mecanizado.docx

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Mecanizado[editar ] Piezas de cobre mecanizadas. Las piezas de cobre o de sus aleaciones que van a someterse a trabajos de mecanizado por arranque de viruta tienen en su composición química una pequeña aportación deplomo y azufre que provoca una fractura mejor de la viruta cortada. Actualmente (2008) el mecanizado de componentes de cobre, se realiza bajo el concepto de mecanizado rápido en seco con la herramienta refrigerada por aire si es necesario. Este tipo de mecanizado rápido se caracteriza por que los cabezales de las máquinas giran a velocidades muy altas consiguiendo grandes velocidades de corte enherramientas de poco diámetro. Asimismo, las herramientas que se utilizan suelen ser integrales de metal duro, con recubrimientos especiales que posibilitan trabajar con avances de corte muy elevados. Los recubrimientos y materiales de estas herramientas son muy resistentes al desgaste, pueden trabajar a temperaturas elevadas, de ahí que no sea necesario muchas veces su refrigeración, tienen un coeficiente de fricción muy bajo y consiguen acabados superficiales muy finos y precisos. 93 Soldadura[editar ] Componentes de tuberías para soldar. Para soldar uniones de cobre o de sus aleaciones se utilizan dos tipos de soldadura diferentes: soldadura blanda y soldadura fuerte .

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Mecanizado[editar]

Piezas de cobre mecanizadas.Las piezas de cobre o de sus aleaciones que van a someterse a trabajos demecanizadopor arranque de viruta tienen en su composicin qumica una pequea aportacin deplomoyazufreque provoca una fractura mejor de lavirutacortada.Actualmente (2008) el mecanizado de componentes de cobre, se realiza bajo el concepto de mecanizado rpido en seco con la herramienta refrigerada por aire si es necesario. Este tipo de mecanizado rpido se caracteriza por que los cabezales de las mquinas giran a velocidades muy altas consiguiendo grandesvelocidades de corteenherramientasde poco dimetro.Asimismo, las herramientas que se utilizan suelen ser integrales de metal duro, con recubrimientos especiales que posibilitan trabajar con avances de corte muy elevados. Los recubrimientos y materiales de estas herramientas son muy resistentes al desgaste, pueden trabajar a temperaturas elevadas, de ah que no sea necesario muchas veces su refrigeracin, tienen un coeficiente de friccin muy bajo y consiguen acabados superficiales muy finos y precisos.93Soldadura[editar]

Componentes de tuberas para soldar.Para soldar uniones de cobre o de sus aleaciones se utilizan dos tipos de soldadura diferentes:soldadura blandaysoldadura fuerte.La soldadura blanda es aquella que se realiza a una temperatura de unos 200C y se utiliza para la unin de los componentes de circuitos impresos y electrnicos. Se utilizansoldadores de estaoy el material de aporte es una aleacin deestaoyplomoen forma de alambre en rollo y que tiene resina desoxidante en su alma. Es una soldadura poco resistente y sirve para asegurar la continuidad de la corriente elctrica a travs delcircuito.94Las soldaduras de tuberas de agua y gas realizadas por los fontaneros son de diversos tipos en funcin de los materiales que se quieran unir y de la estanqueidad que se quiera conseguir de la soldadura. Actualmente, la mayora de los tubos de instalaciones de fontanera son de cobre, aunque en ocasiones se usan tambin otros materiales.La soldadura de tuberas de cobre se realiza con sopletes de gas que proporcionan la llama para fundir el material soldante. El combustible del soplete puede serbutanoopropano.El cobre se utiliza tambin como aglutinante en la soldadura fuerte de fontanera, utilizada para conducciones de gas y canalizaciones complejas de agua caliente. Un metal alternativo para esta aplicacin es laplata.95Calderera[editar]Artculo principal:Calderera

