Polvo CuZn40

CuZn40, también conocido como polvo de latón, es una aleación de cobre y zinc compuesta por 40% de zinc y el resto cobre. Ofrece una excelente combinación de resistencia, ductilidad, resistencia a la corrosión, maquinabilidad y precios económicos, lo que lo convierte en uno de los polvos de aleación más utilizados.

Composición en polvo de CuZn40

La composición del polvo de latón CuZn40 es:

Elemento	Composición
Cobre (Cu)	Equilibrio
El zinc (Zn)	39-41%

• El cobre forma la matriz primaria, la cual proporciona ductilidad y resistencia a la corrosión.
• El zinc proporciona un refuerzo de solución sólida y mejora la maquinabilidad.

Esta composición es conocida como ‘Latón de mecanizado libre’ o ‘Latón de alta maquinabilidad’ debido a las mejoras del 40 % de contenido de zinc.

En algunas variedades se pueden encontrar pequeñas incorporaciones de plomo, de hasta el 0,5 %, para mejorar aún más la maquinabilidad. El polvo CuZn40 sin plomo se prefiere para el contacto con alimentos y la seguridad medioambiental.

Propiedades del polvo de CuZn40

El polvo de CuZn40 ofrece una combinación versátil de propiedades, lo que lo hace adecuado para un uso amplio en las industrias:

Propiedad	Valor
Densidad	8,4-8,8 g/cm3
Punto de Fusión	900-920¡«C
Conductividad eléctrica	26 % IACS
Conductividad térmica	120 W/m-K
Coeficiente de dilatación térmica	20 x 10<sup>-6</sup>?/¡«C
Módulo de elasticidad	97-110 GPa
Resistencia a la tensión	330-550 MPa
Elongación	15-40%
Dureza	80-90 valor Brinell
Estabilidad térmica	Bien hasta 400¡«C

• Excelente conformabilidad y ductilidad?- El alargamiento elevado permite trabajos en frío y formación extensos.
• Buena maquinabilidad y acabado?- Reducción de las fuerzas de mecanizado en comparación con las aleaciones de cobre con menor contenido de zinc o sin zinc.
• Alta resistencia?- Hasta dos veces la resistencia del cobre debido al zinc en solución sólida.
• Resistente a la corrosión-Forma capa protectora de óxido en la atmósfera. Mejor que los aceros de carbono simples.
• No magnético?- Adecuado para aplicaciones que requieren propiedades magnéticas mínimas.
• Buena estabilidad térmica?-Dimensiones estables durante el ciclo térmico hasta un rango de hasta 400 °C.

Esta combinación de resistencia, ductilidad, propiedades térmicas y eléctricas hace que CuZn40 sea adecuado para su amplio uso en aplicaciones eléctricas, automotrices, marinas e industriales.

Aplicaciones de polvo CuZn40

Las propiedades versátiles del polvo CuZn40 lo hacen apropiado para las siguientes aplicaciones:

Aplicación	Beneficios
Conectores eléctricos	Alta resistencia, buena conductividad, resistencia a la corrosión
Sujetadores, engranajes	Buena maquinabilidad, resistencia al desgaste
Rodamientos, bujes	Compatible con ejes giratorios, buena lubricidad
Electrodos de soldar	Compatibilidad con el acero, buena soldabilidad
Partes decorativas	Atractivo color dorado, buen acabado
Gestión térmica	Conductividad térmica más alta que la del acero

• Conectores y contactos eléctricos?- Se usa ampliamente en pines, conectores debido a su resistencia, conductividad y ventaja en costo sobre las alternativas.
• Piezas mecanizadas- Adecuado para tuercas, pernos, engranajes, válvulas, etc. debido a su excelente maquinabilidad.
• Cojinetes y bujes?- Compatible con ejes de acero a la vez que proporciona buena resistencia al desgaste y lubricidad.
• Consumibles de soldadura?- Populares en varillas de relleno Cu-Zn y aleaciones de soldadura fuerte para unir componentes de acero.
• Accesorios decorativos?- Proporciona acabado de oro estético para piezas decorativas y joyas.
• Componentes térmicos?- Utilizado en intercambiadores de calor y partes de gestión térmica aprovechando su mayor conductividad térmica.

El polvo de CuZn40 es ampliamente aceptado en los sectores industriales debido a sus propiedades versátiles, rendimiento y precio económico.

