7 tipi di leghe di alluminio: proprietà e applicazioni

L'alluminio è uno dei metalli più comunemente utilizzati ed esistono diversi tipi di leghe di alluminio. Offrono eccellenti proprietà meccaniche e per questo vengono scelte soprattutto in diverse applicazioni.

Se sta cercando informazioni sulle leghe di alluminio, la guida che segue può esserle utile.

Che cos'è una lega di alluminio?

La lega di alluminio si ottiene combinando in quantità limitate diversi elementi metallici nel metallo principale, ovvero l'alluminio stesso. L'alluminio è leggero e resiste alla corrosione.

Le leghe di alluminio si formano fondendo l'alluminio e alcuni altri elementi e combinandoli insieme. Una volta che il metallo si solidifica, si ottiene una lega di alluminio.

Gli elementi che di solito vengono aggiunti all'alluminio per la lega sono ferro, zinco, silicio, rame e magnesio. Questi elementi conferiscono alla lega di alluminio resistenza, resistenza alla corrosione e conduttività elettrica.

Proprietà dell'alluminio

Il motivo principale per cui si sceglie l'alluminio per diverse applicazioni sono le proprietà che offre. Alcune di queste proprietà dell'alluminio sono le seguenti:

Resistenza alla corrosione

L'alluminio resiste alla corrosione grazie allo strato di ossido che lo ricopre. Pertanto, le applicazioni in cui i componenti in alluminio sono esposti a sostanze chimiche corrosive o all'umidità possono trovare nell'alluminio un materiale adatto grazie alle sue proprietà di resistenza alla corrosione.

Leggerezza

Il peso dell'alluminio è molto ridotto; pesa appena un terzo di quanto pesa l'acciaio. Di conseguenza, il costo di produzione è molto inferiore grazie alle sue proprietà di leggerezza.

Per questo viene utilizzato in molte applicazioni come automobili e aerospazio, poiché contribuisce a ridurre il peso e ad aumentare la capacità di carico.

Eccellente conduttività termica

L'alluminio conduce sia l'elettricità sia il calore. Offre una conduttività termica ed elettrica superiore al rame ed è quindi utilizzato nelle linee di trasmissione dell'energia. È impiegato anche per dissipatori di calore e vari apparecchi.

7 tipi di leghe di alluminio

Esistono sette serie di alluminio, ciascuna con proprietà proprie, e vengono illustrate di seguito.

Serie 1xxx

La serie 1xxx è la lega di alluminio più pura, con alluminio al 99% e una resistenza a trazione compresa tra 10 e 27 Ksi.

Non è adatta ai trattamenti termici ma può essere saldata. Ha un'elevata conduttività termica ed elettrica e resiste alla corrosione. È quindi scelta per tubazioni e per la realizzazione di serbatoi chimici.

Serie 2xxx

La serie 2xxx contiene il rame come elemento principale di lega e presenta un'elevata proporzione di manganese e silicio.

Ha una resistenza da 27 a 62 Ksi e questa serie è altamente lavorabile, oltre a mantenere la propria resistenza anche ad alte temperature. Questa serie di alluminio è adatta alle applicazioni aerospaziali.

Serie 3xxx

La serie 3xxx contiene manganese e magnesio, oltre all'alluminio. Offre un'elevata resistenza e rimane durevole se sottoposta a temperature elevate.

Tuttavia, non è adatta ai trattamenti termici e ha una resistenza a trazione da 16 a 41 Ksi. È adatta all'imballaggio di beni di consumo.

Serie 4xxx

La serie 4xxx di alluminio contiene silicio, che abbassa il punto di fusione di questa lega rendendola adatta ai trattamenti termici. Il silicio di per sé non è trattabile termicamente, ma grazie al contenuto di magnesio e rame offre una migliore risposta ai trattamenti termici.

Serie 5xxx

La serie 5xxx contiene magnesio ed è molto orientata alla resistenza, resistente agli alcali e alla corrosione. È quindi altamente adatta alle applicazioni marine ed è facilmente formabile e saldabile.

Serie 6xxx

La serie 6xxx offre silicio e magnesio combinati con l'alluminio. Questa serie di alluminio è altamente saldabile, formabile e persino adatta al trattamento termico.

È la serie più comunemente utilizzata e offre un'eccellente resistenza alla corrosione e resistenza meccanica. È impiegata soprattutto nei telai dei camion e nelle imbarcazioni.

Serie 7xxx

La serie 7xxx è la lega di alluminio più resistente ed è scelta come lega di alluminio di grado commerciale. Comprende due gruppi di leghe di alluminio: uno composto da magnesio, rame e zinco, e uno con zinco e magnesio.

Offre un elevato livello di resistenza ed è leggera. È molto comunemente utilizzata per componenti ad alta sollecitazione e per strutture di aeromobili.

Tipi comuni di leghe di alluminio utilizzate nella lavorazione CNC

I tipi comuni di leghe di alluminio utilizzate nei processi di lavorazione CNC sono i seguenti:

Alluminio 6061-T6

L'alluminio 6061 è composto da magnesio e silicio ed è adatto a molteplici applicazioni che richiedono resistenza alla corrosione, resistenza meccanica e saldabilità.

