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Cerâmicas de sialon em fundição sob pressão baixa — Um guia técnico para engenheiros de fundição

Cerâmicas de sialon na fundição sob pressão baixa: Um guia técnico para engenheiros de fundição

Por que razão as cerâmicas de sialon duram 12 vezes mais do que o titanato de alumínio nos tubos ascendentes LPDC e nos tubos de proteção de termopares — com uma análise do retorno do investimento (ROI) a indicar que o investimento se amortiza em 2 a 4 semanas.

27 de julho de 2026 · 12 min de leitura

Guia de engenharia sobre o sialon na fundição sob baixa pressão — painel azul-marinho com emblemas de especificações e tubo de subida em sialon sobre fundo creme

Resumo

Na fundição sob baixa pressão, a seleção do material para os tubos de alimentação e os tubos de proteção dos termopares influencia diretamente o custo por ciclo e a qualidade da peça fundida. A cerâmica de sialon — oxinitreto de silício e alumínio — supera o titanato de alumínio (Al₂TiO₅), a alternativa económica mais comum, em 12 vezes em termos de vida útil, ao mesmo tempo que resiste ao ataque químico do alumínio fundido durante mais de 12 meses, ao abrigo da garantia. Os tubos de titanato de alumínio são baratos na aquisição (60–120 dólares cada), mas falham devido à corrosão química e à porosidade no prazo de 3 a 6 meses, elevando os custos totais anuais de substituição para valores muito superiores ao preço unitário mais elevado do sialon. Quando comparado também com alternativas em nitreto de silício e aço revestido, o sialon combina resistência mecânica, impermeabilidade e estabilidade dimensional num único material, reduzindo a frequência de substituição e os tempos de inatividade não planeados. Para as equipas de fundição, a mudança do titanato de alumínio para os produtos sialon ULTRA™ amortiza-se no prazo de 2 a 4 semanas, graças à redução do número de substituições e à melhoria da qualidade da fundição.

O que é a fundição sob baixa pressão e por que razão a escolha do material é importante

A fundição sob baixa pressão (LPDC) é um processo de fundição de metais de precisão utilizado para fabricar componentes complexos de alumínio, magnésio e latão com tolerâncias dimensionais rigorosas e elevada qualidade superficial. O processo funciona da seguinte forma: o metal fundido (normalmente a 650–1 100 °C) é injetado através de um tubo de alimentação para dentro da cavidade do molde sob baixa pressão controlada (normalmente 0,5–0,7 MPa), sendo depois deixado a arrefecer e a solidificar no interior do molde fechado antes da ejeção.

O LPDC é o processo dominante na fabricação de componentes metálicos de precisão para os setores aeroespacial, automóvel e de dispositivos médicos. Uma única máquina LPDC pode realizar 30 a 80 ciclos de fundição por hora; em cada ciclo, o molde e o sistema de alimentação de metal são aquecidos até à temperatura de funcionamento e, em seguida, arrefecidos rapidamente para a ejeção. Isso representa centenas de milhares de ciclos térmicos ao longo de um ano — cada um deles um choque térmico para os componentes cerâmicos que controlam o fluxo do metal.

Por que razão a seleção de materiais é fundamental:

Frequência de ciclo e tensão térmica – Os materiais padrão para fundição sob pressão são escolhidos para trabalho à temperatura ambiente ou a temperaturas moderadas. Os tubos de alimentação têm de resistir ao contacto com o metal fundido (1 100 °C+) e, ao mesmo tempo, suportar um arrefecimento rápido após cada injeção. Um material que racha sob tensão térmica acarreta horas de paragem por cada falha. Numa operação de 24 horas, a substituição não planeada de um tubo de alimentação pode custar entre 2 000 e 5 000 dólares só em perda de produção.

Contaminação por metais e defeitos de fundição – Os tubos de proteção dos termopares ficam imersos em alumínio fundido, medindo a temperatura para o controlo de processos em circuito fechado. Se o tubo sofrer corrosão ou permitir que o metal fundido se incruste na sua superfície, a contaminação penetra no metal, causando inclusões e defeitos nas peças fundidas. Uma única peça defeituosa pode exigir o seu descarte (500–5 000+ dólares para componentes aeroespaciais) ou retrabalho (horas de mão-de-obra). Os tubos de termopar de aço incorporam contaminantes em poucas semanas; os tubos de cerâmica de precisão têm de durar mais de 12 meses, caso contrário a qualidade e o rendimento são prejudicados.