Especificaciones del CuZn40 Powder

El polvo CuZn40 está disponible en varias gamas de tamaños, formas y niveles de pureza:

Especificación	Opciones
Distribución de granulometría	10 - 150 micras
Tamaño medio de partícula	20, 45, 60, 100 micras
Forma en polvo	Irregular, esferoidal
Densidad aparente	Hasta un 75% teórico
Flujo de velocidad	Hasta 25 s/50 g
Pureza	Hasta 99,9%
Variantes de aleación	CuZn10, CuZn30, CuZn37

• El tamaño de las partículas más pequeñas por debajo de 45 micras permiten una mayor densificación pero reduce la fluidez.
• El polvo esférico proporciona mejores densidades de empaque y flujo adecuados para la fabricación aditiva.
• Una densidad aparente y unos caudales mejorados mejoran el manipulado y procesamiento del polvo.
• Hay disponibles variantes de alta pureza para aplicaciones más exigentes.
• Rango de niveles de zinc entre 10 y 40 % disponible para resistencia-ductilidad variable.

El polvo CuZn40 se puede personalizar en términos de tamaño de partícula, forma, densidad, características de flujo y composición de aleación según los requisitos de la aplicación.

Métodos de consolidación para el polvo CuZn40

El polvo de CuZn40 puede procesarse en componentes de densidad total utilizando técnicas como:

Método	Detalles
Compactación + Sinterización	Método económico antiguo con limitaciones de forma.
Moldeo por Inyección de Metal (MIM)	Partes con forma de red con precisión y acabado superficial excelentes.
fabricación aditiva	Impresión directa de piezas complejas y densas a partir de modelos CAD.
Extrusión en caliente	Para formas axisimétricas sencillas como barras y tubos.
Compactación por rodillos	Para láminas y bandas que requieren buena ductilidad.

• El prensado seguido de sinterización es de uso común, pero necesita un procesamiento secundario para una densificación completa.
• MIM ofrece la mayor precisión y acabado superficial pero necesita grandes volúmenes para justificar los costes de herramientas.
• Métodos de fabricación aditiva como el chorro de aglutinante y el modelado por deposición fundida están ganando popularidad por su flexibilidad de diseño.
• Extrusión y laminación muy adecuadas para geometrías simples como barras, láminas, etc. aprovechando la ductilidad.

El método de consolidación controla las propiedades finales como densidad, precisión, acabado superficial y microestructura.

Tratamiento térmico de piezas de CuZn40

El tratamiento térmico de las piezas de CuZn40 ayuda a adaptar una gama de propiedades mecánicas:

Tratamiento térmico	Propósito
Recocido de la solución	Restablece la ductilidad después del trabajo en frío
Que alivia el estrés	Elimina tensiones residuales
Endurecimiento por precipitación	Endurecimiento por envejecimiento después de la solución

• El recocido de 700 a 900 °C seguido por enfriamiento lento suaviza la aleación mediante la eliminación de los efectos del trabajo en frío, lo que permite una mayor formación.
• El endurecimiento por envejecimiento a bajas temperaturas en el rango de 150-350 ºC provoca la precipitación de la fase rica en cobre, lo que aumenta la resistencia hasta un 50 % pero con pérdida de ductilidad.
• El alivio de tensiones de alrededor de 300-500 °C ayuda a reducir tensiones residuales de una conformación anterior.

El tratamiento térmico amplía la versatilidad de la aleación CuZn40 permitiéndole mejorar las propiedades para satisfacer las necesidades de la aplicación.

Comparación de CuZn40 con alternativas

Así es como el CuZn40 se compara con otros polvos de aleaciones de cobre populares:

Aleación	CuZn40	CuSn6	CuNi18Zn20	Bronce
Fuerza	Alto	Medio	Lo más alto	Medio
Ductilidad	Alto	Medio	Bajo	Medio
Resistencia a la corrosión	Bien	Excelente	Excelente	Excelente
Conductividad térmica	120 W/m-K	50 W/(m·K)	20 W/m-K	60 W/m-K
Coste	Bajo	Alto	Alto	Medio

• CuSn6 tiene una resistencia a la corrosión superior pero menor resistencia y conductividad de calor. Más caro.
• CuNi18Zn20 tiene la mayor resistencia, pero la menor ductilidad y conductividad térmica.
• Bronces como el CuSn10 ofrecen una excelente resistencia a la corrosión, pero solo una fuerza moderada.
• CuZn40 proporciona las propiedades globales más balanceadas y tiene el costo más bajo.

Gracias a sus equilibradas propiedades, excelente moldeabilidad, maquinabilidad y bajo coste, CuZn40 es el polvo de aleación de cobre más popular para un uso extendido en los segmentos industriales.

Fabricantes de polvo de CuZn40

El CuZn40 es un polvo es producido en grandes volúmenes globalmente por los principales productores de polvo metálico:

Fabricante	País
Hoganas	Suecia
CNPC	China
Miyou Group	China
GKN Hoeganaes	EE. UU.
Soy Nickel	Taiwán
SCM Metal Products	Japón

Los fabricantes de reconocimiento tienen un estricto control de calidad y se ajustan a los estándares internacionales de composición, distribución de tamaño de partícula, densidad aparente y niveles de impurezas.

