¿Qué es el Cuproníquel?
El cuproníquel es una aleación compuesta principalmente de cobre y níquel, junto con otros metales.
Esta amalgama de metales encuentra una amplia gama de aplicaciones debido a sus destacadas propiedades. Entre ellas, se cuenta su excepcional resistencia a la corrosión, maleabilidad, fortaleza, dureza, facilidad para ser moldeado y la atractiva tonalidad de su color.
Gracias a su combinación de buena conductividad eléctrica y resistencia a la corrosión, se emplea en la elaboración de sistemas de cableado eléctrico. Además, su versatilidad moldeable lo convierte en una elección común para la fabricación de instrumentos musicales, en especial aquellos de naturaleza metálica. La hermosura de su tono y su notable resistencia a la corrosión también lo hacen ideal en la producción de monedas y medallas.
Usos del Cuproníquel
1. Componentes Eléctricos y Electrónicos
Cableado, conectores, placas de circuitos, resistencias eléctricas, bobinas y transformadores son algunos ejemplos.
2. Circuitos Eléctricos
Circuitos de alta frecuencia y antenas RFID, por ejemplo. Las antenas RFID son antenas utilizadas en la tecnología RFID (en inglés: Radio Frequency Identification) para transmitir y recibir información en radiofrecuencias.
3. Automoción
Radiadores, componentes de embrague (por ejemplo, discos de embrague), terminales de batería, etc. Un disco de embrague forma parte del mecanismo de embrague que conecta el motor y la transmisión (el mecanismo utilizado para transferir la potencia del motor a las ruedas) en vehículos como coches y motos, y se utiliza para transferir la potencia del motor.
4. Construcción
Incluye los tejados, las paredes exteriores, los pomos de las puertas y las vallas metálicas.
5. Intercambiadores de Calor
Turbinas de vapor, aparatos de aire acondicionado y congeladores.
6. Equipos Médicos
Instrumentos quirúrgicos, articulaciones artificiales, herramientas dentales, etc.
7. Piezas Metálicas
Tornillos, arandelas, muelles, engranajes, ejes, etc.
8. Decoración
Relojes, lámparas, adornos metálicos, etc.
9. Equipamiento Deportivo
Palos de golf, raquetas de tenis, cuadros de motos, etc.
Tipos de Cuproníquel
La composición química se muestra en la siguiente tabla (unidad: %).
|
Aleación No. |
Cu |
Pb |
Fe |
Zn |
Mn |
Ni |
Otros |
|
C7060 |
– |
0.05 |
1.0 ～ 1.8 |
0.50 |
0.20 ～ 1.0 |
9.0 ～ 11.0 |
Cu+Ni+Fe+Mn 99.5 |
|
C7150 |
– |
0.05 |
0.40～ 1.0 |
0.50 |
0.20 ～ 1.0 |
29.0 ～ 33.0 |
Cu+Ni+Fe+Mn99.5 |
Propiedades del Cuproníquel
1. Color
El cuproníquel es una aleación de cobre y zinc, y como tanto el cobre como el zinc son metales, el cuproníquel es un material con brillo metálico. Además, el cobre tiene un color rojizo en estado puro, pero el color puede blanquearse añadiendo zinc, lo que confiere al cuproníquel su hermoso color blanco. La superficie es resistente a la oxidación, por lo que el brillo puede mantenerse durante mucho tiempo.
2. Trabajabilidad
Las propiedades favorables que contribuyen a la excelente manipulación del cuproníquel incluyen su naturaleza blanda y maleable, gracias a su composición como una aleación de cobre y zinc. Además, la estructura uniforme del cuproníquel desempeña un papel crucial en la distribución equitativa de las tensiones generadas durante los procesos de mecanizado, lo que en última instancia mejora su manejabilidad.
Adicionalmente, el cuproníquel presenta puntos de fusión relativamente bajos, lo que facilita su calentamiento y remodelación. Estas características permiten emplear una variedad de técnicas de mecanizado, incluyendo la fundición, la forja, el mecanizado y el corte, para adaptar el material a diferentes necesidades y aplicaciones.
3. Resistencia a la Corrosión
La sobresaliente resistencia a la corrosión del cuproníquel se origina por diversos factores. Primordialmente, la oxidación del zinc conduce a la formación de una capa de óxido, robusteciendo la acción defensiva del cobre contra la corrosión. Además, el zinc desempeña el papel de cátodo en la aleación de cuproníquel, dificultando la ocurrencia de la reacción de oxidación y proporcionando salvaguarda electroquímica.
Finalmente, esta excepcional resistencia a la corrosión del cuproníquel se atribuye a su alta estabilidad en entornos acuáticos, incluyendo aguas marinas y dulces.
4. Conductividad Térmica
El cuproníquel es un metal que suele tener una alta conductividad térmica, lo que significa que el calor se transfiere de forma eficiente. El cuproníquel también contiene zinc, que es un conductor térmico superior al cobre, por lo que la conductividad térmica general es mayor cuando el cuproníquel contiene zinc. La estructura cristalina del cuproníquel se caracteriza por una disposición aleatoria de partículas esféricas densamente dispuestas, lo que lo convierte en un buen conductor del calor. Estos factores se combinan para dar al cuproníquel una excelente conductividad térmica.
5. Conductividad Eléctrica
Como metal, el cuproníquel suele tener una alta conductividad eléctrica, lo que le permite transferir electricidad de forma eficiente. Además, el zinc del cuproníquel tiene una conductividad eléctrica superior a la del cobre, lo que ayuda a aumentar la conductividad eléctrica general, y la estructura cristalina densamente empaquetada del cuproníquel permite que los electrones se muevan libremente, lo que se traduce en una mayor conductividad eléctrica.
6. Fuerza, Resistencia al Desgaste
El cuproníquel, una aleación de cobre y zinc, tiene un buen equilibrio entre dureza y flexibilidad, alta resistencia y una excelente resistencia al desgaste. También tiene una estructura uniforme, con finas partículas de cristal dispuestas aleatoriamente. Esto distribuye la tensión uniformemente y mejora la resistencia, al tiempo que recoge el material de desgaste de partículas de cristal fino.
Concretamente, cuando los materiales de desgaste causados por la fricción se adhieren a la superficie del cuproníquel, las partículas cristalinas encapsulan el material de desgaste e impiden su avance. Las partículas cristalinas finas recogen el material de desgaste, aumentando así la resistencia al desgaste del cuproníquel. El cuproníquel tiene una superficie lisa y genera menos calor debido a la fricción, lo que aumenta su resistencia al desgaste.
Más Información sobre el Cuproníquel
Magnetismo del Cuproníquel
El cobre es débilmente paramagnético a temperaturas y presiones normales, y el zinc también es débilmente paramagnético a temperaturas y presiones normales, pero el cuproníquel, una aleación de ambos, es un material no magnético.
Esto está estrechamente relacionado con la alta conductividad del cuproníquel. Cuando un metal se expone a ondas electromagnéticas, se genera un campo magnético que puede generar una corriente eléctrica dentro del metal (interferencia electromagnética), lo que puede ser un problema en circuitos de alta frecuencia, por ejemplo. Sin embargo, el cuproníquel no genera campo magnético y no causa interferencias electromagnéticas, por lo que es adecuado para componentes de circuitos eléctricos como los de alta frecuencia.