BR112015030928B1 - anel de moldagem de veículo automóvel em liga de alumínio – magnésio e seu processo de fabricação - Google Patents

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Constellium Rolled Products Singen Gmbh & Co Kg
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Abstract

a presente invenção refere-se a um processo de fabricação de um anel de moldagem externa do veículo automóvel, tal como no-tadamente envoltórios de janelas ou anel de caixa, em liga de alumínio, por enformação e brilho de uma chapa ou cinta elaborada por fundição contínua vertical de uma placa em liga da série aa5xxx de elevada pureza, homogeneização-aquecimento da placa, laminação a quente, resfriamento, laminação a frio com um recozimento intermediário no forno contínuo de passagem, seja uma manutenção entre a temperatura de solvus e a temperatura de queimadura da liga durante tipicamente 3 s a 5 minutos, seguido de uma têmpera ao ar ou à água, recozimento eventual a uma temperatura de 100 a 200oc. a invenção tem também por objeto um anel de moldagem de veículo automóvel fabricado por esse processo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para ANEL DE MOLDAGEM DE VEÍCULO AUTOMÓVEL EM LIGA DE ALUMÍNIO MAGNÉSIO E SEU PROCESSO DE FABRICAÇÃO.
Domínio da invenção [0001] A presente invenção refere-se ao domínio dos anéis de moldagem de veículo automóvel em liga de alumínio para utilização essencialmente no exterior da carroceria, tais como notadamente os envoltórios de janelas, anéis laterais de caixa ou portas, anéis de moldagem de paredes, moldagens de calandra e anéis de para-choque. A invenção se refere mais particularmente às chapas em liga de alumínio da série AA5xxx de composição e tratamento térmico particularmente adaptadas a esse tipo de aplicação e apresentando conformação e acabamento com uma excelente resistência à corrosão, em particular pelas soluções cada vez mais alcalinas que constituem os produtos detergentes de lavagem notadamente nas máquinas de lavar automáticas. Estado da técnica [0002] As ligas de alumínio são comumente utilizadas na fabricação de peças decorativas brilhantes para a indústria automóvel, em concorrência com o aço e as matérias plásticas.
[0003] Esse é o caso, em particular dos anéis de moldagem do exterior da carroceria, tais como os envoltórios de janelas, anéis laterais de caixa ou portas, anéis de moldagem de parede, de moldagem de calandra e anéis de para-choque.
[0004] Todas as ligas de alumínio, das quais se trata no que se segue, são designadas, salvo menção contrária, conforme as designações definidas pela Aluminum Association nas Registration Record Series que ela publica regularmente.
[0005] Dois tipos de produtos dividem atualmente o mercado: os perfilados extrudados e as chapas enformadas, antes do tratamento de anodização/acabamento.
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2/16 [0006] Para os primeiros são essencialmente utilizadas ligas ditas de elevada pureza da série AA6xxx, e em particular do tipo AA6401. Para os segundos, na América do Norte, predominam as ligas dos tipos AA3xxx e 8xxx, enquanto que, na Europa, são, antes de tudo, utilizadas ligas de levada pureza da série AA5xxx.
[0007] Todavia, as chapas, elaboradas a partir destas, são julgadas pelo fabricante de automóvel, de menor desempenho do que os produtos elaborados a partir de perfilados da série AA6xxx, notadamente em termos de manutenção à corrosão em meio muito alcalino.
[0008] Com efeito, dentre os principais parâmetros do caderno de encargos desse tipo de chapa brilhante, figuram uma certa resistência mecânica, uma boa formabilidade e sobretudo uma boa aptidão para o polimento e para a anodização, e a manutenção sem deterioração do aspecto assim obtido, ao longo da via do veículo.
[0009] Este último parâmetro é tornado particularmente incômodo com a evolução recente dos produtos detergentes das lavadoras automáticas para soluções cada vez mais alcalinas, seja além do pH de estabilidade da camada anódica final, podendo induzir com o tempo a uma perda de brilho redibitória.
[00010] Testes de qualificação foram desenvolvidos dessa forma pelos fabricantes de automóveis para diferençar os diferentes produtos (ligas, modo de transformação, tratamento de superfície).
[00011] O mais difundido, conhecido pelo nome de car wash test, consiste em imergir parcialmente uma amostra do produto final em uma solução muito alcalina, seja com um pH de 11 a 14, durante 10 minutos, depois em determinar visualmente a perda ou não do brilho após limpeza dos produtos de ataque.