È adatto all'estrusione e, applicando un trattamento termico T6, diventa più durevole e resistente. Può anche essere anodizzato per un aspetto estetico migliore.

Alluminio 7075-T6

L'alluminio 7075 è dotato di elevata resistenza e contiene elementi di lega come zinco e rame.

È utilizzato in applicazioni come aeromobili, veicoli spaziali, ecc. È moderatamente saldabile e resiste alle sollecitazioni.

Alluminio 5052

Alluminio 5052 è un tipo di lega di alluminio che resiste alla corrosione e ha una resistenza meccanica moderata.

È scelto per applicazioni soggette all'acqua salata e quindi viene utilizzato in ambito marino. Appartiene alla serie 5xxx e pertanto non può essere sottoposto a trattamento termico.

Alluminio 6063

L'alluminio 6063 contiene magnesio e silicio ed è quindi adatto ad applicazioni architettoniche. Offre un'elevata duttilità ed è molto compatibile con la pressofusione. Inoltre, grazie alla sua composizione di magnesio e silicio, è altamente resistente alla corrosione.

Come scegliere il grado di alluminio giusto?

Alcuni dei fattori da considerare nella scelta del grado di alluminio giusto sono i seguenti:

Indice di lavorabilità

La lavorabilità di una lega di alluminio si identifica dal suo indice di lavorabilità. L'alluminio 6061 e 7075 sono altamente lavorabili e con questi tipi è possibile realizzare componenti di precisione.

Costo e disponibilità del materiale

Il costo del grado di alluminio deve essere analizzato quando lo si sceglie per il proprio progetto ed è una componente molto importante che rientra nel budget.

Inoltre, anche la disponibilità è un aspetto da considerare: il materiale deve essere costantemente disponibile, così da non doversene preoccupare in seguito, quando servirà per ulteriori lavorazioni.

Trattamento termico

Il trattamento termico utilizza temperature elevate e contribuisce a migliorare la resistenza delle leghe di alluminio.

Tuttavia, non tutti i gradi di alluminio sono adatti al trattamento termico ed è importante scegliere il grado giusto se si desidera sottoporre il materiale a trattamenti termici.

Applicazioni dell'alluminio

L'alluminio è molto comune ed è utilizzato in quasi tutte le applicazioni. Di seguito sono illustrate le sue applicazioni nei diversi settori:

Settore aerospaziale

Il settore aerospaziale richiede leghe di alluminio resistenti e leggere. Queste leghe offrono un costo contenuto e un eccezionale rapporto resistenza-peso. Se utilizzato negli aeromobili, l'alluminio aumenta la resistenza della struttura.

Settore medico

I componenti in alluminio sono utilizzati anche nel settore medico grazie alla biocompatibilità e all'igiene che offrono.

Gli strumenti e i dispositivi medici utilizzati in chirurgia e ortopedia sono realizzati in alluminio. Anche i contenitori e i vassoi utilizzati nei processi medici sono realizzati in alluminio.

Settore automobilistico

Il settore automobilistico utilizza l'alluminio per le sue caratteristiche di leggerezza. È inoltre durevole e rispettoso dell'ambiente.

I componenti per auto sono realizzati mediante pressofusione e sono in alluminio. Questi componenti sono robusti e agili, con un'eccellente durabilità.

Applicazioni elettroniche

Nel settore elettronico l'alluminio offre versatilità. Vari dispositivi elettronici di consumo contengono componenti in alluminio. Sono noti per l'eccellente compatibilità termica e vengono utilizzati nella produzione di dissipatori di calore e processori grafici.

Conclusione

La lega di alluminio è un materiale versatile con proprietà eccellenti ed è ampiamente utilizzata in molteplici applicazioni.

È disponibile in varie leghe, ognuna con proprietà e idoneità specifiche per diverse applicazioni. Se cerca componenti in alluminio realizzati con leghe diverse, può mettersi in contatto con DEK.

Domande frequenti

Le leghe di alluminio arrugginiscono?

L'alluminio non arrugginisce. Tuttavia, su un lungo periodo, può finire per corrodersi, ma è molto raro.

Quale lega di alluminio ha una migliore lavorabilità tra 6061 e 7075?

Il 6061 è più lavorabile del 7075 grazie alla sua minore resistenza e durezza.

Quali sono il costo e la disponibilità delle leghe di alluminio?

Il costo e la disponibilità delle leghe di alluminio variano in base a diversi fattori, come la composizione delle leghe e i requisiti applicativi.

Quali sono le forme dell'alluminio?

Esistono diverse forme e leghe di alluminio, con una serie che va da 1xxx a 7xxx, come 6061, 5052 e 7075.

In cosa differisce l'alluminio 6061-T6 dall'alluminio puro?

L'alluminio 6061-T6 è un tipo di alluminio indurito per precipitazione.

Quale alluminio è più resistente, 5052 o 6061?

Il 6061 è più resistente del 5052, poiché il 5052 ha la resistenza più bassa rispetto a tutti i tipi di leghe di alluminio.