1.0 Introducción
El análisis del bronce y el cobre es esencial, ya que estos metales se confunden fácilmente. Como resultado, los diseñadores de piezas pueden confundirse durante la selección del material. Además, las similitudes en la composición elemental de estos metales hacen que la categorización sea mucho más difícil. Aunque existe una pequeña variación de color, es posible que no pueda distinguir los metales de inmediato. El elemento más difícil es que no puede seleccionar solo uno de ellos para sus aplicaciones. A pesar de sus numerosos puntos en común, también tienen varias características distintivas. Como resultado, el latón puede no ser adecuado para algunas aplicaciones en las que normalmente se usaría cobre.
1.1 ¿Qué es el cobre?
Es uno de los metales no ferrosos más utilizados en la fabricación. Con un tono marrón rojizo, es una sustancia blanda, maleable y dúctil. Debido a su excelente conductividad eléctrica y térmica, fuerza, formabilidad y resistencia a la corrosión, el cobre se utiliza en una amplia gama de aplicaciones. El cobre sin alear está disponible en una variedad de grados, cada uno con diferentes niveles de impurezas. Los grados de cobre que no contienen oxígeno se utilizan en aplicaciones que requieren buena conductividad y ductilidad. La capacidad del cobre para resistir los gérmenes es otra de sus características más importantes.
1.2 ¿Qué es el bronce?
El bronce es uno de los metales más antiguos del mundo. Es una aleación a base de cobre con un metal secundario, generalmente estaño. El bronce se distingue por su tono dorado opaco. La composición del bronce contemporáneo varía, pero por lo general es de 88 % de cobre y 12 % de estaño. El manganeso, el aluminio, el níquel, el fósforo, el silicio, el arsénico y el zinc son componentes posibles del bronce. Aunque antiguamente el bronce era una aleación de cobre y estaño, y el latón era una aleación de cobre y zinc, el uso actual ha desdibujado la distinción entre ambos. Las aleaciones de cobre ahora se conocen comúnmente como latón, y el bronce se considera un tipo de latón.
2.0 Diferencias entre Bronce y Cobre.
A continuación se enumeran algunos métodos para distinguir el cobre y el bronce.
2.10 Composición de elementos
El cobre es un elemento que se compone enteramente de ese elemento. Sin embargo, ocasionalmente pueden estar presentes contaminantes o trazas de otros elementos. El bronce, a diferencia del cobre, es una aleación con una composición elemental básica de cobre (Cu) y estaño (sn). Además de la composición básica, están presentes otros elementos, dependiendo de la forma de la aleación.
2.12 Diferencias de resistencia del cobre y el bronce
La resistencia de un material es fundamental para determinar las mejores aplicaciones para él. Por lo tanto, al comparar el bronce con el cobre, se debe tener en cuenta este componente.
- Fuerza de rendimiento
El límite elástico del bronce es mayor que el del cobre. Tiene un límite elástico que oscila entre 125 y 800 MPa. El cobre, por otro lado, tiene un límite elástico de 33.3 MPa.
- Resistencia a la tracción
En aplicaciones donde se requiere resistencia del metal, el bronce suele ser la mejor opción. El cobre tiene una resistencia a la tracción de 210 MPa, mientras que el bronce tiene una resistencia a la tracción que oscila entre 350 y 635 MPa.
2.13 Diferencias de conductividad
1. Conductividad eléctrica
En el sector manufacturero, el cobre es uno de los materiales que se utilizan para clasificar los materiales eléctricos. Como resultado, el cobre tiene una conductividad del 100 %. La conductividad eléctrica del bronce es de alrededor del 15 %. Es posible que las clasificaciones más bajas del bronce se deban a la composición de sus elementos de aleación.
2. Conductividad Térmica
Es un indicador del rendimiento del cobre y el bronce en aplicaciones térmicas. La cantidad de energía y la velocidad a la que se puede transportar la energía se miden durante la medición de su conductividad térmica. La conductividad térmica de las aleaciones aumenta con la temperatura, mientras que la conductividad térmica de los metales puros permanece constante a medida que aumenta la temperatura. El bronce, por otro lado, es una aleación de cobre, mientras que el cobre se encuentra en su forma pura. El cobre tiene la conductividad térmica más baja (223 BTU-in/hr-ft2-°F), mientras que el bronce tiene la más alta (229 – 1440 BTU-in/hr-ft2-°F).
2.14 Capacidades de formación
- Conformabilidad
El cobre tiene una gran conformabilidad porque puede soportar la deformación plástica sin sufrir daños. Algunas aleaciones de bronce también pueden moldearse fácilmente. El bronce fósforo PB1, que permite el conformado en frío, es un excelente ejemplo.
- punto de fusión
La maleabilidad de un material aumenta a medida que disminuye su punto de fusión. La temperatura de fusión del cobre es de 1085 °C, lo que puede limitar su maleabilidad. El punto de fusión del bronce, por otro lado, es de 913 °C.
2.15 Atractivo estético y tacto
- Color
Ambos metales son de color marrón rojizo. El tinte marrón rojizo del bronce se distingue por un dorado opaco, pero el cobre recién expuesto se distingue por un tono anaranjado rosado.
- Dureza
El cobre tiene una dureza Brinel de 35. El bronce, por otro lado, tiene una puntuación que oscila entre 40 y 420, lo que demuestra que el bronce es más duro que el cobre.
2.16 resistencia a la corrosión
Cuando se expone al aire, el bronce se oxida y desarrolla una capa protectora. El bronce puede tolerar la exposición al agua de mar, por lo que es ideal para aplicaciones marítimas y accesorios para embarcaciones. El contenido de cobre de este metal, por otro lado, disminuye con el tiempo cuando se expone a productos químicos de cloro. El cobre se oxida para generar una capa protectora que proporciona una alta resistencia a la corrosión. En resumen, el bronce es inherentemente más resistente a la corrosión que el cobre.