[00012] O procedimento experimental preciso é descrito na sequência no capítulo objeto da invenção. A solução alcalina aquosa
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3/16 mais recentemente utilizada é constituída de 12,5 g/l de NaOH, 4,64 g/l de Na3PO4-12 H2O e 0,33 g/l de NaCl. Seu pH medido quando dos testes relatados no capítulo exemplos era de 13,5.
[00013] Pode-se, em complemento e para quantificar os resultados, medir a perda de peso das amostras, no decorrer da operação.
[00014] Os principais trabalhos a esse respeito são essencialmente concentrados nas condições dos tratamentos de superfície de brilho e, sobretudo, de anodização final, visando aumentar a resistência da camada anódica para essas soluções muito agressivas. Esse é o caso notadamente do estudo de L. E. Cohen et J. A. Hook narrado em Corrosion of anodized aluminium by alkaline cleaners: Causes and cures, Plat Surf. Finith, 74(2), 1987, p. 73-76.
[00015] A eficácia da adição de silicato ou de sais de metal de transição durante a etapa de vedação foi demonstrada em particular por
S. Jolivet em Vedação resistente aos meios alcalinos, Colóquio sobre o tratamento de superfície das ligas de alumínio, CETIM/CERTEC, 2008. Ela constituiu também o objeto do pedido EP 1873278 A1 Silicate treatment of sealed anodised aluminium, depositado em 2006 por Henkel KGAA.
[00016] Outros trabalhos referiram-se, por outro lado, à influência da geometria da camada de óxido, como notadamente aqueles de R. Steins et al. reportados em High performance anodized layers, European Aluminium Congress, 2009.
[00017] Enfim, as soluções as mais recentes se referem à aplicação de uma camada de solo-gel à base de silano sobre a camada anódica, o que aumenta muito a resistência do produto final. Elas constituíram o objeto do pedido WO 2009/068168 Component made of Al alloy having very high corrosion resistance and method for the production thereof', depositada em 2008 por Erbsloh AG.
[00018] Na realidade, poucos trabalhos se referem à influência
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4/16 metalúrgica do substrato, embora diferenças tenham sido observadas conforme pré-citada, entre as ligas das séries AA5xxx e AA6xxx. As ligas utilizadas, até hoje, na Europa são geralmente oriundos de bases muito puras (Al99.9Mg ou Al99.7Mg e Al99.9MgSi), tais como as ligas dos tipos AA5657 até mesmo AA5505 ou AA5210 para as chapas da série AA5xxx e do tipo AA6401 para os perfilados da série AA6xxx. [00019] O produto laminado ou chapa é entregue geralmente no estado recozido, conhecido pela designação H2x, a fim de lhe garantir um mínimo de resistência mecânica, mas, todavia, uma formabilidade suficiente para a etapa de conformação, seguida das etapas de polimento e anodização.
[00020] O produto fiado é geralmente entregue no estado metalúrgico T4 (colocado em solução e temperado) ou T6 (colocado em solução, temperado e revenido) em uma forma próxima daquela do produto final.
Problema apresentado [00021] A invenção visa a obter um produto laminado da série AA5xxx que, elaborado e transformado sob determinadas condições, permita atingir um desempenho similar àquele de um produto fiado/extrudado da série AA6xxx, em termo de conservação de seu brilho em contato com uma solução muito alcalina, seja em valores de pH de 11 a 14, mantendo uma resistência mecânica satisfatória e uma formabilidade suficiente da chapa ou tira utilizada para elaborar o produto final.
Objeto da invenção [00022] A invenção tem por objeto um processo de fabricação de um anel de moldagem externa do veículo automóvel, tal como notadamente envoltórios de janelas ou anel de caixa em liga de alumínio, por conformação e polimento de uma chapa ou tira elaborada conforme as seguintes etapas:
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5/16
- fundição contínua vertical de um lingote em liga da série AA5xxx de elevada pureza, isto é, de composição, tal como, (% em peso): Mg < 1,1, Cu < 0,10, outros elementos < 0,30, o balanço sendo alumínio;
- aquecimento do lingote a uma temperatura de 480 a 530 oC durante pelo menos 1 hora, laminação a quente, tipicamente até uma espessura de 5 a 30 mm e resfriamento seguido da laminação a frio incluindo um recozimento intermediário no forno contínuo de passagem, seja uma manutenção entre a temperatura de solvus e a temperatura de queimadura da liga durante tipicamente 3 s a 5 minutos, seguido de uma têmpera ao ar ou à água antes da laminação a frio final com uma taxa de redução de 15 a 70% até uma espessura 0,4 a 1,5 minutos. [00023] A fim de facilitar a conformação posterior da chapa ou tira, um recozimento a uma temperatura de 100 a 200 oC durante um tempo equivalente a 3 a 15 horas a 170 oC pode ser praticado.
