O que é o ponto de fusão? Em física e engenharia, o ponto de fusão é a temperatura crítica à qual um metal transita do estado sólido para o estado líquido. A esta temperatura, a estrutura molecular do metal altera-se, proporcionando a fluidez necessária para fluir para os moldes. Dados precisos sobre o ponto de fusão não são apenas a base do processo de fundição, mas também são essenciais para controlar o consumo de energia, proteger a vida útil das ferramentas e evitar defeitos de fundição.
Pontos de fusão de metais industriais comuns
A tabela seguinte fornece os dados do ponto de fusão do núcleo para os metais industriais mais frequentemente utilizados para uma referência rápida:
| Nome do metal | Ponto de fusão (°C) | Ponto de fusão (°F) | Ponto de fusão (Kelvin) |
| Zinco | 419.5 | 787.1 | 692.7 |
| Alumínio | 660.3 | 1220.5 | 933.5 |
| Latão | 905 – 932 | 1660 – 1710 | 1178 – 1205 |
| Cobre puro | 1084.6 | 1984.3 | 1357.8 |
| Ferro cinzento | 1150 – 1260 | 2102 – 2300 | 1423 – 1533 |
| Aço carbono | 1425 – 1540 | 2597 – 2804 | 1698 – 1813 |
Referência abrangente do ponto de fusão de metais e ligas
Esta lista pormenorizada abrange um espetro completo, desde os metais fusíveis de baixo ponto de fusão até aos materiais especiais de elevado ponto de fusão:
| Metal / Liga | Ponto de fusão (°C) | Ponto de fusão (°F) | Ponto de fusão (Kelvin) |
| Lata | 231.9 | 449.4 | 505.1 |
| Chumbo | 327.5 | 621.5 | 600.7 |
| Zinco | 419.5 | 787.1 | 692.7 |
| Liga de zinco | 381 – 387 | 718 – 729 | 654 – 660 |
| Magnésio | 650.0 | 1202.0 | 923.2 |
| Liga de magnésio | 470 – 595 | 878 – 1103 | 743 – 868 |
| Alumínio | 660.3 | 1220.5 | 933.5 |
| Liga de alumínio | 557 – 613 | 1035 – 1135 | 830 – 886 |
| Latão | 900 – 940 | 1652 – 1724 | 1173 – 1213 |
| Bronze | 913 – 1040 | 1675 – 1904 | 1186 – 1313 |
| Cobre puro | 1084.6 | 1984.3 | 1357.8 |
| Ferro cinzento | 1150 – 1260 | 2102 – 2300 | 1423 – 1533 |
| Ferro fundido dúctil | 1150 – 1200 | 2102 – 2192 | 1423 – 1473 |
| Níquel puro | 1455.0 | 2651.0 | 1728.2 |
| Aço carbono | 1425 – 1540 | 2597 – 2804 | 1698 – 1813 |
| Aço inoxidável | 1370 – 1450 | 2498 – 2642 | 1643 – 1723 |
| Titânio | 1668.0 | 3034.4 | 1941.2 |
| Tungsténio | 3422.0 | 6191.6 | 3695.2 |
Fórmulas de conversão:
Celsius para Fahrenheit: °F = (°C × 9/5) + 32
Celsius para Kelvin: K = °C + 273,15
Perguntas frequentes (FAQ)
Com base em perguntas comuns de engenheiros e profissionais de compras, resumimos as seguintes respostas técnicas:
Qual é o metal com o ponto de fusão mais elevado?
Entre todos os elementos metálicos que ocorrem naturalmente, Tungsténio (W) possui o ponto de fusão mais elevado a 3422°C (6192°F). Esta excecional resistência ao calor torna-o indispensável em ambientes extremos, servindo como componente central para bocais de motores aeroespaciais, elementos de aquecimento de fornos de vácuo e ligas de alta resistência.
Qual é o metal mais fácil de fundir?
Se selecionar metais que são sólidos à temperatura ambiente, Estanho (Sn) é o mais fácil de fundir, necessitando apenas de 231,9°C para se tornar líquido. No entanto, em toda a família dos metais, Mercúrio (Hg) tem o ponto de fusão mais baixo em -38.8°Cou seja, existe como um líquido à temperatura ambiente sem qualquer aquecimento.
Há algum metal que não possa ser fundido?
Teoricamente, todos os metais podem ser fundidos se for fornecida energia suficiente sob pressão adequada. No entanto, na prática industrial, alguns metais (como o crómio) são altamente reactivos e podem sofrer oxidação ou sublimação graves antes de atingirem o seu ponto de fusão. Consequentemente, estes materiais são considerados "difíceis de fundir diretamente" e devem ser processados em ambientes especializados, como o vácuo ou a proteção com gás inerte.
Aplicação de campos de dados na tomada de decisões industriais
- Celsius (°C): A principal unidade de regulação para sistemas de controlo de temperatura PID de fornos industriais. Na produção, o temperatura de vazamento é normalmente fixado 50°C a 150°C acima do ponto de fusão (liquidus) para assegurar uma fluidez suficiente.
- Fahrenheit (°F): Utilizado principalmente quando se trata de especificações técnicas norte-americanas, manuais de equipamento importado (por exemplo, sistemas Inductotherm) e normas internacionais de tratamento térmico ASTM relacionadas.
- Kelvin (K): Amplamente utilizado em Análise CAE do fluxo do molde (como o Magma ou o AnyCasting). Kelvin é a entrada termodinâmica essencial para a previsão de porosidade de retração riscos durante a fase de solidificação das peças.
Fontes de dados e referências
- Metais puros: As constantes físicas são obtidas a partir do Instituto Nacional de Normas e Tecnologia (NIST) Chemistry WebBook, SRD 69.
- Ligas industriais: Os intervalos de fusão (Solidus/Liquidus) são referenciados a partir de ASM Handbook, Volume 2: Propriedades e Seleção: Ligas não ferrosas e materiais para fins especiais.
- Normas comerciais: Dados complementares de engenharia fornecidos por Dados de propriedade do material MatWeb.
