Ponto de fusão do alumínio – O guia definitivo para fundições ideais

Você deve reconhecer a importância do ponto de fusão do alumínio quando se trata de aplicações industriais. Obter insights sobre pontos de fusão do alumínio é a chave para engenheiros e metalúrgicos.

Informações insuficientes/incorretas sobre os pontos de fusão do metal de alumínio podem levar você a experimentar fraquezas estruturais, erros e desempenho ruim do produto. Indiretamente, isso contribui para custos mais altos.

É a chave para o fabricante compreender bem os parâmetros-chave da transição do metal de sólido para semissólido/líquido. Seja para aumentar ou diminuir a temperatura da substância, seu foco é paradigma.

Você não precisa se preocupar, pois este guia detalhado destacará informações cruciais sobre o ponto de fusão da liga de alumínio. Familiarize-se com os fatores que afetam o ponto de fusão do alumínio, o ponto de fusão de metais comuns e aplicações práticas.

Temperatura de fusão da liga de alumínio – Visão geral

Você pode definir Alumínio como um metal ou liga com aparência branca prateada. Sua posição na tabela periódica é no número 13 e tem a forma abreviada AL.

Depois do silicone e do oxigênio, o alumínio é o terceiro elemento mais abundante no planeta Terra. Propriedades incríveis como maleabilidade, condutividade elétrica e ductilidade contribuem para sua ampla adaptabilidade.

O ponto de fusão de qualquer metal se refere a um ponto/temperatura no qual ele converte a forma sólida para a forma líquida. A temperatura de fusão (ponto de queima do alumínio) é 660,32 °C ou 1220,58 °F, a temperatura do ponto de ebulição do alumínio é 2.470 °C.

Fatores que afetam o ponto de fusão do metal ou liga de alumínio

Há uma ampla gama de fatores diferentes que influenciam muito o ponto de fusão da alumina. Alguns dos fatores que você precisa considerar são:

Nível de pureza do lingote

A pureza do metal do alumínio afeta muito sua temperatura para derreter o alumínio. Suponha que a porcentagem de outros metais seja grande dentro do metal alumínio. Então, o ponto de fusão que você experimentará é diferente do que um alumínio puro tem.

Geralmente, metais diferentes como cobre, ferro ou prata são adicionados ao alumínio para induzir propriedades finais específicas. Dessa forma, você pode obter produtos personalizados especiais com características únicas. Por exemplo, a indução de ferro no alumínio aumenta a resistência à tração e à compressão.

Suponha que haja impurezas no metal alumínio, incluindo silicone ou ferro, etc. Isso contribui para diminuir o ponto de fusão geral.

Para manter a temperatura de fusão do alumínio, primeiro você precisa remover essas impurezas do alumínio.

Elementos Porcentagem

Você pode alterar a composição do metal pela adição de diferentes elementos. Por exemplo, existe uma opção para adicionar silício, magnésio ou cobre ao alumínio. A introdução desses elementos ao alumínio puro muda drasticamente o ponto de fusão do alumínio.

Considere isso como um exemplo. Como o alumínio tem menor densidade e menor resistência, para lidar com isso, você pode adicionar cobre ou aço inoxidável. Isso ajudará a aumentar a dureza e a resistência do produto final. Observe que um maior teor de cobre no alumínio diminui o ponto de fusão.

Tratamento Térmico (Diferentes Processos de Fabricação)

O processo de tratamento térmico influencia muito a microestrutura. Por exemplo, têmpera, endurecimento por precipitação e recozimento desempenham um papel fundamental nesse sentido.

Têmpera

A têmpera envolve o processo de aquecimento e resfriamento do metal alumínio. Primeiro, você derrete o alumínio um pouco acima do ponto de recristalização e abaixo do ponto de fusão. Você precisa manter o metal nessa temperatura por algum tempo.

Mais tarde, você precisa colocá-lo no meio de têmpera para atingir a temperatura ambiente para o metal. Tal nível de condutividade térmica através do lingote permite que você atinja alta resistência.

Recozimento

O recozimento envolve aquecer o metal acima do ponto de recristalização por um tempo específico. Depois disso, você precisa resfriá-lo lentamente para reduzir o ponto de fusão do cadinho de alumina.

