Propiedades, Clasificación y Metalurgia del Cobre y Metales No Ferrosos

1. Generalidades y Clasificación de los Metales No Ferrosos

Los metales no ferrosos y sus aleaciones presentan las siguientes características:

• Son resistentes a la oxidación y a la corrosión.
• Se pueden moldear y mecanizar fácilmente.
• Poseen una resistencia mecánica elevada en relación a su peso.
• Algunos tienen una gran conductividad térmica y eléctrica.
• Presentan un buen acabado superficial.

Clasificación por Densidad

Los metales no ferrosos se clasifican generalmente en tres grupos principales:

• Pesados: Aquellos con una densidad superior a 5 g/cm³. Ejemplos:
  • Cobre: 8,16 g/cm³
  • Estaño: 7,3 g/cm³
  • Plomo: 11,4 g/cm³
  • Níquel: 8,9 g/cm³
  • Cobalto: 8,9 g/cm³
  • Cromo: 7,19 g/cm³
  • Wolframio: 19,3 g/cm³
• Ligeros: Aquellos con una densidad entre 2 y 5 g/cm³. Ejemplos:
  • Aluminio: 2,7 g/cm³
  • Titanio: 4,51 g/cm³
• Ultraligeros: Aquellos con una densidad inferior a 2 g/cm³. Ejemplos:
  • Magnesio: 1,76 g/cm³
  • Berilio: 1,85 g/cm³

2. El Cobre (Cu): Propiedades y Usos

El cobre es uno de los metales no ferrosos más utilizados. Posee una apariencia metálica y un color rojizo-pardo. Tiene buena conductividad eléctrica y térmica. Su punto de fusión es de 1083 ºC. Es muy dúctil y maleable.

2.1. Metalurgia del Cobre: Métodos de Obtención

Por regla general, los minerales más utilizados para la obtención de cobre son los sulfuros de cobre. Existen dos métodos principales para la obtención industrial del cobre:

Por Vía Seca

Se utiliza para materiales cuyo contenido de cobre es superior al 15%.

Pasos del Proceso por Vía Seca:

1. Trituración del material.
2. Pulverización del material.
3. Eliminación de la ganga.
4. Tostación parcial.
5. Formación de la mata.
6. Oxidación de la mata.
7. Refino del cobre bruto.

Por Vía Húmeda

Consiste en disolver el mineral triturado en ácido sulfúrico diluido y sulfato de hierro. Con este proceso se obtiene una pureza del cobre de aproximadamente el 80%, requiriendo posteriormente un refino electrolítico.

2.2. Aplicaciones Industriales del Cobre y sus Aleaciones

El cobre es un metal de gran aplicación industrial. La aplicación principal del cobre sin alear es la producción de conductores eléctricos, gracias a su gran ductilidad que permite obtener cables de hasta 0,025 mm. Debido a su resistencia a la corrosión, también se utiliza ampliamente en fontanería y calderería.

Aleaciones de Cobre

Las aleaciones de cobre son fundamentales en la industria. Las principales son:

Bronce

El bronce es una aleación de cobre y estaño. Posee buena resistencia a la corrosión y resulta más duro y fuerte que los metales por separado. Existen varios bronces comerciales:

• Bronce Ordinario: 90% Cobre y 10% Estaño.
• Bronce al Fósforo: 90% Cobre, 0,4-0,8% Fósforo y 10% Estaño.
• Bronce al Plomo: 90% Cobre y 5-15% Plomo.
• Bronce al Silicio: 90% Cobre y 1-3% Silicio.

Latones

Los latones son aleaciones de cobre y zinc. Se caracterizan por su color amarillo y son susceptibles de obtener gran brillo y pulimento. Los latones comerciales más comunes son:

• Metal de dorar (Tombac)
• Latón comercial