[00024] De acordo com um modo de realização, a composição do lingote é do tipo AA5657, seja (% em peso):
- Si < 0,08, Fe: < 0,10, Mn: < 0,03, Mg: 0,6 - 1,0, Zn: < 0,05, Ti: < 0,020, outros elementos < 0,05 cada um, e < 0,15 no total, o balanço sendo alumínio.
[00025] Em uma outra variante da invenção, a composição de lingote do tipo AA5205, seja (% em peso):
- Si < 0,15, Fe: < 0,7, Cu: 0,03 - 0,10, Mn: < 0,10, Mg: 0,6 1,0, Zn: < 0,05, Ti: < 0,05, outros elementos < 0,05 cada um, e < 0,15 no total, o balanço sendo alumínio.
[00026] De acordo com um outro modo de realização, o lingote é em liga da série AA5xxx de elevada pureza, de composição tal como (% em peso):
Mg < 1,1, outros elementos < 0,10, o balanço sendo alumínio.
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6/16 [00027] De acordo com esse modo de realização, a composição do lingote pode ser do tipo AA5505, seja (% em peso):
- Si: < 0,06, Fe: < 0,04, Cu < 0,01, Mn: < 0,03, Mg: 0,8 - 1,1, Zn: < 0,03, Ti: < 0,010, outros elementos < 0,05 cada um, e < 0,10 no total, o balanço sendo alumínio.
[00028] Todavia, de acordo com esse modo de realização, a composição do lingote pode também ser do tipo AA5210, seja (% em peso):
- Si: < 0,06, Fe: < 0,04, Cu: < 0,01, Mn: < 0,03, Mg: 0,35 0,60, Zn: < 0.03, Ti: < 0,020, outros elementos < 0,05 cada um, e < 0,10 no total, o balanço sendo alumínio.
[00029] A duração do recozimento intermediário, isto é, da manutenção entre a temperatura de solvus e a temperatura de queimadura da liga, está preferencialmente compreendida entre 5 s e 2 min, e segundo um modo vantajoso, a temperatura do recozimento intermediário está compreendida entre 450 e 550 oC.
[00030] A invenção engloba também um anel de moldagem fabricado por um processo, tal como acima e escolhido no grupo que compreende os envoltórios de janelas, anéis laterais de caixa ou anéis de parede, de calandra e de para-choque.
[00031] Ela tem também por objeto um anel de moldagem fabricado por um processo, de acordo com um ou vários modos pré-citados, caracterizado pelo fato de:
- ocorrer, após polimento da chapa ou tira que comporta as etapas de desengorduramento convencional, eletro-polimento em meio ácido fosfo-sulfúrico, tipicamente a 75oC sob corrente contínua a uma tensão de 25V, enxaguamento, decapagem alcalina tipicamente a 50oC, limpeza no ambiente, enxaguamento, anodização em meio ácido sulfúrico sob corrente contínua, tipicamente a 21oC, vedação dos poros em duas etapas, a frio no níquel, depois na água quente (isto é, pré
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7/16 vedação em uma solução de acetato de níquel no ambiente, depois boemitagem na água em ebulição),
- ocorrer, seguido de um teste conhecido do técnico pelo nome de car wash test, ou decapagem ácida de 10 minutos, em uma solução com pH de 1, ou uma solução aquosa contendo 0,1 mol de HCl/litro, enxaguamento, secagem por manutenção de 1 hora a 40 oC, manutenção em imersão de 10 min, em uma solução alcalina com um pH de 11 a 14, tipicamente, tal como aquela descrita anteriormente, enxaguamento, secagem e limpeza com tecido para polir, nenhuma perda de brilho é visualmente constatada.
