10/05/2022

Carburo de tungsteno: qué es y cómo se lija

El carburo de tungsteno o carburo de wolframio (WC), también conocido como “Widia” que viene del término alemán “wie diamant” (como el diamante) es uno de los compuestos cerámicos de mayor dureza.

Entre sus aplicaciones lo podemos encontrar en la fabricación de herramientas de corte, joyería, abrasivos, armas, instrumentos quirúrgicos o recubrimientos especiales para todo tipo de piezas de alta solicitación.

Qué es el carburo de tungsteno

Uno de los materiales más duros, de acuerdo con la escala de Mohs, el carburo de tungsteno cuenta con una dureza entre 8,5 y 9,5, solo superada por muy pocos materiales, como el diamante.

Este material nace de la unión entre el carbono y el tungsteno, que compactados mediante sinterización con un aporte de cobalto forman uno de los denominados CERMETs (CERamic METal) considerado como uno de los compuestos más resistentes y duraderos en la industria.

Características y propiedades del carburo de tungsteno

El carburo de tungsteno es un material muy versátil que se puede alear para obtener diversas propiedades. Su extraordinaria dureza es útil para moldear y cortar casi cualquier otro material y su alta resistencia a la temperatura le permite trabajar a altas velocidades maximizando su valor como herramienta de corte.

Por este motivo, es por lo que cada vez se emplea en más aplicaciones para trabajar, a parte de los materiales típicos de muy alta dureza, en todo tipo de aleaciones de acero, desde las más convencionales, por su rendimiento, hasta las más resistentes como los aceros al manganeso o aceros de herramienta.

Debido a su reducida ductilidad y su alta resistencia mecánica, otra de las aplicaciones donde se emplea el carburo de tungsteno, es en recubrimientos de piezas sujetas a fricción continua que deben presentar mucha resistencia al desgaste, como rodamientos o elementos de rotación, donde se aplica en forma de recubrimientos mediante sistemas de proyección térmica como por ejemplo el HVOF.

carburo de tungsteno
Imagen cedida por TMCOMAS

Estas son las propiedades del carburo de tungsteno más relevantes:

  • Dureza extremadamente alta.
  • Baja ductilidad.
  • Alta resistencia mecánica.
  • Resistencia al desgaste.
  • Resistencia al calor, conserva su dureza a temperaturas mayores de 500°C.
  • Resistencia a la corrosión.

Cómo se lija el carburo de tungsteno

Aunque el carburo de tungsteno es comúnmente utilizado para la fabricación de puntas de herramientas, especialmente las herramientas de corte, este necesita ser lijado también, ya que debe cumplir con ciertas especificaciones adecuadas para dar la forma y el acabado necesario en el trabajo que será utilizado.

Este proceso solamente se puede realizar con métodos abrasivos, y de acuerdo con su dureza, los abrasivos apropiados capaces de trabajar de forma efectiva son los abrasivos basados en diamante.

Los abrasivos a base de diamante se pueden encontrar en forma de abrasivo rígido (muelas o herramientas recubiertas) y también sobre soportes flexibles, en forma de hojas, rollos, bandas de lija o discos abrasivos, que pueden ser utilizados incluso de forma manual o con maquinaria portátil.

Estos procesos pueden tener temperaturas muy elevadas por la fricción entre la pieza y el material abrasivo, por lo que se sugiere hacer este lijado prestando una especial atención al calentamiento, añadiendo refrigerante o regulando adecuadamente las velocidades de corte y avance y los tiempos de exposición para evitar que el material adquiera una temperatura excesiva que pueda malograrlo. 

En cuanto al tamaño del grano abrasivo, dependerá de la cantidad de material que se requiera extraer y el acabado necesario. En procesos de desbaste importantes, como, por ejemplo, el saneado de un cilindro para retirar y reparar un recubrimiento, puede utilizarse un grano grueso (357µm/P40 o 251µm/P60).

Si se requiere un acabado pulido o una baja rugosidad pueden emplearse granos finos (46µm/P320 o 30µm/P500) con los que se podrían llegar a obtener rugosidades Ra en torno a 0,1µm en función del proceso. 

Para procesos con acabados críticos donde se requieran rugosidades especialmente reducidas, pueden emplearse también abrasivos flexibles con soportes de film de poliéster que pueden llegar a tamaños de grano de 0,5µ/>P5000.

Los avances tecnológicos de las últimas décadas en ligantes y soportes flexibles, han permitido que actualmente los abrasivos flexibles de diamante se hayan convertido en  herramientas mucho más efectivas y económicas en muchas de las aplicaciones de lijado de piezas de carburo de tungsteno, puesto que su coste de fabricación es menor y la orientación del grano abrasivo, en una sola capa, resulta más eficaz en el proceso de corte, aumentando el ratio de desbaste y reduciendo significativamente la temperatura de trabajo.

Como especialistas en la fabricación de abrasivos, contamos con abrasivos industriales para lijar el carburo de tungsteno y una amplia experiencia en aplicaciones.

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