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DISEÑO DE UNA MÁQUINA LAMINADORA DE ALUMINIO

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MORELOS

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS INGENIERÍA

MATERIA: METALÚRGIA MECÁNICA PROF.: DR. SERGIO SERNA PROYECTO FINAL: DISEÑO DE UNA MÁQUINA LAMINADORA DE ALUMINIO

PRESENTAN: Villalobos Brito Julio César Quintana Avilés Miguel Ángel Quintero Botello Miguel Alberto Bahena Medina Luis Alberto Ulises El muerto Dante Pedro César

Cuernavaca, Morelos; 30 de julio de 2007

METALURGIA MECÁNICA LAMINADO

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ÍNDICE

-INTRODUCCIÓN Proceso de laminado

-ALCANCES Y ESPECIFICACIONES DEL DISEÑO -ELECCIÓN DEL MATERIAL DE LAMINADO -DUREZA DE LOS RODILLOS -CÁLCULOS Consideraciones preliminares

-DISEÑO FINAL DE LA MÁQUINA LAMINADORA -REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA -ANEXOS -DIBUJOS Y DIAGRAMAS


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ÍNDICE

-INTRODUCCIÓN Proceso de laminado

-ALCANCES Y ESPECIFICACIONES DEL DISEÑO -ELECCIÓN DEL MATERIAL DE LAMINADO -DUREZA DE LOS RODILLOS -CÁLCULOS Consideraciones preliminares

-DISEÑO FINAL DE LA MÁQUINA LAMINADORA -REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA -ANEXOS -DIBUJOS Y DIAGRAMAS


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INTRODUCCIÓN Proceso de laminado El laminado es un proceso de deformación en el cual el metal pasa entre dos rodillos y se comprime mediante fuerzas de compresión ejercidas por los rodillos. Los rodillos giran, como se muestra en la figura 3.6, para jalar el material y simultáneamente apretarlo entre ellos. Un proceso estrechamente relacionado es el laminado de perfiles, en el cual una sección transversal cuadrada se transforma en un perfil, como se muestra por ejemplo un perfil I. La mayoría de los procesos de laminado involucra una alta inversión de capital, ya que se requie requiere re equipo equiposs pesado pesadoss llamad llamados os molin molinos os lamina laminador dores es o de lamina laminació ción. n. El alto alto costo costo de invers inversión ión requie requiere re que la produc producció ción n sea en grandes cantidades y por lo general artículos estándares como láminas y placas. La mayoría de los productos laminados se realizan en caliente debido a la gran cantidad de deformación requerida, y se le llama laminado en caliente. Los metales laminados en caliente están generalmente libres de esfuerzos residuales y sus propiedades son isotrópicas. Las desventajas del laminado en caliente son que el producto no puede mantenerse dentro de las tolerancias adecuadas, y la superficie presenta una capa de óxido característica.

PRODUCTOS LAMINADOS El aluminio MEETAL DEL SIGLO XXI es el más importante de los metales no ferrosos, el ser el elemento más abundante en la corteza terrestre después del síli sílice ce,, su bajo bajo peso peso espe especí cífifico co,, su res resiste istenc ncia ia a la corro orrosi sión ón,, su alta alta conductividad térmica y eléctrica así como una gama de aplicaciones donde el único límite es la inventiva del hombre. A cont continu inuac ació ión n prop propor orci cion onam amos os algu alguno noss de los los usos usos más más impo import rtan ante tess relacionados con las aleaciones más comunes y sus características.


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En vista de las fuerzas que actúan sobre los rodillos, éstos sufren ciertos cambios geométricos. De la misma manera que una viga recta se flexiona bajo carga transversal, las fuerzas de laminación tienen la tendencia a flexionar los rodillos elásticamente durante el laminado; mientras más elevado sea el módulo de elasticidad del material del rodillo, menor será la deflexión del mismo. Como resultado de la flexión del rodillo, la tira laminada tiene tenencia a quedar mas gruesa (generar una corona) en su centro que en los bordes. El método usual para evitar este problema, es rectificar los rodillos de manera que su diámetro en la parte central sea ligeramente mayor que en sus bordes (dándoles una combadura). Por lo que cuando los rodillos se flexionan, su contacto a todo lo ancho de la tira se endereza y la tira que esta laminado tiene un espesor constante en toda su anchura.

En la laminación de placas y hojas con elevadas relaciones de ancho espesor, el ancho del material se conserva efectivamente constante durante la laminación. Sin embargo, con relaciones más pequeñas como por ejemplo una sección transversal cuadrada, el ancho se incrementa de una manera considerable en el espacio de laminación, como resultado del mismo efecto que ocurre en el aplanado de la masa con un rodillo de amasar. 

En el cálculo de la fuerza de laminación, el ancho w, se toma el ancho promedio, para la ecuación F = Lw Y

El laminado plano se ilustra en las figuras 21.1. y 21.3. Involucra el laminado de planchas, tiras. láminas y placas, partes de trabajo de sección transversal rectangular con un ancho mayor que el espesor. En el laminado plano, se presiona el trabajo entre dos rodillos de manera que su espesor se reduce a una cantidad llamada draft:* d = t0 – tf METALURGIA MECÁNICA LAMINADO

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Además de reducir el espesor, el laminado incrementa usualmente el ancho del material de trabajo. Esto se llama esparcido (spreading), y tiende a ser más pronunciado con bajas relaciones entre ancho y espesor, así como con bajos coeficientes de fricción. Existe la conservación del material, de tal manera que el volumen de metal que sale de los rodillos es igual al volumen que entra (constante de volumen): t0w0L0 = tf wf Lf

(21.3)

donde w0 y wf son los anchos del trabajo antes y después, pulg. (mm), y L0 y Ly son las longitudes antes y después pulg (mm). De igual forma, la velocidad volumétrica del material antes y despuésdebe ser la misma, así que las velocidades pueden relacionarse antes y después de la siguiente manera: Í0W0V0 = tfWfVf

(21.4)

donde v0 y vf son las velocidades de entrada y salida del material de trabajo. Los rodillos entran en contacto con el material de trabajo a lo largo de un arco de contacto definido por el ángulo θ . Cada rodillo tiene un radio R y su velocidad de rotación tiene una velocidad superficial vr. Esta velocidad es mayor que la velocidad de trabajo vg y menor que la velocidad de salida vf. Como el flujo de metal es continuo, hay un cambio gradual en la velocidad del material de trabajo entre los rodillos. Sin embargo, existe un punto a lo l argo del arco donde la velocidad del trabajo iguala la velocidad del rodillo. Este punto se llama punto de no deslizamiento, también conocido como punto neutro. A cualquier lado de este punto, ocurren deslizamientos y fricción entre el rodillo y el material de trabajo. La cantidad de deslizamiento entre los rodillos y el material de trabajo puede medirse por medio del deslizamiento hacia adelante (forward slip), este término se usa en laminado y se define como:

Donde s = deslizamiento hacia adelante, iy = velocidad final del trabajo (salida), pie/seg (m/seg); v,. = velocidad del rodillo = pie/seg (m/seg). El esfuerzo real experimentado por el trabajo laminado se basa en el espesor del material antes y después del laminado.


