O zinco é um metal com diversas aplicações industriais. Uma propriedade chave é o seu ponto de fusão. O ponto de fusão do zinco é 419,5°C (787.1°F). Isto é relativamente baixo em comparação com muitos outros metais.
O zinco derrete a esta temperatura sob pressão atmosférica normal. Isso permite que seja facilmente derretido e moldado em formas. Além disso, é frequentemente usado em processos de galvanização de aço e fundição sob pressão. O baixo ponto de fusão torna o zinco um material versátil para tais processos. Nesta, exploraremos vários aspectos do Zinco em termos de propriedades, usos industriais, e técnicas de usinagem.
O que é zinco?
Propriedades do Zinco
O zinco é um elemento metálico com símbolo químico Zn e número atômico 30. É comumente usado em ligas e galvanização e é um nutriente essencial em plantas e animais.
Comparação do ponto de fusão do zinco com outros metais
Em comparação com outros metais, o zinco tem um ponto de fusão moderado. Por exemplo, o alumínio tem um ponto de fusão de 660°C, que é muito superior ao zinco. Além disso, o chumbo tem um ponto de fusão comparativamente baixo de 327°C. A fase de fusão também apoia o uso de zinco em ligas.
Além disso, certas ligas de zinco têm pontos de fusão comparativamente mais baixos do que o seu metal base. Por exemplo, liga de zinco-alumínio é bastante popular. Esses tipos de ligas são mais fáceis de moldar em temperaturas relativamente baixas. Portanto, eles são mais baratos para transformar em produtos.
Além disso, o ponto de fusão do zinco existente na forma de ligas muda com a adição de outros elementos. É um sistema sensível à composição e pequenas variações na composição podem influenciar a resposta ao calor.
Propriedades do Zinco:
| Propriedade | Valor |
| Símbolo Químico | Zn |
| Número Atômico | 30 |
| Massa Atômica | 65.38 g/mol |
| Densidade | 7.14 g/cm³ |
| Ponto de fusão | 419.5°C (787.1°F) |
| Ponto de ebulição | 907°C (1665°F) |
| Condutividade térmica | 116 S/m·K |
| Condutividade elétrica | 1.69 × 10⁶ S/m |
| Dureza | 2.5 (Escala de Mohs) |
| Estrutura Cristalina | Hexagonal compactado (profissional de saúde) |
| Módulo de Young | 108 GPa |
| Resistência à tracção | 100 MPa |
| Resistência à corrosão | Alto (especialmente em ambientes alcalinos e neutros) |
| Propriedades Magnéticas | Diamagnético |
A tabela acima cobre as principais propriedades técnicas do zinco, incluindo suas características químicas e físicas.
Fatores que influenciam a temperatura de fusão do zinco
Aqui estão os fatores comuns que influenciam a temperatura de fusão do zinco.
1. Pureza do Zinco
O ponto de fusão do zinco varia de acordo com a qualidade do metal. Quanto maior a qualidade do zinco, quanto maior o tempo de fusão necessário. No entanto, uma ligeira presença de impurezas no zinco pode aumentar ou diminuir a temperatura de fusão. Por exemplo, o uso de ferro ou chumbo reduz marginalmente o ponto de fusão.
2. Elementos de Liga
A reação do zinco com outros metais afeta o ponto de fusão de um certo tipo de liga. As ligas mais utilizadas são Ligas de zinco-alumínio ou zinco-cobre e seus pontos de fusão são comparativamente mais baixos do que o zinco puro. A presença de outros elementos introduz quebras na moldura do cristal. Portanto, o metal pode ser derretido em alta temperatura sem muita dificuldade.
3. Pressão atmosférica
Outra característica dos materiais é a pressão que afeta a temperatura de fusão. Por exemplo, zinco, em altitudes mais elevadas ou pressões reduzidas, o ponto de fusão diminui. Porque a pressão e a transição de fase dos metais estão correlacionadas. No entanto, o incremento é pequeno quando o ambiente está em condições normais de trabalho.
Faixas de ponto de fusão de ligas de zinco comuns
| Liga de Zinco | Composição | Faixa de ponto de fusão |
| Zinco-Alumínio (PARA) | 85-95% Zinco, 5-15% Alumínio | 380°C – 390°C (716°F – 734°F) |
| Zinco-Cobre (ZC) | 90-97% Zinco, 2-5% Cobre | 400°C – 420 °C (752°F – 788°F) |
| Zinco-Chumbo (ZL) | 90-95% Zinco, 5-10% Liderar | 330°C – 380 °C (626°F – 716°F) |
| Zinco-Fe (Zinco-Ferro) | Zinco com pequenas quantidades de ferro | 400°C – 420 °C (752°F – 788°F) |
| Zinco-Estanho (ZT) | 90-99% Zinco, 1-10% Estanho | 370°C – 410 °C (698°F – 770°F) |
| Zinco-Alumínio (ZA-27) | 73% Zinco, 27% Alumínio | 365°C – 400 °C (689°F – 752°F) |
Técnicas de usinagem para zinco
O zinco é um material versátil que pode ser usinado por diversas técnicas de usinagem. Aqui estão alguns métodos de usinagem comuns para zinco:
1. Torneamento CNC de Zinco
A usinagem rotacional é uma técnica comum para transformar zinco em peças ou produtos valiosos. O material é girado enquanto a ferramenta de corte remove materiais para dar-lhe uma forma cilíndrica. Devido à dureza relativamente baixa do zinco, pode ser girado com ferramentas de aço rápido ou metal duro.
