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CARACTERÍSTICAS DE LA MATERIA PRIMA Y PRODUCTOS DEL GIRO

Productos del giro y sus caracteríticas básicas

  • Cobre afinado
  • Térmicamente
    Electrolítico (cátodo)

  • Cobre sin afinar
  • Blister con contenido de oro y plata
    Ánodos

  • Aleaciones de cobre
  • Latones
    Bronces
    Cuproaluminios complejos
    Cuproníqueles
    Alpaca
    Otros

  • Otros productos y sus subproductos
  • Ácido sulfúrico
    Otros

  • Productos primarios de cobre y aleaciones
  • Trochos y Billets
    Otros

  • Otros productos
  • Productos de cobre
  • Alambres y cables
    Láminas
    Perfiles
    Tubos
    Alambrón
    Otros

Las características de un buen producto en el giro deben ser:

Propiedades Físicas: 

  • Color salmón (oscurecimiento con la exposición prolongada al aire, es decir, oxidación).
  • Densidad 8.93 Kg/dm3
  • Punto de Fusión 1083 °C
  • Punto de Ebullición 2310 °C
  • Coeficiente de Dilatación Lineal 0.0000168 °C-1
  • Excelente conductividad térmica. g 57 m/(W × mm2) a 20 °C
  • Excelente conductividad eléctrica. (Esta propiedad se va reduciendo al aumentar la temperatura). K = 372.1 W/(m× K) a 20 °C
  • Excelente elasticidad a altas y bajas temperaturas.

Propiedades Mecánicas:

En cuanto a las propiedades mecánicas, éstas varían con la temperatura: a altas temperaturas los metales se comportan de una manera plástica (se deforman muy fácilmente); a temperaturas ambiente tienen propiedades plásticas y elásticas, y a bajas temperaturas tienen sólo propiedades elásticas (el metal es muy duro, pero también muy frágil).

Las propiedades permanecen satisfactoriamente hasta los 200°C, como máximo; por encima de esta temperatura las características mecánicas disminuyen rápidamente y el metal sufre un aumento del tamaño de grano muy perjudicial para su comportamiento en servicio, es por esto que para servicios con temperaturas superiores a los 200°C es conveniente recurrir a las aleaciones, especialmente a la de cobre - plata.

  • Módulo Elástico 110,000 N/mm2
  • Módulo de Rigidez 41,000 N/mm2
  • Dureza Brinell 45
  • Resistencia a la Tracción de 23 a 26 Kg/mm2 a 20 °C
  • Alargamiento de 26 % a 37 %
  • Resistencia a la cizalladura de 16 Kg/mm2 a 20 °C

Propiedades Químicas:

El cobre no reacciona químicamente y resiste perfectamente a la corrosión con diversos compuestos agresivos, tales como: acetona, agua de mar, agua potable, aguas sucias, alcohol, alúmina, hidróxido de aluminio, alquitrán, amoniaco, asfalto, azúcar, cloruro de azufre (seco), barnices, café, cal viva, bencina, benzol, bórax, cerveza, ácido cítrico, cloro (seco), butano, éter, formaldehído, ácido fórmico, freón, gelatina, glicerina, gas natural, hidrocarburos puros, hidrógeno, aceite de maíz, nafta, oxígeno, keroseno, leche, parafina, solución de jabón, propano, aceite de ricino, tolueno y otros.

Por todo lo anterior el cobre es empleado, principalmente, en la industria eléctrica y petroquímica.

Nota: La presencia de impurezas ejerce gran influencia en las propiedades físicas, químicas y mecánicas.

Aleaciones:

El cobre se utiliza en diversas aleaciones para dar propiedades mecánicas, químicas y físicas; algunas de las aleaciones más comunes son:

Proporciones en peso (%)

Aleación

Cobre

%

Zinc

%

Plomo

%

Estaño

%

Aluminio

%

Hierro

%

Níquel

%

Otros

%

Bronce

80-83

   

20-17

       

Bronce fosforado

86-90

0-4

 

7-11

       
Bronce de aluminio

98-82

     

2-18

     
Bronce de níquel

50-70

         

50-30

 
Bronce para chumaceras

82

 

16.5

1

   

0.5

 

Cuproníquel

79

       

4

15

Mn:2

Latón

80-57

20-43

           

Latón duro

60-56

38-43

2-1

         

Latón de aluminio

60

32

   

8

     

Latón de níquel

50

39.4

0.1

   

0.5

10

 

Monel

30

         

70

 
Plata Alemana (alpaca)

50

30

       

20

 

Una de las principales aleaciones del cobre es el bronce, que tiene las siguientes características.

