Muchas veces buscamos la practicidad de hacer las cosas en casa, pero en el caso de fabricación de herramientas de carburo de tungsteno, ¿es sencillo? ¿funcional? o ¿eficiente?
Aquí te platicamos todo lo requerido, y claro, si es posible la elaboración de piezas de carburo de tungsteno desde un taller en casa.
Si bien sabemos el carburo de tungsteno, o igual conocido como carburo cementado, es una aleación de dos metales realmente duros. Dentro de su composición también se encuentran otros materiales como el cobalto.
El cobalto actúa como aglomerante en esta mezcla metálica y mejora la resistencia a la flexión del mismo.
Convirtiéndolo en una aleación única en cuanto a dureza, resistencia y flexión. Para la creación de un basto catálogo de productos.
Las aplicaciones que tiene el carburo de tungsteno son demasiadas como: los filamentos de las bombillas, partes de tubos de rayos X, herramientas de alta velocidad para abrasión y corte, electrodos para soldar, hélices de turbinas, palos de golf, pesos para pescar, discos de giroscopios, balas y municiones para penetrar blindaje.
Incluso el tungsteno se usa como catalizador para acelerar reacciones químicas.
Obtención de los materiales
Para comenzar hablemos de dónde conseguir o de dónde sale la materia prima, en este caso el carburo y el tungsteno.
El principal elemento del carburo de tungsteno, la wolframita, se encuentra adherido en rocas y en minerales, con lo cual nunca en forma de metal puro. El color va desde un metal blanco a un gris acero, dependiendo la limpieza del elemento.
Una vez obtenido el mineral, este se debe triturar, calentar y tratar químicamente, reduciéndolo a óxido de tungsteno.
El carbono que se utiliza para esta aleación es el grafito, cuyo mineral se puede encontrar en distintos compuestos como en rocas metamórficas o rocas ígneas.
Este material esta formado por la recristalización metamórfica de la materia orgánica, es decir que son estructurados por la presión y energía causado por explosiones o choques.
Mezcla para lograr el carburo de tungsteno
Después, este óxido de tungsteno fino se carbura para convertirse en carburo de tungsteno, es decir, se mezcla con grafito (carbono), y calentándolos a 1,200ºC se produce una reacción química que suprime el oxígeno del óxido. Para así combinar el carbono con el tungsteno.
Es importante determinar el tamaño de las partículas de carburo, porque son las que establecen las propiedades mecánicas del producto final. El tiempo y la temperatura del tratamiento también inferirán en el tamaño.
El resultado es un producto de apenas una fracción del tamaño de un grano de arena. Sus dimensiones van de entre 1 micra a 10 micras.
Una vez teniendo este fino polvo de carburo de tungsteno esta listo para mezclarse con los otros componentes. Se agrega cobalto que funciona como una especie de pegamento que une los materiales.
Además del cobalto se le añaden otros metales para mejorar sus propiedades dependiendo la tarea a la que vaya destinada, pueden ser como carburo de titanio, carburo de tantalio y carburo de niobio.
Ahora que se tienen seleccionados los materiales se mezclan con un líquido como alcohol o hexano para llevarlos a un recipiente donde se combinan.
Estos recipientes o maquinas de mezclado, a menudo son molinos de bolas. Se componen de un tambor giratorio en el cual se agregan bolas cementadas, para ayudar a la fijación.
El tamaño es algo que varía mucho y puede ser útil si quieres crear tus herramientas de carburo de tungsteno en casa, el diámetro del molino puede ser desde los 30 cm o igual de grande como un tambor de 55 galones.
Una vez completo el proceso de mezcla, no debe retirar el líquido. La forma que se lleva a cabo es por aspersión, dentro de una estructura que parece como un silo de acero inoxidable.
Una vez adentro, un gas de secado inerte, ya sea nitrógeno o argón, fluye de abajo hacia arriba. Una vez que se elimina todo el líquido queda porfi nuestro polvo de grado de carburo de tungsteno, listo para comprimirse.
Sinterización del carburo de tungsteno.
Así es, la sinterización es un método de conformación de metales a partir de polvos metálicos, tienen una gran variedad de aplicaciones que incluyen la fabricación de piezas automotrices, electrodomésticos herramientas de corte y más.
Para este proceso los polvos de carburo de tungsteno se calientan a una temperatura óptima de sinterización (cerca de los 1,400ºC), se mantienen por un lapso de tiempo especifico dependiendo la cantidad, después se enfrían para obtener las características requeridas.
Las partículas se unen por calentamiento mediante una migración atómica, solo así garantiza una gran resistencia y aumento de densidad.
Para la sinterización se puede realizar con o sin una máquina de alta presión de gas isostático.
Como puedes entender en este artículo, el proceso de fabricación de herramientas de carburo de tungsteno de forma casera es posible, aunque siempre siendo un proceso de producción no tan calificado y seguro.
Claramente toda herramienta requiere de cualificaciones y conseguirlas en nuestro garage es complicado, recuerda que el tungsteno es un recurso no renovable, una vez utilizado no es posible volver a formarse en poco tiempo.
Por eso te recomendamos adquirir tus productos de carburo de tungsteno en un establecimiento especializado.
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