[00032] De acordo com uma outra característica vantajosa, o anel de moldagem, fabricado por um processo, de acordo com um ou vários modos pré-citados, é caracterizado pelo fato de:
- ocorrer, após polimento da chapa ou tira que comporta as etapas de desengorduramento convencional, eletro-polimento em meio ácido fosfo-sulfúrico, tipicamente a 75oC sob corrente contínua a uma tensão de 25V, enxaguamento, decapagem alcalina tipicamente a 50oC, limpeza no ambiente, enxaguamento, anodização em meio ácido sulfúrico sob corrente contínua, tipicamente a 21oC, vedação dos poros em duas etapas, a frio ao níquel, depois em água quente;
- ocorrer, seguido de um teste conhecido do técnico com o nome de car wash test, ou decapagem ácida de 10 minutos, em uma solução com pH de 1, enxaguamento, secagem por manutenção de 1 hora a 40 oC, manutenção em imersão de 10 minutos em uma solução alcalina com um pH de 11 a 14, enxaguamento, secagem e limpeza no tecido para polir, a perda em peso medida sobre amostras recortadas nessa chapa ou tira não excede 40 mg/dm2 de superfície imersa. Descrição das figuras [00033] A figura 1 representa um esquema representativo de uma observação em corte da camada anódica de uma amostra de alumínio,
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8/16 após imersão de 10 minutos em uma solução alcalina com um pH de 11 a 14, tal como anteriormente descrita. A camada anódica (1 + 2) tem uma espessura padrão de 5 a 6 pm. Aproximadamente 1 pm (1) é atacado por dissolução química após o teste de 10 minutos. O resto da camada anódica (2) apresenta canais de ataque em toda a espessura da camada e se observa, às vezes, um ataque do metal (3) subjacente. O tamanho dos canais é da ordem de uma centena de nm.
[00034] A figura 2 representa um esquema representativo da superfície da amostra observada ao microscópio eletrônico de varredura após ataque alcalino de 10 minutos, para as amostras 5505 H22 à esquerda e 6401 T6 à direita. O esquema representa uma superfície de observação idêntica para as duas amostras. A densidade de defeitos pode, portanto, ser comparada diretamente. É claro, a partir desse esquema que um mau comportamento no teste alcalino leva a uma densidade de defeitos mais elevada, conforme ilustrado para a amostra 5505 H22 em relação à amostra 6401 T6.
Descrição da Invenção [00035] A invenção consiste em uma escolha judiciosa de liga e de tratamento térmico, assim como faixa de transformação, da chapa ou tira utilizada para a fabricação de anéis de moldagem do exterior de veículos automóveis submetidos a um ambiente corrosivo severo, tal como notadamente aquele dos produtos detergente das lavadoras automáticas, constituídos de soluções muito alcalinas, com um pH de 11 a 14, independentemente além do pH de estabilidade da camada anódica, que permita a conservação do brilho ao longo da vida do veículo, mantendo uma resistência mecânica satisfatória e uma formalidade suficiente.
[00036] Ela se baseia na constatação feita pela requerente que, em contato com uma solução muito alcalina, esteja a um valor de pH de 11 a 14, tal como aquela comumente utilizada pelos fabricantes de
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9/16 automóveis no decorrer de seus testes de qualificação, o ataque da camada anódica se desenrola segundo dois modos distintos. Isto aparece claramente na figura 1, vista no microscópio eletrônico de varredura de um corte da camada anódica, de uma espessura de 5 a 6 pm, após imersão durante dez minutos nessa solução alcalina:
- o primeiro modo de (1) corresponde a uma dissolução química relativamente lenta e uniforme da película de óxido colmatado, enquanto que o segundo (2) corresponde a um ataque rápido e localizado da camada anódica, depois do metal subjacente e se traduz pela formação de túneis estreitos que atravessam a camada de óxido. [00037] A requerente observou também que o ataque homogêneo da camada de óxido, conforme o primeiro modo, era relativamente independente do tipo de liga e de seu estado metalúrgico, ao contrário, o grau de ataque localizado através da camada de óxido depende muito da liga e de seu estado metalúrgico.
[00038] Este tem um efeito pronunciado no caso das diferentes ligas da série AA5xxx testadas, enquanto que esse efeito não aparece como significativo no caso das ligas da série AA6xxx.
[00039] Essa diferença de comportamento é atribuída a uma densidade de ataque localizada nitidamente menor nos casos favoráveis em relação àquela dos casos desfavoráveis. Ela é ilustrada pela figura 2 que apresenta imagens obtidas em microscopia eletrônica com varredura e com mesmo aumento, para duas amostras, após imersão durante 10 minutos na solução alcalina com um pH de 11 a 14:
- a imagem da esquerda corresponde a uma liga do tipo AA5505 após laminação a frio e recozimento final a uma temperatura de 250oC durante 1 hora (estado H22) conduzindo a um comportamento desfavorável, enquanto que a imagem da direita corresponde a uma ligação do tipo AA6401 extrudado no estado T6 (temperado e revenido), levando a um comportamento favorável.
