Liga de alumínio ADC12 (A383/AC-46100): propriedades, composição e quando usá-la

Embora o A380 seja frequentemente o padrão, liga de fundição sob pressão de uso geral, ADC12 É a escolha ideal para peças com detalhes complexos e paredes finas. Valorizado por sua fluidez e estabilidade dimensional excepcionais, o ADC12 oferece uma excelente combinação de fundibilidade e propriedades mecânicas, tornando-se uma das ligas mais utilizadas globalmente. É o material preferido quando o principal desafio de projeto é o preenchimento completo do molde em geometrias complexas.

Este guia técnico fornece uma visão geral completa do alumínio ADC12, incluindo seus equivalentes internacionais, tabelas de propriedades detalhadas com implicações de projeto, comparações diretas com outras ligas populares e uma lista de verificação prática para DFM e prevenção de defeitos.

O que é ADC12? (JIS) e seus equivalentes

ADC12 é uma designação das Normas Industriais Japonesas (JIS). No entanto, sua formulação é globalmente reconhecida e especificada em diversas outras normas internacionais. Para engenheiros e gerentes de sourcing, compreender esses equivalentes é crucial para navegar nas cadeias de suprimentos globais. O equivalente mais comum é A383 de acordo com os padrões ANSI/AA norte-americanos.

Gráfico de comparação A383 (ANSI/AA) e AC-46100 (EN)

Este “cartão de comparação entre padrões” ajuda você a mapear o ADC12 com seus equivalentes internacionais.

Padrão	Designação	Notas
JIS (Japão)	ADC12	A designação de base neste artigo.
ANSI/AA (EUA)	A383.0	O equivalente mais comum na América do Norte.
PT (Europa)	EN AC-46100	Designação de Norma Europeia.
ISO	AlSi11Cu2(Fe)	Organização Internacional para Padronização.
UNS	A03830	Sistema Unificado de Numeração.

Liga ADC12 Composição química

A excelente fundibilidade do ADC12 decorre de seu alto teor de silício (Si), enquanto seu teor de cobre (Cu) aumenta sua resistência. No entanto, esse maior teor de cobre também significa que sua resistência à corrosão é menor do que a de ligas como a A360.

Element	Composição (%)	Implicação do projeto
Silicone (Si)	9.5 - 11.0	Elemento chave: Oferece excelente fluidez de fundição para preenchimento de paredes finas e características complexas.
Cobre (Cu)	2.0 - 3.0	Aumenta a dureza e a resistência mecânica, mas reduz a ductilidade e a resistência à corrosão.
Ferro (Fe)	≤ 1.3	Controlado para evitar a soldagem da matriz (grudamento). Níveis mais baixos melhoram a ductilidade.
Magnésio (Mg)	≤ 0.1	Pequenas adições melhoram a resistência.
Manganês (Mn)	≤ 0.5	Melhora a força e neutraliza os efeitos negativos do ferro.
Zinco (Zn)	≤ 3.0	-
Níquel (Ni)	≤ 0.3	-
Alumínio (Al)	Saldo	-

Propriedades Mecânicas e Físicas

As tabelas a seguir fornecem valores típicos para componentes ADC12 fundidos sob alta pressão (HPDC) e explicam o que esses números significam para o design do seu produto.

Propriedades mecânicas

Imóvel	Valor típico	O que isso significa para o seu design
Resistência à Tração Máxima (σb​)	310 MPa (45 ksi)	Boa resistência para carcaças e peças estruturais não submetidas a cargas extremas.
Limite de escoamento (σ0.2​)	150 MPa (22 ksi)	O nível de estresse no qual a peça começará a se deformar permanentemente.
Alongamento (A)	~% 3.5	Visão crítica: Baixa ductilidade significa que o material é quebradiço. Recursos de design como encaixes de pressão ou ganchos finos em balanço com filetes generosos evitam que se quebrem sob tensão.
Dureza (Brinell)	~75 HB	Oferece resistência moderada ao desgaste e à indentação para aplicações típicas.

