210 / 216
EuroWire – Setiembre de 2010
100
artículo técnico
Figura 3
▲
▲
:
Comparación del comportamiento de relajación del CuFe2P y del BB05xi
Figura 4
▲
▲
:
Formación del estrato de aleación a 180°C después del estañado por inmersión en baño caliente
Temperatura en °C
Relajación en %
Tiempo de exposición en horas
acritud de la aleación y su conductividad
eléctrica, que se reduce drásticamente
cuando el contenido de estaño excede el
0,3% (
véase la Figura 2
).
Por lo tanto, se necesita otra aleación con
propiedades comparables a las del CuFe2P,
pero que pueda ser reciclada sin dificultad,
incluso cuando está revestida de estaño.
Las aleaciones de cobre puro y estaño,
como el CuSn 0,15, tienen características
que permiten usarlas como alternativa.
Cuando está revestida de estaño,
la chatarra puede ser reintroducida
directamente en el ciclo del material
reciclable (
véase la Tabla 1
).
Además, sus propiedades mecánicas
y tecnológicas corresponden bastante
bien a las del CuFe2P. Sin embargo,
presenta varios puntos débiles por lo que
se refiere al comportamiento durante
el ablandamiento y la resistencia a la
relajación (
véase la Tablas 1 y 3
).
Un examen de la aleación BB05xi recién
desarrollada
muestra
una
situación
diferente.
La
normalización
buscada
de
los
elementos de la aleación (estaño, níquel
y fósforo) ofrece propiedades mecánicas
y tecnológicas del material comparables
ya sea con las del CuFe2P, ya sea con
el perfil de las propiedades requeridas
para el procesamiento siguiente y para
la aplicación final por lo que se refiere
al comportamiento de ablandamiento
y relajación (fluencia del componente
bajo tensión a alta temperatura) (
véase la
Figura 3
).
Durante el procesamiento siguiente a alta
temperatura, el espesor del estrato de
aleación que se forma entre el material
de base y el revestimiento de estaño
del BB05xi estañado es comparable al
del CuFe2P. Por lo tanto, las líneas de
producción no deben ser convertidas
para trabajar con este nuevo material
compuesto (
Figura 4
).
Además,
esta
nueva
aleación
es
significativa porque la chatarra estañada
generada en cada fase de la cadena de
creación del valor añadido es directamente
reciclable. Una comparación de los valores
de los metales BB05xi y CuFe2P tampoco
justifica la diferencia entre los costes del
reciclaje indirecto y directo de la chatarra
de producción y del troquelado, que en
este sector son normalmente de un 20%
a un 25% del valor del metal, un factor de
considerable importancia en tiempos en
que los precios de las materias primas son
altos y están aumentando.
Por ejemplo, con un porcentaje de
chatarra de un 70%, los costes de fusión
pueden igualarse rápidamente a los costes
de producción, poniendo en duda en la
viabilidad económica de todo el proceso.
El uso de un bronce fosforoso revestido
de estaño es, por lo tanto, una alternativa
válida a las aleaciones cobre-hierro
estañadas, tanto del punto de vista
ecológico como económico (se evita el uso
de electricidad y ácido para el tratamiento
electrolítico de la chatarra).
2.2 Desarrollo 2
Las aleaciones de cobre-estaño se usan
para los conectores y los componentes en
las aplicaciones de ingeniería electrónica
y eléctrica porque tienen propiedades de
elasticidad muy buenas, buena resistencia
a los esfuerzos eléctricos y térmicos, baja
relajación de la tensión y una excelente
capacidad de doblado y soldabilidad.
Normalmente, se añade una pequeña
cantidad de fósforo a este tipo de
aleaciones para la desoxidación, y por
esto se denominan también bronces
fosforosos. Las propiedades de este grupo
de aleaciones dependen principalmente
de su contenido de estaño y fósforo, y
en grado menor, de otros elementos de
aleación añadidos.
Por medio de un procesamiento adecuado,
las propiedades de estas aleaciones
pueden ser ajustadas para usarlas en
una amplia gama de aplicaciones. Las
numerosas aplicaciones industriales de
esta gama de aleaciones comprenden
desde conectores y tomas de alta calidad
para módulos electrónicos hasta resortes
de contacto eléctricamente conductores.
Antes se utilizaba la “degradación” como
método eficaz para seleccionar un bronce
fosforoso.
Tiempo de
exposición
Tensión inicial
Estrato de aleación en µm