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1.- PRODUCTOS LAMINADOS La clasificación del aluminio y sus aleaciones se divide en dos grandes grupos bien diferenciados, estos dos grupos son: forja y fundición. Esta división se debe a los diferentes procesos de conformado que puede sufrir el aluminio y sus aleaciones. Dentro del grupo de aleaciones de aluminio forjado encontramos otra división clara, que es la del grupo de las tratables térmicamente y las no tratables térmicamente. Las no tratables térmicamente solo pueden ser trabajadas en frío con el fin de aumentar su resistencia. A continuación aparecen dos cuadros con los grupos básicos para las aleaciones de forja y fundición, además hay unas designaciones para especificar el grado de endurecimiento que no serán comentadas por ser demasiado específicas y no venir al caso en el tema de este trabajo. Conviene señalar que, dentro de las aleciones para forja, los grupos principales de las no tratables térmicamente son : 1xxx, 3xxx y 5xxx. Dentro de las tratables térmicamente los grupos principales son : 2xxx, 6xxx y 7xxx. En esta ultima división, se encuentran las aleaciones de aluminio con mayores resistencias mecánicas, los grupos 2xxx y 7xxx, por lo que son las aleaciones más indicadas para este trabajo.

1.1- Aleaciones 1050 y 1070. Máxima resistencia a la corrosión, fácil de soldar al arco en atmósfera inerte y por soldadura fuerte, excelente formabilidad. USOS: En forma de lámina o papel (foil) se usa en la industria química y en la de preparación de alimentos principalmente. 1.2- Otras aleaciones del grupo Mil y grupo Tresmil. Muy resistentes a la corrosión, excelentes características para soldarse al arco o soldadura fuerte, permiten ser formados, dobladas o estampadas con facilidad. USOS: En forma de lámina son ideales para la fabricación de utensilios de uso doméstico, ductos, envases y en general para cualquier aplicación de láminas metálicas donde no se requiera una resistencia estructural. Las aleaciones del grupo 1000 son ideales para la fabricación de papel de aluminio (foil) para empaquetadoras de alimentos, cigarros, regalos, etc. 1.3- Aleaciones del grupo cincomil. Alta resistencia a la corrosión, pueden soldarse fácilmente con equipo de arco en atmósfera de gas inerte, tiene mayor resistencia mecánica que las aleaciones de los grupos mil y tres mil. USOS: En forma de placa o lámina se usan en la industria del transporte para carrocerías, tanques o escaleras; son ideales para cuerpos de embarcaciones marítimas (aleación 5052) para la fabricación de carros de ferrocarril o de trenes urbanos; fabricación de envases abrefácil para bebidas gaseosas y en general para aplicaciones estructurales. METALURGIA MECÁNICA LAMINADO

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NORMATIVIDAD NOM-W-14-1979. Aluminio y sus aleaciones – Determinación de la dureza Brinell. NOM-W-47-1980. Aluminio y sus aleaciones – Propiedades mecánicas Determinación de la resistencia a la tracción. NOM-W-57-1977. Sistemas de clasificación y designación de los temples y tratamientos térmicos para el Aluminio y sus aleaciones. NOM-W-60-1978. Límite de las propiedades mecánicas y tolerancias en las dimensiones, rendimiento y uniones del papel Aluminio puro y convertido. NOM-W-102-1982. Aluminio y sus aleaciones – Tratamiento mecánico, selección de especimenes y piezas de prueba. NOM-W-30-1956. Lámina de Aluminio puro y aleado. NOM-W-41-1974. Láminas litográficas de Aluminio. NOM-W-63-1978. Límites de las tolerancias dimensionales para los productos laminados del Aluminio y sus aleaciones. NOM-W-82-1980. Aluminio y sus aleaciones láminas y placas espesores de 0.2 mm a 12 mm. Prueba de doblado simple. NOM-W-100-1982. Aluminio y sus alineaciones láminas acanaladas, composición química, propiedades mecánicas y tolerancias di mensionales. NOM-W-142-1987. Metales no ferrosos, Aluminio y sus aleaciones hoja y cinta delgada. Tolerancias dimensionales.


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ALUMINIO El aluminio es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre. Los compuestos de aluminio forman el 8% de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas, de la vegetación y de los animales. El aluminio puro es un metal suave, blanco y de peso ligero. Al ser mezclado con otros materiales como: silicón, cromo, tungsteno, manganeso, níquel, zinc, cobre, magnesio, titanio, circonio, hierro, litio, estaño y boro, se producen una serie de aleaciones con propiedades específicas que se pueden aplicar para propósitos diferentes. El aluminio puede ser fuerte, ligero, dúctil y maleable. Es un excelente conductor del calor y de la electricidad; el valor de su densidad es de 2.7 y las temperaturas de fusión y ebullición son de 660º C y 2.467º C, respectivamente. No se altera en contacto con el aire ni se descompone en presencia de agua, debido a que su superficie queda recubierta por una fina capa de óxido que lo protege del medio. Sin embargo, su reactividad con otros elementos es elevada: al entrar en contacto con oxígeno produce una reacción de combustión que origina una gran cantidad de calor, y al combinarse con halógenos y azufre da lugar a la formación de haluros y sulfuros. » Peso atómico

