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Axial 16/5/08 14:55 Página 32 Cuchillas de cor te que ofrecen mayor rendimiento Cuchillas de Carburo de Tungsteno para Plotters-Cutters Las cuchillas fabricadas con Carburo de Tungsteno, tienen una vida útil diez veces mayor, que las fabricadas con acero. Por Nicolás Castiglione de Axial Maquinaria Industrial. Diseñador (UBA) Introducción El Volframio o Wolframio (W) fue descubierto por el químico sueco Carl Wilhelm Scheele en el año 1781. En Europa continental se utilizó el nombre wolframio, mientras que en Gran Bretaña y América se lo llamó Tungsteno. En la actualidad se aplican ambas terminologías. Henri Moissan 1852-1907, químico francés, descubrió el carburo de tungsteno en 1893. ¿Qué es el tungsteno y para qué se utiliza? El tungsteno es un metal duro, pesado (densidad 19,3), dúctil, de elevado punto de fusión (3.370 ºC) y de color blanco grisáceo. Sus características físicas y químicas lo asemejan al cromo. Es resistente a la acción de los ácidos y muy refractario. Se utiliza principalmente en aleaciones con hierro y con acero, a las que confiere gran dureza, y para la fabricación de hilos de lámparas de incandescencia. Las cuchillas para plotters de corte de vinilo, fabricadas en carburo de tungsteno, tienen una vida útil diez veces mayor que las fabricadas en acero. ación industrialmente y la comercializa en todo el mundo desde 1926. Tiempo después se incluirían en este mercado Canadá y EE.UU. Descubrimiento del Carburo de Tungsteno Unos cien años después a este descubrimiento, en 1893, durante la búsqueda de un método para fabricar diamantes artificiales, el químico francés Henri Moissan, descubre el Carburo de Tungsteno (WC). Moissan había desarrollado un horno eléctrico de arco, en cuyo interior depositó tungsteno conjuntamente con azúcar. El azúcar al carbonizarse, carburó el tungsteno. Henri Moissan encontró que el carburo de tungsteno era extremadamente duro, acercándose a la dureza del diamante y excediendo la del zafiro. También notó que el material era quebradizo. Aleaciones Industriales Para la fabricación de carburo de tungsteno industrial se agregó Cobalto (Co), de esa manera disminuyó el carácter quebradizo de las producciones originales. Alemania es el primer país que produjo la ale- 32 El desarrollo de herramientas de corte Este descubrimiento condujo directamente al desarrollo de los materiales modernos para fabricar herramientas de corte. El empleo de carburo de tungsteno permitió obtener mayor rapidez de producción en diferentes máquinas, cuyas viejas herramientas de acero no soportaban la gran temperatura generada al trabajar en altas velocidades, y se deformaban. Las principales características de las herramientas fabricadas con esta nueva aleación se resumen en su gran resistencia al desgaste y su capacidad para trabajar bajo altas temperaturas (930 ºC) con amplia tenacidad. Lo complejo de la obtención de este metal Actualmente, la obtención de este metal requiere de complejos procedimientos: una vez reducido el Axial 16/5/08 14:56 Página 33 Equipo mezclador conocido como “ball mill”, asegura óptima dispersión del carbono dentro del tungsteno, antes del carburado. Equipo compactador de carburo conocido como “pill press”, usado para producir piezas de carburo de formas variadas. tungsteno a polvo de metal, se mezcla con carbono antes de la operación de carburación. Se debe prestar especial atención en la composición de la fórmula y en el control de las condiciones de seguridad. Una vez obtenido el carburo de tungsteno en polvo se lo mezcla con cobalto para otorgarle mayor fortaleza. Esta operación se realiza en una máquina mezcladora, que funcionará por varios días hasta lograr obtener un producto homogéneo. La siguiente operación es el compactado, para el cual se utiliza una prensa que carga el troquel o molde con la forma de la pieza deseada. El alto costo que insume producir el troquel para esta operación, solo es justificable en grandes producciones de unidades seriadas. Se debe tener en cuenta que el troquel debe ser más grande que la medida final de la pieza, debido al encogimiento que sufrirá en el próximo paso. Por ultimo se procede al sintetizado, las piezas compactadas se colocan en el horno de sintetizado a una temperatura muy elevada. Este procedimiento provocará que la pieza se encoja un 40 %. Las cuchillas de carburo ofrecen calidad superior Utilizando acoplamiento mecánico asociado con la unión química se pueden obtener propiedades superiores a aquellas que se logran con una fusión sencilla. Cuando se mezcla polvo de carburo de tungsteno con polvo de cobalto, se realiza un ensamblaje mecánico a escala microscópica, se prensa la mezcla en un troquel y se sinteriza, el carburo de tungsteno retiene su identidad; no se obtendría la misma estructura al hacer una fundición de tungsteno, 33 Axial 16/5/08 14:56 Página 34 Horno para el sintetizado de c. tungsteno-cobalto (WC-Co). Las piezas matrizadas son llevadas a temperaturas muy altas en esta etapa final. _____________________________________________ TÉRMINOS ASOCIADOS: CARBONO: Elemento no metálico que se puede encontrar en la naturaleza de dos formas: cristalizado, como diamante y grafito, o amorfo, como carbón vegetal. Es un componente esencial de todas las sustancias orgánicas. cobalto y carbono de la misma composición total. Es indiscutible que una cuchilla de carburo tiene una calidad superior que una de acero, por consiguiente su precio de lista será más alto, esto significa que tiene más valor, pero no implica que sea más cara; la cuchilla más costosa es la que ofrece menor rendimiento. Las cuchillas fabricadas con carburo de tungsteno para corte de vinilo en plotters, tienen una vida útil diez veces mayor a las fabricadas en acero, por lo tanto para conocer el verdadero costo de una cuchilla de acero, habrá que multiplicar su precio de lista por diez. ■ 34 CARBURO: Combinación del carbono con otro elemento: carburo de sodio, de silicio, etc. CARBURAR: Aumentar la proporción de carbono contenida en un metal. WIDIA: Nombre por el cual también suelen llamarse las herramientas fabricadas con carburo de tungsteno. COBALTO: Elemento simple su símbolo es Co. Es un metal dúctil, maleable, denso, duro y ferromagnético, parecido al níquel. Se utiliza principalmente en aleaciones con el acero y el cromo, y sus isótopos radiactivos tienen numerosas aplicaciones en investigación y en medicina nuclear. RENDIMIENTO: Utilidad que rinde la herramienta en relación con lo que cuesta.