Este processo reduz tensões dentro das ligas e garante uma alta relação resistência-peso. O ponto de fusão do alumínio tem grande influência sobre o recozimento.

Isso ocorre porque o recozimento ocorre um pouco abaixo do ponto de fusão para eliminar a maciez extra do material. Você pode obter propriedades mecânicas mais altas e propriedades de alta condutividade térmica por meio desse processo.

Endurecimento por precipitação

Por outro lado, o endurecimento por precipitação é empregado para aumentar a resistência final do metal. Ele envolve queima e resfriamento rápido para produção de precipitado.

O ponto de fusão mais baixo e exato é crucial para o processo de fusão do alumínio. As mudanças na temperatura de fusão da liga de alumínio desempenham um grande papel nesse aspecto.

No endurecimento por precipitação, o ponto de fusão da liga de alumínio é a chave, pois neste processo, você precisa aquecer o metal abaixo do ponto de fusão de 660 graus. O papel principal do processo de tratamento térmico é melhorar as propriedades mecânicas e físicas para que ele possa suportar impactos.

Tamanho do grão

O tamanho do grão no metal alumínio tem impacto na alteração do ponto de fusão.

Geralmente, grãos menores aumentam a área de superfície geral e reduzem o ponto de fusão. Por outro lado, grãos maiores aumentam o ponto de fusão.

Estresse e tensão

O papel da tensão e do estresse desempenha um papel crucial na transformação do ponto de fusão do alumínio. O estresse pode resultar em defeitos ou deslocamentos dentro da rede cristalina. Isso contribui para a alteração do ponto de fusão.

Tamanho da Amostra

Embora o tamanho da amostra não tenha nenhum efeito no ponto de fusão do alumínio. Mas ele impacta o comportamento da fusão do alumínio.

Uma amostra grande leva tempo, enquanto uma amostra menor precisa de mais tempo para derreter.

Faixa de temperatura do ponto de fusão de metais comuns do alumínio

Nesta seção, você obterá informações sobre os pontos de fusão de diferentes metais de alumínio. Diferentes materiais metálicos de alumínio possuem diferentes pontos de fusão.

Composição da liga de alumínio 2024

A faixa de temperatura de fusão da alumina da liga de alumínio 2024 é de cerca de 5000 °C a 6350 °C ou (9350 °F a 11800 °F).

Não se pode questionar a resistência desta liga.

Os produtos e serviços para os quais você pode usar esta liga incluem aplicações estruturais, como cilindros de aeronaves, engrenagens, eixos e até asas.

3003 Alumínio Metal

Esta liga tem um alto ponto de fusão de cerca de 6400C até 6550C ou (11840F até 12110F).

O que contribui para a adaptabilidade deste metal é a excelente conformabilidade e a resistência média (algo parecido com o alumínio).

Familiarize-se com a formação das ligas 3003 na tabela abaixo:

Você pode usar esta liga para diferentes usos, como trocadores de calor, tanques de armazenamento e utensílios de cozinha.

5052 Alumínio Metal

O ponto de fusão desta liga é de 6050C até 6500C ou (11210F até 12020F). A característica notável das ligas 5052 é a resistência à corrosão. Confira a porcentagem de elementos das ligas 5052 na tabela abaixo:

Você pode usar esse tipo de liga na fabricação de metais, invólucros de componentes elétricos e peças automotivas.

Metal de alumínio 6061

O ponto de fusão do metal 5052 vs ligas 6061 da série de alumínio é mais alto. É em torno de 5800C até 6500C ou (10760F até 12020F).

Com esse tipo de liga, você pode aproveitar as vantagens de máxima resistência, resistência à corrosão e conformabilidade.

Você pode utilizar esta liga em componentes móveis, peças estruturais, indústria aeroespacial e quadros de bicicleta. Consulte Liga de alumínio 6061 – Propriedades de decodificação e usos, etc..

Metal de alumínio 7075

O ponto de fusão da faixa de alumínio 7075 fica em torno de 4750C até 6350C ou (8870F até 11750F). Os principais desejáveis desta liga são maior resistência à fadiga e força.

Você pode usar esse tipo de liga na fabricação de mísseis, aeronaves, sistemas de defesa e componentes esportivos.

