APLICACIONES DEL COBRE

TIPOS DE COBRE Y APLICACIONES TIPICAS
El cobre tiene la más alta conductividad entre los metales comerciales. Tiene buenas propiedades mecánicas tanto a temperatura baja, como temperatura ambiente y temperatura elevada y tiene excelente resistencia a la corrosión. Se explota en todos los continentes habitados. Las reservas minerales y el desarrollo continuo de las técnicas de explotación, permiten afirmar que el abastecimiento futuro está asegurado. Hay tres tipos de cobre: de alta calidad, fosforoso desoxidado y libre de oxigeno, cada uno de ellos apropiado para aplicaciones de puesta a tierra. Además, existe una amplia gama de aleaciones de cobre de alta conductividad, menos comunes, con propiedades mejoradas para aplicaciones especiales.
Cobre de alta conductividad
El cobre de alta conductividad, con una conductividad nominal de 100% IACS (International annealed copper standard) es el primer material seleccionado para aplicaciones eléctricas tales como cintas y alambres para puesta a tierra, barras colectoras, cable y enrollados para motores y transformadores. Se designa C101 en las normas británicas, Cu – ETP en las especificaciones BS EN y CW003A y CW004A en las designaciones BS EN para computador. El cobre HC se puede trabajar muy rápidamente en frio y en caliente. En su forma recocido, tiene excelente ductibilidad, lo cual significa que puede moldearse (darle forma) fácilmente. Está disponible en todas las formas fabricadas.
Funciona endureciéndose en forma relativamente lenta y puede recocerse en atmósferas neutras u oxidantes. El oxigeno esta intencionalmente presente en el HC para combinarse con impurezas residuales de modo que no afecten la conductividad. Este oxigeno puede ser reducido a vapor si el cobre es recocido en atmósfera con exceso de oxigeno, provocando fragilidad. Las atmósferas para recocido “luminoso “tiene que ser por lo tanto cuidadosamente controladas.
La mayoría del cobre actualmente se funde en proceso continuo y el contenido de oxigeno se reduce al nivel deseado. En la forma fundida, el cobre tiene una conductividad levemente menor a la que adquiere luego de ser trabajado y recocido. Agregándole pequeñas cantidades de plata, el cobre mejora sus propiedades a temperatura elevada, especialmente su resistencia a la termo fluencia.
Cobre desoxidado
El uso de desoxidantes en el cobre fundido asegura la remoción de exceso de oxigeno. Esto produce un material que puede ser rápidamente soldado sin temor de convertirlo en frágil el fosforo es el desoxidante preferido; cuando se usa, la conductividad aproximadamente 92% de la del cobre HC para un mínimo de 0.013% de fosforo o a 73% para un máximo de 0.05%de fosforo. Este es un mejor conductor que muchos otros materiales. Para la colada, se usa frecuentemente boro como desoxidante.
Cobre de alta conductividad libre de oxigeno
Este cobre, designado C103 (Cu – OF CWO08A) se fabrica solo por fundición en un a atmósfera controlada. Posteriormente, puede ser trabajado exactamente con el cobre normal de alta conductividad de sobre 100% IACS además que esté libre de la posibilidad de fragilizar en atmósferas reducidas. Puede ser soldado sin las precauciones especiales necesarias para el cobre de alta conductividad, C101 (Cu – ETP CWOO3A & CWOO4A). Hay un grado de mayor pureza aun. C110 (Cu – OFE, CWOO9A) que solo es requerido para aplicaciones electrónicas con alto vacio, tales como válvulas transmisoras. Este se certifica para tener muy alta pureza y bajos gases volátiles residuales. Los cobres libres de oxigeno son apropiados para aplicación en puestas a tierra, pero dependiendo de los volúmenes de producción la mayoría de las veces encabezan la
lista de precios.
Aleaciones de cobre de alta conductividad
Para aplicaciones eléctricas, tales como electrodos de soldadura por resistencia donde el servicio es a alta temperatura bajo esfuerzos pesados, se dispone de aleaciones especiales. Lamas popular de estas es cobre-cromo CC101 (CW105C) que contiene hasta 1% de cromo y es totalmente tratable con calor; las propiedades a la temperatura ambiente se mantienen cuando la temperatura de operación aumenta. La conductividad esta alrededor de 80% IACS, lo cual significa que el material no se usa a menudo para puesta a tierra, pero es apropiado para aplicaciones tales como anillos de rotor usados en maquinas eléctricas rotatorias de servicio pesado.
Mayores detalles de todos estos materiales están disponibles en CDA Technical Note TN 29 High Conductivity coppers.

FEDERICO GONZALEZ TABORDA
FGW Latin America & Caribbean
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INGENIERO ELECTRICISTA

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