Estabilidade dimensional e geometria da peça fundida – A geometria do tubo de alimentação controla diretamente o caudal, a taxa de arrefecimento e o perfil de pressão durante o enchimento. À medida que o tubo sofre corrosão ou degradação, o seu diâmetro interno altera-se, afetando o fluxo do metal e as dimensões da peça. As tolerâncias tornam-se cada vez mais restritas ao longo das semanas, exigindo novas medições frequentes do diâmetro e ajustes de compensação. Um material que mantém tolerâncias de ±0,02 mm ao longo de toda a vida útil elimina a necessidade de ajustes de compensação e mantém as dimensões da peça fundida consistentes.

Custo por peça fundida – O custo do material por componente é real, mas é secundário em relação ao custo do tempo de inatividade. Uma linha LPDC capaz de produzir 100 peças por hora × 24 horas = 2 400 peças por dia. Uma única avaria num tubo de alimentação que implique 2 a 4 horas de tempo de inatividade = 200 a 400 peças perdidas. A 50–200 dólares por peça, isso representa 10 000–80 000 dólares em receitas perdidas por incidente. O material que aumenta o tempo médio entre falhas (MTBF) em 30% melhora diretamente a utilização da linha e reduz os custos decorrentes de incidentes catastróficos.

Propriedades do material sialon: por que razão foi concebido para o LPDC

O que é o sialon? O sialon é o oxinitreto de silício e alumínio (Si₆Al₂O₂N₈), um composto cerâmico concebido para combinar a resistência ao choque térmico do nitreto de silício com a inércia química e a tenacidade do óxido de alumínio. A estrutura cristalina liga átomos de silício, alumínio, oxigénio e azoto numa rede que resiste tanto aos ciclos térmicos como aos ataques químicos.

Resistência ao choque térmico – O choque térmico ocorre quando um material sofre uma variação rápida de temperatura e a superfície exterior se contrai ou se expande mais rapidamente do que o interior, criando tensão interna. O risco de fissuração aumenta com:

O sialão é concebido com um baixo coeficiente de expansão térmica (5,0–5,2 × 10⁻⁶ /K). O titanato de alumínio apresenta, na verdade, uma expansão ainda mais baixa (0,5–1,5 × 10⁻⁶ /K), o que parece ser uma vantagem — até se ter em conta a sua resistência à flexão muito baixa (20–30 MPa, em comparação com os cerca de 700 MPa do sialon). Essa fragilidade significa que o titanato de alumínio se fratura sob pressão mecânica e vibração, mesmo quando resiste aos ciclos térmicos. O resultado: o sialon resiste a milhares de ciclos térmicos e impulsos de pressão sem apresentar microfissuras visíveis, enquanto o titanato de alumínio falha devido a fratura mecânica, infiltração de metal provocada pela porosidade e ataque químico no prazo de 3 a 6 meses.

Não molhabilidade pelo alumínio fundido – A molhabilidade é um termo da ciência dos materiais que descreve se um líquido adere a uma superfície sólida. O alumínio fundido «molha» o aço e algumas cerâmicas, o que significa que se liga à sua superfície e se incrusta nas irregularidades da mesma. Quando o metal arrefece, afasta-se e rasga a superfície do material, incrustando contaminação metálica.

A ligação de nitreto de silício do sialon é hidrofóbica e quimicamente inerte ao alumínio fundido. O metal não molha a superfície — forma gotículas e escorre pela cerâmica como a água sobre vidro encerado. Esta não molhabilidade elimina a incorporação na superfície, a contaminação e a ligação química, o que significa que as superfícies de sialon saem da exposição ao metal fundido limpas e sem alterações dimensionais.

Inércia química em metal fundido – A maioria das cerâmicas é estável ao ar, mas vulnerável ao ataque químico de metais fundidos. O titanato de alumínio (Al₂TiO₅) é particularmente suscetível: às temperaturas de fundição, o alumínio fundido ataca a fase de óxido de titânio na rede cristalina, degradando os limites dos grãos e aumentando a porosidade. Uma vez porosa, a parede do tubo permite a infiltração de metal, causando uma rápida alteração dimensional e uma corrosão acelerada de dentro para fora. Resultado típico: um tubo que parece intacto do exterior já sofreu uma falha estrutural.

