Temperatura de fusão do alumínio

A energia do alumínio é algo que usamos todos os dias sem nem mesmo fazer ideia. Ela está em nossos automóveis, nas janelas de nossas casas, no maquinário de nossa fábrica e na máquina que usamos em nosso local de trabalho e em nossas casas. O alumínio é escolhido na maioria dos setores devido aos benefícios específicos que esse produto oferece. O mais significativo é a relação entre resistência e peso. Isso significa que, com uma grande eficiência, o alumínio pode ser realmente poderoso, além de ser bastante leve em comparação com vários outros metais. É por isso que ele é a opção preferida em automóveis, motocicletas e até mesmo veículos espaciais em que a economia de peso é um fator importante. A outra condição importante que tornou o alumínio popular é o ponto de fusão do alumínio. As informações sobre o ponto de fusão são as seguintes: ponto de fusão do alumínio sólido: O alumínio líquido se torna mais específico em relação à temperatura exata na qual ele muda de estado. Esse é um dos valores mais relevantes não apenas para qualquer pessoa que trabalhe com fundição, soldagem ou reciclagem de alumínio. Quando se está em uma fábrica que lida com ligas de alumínio a serem fundidas para fabricar alguns de seus produtos, é somente por meio do conhecimento da temperatura de fusão do alumínio que se pode ter o forno nas proporções corretas. O calor excessivo não causará a fusão total, enquanto o calor excessivo poderá destruir suas propriedades ou acabar como calor desperdiçado.

É por isso que, quando um engenheiro, um projetista e um fabricante começam a trabalhar, a primeira pergunta que fazem é: a que temperatura o alumínio derrete? A solução é a base de uma produção segura, eficaz e econômica em diversos setores.

Por que o ponto de fusão do alumínio é importante

Não é um mero número em um livro que define o ponto de fusão do alumínio. É um livro de referência pronto que os engenheiros e fabricantes usam diariamente. Durante o processo de fabricação do alumínio, seja na fusão para fundir ou forjar ou para reciclá-lo, o forno deve ser aquecido até a temperatura correta.

Se a temperatura do forno for insuficiente, o alumínio não conseguirá se fundir ou se fundirá parcialmente. Isso pode resultar em fluxo ruim nos moldes e defeitos nas fundições, além de desperdício de material. Por outro lado, quando a temperatura do forno está bem acima da temperatura de fusão do alumínio, o aquecimento do metal pode ser excessivo. O processo de aquecimento excessivo do material de alumínio altera a estrutura do grão, reduz a resistência e pode chegar ao ponto de destruir os caros equipamentos do forno. Esse equilíbrio é fundamental em setores como o automotivo, aeroespacial, de construção e eletrônico. Todos os componentes de motores, estruturas de aviões ou até mesmo caixas eletrônicas criadas em alumínio dependem da fusão do metal na temperatura necessária. Outro fator de soldagem é o ponto de fusão do alumínio. Quando o calor usado é baixo, a junta não será forte. Caso seja excessivamente alto, o outro metal ao redor pode ficar distorcido ou sujeito a degradação.

Vantagens do alumínio na indústria

Um dos metais mais predominantes na indústria atual é o alumínio. Suas características especiais permitem que ele encontre aplicações em uma ampla gama de aplicações de transporte, construção, eletrônica e até mesmo em embalagens. Essas vantagens estão principalmente ligadas ao ponto de fusão do alumínio, que pode ser comparado aos metais com muita facilidade em relação aos outros. Veja a seguir as principais vantagens

Leve: 

A outra fonte significativa de popularidade do alumínio é sua leveza. Mesmo os componentes de aço produzidos com o uso de alumínio, que é um terço mais leve que o aço, são significativamente mais leves sem se tornarem muito mais fracos. A redução de peso é significativa em setores como o automotivo e o aeroespacial. Os carros com baixo consumo de combustível consomem menos combustível, e os aviões leves são capazes de fazer fretes eficientes de carga ou de passageiros. A fundição de elementos leves e pesados só pode ser reforçada devido ao ponto de fusão adequado do alumínio, o que facilita aos produtores moldá-lo em projetos complexos.

Resistente à corrosão: Longa duração mesmo em ambientes agressivos

O outro mérito significativo é a resistência natural do alumínio à corrosão. A exposição ao ar expõe o alumínio à formação de uma fina camada de óxido na superfície. Essa camada serve como revestimento protetor, evitando a ferrugem e aumentando a vida útil do produto. É por isso que se observa que o alumínio é amplamente utilizado em situações marítimas, bem como em estruturas externas e projetos de construção. Sua temperatura de fusão também é menor do que a do alumínio, o que facilita o processamento do metal em revestimentos que, por sua vez, finalizam essa resistência.

