Bronce frente a cobre: la comparación definitiva

Bronce Vs Cobre

Distinguir entre bronce vs cobre puede ser una tarea ardua para muchos. Sin embargo, esperamos hacer una clara distinción entre los metales metalúrgicos en esta guía.

Compararemos todas las propiedades vitales, aplicaciones, propiedades de fabricación y conformabilidad. ¡Vamos a empezar!

¿Qué es el Bronce?

Chapa de Bronce
Chapa de Bronce

El descubrimiento del bronce se remonta a alrededor del 3500 a.C.

En cuanto a la composición, tanto el estaño como el cobre forman los principales componentes, entre otros elementos de aleación.

El estaño constituye aproximadamente el 12 por ciento del bronce. Sin embargo, el cobre representa la mayor parte.

No obstante, otros elementos de aleación como níquel, zinc, plomo, arsénico y fósforo, entre otros, también pueden ser agregados.

Es importante destacar que la composición del bronce determinará significativamente su apariencia y otras propiedades.

¿Qué es el Cobre?

Chapa de Metal de CobreChapa de Metal de Cobre
A diferencia del bronce, el cobre existe libremente en la naturaleza. Artefactos hechos de cobre datan de alrededor del 5000 a.C. Durante esta época, su uso era para hacer herramientas, armas y decoraciones.
El símbolo químico del cobre es Cu.

Principales Elementos de Aleación en Bronce y Cobre

Estas aleaciones son distintas y en su mayoría están limitadas a aplicaciones específicas.
Para que comprenda mejor las diversas aleaciones, hemos resaltado las principales aleaciones en las tablas a continuación.

Metal Grado Composición Principales Aplicaciones

BRONCE

Aleación 932
(Con alto contenido de plomo)
81 – 85% Cobre
6 – 8 % Plomo
6.3 – 7.5% Estaño
1 – 4% Plomo
1% Níquel
< 1% Hierro y antimonio
Aplicaciones no sometidas a presión, como la fabricación de arandelas y casquillos.
Aleación 954 83% Cobre
10 -11.5% Aluminio
3 – 5 % Hierro1.5% Níquel0.3% Manganeso
Fabricación de equipos industriales y de montaje.

COBRE

Aleación 101 Libre de Oxígeno Aplicaciones de alta ductilidad y conductividad eléctrica
Aleación 110 Electrolítico Aplicaciones de alta conductividad térmica y eléctrica. Excelente ductilidad y maleabilidad
Aleación 122 Similar a la Aleación 110 Aplicaciones que requieran una soldabilidad y conformabilidad superiores
Aleación 145 0,7 % de telurio Aplicaciones que requieran alta conformabilidad, mecanizado. Por supuesto, esto se encuentra junto con una conductividad eléctrica y térmica superiores.

Además de las dos principales clasificaciones resaltadas anteriormente, el bronce también puede clasificarse de la siguiente manera:

Tipo Composición de Cobre Otros Elementos de Aleación
Bronce Comercial 90% 10% Zinc
Bronce Arquitectónico 57% 40% Zinc
3% Plomo
Bronce Plástico 70% Acerca de 30% de Plomo
Bronce de Estaño 80 – 90% 12 – 12,5% de Estaño
0,01 – 0,35% de Fósforo
Bronce de Aluminio 70 – 80% 6 – 12% de Aluminio
< 6% de Hierro
< 6% de Níquel
Bronce de Silicio 70 – 80% 20% de Zinc
6% de Silicio

 

Precio del Bronce Vs Cobre

La composición de elementos de aleación determina el costo de cada metal. Una aleación de grado sofisticado atraerá un mayor precio en comparación con aleaciones básicas.
Generalmente, el cobre tiende a ser más costoso que el bronce.

Comparación de Dureza del Metal: Bronce Vs Cobre

Cuando se examina la dureza del metal, utilizamos pruebas de dureza Brinell. Por supuesto, luego asignará el valor de acuerdo con las especificaciones en la Escala de Dureza Brinell.
Según la Escala de Dureza Brinell, el cobre es menos duro (35) en comparación con el bronce (40-42). Los elementos de aleación utilizados en el bronce ayudan significativamente a aumentar su dureza.

Elementos Químicos en Cobre Vs Bronce

Como se mencionó anteriormente, el cobre es un compuesto puro. Sin embargo, la composición química del cobre a veces puede ser alterada. Por ejemplo, hay aleaciones de cobre sin oxígeno mientras que otras contienen telurio.
Aparte de cobre y estaño, el bronce tiene:

    • Manganeso

 

    • Níquel

 

    • Fósforo

 

    • Silicio

 

    • Arsénico

 

    • Antimonio

 

    • Plomo

 

 

Aplicaciones de Bronce Vs Cobre

Accesorio de Bronce
Accesorio de Bronce

Tanto el bronce como el cobre tienen aplicaciones en las industrias manufactureras. Sin embargo, estas aplicaciones difieren debido a la composición química variada de los dos metales.

