sistemas flexibles de manufactura
Páginas: 28 (6909 palabras)
Publicado: 21 de septiembre de 2013
Carburo de wolframio
El carburo de wolframio o carburo de tungsteno es un compuesto cerámico formado por wolframio y carbono. Pertenece al grupo de los carburos, con composición química de W3C hasta W6C. Se utiliza fundamentalmente, debido a su elevada dureza, en la fabricación de maquinarias y utensilios para trabajar el acero. De esta característica también recibe el nombre de widia,como abreviatura del alemán wie Diamant («como el diamante»).
Debido a su elevada dureza y escasa ductilidad, se elaboran piezas de este material en forma de polvo, añadiendo entre un 6 y un 10% de cobalto. Los granos del carburo de wolframio empleados en el proceso suelen tener diámetros de aproximadamente 0,5 a 1 micrómetros. El polvo se prensa, y las piezas obtenidas se calientan bajopresión de 10 000 a 20 000 bar, hasta aproximadamente 1600 °C, algo por debajo del punto de fusión del carburo. En estas condiciones, la masa se compacta por sinterización, actuando el cobalto como pegamento entre los granos del carburo.
El acabado final de las piezas sólo se puede realizar con métodos abrasivos. También es posible trabajarlo con máquinas de electroerosión de hilo o penetración.
Eltipo de material formado de esta manera se conoce como cermets, de las siglas inglesas ceramic metal.
La historia del wolframio
El carburo de wolframio fue descubierto por el químico y Premio Nobel francés Henri Moissan
Moissan adaptó el horno eléctrico para experimentos científicos y descubrió varios carburos, entre ellos el de silicio o carborundum llamado en su honor moissanita.En 1897, buscando conseguir diamante artificial, mezcló partículas metálicas de wolframio y de azúcar (por su contenido de carbono), calentando la mezcla a alta temperatura. El resultado fue una masa azul oscura de una gran dureza: el carburo de wolframio. Sin embargo aunque registró su descubrimiento e identificó los componentes, su extrema fragilidad lo hacía inoperante.
Durante la PrimeraGuerra Mundial se hicieron algunos experimentos en Alemania, sinterizando partículas de carburo de wolframio. Se prensaron en varias formas a alta presión y se trataron térmicamente. De nuevo el producto resultante fue demasiado frágil para procesarlo industrialmente.
No sería hasta el año 1923 cuando unos ingenieros de la fábrica berlinesa de bombillas OSRAM (licenciada por General Electric)lograron sintetizar un producto a base de carburo de wolframio utilizando como aglomerante un 10% de cobalto. El cobalto dio tenacidad a la aleación resultante lo que permitía su uso industrial.
De ese modo, culminaron su búsqueda de varios años para producir un "metal duro como el diamante" (en alemán Metall hart wie Diamant).
Esa búsqueda había comenzado 3 años antes. El ingeniero Karl Schröter,junto a su ayudante Baumhauer, se planteó sustituir los núcleos de diamante natural utilizados como montura en las trefilas que se usaban para el trefilado de los filamentos de bombillas; de wolframio blando pero muy muy abrasivo.
Este sistema de trefilado desarrollado por General Electric en 1907 (método del ingeniero William Coolidge), había consagrado el uso del wolframio como el mejor metaldisponible y el más económico, sustituyendo al rutenio y al osmio.
Sin embargo los núcleos de diamante eran un problema debido al alto coste de la materia prima y a la dificultad de encontrarla en la Alemania de la postguerra, sobre todo tras la pérdida de las colonias sudafricanas.
Por ello el éxito de este primer Metalduro fue inmediato. Aunque caro de producir, era mucho más económico que eldiamante, y más tenaz. Su menor resistencia al desgaste quedaba compensada por su resistencia a la rotura.
Síntesis
se puede preparar por reacción de metal de tungsteno y carbono a 1400-2000 ° C. Otros métodos incluyen un proceso de lecho fluido patentado que reacciona ya sea de metal tungsteno o azul WO3 con CO/CO2 mezcla de H2 y entre 900 y 1200 ° C . WC también se pueden producir por...