Pueden personalizar las composiciones y atributos del polvo CuZn40, como la forma de partícula, la densidad y los índices de flujo, según los requisitos del cliente para su aplicación específica.

Precios del polvo de CuZn40

Como polvo de aleación comercial ampliamente distribuido, el CUZn40 es bastante económico. Los precios indicativos son:

Tipo Polvo	Tamaño de partícula	Precio ($/kg)
Para prensado	Menos de 150 micrones	$5-15
Para sinterización	45 - 150 micras	$8-20
Para MIM	10-20 micras	$12-25
Por AM	15-45 micrones	$15-30
Alta pureza	Hasta 5 micrones	$25-40

• El polvo de forma irregular para prensar y sinterizar es el más económico.
• El polvo esférico para MIM y AM es más costoso debido al proceso de atomización por gas.
• Los tamaños de partícula más pequeños y los grados de alta pureza atraen una prima de precio.
• Los pedidos en volumen en toneladas pueden reducir aún más los precios por kilogramo.

El polvo de CuZn40 tiene un precio competitivo debido a su amplio uso comercial, lo que permite una producción económica en grandes volúmenes.

Medidas de precaución de salud y seguridad para el polvo CuZn40

Al igual que cualquier polvo metálico, el polvo de CuZn40 requiere un manejo seguro:

Peligro	Precauciones	EPI
Inhalación	Evite respirar polvo de polvo. Asegure ventilación	Mascarilla facial
Contacto con la piel	Ponte guantes. Lávate después de entrar en contacto.	Guantes
Contacto visual	Usa gafas de seguridad. Enjuaga si tienes contacto.	Gafas de seguridad
Ingestión	Evite el contacto de manos con boca. Lávese las manos.	–
Explosión de polvo	Evite las nubes de polvo. Equipos de tierra.	–

• Utiliza EPP: respirador, guantes, gafas de seguridad al manipular el polvo.
• Evite el contacto con la piel. Lave después de la exposición.
• Guarda los contenedores sellados lejos de chispas y llamas.
• Asegurar una ventilación apropiada y recolección de polvo.
• Consulte la SDS y las normas locales para obtener las pautas de seguridad completas.

Las precauciones y el equipo de protección personal adecuados durante el almacenamiento, manipulación y procesamiento minimizan los riesgos de salud y seguridad.

Inspección y ensayo de polvo CuZn40

Para garantizar la calidad, el polvo de CuZn40 debe someterse a las siguientes pruebas:

Parámetro	Método	Especificación
Composición química	Análisis por combustión o XRF	Zn 40% ©I 1%, Pb < 1000 ppm
Distribución de granulometría	Tamización, difracción láser	D10, D50, D90 en rango
Densidad aparente	Flujómetro de efecto Hall	Especificado mínimo
Flujo de velocidad	Flujómetro de efecto Hall	Máximo especificado
Impurezas	Análisis ICP o LECO	Escaso oxígeno y nitrógeno

Las pruebas de rutina según las normas ASTM garantizan la uniformidad en la producción y el polvo de alta calidad conveniente para aplicaciones finales.

Los compradores deben insistir en certificados de calidad de fabricantes de renombre. También se recomienda realizar pruebas caseras periódicamente.

Preguntas frecuentes

P: ¿Para qué se utiliza CuZn40?

A. CuZn40 tiene gran uso en conectores eléctricos, tuberías, accesorios, partes decorativas etc. gracias a su fuerza, ductilidad, resistencia a la corrosión y su maquinabilidad.

P. ¿Cuál es la diferencia entre una aleación de bronce con plomo y una sin plomo?

A. El latón con plomo contiene una pequeña cantidad de plomo de hasta un 3% para mejorar la maquinabilidad, mientras que el latón normal no contiene plomo. Se prefiere sin plomo por motivos de seguridad ambiental y contacto con alimentos.

P. ¿El CuZn40 requiere tratamiento térmico?

A. Se puede efectuar un tratamiento térmico opcional para ablandar y recuperar la ductilidad a través del recocido o para fortalecer mediante endurecimiento por precipitación.

P. ¿Qué métodos se emplean para fabricar piezas a partir de polvo de CuZn40?

A. La compactación seguida de la sinterización, la moldeo por inyección de metal y los procesos de fabricación aditiva como la inyección de aglutinante y la FDM son técnicas populares para consolidar el polvo de CuZn40 en componentes densos.

¿Es segura la manipulación de polvo de CuZn40?

A. Al igual que con cualquier otro polvo metálico fino, se deben tomar precauciones para evitar la inhalación y el contacto con la piel. Una ventilación adecuada, equipos de protección personal y procedimientos de manipulación seguros minimizan los riesgos.