Fácil de processar: Graças ao ponto de fusão moderado do alumínio

O alumínio derrete a aproximadamente 660 graus C (1220 graus F), um ponto de fusão consideravelmente mais baixo em comparação com o do aço ou do cobre. Essa baixa temperatura de fusão permite que os fabricantes de produtos manufaturados derretam, fundam e reciclem o alumínio de forma mais econômica. Ele utiliza menos energia para atingir a fase de fusão e, como resultado, o custo de produção será reduzido. Na técnica de produção em massa em uma empresa de fundição sob pressão ou extrusão, a empresa é mais consciente ao selecionar o alumínio em vez de metais pesados ou altamente aquecidos.

Força com flexibilidade: 

O alumínio tem resistência e é flexível. Ele pode suportar facilmente assuntos pesados e deve ser leve, podendo ser moldado em folhas finas ou formas elaboradas. Isso fez com que ele se tornasse popular como material estrutural, como componentes de um motor automotivo, estruturas aeroespaciais e como material decorativo, invólucro de eletrônicos de consumo e painéis arquitetônicos. Alguns dos fatores que permitiram que o alumínio se ajustasse perfeitamente às exigências de diferentes setores incluem sua capacidade de derreter e remodelar dentro da temperatura adequada.

A que temperatura o alumínio derrete?

Que temperatura o alumínio derrete? é uma pergunta frequente nas aulas e no laboratório, bem como nas fábricas. O ponto de fusão do alumínio nos informa o momento específico em que o metal se transforma em líquido e isso é extremamente importante para todos os processos, que incluem o aquecimento e a remodelagem.

Ponto de fusão exato do alumínio

O alumínio puro tem um ponto de fusão claro de 660,3degC (1220,5degF). A temperatura na qual ele sofre transformação é de 165 °C. Processos como fundição, soldagem, extrusão e reciclagem exigem essa transformação que é vital. O conhecimento da temperatura de fusão definitiva do alumínio significa que o fabricante pode gerenciar os sistemas de aquecimento de forma eficaz.

Por exemplo:

• Fundição e fundição sob pressão: Os fornos são pré-aquecidos com uma temperatura aproximada do alumínio derretido e determinam o fluxo do alumínio derretido nos moldes.
• Soldagem: É imprescindível que os soldadores a quente se mantenham próximos ao ponto de fusão do alumínio para unir os componentes de alumínio de forma eficiente, sem co-destruir as áreas ao redor deles.
• Reciclagem: A sucata de alumínio é derretida em seus produtos com essa temperatura para gerar novos produtos.

Se o calor for aplicado a uma temperatura inferior ao ponto de fusão do alumínio, o metal permanecerá sólido e, portanto, não haverá possibilidade de moldagem nem de vazamento. Quando a temperatura excede enormemente o ponto de fusão, é provável que o produto resultante contenha defeitos no alumínio do qual é feito. Essa é a razão pela qual a temperatura de fusão do alumínio é monitorada de perto pelos engenheiros durante o processo de produção. É exatamente essa temperatura de 660,3 graus C (1220,5 graus F) que torna o alumínio tão atraente industrialmente. Sua temperatura de fusão é muito mais baixa do que a de muitos outros metais, inclusive o aço ou o cobre, e, portanto, mais fácil e mais barata de manusear.

Comparação da temperatura de fusão do alumínio com a de outros metais

Ligas de alumínio e seus pontos de fusão

O alumínio não pode derreter devido ao ponto de fusão fixo do alumínio puro em 660,3degC (1220,5degF); nesse caso, as ligas de alumínio são implementadas praticamente sempre. As ligas consistem em uma combinação de silício, cobre, magnésio ou zinco com alumínio. Esses componentes extras transformam as qualidades físicas do alumínio, o que inclui o ponto de fusão. O ponto de fusão das ligas de alumínio não é um valor fixo, mas uma variação. Isso ocorre porque as ligas têm mais de um elemento e vários elementos derretem em temperaturas diferentes. Essas faixas são relevantes para um indivíduo que trabalha com fundição, soldagem ou tratamento térmico.

