Alluminio per stampi – Lega 5083

L’impiego dell’alluminio negli stampi è guidato da parametri come conducibilità termica, resistenza alla corrosione e lavorabilità.

Nel confronto tra alluminio e acciaio per la produzione di stampi le principali differenze che giocano a favore dell’alluminio sono le seguenti:

• Peso: L’alluminio ha un peso pari a un terzo dell’acciaio. La leggerezza di questo materiale facilita notevolmente la movimentazione di grandi blocchi, riducendo i costi di trasporto.
• Lavorabilità/lavorazione: Rispetto all’acciaio, l’alluminio è un materiale più facile da lavorare, quindi è possibile migliorare i tempi di consegna quando lo stampo è realizzato in alluminio.
• Stampi per la produzione di parti in plastica: L’alluminio è un ottimo conduttore e dissipatore di calore. La temperatura viene evacuata dallo stampo da 3 a 4 volte più velocemente rispetto allo stesso stampo in acciaio, i cicli si riducono fino al 25% in termini di tempo, da cui l’aumento della produttività. Per anni è stato investito ogni sforzo per ridurre il tempo di ciclo della produzione del pezzo in plastica attraverso pressioni, materiali e rendering delle macchine di soffiaggio-iniezione. È nel processo di raffreddamento/riscaldamento dello stampo che si notano grandi vantaggi nell’uso di alluminio per stampi

Tra le leghe di alluminio più versatili (6082, 7021), la Lega 5083 (Al-Mg-Mn) si distingue per prestazioni in ambienti aggressivi.

Alluminio per stampi – Proprietà chiave della Lega 5083

• Composizione: 4-4,9% Mg, 0,4-1% Mn, <0,4% Fe (EN 573-3).
• Resistenza alla corrosione: eccellente in ambienti marini e chimici, grazie alla formazione di un film passivo di ossido.
• Saldabilità: ottima con tecniche TIG/MIG, senza necessità di pre-riscaldo.
• Limiti: bassa durezza (≈80 HB) e stabilità termica moderata (max ≈150°C), che ne restringono l’uso a stampi a bassa pressione o ciclo breve.

Perché usare la 5083 negli stampi?

• Ambienti corrosivi: alluminio per stampi è ideale per stampi a contatto con fluidi salini, acidi o sterilizzanti (es. medicale, nautica).
• Riparabilità: la saldabilità semplifica la manutenzione, riducendo i tempi di fermo.
• Peso contenuto: 2,7 g/cm³ vs 7,8 g/cm³ dell’acciaio, utile per stampi mobili o robotizzati.
• Attenzione: per applicazioni ad alta pressione (>300 bar) o usura intensa, leghe come AlSi7Mg o acciai P20 sono preferibili.

Applicazioni pratiche

• Nautica: stampi per componenti in vetroresina esposti a umidità e salinità.
• Medicale: dispositivi monouso, dove la sterilizzazione frequente richiede resistenza chimica.
• Elettronica: housing protettivi con tolleranze strette (<0,2 mm), sfruttando la lavorabilità a fresatura rapida

Altri aspetti rilevanti sono:

• “Trattamenti superficiali per 5083”: anodizzazione dura (spessore 50-100 μm) o rivestimenti PVD (CrN) aumentano la durata.
• “Durata stampi in 5083”: 30.000-70.000 cicli, dipendente dal materiale stampato (es. PP: 70k cicli; fibra di vetro: 30k cicli).

Conclusioni
La Lega 5083 è una scelta nicchia per stampi esposti a corrosione o che richiedono saldabilità, ma non compete con leghe ad alto silicio o acciai per alte prestazioni. La chiave è abbinare progettazione ottimizzata (es. canali di raffreddamento conformali) e trattamenti superficiali per massimizzarne la durata.