26.9

» Punto de fusión

660ºC

» Punto de ebullición

2.467ºC

» Gravedad específica

2.7 g/ml

» Estructura cristalina

red cúbica centrada en las caras

» Radio atómico

1.43 Å

» Valencia

3

»Configuración electrónica

1s²2s² 2p^63s²3p^1


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La base de todas las plantas fundidoras de aluminio primario es el proceso Hall-Héroult, inventado en 1886. La alúmina se disuelve mediante un baño electrolítico de criolita fundida (fluoruro alumínico sódico) en un recipiente de hierro revestido de carbón o grafito conocido como "crisol". Una corriente eléctrica se pasa por el electrolito a un bajo voltaje pero con una corriente muy alta generalmente 150,000 amps. La corriente eléctrica fluye entre el ánodo (positivo) de carbono hecho del coque de petróleo y brea, y un cátodo (negativo) formado por un recubrimiento de carbón grueso o grafito del crisol. El aluminio fundido es depositado en el fondo del crisol y se revuelve periódicamente, se lleva a un horno, de vez en cuando se mezcla a una aleación especificada, se limpia y generalmente se funde. El aluminio se forma a cerca de 900°C pero una vez que se ha formado tiene un punto de fusión de solo 660°C. En algunas fundidoras este ahorro de calor es utilizado para fundir metal reciclado que luego es mezclado con el metal nuevo. El metal reciclado requiere solo 5% de la energía necesaria para producir el metal nuevo. Mezclar metal reciclado con un nuevo metal permite ahorrar energía considerablemente así como el uso eficiente del calor procesado. No hay diferencia entre el metal primario y el metal reciclado en términos de calidad y propiedades. La mayoría de los hornos produce aluminio del 99.7% de pureza que es aceptable para la mayoría de las aplicaciones. Sin embargo, el aluminio muy puro de 99.99% es utilizado para aplicaciones especiales, generalmente aquellas dónde la alta ductilidad y conductividad es requerida. El margen de diferencia en pureza del aluminio da cambios significantes en las propiedades del metal. Para la producción de cada kilogramo de aluminio se requiere 2 kg de alúmina, los que son producto de 4 kg de bauxita y 8 kwh de electricidad. Reciclaje. Al final de la vida útil que contiene aluminio puede ser utilizado una y otra vez sin que se pierda su calidad, ahorrando energía y materiales en bruto. Reciclando un kilogramo de aluminio se pueden ahorrar 8 kilogramos de bauxita, 4 kilogramos de productos químicos y 14 kW/hr de electricidad. La tasa de reciclaje para aplicaciones de construcción y transporte va desde el 60 al 90% en varios países. El metal es reutilizado en aplicaciones de alta calidad.


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Cristales de Aluminio.

Propiedades atómicas Masa atómica

26,9815386(8) u

Radio medio†

125 pm

Radio atómico calculado

118 pm

Radio covalente

118 pm

Radio de Van der Waals

Sin datos

Configuración electrónica

[ Ne]3s²3p¹

Estados de oxidación (óxido)

3 (anfótero)

Estructura cristalina

Cúbica centrada en las caras

Propiedades físicas Estado de la materia Punto de fusión

sólido 933,47 K (660°C)

Punto de ebullición

2792 K

Entalpía de vaporización

293,4 kJ/mol

Entalpía de fusión

10,79 kJ/mol

Presión de vapor

2,42x10-6 Pa a 577 K

Velocidad del sonido

5100 m/s a 933 K

Información diversa Electronegatividad Calor específico

1.61 (Pauling) 900 J/(kg·K)

Resistividad eléct rica a 20 °C

2,850/cm²/cm.

Conductividad eléctrica

37,7x106/m Ω

Módulo de elasticidad

6.700 kg/mm²

Tracción METALURGIA MECÁNICA Conductividad LAMINADO

de 16 a 20 kg/mm² 237 W/(m·K)

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Características físicas Entre las características físicas del aluminio se tienen las siguientes: •

• • • • • • •

Es un metal ligero, cuya densidad o peso específico es de 2700 kg/m3 (2,7 veces la densidad del agua). Tiene un punto de fusión bajo 660ºC (933 K) El peso atómico del aluminio es de 26,9815 Es de color blanco brillante. Buen conductor del calor y de la electricidad. Resistente a la corrosión. Material abundante en la Naturaleza Material fácil y barato de reciclar .

Caracterísitcas mecánicas Entre las características mecánicas del aluminio se tienen las siguientes: • • • •

•

• •

De fácil mecanizado. Muy maleable, permite la producción de láminas muy delgadas. Bastante dúctil, permite la fabricación de cables eléctricos. Material blando (Escala de Mohs2-3). Límite de resistencia en tracción 160-200 N/mm2 [160-200 MPa] en estado puro, en estado aleado el rango es de 1400-6000 N/mm2. El duraluminio es una aleación particularmente resistente. Material que forma aleaciones con otros metales para mejorar las propiedades mecánicas. Permite la fabricación de piezas por fundición y moldeo. Material soldable

Características químicas •

•

•

•

Debido a su elevado estado de oxidación se forma rápidamente al aire una fina capa superficial de óxido de aluminio (Alúmina Al2O3) impermeable y adherente que detiene el proceso de oxidación, lo que le proporciona resistencia a la corrosión y durabilidad. Esta capa protectora, de color gris mate, puede ser ampliada por electrólisis en presencia de oxalatos. El aluminio tiene características anfóteras. Esto significa que se disuelve tanto en ácidos (formando sales de aluminio) como en bases fuertes (formando aluminatos con el anión [Al(OH) 4]- liberando hidrógeno. La capa de oxido formada sobre el aluminio se puede disolver en ácido cítrico formando citrato de aluminio. El principal y casi único estado de oxidación del aluminio es +III como es de esperar por sus tres electrones en la capa de valencia.


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Estructura atómica del aluminio El aluminio reacciona con facilidad con HCl, NaOH, perclórico, pero en general resiste la corrosión debido al óxido.Sin embargo cuando hay iones Cu(++) y Cl(-) su pasivación desaparece y es muy reactivo. Los alquilAluminios son tan reactivos que destruyen el tejido humano y arden al aire.- El óxido de aluminio es tan estable que se utiliza el metal para obtener otros metales a partir de sus óxidos (Cromo,Manganeso etc) por el proceso aluminotérmico

Aleaciones de aluminio Desde el punto de vista físico, el aluminio puro posee una resistencia muy baja a la tracción y una dureza escasa. En cambio, unido en aleación con otros elementos, el aluminio adquiere características mecánicas muy superiores. A estas aleaciones se las conoce con el nombre genérico de Duraluminio, y pueden ser centenares de aleaciones diferentes. El duraluminio contiene pequeñas cantidades de cobre (Cu) (3-5%), Magnesio (Mg) (0,5-2%), Manganeso (Mn) (0,25-1%) y Zinc (3,5-5%). Son también importantes los diversos tipos de aleaciones llamadas anticorodal, a base de aluminio (Al) y pequeños aportes de Magnesio (Mg) y Silicio (Si). Pero que pueden contener a veces Manganeso (Mn), Titanio (Ti) y Cromo (Cr). A estas aleaciones se las conoce con el nombre de avional , duralinox , silumin, hidronalio, peraluman, etc. Como hay distintas composiciones de aluminio en el mercado, es importante considerar las propiedades que éstas presentan, pues, en la industria de la manufactura, unas son mas favorables que otras (6064-T1 por ejemplo).