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10/16 [00040] Naquele dia, nenhuma solução industrial é conhecida para melhorar o comportamento das chapas em ligas da série AA5xxx em relação aos perfilados em ligas da série AA6xxx.
[00041] A requerente tendo constatado essa diferença do comportamento entre as ligas das séries 6xxx e 5xxx, quando dos testes de qualificação conhecidos pelo nome de car wash test', e notadamente aquele descrito nos exemplos, e devido às observações pré-citadas, a considerou não como um comportamento intrínseco ao tipo de liga, mas como ligado ao modo de elaboração do produto.
[00042] Mais precisamente, o comportamento desfavorável das ligas da série AA5xxx foi atribuído à precipitação da fase Mg2Si durante o tratamento térmico final de recozimento. A requerente buscou, dessa forma, a solução para o problema apresentado em um modo de elaboração mais apropriado que considera a influência da precipitação de finas partículas da fase Mg2Si durante o tratamento térmico final de recozimento, mas também quando de qualquer recozimento intermediário, notadamente em curso de laminação a frio.
[00043] Mostrou-se que a solução residia em um recozimento intermediário, em curso de laminação a frio, do tipo flash seja em forno contínuo de passagem, a uma temperatura compreendida entre a temperatura de solvus e a temperatura de queimadura de ligação, durante tipicamente 3 segundos a 5 minutos, seguido de uma têmpera ao ar ou na água, antes da etapa final da laminação a frio, no decorrer da qual a resistência mecânica é melhorada por corrosão.
[00044] Um recozimento complementar moderado, isto é, a uma temperatura de 100 a 200oC durante um tempo equivalente a 3 a 15 horas a 170oC, pode ser feito, a fim de facilitar, se necessário, a conformação posterior da chapa ou da tira.
[00045] O tempo equivalente t(eq) é definido pela fórmula:
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11/16 tref * exp(-15692 ITref) ^(-15692/7^) na qual T (em K) é a temperatura e t, a duração de recozimento, Tref estando a uma temperatura de referência de 443K, seja 170°C e tref sendo o tempo de referência pré-citado compreendido entre 3 horas e 15 horas.
[00046] As ligas, de acordo com a invenção, são ligas ditas de elevada pureza da série AA5xxx, tais como, aquelas utilizadas para a elaboração de chapas brilhantes (ditas de grande brilho), e obtidos a partir de bases muito puras (AI99,9Mg ou AI99,7Mg), seja ligas da série AA5xxx de composição química, expressa em percentagens pon derais (% em peso), tal como: Mg < 1,1, Cu < 0,10, outros elementos < 0,30, o resto sendo o alumínio, ou ainda mais puros, de composição química, tal como: Mg < 1,1, outros elementos < 0,10, o balanço sendo alumínio. No primeiro caso, citar-se-á a liga do tipo AA5657, de composição química, expressa em percentagens ponderais (% em peso): Si: < 0,08, Fe: <0,10, Cu: <0,10, Mn: < 0,03, Mg: 0,6 - 1,0, Zn: < 0,05, Ti: < 0,020, outros elementos < 0,05 cada um, e < 0,15 no total, o balanço sendo alumínio, ou ainda a liga do tipo AA5205, de composição química expressa em percentagens ponderais (% em peso): Si < 0,15, Fe: < 0,7, Cu: 0,03-0,10, Mn: <0,10, Mg: 0,6- 1,0, Zn: <0,05, Ti: <0,05, outros elementos < 0,05 cada um, e < 0,15 no total, o balanço sendo alumínio. No segundo caso, serão citadas as ligas AA5505, de composição (% em peso): Si: < 0,06, Fe: < 0,04, Cu: < 0,01, Mn: < 0,03, Mg: 0,8 -1,1, Zn: < 0,03, Ti: < 0,010, outros elementos < 0,05 cada um, e < 0,10 no total, o balanço sendo alumínio, ou ainda a liga do tipo AA5210, ou de composição química (% em peso): Si < 0,06, Fe: < 0,04, Cu: 0,01, Mn: < 0,03, Mg: 0,35 - 0,60, Zn: < 0,03, Ti: < 0,020, outros elementos < 0,05 cada um, e < 0,10 no total, o balanço sendo alumínio.