Destilera con alambiques de cobre.Se llamacaldereraa una especialidad profesional de la rama de fabricacin metlica que tiene como funcin principal la construccin de depsitos aptos para el almacenaje y transporte de slidos en forma de granos o ridos, lquidos y gas as como todo tipo de construccin naval y estructuras metlicas. Gracias a la excelente conductividad trmica que tiene la chapa de cobre se utiliza para fabricaralambiques,calderas,serpentines, cubiertas, etc.Embuticin[editar]Se denominaembuticinal proceso de conformado en fro por el que se transforma un disco o piezas recortada, segn el material, en piezas huecas, e incluso partiendo de piezas previamente embutidas, estirarlas a una seccin menor con mayor altura.El objetivo es conseguir una pieza hueca de acuerdo con la forma definida por la matriz de embuticin que se utilice, mediante la presin ejercida por la prensa. La matriz de embuticin tambin es conocida como molde.Se trata de un proceso de conformado de chapa por deformacin plstica en el curso del cual la chapa sufre simultneamente transformaciones por estirado y por recalcado producindose variaciones en su espesor. Para la embuticin se emplean, casi exclusivamente,prensas hidrulicas.96La chapa de cobre y sus aleaciones tienen unas propiedades muy buenas para ser conformados en fro. La embuticin es un buen proceso para la fabricacin en chapa fina de piezas con superficies complejas y altas exigencias dimensionales, sustituyendo con xito a piezas tradicionalmente fabricadas por fundicin y mecanizado.97Estampacin[editar]Se conoce con el nombre deestampacina la operacin mecnica que se realiza para grabar un dibujo o una leyenda en la superficie plana de una pieza que generalmente es dechapametlica. Las chapas de cobre y sus aleaciones renen condiciones muy buenas para realizar en ellas todo tipo de grabados.Los elementos claves de la estampacin lo constituyen una prensa que puede ser mecnica, neumtica o hidrulica; de tamao, forma y potencia muy variada, y una matriz llamada estampa otroquel, donde est grabado el dibujo que se deseaacuaren la chapa, y que al dar un golpe seco sobre la misma queda grabado.El estampado de los metales se realiza por presin o impacto, donde la chapa se adapta a la forma del molde. La estampacin es una de las tareas de mecanizado ms fciles que existen, y permite un gran nivel de automatismo del proceso cuando se trata de realizar grandes cantidades de piezas.La estampacin se puede realizar en fro o en caliente, la estampacin de piezas en caliente se llama forja, y tiene un funcionamiento diferente a la estampacin en fro que se realiza en chapas generalmente. Las chapas de acero, aluminio, plata, latn y oro son las ms adecuadas para la estampacin. Una de las tareas de estampacin ms conocidas es la que realiza el estampado de las caras de lasmonedasen el proceso de acuacin de las mismas.Troquelado[editar]

Prensa troqueladora de excntrica.Se denominatroqueladoa la operacin mecnica que se realiza para producir piezas de chapa metlica o donde sea necesario realizar diversos agujeros en las mismas. Para realizar esta tarea, se utilizan desde simples mecanismos de accionamiento manual hasta sofisticadasprensas mecnicasde gran potencia.Los elementos bsicos de una prensa troqueladora lo constituyen eltroquelque tiene la forma y dimensiones exteriores de la pieza o de los agujeros que se quieran realizar, y lamatrizde corte por donde se inserta el troquel cuando es impulsado de forma enrgica por la potencia que le proporciona la prensa mediante un accionamiento de excntrica que tiene y que proporciona un golpe seco y contundente sobre la chapa, produciendo un corte limpio de la misma.Segn el trabajo que se tenga que realizar, as son diseadas y construidas las prensas. Hay matrices simples y progresivas donde la chapa, que est en forma de grandes rollos, avanza automticamente provocando el trabajo de forma continuado, y no requiriendo otros cuidados que cambiar de rollo de chapa cuando se termina e ir retirando las piezas troqueladas as como vigilar la calidad del corte que realizan.Cuando el corte se deteriora por desgaste del troquel y de la matriz se desmontan de la mquina y se les rectifica en una rectificadora plana estableciendo un nuevo corte. Una matriz y un troquel permiten muchos reafilados hasta que se desgastan totalmente.Hay troqueladoras que funcionan con un cabezal donde puede llevar insertado varios troqueles de diferentes medidas, y una mesa amplia donde se coloca la chapa que se quiere mecanizar. Esta mesa es activada mediante CNC y se desplaza a lo largo y ancho de la misma a gran velocidad, produciendo las piezas con rapidez y exactitud.Reciclado[editar]El cobre es uno de los pocos materiales que no se degradan ni pierden sus propiedades qumicas o fsicas en el proceso de reciclaje.41Puede ser reciclado un nmero ilimitado de veces sin perder sus propiedades, siendo imposible distinguir si un objeto de cobre est hecho de fuentes primarias o recicladas. Esto hace que el cobre haya sido, desde la Antigedad, uno de los materiales ms reciclados.10El reciclado proporciona una parte fundamental de las necesidades totales de cobre metlico. Se estima que en 2004 el 9% de la demanda mundial se satisfizo mediante el reciclado de objetos viejos de cobre. Si tambin se considera "reciclaje" el refundido de los desechos del proceso de refinado del mineral, el porcentaje de cobre reciclado asciende al 34% en el mundo y hasta un 41% en la Unin Europea.10El reciclado del cobre no requiere tanta energa como su extraccin minera. A pesar de que el reciclado requiere recoger, clasificar y fundir los objetos de metal, la cantidad de energa necesaria para reciclar el cobre es solo alrededor de un 25% de la requerida para convertir el mineral de cobre en metal.98La eficacia del sistema de reciclado depende de factores tecnolgicos como el diseo de los productos, econmicos como el precio del cobre y sociales como el concienciamiento de la poblacin acerca deldesarrollo sostenible. Otro factor clave es la legislacin. Actualmente existen ms de 140 leyes, regulaciones, directivas y guas nacionales e internacionales que tratan de favorecer la gestin responsable del final delciclo de vidade los productos que contienen cobre como por ejemplo electrodomsticos, telfonos y vehculos.41En laUnin Europea, ladirectiva2002/96/CE sobre residuos de aparatos elctricos y electrnicos (RAEE, oWEEEdelinglsWaste Electrical and Electronic Equipment) propicia una poltica de minimizacin de desperdicios, que incluye una obligatoria y drstica reduccin de los desechos industriales y domiciliarios, e incentivos para los productores que producen menos residuos.99El objetivo de esta iniciativa era reciclar 4 kilos por habitante al ao a fines de 2006.Un ejemplo de reciclaje masivo de cobre lo constituy la sustitucin de lasmonedasnacionales de doce pases europeos por eleuroen 2002, el cambio monetario ms grande de la historia. Se eliminaron de la circulacin unas 260.000 toneladas de monedas, conteniendo aproximadamente 147.496 toneladas de cobre, que fueron fundidas y recicladas para su uso en una amplia gama de productos, desde nuevas monedas hasta diferentes productos industriales.98Produccin y comercio[editar]Produccin minera[editar]