Ligas de alumínio comuns e suas faixas de fusão

Alumínio 6061:

Essa é uma das ligas de alumínio mais populares. Ele contém magnésio e silício, que aumentam sua resistência e propriedades corrosivas. A faixa de fusão do alumínio 6061 varia de 582 graus C a 652 graus C ou de 1079 graus F a 1206 graus F. Isso lhe confere um ponto de fusão um pouco mais alto em comparação com o alumínio puro. Ele é frequentemente utilizado nos setores aeroespacial, automotivo e de construção.

Alumínio 7075:

O alumínio 7075 é famoso por sua alta resistência, tendo o zinco como principal elemento de liga. Por esse motivo, ele é menos fundido, ou seja, de 477degC a 635degC (891degF -1175degF). Sua dureza permite que seja aplicado no setor aeroespacial e de defesa, embora, com a extremidade inferior de sua altura de fusão, exija um controle preciso do primeiro durante o processamento.

Por que os pontos de fusão das ligas são importantes

Qualquer pessoa que já tenha feito a pergunta "a que temperatura o alumínio derrete" geralmente precisa considerar a liga com a qual está lidando. A seleção da temperatura errada pode causar fundição de baixa qualidade, soldas ruins ou perda de pouco material. Por exemplo:

• Quando o benefício negativo da fundição sob pressão é manter uma faixa de fusão diferente, isso pode resultar em defeitos ou preenchimentos parciais em uma fusão.
• Na soldagem, há também a tendência de enfraquecer a estrutura de uma liga por superaquecimento, como a liga 7075.
• A informação da faixa de fusão adequada será crucial para reduzir as perdas incorridas na reciclagem de sucata metálica, pois ela sempre será derretida sem perder suas características importantes.

Essas variações indicam os motivos pelos quais não há um valor fixo para o ponto de fusão do alumínio ligas. Em vez disso, é um valor que deve ser verificado com relação ao grau exato de alumínio a ser usado.

Fatores que afetam o ponto de fusão do alumínio

Embora seja de conhecimento geral que o ponto de fusão do alumínio varia em aproximadamente 660,3degC (1220,5degF), em cenários do mundo real isso pode variar. Isso ocorre porque a maior parte do alumínio usado nas indústrias não é puro, mas sim ligas compostas por diferentes elementos. Além disso, há também outros fatores de influência externa e a adição de impurezas. Os principais motivos que afetam a temperatura de fusão do alumínio são apresentados a seguir.

Composição da liga

O fator mais preponderante é a pureza do alumínio, que pode ser ligado ou não.

• Com silicone: A adição de silício reduz a matriz de fusão, portanto, a importância das ligas de alumínio-silício é amplamente utilizada na fundição. Essas ligas fluem facilmente para os moldes.
• Com magnésio: O magnésio tem o efeito de aumentar a resistência, mas também pode alterar a faixa de fusão, de modo que ligas como a 6061 podem derreter em uma temperatura mais baixa do que o alumínio puro.
• Com cobre: O cobre também torna o metal duro e forte, além de diminuir a resistência à corrosão. O ponto de fusão varia de acordo com a proporção.
• Com zinco:  O zinco reduz significativamente a faixa de fusão, o que é observado em ligas como a 7075. Isso explica por que elas são fortes, mas sensíveis ao calor durante o processamento.

A temperatura de fusão distinta das ligas de alumínio em cada combinação é a razão pela qual, sempre que um engenheiro decide as configurações das caldeiras do forno, ele também considera o grau da liga.

Impurezas e aditivos

Quaisquer traços mínimos de impurezas afetarão a fusão do alumínio. Por exemplo:

• O ponto de fusão pode ser reduzido por traços de ferro, níquel ou manganês.
• O alumínio reciclado pode conter aditivos não controlados que podem causar uma capacidade imprevisível de derretimento.

Isso é muito importante nos setores que usam alumínio reciclado/repurificado e as combinações de impurezas podem causar a fusão desigual do material. Será necessário fazer uma triagem e um refinamento minuciosos para obter resultados repetíveis.

Condições ambientais

A forma como o alumínio é derretido também depende do ambiente externo.

• Pressão: O metal contido sob maior pressão provavelmente derreterá de forma diferente do que no caso de pressão atmosférica constante.
• Atmosfera: Durante a fusão do alumínio ao ar livre e com uma quantidade substancial de oxigênio, há um potencial de oxidação da superfície, um fator que suprime a eficiência da fusão.
• Processo de aquecimento: No forno de indução, no forno a gás e nos fornos de resistência elétrica, há diferentes níveis de controle de calor. O aquecimento descontrolado pode resultar em superaquecimento do aquecimento ou derretimento em áreas isoladas.

