Industria química y de procesos
La resistencia del cobre al agua dulce, las soluciones salinas neutras, los álcalis y muchos ácidos orgánicos no-oxidantes lo mantiene en uso continuo en plantas químicas y de procesos. Los equipos típicos incluyen recipientes de vacío, recipientes de destilación, recipientes de fermentación y elaboración de cerveza, serpentines de calentamiento e intercambiadores de calor de carcasa-y-tubos. La norma de producto relevante para condensadores y tubos intercambiadores de calor-es ASTM B111/B111M, complementada por ASTM B359/B359M para la familia más amplia de tubos intercambiadores de calor de cobre y aleaciones de cobre sin costura, y por GB/T 1527 para tubos trefilados. El cobre resiste el ácido sulfúrico y clorhídrico diluido en condiciones no-oxidantes, pero es atacado por ácidos oxidantes, por amoníaco y aminas, y por compuestos que contienen azufre-, por lo que la selección del material para el proceso debe comenzar con un análisis completo del flujo del proceso en lugar de una declaración genérica de corrosión. La ruta de la química orgánica es una aplicación separada del metal en sí: los compuestos organocobre como los reactivos de cobre-litio son reactivos estándar en síntesis, y las sales de cobre se utilizan como catalizadores y reactivos analíticos.
Aplicaciones de defensa y artillería
La fabricación de defensa consume cobre de tres formas distintas. Las vainas de los cartuchos se extraen de latón para cartuchos con aproximadamente un 68,5-71,5 % de cobre, y se suministran como tiras según ASTM B36/B36M, porque la aleación debe deformarse en la recámara y recuperarse para su extracción tras disparos repetidos. Las camisas de proyectil y las bandas giratorias dependen de la baja fricción y resistencia a la abrasión de las aleaciones de cobre, y las aplicaciones de revestimiento y carga con forma-requieren cobre libre de oxígeno-con un contenido de oxígeno estrictamente controlado, generalmente C10100 según ASTM F68 o C10200 según ASTM B170, porque la ductilidad y la estructura del grano determinan la formación del chorro. Un cálculo útil-de-magnitud para la planificación de adquisiciones es que producir tres millones de cartuchos de pequeño calibre consume aproximadamente entre trece y catorce toneladas de cobre, razón por la cual la demanda de municiones aparece como un cambio gradual en la cartera de pedidos de una fábrica en lugar de una tendencia suave. Las tres rutas son sensibles al tamaño del grano, el temperamento y la solidez interna, por lo que las pruebas de aceptación suelen ser más estrictas que para el suministro industrial general.
Servicios de construcción y edificación
La construcción de edificios es el uso final más importante del cobre y sus requisitos están definidos por estándares que abordan la calidad del agua y las prácticas de instalación. Los tubos de agua se suministran según ASTM B88 o EN 1057 en temples que permiten tanto doblar como soldar, los accesorios sanitarios se ajustan a los mismos estándares y los techos, canaletas y tapajuntas de cobre utilizan láminas según ASTM B152/B152M. La distribución eléctrica en edificios utiliza barras colectoras y barras conductoras según ASTM B187/B187M, donde la conductividad, la rectitud y la condición de los bordes son tan importantes como la composición química. La larga vida útil del cobre en la construcción depende de una instalación correcta: se debe evitar o aislar el contacto de metales diferentes para evitar la acción galvánica, la química del agua debe ser compatible con la aleación seleccionada y el espaciamiento de los soportes y el margen para el movimiento térmico deben seguir el diseño y no la conveniencia del sitio.
Aplicaciones médicas, antimicrobianas y de higiene
En medicina, el efecto bactericida del cobre se reconoce desde hace mucho tiempo y la práctica moderna lo aplica de dos formas. La distribución de oxígeno y gases medicinales utiliza tubos de cobre sin costura según ASTM B819, que controla la limpieza, el taponado de los extremos, la identificación y la certificación porque cualquier contaminación residual se llevará directamente al paciente. Las superficies táctiles de aleación de cobre, como muebles de puertas, componentes de carros y carcasas de instrumentos, se utilizan en entornos clínicos, y su rendimiento antimicrobiano se evalúa en el laboratorio mediante métodos como ISO 22196, que mide la actividad antibacteriana en superficies no-porosas. En ambos casos, el requisito de aceptación es una especificación de material y limpieza en lugar de una afirmación sobre el rendimiento, que es la forma correcta para que un proveedor cotice la aplicación.
Especificación de cobre para estas aplicaciones
Cada aplicación anterior se convierte en un contenido de orden de compra diferente. Los pedidos de la planta de proceso deben indicar el estándar del tubo, el grado de aleación o cobre, el temple, las dimensiones con tolerancias, los requisitos de prueba, incluido el examen de corrientes parásitas según ASTM E243, la condición del tratamiento térmico y la documentación. Las órdenes de defensa deben agregar límites de tamaño de grano, frecuencia de muestreo, aprobación del primer-artículo y, cuando corresponda, requisitos de trazabilidad-controlada. Las órdenes de construcción deben indicar la norma nacional de instalación aplicable junto con la norma del tubo. Las órdenes médicas deben indicar los requisitos de limpieza, tapado, marcado y certificación. En todos los casos, un certificado de conformidad con EN 10204 3.1 con el número de calor y los resultados de las pruebas es la prueba documental mínima aceptable para un envío de exportación.
Preguntas frecuentes
P: ¿Qué norma cubre los tubos intercambiadores de calor de cobre y aleaciones de cobre?
R: ASTM B111/B111M cubre tubos intercambiadores de calor y condensadores de cobre y aleación de cobre sin costura, y ASTM B359/B359M cubre la familia más amplia de tubos intercambiadores de calor de aleación de cobre y cobre sin costura.
P: ¿Por qué las municiones utilizan cobre-libre de oxígeno para los revestimientos?
R: Los grados-libres de oxígeno, como C10100 y C10200, brindan la ductilidad y la estructura de grano uniforme necesarias para una formación de alta-deformación, al tiempo que evitan el agrietamiento que el cobre-que contiene oxígeno puede sufrir durante el procesamiento en atmósfera reductora-.
P: ¿Qué aleación se utiliza para las vainas de los cartuchos?
R: Cartucho de latón con aproximadamente 68,5-71,5 % de cobre, generalmente suministrado como tira según ASTM B36/B36M, porque debe expandirse contra la cámara y recuperarse elásticamente para la extracción.
P: ¿Qué norma de tubos de cobre se aplica a los sistemas de gases medicinales?
R: ASTM B819, que especifica tubos de cobre sin costura para sistemas de gases medicinales y controla la limpieza, el taponado y la certificación de cada longitud.
P: ¿Cómo se evalúa el rendimiento antimicrobiano de las superficies de cobre?
R: Mediante métodos de laboratorio como ISO 22196, que mide la actividad antibacteriana en superficies no-porosas, en lugar de reclamaciones de servicio.