Propriedades físicas

Imóvel	Valor típico	O que isso significa para o seu design
Densidade (ρ)	2.74 g / cm³	Um material leve adequado para aplicações onde o peso é um fator importante.
Condutividade térmica (λ)	~96 W/m·K	Visão crítica: Condutividade térmica moderada. Para aplicações em dissipadores de calor, garanta área de superfície suficiente através de aletas e considere cuidadosamente a espessura da parede em simulações térmicas. O acabamento superficial adequado (por exemplo, revestimento em pó) também afeta o desempenho térmico.
Coeficiente de expansão térmica	21.1 µm/m·°C	Importante para montagens com outros materiais (como inserções de aço) para gerenciar o estresse durante mudanças de temperatura.

Quando escolher ADC12 em vez de outras ligas

Escolher a liga certa antecipadamente evita custosas trocas de ferramentas e problemas de produção. Use este guia para decidir se o ADC12 é a escolha certa.(Lógica de Decisão: Se o seu principal desafio for preencher uma geometria complexa e de paredes finas, comece com ADC12. Se a peça for mais simples e precisar de propriedades balanceadas, use A380. Se a resistência à corrosão for primordial, procure A360.)

vs A380 (Preenchimento complexo de parede fina vs. padrão geral)

• Escolha ADC12 quando: Seu projeto apresenta paredes com espessura inferior a 1.5 mm, detalhes nítidos ou uma alta relação comprimento/espessura. A fluidez superior do ADC12 garante que esses recursos sejam totalmente moldados, reduzindo o risco de falhas e desligamentos a frio. Conforme observado por especialistas do setor, como a Gabrian International, ele é a alternativa preferida ao A380 para peças complexas.
• Escolha A380 quando: Sua peça tem uma geometria mais uniforme e espessa. O A380 oferece um melhor equilíbrio geral entre propriedades mecânicas, fundibilidade e custo, tornando-se a ferramenta ideal para uma ampla gama de aplicações.

vs. A360 (Fundição vs. Resistência à Corrosão)

• Escolha ADC12 quando: Fundibilidade e detalhes complexos são as principais prioridades. A peça operará em um ambiente controlado, onde a corrosão não é uma grande preocupação.
• Escolha A360 quando: O componente será exposto a ambientes agressivos (por exemplo, marinhos, externos) ou operará em altas temperaturas. O baixíssimo teor de cobre do A360 lhe confere uma resistência à corrosão muito superior, mas é menos fluido e mais difícil de fundir do que o ADC12.

vs. A413 (Fluidez Geral vs. Estanqueidade à Pressão)

• Escolha ADC12 quando: Você precisa de excelente fluidez para peças complexas em geral, como invólucros eletrônicos ou corpos de motores.
• Escolha A413 quando: O requisito mais crítico é o desempenho à prova de vazamentos (estanqueidade à pressão). A A413 é uma liga eutética com contração mínima, tornando-a ideal para componentes hidráulicos, corpos de válvulas e vasos de pressão.

vs. B390 (Uso Geral vs. Alta Resistência ao Desgaste)

• Escolha ADC12 quando: Sua aplicação requer um bom equilíbrio entre fundibilidade para formas complexas, resistência adequada e custo-benefício. A resistência ao desgaste padrão é suficiente.
• Escolha B390 quando: A propriedade mais importante é extrema resistência ao desgaste e à abrasão. B390 é uma liga hipereutética com altíssimo teor de silício (~17%), tornando-a ideal para pistões, cilindros e peças de compressores. No entanto, isso tem o custo de ser muito difícil de fundir e usinar.

Requisito / Cenário	Prefere	Sua marca
Características complexas/de parede fina; melhor preenchimento da matriz	ADC12 (A383/AC-46100)	Selecionado em vez do A380 quando a complexidade dos recursos e o preenchimento são críticos.
Equilíbrio de uso geral (custo/resistência/capacidade de lançamento)	A380	O amplo “padrão” para muitas peças HPDC quando a geometria é menos exigente.
Maior resistência à corrosão / melhor comportamento em temperaturas elevadas	A360	Melhora o desempenho em corrosão/alta temperatura em comparação ao A380/ADC12, mas com algum custo para a capacidade de fundição.
Caixas estanques à pressão	A413	Conhecido pela excelente estanqueidade à pressão com ferramentas adequadas e controle de processo.
Elevada resistência ao desgaste	B390	Alta dureza/desgaste; baixa ductilidade — projete com cuidado.

Acabamento de superfície no ADC12

O acabamento correto pode proteger contra desgaste, proporcionar apelo estético ou melhorar o desempenho térmico.