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FRICCIÓN Mientras un cuerpo se mueve ya sea a través de una superficie o a través de un medio viscoso, como el aire o el agua, hay una resistencia al movimiento debido a que el cuerpo interactúa con sus alrededores. Dicha resistencia recibe el nombre de fuerza de fricción. Para comprender mejor la forma que actúan las fuerzas de fricción se tienen las siguientes leyes de fricción empíricas: La dirección de la fuerza de fricción estática entre cualesquiera dos superficies en contacto se oponen a la dirección de cualquier fuerza aplicada y puede tener valores: f e =µen

donde la constante adimensional e recibe el nombre de coeficiente de fricción estática, y n es la magnitud de la fuerza normal. En donde la fuerza de fricción estática es máxima, es decir f e = f e,máx. =µen. La desigualdad se cumple cuando la fuerza aplicada es menor que este valor. 

La dirección de la fuerza de fricción cinética que actúa sobre un objeto es opuesta a la dirección de su movimiento y está dad por: Fc = µcn donde µc es el coeficiente de fricción cinética. Los valores de µ c y µe dependen de la naturaleza de las superficies, aunque µc es, por lo general, menor que µ e. Los valores característicos de µ varía de casi 0.05 hasta 1.5. En la siguiente tabla se muestran algunos valores.

Acero sobre acero Aluminio sobre acero Cobre sobre cobre Hule sobre concreto Madera sobre madera Vidrio sobre vidrio Madera encerada sobre nieve húmeda METALURGIA MECÁNICA LAMINADO

µe 0.74

µc 0.57

0.61

0.47

0.53

0.36

1.0

0.8

0.25 - 0.5

0.2

0.94

0.4

0.14

0.1 13


Madera encerada sobre nieve seca Metal sobre metal (lubricados) Hielo sobre hielo Teflón sobre teflón Articulaciones sinoviales en humanos

---

0.04

0.15

0.06

0.1 0.04

0.03 0.04

0.01

0.003

Los coeficientes de fricción son casi independientes del área de contacto entre las superficies. A continuación se muestra una figura donde la dirección de la fuerza de fricción, f, entre un bloque y una superficie rugosa es opuesta a la dirección de la fuerza aplicada, F. Debido a la rugosidad de las dos superficies, sólo se hace contacto en unos cuantos puntos, como se ilustra en la vista amplificada.

(1) La magnitud de la fuerza de la fricción estática es igual a la fuerza aplicada. (2) Cuando la magnitud de la fuerza aplicada supera a la de la fuerza de fricción cinética, el bloque acelera a la derecha. (3) Es una gráfica de la fuerza friccionante contra la fuerza aplicada.

ENDURECIMIENTO DE LOS RODILLOS. TRATAMIENTOS TÉRMICOS. METALURGIA MECÁNICA LAMINADO

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La utilización de tratamientos térmicos permite lograr las más diversas características del acero y sus aleaciones, así como de otros muchos metales. En consecuencia dichos tratamientos tienen una importancia primordial en las distintas fases de fabricación de la industria moderna. En este artículo se pretende dar una somera información sobre los diferentes tratamientos térmicos, sus procedimientos y resultados. G. Cimiano de Bautermic, S.A. Los procedimientos en los tratamientos térmicos son muy numerosos y variados según el fin que se pretende conseguir. La gran cantidad de tratamientos térmicos, las distintas aleaciones y sus reacciones y las diferentes exigencias técnicas requieren soluciones y conocimientos profundos de la materia. El tratamiento térmico pretende endurecer o ablandar, eliminar las consecuencias de un mecanizado, modificar la estructura cristalina o modificar total o parcialmente las características mecánicas del material. Podemos distinguir dos razones principales para efectuar tratamientos térmicos en los cuales se pretende conseguir un endurecimiento (temple) o un ablandamiento (recocido). Temple El temple consiste en calentar el acero a una temperatura determinada por encima de su punto de transformación para lograr una estructura cristalina determinada (estructura austenítica), seguido de un enfriamiento rápido con una velocidad superior a la crítica, que depende de la composición del acero, para lograr una estructura austenítica, martensítica o bainítica, que proporcionan a los aceros una dureza elevada. Para conseguir un enfriamiento rápido se introduce el acero en agua, aceite, sales o bien se efectúa el enfriamiento con aire o gases. La velocidad de enfriamiento depende de las características de los aceros y de los resultados que se pretenden obtener. En casos determinados se interrumpe el enfriamiento en campos de temperatura comprendidos entre 180-500 ºC., alcanzándose de esta manera un temple con el mínimo de variación en las dimensiones de las piezas, un mínimo riesgo de deformación y consiguiéndose durezas y resistencias determinadas, de acuerdo con las estructuras cristalinas en lo que se refiere a METALURGIA MECÁNICA LAMINADO