Produccin minera de cobre en 2005.100

Evolucin de la produccin mundial de cobre.La produccin mundial de cobre durante el 2011 alcanz un total de 16,10 millones detoneladas mtricasde cobre fino. El principal pas productor esChile, con ms de un tercio del total, seguido porPeryChina:101RangoEstadoProduccin en 2011(en mill. ton/ao)

1Chile5,420

2Per1,220

3China1,190

4Estados Unidos1,120

5Australia0,940

6Zambia0,715

7Rusia0,710

8Indonesia0,625

9Canad0,550

10Repblica Democrtica del Congo0,440

11Polonia0,425

12Mxico0,365

13Kazajistn0,360

De entre las diez mayores minas de cobre del mundo, cinco se encuentran en Chile (Escondida,Codelco Norte,Collahuasi,El TenienteyLos Pelambres), dos en Indonesia, una en Estados Unidos, una en Rusia y otra en Per (Antamina).41Reservas[editar]De acuerdo a informacin entregada en el informe anual del United States Geological Survey (USGS), las estimaciones sealan que las reservas conocidas de cobre en el 2011 a nivel mundial alcanzaran 690 millones de toneladas mtricas de cobre fino. Y segn las estimaciones de USGS, enChileexistiran del orden de 190 millones de toneladas econmicamente explotables, equivalentes al 28% del total de reservas mundiales del mineral; seguido dePercon 90 millones de toneladas econmicamente explotables, equivalentes al 13% del total de reservas mundiales del mineral:101RangoEstadoReservas Mundiales de cobre en 2011(en millones de toneladas)Porcentaje del total (aprox.)

1Chile19028%

2Per9013%

3Australia8612%

4Mxico386%

5Estados Unidos355%

6China304%

7Rusia304%

8Indonesia284%

9Polonia264%

10Repblica Democrtica del Congo203%

11Zambia203%

12Canad71%

13Kazajistn71%

Comercio y consumo[editar]El cobre es el tercer metal ms utilizado en el mundo, por detrs delhierroy elaluminio.102Existe un importante comercio mundial de cobre que mueve unos 30.000 millones de dlares anuales.103Los tres principales mercados de cobre son elLMEdeLondres, elCOMEXdeNueva Yorky laBolsa de MetalesdeShanghi. Estos mercados fijan diariamente el precio del cobre y de loscontratos de futurossobre el metal.103El precio de suele expresar endlares/libray en la ltima dcada ha oscilado entre los 0,65$/lbde finales de 2001 y los ms de 4,00 $/lb alcanzados en 2006 y en 2008.104El fuerte encarecimiento del cobre desde 2004, debido principalmente al aumento de la demanda deChinay otras economas emergentes,105ha provocado una oleada de robos de objetos de cobre (sobre todo cables) en todo el mundo, con los consiguientes riesgos para la infraestructura elctrica.106107108109RangoEstadoConsumo de cobre refinado( en mill. ton/ao )

1Unin Europea4,32

2China3,67

3Estados Unidos2,13

4Japn1,28

5Corea del Sur0,81

6Rusia0,68

7Taiwn0,64

8India0,44

9Brasil0,34

10Mxico0,30

Fuente: World Copper Factbook 200741Los principales productores de mineral de cobre son tambin los principales exportadores, tanto de mineral como de cobre refinado y derivados. Los principales importadores son los pases industrializados:Japn,China,India,Corea del SuryAlemaniapara el mineral yEstados Unidos,Alemania,China,ItaliayTaiwnpara el refinado.41Evolucin del precio delcobrecentvos de dolar deflactado de 2008 por libra de cobre

Fuente: Sociedad Nacional Minera de Chile110Vase tambin[editar] Acero galvanizado Conductividad elctrica Elemento qumico esencial Iridio Metal de transicin Oro Plata Platino Calco (moneda) New York Mercantile Exchange Soldadura Tubera