Peça Protótipo de Alumínio 6061 com Oxidação e Jateamento

1 Método de Pesquisa

1.1 Conceito de Design

O desenvolvimento do protótipo emprega uma avaliação sistemática dos efeitos do tratamento superficial. Espécimes de alumínio 6061 foram preparados com dimensões idênticas (50×50×5 mm) e condições iniciais de usinagem para garantir a reprodutibilidade. A pesquisa focou na quantificação da interação entre jateamento mecânico e oxidação química.

1.2 Fontes de Dados e Materiais

Dados experimentais foram coletados a partir de tratamentos controlados em laboratório. Partículas de alumina de alta pureza (50–150 μm) foram utilizadas para jateamento. A oxidação foi realizada em estufa umidificada mantida a 120°C ± 2°C. A análise superficial foi conduzida utilizando MEV (Hitachi SU5000) e perfilometria óptica 3D (Bruker Contour GT). Os testes de dureza utilizaram um microdurômetro Vickers com carga de 500 g. A resistência à corrosão foi avaliada de acordo com os padrões ASTM B117 de névoa salina durante 48 horas.

1.3 Procedimento Experimental

1. Preparação da superfície : Espécimes desengordurados com acetona e secos.

2. Arbitragem : Tamanho das partículas variado (50, 100, 150 μm), pressão (0,3–0,7 MPa) e tempo de exposição (30–120 s).

3. Oxidação : Aquecidos em ambiente controlado (120°C, 50% UR) por 1–3 horas.

4. Análise : Imagens de MEV adquiridas com aumento de 1000×; a rugosidade foi medida em cinco pontos por espécime. A dureza foi medida em três locais; a resistência à corrosão foi avaliada pela área de pites ao longo do tempo.

2 Resultados e análise

2.1 Morfologia da Superfície

As imagens de MEV (Figura 1) revelam que partículas de tamanho médio (100 μm) geram micro-reentrâncias uniformes, promovendo a formação consistente de uma camada de óxido. Partículas menores produzem cavidades mais finas, porém irregulares, enquanto partículas maiores criam irregularidades profundas e irregulares.

Figura 1. Imagens de MEV de superfícies de alumínio 6061 jateadas com areia (1000×)

2.2 Análise de Rugosidade e Dureza

Os resultados indicam uma redução de 15% na rugosidade superficial de pico a vale para os corpos de prova tratados com partículas de 100 μm. As medições de dureza mostram um aumento médio de 12% em comparação com as amostras não tratadas, o que sustenta uma melhor resistência ao desgaste.

2.3 Resistência à Corrosão

Testes de névoa salina demonstram uma redução de 20% na corrosão por pites em amostras jateadas e oxidadas em relação aos controles não tratados. Essa melhoria é compatível com a formação de uma camada de óxido uniforme.

3 Discussão

3.1 Interpretação do Mecanismo

A jateação aumenta a área superficial e gera micro-reentrâncias que facilitam a aderência da camada de óxido. A oxidação em temperatura controlada promove um filme de óxido uniforme e denso. A combinação de rugosização mecânica e oxidação química contribui para melhorias simultâneas na dureza e resistência à corrosão.

3.2 Limitações

O estudo está limitado a corpos de prova em escala laboratorial; os resultados podem variar para componentes industriais maiores. A seleção do tamanho das partículas está limitada à alumina; outros meios podem produzir texturas superficiais diferentes.

3.3 Implicações Práticas

Os parâmetros otimizados de jateação-oxidação fornecem orientações práticas para a fabricação de protótipos na indústria aeroespacial e automotiva. A adoção industrial pode aumentar a durabilidade e o desempenho dos componentes sem necessidade de processamentos posteriores extensivos.

4 Conclusão

A jateamento com partículas de alumina de 100 μm seguido de oxidação a 120°C por 2 horas melhora significativamente a uniformidade da superfície, dureza e resistência à corrosão de protótipos de Alumínio 6061. Os resultados orientam a seleção de tratamentos superficiais para componentes de alto desempenho e sugerem caminhos para a ampliação da produção industrial. Estudos futuros podem explorar outros meios de jateamento e protocolos prolongados de oxidação.

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Exibição de produtos

Alumínio

Tolerância: +/- 0.01~+/-0.005 mm

Material: 2024, 5083, 6061, 6063, 7075, etc

Tratamento de Superfície: O xidação, eletroforese, jateamento de areia, eletrodeposição, tratamento químico, pintura, anodização dura, tratamento térmico, etc

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Plástico

Tolerância: +/- 0.01~+/-0.005 mm

Material: Acetal/POM/PA/Nylon/PC/PMMA/PVC/PU/Acrílico/ABS/PTFE/PEEK etc

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Área de aplicação

Exposição de fábrica

20+Anos de usinagem CNC

Capacidade de Fornecimento: 300,000Peças/Mês

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ISO9001:2015,AS9100D,ISO13485:2016,ISO45001:2018,IATF16949:2016,ISO14001:2015,RoSH,CE etc.

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