O alumínio e suas ligas

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PIAUÍ

CURSO: ENGENHARIA MECÂNICA

DISCIPLINA: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO MECÂNICA I

PROFESSOR: AYRTON DE SÁ BRANDIM

O ALUMÍNIO E SUAS LIGAS

Rafael Monteiro Veras

Teresina-PI, 15 de abril de 2009

1) Importância do alumínio na indústria e na economia brasileira

O alumínio é um dos metais mais abundantes na crosta terrestre, porém somente começou a ser produzido comercialmente por volta de 150 anos atrás, ou seja, é um metal relativamente novo na indústria. Apesar de ser conhecido há muito tempo atrás (os persas, há cerca de 6000 a.C., já fabricavam utensílios de argila que continham óxidos de alumínio – Al2O3), ele somente teve o primeiro lingote fabricado em 1855 para uma exposição em Paris, que, na ocasião, foi apresentado como o lingote de um metal mais leve que ferro.

Contudo, o alumínio somente foi difundido no uso industrial quando o estadunidense Charles Martin Hall e o francês Paul Louis Toussaint Heróult, apesar de elaborarem separadamente, desenvolveram e patentearam quase que concomitantemente um processo de obtenção do alumínio. Esse processo consistia na obtenção do alumínio através da redução eletrolítica da alumina banhada em criolita líquida (que é um fluoreto de sódio e alumínio – Na3AlF6).

Como se pode observar pelo seu alto consumo, o alumínio tem uma importância significativa nesse setor, além disso. Tal fato explica-se por causa das propriedades físicas e químicas que ele possui, tais como: baixa densidade, alta resistência à corrosão e alta condutividade térmica e elétrica.

Fora isso, outro fator que contribui para uma maior utilização é o fato de ele ser altamente reciclável (pode ser reciclado inúmeras vezes e não perde suas propriedades, como aconteceria com outros materiais), o que lhe garante uma alta sustentabilidade em termos sociais, econômicos e ambientais. Assim, ele possui várias aplicações na indústria, que variam desde a produção de artefatos domésticos, passando pelas indústrias automobilística, naval e aeronáutica, até na indústria aeroespacial.

No Brasil, a indústria do alumínio foi fundada em 1917 (CPAA – Companhia de Paulista de Artefatos de Alumínio). Ela iniciou a fabricação de placas fundidas para automóveis e toda sua matéria-prima era importada.

A produção de alumínio no Brasil deu-se pela perseverança de alguns empresários, contudo essa produção era insuficiente para a demanda do mercado. As duas primeiras empresas que tentaram implantar essa produção foram a Elquisa (Eletro Química Brasileira S/A) e CBA (Companhia Brasileira de Alumínio). A CBA foi uma das únicas empresas pioneiras que permaneceu até hoje.

A produção no Brasil em escala industrial somente começou durante a 2ª Guerra Mundial, mais precisamente em 1944, onde houve uma grande demanda do mercado externo proporcionado pela própria guerra. Tal fato consolidou a indústria no país que tinha começado definidamente em 1938 com a produção do metal em Ouro Preto, tudo apoiado pelo governo de Getúlio Vargas.

Atualmente, o Brasil ocupa a terceira posição no ranking mundial de reserva de bauxita, perdendo apenas para Austrália e para a Guiné. Esta reserva caracteriza-se tanto por ser de grau metalúrgico (produção da alumina), cerca de 84%, e de grau não-metalúrgico (cerca de 17%), usado para a produção de cimento, abrasivos e refratários (indústria química). Essa reserva está localizada principalmente na Região Norte do país (Estado do Pará), mas também pode ser encontrado nas Regiões Sudeste e Nordeste.

A participação da indústria do alumínio no PIB foi de 1,2% e 3,4% no PIB industrial em 2001. E seu faturamento foi de US$ 6,1 bilhões, redução de US$ 500 milhões em relação a 2000. Essa redução foi devido a racionamento de energia. Neste mesmo ano, as exportações da indústria do alumínio (dentre todos seus produtos, a bauxita, a alumina e o alumínio primário) representaram 2,8% das exportações do Brasil e assumem cerca de 51% do alumínio no país. Já em 2004, sua participação no PIB foi de 1,3% e de 3,3% no PIB industrial.

Apesar das grandes vantagens do alumínio, ele ainda é pouco utilizado no setor de transportes brasileiro e possui um grande potencial para ser desenvolvido. Entre as inúmeras razões de tal fato, está a falta de conhecimento do mercado, posto que é um metal relativamente novo na indústria. Outro fator, é que apesar do crescimento vertiginoso da tecnologia de transformação do metal que ocorreu nos anos de 1940, a disseminação dessa tecnologia não se deu no mesmo ritmo causando uma defasagem no mercado.

Isso indica-nos que a indústria do alumínio tem tudo para crescer ainda mais no mercado brasileiro, proporcionando um aumento na economia do país e conseqüentemente uma no desenvolvimento brasileiro.

2) Análise da utilização do alumínio na economia mundial

Como já dito anteriormente o alumínio é um dos metais mais abundante na natureza (ela pode-se encontrada em três principais grupos climáticos: o mediterrânico, o tropical e o subtropical – isso explica a grande ocorrência desse minério no Brasil), porém seu uso industrial é relativamente novo. No entanto, ele vem se destacando na indústria mundial, devido as suas ótimas características.

Devido às crises energéticas em diversos países produtores, o alto índice de crescimento da produção mundial no início dos anos 90 não foi mantido. Contudo, já aconteceu uma retomada nesse crescimento, devido principalmente a um aumento na demanda do produto.

Em 1943, os maiores produtores de bauxita eram os Estados Unidos, a Guiana Britânica, Hungria, Iugoslávia, Itália, Grécia, Rússia, Suriname, Guiana, Indonésia e Malásia. Mas, hoje os principais produtores são Austrália, Brasil, Guiné e Jamaica. No ano de 2004, foram produzidos 157,4 milhões de toneladas de bauxita e o Brasil contribuiu com cerca de 21 milhões de toneladas, alcançando o segundo lugar no ranking mundial.

No ano de 2000, os Estados Unidos eram um o maior consumidor (ele era responsável por um consumo de 38% do comercializado no mercado mundial), porém, ele foi ultrapassado pela China que contemporaneamente consome cerca de 49,62% do metal. Um fato interessante em se observar é que

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