2.17 Durabilidad
Los materiales que sean duraderos deben poder adaptarse a los cambios tecnológicos, técnicos y de diseño. Como resultado, el bronce es una sustancia duradera y robusta que no se dobla fácilmente. También es extremadamente duradero debido a su gran resistencia a la corrosión. El cobre, por el contrario, tiene mucha más elasticidad que el bronce. Como resultado, el bronce es una alternativa significativamente más fuerte y duradera que el cobre.
2.18 Peso
El bronce es el más ligero de los dos materiales, con una densidad que oscila entre 7400 y 8900 kg/m8930. El cobre, por otro lado, tiene la densidad más alta, con una densidad de XNUMX kg/mXNUMX.
2.19 maquinabilidad
El cobre es más mecanizable que el bronce. Esto se puede atribuir a la dureza del bronce. El bronce es un metal duro y denso que es difícil de estirar en comparación con el cobre, que es extremadamente flexible. Si la mecanización es una prioridad a la hora de elegir entre bronce y cobre para un proyecto, el cobre es sin duda la mejor opción.
2.20 Costes
El bronce y el cobre suelen estar disponibles en varios grados. Como resultado, su coste fluctúa con frecuencia. El cobre suele ser más caro que el bronce, aunque los costes varían según la aleación. El porcentaje reducido de cobre en la aleación podría ser el responsable del menor precio del bronce.
3.0 Aplicaciones del Cobre y el Bronce
I. Bronce
El bronce es una aleación de cobre que se presenta en una amplia gama de formas y tamaños. Se puede encontrar en una amplia gama de aplicaciones que incluyen:
i. Diseno de la maquina
El bronce se utiliza en varios cojinetes debido a su resistencia superior a la fricción, dureza y resistencia al desgaste. Como resultado, se emplean en resortes, bujes, cojinetes piloto para transmisiones automotrices, cojinetes para motores eléctricos pequeños y una variedad de otras aplicaciones.
ii. Construcción
Se utiliza una forma especial de bronce en varios componentes móviles de puentes, ruedas helicoidales y plataformas giratorias de puentes. También se utiliza una forma de bronce en equipos de seguridad modernos, incluidos martillos, mazos y llaves.
Estas herramientas fueron construidas originalmente en acero, pero se sustituyó por bronce debido al riesgo de incendio o explosión generado por las peligrosas chispas que puede producir el acero.
iii. Artes
Por su maravillosa característica, que le permite expandirse suavemente al enfriarse, es el material preferido por los escultores de metal. El bronce, a pesar de su peso y densidad, es muy fácil de trabajar, lo que permite a los escultores tallar a su gusto.
El bronce también se utiliza en instrumentos musicales.
II. Cobre
- Cable de alambre
El cobre es el conductor eléctrico más deseable en esta área ya que tiene una tasa de conductividad del 100%. El cobre se utiliza en cables eléctricos; sin embargo, no se recomienda para transmisión de energía aérea.
La transmisión, distribución, generación de energía, comunicaciones, electrónica y una amplia gama de dispositivos eléctricos son ejemplos de dónde se utiliza.
- Electrónica
Son posibles electroimanes, tubos de rayos catódicos, tubos de vacío, magnetrones de microondas y muchas otras aplicaciones.
- antimicrobiano
Las propiedades antibacterianas del cobre son muy destacadas. Se puede transformar en aleaciones con propiedades antibacterianas. La Escherichia coli es uno de los gérmenes contra los que puede proteger. Mesas de noche, equipos de gimnasio, accesorios de baño, lavabos, manijas de tarjetas de compras y otras piezas construidas con esta aleación de cobre se utilizan comúnmente en el sector de la salud pública.
- Como agente antibioincrustante
El cobre se utiliza para restringir el crecimiento de muchos tipos de vida y se considera biostático. Por sus propiedades bioestáticas, el cobre se utiliza para revestir los componentes de los barcos y protegerlos de los percebes y los mejillones. El cobre tiene fuertes propiedades antibacterianas, por lo que se utiliza con frecuencia en la producción de materiales para redes para evitar la bioincrustación.
3.1 Elección entre latón y cobre
En las etapas de diseño y producción, el procedimiento de selección es crucial para obtener resultados de alta calidad. Se deben considerar las siguientes variables al decidir entre cobre y bronce.
- Si bien ambos metales son más duraderos, no tienen el mismo nivel de maquinabilidad. Esto es algo en lo que debería pensar si desea garantizar un mecanizado más suave y menores costes.
- Otro factor importante es el presupuesto. El cobre es más caro que el bronce. Como resultado, si el dinero es un problema, el bronce podría ser el camino a seguir.
- Por último, tenga en cuenta la aplicabilidad y la utilidad al tomar su decisión. El tipo de metal que seleccione dependerá del propósito final del componente. El cobre es ventajoso siempre que se requiera conductividad eléctrica. La resistencia a la corrosión del bronce hace que el metal sea ideal para su uso en entornos marinos. También es resistente y flexible, y puede soportar el desgaste.
Conclusión 4.0
Elegir el metal incorrecto para un proyecto puede ser fatal, por lo que conocer la diferencia entre el bronce y el cobre puede ayudarle a ahorrar mucho dinero. Sin embargo, el mejor metal entre el cobre y el bronce depende de los requisitos de su proyecto. Busque el asesoramiento de un experto si no está seguro de cuál es la mejor manera de proceder.