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austenita, martensita o bainita. Los procedimientos de temple descritos se refieren a un temple total del material, otros tratamientos permiten una más amplia variación de las características añadiendo carbono o nitrógeno a la superficie de las piezas. En casos determinados se precisan dos revenidos consecutivos, ya que en el temple puede no transformarse la austenita en su totalidad. Cementación La difusión de carbono sobre la superficie se denomina cementación. Este procedimiento consiste en el calentamiento de las piezas a una temperatura de aproximadamente 900 ºC en un medio en el que el carbono penetre en la superficie del acero en función del tiempo. Se puede efectuar este procedimiento con medios sólidos (carbón de madera con aditivos, baño de sales con cianuros), o con medios gaseosos CO, H2, N2, CmHn. La utilización de medios gaseosos es la más utilizada ya que permite un control de la profundidad del tratamiento. Después de la cementación se efectúa un enfriamiento rápido para alcanzar la dureza superficial necesaria de forma que los aceros con bajo contenido en carbono, alcancen una superficie dura con un núcleo dúctil que proporcione a las piezas su máxima resistencia. Nitruración La adición de nitrógeno a la superficie se denomina nitruración, dicho procedimiento consiste en el enriquecimiento de la superficie manteniendo el acero (de aleación especial con cromo, vanadio, aluminio), a una temperatura de aproximadamente 550 ºC, sea en baño de sales o en una atmósfera de amoniaco durante un tiempo determinado. Sin más tratamientos se alcanza de ésta manera una dureza superficial extremadamente alta con un mínimo de deformaciones, debido a la baja temperatura del tratamiento. La cementación consiste en el calentamiento de las piezas a unos 900 ºC en un medio en el que el carbono penetre en la superficie del acero en función del tiempo. Revenido Normalmente, a continuación del temple se efectúa un tratamiento, denominado revenido. Si un acero se templa correctamente, alcanza su máxima dureza, que depende en primer lugar de su contenido en carbono, pero el acero en este estado es muy frágil y en consecuencia debe ser revenido a una temperatura entre 150 ºC y el punto de transformación del mismo. Los revenidos efectuados entre 150-220 ºC influyen poco en la dureza pero mejoran la resistencia, eliminando una parte de las tensiones producidas durante el enfriamiento. Esta clase de revenido se utiliza sobre todo en aceros para herramientas que requieren una gran dureza, en otros casos se efectúan los revenidos entre los 450-600 ºC. En estos casos el acero templado pierde parte de la dureza conseguida pero se aumenta la resistencia y la elasticidad. Variando la temperatura y la duración del revenido se influye sobre el resultado final en lo referente a dureza y resistencia del acero. Una prolongación del tiempo de mantenimiento a temperatura, visto desde el punto de la dureza, significa lo mismo que un aumento de la temperatura, pero no en absoluto en lo referente a la estructura, por lo tanto, la temperatura y duración del tratamiento depende de los METALURGIA MECÁNICA LAMINADO

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resultados finales exigidos, (dureza, resistencia ). En casos determinados se precisan dos revenidos consecutivos, ya que en el temple puede no transformarse la austenita en su totalidad, permaneciendo en la estructura parte de la misma no transformada (austenita residual). Esta austenita puede transformarse en el curso de un revenido, ya sea en el calentamiento a temperatura o en periodo de mantenimiento de ésta, o bien en el enfriamiento después del revenido, lográndose martensita o bainita. Un segundo revenido puede ser necesario para eliminar la fragilidad debida a las tensiones producidas por la transformación en las distintas fases. Loa aceros que poseen una asutenita residual muy estable, como algunos aceros rápidos, requieren a veces tres revenidos. Carbonitruración La difusión de carbono y nitrógeno se denomina carbonitruración, tratamiento térmico muy frecuente debido a sus numerosas ventajas. Dicho tratamiento se realiza en las mismas condiciones que la cementación ya sea en baño de sales de una composición determinada o en atmósfera gaseosa con adición de nitrógeno por medio de la disociación de amoniaco.

Máquinas para el lavado, desengrase y tratamiento de superficies de todo tipo de piezas (fosfatado, pasivado, decapado, secado, etc... Recocido El recocido pretende conseguir lo contrario que el temple, es decir un ablandamiento del material que se consigue al poner en equilibrio la estructura cristalina que se había deformado por el frío, por tratamientos térmicos o por la mecanización de la pieza. Normalizado El normalizado es un recocido que se efectúa para proporcionar una buena y fácil mecanización de las piezas, lo cual depende de su estructura cristalina. El normalizado se efectúa antes del temple, ya que el resultado de éste depende del estado inicial de la estructura de las mismas. También se realizan recocidos para la eliminación de tensiones a temperaturas inferiores al punto de transformación. Muchas veces se efectúan recocidos en piezas que previamente fueron templadas y revenidas. Para ello debe elegirse una temperatura que logre la disminución de la dureza y la resistencia. La temperatura baja exigida puede ser compensada por la duración del recocido. La velocidad de enfriamiento después del recocido tiene una gran importancia, ya que un enfriamiento rápido puede provocar nuevas tensiones y si es demasiado lento existe el peligro de fragilidad. Muchas veces se efectúan recocidos en piezas que previamente fueron templadas y revenidas


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Diversas piezas tratadas

Recocido isotérmico Otros recocidos se efectúan para modificar la repartición de los componentes de la estructura cristalina (transformación de la perlita laminar), a éste recocido denominado isotérmico el cual es muy frecuente en piezas estampadas para la industria de automoción. Aparte de los tratamientos indicados existe un gran número de otros muy específicos como envejecimiento, boronizado, sulfinizado, desgasificado, oxidación, recristalización , reducción sinterizado, etc. De acuerdo a su utilización, este tipo de aceros se dividen en: Aceros para trabajo en frío Aceros para trabajo en caliente Aceros para fabricación de moldes para inyección de plásticos Aceros rápidos

Templabilidad:Es la capacidad que posee un material de penetración de dureza durante el tratamiento térmico, medida desde la superficie hasta el núcleo; a mayor penetración de temple, mayor es la resistencia mecánica de las piezas de espesores de consideración, además de que es más profunda la METALURGIA MECÁNICA LAMINADO

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resistencia óptima al desgaste. En las siguientes gráficas se muestran la templabilidad de diferentes aceros, así como un comparativo entre tenacidad y desgaste para nuestros aceros.

En cuanto al diseño de la pieza se deben evitar los siguientes errores que se cometen comúnmente en la fabricación: Angulos agudos Cambios bruscos de sección Acabados superficiales de desbaste al enviar la pieza a tratamiento térmico. Si una pieza es fabricada por arranque de viruta y se removió más del 40% del material, es indispensable asegurarse de que se le haga un relevo de tensiones antes del tratamiento térmico para maximizar sus propiedades y disminuir deformaciones durante dicho tratamiento y durante el uso.

Polichabilidad: El pulido es normalmente la última operación realizada en la superficie del molde, y su calidad final dependerá no sólo del acero sino de la dureza, tratamiento térmico, reparaciones por soldadura, calidad superficial anterior, procedimiento empleado y, por supuesto, de la pericia del operador. En cuanto a la calidad del acero, a mayor nivel de pureza (menor nivel de inclusiones no metálicas, azufre y carburos primarios de alta dureza), mejor homogeneidad, mejor microestructura y mejor resultado en el pulimento, por lo que los aceros refundidos (ESR) darán mejor respuesta al pulido.