A estrutura cristalina do nitreto de silício do sialon é resistente ao ataque do metal fundido, com uma garantia de 12 meses contra a degradação química. Dados de campo provenientes de fundições demonstram que os componentes de sialon mantêm a integridade da superfície e as propriedades mecânicas após 36 a 72 meses (3 a 6 anos) de contacto contínuo com o metal fundido — 12 vezes a vida útil dos equivalentes em titanato de alumínio, que apresentam degradação visível no prazo de 3 a 5 meses.

Estabilidade dimensional – Tanto os ciclos térmicos como a exposição a substâncias químicas provocam desvios dimensionais. Os ciclos térmicos causam alterações permanentes na estrutura cristalina (microfissuras, alargamento dos limites dos grãos). A exposição a substâncias químicas remove material da superfície, reduzindo a espessura da parede e o diâmetro interior.

Os tubos de proteção para termopares Sialon ULTRA™ são fabricados com uma precisão de ±0,02 mm e mantêm essa tolerância ao longo de toda a sua vida útil. Este aspeto é fundamental para os tubos de termopares, uma vez que qualquer variação no diâmetro interior altera o ajuste por interferência no fio do termopar, afetando a transferência de calor e a precisão da leitura da temperatura.

Tubos ascendentes: geometria, função e vantagens do sialon

Um tubo ascendente é um tubo de cerâmica que conduz o metal fundido do forno de retenção para a cavidade do molde sob pressão controlada. É um dos componentes sujeitos a maiores tensões térmicas numa máquina LPDC, uma vez que:

  1. É imerso em metal fundido a 1 100 °C
  2. Ocorre um arrefecimento rápido à medida que a peça fundida se solidifica e o molde é aberto
  3. Está sujeito a ciclos de pressão (0 a 0,7 MPa por injeção)
  4. Funciona entre 30 e 80 vezes por hora, 24 horas por dia

Geometria e função do tubo ascendente – Um tubo ascendente LPDC típico é um tubo cilíndrico de cerâmica, com um diâmetro exterior de 10–30 mm, um comprimento de 100–300 mm e um furo interno usinado com precisão (normalmente 6–12 mm) para a passagem do metal. O tubo liga o forno de retenção à cavidade do molde através de uma câmara pressurizada. Durante cada injeção:

  1. É aplicada pressão (0,5–0,7 MPa), empurrando o metal fundido pelo canal de alimentação para dentro da cavidade
  2. O metal solidifica no interior do molde fechado (normalmente entre 5 e 15 segundos)
  3. A pressão é libertada e o molde abre-se
  4. A peça fundida solidificada é ejetada e o molde volta à posição inicial
  5. O tubo ascendente e o molde são novamente aquecidos para o ciclo seguinte

O tubo ascendente deve resistir a este ciclo sem apresentar fissuras, alterações dimensionais ou contaminação metálica. A tensão térmica é extrema, uma vez que o tubo é exposto simultaneamente ao metal fundido (aquecimento a partir do interior) e às superfícies frias do molde ou ao ar ambiente (arrefecimento a partir do exterior), criando gradientes de temperatura acentuados.

Por que razão o titanato de alumínio não é adequado para o LPDC – Os tubos ascendentes de titanato de alumínio são comuns na fundição sob pressão, uma vez que são económicos (60–120 dólares por tubo) e apresentam baixa expansão térmica. Nas condições específicas do LPDC, no entanto, apresentam falhas em três aspetos:

Por que razão o nitreto de silício é melhor, mas o sialon é ainda melhor – O nitreto de silício (Si₃N₄) é superior ao titanato de alumínio em termos de resistência mecânica (resistência à flexão ~600–700 MPa) e resistência química. As fundições que passaram a utilizar canais de subida de nitreto de silício referem uma vida útil 2 a 3 vezes superior à do titanato de alumínio.

No entanto, o nitreto de silício apresenta uma desvantagem no LPDC: é mais frágil do que o sialon e tolera menos bem as microfissuras. A rede cristalina de oxinitreto de alumínio do sialon proporciona uma maior tenacidade à fratura (K₁c ~6–7 MPa·m^0,5 contra os ~4–5 MPa·m^0,5 do nitreto de silício), o que significa que absorve os choques mecânicos dos ciclos de pressão sem que as microfissuras se propaguem, evitando uma fratura catastrófica.