[00047] A fabricação das chapas, de acordo com a invenção,
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12/16 comporta principalmente a fundição tipicamente contínua vertical (CCV), lingotes e sua escalpagem.
[00048] As lingotes escalpadas sofrem em seguida um aquecimento de mais de uma hora a uma temperatura de 480 a 530 oC, depois a laminação a quente tipicamente até uma espessura de 5 a 30 mm, antes do resfriamento.
[00049] Elas sofrem, em seguida, a laminação a frio, tal como précitada e no decorrer da qual o produto sofre o recozimento intermediário a uma temperatura compreendida entre a temperatura de solvus e aquela de queimadura da liga, seja tipicamente entre 450 e 550 oC.
[00050] Após esse recozimento, a laminação a frio é retomada com uma taxa de redução de 15 a 70 % até uma espessura final de 0,4 a 1,5 mm.
[00051] Enfim, as chapas ou tiras obtidas são submetidas, submetidas se necessário, ao recozimento final pré-citado.
[00052] Em seus detalhes, a invenção será melhor compreendida com o auxílio dos exemplos a seguir que não têm, todavia, caráter limitativo.
Exemplo
Exemplo 1 [00053] Por fundição contínua vertical, fundiu-se um lingote em liga do tipo AA5657 de composição (% em peso): Si: 0,06, Fe: 0,06, Cu: 0,04, Mg: 0,76, Mn: < 0,03, Zn: < 0,05, Ti: < 0,020, outros elementos < 0,05 cada um, e < 0,15 no total, o balanço sendo alumínio.
[00054] O lingote foi aquecida durante uma hora a uma temperatura de 490oC, depois laminada a quente a uma espessura de 7,5 mm e resfriada, antes da laminação a frio, sem recozimento intermediário até uma espessura de 0,7 mm.
[00055] Enfim, a chapa obtida foi submetida a um recozimento final durante uma hora a uma temperatura de 260oC.
[00056] Duas amostras da bobina (A e B na tabela 1 recapitulativa no fim do parágrafo Exemplos) foram coletadas para sofrer o
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13/16 tratamento de polimento e de anodização seguido do teste de qualificação do tipo car-wash test, ambos tais como pré-citados. [00057] Os valores de perda de peso durante o teste, expressos em mg/dm2 de superfície imersa para um tempo de imersão de 10 minutos, são dados na tabela 1 a seguir. As duas amostras A e B levam a um resultado similar, seja valores de 54 e 58 mg/dm2.
[00058] Para avaliar a ideia que subentende a invenção, a saber que o comportamento desfavorável das ligas da série AA5xxx era atribuído à precipitação da fase Mg2Si, durante o tratamento térmico final de recozimento, um tratamento térmico (anotado Simulação na tabela 1) foi realizado em laboratório, em uma amostra C de 0,7 mm de espessura no estado de recozimento final, para recolocar em solução qualquer partícula Mg2Si que precipitou a faixa de transformação por uma colocação em solução convencional.
[00059] Foi considerado para hipótese, nesse exemplo (e isto será validado pelos exemplos seguintes), que o martelamento a frio e o recozimento final, de acordo com a invenção, não conduziam à precipitação de Mg2Si.
[00060] A amostra C assim tratada sofreu o ciclo completo de polimento/anodização e o teste alcalino do tipo car-wash test' ambos, tais como pré-citados.
[00061] O valor de perda de peso, após um tempo de imersão de 10 minutos, é de 24 mg/dm2, esteja de acordo com a característica reivindicada.
[00062] As amostras A, B, com exceção da invenção, e C simulando a invenção, foram também avaliadas visualmente em nenhuma perda de brilho foi constatada sobre a amostra C, contrariamente às 2 amostras A e B.
[00063] Esse exemplo valida o efeito positivo do recozimento intermediário, de acordo com a invenção.
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Exemplo 2 [00064] Fundiu-se por fundição contínua vertical um lingote em liga do tipo AA5657 de composição idêntica àquela do exemplo 1.
[00065] O lingote foi também aquecida durante uma hora a uma temperatura de 490oC, depois laminada a quente a uma espessura de 6,5 mm e resfriada antes da laminação a frio até uma espessura de 1,09 mm. [00066] A bobina foi, em seguida, sofreu um recozimento intermediário no forno de carga durante 8 horas a uma temperatura de 360oC.
[00067] A laminação a frio foi, em seguida, retomada até a espessura final de 0,42 mm.
[00068] Enfim, a bobina obtida foi submetida a um recozimento final durante 2,5 horas a uma temperatura de 170oC.