2. Fresagem CNC de zinco
O fresamento envolve uma fresa aplicando um movimento rotativo para esculpir material de estoque de zinco. É utilizado principalmente na fabricação de superfícies planas, slots, e outros recursos complexos. Na maioria dos casos, ferramentas de metal duro ou aço rápido são usadas em zinco, desde, é relativamente macio.
3. Perfuração CNC de zinco
As ligas de zinco geralmente requerem furos. Por isso, A perfuração CNC é comum com essas ligas de zinco. Para forjamento a quente de zinco, brocas especiais com ponta de metal duro ou cobalto são empregadas durante a perfuração para minimizar a geração de calor e a fragilidade resultante.
4. Moagem CNC de zinco
Peças com acabamento em zinco
O desbaste é aplicado quando é necessário um alto acabamento superficial. Além disso, se você precisar remover uma pequena quantidade de material. Ao trabalhar com zinco, uma roda de corte fino é usada para gerar calor excessivo que altera as propriedades do zinco.
5. Tocando
Bater ou Tocando são usados para fazer roscas internas em ligas de zinco. Quanto às coberturas, porque o zinco é comparativamente macio, roscas padrão podem ser usadas. Deve-se ter cuidado para não causar rachaduras ou rasgos no material.
Aplicações do zinco em diversas indústrias
Aqui estão 5 principais aplicações do zinco:
1. Galvanização
O zinco beneficia mais o ferro e o aço, protegendo-os da ferrugem e da corrosão através da galvanização. Através da galvanização, a superfície de metais como o ferro, aço, e os automóveis são protegidos fazendo estruturas como pontes, oleodutos, e os automóveis duram mais.
2. Fundição sob pressão
Produto fundido sob pressão de zinco
As ligas de zinco são preferidas em fundição sob pressão majoritariamente. Além disso, o processo ajuda a criar o setor automotivo, eletrônicos, e componentes de hardware, já que as peças desenvolvidas serão resistentes.
3. Fabricação de baterias
O zinco é um componente estratégico utilizado na formulação de baterias, especialmente baterias alcalinas e zinco-carbono. Porque, é maleável e pode ser usado para armazenar energia, ao mesmo tempo que fornece energia eficiente para dispositivos de eletrodomésticos, para veículos.
4. Produção de Latão
O zinco é um ingrediente ativo na fabricação de latão, um composto de metal de cobre e zinco. Pode ser utilizado para fins de encanamento, bem como na produção de instrumentos musicais e produtos ornamentais.
5. Agricultura
O zinco é um micronutriente nos fertilizantes e tem o dever de contribuir para o crescimento das plantas. Aumenta o rendimento, fica contra doenças, e ajuda nos processos fotossintéticos. Além disso, O zinco também pode ser usado como suplemento em alimentos animais, e dietas.
Resumo
O resumo do artigo em um quadro:
- O zinco tem um ponto de fusão baixo de 419,5 ° C, tornando -o ideal para vários processos industriais.
- É comumente usado na galvanização, fundição sob pressão, e fabricação de baterias.
- Ligas de zinco, como zinco-alumínio e zinco-cobre, tem diferentes faixas de ponto de fusão.
- Técnicas de usinagem para zinco incluem girando, fresagem, perfuração, moagem, e tocar.
- O zinco desempenha um papel crucial em indústrias como a automotiva, construção, e agricultura.
Perguntas frequentes sobre o ponto de fusão do zinco
1º trimestre. Como a pressão atmosférica afeta o ponto de fusão do zinco?
Em altitudes mais elevadas ou pressão reduzida, o ponto de fusão do zinco pode diminuir ligeiramente.
2º trimestre. Quais são os benefícios do uso de zinco na fundição sob pressão?
O baixo ponto de fusão do zinco permite eficiência, fundição sob pressão econômica, produzindo componentes precisos e duráveis.
3º trimestre. Por que o zinco é comumente usado para galvanização?
O zinco protege o aço e o ferro da corrosão, formando uma camada protetora, tornando-o ideal para estruturas e veículos externos.
4º trimestre. Como a dureza do zinco se compara a outros metais?
O zinco tem uma dureza Mohs de 2.5, tornando-o relativamente macio em comparação com muitos outros metais.
Q5. O zinco pode ser usado em aplicações de alta temperatura?
O zinco não é ideal para aplicações em altas temperaturas devido ao seu ponto de fusão relativamente baixo, mas é adequado para processos que ocorrem em temperaturas moderadas.
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