Cobre

El cobre (Cu) es un metal de transici贸n de color rojizo y brillo聽聽 met谩lico, que junto con la plata y el oro, forman la llamada familia聽 de los mejores conductores de electricidad. Este metal posee importantes propiedades f铆sicas como su alta conductividad el茅ctrica, ductilidad y maleabilidad.

El uso del cobre se remonta a los or铆genes de la civilizaci贸n hace unos 10.000 a帽os, cuando se comenzaron a reemplazar las herramientas de piedra por este metal disponible en la naturaleza, manipulable, d煤ctil y con una resistencia hasta entonces desconocida.

En los paises de Asia y en torno al Mediterr谩neo se ten铆a acceso al cobre nativo o de alta pureza. Los habitantes utilizaron este nuevo material para fabricar herramientas y ornamentos. Al parecer, la miner铆a del cobre pudo desarrollarse entre civilizaciones avanzadas algunos milenios antes de Cristo, como las de los sumerios y de los egipcios. Posteriormente su uso se expandi贸 al mundo antiguo, en civilizaciones como la hel茅nica y romana.

Con el tiempo el cobre adquiri贸 un gran peso espec铆fico sobre el desarrollo de la humanidad, pues su uso en combinaci贸n con el esta帽o permiti贸 crear una aleaci贸n que fue determinante para la civilizaci贸n, el Bronce.

Muchas de sus propiedades hacen que el cobre se considere un metal de uso invaluable para la humanidad y que pa铆ses en donde se encuentran las minas m谩s ricas del mundo conserven un excelente balance econ贸mico.

Dentro de las diez minas de cobre m谩s grandes del mundo, cinco se encuentran en Chile (Escondida, Codelco Norte, Collahuasi, El Teniente y los Pelambres), dos en Indonesia, una en Estados Unidos, una en Rusia y otra en Per煤 (Antamina). La producci贸n mundial de cobre a partir de minas es de unos 15,6 millones de toneladas al a帽o (2007). El principal pa铆s productor es Chile, con m谩s de un tercio del total, seguido por Per煤 y Estados Unidos.

RangoEstadoProducci贸n
Millones de Toneladas por A帽o
1 Chile 5,70
2 Per煤 1,20
3 Estados Unidos 1,19
4 China 0.92
5 Australia 0,86
6 Indonesia 0,78
7 Rusia 0,73
8 Canada 0,59
9 Zambia 0,53
10 Polonia 0,47
11 Kazajistan 0,46
12 M茅xico 0,40

Extracci贸n

Refinamiento electrol铆tico

Mediante el refinamiento electrol铆tico de los 谩nodos de cobre se obtiene la materia prima para la producci贸n del alambr贸n de altas especificaciones. Es un producto con un contenido superior al 99,99% de cobre.

Presentaci贸n

Se presenta en paquetes corrugados y flejes, cuya plancha tiene unas dimensiones de 980x930 mm y un grosor de 7mm con un peso aproximado de 47 kg.

Proceso de fabricaci贸n del alambr贸n de cobre

Adaptado de outokumpu.com.au/files/Outokumpu_ES.pdf

Fundici贸n UPCAST庐

A la izquierda, la m谩quina de carga autom谩tica alimenta con c谩todos de cobre al horno de fundici贸n, un horno de inducci贸n de tipo canal. Una porci贸n del metal fundido es conducida cada cierto tiempo, a trav茅s de un canal de transferencia a un horno de mantenimiento, tambi茅n de inducci贸n del tipo canal. La m谩quina de colada propiamente dicha se encuentra sobre el horno de mantenimiento.

Enfriamiento

La colada de alambr贸n se inicia con la inmersi贸n del arreglo matriz-enfriador en el metal fundido hasta una profundidad de aproximadamente 10 cm. 脡sto crea una presi贸n metalost谩tica que fuerza al cobre fundido a fluir al interior de la matriz de grafito. El cobre entonces se solidifica contra la superficie interna de dicha matriz.





Recocido

Las gu铆as de las l铆neas, (estructura de colada, con granos m谩s bien grandes) apoyan la etapa de recristalizaci贸n en la que se requiere de m谩s energ铆a. Para un recocido exitoso, durante el primer recocido, el alambre trefilado requiere entre un 10-15% m谩s potencia que el cobre ETP (para usos el茅ctricos, con un 0.02% a 0.04% contenidos en ox铆geno), el cual est谩 ya recristalizado en 8mm. En recocidos posteriores se requiere de s贸lo 2-3% m谩s potencia. Esto se debe a la temperatura de recristalizaci贸n ligeramente m谩s alta del cobre libre de ox铆geno.

Embobinado

El alambr贸n solidificado es guiado a los embobinadores a velocidad controlada. Para asegurar la mejor calidad superficial de manera consistente, el UPCAST庐 de Outokumpu usa 煤nicamente sistemas de servomecanismos, con movimientos especialmente dise帽ados para manejar adecuadamente la interacci贸n matriz-alambr贸n (la fricci贸n).




Rollo de alambr贸n

El alambr贸n UPCAST庐 est谩 hecho de cobre libre de ox铆geno y posee una estructura de colada (鈥渁s cast鈥). Al ser un material libre de ox铆geno no requiere de ning煤n cambio en la secuencia de dados de la trefiladora. No obstante, una estructura de colada deformada en fr铆o requiere algo m谩s de potencia de recocido que el alambr贸n ETP, el cual es realmente alambr贸n laminado en caliente. Esto se debe a que la recristalizaci贸n se lleva a cabo en la vecindad de los l铆mites de grano.



Caracter铆sticas del alambr贸n de cobre

Densidad 8.89 g / cm 鲁
Resistencia a la rotura 18 kg /mm虏 aprox.
Elongaci贸n a la rotura m铆nimo 30%
Conductividad el茅ctrica m铆nimo 100% IACS
Resistividad m谩xima 17.241 ohm-mm虏/km
Norma de fabricaci贸n ASTM B49
Di谩metro 8 卤 0.38 mm
Superficie 鈥 limpia, suave y sin presencia de fisuras.

Caracter铆sticas del empaque

Peso aproximado 2500 - 3300 Kg.
Di谩metro exterior 135 cm. Aproximadamente
Di谩metro interno 65 cm. Aproximadamente
Disposici贸n del rollo vertical

Factores esenciales de calidad

  • El cobre OF es un material de una sola fase (sin 贸xidos de cobre en su estructura). Por lo tanto su ductilidad y trefilado es mejor que la del cobre ETP.
  • Los hornos de los sistemas UPCAST庐, est谩n dimensionados para conseguir niveles de ox铆geno entre 1 y 2 ppm. Los est谩ndares internacionales se帽alan que el nivel m谩ximo de ox铆geno en cobre Cu-OF es de 10 ppm.
  • M铆nima concentraci贸n de ox铆geno significa tambi茅n m铆nimos defectos en la estructura interna.
  • Gracias a la tecnolog铆a de refractarios, el ba帽o de cobre fundido es limpio, proporcionando las bases para un alambr贸n de buena calidad.
  • La naturaleza inerte del revestimiento de los hornos asegura que ninguna part铆cula o inclusi贸n pueda causar roturas en el alambre a cualquier di谩metro.
  • Para asegurar la mejor calidad superficial de manera consistente, el UPCAST庐 de Outokumpu usa 煤nicamente sistemas de servomecanismos, con movimientos especialmente dise帽ados para manejar adecuadamente la interacci贸n matriz-alambr贸n (la fricci贸n).

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Bibliograf铆a


 

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