El acero recubierto de cobre o revestido de cobre (del inglés copper-clad steel o copper-covered steel), marca registrada como Copperweld o conocido por su acrónimo en inglés, CCS, es un producto bimetálico ampliamento utilizado en la industria del cable que combina la alta resistencia mecánica del acero con la conductividad y resistencia a la corrosión del cobre. Su principal propósito ha sido utilizarlo como cables de caída para los hilos telefónicos, y como conductor interno de los cables coaxiales, incluidos cables delgados como el RG174 y el cable de televisión. Los principales productores se encuentran en Argentina, Brasil y Estados Unidos.
El acero revestido de cobre se produce mediante la unión metalúrgica de cobre con un núcleo de alambre de acero. El CCS engloba los beneficios del cobre y del acero, en un producto con fortaleza mecánica y resistencia a la corrosión. La temperatura y presión del proceso aseguran un recubrimiento de cobre unido de manera uniforme y firmemente adherente.
Existen para este producto muchas aplicaciones en las que se requiere una fuerza mayor que la del cobre macizo, pero se prefiere también la resistencia a la corrosión del cobre. Las industrias que se benefician de este material incluyen las de telecomunicaciones, automotriz, militar, de servicios públicos y geofísicas... Algunas de las diversas aplicaciones incluyen conductores de tierra y alfombrillas antiestáticas, alambre para acometidas telefónicas o coaxiales, componentes electrónicos, blindajes de radiofrecuencia, alambre para edificios, para bobinados, arneses de cableado automotriz, fabricación de monedas, etc. Ventajas Alternativa de costo menor al uso de cobre macizo. Mejor conductividad. Alta resistencia mecánica. Instalación fácil, con menos roturas. Resistente a la corrosión. Metales no férreos.
Cobre. (Cu)
El cobre es un metal de color rojizo. Es blando, dúctil y maleable, por lo tanto, fácil de trabajar; es buen conductor del calor y de la electricidad, funde a 1080 ºC y tiene una densidad de 8 g./Cm3. El cobre es uno de los primeros metales
utilizados, ya que podemos encontrarlo, en algunas ocasiones, en estado natural, aunque es mas habitual encontrarlo en forma de minerales. Sus aplicaciones se relacionan con su alta conductividad eléctrica y térmica. Se emplea en la fabricación de conductores eléctricos, circuitos impresos, material eléctrico y electrónicos, calderas, radiadores, soldadores eléctricos, tuberías y utensilios de cocina. También se emplea para elaborar aleaciones como el latón y el bronce. 1. Aceros. (0.1%
<1.7%) El acero es una aleación metálica, formada por hierro y carbono principalmente, aunque pude contener otros componentes como el Vanadio y el cromo, para hacerlo mas duro o inoxidable respectivamente. Es un material muy duro y resistente y flexible, se emplea para construir estructuras, vehículos, maquinas, herramientas y un sinfín de objetos mas. Los aceros parten de un 0.1% de contenido de carbono hasta el 1.7%. Vamos a clasificar a los aceros según su contenido en carbono: a
Aceros con bajo contenido en carbono o aceros suaves (C 0.1% 0.3%).
El acero bajo en carbono es mas duro y menos plástico que el hierro y tiene una resistencia mas alta a la tracción. Su densidad es de 7.8g/cm 3 y funde a 1600 0C. Se comercializa en perfiles de distintas formas para posteriormente transformarlo en otras piezas. Las aplicaciones del acero bajo en carbono, se relacionan con su deformabilidad o plasticidad; se emplea en la fabricación de productos que pueden deformarse en frío, como: tornillería, clavos, herrajes para muebles, andamios, estanterías o las carrocerías de distintos vehículos. a. Aceros con un contenido medio de carbono (C 0.3% - 0.7%). Al aumentar su contenido de carbono aumenta la dureza y disminuye su plasticidad. Aprovechando su dureza, se emplea en la fabricación de piezas sometidas a desgaste, como los engranajes o los segmentos del pistón de un motor de explosión. También se emplea en la fabricación de herramientas y en piezas que deben ser tenaces, ya que con este contenido en carbono, el acero no es todavía muy frágil. a. Aceros con alto contenido en carbono o aceros duros (C 0.7% 1.3%). Por último los aceros con un alto contenido de carbono, se emplean en la fabricación de herramientas de corte casi exclusivamente ya que el aumento de dureza, también implica un aumento de fragilidad. a. Acero inoxidable.
El acero inoxidable es una aleación de hierro, carbono y cromo o níquel, el contenido de cromo está entre el 13 y el 27%. Además del cromo y el níquel pueden contener otros metales para añadir nuevas características. La principal característica del acero inoxidable es su resistencia a la corrosión debido a la protección que le da el níquel, que se oxida en la superficie. El óxido de níquel es un material duro que impide que la corrosión penetre en el interior de la pieza de acero inoxidable. El acero inoxidable se emplea en la fabricación de cubiertos, fregaderos, menaje de cocina, instrumentos quirúrgicos y piezas de maquinaria expuestas a la corrosión. Acero: El término acero sirve comúnmente para denominar, en ingeniería metalúrgica, a una mezcla de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03 % y el 2,14 % en masa de su composición, dependiendo del grado. Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2,14 % se producen fundiciones que, en oposición al acero, son mucho más frágiles y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas.