Na prática perfeita do setor, o ambiente do forno deve ser altamente controlado para garantir a fusão igual do alumínio sem defeitos.

Importância da temperatura de fusão do alumínio na indústria

O ponto de fusão do alumínio não é apenas um fato científico importante, mas também um dos fatos de ponta mais importantes na forma como as indústrias podem processar, moldar e utilizar o metal. Desde a fundição sob pressão até a soldagem, bem como o desempenho do uso final, o conhecimento da temperatura de fusão do alumínio o tornará eficiente e seguro.

Em fundição, fundição em série e fundição sob pressão

Um dos usos mais significativos do alumínio é na fundição. Durante esse processo, peças complexas são fabricadas despejando-se alumínio fundido em moldes. Devido à temperatura de fusão moderadamente alta do alumínio (660,3degC / 1220,5degF):

• Produção mais rápida: O alumínio tem uma temperatura de fusão mais baixa do que o ferro ou o aço e, portanto, é mais rápido e consome menos energia para ser fundido.
• Formas complexas: É o baixo ponto de fusão que oferece uma alumínio capacidade de alisamento para moldes de fundição com a oportunidade de produzir figuras detalhadas e formas complexas.
• Eficiência de fundição sob pressão: Na fundição de alumínio, os moldes forçam o alumínio fundido quente. O fato de ter uma temperatura de fusão controlada garante um resultado uniforme com o mínimo de defeitos, sendo, portanto, ideal para o setor automotivo e para o setor eletrônico.

Esse deve ter sido um dos principais fatores que fizeram com que a fundição de alumínio fosse uma moda entre os fabricantes do mundo.

Aplicações de soldagem e união

A soldagem de alumínio deve ser tratada de forma eficaz. O alumínio conduz muito rapidamente como comparado do que outros metais. Isso significa que, apesar de a fusão do alumínio levar um tempo maior no espaço local, ele é derretido muito mais rapidamente, a menos que seja manuseado adequadamente:

• O Welter-Heat tem a capacidade de aquecer através de peças finas de alumínio, distorcendo-as ou tornando-as fracas.
• A falta de calor resultará em juntas ruins entre as superfícies devido à ligação inadequada entre elas.

É por isso que os soldadores e engenheiros precisam ter essas informações para controlar os métodos de soldagem que empregam para garantir a produção de soldas boas e resistentes, incluindo o uso de soldas alternadas. corrente elétrica ou blindagem com gás inerte para garantir soldas neutralizadas de alta qualidade.

Resistência ao calor em produtos finais

O calor também é um aspecto que moldará o comportamento de um carbono de alumínio nos produtos acabados, razoavelmente nos setores em que o calor é mais predominantemente encontrado:

• Motores automotivos: Os componentes e blocos do motor devem ser compostos de alumínio, que pode lidar com um alto efeito das temperaturas operacionais. Os engenheiros garantem que a temperatura de trabalho permaneça dentro do limite de segurança que está abaixo da faixa de fusão.
• Usos aeroespaciais: Normalmente, as estruturas das aeronaves são submetidas a calor intenso. Isso se deve ao fato de os projetistas usarem o conhecimento sobre o ponto de fusão do alumínio para selecionar ligas que sejam de natureza forte em tal situação.
• Eletrônicos e dissipadores de calor: Há uma ampla aplicação do alumínio como material dissipador de calor. Isso será benéfico, pois com o conhecimento de sua temperatura de fusão, o metal não se deformará nem perderá resistência quando usado em um dispositivo de alto desempenho.

Conclusão

Essa seletividade, ou seja, o ponto de fusão do metal, que é de aproximadamente 660 graus C (1220 graus F), é um dos maiores valores que predeterminam a popularidade da firmeza do alumínio na indústria contemporânea em grande escala. É essa temperatura que controla a fundição e a fundição sob pressão, a soldagem, a extrusão e a reciclagem do alumínio. O fato de engenheiros e fabricantes saberem a temperatura exata da extração do alumínio é uma garantia de eficiência, segurança e produção de qualidade. As ligas, como 6061 ou 7075, podem variar em faixas ligeiramente diferentes, mas a familiaridade com essas variações ajuda na escolha do material apropriado para cada projeto. Não importa o que você esteja perguntando, como, por exemplo, a que temperatura o alumínio derrete ou o que acontece com as ligas, tudo se resume à resposta a que se referem o projeto e a produção. É por isso que o alumínio é uma opção confiável, muito diversificada e econômica em todo o mundo.