Os tubos ascendentes Sialon ULTRA™ proporcionam uma vida útil 30% mais longa do que as alternativas cerâmicas padrão, graças a:

Desempenho dos tubos ascendentes em condições reais:

Material Vida útil (meses) Ciclos até à falha Modo de falha Custo por tubo
Titanato de alumínio 3–6 5 000–12 000 Infiltração por porosidade, corrosão química, fratura por pressão 60–120 dólares
Nitreto de silício 10–15 20 000–30 000 Fratura por esforço, falha tardia 300–500 dólares
Sialon ULTRA™ 36–72 (3–6 anos) 60 000–144 000+ Avarias raras; na maioria dos casos, substituição programada 400–600 dólares

A 50 ciclos por hora, 8 000 horas de funcionamento por ano:

No caso de uma fundição que opera 5 máquinas LPDC com 10 tubos de alimentação cada (50 tubos no total):

Instalação e especificações – A Sialon oferece tubos de subida personalizados para qualquer geometria, incluindo diâmetros interiores não normalizados, roscas para ligações a recipientes sob pressão e comprimentos personalizados. As especificações exigem:

Tubos de proteção para termopares: precisão, risco de contaminação e vida útil

Os termopares são os sensores de temperatura presentes no interior das máquinas LPDC, que medem a temperatura do metal em tempo real para controlar a potência de aquecimento e a temporização da injeção. Um termopar mede a temperatura através do efeito Seebeck — uma pequena tensão gerada na junção de dois metais diferentes quando aquecidos. Essa tensão é proporcional à temperatura.

Por que razão os termopares precisam de proteção – Um fio de termopar descoberto imerso em metal fundido:

  1. Oxidar instantaneamente (perder as suas propriedades de junção)
  2. Dissolver no metal fundido (ataque químico)
  3. Incorporar metal fundido na sua superfície (molhabilidade), contaminando a peça fundida

Para proteger o fio, este é inserido no interior de um tubo de cerâmica, normalmente com um diâmetro exterior de 6–10 mm, um comprimento de 1 200–1 600 mm, uma parede fina (1–2 mm) e um furo interior preciso para segurar o termopar com firmeza. O tubo funciona como uma barreira entre o termopar e o metal fundido.

Precisão e medição da temperatura – O termopar mede a temperatura através da diferença de tensão entre a sua junção (no interior do tubo cerâmico, junto ao metal fundido) e o ponto de referência (no exterior da máquina). O calor tem de ser transferido do metal fundido → parede do tubo cerâmico → fio do termopar.

Se a parede do tubo cerâmico apresentar depósitos, corrosão ou alterações dimensionais:

Os tubos de proteção para termopares Sialon ULTRA™ são fabricados com uma tolerância de diâmetro interior de ±0,02 mm, garantindo um encaixe consistente no cabo do termopar e um contacto térmico estável. A superfície não molhável impede a incrustação de metal, e a inércia química evita a corrosão das paredes ou a acumulação de depósitos ao longo da vida útil de mais de 12 meses.

Modos de falha e risco de contaminação:

Modo de falha Sintoma Consequência Cronologia
Corrosão dos tubos de aço O diâmetro interior estreita-se; o tubo enfraquece Ligação do termopar; leituras imprecisas; falhas repentinas e raras 2 a 4 semanas
Ataque químico e porosidade do titanato de alumínio Corrosão nos limites dos grãos; o metal infiltra-se através dos poros Erro na leitura da temperatura (±15–60 °C); variação dimensional do furo; falha súbita 2 a 4 meses
Tensão térmica do nitreto de silício Microfissuras; variação do diâmetro do furo Resultados irregulares; diagnóstico difícil 4–8 meses
Sialon ULTRA™ (raro) Desgaste eventual após mais de 12 meses Degradação gradual; ciclo de substituição previsível 12–18 meses

Na fundição de precisão, um erro de temperatura de ±20 °C provoca:

Para uma fundição que produz 1 000 peças por mês, com um custo por peça entre 100 e 500 dólares, um aumento de 5 % no desperdício equivale a uma perda de receitas entre 5 000 e 25 000 dólares por mês. A substituição dos termopares de titanato de alumínio por tubos de proteção de sialon evita esta perda, ao mesmo tempo que prolonga a vida útil de 2 a 4 meses para mais de 12 meses — reduzindo as substituições de 3 a 6 por ano para apenas uma.

Instalação e especificações – Os tubos de proteção para termopares Sialon ULTRA™ estão disponíveis em comprimentos até 1 600 mm, com tolerâncias de precisão no diâmetro interior e usinagem opcional da superfície exterior (ranhuras, degraus ou acabamentos específicos para integração em moldes). As especificações exigem:

Prazo de entrega: 2 a 3 semanas para tamanhos padrão; 3 a 4 semanas para diâmetros internos personalizados ou diâmetros grandes.

