LIGAS LEVES
As ligas leves são materiais metálicos não ferrosos formados pela combinação de metais menos pesados com outros elementos químicos para melhorar suas propriedades mecânicas, como resistência mecânica, ductilidade e resistência à corrosão. O termo "ligas leves" refere-se principalmente àquelas feitas de metais como alumínio, magnésio e titânio, que possuem uma densidade (relação entre a massa e o volume de um material) significativamente menor em comparação a metais como o aço.
A obtenção dos materiais base para elaboração das ligas leves variam de acordo com o metal utilizado. A seguir estão representados de forma simplificada os processos de obtenção do Alumínio (Al), Magnésio (Mg) e Titânio (Ti).
ALUMÍNIO
O alumínio é extraído principalmente da bauxita, um mineral abundante na natureza. O processo de obtenção do alumínio consiste em triturar e misturar a bauxita com soda cáustica, que dissolve o óxido de alumínio, abandonando as impurezas. Esse óxido de alumínio é então purificado através de processos industriais até obter o alumínio comercial.
MAGNÉSIO
TITÂNIO
O titânio é extraído de minerais como o rutilo e a ilmenita. O processo de obtenção envolve alguns passos principais:
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Extração: O minério, contendo titânio, é extraído de depósitos naturais por meio de mineração.
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Refino: O minério passa por processos químicos, como a cloração, para converter o óxido de titânio em tetracloreto de titânio (TiCl₄).
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Redução: O TiCl₄ é então submetido ao processo de redução, geralmente pelo método Kroll, onde é reagido com magnésio ou sódio em altas temperaturas para produzir titânio metálico.
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Fusão: O titânio metálico resultante é purificado e fundido em lingotes, que podem ser posteriormente trabalhados em diversas formas, como placas, barras e fios.
As ligas leves podem apresentar as seguintes características:
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Resistência a altas temperaturas
Ligas de titânio suportam bem o calor em motores e aplicações extremas.
Reciclável
A maioria das ligas leves, especialmente as de alumínio, pode ser facilmente reciclada, sendo uma opção sustentável para a indústria.
Facilidade de processamento
Ligas leves são fáceis de fabricar por processos de usinagem e soldagem.
Ductilidade
Podem ser facilmente conformadas em diferentes formatos.
Relação resistência/peso
Combinam leveza com alta resistência, ideais para veículos e aeronaves.
Resistência ao desgaste
Capacidade de suportar atrito.
Resistência à corrosão
Especialmente as ligas de alumínio e titânio, são ideais para ambientes agressivos.
Resistência mecânica
Mesmo leves, têm boa resistência, principalmente as ligas de titânio e alumínio.
Baixa densidade
São significativamente mais leves que outros metais, como o aço.
Condução elétrica
O alumínio é um excelente condutor de eletricidade.
Condução térmica
Dissipam o calor rapidamente, evitando superaquecimento.
Resistência à fadiga
Algumas ligas, como as de titânio, resistem bem a esforços repetidos.
Por que sou usada?
ONDE SOU USADO?
Prótese de liga de titânio
Biocompatibilidade e alta relação resistência/peso
O titânio é amplamente utilizado em próteses médicas devido à sua biocompatibilidade, ou seja, ele não causa reações adversas no corpo humano. Além disso, é leve, resistente e não corrosivo, o que o torna ideal para implantes ortopédicos, como próteses de quadril e joelho, e implantes dentários. O titânio se integra bem aos ossos através do processo de osseointegração, garantindo durabilidade e estabilidade à prótese.
Roda de carro de liga de magnésio
Baixa densidade e alta resistência mecânica
Bloco de motor de um
veículo em alumínio
Alta relação resistência / peso e resistência a altas
temperaturas
VOCÊ SABIA?
I – Qual a origem do nome Titânio?
II - Como são fabricadas as rodas de liga leve?
III – É verdade que as ligas leves, como o alumínio, são frágeis?
O processo de fabricação de uma roda de liga leve começa com a fusão do metal, geralmente alumínio ou magnésio, em fornos a altas temperaturas até se transformar em líquido. Em seguida, o metal fundido é vazado em moldes com o formato da roda. Após a moldagem, a roda é resfriada e pode passar por tratamento térmico para melhorar sua resistência.
Em seguida, será usinada. Na etapa de usinagem, a roda é ajustada para obter o formato final, incluindo a remoção de excessos de material e a criação dos furos para parafusos. O produto segue para o acabamento superficial, que envolve polimento, pintura ou revestimento protetor, como verniz, para garantir estética e proteção contra corrosão. Por fim, a roda passa por uma rigorosa inspeção de qualidade, onde são verificadas possíveis falhas e sua conformidade com os padrões de segurança. Esse processo resulta em uma roda leve, resistente e com um acabamento visual atraente.
O nome Titânio tem origem na mitologia grega. Na mitologia, os Titãs eram uma raça de deuses primordiais que precederam os deuses do Olimpo. Eles eram conhecidos por sua enorme força e poder. O elemento foi nomeado "titânio" em referência a esses deuses devido à sua notável resistência e robustez. Foi o químico alemão Martin Heinrich Klaproth quem descobriu o titânio em 1791 e deu a ele esse nome, destacando suas propriedades impressionantes e durabilidade, que evocavam a força dos mitológicos Titãs.
Na verdade, as ligas leves, como as de alumínio, podem ser extremamente resistentes! Combinadas com outros metais, elas oferecem alta resistência mecânica e são amplamente usadas em aplicações que exigem durabilidade, como na indústria aeroespacial. Além disso, possuem excelente resistência à corrosão, o que as torna ideais para ambientes agressivos, como o marítimo e o industrial.
Avião modelo Embraer 195
Fuselagem com partes em alumínio
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