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La calidad superficial anterior a la etapa de pulimento es fundamental, ya que es muy común obtener una respuesta inadecuada al pulimento en superficies que se rectificaron en forma equivocada, por ejemplo con piedras de dureza errada, generando daños térmicos; superficies que se erosionaron y a las que no se les retiró la capa blanca; superficies soldadas inadecuadamente, y superficies tratadas en baños de sales no controladas. El mejor acero del mundo no dará un buen pulimento si se usan procedimientos inadecuados en técnicas de pulimento, operación de rectificado anterior, tratamiento térmico y otros factores externos. - El texturizado es un proceso bastante utilizado en la elaboración de piezas plásticas, pero que se está manejando de una manera muy empírica. Por lo general no se contempla desde el diseño del molde, sino que simplemente se adiciona después de que todo el proyecto esté concluido, produciendo problemas de falta de respuesta del acero al ataque químico. Al igual que en el pulido, la calidad de la texturización depende no sólo del acero sino del proceso químico usado, del tipo de perfil texturizado, del tratamiento térmico realizado, del proceso de mecanizado rectificado o EDM anterior, de la influencia de daños térmicos por superficies soldadas o mal rectificadas, etc.

Electroerosión: Es un proceso de mecanizado sin arranque de viruta en el cual interviene la corriente eléctrica, produciendo un fenómeno de fusión del material. Están presentes elementos tales como el electrodo, que debe ser un material altamente conductor de corriente, y el dieléctrico, que puede ser agua, petróleo o alguno de sus derivados. Es muy importante asegurarse de que la capa blanca, proveniente del proceso sea eliminada o minimizada con el propósito de optimizar la vida útil de la herramienta. Para lograr este objetivo, se recomienda usar los siguientes amperajes: 30 para desbaste, 15 para intermedio y 4 para acabado. Posteriormente, se debe hacer un revenido a una temperatura de 50 ºC por debajo de la última temperatura de revenido. Para comprobar si hay capa blanca, se aplica a la superficie mecanizada una solución acuosa de ácido nítrico al 5%; si aparece una coloración blanca, existe capa; de lo contrario, aparece un color gris. Carburos : Un carburo es una combinación de carbono con un elemento de aleación (Cr, Mo, W, y V). Su formación ocurre durante el tratamiento térmico y le confiere al acero propiedades mecánicas tales como resistencia al desgaste y conservación del filo Conservación de filo : La conservación del filo en una herramienta de corte depende del tamaño y la forma de los carburos presentes en la estructura del filo cortante (los carburos tienen forma de rombo y las aristas son el mecanismo de adherencia a la estructura; si un carburo no tiene el tamaño adecuado pues no posee la suficiente fuerza de cohesión y es sacado muy fácil de la estructura de corte). Los carburos alcanzan su tamaño ideal cuando el material es sometido a la temperatura de austenización adecuada durante el METALURGIA MECÁNICA LAMINADO

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tratamiento térmico. Si su temperatura es baja, los carburos no alcanzan el tamaño ideal; si la temperatura es muy elevada, el carburo cambia su forma de rombo a circular, perdiendo el mecanismo de agarre a la estructura. La correcta selección del acero es clave para que la vida útil de una herramienta sea la esperada, pero también lo es tener en cuenta el diseño de la pieza, el proceso de mecanizado empleado, el tratamiento térmico, las condiciones de producción y el mantenimiento que se le dé a la herramienta. La siguiente figura muestra la dureza más aconsejable para una herramienta de corte en función del espesor y resistencia mecánica del material a cortar.


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ESTRUCTURA DE LOS ACEROS PARA TRABAJOS EN CALIENTE Durante el proceso de solidificación se produce una segregación inevitable de elementos de aleación, ya que se desarrollan áreas con un contenido de elementos de aleación diferente del promedio. Su posterior solidificación crea áreas de alto contenido de carbono alrededor de los cristales primarios con menor contenido de carbono. A lo largo del proceso de transformación en caliente (forja), esta red segregada y también los carburos primarios son estirados en líneas, la intensidad de esas bandas y líneas de carburos primarios está especificada en estándares internacionales como “SEP 1614” o “Nadca”. Otro punto que vale la pena mencionar es que las normas internacionales aceptan un tenor de azufre máximo de 0,03%. Nuestros aceros EFS contienen un máximo de 0,005% (seis veces menor), en tanto que nuestros aceros EFS Supra (producidos por fusión bajo electroescoria) contienen un máximo de 0,003% (diez veces menor). ara EWK y CGA es un reto el desarrollo de los aceros para trabajos en caliente al Cr, Mo, V, en estrecha cooperación con los ususarios, con el fin de solucionar los problemas existentes. Como ejemplos están el Thyrotherm 2367 para incrementar la resistencia al desgaste, y el Thyrotherm 2999 Supra para aumentar aún más la resistencia al desgaste y la tenacidad. Thyrotherm 2367 EFS – EFS Supra. Es un acero que, a causa de su mayor contenido de molibdeno, combina las buenas propiedades del Thyrotherm 2343 y del Thyrotherm 2344, ofreciendo una mayor resistencia a temperaturas altas y muy buena resistencia al desgaste en caliente. Apropiado para inyección y forja de metales pesados. Thyrotherm 2999 EFS Supra. Reciente desarrollo que debido a su muy alta resistencia en caliente y excelente resistencia al desgaste resulta en una mayor vida útil de herramentales, particularmente de forja. La mayor conductividad


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térmica, comparada con el resto de los aceros para trabajos en caliente, lo hace más atractivo para usarlo en máquinas de forja de alta velocidad. Influencia de los elementos de aleación en las propiedades mecánicas:

APLICACIÓN

ACERO

COMPOSICION QUIMICA

EQUIVALENCIAS

MEDIO DE ENFRIAMIENTO

T° TEMPLE

CARACTERISTICAS

T-2510

C: 0.95 Cr: 0.6 Mn: 1.1 V: 0.1 W: 0.6

SAE/AISI: O1 DIN: 100MnCrW4 DF/2/Arne/Rus-3 K-460/Special K Keewaitin.

Aceite o Baño Caliente 180°C-220°C

780-770

Buena estabilidad dimensional, fácil de tratar térmicamente, buena resistencia al desgaste. Empleado en la fabricación de punzones, matrices de corte de lámina hasta 6mm de espesor y cuchillas para corte de metal hasta 4mm. Se entrega con una dureza de 230HB.

T-2842

C: 0.9 Mn: 2.0 Cr: 0.4 V: 0.1

SAE/AISI: O2 DIN: 90MnCrV8 K-720/Stentor/Rus.


790-720

Empleado en los mismos usos y aplicaciones del acero T-2510

T-2363

C: 1.0 Cr: 5.3 Mo: 1.1 V: 0.2

SAE/AISI: A2 DIN: X100CrMo V5-1 K-305, Rkcm, Xw 10, Rigor, Cromoloy, 484.