[00069] Trata-se de uma faixa com recozimento intermediário, fora da invenção.
[00070] Uma amostra (D na tabela 1) foi coletada para sofrer o tratamento de polimento e de anodização seguido do teste de qualificação car-wash test' sempre, tais como pré-citados. O valor de perda de peso, após um tempo de imersão de 10 minutos é de 75 mg/dm2 esteja bem além do valor de 40 mg/dm2 reivindicada.
[00071] A amostra D foi também avaliada visualmente e apresenta uma perda de brilho significativa após o teste.
Exemplo 3 [00072] Por fundição contínua vertical, fundiu-se um lingote em liga do tipo AA5505 de composição (% em peso): Si: 0,03, Fe: 0,03, Cu: < 0,01, Mg: 0,88, Mn: < 0,03, Zn: < 0,03, Ti: < 0,010, outros elementos < 0,05 cada um, e < 0,10 no total, o balanço sendo alumínio.
[00073] O lingote foi também aquecida durante uma hora a uma temperatura de 490oC, depois laminada a quente a uma espessura de 7,5 mm e resfriada, antes da laminação a frio até uma espessura de 2,3 mm.
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15/16 [00074] A bobina em seguida sofreu, de acordo com a invenção, um recozimento intermediário no forno de passagem a uma temperatura de 500oC, com um tempo de manutenção de 23 s acima da temperatura de solvus da liga, seguido de uma têmpera ao ar.
[00075] A laminação a frio foi, em seguida, retomada para levar à espessura final de 1,6 mm. Uma outra bobina, da mesma liga e transformada de forma idêntica, mas sem recozimento intermediário, foi também produzida. Esta sofreu um recozimento final a uma temperatura de 250oC durante uma hora.
[00076] Amostras (F e G para a primeira e E para a segunda) foram coletadas em cada bobina, para sofrer o tratamento de polimento e de anodização seguido do teste de qualificação car-wash test, sempre, tais como pré-citados.
[00077] Os valores de perda de peso, após um tempo de imersão de 10 minutos são apresentados na tabela 1 a seguir.
[00078] Esses resultados demonstram o melhor comportamento do metal produzido com recozimento intermediário, de acordo com a invenção, no caso sem recozimento final, (F a 30 e G a 29 mg/dm2), em relação a este, com exceção da invenção, produzido sem recozimento intermediário (E a 58 mg/dm2).
[00079] As amostras F, G, com recozimento intermediário e de acordo com a invenção, no caso sem recozimento final, e E, com exceção da invenção, produzida sem recozimento intermediário, foram também avaliadas visualmente e nenhuma perda de brilho foi constatada sobre as amostras F e G, contrariamente à amostra E que apresentou uma perda de brilho significativa.
Exemplo 4 [00080] Por fundição contínua vertical, fundiu-se um lingote em liga do tipo AA5505 de composição idêntica àquela do exemplo 3.
[00081] O lingote foi também aquecida durante uma hora a uma
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16/16 temperatura de 490oC, depois laminada a quente a uma espessura de
7,5 mm e resfriada, antes da laminação, a frio até uma espessura de
1,73 mm.
[00082] A bobina sofreu, em seguida, de acordo com a invenção, um recozimento intermediário no forno de passagem a uma temperatura de 520oC, com um tempo de manutenção de um minuto, acima da temperatura de solvus da liga, seguido de uma têmpera na água.
[00083] A laminação foi, em seguida, retomada para levar à espessura final de 1,2 mm.
[00084] Enfim, a bobina obtida foi submetida a um recozimento final durante 3 horas a uma temperatura de 170oC.
[00085] Amostras foram coletadas antes (H) e depois (I) do recozimento final, para sofrer o tratamento de polimento e de anodização seguido do teste de qualificação car-wash test', sempre tais como pré-citadas.
[00086] Os valores de perda de peso, após um tempo de imersão de 10 minutos, são similares, de 26 e 27 mg/dm2.
[00087] As amostras H e I, de acordo com a invenção, foram também avaliadas visualmente e nenhuma perda de brilho foi constatada ao final do teste.
