AlZn5Mg3Cu, EN AW-7022: Soluções avançadas de tratamento de superfície para ligas de alumínio de alta resistência

AlZn5Mg3Cu, vulgarmente conhecido pela sua designação europeia EN AW-7022, é uma liga de alumínio de alta resistência pertencente à série 7000 (à base de zinco). Reconhecido por sua excelente usinabilidade e altas propriedades mecânicas, é um produto básico nas indústrias aeroespacial, de fabricação de moldes e automotiva de alta tecnologia. No entanto, apesar da sua impressionante integridade estrutural, o seu elevado teor de cobre e zinco torna-o suscetível à corrosão se não for tratado. Para desbloquear todo o potencial desta liga, são essenciais tratamentos de superfície especializados. Este artigo explora a ampla gama de técnicas de acabamento – desde anodização estética até revestimentos técnicos como SurTec 650 – adaptadas especificamente para EN AW-7022.

Compreendendo as características dos materiais da EN AW-7022

Antes de mergulhar nos tratamentos de superfície, é crucial entender por que o AlZn5Mg3Cu requer um manuseio específico. Como uma liga da série 7000, seus principais elementos de liga são zinco, magnésio e cobre. Embora esses elementos forneçam a resistência necessária para componentes estruturais e moldes de alta pressão, eles também criam um perfil eletroquímico mais complexo em comparação com o alumínio puro. Esta composição influencia a forma como o metal reage aos banhos químicos e às correntes elétricas, tornando a seleção do acabamento superficial correto uma questão de desempenho e longevidade.

Anodização comum com jato de areia e personalização de cores

Um dos acabamentos mais populares para EN AW-7022 é a anodização comum (decorativa) com ácido sulfúrico, muitas vezes precedida por jato de areia. O jato de areia (ou jato de esferas) é um pré-tratamento mecânico que usa meios de alta pressão para criar uma textura fosca e uniforme na superfície do alumínio. Para AlZn5Mg3Cu, isso é particularmente benéfico, pois oculta marcas de usinagem e proporciona uma aparência "acetinada" consistente, altamente valorizada em eletrônicos de consumo e equipamentos industriais.

Após o jato de areia, o processo de anodização cria uma camada controlada de óxido na superfície. Como o AlZn5Mg3Cu é um material de alta liga, a camada de óxido resultante é naturalmente um pouco mais porosa do que a da série 6000. Essa porosidade é uma vantagem na hora de colorir. Através de processos de tingimento orgânico ou inorgânico, o EN AW-7022 pode ter acabamento em um amplo espectro de cores, incluindo pretos profundos, azuis vibrantes, vermelhos e dourados. A combinação de jato de areia e anodização colorida resulta em um acabamento premium e antirreflexo que resiste a impressões digitais e pequenas abrasões.

Niquelagem eletrolítica (níquel químico)

Para aplicações que exigem extrema precisão e espessura uniforme, o revestimento de níquel sem eletrólito é a escolha preferida para EN AW-7022. Ao contrário da galvanoplastia tradicional, que depende de uma corrente elétrica externa, o níquel sem eletrólito utiliza um processo de redução química para depositar uma liga de níquel-fósforo no substrato de alumínio.

Este método é particularmente eficaz para geometrias complexas com cavidades internas ou roscas finas, pois a espessura do revestimento permanece consistente em todas as superfícies. Para AlZn5Mg3Cu, o níquel sem eletrólito proporciona um aumento significativo na resistência à corrosão e na dureza superficial. Ele também oferece um acabamento metálico brilhante que pode ser projetado para diferentes níveis de fósforo – baixo, médio ou alto – dependendo se a prioridade é a resistência ao desgaste ou a estabilidade química em ambientes ácidos.