Aire, BañoCaliente 500°C-550°C Aceite

930-970

Acero de media aleación empleado con ventaja en los campos de aplicación del T 2510. Tiene la misma resistencia al impacto, mejor resistencia al desgaste y conservación del filo. Se puede Nitrurar para incrementar sus propiedades. Se entrega con una dureza de 230 HB.

T-2080

C: 2.0 Cr:12

SAE/AISI: D3 Aire,BañoCaliente DIN: X210Cr12 500°C-550°C. K-100, RCC-O, Xw1, Sverker 1, hampden,Stabil Extra.

930-960

Acero de alta resistencia al desgaste y con muy buena conservación del filo. Empleado en la fabricación de cuchillas para corte de papel y plástico, así como en punzones para materiales hasta 4mm. Se entrega con una dureza de 230 HB.

T-2379

C: 1.55 Cr: 12 Mo: 0.7 V: 1.0

SAE/AISI: D2 DIN:X155CrVMo12-1 FNS, K110, Xw 41, Sverker 21, RCC Esp.

1000-1050

Acero que combina muy bien la resistencia al desgaste y la tenacidad. Posee gran templabilidad y

PARA TRABAJO EN FRIO



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conservación de filo. Puede ser empleado con bastante éxito en los campos de aplicación del T-2080 y T2436. Se puede nitrurar para incrementar sus propiedades. Es entregado con una dureza de 250 HB. T-2436

C: 2.1 Cr: 12 W: 0.7

SAE/AISI: D6 DIN: X210CrW12 Xw 5, Sverker 3, K 107, RCC Extra, Atabil Extra W.


950-980

Excelente resistencia al desgaste. Conservación del filo y templabilidad. Empleado en la fabricación de cuchillas para corte de papel y plástico, punzones de corte de metal hasta 3mm, rodillos y peines para roscar.

T-2550

C: 0.6 Si: 0.6 Cr: 1.1 V: 0.2 W: 2.0

SAE/AISI: S1 DIN:60WCrV7 K-455, ~M4, ~Falcon 6 ,~RTWK, ~Regin 3.

Aceite o BañoCaliente 180°C-220°C

870-900

Acero para temple en aceite de gran resistencia al impacto. Empleado en la fabricación de punzones para lámina hasta espesores de 12mm, cuchillas para papel y madera. Es entregado con una dureza de 255 HB.

T-2767

C: 0.45 Cr: 1.4 Ni: 4.0 Mo: 0.3

SAE/AISI: 6F7 DIN: 45 NiCrMo 16 EN 30 B.


840-870

Por el contenido de 4% de níquel, posee una alta resistencia al impacto y alta penetración de la dureza. Puede ser empleado con mejores resultados en los campos de aplicación del T2550. Empleado en la fabricación de Cuchillas y punzones para metales con espesores superiores a 10mm, matrices de estampado y corte (fabricación de cubiertos). Es entregado con una dureza de 260 HB.

T-3343

C: 0.9 Cr: 4.1 Mo: 5.0 V: 1.9 W: 6.4

SAE/AISI: M2 DIN:S6-6-2 S 600.SIXIX, Castor 32, Dm05, Speed Star HSP 41.

Aceite o Baño Caliente a 550°C

1180-1230

Acero de gran tenacidad, resistencia al desgaste, conservación de filo y estabilidad dimensional. Empleado en la fabricación de troqueles, Fresas, machuelos, brochas, escariadores, y en general todo tipo de herramientas para trabajo con arranque de viruta. Es entregado con una dureza de 280 HB


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COBRE Propiedades atómicas Masa atómica

63,536 u

Radio medio†

135 pm

Radio atómico calculado

145 pm

Radio covalente

138 pm

Radio de Van der Waals

140 pm

Configuración electrónica

[Ar ]3d104s¹

Estados de oxidación (óxido)

2,1 (levemente básico)

Estructura cristalina

Cúbica centrada en las caras

Propiedades físicas Estado de la materia Punto de fusión Punto de ebullición

Sólido (ferromagnético) 1357,6 K 2840 K

Entalpía de vaporización

300,3 kJ/mol

Entalpía de fusión

13,05 kJ/mol

Presión de vapor

0,0505 Pa a 1358 K

Velocidad del sonido

3570 m/s a 293,15 K

CARACTERÍSTICAS DEL COBRE Características físicas Entre las características físicas del cobre se tienen las siguientes: •

• • • • • • • • •

Es un metal de transición, cuya densidad o peso específico es de 8920 kg/m3 . Tiene un punto de fusión de 1083ºC (1356 aprox. K). El peso atómico del cobre es de 63,54. Es de color rojizo. Buen conductor del calor. Después de la plata es el de mayor conductividad eléctrica. Material abundante en la Naturaleza. Material fácil y barato de reciclar de forma indefinida. Forma aleaciónes para mejorar las prestaciones mecánicas. Resistente a la corrosión y oxidación.


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Características mecánicas Entre las características mecánicas del cobre se tienen las siguientes: • • • •

• • • •

De fácil mecanizado. Muy maleable, permite la producción de láminas muy delgadas. Muy dúctil, permite la fabricación de cables eléctricos muy finos. Material blando.Escala de Mohs 3. Resistencia en tracción 25-30 kg/mm2. Permite la fabricación de piezas por fundición y moldeo. Material soldable. Permite tratamiento térmico. Temple y recocido. En general sus propiedades mejoran con las bajas temperaturas lo que permite utilizarlo en aplicaciones criogénicas.

Características químicas En la mayoría de sus compuestos el cobre presenta estados de oxidación bajos, siendo el más común el +2, aunque también hay algunos con estado de oxidación +1. •

•

•

•

Expuesto al aire, el color rojo salmón inicial se torna rojo violeta por la formación de óxido cuproso (Cu2O) para ennegrecerse posteriormente por la formación de óxido cúprico (CuO).La coloración azul del Cu+2 se debe a la formación del ion hexacuobre[Cu(oh2)6]+2]. Expuesto largamente al aire húmedo forma una capa adherente e impermeable de carbonato básico de color verde, característico de sus sales, denominada «cardenillo» («pátina» en el caso del bronce) que es venenoso. Cuando se empleaban cacerolas de cobre para la cocción de alimentos no eran infrecuentes las intoxicaciones ya que si se dejan enfriar en la misma cacerola se originan óxidos por la acción de los ácidos de la comida que contaminan los alimentos. Los halógenos atacan con facilidad al cobre especialmente en presencia de humedad; en seco el cloro y el bromo no producen efecto y el flúor sólo le ataca a temperaturas superiores a 500°C. Los oxiácidos atacan al cobre, aprovechándose dicha circunstancia para emplearlos como decapantes (ácido sulfúrico) y abrillantadores (ácido nítrico). Con el azufre forma un sulfuro (CuS) de color negro. El óxido de cobre se disuelve en ácido cítrico limpiando, lustrando el metal y formando citrato de cobre, si se vuelve a utilizar el ácido cítrico luego de limpiar el cobre para limpiar el plomo, el plomo se bañara de una capa externa de citrato de cobre y plomo que le da un color rojizo y negro.


