Não, apesar de acompanharmos diversos materiais na internet que mostram que os quadros de bicicleta produzidos em aço carbono são mais leves, quanto à material, o alumínio, é mais leve. Ocorre que nesses quadros o volume é diferente, os quadros de aço carbono têm uma espessura menor, logo há menos aço do que alumínio, o que explica a diferença no peso. 

Agora, se você levar em consideração o peso específico das diferentes ligas de aço carbono com as de alumínio verá que há uma sensível diferença entre elas. Entenda mais nas próximas linhas deste post. 

O peso específico do aço carbono e do alumínio

O aço carbono é uma liga metálica formada em sua maioria por ferro gusa e uma concentração de carbono que varia entre 0,008% a 2,11%, e outros metais como Cromo, Níquel, Manganês, etc. Cada um deles proporciona a liga maior resistência mecânica e agentes químicos, ductilidade, entre outras características. 

Esses materiais também influenciam no peso, que no caso da liga de aço carbono é de 7.800kg/m³, ou seja, 1 metro cúbico de aço pesa quase 8 toneladas. Além disso, quanto maior a concentração de carbono, mais pesada é a liga. 

O alumínio também é encontrado no mercado em forma de ligas, que além do alumínio recebem metais como Cobre, Magnésio, Silício, Estanho, Zinco, etc. Aproximadamente 85% do alumínio é utilizado para a forja de produtos, como chapas e placas laminadas. 

As ligas mais comuns são a de alumínio fundido, conhecido como sistema AL-SI, cujos níveis de silício variam entre 4.0% e 13%, responsáveis por proporcionar excelentes características à liga. 

O peso específico do alumínio é de aproximadamente 2,70 g/cm3, o que representa 35% do peso do aço e 30% do peso do cobre. 

Como calcular o peso teórico 

É possível calcular o peso de uma chapa de alumínio e aço carbono (ou outra liga de aço). Para isso você usa o peso específico e a seguinte fórmula: Peso = Largura x Comprimento X Espessura x Peso Específico.

Considere uma chapa de aço carbono de 2000mm x 5000 mm x 25 mm.

Seguindo a fórmula temos:

Como a unidade medida do Peso Específico está em km/m³ é preciso converter as medidas em mm para metros, multiplicando por 1000. 

2000mm / 1000mm = 2,m

5000mm / 1000mm = 6m

25mm / 1000mm = 0,025m

Peso Específico = 7.800kg/m³

O peso da chapa é  = 2,0 x 6 x 0,025 x 7.800 = 

Esta chapa de 2500 x 6000 x 25mm pesa aproximadamente 2.370 kg

Usando a mesma fórmula é possível saber o peso teórico de uma chapa de alumínio com as mesmas medidas. 

Nesse caso, aplicando as mesmas medidas temos a fórmula:

2 x 6 x 0,025 x 2.700 = 810 

A mesma chapa terá 810 gramas, aproximadamente 34% do peso da chapa de aço carbono do exemplo anterior. 

Outras diferenças entre o aço carbono e o alumínio

Os dois, alumínio e aço carbono, são metais muito usados na indústria, construção civil, arquitetura, etc. O alumínio faz parte da estrutura de carros, bicicletas, aeronaves, acabamentos, entre outras inúmeras aplicações. O aço carbono, por sua vez, é extremamente versátil e está presente em diversos produtos. 

Agora vamos as diferença entre ambos

Resistência

O alumínio é mais maleável que o aço carbono, é mais simples de ser moldado e pode ser dobrado/extrudado em variados formatos sem quebrar. O aço tem maior resistência mecânica, além de ser levado ao limite sem rachar ou quebrar. 

O alumínio já apresenta uma maior resistência à corrosão. Não enferruja e não exige qualquer tipo de revestimento ou pintura, ao menos que faça parte de estruturas em regiões litorâneas, que sofrem com a maresia. 

O aço já precisa de revestimento, pintura ou acabamento para protegê-lo da corrosão ou ferrugem, principalmente se estiver em ambientes úmidos. 

Condutividade

O alumínio é um condutor de calor mais eficiente que o aço carbono, por isso é usado em radiadores e aparelhos de ar-condicionado. O aço não é um bom condutor de eletricidade, diferente do alumínio. 

Valor de mercado

Ambos os metais são 100% recicláveis, o que impacta em seu valor de mercado. Outros fatores também influenciam no preço, como oferta e demanda, tarifas, valor dos combustíveis, o preço dos minérios os quais os metais são extraídos. Mesmo com todos esses fatores, em geral, o aço carbono é mais barato que o alumínio.  

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