Como o ponto de fusão do alumínio facilita aplicações práticas?

Conforme discutido acima, a composição da liga afeta o comportamento do alumínio. Agora você obterá informações sobre como o ponto de fusão do metal alumínio afeta os métodos de tratamento e aplicações:

Tratamento térmico

A principal função do processo de tratamento térmico é melhorar ou aprimorar as propriedades físicas e químicas.

Os principais tipos de tratamento térmico incluem têmpera, recozimento, endurecimento por precipitação, etc.

Para esse propósito, você pode aquecer sucata de alumínio em uma fundição para começar a derreter e manter a resistência do alumínio. Isso ajuda a atingir a ductilidade ideal do alumínio e o ponto de fusão baixo.

Você pode determinar parâmetros para tratamento térmico utilizando o ponto de fusão para cada tipo de tratamento especificamente. Isso ajudará você a atingir as propriedades e microestrutura desejadas.

Algumas das aplicações do alumínio que passa pelo tratamento térmico são:

• Componentes de alumínio tratados termicamente funcionam melhor em estruturas de aeronaves.
• Você pode usar essas peças complexas na indústria automotiva.
• Existe uma opção para fabricar equipamentos industriais usando alumínio tratado termicamente.

Fundição (Forno de alta temperatura / Aquecimento de lingotes de fundição)

A fundição se refere a um processo no qual você usa alumínio fundido (você pode usar um forno para atingir o calor extremo ideal) e lhe dá um formato específico usando um molde.

Com esse processo, você pode criar qualquer forma ou estrutura usando metal fundido. As indústrias que empregam esse processo incluem aeroespacial, construção e automotiva.

O ponto de fusão na fundição sob pressão auxilia na obtenção de componentes ou produtos duráveis e confiáveis.

Você pode utilizar alumínio fundido em peças metálicas de:

• Utensílios de cozinha
• Componentes automotivos como pistão, escapamento, etc.
• Invólucro do maçarico, bandeja, etc.

Extrusão

Um processo de fabricação no qual você usa uma matriz de seção transversal específica para criar perfis transversais desejados. Neste processo, você empurra o material através da matriz.

Para atingir a extrusão ideal, você precisa aquecer o alumínio em torno de 500°C até 530°C. Depende da uniformidade da seção transversal. Se a seção transversal for uniforme, mantenha a temperatura em 500°C, caso contrário, 530°C.

Esses processos ajudam você a moldar as seções e perfis de alumínio em chapas, tubos ou barras de metal. Usando essa técnica, você pode criar estruturas e geometrias complexas.

Após passar pela extrusão, o alumínio serve das seguintes maneiras:

• Criação de paredes, janelas, peças estruturais e portas.
• Fabricação de escadas, acessórios para veículos e corrimãos
• Você pode construir dissipadores de calor e invólucros para componentes eletrônicos.

Soldagem

O termo soldagem se refere à união de dois componentes ou peças por meio de queima em altas temperaturas.

Existem diferentes técnicas de soldagem, incluindo Gás Inerte de Metal (MIG), Gás Inerte de Tungstênio (TIG), etc. Usando esses métodos, você pode fundir alumínio com outros componentes.

As aplicações de alumínio soldado são as seguintes:

• No setor marítimo, você pode usar peças de alumínio soldadas na construção de navios e barcos.
• Você pode fabricar caminhões ou carrocerias de veículos de transporte usando processos de fabricação com técnicas de soldagem.
• Esse alumínio também é amplamente empregado em peças e componentes de aeronaves.

Conclusão

A importância de o ponto de fusão do alumínio é um paradigma.

Muita fabricação de produtos e componentes depende disso para resultados sem erros. O aquecimento de alta temperatura acima do ponto de fusão resulta na fase líquida do metal de alumínio. O resfriamento inadequado a esse respeito aumenta a natureza quebradiça do metal. Este artigo esclarece claramente o conceito-chave do ponto de fusão do alumínio.

Independentemente da indústria à qual você pertença, considerar essas informações ajudará você a fortalecer a presença da sua marca. Dessa forma, você pode oferecer produtos qualitativos que duram.

Sinta-se à vontade para compartilhar suas ideias ou fazer qualquer pergunta que você tenha em mente na seção de comentários abaixo.