• Revestimento em pó / Pintura → Caminho recomendado
  O ADC12 é um excelente substrato para esses acabamentos. Um pré-tratamento completo em várias etapas (limpeza e revestimento de conversão de cromato ou não cromato) é essencial para garantir máxima adesão e desempenho a longo prazo.
• Anodização → Apenas funcional, não decorativo
  O ADC12 pode receber uma anodização funcional (Tipo III) para maior resistência ao desgaste. No entanto, seu alto teor de silício faz com que o acabamento adquira uma cor cinza escura ou manchada. A anodização decorativa (Tipo II) não é recomendada, pois é quase impossível obter uma aparência consistente e esteticamente agradável. Sempre teste amostras antes de iniciar a produção.
• Pré-tratamento: Gerencie a exposição da porosidade e a adesão (por exemplo, jateamento, revestimentos de conversão) em conjunto com suas rotas de fundição e usinagem.

DFM e Prevenção de Defeitos para ADC12

Boas práticas de design são essenciais para aproveitar os pontos fortes do ADC12 e evitar defeitos comuns de fundição.

Lista de verificação do DFM

• Paredes Finas: Projete as paredes para que sejam o mais uniformes possível. Embora o ADC12 possa preencher paredes com até ~1.0 mm de espessura, manter a consistência é fundamental.
• Relação entre nervura e parede: As nervuras devem ter de 0.5 a 0.7 vezes a espessura da parede à qual estão fixadas, evitando vazios de retração na junção.
• Filetes (raios internos): Use filetes generosos de pelo menos 0.5–1.0 mm (ou 0.5x espessura da parede) para melhorar o fluxo do metal e reduzir as concentrações de tensão que podem levar ao rasgo a quente.
• Ângulos de inclinação: Aplique no mínimo 1° de inclinação em todas as superfícies paralelas à direção de abertura da matriz; 2° é mais seguro e melhora a ejeção da peça.

Contramedidas de Processo e Defeitos

• Gating, Ventilação e Transbordamentos: Eles devem ser cuidadosamente projetados (geralmente com simulação do Moldflow) para garantir um enchimento suave e rápido, permitindo que o ar preso escape, evitando a porosidade do gás.
• HPDC a vácuo: Para peças críticas, usar vácuo para evacuar o ar da cavidade da matriz antes da injeção reduz drasticamente a porosidade e melhora as propriedades mecânicas.
• Gerenciamento térmico: O controle preciso da temperatura da matriz é crucial para evitar a solidificação prematura (fechamentos a frio) e reduzir o estresse térmico que causa ruptura a quente.

Defeitos comuns e suas soluções

• Falhas / Desligamentos a frio: Preenchimento incompleto do molde.
• Alternativa: Melhore a fluidez ajustando os parâmetros do processo (temperatura do metal/matriz, velocidade de injeção); verifique o DFM para seções finas e caminhos de fluxo.
• Porosidade de gás: Bolhas de ar ou gás presas.
• Alternativa: Otimize aberturas e transbordamentos; use HPDC a vácuo; garanta lingotes limpos e secos.
• Rasgo Quente: Rachaduras que se formam à medida que a peça esfria.
• Alternativa: Adicione filetes generosos no DFM; otimize o resfriamento da matriz para garantir solidificação uniforme.

Aplicações e Notas de Caso

O ADC12 é usado em diversos setores para peças que exigem formatos complexos e boa estabilidade.

• Caixas de Telecomunicações: A excelente fluidez permite a fundição de aletas finas e complexas para dissipação de calor, enquanto sua estabilidade é fundamental para obter classificações IP de resistência à água e poeira. O projeto deve levar em conta a possibilidade de rosqueamento CNC em furos para insertos roscados.
• Componentes Automotivos: Usado para peças de motor, caixas de transmissão e alojamentos de sensores que têm geometrias complexas, mas não estão sujeitos às mais altas cargas estruturais.
• Carcaças para ferramentas elétricas: O ADC12 pode moldar os formatos complexos e ergonômicos de alojamentos de furadeiras e serras, que devem ser leves, mas duráveis ​​o suficiente para suportar impactos no local de trabalho. O projeto deve incluir nervuras de reforço e ressaltos sólidos para pontos de montagem.

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