Bronce

Bronces de Aluminio. El alargamiento relativo de los bronces crece cuando su contenido es de hasta un 4 o 5% de aluminio y si es mayor cae violentamente. Los bronces que contienen entre un 6 y 8% de aluminio se trabajan por presión en estado caliente y frío, la deformación en frío aumenta considerablemente la solidez. Los bronces que contienen entre un 8 y 10% de aluminio se pueden trabajar por presión solamente a altas temperaturas. Los bronces de aluminio son resistentes a la corrosión. El hierro que se agrega a los bronces de aluminio hace la estructura más fina y aumente sensiblemente las propiedades mecánicas. La adición del níquel hace más elevadas las propiedades mecánicas a altas temperaturas.

Bronces Silicesos. Poseen alta resistencia a la corrosión en una serie de medios agresivos, sobre todo en alcalinos. Son empleados en la industria por su alta plasticidad.

Bronces de Berilio. Reúnen altas propiedades mecánicas, eléctricas y anticorrosivas. Además contienen un alto límite de fluidez y elevado límite de elasticidad. Se emplean para los resortes de aparatos eléctricos, cuyo material debe poseer una alta electroconductividad.

Bronces Plomíferos. Poseen alta conductividad térmica debido a la propiedad de extraer rápidamente el calor de la capa superficial, conservan sus propiedades durante el calentamiento hasta 300 o 350°C.

Por su importancia dentro del giro se ha escogido la aleación de bronce como el producto que se detalla en la presente guía.

Este se puede utilizar, entre otras aplicaciones, para artesanías, accesorios para herrajes en general, coples y niples en tuberías hidráulicas, terminales para cables de energía eléctrica, conexiones para aire - agua - gas, accesorios para ferrocarriles, candeleros, conexiones de radiador, terminales de baterías, impulsores, engranes pequeños, bujías y chumaceras.

La forma de presentación de los productos del giro se realiza en:

Los lingotes y las piezas en bruto no lo necesitan. Si se trata de alguna pieza ya ensamblada, el empacado puede ser en cajas de cartón corrugado o a granel. 

Es aconsejable ponerle imaginación al empacado para que el producto se venda más. Por ejemplo, tal vez el consumidor final prefiera un producto que tiene la caja decorada o con un orificio con papel plástico para que se vea el producto o tal vez una etiqueta en donde señale las características del producto, es decir, hacer más atractivo al producto por medio del empaque.

Características de la materia prima:

Materias primas 

Es necesario establecer las características que deben cumplir cada uno de los materiales utilizados en el proceso, con el fin de controlarlos y mantenerlos en los rangos específicos.

En cuanto a la chatarra, hay una clasificación y dependiendo de ésta se le da un precio. El valor de la chatarra se incrementa entre más limpia esté y pase los análisis. Por ejemplo: el alambre de cobre tiene una pureza muy alta, y está muy bien cotizado una vez que le han quitado el barniz y el plástico que lo recubre. La chatarra sin control y sin análisis es de muy baja calidad y forma mucha escoria, la cual es una pérdida porque se compra como metal lo que no lo es. Otro ejemplo son las válvulas que hay en los grifos de los baños, de los lavaderos tratándose de una chatarra "todo en uno" o "chatarra común", es decir es una chatarra mezclada, que no ha pasado por pruebas físico - químicas. Una válvula contiene empaques de hule en su interior o tornillos de acero (se funde a 1500°C), rondanas de plástico que van formando escorias. Este tipo de chatarra se compra muy económica.

Un microempresario compra generalmente una chatarra de bajas especificaciones por un precio menor.

Equipos auxiliares

El ventilador y quemador necesitan un motor con una potencia de un caballo de fuerza.

La cortadora y el esmeril, tienen un motor de un caballo o un caballo y medio de fuerza.

Para la pulidora se necesita un motor de dos caballos o tres caballos de fuerza.

Relaciones insumo-producto:

Para fundir una tonelada de cobre se requieren las siguientes cantidades de materia prima:

Lingote de primera fusión (análisis controlado)

600 kilos

Coladas ("rebosadero")

350 kilos

Retornos y rechazos

50 kilos

Para fabricar una tonelada de mezcla para los moldes se necesitan las siguientes cantidades:
Para lingotes

Arena sílica (Arena gruesa de 40 - 60 mallas)

700 kilos

Bentonita cálcica

300 kilos

Agua

De 30 a 50 Litros

Para piezas

Arena sílica

700 kilos

Arena fina de 80-90 mallas ó 90-100 mallas

400 kilos

Arena gruesa de 60-70 mallas ó 50-60 mallas

300 kilos

Bentonita cálcica

300 kilos

Agua

De 30 a 50 Litros

 

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