Análise de alumínio: tecnologias, desafios e demandas da indústria metalúrgica

Requisitos técnicos de ensaios em alumínio

A indústria do alumínio atende segmentos como transmissão, automotivo, aeroespacial, defesa e embalagens, todos caracterizados por exigências rigorosas quanto à qualidade do material. Testes precisos são indispensáveis para garantir a qualidade de materiais recebidos, fundidos, ligas-mestras, produtos acabados e sucatas. Por ser o metal mais reciclado do mundo, o alumínio exige testes rigorosos para garantir a integridade do produto em todas as etapas do reaproveitamento.

Análise elementar do alumínio

Compreender a aplicação final do material é essencial para garantir uma análise elementar precisa e relevante. Por exemplo, componentes como pistões e cilindros de freio exigem alta resistência ao desgaste, alcançada por meio do controle preciso da granulometria, frequentemente ajustada pelo uso de fósforo. Da mesma forma, ligas de alumínio-magnésio devem ser rigorosamente monitoradas quanto ao teor de sódio, pois sua presença pode comprometer a resistência do material em altas temperaturas. Espectrômetros de Emissão Óptica (OES) permitem análises rápidas e precisas da composição elementar, analisando mais de 35 elementos, entre eles sódio, lítio e fósforo.  Os resultados são disponibilizados entre 8 e 30 segundos, permitindo aos fabricantes avaliar matérias-primas, ajustar composições de fusão e verificar a qualidade dos produtos acabados.

Análise de qualidade e composição em ligas de alumínio

Os fabricantes de ligas priorizam o atendimento às faixas especificadas dos elementos de liga no alumínio em vez de focar exclusivamente na pureza do metal base. Isso exige o controle rigoroso de elementos-traço e indesejáveis, mantendo-os dentro dos limites máximos permitidos. Embora esses limites sejam, em geral, menos restritivos do que os aplicáveis ao alumínio puro ou de baixa liga, ainda demandam precisão analítica. Um OES de alta qualidade para ensaios de alumínio representa um valor essencial para esses fabricantes.

Cada liga possui uma faixa-alvo para elementos-chave como silício, magnésio, titânio e cobre, e sua composição deve estar dentro dessa faixa para garantir a aceitabilidade do produto. Os fabricantes frequentemente se deparam com uma escolha: operar nos limites absolutos dessas faixas ou adotar margens de segurança. Embora as margens de segurança reduzam riscos, elas elevam os custos de elementos de liga como magnésio (Mg), cobre (Cu) e titânio (Ti), sem agregar valor à receita.

A otimização dos lucros pressupõe operar próximo aos níveis mínimos especificados, reduzindo os custos de material. Para alcançar esse objetivo, é indispensável conhecer com precisão a concentração real de cada elemento presente na fusão antes da etapa de vazamento. Os espectrômetros utilizados em ensaios de alumínio, especialmente os de emissão óptica (OES), desempenham um papel essencial na garantia da qualidade e controle dos processos metalúrgicos. O OES para ensaios de alumínio permite análises quase instantâneas de amostras retiradas da fusão, assegurando a conformidade da composição elementar antes do vazamento no molde. Esse retorno em tempo real viabiliza ajustes imediatos, prevenindo retrabalhos onerosos e a necessidade de nova refusão.

A resolução do espectrômetro é um fator determinante no ambiente laboratorial; quanto maior sua precisão, maior a segurança dos fabricantes ao explorar os limites operacionais estabelecidos. Entretanto, a exatidão isoladamente não garante resultados satisfatórios. Para maximizar a eficiência econômica, o OES deve aliar alta exatidão, refletindo fielmente as concentrações, à ultra-alta precisão. Essa combinação assegura variações mínimas em relação aos níveis-alvo, otimizando o consumo de material e evitando desperdícios.

Para fabricantes que operam com um número limitado de ligas, modelos de entrada para ensaios de alumínio podem ser suficientes. Já os fabricantes que trabalham com uma ampla variedade de ligas se beneficiam do uso de espectrômetros de alta resolução para ensaios de alumínio pois esses equipamentos oferecem controle refinado e contribuem para a otimização da qualidade e da eficiência de custos.

Espectrômetros de Emissão Óptica (OES) da Metal Power: soluções para a indústria do alumínio

A Metal Power oferece uma linha versátil de OES, desenvolvidos para atender às demandas específicas da indústria do alumínio — desde soluções de alto desempenho até opções acessíveis e eficientes.

Modelos de alta performance:

Os modelos Metavision-10008X e Metavision-1008i³ proporcionam análises espectrométricas de alta resolução, com limites de detecção muito baixos, ideais para a caracterização de lâminas ultrafinas e fios metálicos. Estes modelos são perfeitos para aplicações de alta performance.

Modelos robustos – ideais para empresas de extrusão

O Metavision-8i é perfeito para fabricantes de ligas que não exigem limites de detecção ultrabaixos, mas precisam de alta exatidão e precisão.

Soluções econômicas para aplicações de nível inicial

O MOSS, modelo de entrada, oferece análises completas de 21 elementos em alumínio, sendo uma solução econômica para extrusões e diversas outras aplicações.

Soluções móveis – eficiência em testes

Empresas do setor de alumínio, recicladores e comerciantes de sucata necessitam de soluções móveis de OES para diversas tarefas. O Metavision-MX e MX+ oferecem soluções móveis altamente versáteis para testes, com múltiplas sondas, incluindo Arc, Spark e UV. Permite aplicação imediata em

• Identificação Positiva de Material (PMI)
• Classificação (geralmente necessária em pátios grandes)
• Ensaio de peças grandes não passíveis de amostragem laboratorial
• Ensaio de materiais no ponto de recebimento

Soluções exclusivas de OES da Metal Power para aplicações na indústria do alumínio

A Metal Power criou soluções exclusivas e inovadoras que trazem benefícios relevantes para a indústria do alumínio, elevando substancialmente o valor dos nossos espectrômetros:

Análise de fios finos

A solução patenteada da Metal Power permite a análise de fios com até 0,1 mm de espessura, um recurso essencial para a indústria de transmissão.

Análise de lâminas

A Metal Power oferece análise de folhas com espessura de até 20 mícrons, agregando valor relevante às aplicações em embalagens.

Análise de ligas-mestre

A Metal Power oferece soluções personalizadas para análise de ligas-mestre com alta concentração de elementos de liga, gerando economia significativa e maior controle de fusão.

Para mais informações, detalhes dos produtos e informações específicas de aplicação, entre em contato conosco pelo sales@metalpower.net.