Um cadinho é um recipiente utilizado para fundir ou aquecer substâncias a altas temperaturas.
A resistência térmica de um cadinho depende da composição do material e da sua conceção.
No caso dos cadinhos de grafite, estes são conhecidos pela sua capacidade de suportar temperaturas elevadas e são resistentes a choques químicos e térmicos.
Quanto calor pode suportar um cadinho? 12 factores-chave a considerar
1. Faixa de temperatura dos cadinhos de grafite
Os cadinhos de grafite podem ser utilizados em fornos e processos de alta temperatura.
Eles têm uma faixa de temperatura que pode chegar a 5000°F (2760°C), tornando-os adequados para a fusão de metais como alumínio e cobre.
O limite de temperatura específico pode variar consoante o tipo de material do cadinho utilizado.
2. Consumo de energia para fusão
O consumo de energia para fundir materiais em cadinhos depende de vários factores, como a conceção do forno, o tamanho do cadinho, a regulação do queimador e o estado do cadinho.
No caso dos fornos de cadinho alimentados a combustível, o consumo de energia por tonelada de material a fundir pode ser influenciado pelo ajuste preciso do cadinho ao compartimento do forno, pela regulação do queimador e pelo estado de envelhecimento do cadinho.
Nos fornos de cadinho alimentados eletricamente, o consumo de energia pode ser diferente.
3. Tempo de fusão e preparação do cadinho
O tempo de fusão de um cadinho pode ser afetado pela preparação e utilização do cadinho.
Antes do aquecimento, a colocação de uma camada de carbono, como uma placa de cartão, entre a base do forno e o cadinho pode proteger o cadinho de se colar ao fundo do forno.
Recomenda-se a utilização de cadinhos diferentes para diferentes tipos de metais, para evitar a contaminação.
É igualmente importante esvaziar completamente o cadinho após cada utilização, para evitar que o metal solidificado danifique o cadinho aquando do reaquecimento.
4. Temperar o cadinho
Antes da utilização, os cadinhos devem ser "temperados" para remover qualquer humidade.
Isto pode ser feito aquecendo o cadinho vazio a uma temperatura de cerca de 500°F (260°C) e mantendo-o durante 20 minutos.
Depois, o cadinho é aquecido até ao calor vermelho e deixado arrefecer lentamente.
Este processo ajuda a preparar o cadinho para ser utilizado.
5. Resistência ao choque térmico
A taxa de mudança de temperatura é uma consideração importante ao selecionar um cadinho.
Alguns tipos de cadinhos são mais resistentes ao choque térmico e a mudanças rápidas de temperatura do que outros.
O cadinho de grafite, com o seu elevado teor de carbono e matriz orientada direcionalmente, proporciona uma elevada resistência ao choque térmico, tornando-o adequado para aplicações de fundição em que as temperaturas podem mudar rapidamente.
6. Tamanho e material do cadinho
O tamanho do cadinho deve ser determinado com base nas dimensões específicas da amostra que está a ser fundida ou aquecida.
O tipo de material do cadinho também pode depender da temperatura máxima do forno.
Por exemplo, um cadinho de zircónio é adequado para um forno com uma temperatura máxima igual ou superior a 2100°C.
7. Considerações sobre a tensão de entrada
A tensão de entrada é outro fator importante a considerar ao escolher um cadinho.
Os diferentes fornos de mufla têm diferentes fontes de alimentação, que variam entre 110 VAC e 220 VAC.
É importante assegurar que a tensão de entrada do forno corresponda à fonte de alimentação disponível.
Nos EUA, a tensão de entrada normal é de 120 V e 60 Hz de eletricidade AC, enquanto noutras partes do mundo as normas podem ser diferentes.
8. Cadinhos de ouro e platina
Ao utilizar cadinhos de platina-ouro, a temperatura de aplicação é limitada a 1500°C devido ao amolecimento do material do cadinho.
Os tempos de fusão podem ser curtos, e os processos de fusão e solidificação podem ser observados através de um visor.
O aquecimento por indução pode ser utilizado para processos de fusão de longa duração, proporcionando uma análise de alta qualidade e uma boa relação custo-eficácia.
9. Composição e conceção do material
A resistência ao calor de um cadinho depende da composição do material e da sua conceção.
Os cadinhos de grafite podem suportar temperaturas elevadas até 5000°F e são resistentes a choques químicos e térmicos.
10. Factores de consumo de energia
Factores como o consumo de energia, o tempo de fusão, a taxa de mudança de temperatura, o tamanho do cadinho, a tensão de entrada e as limitações específicas do material devem ser considerados quando se utilizam cadinhos.
11. Preparação e utilização do cadinho
A preparação e utilização adequadas do cadinho podem ter um impacto significativo no seu desempenho e longevidade.
12. Seleção do cadinho com base na aplicação
A seleção do cadinho adequado com base na aplicação específica e nas condições do forno é crucial para um desempenho ótimo.
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