Exemplo Amostra Liga Recozimento intermediário Recozimento final Perda em peso (mg/dm2)
1 A AA5657 Não 1 h - 260 oC 58
1 B AA5657 Não 1 h - 260 oC 54
1 C AA5657 Não Simulação 24
2 D AA5657 8 h - 360oC 2,5 h - 170 oC 75
3 E AA5505 Não 1 h - 250 oC 58
3 F AA5505 23 s - 500oC Não 30
3 G AA5505 23 s - 500oC Não 29
4 H AA5505 1 min. 520oC Não 26
4 I AA5505 1 min. 520oC 3h - 170oC 27
Tabela 1
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Claims (7)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Processo de fabricação de um anel de moldagem externa do veículo automóvel, particularmente um envoltório de janela ou anel de caixa, feita de liga de alumínio, por conformação e polimento incluindo as etapas de desengorduramento convencional, eletropolimento em meio ácido fosfo-sulfúrico, limpeza de superfície ambiente, enxaguamento, anodização em meio ácido sulfúrico sob corrente contínua, vedação dos poros em duas etapas, a frio ao níquel, depois em água quente de uma chapa ou tira elaborada, caracterizado pelo fato de que apresenta as seguintes etapas:
    (a) fundição contínua vertical de um lingote em liga da série AA5xxx de elevada pureza de composição, (% em peso):
    Mg < 1,1, Cu < 0,10, outros elementos < 0,30, o balanço sendo alumínio do tipo AA5657, em (% em peso):
    Si < 0,08, Fe: < 0,10, Cu: < 0,10, Mn: < 0,03, Mg: 0,6 - 1,0, Zn: < 0,05, Ti: < 0,020, outros elementos < 0,05 cada um, e < 0,15 no total, o balanço sendo alumínio, ou do tipo AA5205, em (% em peso):
    Si < 0,15, Fe: < 0,7, Cu: 0,03 - 0,10, Mn: < 0,10, Mg: 0,6 1,0, Zn: < 0,05, Ti: < 0,05, outros elementos < 0,05 cada um, e < 0,15 no total, o balanço sendo alumínio, ou do tipo AA5505, em (% em peso):
    Si: < 0,06, Fe: < 0,04, Cu < 0,01, Mn: < 0,03, Mg: 0,8 - 1,1, Zn: < 0,03, Ti: < 0,010, outros elementos < 0,05 cada um, e < 0,10 no total, o balanço sendo alumínio, ou do tipo AA5210, em (% em peso):
    Si: < 0,06, Fe: < 0,04, Cu: < 0,01, Mn: < 0,03, Mg: 0,35 - 0,60, Zn: < 0,03, Ti: < 0,020, outros elementos < 0,05 cada um, e < 0,10 no total, o balanço sendo alumínio;
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  2. 2/3 (b) reaquecimento do lingote a uma temperatura de 480 a 530oC durante pelo menos 1 hora;
    (c) laminação a quente e resfriamento;
    (d) laminação a frio incluindo um recozimento intermediário no forno contínuo de passagem, ou manutenção entre a temperatura de solvus e a temperatura de queimadura da liga durante tipicamente de 3 segundos a 5 minutos, seguido de uma têmpera ao ar ou à água.
    2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de comportar, subsequente à etapa (d) e antes da conformação, um recozimento final a uma temperatura de 100 a 200 °C durante um tempo equivalente de 3 a 15 horas a 170 °C.
  3. 3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a duração da manutenção, quando do recozimento intermediário, é de 5 segundos a 2 minutos.
  4. 4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a temperatura do recozimento intermediário é de 450 a 550 °C.
  5. 5. Anel de moldagem fabricado por um processo, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que é escolhido no grupo que compreende os envoltórios de janelas, anéis laterais de caixa ou anéis de parede, de calandra e de para-choque.
  6. 6. Anel de moldagem, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que:
    seguido de um teste conhecido do técnico pelo nome de car wash test, ou decapagem ácida de 10 minutos, em uma solução com pH de 1, enxaguamento, secagem por manutenção de 1 hora a 40oC, manutenção em imersão de 10 minutos, em uma solução alcalina com um pH de 11 a 14, enxaguamento, secagem e limpeza com tecido para polir,
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    3/3 isenção de perda de brilho é visualmente constatada.
  7. 7. Anel de moldagem, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que:
    seguido de um teste conhecido do técnico com o nome de car wash test, ou decapagem ácida de 10 minutos, em uma solução com pH de 1, enxaguamento, secagem por manutenção de 1 hora a 40oC, manutenção em imersão de 10 minutos em uma solução alcalina com um pH de 11 a 14, enxaguamento, secagem e limpeza no tecido para polir, a perda em peso medida sobre amostras recortadas na referida chapa ou tira é menor do que 40 mg/dm2 de superfície imersa.
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