No se debe confundir el acero con el hierro, que es un metal duro y relativamente dúctil, con diámetro atómico (dA) de 2,48 Å, con temperatura de fusión de 1535 °C y punto de ebullición 2740 °C. Por su parte, el carbono es un no metal de diámetro menor (dA = 1,54 Å), blando y frágil en la mayoría de sus formas alotrópicas (excepto en la forma de diamante). La difusión de este elemento en la estructura cristalina del anterior se logra gracias a la diferencia en diámetros atómicos, formándose un compuesto intersticial.
La diferencia principal entre el hierro y el acero se halla en el porcentaje del carbono: el acero es hierro con un porcentaje de carbono de entre el 0,03 % y el 1,075 %, a partir de este porcentaje se consideran otras aleaciones con hierro.
Cabe destacar que el acero posee diferentes constituyentes según su temperatura, concretamente, de mayor a menor dureza, perlita, cementita y ferrita; además de la austenita (para mayor información consultar el artículo Diagrama Hierro-Carbono).
El acero conserva las características metálicas del hierro en estado puro, pero la adición de carbono y de otros elementos tanto metálicos como no metálicos mejora sus propiedades físico-químicas.
Existen muchos tipos de acero en función del elemento o los elementos aleantes que estén presentes. La definición en porcentaje de carbono corresponde a los aceros al carbono, en los cuales este no metal es el único aleante, o hay otros pero en menores concentraciones. Otras composiciones específicas reciben denominaciones particulares en función de múltiples variables como por ejemplo los elementos que predominan en su composición (aceros al silicio), de su susceptibilidad a ciertos tratamientos (aceros de cementación), de alguna característica potenciada (aceros inoxidables) e incluso en función de su uso (aceros estructurales). Usualmente estas aleaciones de hierro se engloban bajo la denominación genérica de aceros especiales, razón por la que aquí se ha adoptado la definición de los comunes o "al carbono" que además de ser los primeros fabricados y los más empleados,1 sirvieron de base para los demás. Esta gran variedad de aceros llevó a Siemens a definir el acero como «un compuesto de hierro y otra sustancia que incrementa su resistencia» El cobre (del latín cuprum, y éste del griego kypros),5 cuyo símbolo es Cu, es el elemento químico de número atómico 29. Se trata de un metal de transición de color rojizo y brillo metálico que, junto con la plata y el oro, forma parte de la llamada familia del cobre, se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad (el segundo después de la plata). Gracias a su alta conductividad eléctrica, ductilidad y maleabilidad, se ha convertido en el material más utilizado para fabricar cables eléctricos y otros componentes eléctricos y electrónicos.
El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecánicas, aunque tienen una conductividad eléctrica menor. Las más importantes son conocidas con el nombre de bronces y latones. Por otra parte, el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un número casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecánicas.
Fue uno de los primeros metales en ser utilizado por el ser humano en la prehistoria. El cobre y su aleación con el estaño, el bronce, adquirieron tanta importancia que los historiadores han llamado Edad del Cobre y Edad del Bronce a dos periodos de la Antigüedad. Aunque su uso perdió importancia relativa con el desarrollo de la siderurgia, el cobre y sus aleaciones siguieron siendo empleados para hacer objetos tan diversos como monedas, campanas y cañones. A partir del siglo XIX, concretamente de la invención del generador eléctrico en 1831 por Faraday, el cobre se convirtió de nuevo en un metal estratégico, al ser la materia prima principal de cables e instalaciones eléctricas.
El cobre posee un importante papel biológico en el proceso de fotosíntesis de las plantas, aunque no forma parte de la composición de la clorofila. El cobre contribuye a la formación de glóbulos rojos y al mantenimiento de los vasos sanguíneos, nervios, sistema inmunitario y huesos y por tanto es un oligoelemento esencial para la vida humana.6
El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales de la dieta tales como ostras, mariscos, legumbres, vísceras y nueces entre otros, además del agua potable y por lo tanto es muy raro que se produzca una deficiencia de cobre en el organismo. El desequilibrio de cobre ocasiona en el organismo una enfermedad hepática conocida como enfermedad de Wilson.7
El comportamiento térmico de los colectores solares se caracteriza por su curva de eficiencia [2]:
1 muestra los valores de los parámetros del comportamiento térmico de los tres colectores solares estudiados. Para los colectores solares termo acumulativos hay que tomar en cuenta los valores promedios de la irradiación y la diferencia de temperatura entre el agua al inicio de su exposición a la radiación solar y el ambiente. La ecuación [1] de la eficiencia térmica del colector termo acumulativo viene dada por: