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  • W-MMC Metal Matrix Composites

Compuestos de tungsteno

Material en polvo W-MMC

Los compuestos de matriz metálica de tungsteno (W-MMC) combinan específicamente las propiedades especiales del tungsteno con las de otros metales. El tungsteno es el metal con el punto de fusión más alto, por lo que sus temperaturas de aplicación son también más elevadas. Su coeficiente de expansión térmica, muy baja, y su gran estabilidad dimensional resultan también únicas. Ejercemos una influencia en estas propiedades y las complementamos combinándolas con otros metales. Como resultado, se obtienen compuestos de matriz metálica de tungsteno con unas propiedades especiales, incluida la aleación de tungsteno y metales pesados (WHA) y el compuesto de tungsteno-cobre: DENSIMET®, INERMET®, DENAL®, WCu y SPARKAL®.

Descripción general de nuestros compuestos de tungsteno:

Organigrama

    

Los compuestos de matriz metálica de tungsteno ofrecen una combinación perfecta de una gran densidad y con propiedades mecánicas. Su buena moldeabilidad supone una gran ventaja.

Resistencia del material de W-MMC
Comparación de materiales: Solidez frente a densidad

  

Servicios de investigación y desarrollo para soluciones personalizadas

Fabricamos nuestros compuestos de matriz metálica de tungsteno a través de procesos pulvimetalúrgicos. Esta tecnología nos aporta flexibilidad para adaptar específicamente la microestructura de los materiales durante el proceso de fabricación. Esto nos permite optimizar las propiedades de los materiales según las aplicaciones específicas de nuestros clientes. Además, ofrecemos una amplia gama de composiciones del material, como la producción de los materiales de contacto de carburo de tungsteno-cobre (WCCu).

Un equipo de expertos en investigación y desarrollo trabaja en varios lugares en colaboración con nuestros clientes para desarrollar soluciones personalizadas. Simulamos el comportamiento de los materiales en los procesos de fabricación y aplicación, investigamos los procesos químicos y físicos y comprobamos nuestros resultados en ensayos concretos en colaboración con nuestros clientes. Nuestro equipo de investigación y desarrollo está integrado por completo en nuestra producción y garantiza la máxima flexibilidad y eficiencia. Gracias a esto podemos responder a las necesidades individuales de nuestros clientes. Nuestro objetivo es ampliar los límites de lo que es factible tecnológicamente de forma continua, por lo que tratamos de facilitar a nuestros clientes el uso de nuevas aplicaciones de alta tecnología.

Gama de materiales

Descripción general de nuestros materiales de W-MMC para productos estándar:

 
Material Denominación Composición química [%] Densidad
nominal		 Clase
ASTM-B-777/07
W Resto
Ferromagnetismo débil
DENSIMET® 170 D170 90 Ni, Fe 17,0 1
DENSIMET® 176 D176 92,5 Ni, Fe 17,6
 2
DENSIMET® 180 D180 95 Ni, Fe 18,0 3
DENSIMET® 185 D185 97 Ni, Fe 18,5 4
DENSIMET® 188 D188 98,5 Ni, Fe 18,8  
DENSIMET® D2M D2M 90 Ni, Mo, Fe 17,3  
Paramagnético
INERMET® 170 IT170 90 Ni, Cu 17,0 1
INERMET® 176 IT176 92,5 Ni, Cu 17,6 2
INERMET® 180 IT180 95 Ni, Cu 18,0 3
         
DENAL® Propiedades del material forjado 92 Ni, Fe, Co 17,6  
DENAL® Propiedades del material forjado, sin cobalto 91,7 Ni, Fe 17,55  
DENAL® Propiedades del material 91 Ni, Co 17,5  
         
WCu WCu10 90 Cu, (Ni) 17,1  
WCu WCu15 85 Cu, (Ni) 16,4  
WCu WCu20 80 Cu, (Ni) 15,5  
         
SPARKAL® SPARKAL® X 75 Cu 14,8  
SPARKAL® SPARKAL® X FIN 80
 Cu, Ni 15,6  

Además de los estándares anteriormente mencionados, ofrecemos una amplia gama de materiales especiales. Nuestros expertos en materiales le ayudarán encantados a desarrollar la combinación de materiales perfecta para sus necesidades especiales.

Es necesario disponer de conocimientos sobre la aplicación para realizar la elección correcta del material. Los siguientes pueden ser criterios importantes:

  • Propiedades físicas
    (la densidad, el comportamiento del aislamiento frente a la radiación, la conductividad térmica, el coeficiente de dilatación, el punto de fusión, la conductividad eléctrica, la resistencia a la electroerosión y la imantación)
  • Propiedades mecánicas
    (estabilidad, comportamiento de rotura, comportamiento de fluencia, ductilidad)
  • Características químicas
    (Protección contra la corrosión y resistencia a la oxidación)
  • Moldeabilidad
    (moldeabilidad de mecanizado, maleabilidad, soldabilidad)

Al disponer de las composiciones de materiales y los procesos de producción adecuados, es posible lograr que los productos de tungsteno cuenten con un gran número de propiedades. El resultado: Compuestos de matriz metálica con distintos perfiles de propiedades que se hacen a medida para la aplicación a la que se dediquen.

Propiedades materiales

   

Propiedades

Propiedades únicas

Plansee ha desarrollado varios materiales compuestos con diferentes propiedades. Todos los materiales cuentan con una combinación especial de propiedades, por lo que son únicos y no pueden compararse con ningún otro material. Nuestros materiales más utilizados cuentan con las siguientes ventajas:

  • ¿Qué propiedades tienen DENSIMET® e INERMET®?

    Los compuestos DENSIMET® e INERMET® de Plansee son metales pesados de tungsteno con un alto contenido de tungsteno (> 90 %) y una fase aglomerante de NiFe o NiCu. Estos compuestos se caracterizan por su densidad particularmente alta. Gracias a su gran capacidad para absorber la radiación y a sus excelentes propiedades mecánicas y opciones de procesamiento, DENSIMET® e INERMET® son los materiales perfectos para una amplia gama de aplicaciones, por ejemplo, en las industrias aeroespacial, automovilística, de la tecnología médica y de la construcción.

    Ventajas de DENSIMET® e INERMET®:

    • Alta densidad de 17,0 a 18,8 g/cm3 (similar al tungsteno puro)
    • Más opciones de procesamiento en comparación con el tungsteno puro
    • Producción rentable de productos y componentes complejos
    • Alto módulo de elasticidad y excelentes propiedades mecánicas
    • Alta capacidad de absorción de rayos X y gamma
    • Compatibilidad con la salud y el medio ambiente

    DENSIMET® también ofrece una excelente resistencia y ductilidad, mientras que otra ventaja clara de INERMET® son sus propiedades no magnéticas.

    Propiedades mecánicas - Valores típicos:
     
      D170 IT170 D176/W IT176 D180 IT180 D185
    Módulo de elasticidad E [GPa] 340 330 360 350 380 360 385
    Módulo de cizallamiento G [GPa] 140 125 145 135 150 140 160
  • ¿Qué propiedades tiene DENAL®?

    DENAL® es un material hecho a medida con muy buen compromiso entre alta resistencia y ductilidad para diversas aplicaciones. DENAL® se utiliza en particular para productos de la industria de defensa, como los penetradores.

    Vista general de nuestro material DENAL®:

    Material Densidad
    [g/cm3]    		 Límite de elasticidad
    [MPa]
    ø / mín.    		 Resistencia a la tracción
    [MPa]
    ø / mín.    		 Alargamiento de rotura
    [%]
    ø / mín.    		 K (5x5)
    Prueba de impacto Charpy
    [J/cm2]
    ø / mín.
    Denal ® high characteristics swaged
    Denal ®
    920 60 20    		 17,6 1250 / 1180 1250 / 1180 14 / 9 100 / 60
    Denal ®
    920 159 20    		 17,6 1460 / 1400 1460 / 1400 11 / 8 150 / 100
    Denal ®
    910 179 20    		 17,5 1640 / 1600 1640 / 1600 10 / 7 100 / 60
    Denal ®
    910 XXX 20    		 17,5 1800 / 1720 1800 / 1720 4 -
    Denal ® high characteristics swaged, Co-free
    Denal ®
    917 108 XXX (1)    		 17,55 1280 / 1220 1315 / 1255 12 / 8,5 170 / 105
    Denal ®
    917 108 XXX (2)    		 17,55 1410 / 1350 1435 / 1375 9 / 6 90 / 50
    Denal ®
    917 108 XXX (3)    		 17,55 1510 / 1450 1525 / 1465 7 / 4 60 / 30
    Denal ® high characteristics
    Denal ®
    900-120-25    		 17,2 700 1000 35 300
    Denal ®
    920-120-25    		 17,6 720 1030 29 150

    • Resistencia a la tracción UTS (valores medios)

  • ¿Qué propiedades tiene el tungsteno-cobre?

    El tungsteno-cobre combina la resistencia térmica, una de las ventajas más importantes del tungsteno, con la excelente conductividad eléctrica y térmica del cobre.

    Ventajas de los materiales de WCu:

    • Excelente resistencia a la electroerosión
    • Excepcional conductividad eléctrica
    • Gran estabilidad
    • Buena mecanizabilidad
    • Muy buena conductividad térmica
    • Baja expansión térmica

    Gracias a la composición especial del comportamiento químico, las propiedades en términos de conductividad eléctrica, conductividad térmica, coeficiente de expansión térmica y velocidad de electroerosión pueden optimizarse según las necesidades.

    Propiedades típicas de nuestros materiales de WCu a 20 °C:

    Material
    [wt%]    		 Densidad
    [g/cm³]    		 CTE
    [ppm/K]    		 TC
    [W/mK]
    WCu10 17,1 6,4 195
    WCu15 16,4 7,3 215
    WCu20 15,5 8,3 235
  • ¿Qué propiedades tiene SPARKAL®?

    El material SPARKAL® es una composición especial de tungsteno-cobre. Ha sido desarrollado para cumplir los requisitos de la electroerosión (EDM). Los electrodos SPARKAL® ofrecen más ventajas que los materiales de electrodos convencionales.

    A continuación, podrá consultar los valores típicos de las propiedades físicas y mecánicas en función de la geometría y las dimensiones:

      SPARKAL® X SPARKAL® X FIN
    Composición química (%) W 75
    Cu 25    		 W 80
    CuNi 20
    Densidad (g/cm3) 14,8 15,6
    Dureza (HV 5) 240 270
    Conductividad eléctrica (% IACS) 40 20
    Resistencia eléctrica (µΩ cm²/cm) 4,3 8.4
    Módulo de elasticidad (MPa) 250 000 280 000
Proceso de producción

¿Cómo lo conseguimos? ¡Con pulvimetalurgia!

Fabricamos nuestros productos de compuestos de matriz metálica de tungsteno mediante un proceso pulvimetalúrgico. Todas las etapas de producción, desde el polvo hasta el producto terminado, cumplen con los estándares de calidad de Plansee y superan los requisitos de la norma ISO 9001.

Proceso de producción de la combinación de tungsteno y metales pesados

Durante la producción de DENSIMET® e INERMET®, se prensan las mezclas de polvos metálicos y se realiza un sinterizado en fase líquida para conseguir un material denso y sólido. Los productos sinterizados pueden suministrarse tanto en forma de productos semiacabados, como en el caso de las placas y las barras, como a modo de productos con forma final o terminados según los planos del cliente. Nuestros componentes DENSIMET® e INERMET® pueden transformarse y tratarse térmicamente bajo pedido para aplicaciones específicas.

Los materiales de Plansee DENSIMET® e INERMET® cumplen con las especificaciones AMS-T-21014, AMS 7725 rev E y ASTM-B-777-99 (MIL-T-21014).

Representación esquemática del proceso de producción de los productos de DENSIMET® e INERMET®:

Proceso de fabricación de Densimet e Inermet

DENAL® es una combinación de metal pesado y tungsteno más desarrollada y que resulta adecuada para los núcleos perforantes de municiones de energía cinética. DENAL® está disponible en forma de barras redondas de varias longitudes y diámetros, lo que afecta de forma directa a las propiedades de penetración en objetivos. DENAL® es adecuado para especificaciones de munición de calibre medio y grande, y además está disponible en una versión libre de cobalto que cumple con los requisitos ambientales de nuestros clientes. Las propiedades mecánicas de DENAL® pueden adaptarse a las especificaciones de los clientes. De esta forma, es posible combinar el compromiso óptimo entre eficiencia industrial y resistencia frente a condiciones extremas en un solo material.

Proceso de producción de materiales de tungsteno-cobre

Asimismo, fabricamos nuestros materiales de WCu con polvo de metal. Todas las etapas de producción, desde el polvo hasta el producto terminado, se realizan de forma interna y cumplen con los estándares de calidad de Plansee, que superan las disposiciones ISO 9001:2000 y AS/EN/JISQ 9100.

La etapa básica de la fabricación de productos de WCu como los electrodos de erosión SPARKAL® es la infiltración:

En los procesos de producción de dos etapas, primero se hace una base sinterizada porosa de tungsteno y después los poros abiertos se infiltran con el cobre licuado. Después del proceso de sinterización, el producto puede procesarse según las necesidades individuales del cliente.

Durante este proceso, las propiedades de los componentes individuales no se alteran. Si observamos bajo el microscopio, podremos verificar que las propiedades de los componentes se mantienen intactas. A nivel macroscópico, por el contrario, las propiedades de los componentes individuales se combinan. El nuevo material, por ejemplo, ha modificado la conductividad y la expansión térmica.

Representación esquemática del proceso de producción de los productos de WCu y SPARKAL®:

Proceso de fabricación del WCu y Sparkal

La soldadura de metales disímiles es otra línea de producción:

Los materiales de soldadura de metales disímiles utilizan las propiedades de dos combinaciones de materiales a la vez. Los propios materiales mantienen su estado original y solo se unen entre sí en una zona fina. Los metales se funden en un molde, de forma que se crea una unión de precisión micrométrica. A diferencia de las técnicas de soldadura, este método garantiza una unión completa y una disipación térmica óptima.

 

Sostenibilidad

Diseñando el futuro de forma responsable desde 1921

Tecnología verde

Ya en 1921, Plansee se especializó en la producción pulvimetalúrgica de metales refractarios, una tecnología ecológica reconocida.

Durante la fabricación y tratamiento de nuestros materiales, nos esforzamos por causar el impacto más bajo posible en el medio ambiente. Siempre prestamos atención al uso de los materiales, al consumo energético y a las emisiones. Gracias a nuestro proceso de fabricación de productos semiacabados, conseguimos un gran rendimiento. De esta forma se generan menos residuos y se ahorran recursos.

Los estándares que seguimos se resumen en nuestras directrices medioambientales y de calidad.

Materias primas provenientes de fuentes libres de conflictos

Debido a que somos uno de los principales fabricantes de metales refractarios del mundo, tenemos una gran responsabilidad. Para nosotros es especialmente importante que nuestras materias primas se obtengan de manera responsable y que provengan únicamente de fuentes libres de conflictos. Por este motivo, tomamos numerosas medidas para garantizar que no compramos ni utilizamos materias primas procedentes de fuentes social, ética y ecológicamente cuestionables.

La sostenibilidad forma parte de nuestra política de compras y está definida en nuestro Código de conducta.

Seleccionamos a nuestros proveedores de acuerdo con unas estrictas directrices de compra y siguiendo nuestra Política de proveedores. Los proveedores de materias primas no solo tienen que cumplir nuestras estrictas directrices de calidad. Deben cumplir de forma plena la legislación sobre derechos humanos, la legislación laboral y la legislación comercial internacional, además de cumplir estrictas normas medioambientales y demostrarnos el origen seguro de sus materias primas. Participamos en un estudio piloto realizado por la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) y aplicamos las directrices de acuerdo con “Due Diligence Guidance for Responsible Supply Chains of Minerals from Conflict-Affected and High-Risk Areas” (guía de diligencia debida para cadenas de suministro responsables de minerales procedentes de zonas de conflicto y alto riesgo).

La auditoría en el marco del Responsible Minerals Assurance Process (RMAP o proceso de garantía de minerales responsables), patrocinado por la Responsible Business Alliance (RBA o alianza empresarial responsable), antes EICC, y la Global e-Sustainability Initiative (GeSI o iniciativa global de e-sostenibilidad), son un compromiso voluntario de Plansee. Es una prueba independiente para nosotros, nuestros clientes y proveedores de que cumplimos con el proceso de garantía de minerales responsables (RMAP).

Tras una nueva auditoría en 2018, el comité de auditoría de la Responsible Business Alliance (RBA) y la Global e-Sustainability Initiative (GeSI) ha confirmado que Global Tungsten & Powders (GTP) en Towanda (parte del Grupo Plansee) adquiere tungsteno conforme al RMAP. También para los clientes de Plansee, el certificado es una prueba independiente de que el Grupo Plansee obtiene el tungsteno de fuentes inocuas.