Marcação a laser de precisão

Na fabricação moderna, a rastreabilidade e a marca não são negociáveis. A marcação a laser na EN AW-7022 é um método eficiente e sem contato para adicionar números de série, logotipos ou códigos QR. Quando realizado em superfícies anodizadas, o laser remove a camada de óxido colorida ou a altera quimicamente para revelar uma marca de alto contraste. Como o AlZn5Mg3Cu é frequentemente usado em ambientes de alta tensão, a marcação a laser é preferível à impressão ou gravação tradicional porque não compromete a integridade estrutural da peça nem cria pontos de concentração de tensão. O resultado é uma marca permanente e nítida que sobrevive às duras condições industriais.

Anodização dura (capa dura) e opções de cores

Quando a EN AW-7022 é usada em funções industriais pesadas – como componentes hidráulicos ou placas de molde de alta fricção – a anodização comum pode não ser suficiente. A anodização dura, ou anodização Tipo III, é realizada em temperaturas mais baixas e densidades de corrente mais altas para produzir uma camada de óxido muito mais espessa e densa.

A anodização de revestimento duro em AlZn5Mg3Cu pode atingir níveis de dureza comparáveis ​​aos do aço endurecido. Embora a cor natural da anodização dura seja tipicamente cinza escuro ou verde-oliva devido ao teor de cobre da liga, as técnicas modernas permitem certas variações de cores. Embora a gama de cores seja mais limitada do que a anodização decorativa, é possível obter tons de preto profundo ou bronze escuro. Este tratamento proporciona máxima resistência ao desgaste, excelentes propriedades dielétricas e maior estabilidade térmica.

Polimento Mecânico: O Acabamento Espelhado

Para aplicações onde a estética ou o baixo atrito superficial são fundamentais, o polimento mecânico é empregado. O polimento EN AW-7022 envolve etapas sequenciais de retificação abrasiva seguida de polimento fino com compostos especializados. Dada a estrutura de grão fino da liga, ela pode obter um acabamento espelhado de alto brilho. O polimento é frequentemente usado como precursor da anodização transparente ou como etapa final para componentes de acabamento decorativo. Ele realça o brilho “prateado” natural do alumínio enquanto suaviza quaisquer irregularidades superficiais que possam atuar como precursoras de fadiga ou corrosão.

Jateamento e Passivação com SurTec 650

Um acabamento técnico que ganha força significativa para EN AW-7022 é a combinação de jateamento de areia e passivação SurTec 650. SurTec 650 é um revestimento de conversão à base de cromo trivalente (Cr3+) que oferece uma alternativa sustentável e de alto desempenho ao cromo hexavalente tradicional (Cr6).

O processo começa com jato de areia para limpar a superfície e aumentar a área superficial. A aplicação subsequente do SurTec 650 cria uma camada protetora fina, iridescente a quase transparente. Este tratamento é altamente valorizado por vários motivos:

Primeiro, oferece excelente proteção contra corrosão enquanto mantém baixa resistência de contato elétrico, tornando-o ideal para gabinetes eletrônicos e blindagem EMI. Em segundo lugar, serve como um primer excepcional para posterior colagem, pintura ou revestimento em pó. Ao contrário da anodização, que não é condutora, o SurTec 650 permite que as peças AlZn5Mg3Cu permaneçam eletricamente aterradas enquanto são protegidas da oxidação ambiental. Além disso, é um processo compatível com REACh e RoHS, garantindo que os componentes fabricados a partir da EN AW-7022 atendam aos padrões ambientais globais.

Conclusão e Seleção Estratégica

A escolha do tratamento de superfície correto para AlZn5Mg3Cu (EN AW-7022) requer um equilíbrio entre exposição ambiental, requisitos mecânicos e objetivos estéticos. Quer você precise da durabilidade robusta da anodização dura, da cor elegante dos acabamentos decorativos jateados, da precisão do níquel sem eletrólito ou da proteção condutiva do SurTec 650, esta liga prova ser um substrato incrivelmente versátil.

Ao aplicar estas técnicas avançadas de acabamento, os engenheiros podem garantir que os seus componentes de alumínio de alta resistência não só funcionam ao mais alto nível, mas também mantêm a sua integridade e aparência durante uma longa vida útil.