Custo total de propriedade: frequência de substituição, tempo de inatividade e retorno do investimento

Os tubos de titanato de alumínio parecem económicos na nota de encomenda – 60 a 120 dólares por tubo, contra 400 a 600 dólares para o sialon. No entanto, com uma vida útil de 3 a 6 meses, a despesa total anual com materiais aproxima-se rapidamente, e os custos com mão-de-obra de substituição e tempo de inatividade fazem com que a escolha recaia claramente sobre o sialon.

Custo direto de propriedade (50 tubos ascendentes em 5 máquinas LPDC):

Fator de custo Titanato de alumínio (anual) Sialon ULTRA™ (Anual) Poupanças
Custo dos materiais (cerca de 175 substituições contra cerca de 12) 10 500–21 000 dólares 4 800–7 200 dólares 5 700–13 800 dólares
Mão-de-obra de substituição (4 horas × 100 $/hora) $70,000 $4,800 $65,200
Subtotal (material + mão-de-obra) 80 500–91 000 dólares 9 600–12 000 dólares 68 500–79 000 dólares

Mesmo considerando apenas os custos diretos — sem contar o tempo de inatividade —, o sialon é mais económico de utilizar do que o titanato de alumínio, uma vez que o custo com a mão-de-obra decorrente das substituições constantes anula por completo a vantagem do AT em termos de preço unitário.

Custo indireto de propriedade (perda de produção):

Uma avaria imprevista num tubo ascendente de uma linha LPDC em funcionamento provoca normalmente:

A diferença na frequência de avarias entre o titanato de alumínio (2 a 4 avarias inesperadas por mês numa linha de 5 máquinas) e o sialon (1 a 2 avarias inesperadas por ano, no total) elimina a maioria dos incidentes de paragem catastróficos.

Custo do tempo de inatividade do titanato de alumínio: 24–48 falhas não planeadas/ano × 50 000 $ de perda média por falha = 1 200 000–2 400 000 $ de custo anual do tempo de inatividade

Custo do tempo de inatividade do Sialon: 1–2 falhas não planeadas/ano × 50 000 $ de perda média por falha = 50 000–100 000 $ de custo anual do tempo de inatividade

Poupança em tempo de inatividade: 1 100 000–2 300 000 dólares por ano

Custo da qualidade e dos resíduos:

A estabilidade dimensional e a não molhabilidade do sialon reduzem os defeitos de fundição causados pela degradação dos componentes. Ao longo de um ano, uma fundição que opera 10 máquinas LPDC e produz 50 000 peças por mês regista:

Com um custo médio de 200 dólares por peça de rejeito (material + mão-de-obra), o sialon reduz as perdas por rejeito em 1 500 000–6 600 000 dólares por ano.

Retorno total do investimento na adoção do sialon ULTRA™:

Mudança do titanato de alumínio para o sialon:

Prazo de retorno do investimento: O custo adicional do sialon em relação ao titanato de alumínio (cerca de 280–480 dólares por tubo × 35 tubos = 10 000–17 000 dólares iniciais) é recuperado em menos de duas semanas apenas com a redução do tempo de inatividade. O valor estratégico torna-se evidente quando as equipas de compras acompanham o desempenho trimestral:

Todos os produtos Sialon ULTRA™ têm uma garantia de 12 meses contra a corrosão química no alumínio fundido, proporcionando às equipas de aquisição um prazo de substituição garantido e um modelo de custos previsível.

Experimente as cerâmicas de sialon

A Sialon Ceramics ApS fabrica a linha de produtos Sialon ULTRA™ — tubos de subida, tubos de proteção para termopares e cerâmicas personalizadas concebidas para operações de fundição LPDC e a temperaturas extremas. Fundada em 1986 e com sede em Copenhaga, a empresa traz 40 anos de experiência em cerâmicas técnicas avançadas para a fundição sob pressão de precisão.

A vantagem do Sialon ULTRA™ assenta em três capacidades fundamentais:

1. Ciência dos materiais: A composição do oxinitreto de silício e alumínio (sialon) combina resistência ao choque térmico com inércia química, proporcionando uma vida útil 30 % mais longa do que a das cerâmicas convencionais, mantendo simultaneamente a estabilidade dimensional sob ciclos térmicos.

2. Fabrico de precisão: Os tubos de subida e os tubos de termopar personalizados são fabricados com tolerâncias de ±0,02 mm, podendo incluir roscas, ranhuras e geometrias específicas do cliente. Os prazos de entrega são normalmente de 2 a 3 semanas para tamanhos padrão.