Más información sobre sostenibilidad

Reciclaje sistemático durante todo el proceso

Logotipo del reciclaje

Plansee concede una gran importancia al uso económico de los recursos durante todo el proceso de producción. La producción de productos semiacabados juega un papel crucial. No obstante, los residuos de la producción y los materiales reciclables no pueden evitarse por completo. Estos se procesan química y termomecánicamente de manera que después podamos utilizarlos en nuestras propias plantas de reciclaje.

No se trata solo del medio ambiente. Existen también buenas razones económicas para reutilizar las que conocemos como “materias primas secundarias”:

  • Seguridad del suministro
  • Uso consciente de los recursos naturales

Nuestro equipo interno de científicos perfecciona los métodos y procedimientos utilizados de forma continua y garantiza la obtención de polvo de la mejor calidad. En el caso del tungsteno en particular, una parte importante de las necesidades de los materiales se cubren mediante el reciclaje. El material entrante para el proceso de reciclaje consiste en residuos sinterizados de carburo de tungsteno duro, así como en polvos y lodos de lijado, además de otras materias primas secundarias con un contenido de tungsteno del 60 % o superior. Para poder procesar la mayor cantidad de residuos posible, disponemos de convenios de reciclaje a largo plazo con muchos de nuestros clientes.

Gama de productos

Ofrecemos en línea los siguientes productos y dimensiones estándar desde nuestro almacén:

DENSIMET® D176
Barras Ø 6 – 62 mm Longitud: 320 – 700 mm
SPARKAL® X
Barras Ø 8 – 90 mm Longitud: 230 – 350 mm
Barras cuadradas Ø 8 x 8 – 50 × 50 mm Longitud: 350 mm
Barras planas 3 x 75 – 25 × 75 mm
(espesor x anchura)		 Longitud: 350 mm
SPARKAL® X FIN
Tubos Ø 0,5 – 6 mm Longitud: 175 mm
Barras Ø 0,5 – 6 mm Longitud: 175 mm

Si le interesa disponer de unas dimensiones individuales o productos semiacabados fabricados con otros materiales de W-MMC, póngase en contacto con nosotros.

Tienda en línea

Solicite chapas, barras, bandas y alambres, así como otros productos con dimensiones configurables de manera rápida y sencilla en nuestra tienda en línea.

Descubra nuestros productos en la tienda en línea de Plansee

Descargas

¿Le gustaría saber más acerca de nuestros compuestos de matriz metálica de tungsteno? ¿Desea obtener más información sobre mecanizado, técnicas de ensamblaje y tratamientos de superficies? Entonces, lea nuestro folleto de materiales o consulte nuestras hojas de datos del producto.

Folleto: Compuestos de matriz metálica de tungsteno
Ficha de datos de seguridad: DENSIMET®/INERMET®
Ficha de datos de seguridad: DENAL®
Ficha de datos de seguridad: Materiales de WCu
Preguntas frecuentes

Preguntas frecuentes sobre los compuestos

  • ¿Qué son los compuestos de matriz metálica?

    Los compuestos de matriz metálica (o composites) son materiales hechos de dos (o más) metales unidos. Se busca combinar las propiedades especiales de los distintos materiales de forma selectiva.

  • ¿Cuáles son las ventajas de los compuestos con base de tungsteno?

    Los compuestos de matriz metálica de tungsteno ofrecen una combinación perfecta de una gran densidad y con propiedades mecánicas. Su buena moldeabilidad supone una gran ventaja. Mediante composiciones de materiales y unos procesos de fabricación determinados, se pueden producir materiales con base de tungsteno que tengan diferentes propiedades para que se adapten con precisión a una aplicación específica.

  • ¿Para qué se utilizan los compuestos con base de tungsteno?

    Los compuestos con base de tungsteno se emplean en una amplia gama de aplicaciones: en el sector aeroespacial, la industria del automóvil, la tecnología médica, la industria de la construcción y la industria de defensa. Algunos de los productos que se fabrican para estas industrias pueden ser, por ejemplo, pesos de compensación, escudos, contactos eléctricos o electrodos de soldadura. 

Otros materiales
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Molibdeno
73180.95
Ta
Tántalo
74183.84
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Tungsteno