Carburo de wolframio
El carburo de wolframio o carburo de tungsteno es un compuesto cerámico formado por wolframio y carbono. Pertenece al grupo de los carburos, con composición química de W3C hasta W6C. Se utiliza fundamentalmente, debido a su elevada dureza, en la fabricación de maquinarias y utensilios para trabajar el acero. De esta característica también recibe el nombre de widia,como abreviatura del alemán wie Diamant («como el diamante»).
Debido a su elevada dureza y escasa ductilidad, se elaboran piezas de este material en forma de polvo, añadiendo entre un 6 y un 10% de cobalto. Los granos del carburo de wolframio empleados en el proceso suelen tener diámetros de aproximadamente 0,5 a 1 micrómetros. El polvo se prensa, y las piezas obtenidas se calientan bajopresión de 10 000 a 20 000 bar, hasta aproximadamente 1600 °C, algo por debajo del punto de fusión del carburo. En estas condiciones, la masa se compacta por sinterización, actuando el cobalto como pegamento entre los granos del carburo.
El acabado final de las piezas sólo se puede realizar con métodos abrasivos. También es posible trabajarlo con máquinas de electroerosión de hilo o penetración.
Eltipo de material formado de esta manera se conoce como cermets, de las siglas inglesas ceramic metal.
La historia del wolframio
El carburo de wolframio fue descubierto por el químico y Premio Nobel francés Henri Moissan
Moissan adaptó el horno eléctrico para experimentos científicos y descubrió varios carburos, entre ellos el de silicio o carborundum llamado en su honor moissanita.En 1897, buscando conseguir diamante artificial, mezcló partículas metálicas de wolframio y de azúcar (por su contenido de carbono), calentando la mezcla a alta temperatura. El resultado fue una masa azul oscura de una gran dureza: el carburo de wolframio. Sin embargo aunque registró su descubrimiento e identificó los componentes, su extrema fragilidad lo hacía inoperante.
Durante la PrimeraGuerra Mundial se hicieron algunos experimentos en Alemania, sinterizando partículas de carburo de wolframio. Se prensaron en varias formas a alta presión y se trataron térmicamente. De nuevo el producto resultante fue demasiado frágil para procesarlo industrialmente.
No sería hasta el año 1923 cuando unos ingenieros de la fábrica berlinesa de bombillas OSRAM (licenciada por General Electric)lograron sintetizar un producto a base de carburo de wolframio utilizando como aglomerante un 10% de cobalto. El cobalto dio tenacidad a la aleación resultante lo que permitía su uso industrial.
De ese modo, culminaron su búsqueda de varios años para producir un "metal duro como el diamante" (en alemán Metall hart wie Diamant).
Esa búsqueda había comenzado 3 años antes. El ingeniero Karl Schröter,junto a su ayudante Baumhauer, se planteó sustituir los núcleos de diamante natural utilizados como montura en las trefilas que se usaban para el trefilado de los filamentos de bombillas; de wolframio blando pero muy muy abrasivo.
Este sistema de trefilado desarrollado por General Electric en 1907 (método del ingeniero William Coolidge), había consagrado el uso del wolframio como el mejor metaldisponible y el más económico, sustituyendo al rutenio y al osmio.
Sin embargo los núcleos de diamante eran un problema debido al alto coste de la materia prima y a la dificultad de encontrarla en la Alemania de la postguerra, sobre todo tras la pérdida de las colonias sudafricanas.
Por ello el éxito de este primer Metalduro fue inmediato. Aunque caro de producir, era mucho más económico que eldiamante, y más tenaz. Su menor resistencia al desgaste quedaba compensada por su resistencia a la rotura.
Síntesis
se puede preparar por reacción de metal de tungsteno y carbono a 1400-2000 ° C. Otros métodos incluyen un proceso de lecho fluido patentado que reacciona ya sea de metal tungsteno o azul WO3 con CO/CO2 mezcla de H2 y entre 900 y 1200 ° C . WC también se pueden producir por...
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