3. Apoio global: Com operações na Dinamarca (sede), em Espanha (centro regional) e na América do Norte (apoio gratuito nos EUA/Canadá), a Sialon oferece consultoria técnica direta, serviços de conceção personalizada e logística de substituição rápida.

Próximos passos: Contacte a Sialon Ceramics para uma consulta gratuita sobre a sua aplicação específica de LPDC. Tenha à mão as especificações atuais do seu tubo de subida e do tubo do termopar (diâmetro exterior, diâmetro interior, comprimento e taxa de falhas atual), e a equipa irá conceber uma solução Sialon ULTRA™ e fornecer uma comparação dos custos de propriedade com o seu material atual. A maioria das fundições de LPDC obtém o retorno do investimento (ROI) no prazo de 2 a 4 semanas.

Perguntas frequentes

Por que razão o sialon apresenta um desempenho superior ao do titanato de alumínio em aplicações de LPDC?

O titanato de alumínio (Al₂TiO₅) apresenta baixa expansão térmica, mas é mecanicamente frágil (resistência à flexão de ~20–30 MPa) e poroso. No LPDC, os impulsos de pressão de 0,5–0,7 MPa propagam rapidamente microfraturas, e a sua porosidade natural (10–15 %) permite a infiltração de alumínio fundido e a corrosão interna. O sialon combina uma baixa expansão térmica com uma resistência à flexão de ~700 MPa, tornando-o muito mais resistente a falhas tanto térmicas como mecânicas ao longo de milhares de ciclos.

Qual é a diferença real na vida útil entre o sialon e o titanato de alumínio nos tubos ascendentes de LPDC?

Os tubos ascendentes de titanato de alumínio têm, normalmente, uma duração de 3 a 6 meses em LPDC contínuo. Os tubos ascendentes Sialon ULTRA™ proporcionam uma vida útil de 36 a 72 meses (3 a 6 anos) — uma melhoria de 12 vezes. A 50 ciclos por hora numa linha contínua, o AT falha a cada 5 000 a 12 000 ciclos, enquanto o sialon atinge 60 000 a 144 000+ ciclos. A garantia de 12 meses contra agressões químicas no alumínio fundido cobre o período de qualificação inicial; os dados de campo confirmam que os componentes funcionam muito para além do período de garantia em funcionamento contínuo.

De que forma a não molhabilidade do sialon pelo alumínio fundido reduz o risco de contaminação?

A ligação de nitreto de silício do sialon é quimicamente inerte ao alumínio fundido — o metal não consegue ligar-se nem incrustar-se na superfície cerâmica. A estrutura porosa do titanato de alumínio é o oposto: o alumínio fundido infiltra-se na rede de poros, corroendo o material de dentro para fora e contaminando o metal com partículas de óxido de titânio. Os tubos de proteção para termopares em sialon mantêm a estabilidade dimensional e a precisão do diâmetro interno ao longo de toda a vida útil, garantindo leituras precisas de temperatura e zero contaminação metálica na fundição de precisão.

Será que os tubos de proteção para termopares de sialon conseguem realmente evitar a contaminação em condições extremas?

Sim. Os tubos de termopar de titanato de alumínio avariam-se no prazo de 2 a 4 meses devido à corrosão nos limites dos grãos e à infiltração de metal através dos poros, causando erros na leitura da temperatura de ±15–60 °C. A resistência ao impacto 30% superior do sialon e a sua superfície não molhável eliminam ambos os modos de falha. O interior do tubo permanece limpo e dimensionalmente preciso durante mais de 12 meses, protegendo a precisão do termopar para o controlo de processos em circuito fechado na LPDC de precisão.

Qual é a vantagem em termos de custo total de propriedade ao mudar do titanato de alumínio para o sialon no LPDC?

Apesar do preço por tubo mais elevado do sialon (400–600 dólares contra 60–120 dólares para o AT), os custos anuais totais favorecem o sialon, uma vez que o AT requer 150–200 substituições por ano, contra 30–40 para o sialon. Só a mão-de-obra (4 horas × 100 dólares/hora por substituição) custa 70 000 dólares/ano para o AT, contra 14 000 dólares para o sialon — sem contar com o tempo de inatividade. A poupança líquida anual ultrapassa os 2,6 milhões de dólares para uma fundição com 5 máquinas, com o retorno do investimento no sialon a ser alcançado em menos de 2 semanas apenas com a poupança resultante da redução do tempo de inatividade.

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