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Tipos de cobres Los tipos de cobre actualmente comercializados son los siguientes: 3 •

•

•

•

Cobre electrolítico Cu-a1, (Cu ETP: Electrolic Tough Pitch). Pureza mínima 99,90% de Cu, 200 a 400 ppm de O. Conductividad eléctrica en estado recocido de 100 IACS. Cobre térmico, (refinado a fuego), Cu-a2: Cu-FRHC ( Fire Refined High Conductivity ). Es semejante en composición y conductividad eléctrica al Cu-a1, pero contiene mayor cantidad de impurezas como Se, Te y Pb. Cobre térmico, Cu-a3 (Cu-FRTP: Fire Refined Tough Pitch). Es menos puro que el Cu-a2, composición mínima de cobre 99,85% de Cu y su conductividad no está garantizada. Cobres desoxidados. Pueden ser cobres refinados electrolíticamente o térmicamente. La desoxidación se logra en la fundición agregando fósforo en forma de fosfuro de cobre. La desoxidación elimina la fragilización en atmósferas reductoras de alta temperatura, teniendo además, buena soldabilidad. El exceso de fósforo queda disuelto en solución sólida en el cobre, produciendo una fuerte reducción de la conductividad eléctrica. Hay dos tipos de cobre con contenido mínimo de 99,90%, los cuales se nombran a continuación: Cobre Cu-b1 (Cu-DHP: desoxidado con fósforo y alto fósforo residual). Contiene 130 a 500 ppm de P con una conductividad eléctrica de 70 a 90 IACS. Se utiliza en tuberías de cobre y en planchas para techumbres. Cobre Cu-b2 (Cu-DLP: desoxidado con fósforo y bajo fósforo residual). Contiene 40 a 120 ppm de P y una conductividad eléctrica de 85 a 98 IACS. Se usa en soportes de componentes eléctricos. Cobres libres de oxígeno. Estos se producen a partir de cobre electrolítico y se funden en hornos de atmósfera inerte o con desoxidante en cantidades muy controladas. Tienen alta conductividad eléctrica, alta deformabilidad e insensibilidad a las atmósferas reductoras. Son característicos del cobre libre de oxígeno los siguientes tipos: Cobre Cu-c1 (Cu-OF: Oxigen Free). Contenido mínimo de Cu es de 99,95%, poseen una conductividad eléctrica, una vez recocido, de 100 IACS. Cobre Cu-c2 (Cu-OFE: Oxigen Free Electronic Grade). Contenido mínimo de Cu es de 99,99%, poseen una conductividad eléctrica, una vez recocido, de 101 IACS. o

o

•

o

o


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Aleaciones de cobre

Instrumentos musicales de viento Desde el punto de vista físico, el cobre puro posee una resistencia muy baja a la tracción y una dureza escasa. En cambio, unido en aleación con otros elementos, el cobre adquiere características mecánicas muy superiores. Hay varios tipos de aleaciones, las más conocidas son las siguientes: •

Los cobres débilmente aleados son aquellos que contienen un porcentaje inferior a 3% de algún elemento añadido para mejorar alguna de las características del cobre como por ejemplo cuando se le añade plomo (Pb) para mejorar su mecanizado.

Las dos aleaciones más importantes son el latón y el bronce. Latón El latón es una aleación de cobre y zinc, además de otros metales. El latón tiene un color amarillo brillante, con gran parecido al oro y por eso se utiliza mucho en joyería conocida como bisutería, y elementos decorativos. El latón es blando, fácil de mecanizar, grabar y fundir. Es altamente resistente al ambiente salino, por lo cual se emplea para accesorios en la construcción de barcos. Existe una gran variedad de aleaciones de latón. Las más comunes contienen 30-45% de zinc, y se aplican en todo tipo de objetos domésticos: tornillos, tuercas, candados, ceniceros y candelabros.


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Bronce Tradicionalmente el bronce es una aleación de cobre y estaño, aunque ya se incorporan varios metales en los diversos tipos de bronce que existen en al actualidad. Los tipos de bronce más conocidos son: bronce fucustán, bronce fosforoso, bronces de campana. Dependiendo de los porcentajes del estaño, se obtienen bronces de distintas propiedades. Con un bronce de 5-10% de estaño se genera un producto de máxima dureza (usado en el pasado para la fabricación de espadas y cañones). El bronce que contiene entre 17-20% de estaño tiene alta calidad de sonido, ideal para la elaboración de campanas, y sobre un 27%, una óptima propiedad de pulido y reflexión (utilizado en la Antigüedad para la fabricación de espejos). En la actualidad, las aleaciones de bronce se usan en la fabricación de bujes, cojinetes y descansos, entre otras piezas de maquinaria pesada, y como resortes en aplicaciones eléctricas •

Todas las aleaciones de cobre son altamente resistentes al ataque atmosférico, pero para la exposición a la intemperie son preferibles las que contienen más de 80% de cobre (o el cobre mismo) a causa de su resistencia al agrietamiento por esfuerzos introducidos en la elaboración.

Tratamiento térmico del cobre

Tubería de cobre recocido •

•

•

Recocido: El cobre duro recocido se presenta muy bien para operaciones en frío como son: doblado, estampado y embutido. El recocido se produce calentando el cobre o el latón a una temperatura adecuado en un horno eléctrico de atmósfera controlada, y luego se deja enfriar al aire. Hay que procurar no superar la temperatura de recocido porque entonces se quema el cobre y se torna quebradizo y queda inutilizado. Refinado: Se trata de un proceso controlado de oxidación seguida de una reducción cuyo objeto es volatizar o reducir a escorias todas las impurezas contenidas en el cobre con el fin de obtener cobre de gran pureza. Temple: Tanto el latón como el cobre admiten temple para aumentar su dureza y tenacidad. El proceso es mezclar cobre fundido con un porcentaje del 3 al 5% de óxido de manganeso.


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Lam in Ad or A

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