El bronce tiene aplicaciones variadas, que incluyen:

Industria Artículos
Música Instrumentos musicales
Marina Hélices, cojinetes, sistemas de tuberías, etc.
Automóvil Resortes, casquillos y cojinetes.
Construcción Llaves, mazos y martillos.
Trabajo en madera Lana de bronce.
Escultura Fundición de esculturas de bronce

Aunque la mayoría de las aplicaciones del cobre se encuentran en la industria eléctrica, también tiene otras aplicaciones como se destaca en la tabla a continuación:

Industria Artículos
Dispositivos Electrónicos Cables e hilos

IC, PCB

Disipador de calor, intercambiador de calor, tubos de rayos catódicos, motores eléctricos, electromagnetos

Arquitectura Techos, puertas, agujas, bóvedas, canalones, agujas, destellos, cúpulas
Energía Paneles solares, motores de turbina
Inversión Barras de metal para almacenamiento (similar al oro)
Salud Aleaciones de cobre antimicrobianas
Marina Forros para partes de barcos

[caption id="attachment_20678" align="aligncenter" width="670"]Accesorios de tubería de cobre Accesorios de tubería de cobre

Color Bronce Vs Color Cobre

Muchas aleaciones de cobre tienden a tener un color marrón rojizo.

Sin embargo, la mayoría de las aleaciones de bronce tienen un color sepia. Es decir, tienden a parecerse al oro, pero aparecen opacos.

Resistencia a la Corrosión del Cobre Vs Bronce

 

El cobre experimenta oxidación cuando está expuesto a la atmósfera. La capa resultante formada a partir del proceso de oxidación es una pátina moteada.

La capa de pátina (actuando como capa protectora) hace que el bronce exhiba una resistencia a la corrosión impresionantemente alta.

El bronce es ideal para aplicaciones marinas.

Sin embargo, los dos metales no son resistentes al cloro. Con el tiempo, el cloro descompone el cobre.

En cuanto al cobre, la capa de óxido lo hace extremadamente resistente a la mayoría de las condiciones ambientales. El bronce tiene mejores propiedades de resistencia a la corrosión.

Conductividad Eléctrica del Bronce Vs Cobre

 

La capacidad de un material para transferir energía eléctrica se denomina conductividad eléctrica.

El cobre tiene una conductividad eléctrica completa (100 por ciento). Esta propiedad hace que sea el material estándar utilizado internacionalmente en la fabricación de componentes eléctricos.

El bronce no es un buen conductor eléctrico. Podemos estimar su conductividad eléctrica en aproximadamente un 15% de la del cobre.

Conductividad Térmica: Metal Cobre vs Metal Bronce

Comparemos los dos metales:

  • Cobre: Conductividad térmica de 223 BTU/hr-ft²-°F
  • Bronce: entre 229 y 1440 BTU/hr-ft²-°F de conductividad térmica

Con el aumento de la temperatura, la conductividad térmica del bronce también aumenta.

Punto de Fusión del Bronce Vs Punto de Fusión del Cobre

Desde una perspectiva general, el bronce tiene un punto de fusión más bajo que el cobre.

Recuerda, el punto de fusión varía dependiendo de los elementos de aleación. Como estimación, los puntos de fusión de los dos metales son los siguientes:

  • Cobre: aproximadamente 1084 °C
  • Bronce: entre 315 °C y 1080 °C

Recuerda, los elementos de aleación actúan como impurezas, disminuyendo el punto de fusión del bronce.

Mecanizado del Bronce Vs Mecanizado del Cobre

El fresado, torneado y estampado son algunos ejemplos comunes de tensiones de mecanizado aplicadas tanto al bronce como al cobre.

El cobre tiene una alta maquinabilidad en comparación con el bronce. Al comparar el bronce y el cobre, este último es más flexible.

Formación de Cobre Vs Bronce

De forma deductiva, el cobre tiene una mayor conformabilidad que el bronce. Esa es la razón por la que el cobre es el material preferido en la producción de alambres de tamaño micron.

Soldadura de Cobre en Comparación con Soldadura de Bronce

Puedes soldar cobre y bronce por separado o juntos.

Las técnicas de soldadura ideales para el bronce son la soldadura por gas inerte metálico (MIG) o la soldadura por arco metálico con protección (SMAW).

Por otro lado, la soldadura TIG y MIG son perfectas para unir cobre.

También puedes optar por soldadura oxiacetilénica o soldadura por arco manual (MMA) al reparar cobre de difícil manejo.

Significativamente, la soldabilidad está determinada por la calidad del material de cobre o bronce.

Bronce Vs Cobre: Resistencia

No podemos concluir la comparación de bronce y cobre sin analizar su resistencia.

Observaremos tres categorías de resistencia:

  • Resistencia a la tracción: Fuerza en la que ocurre la deformación permanente en un material.
  • Resistencia a la tracción: Fuerza en la que un material se fractura al ser estirado.
  • Resistencia al corte: Fuerza en la que las estructuras internas del material se deslizan unas contra otras.

La tabla a continuación es un resumen de la propiedad de resistencia de los dos metales.

Metal Resistencia a la tracción Resistencia a la tracción Resistencia al corte
Bronce 69,0 y 800 MPa 10000 y 116000 psi De 350 MPa a 635 MPa De 35000 psi a 47000 psi
Cobre 33,3 MPa

4830 psi

210 MPa 25000 psi

Comparando los dos metales, el bronce es más resistente.

Preguntas frecuentes

¿El Bronce se Oxida?

Debido a su contenido mínimo de hierro, el bronce no se oxida.

Sin embargo, el componente de cobre en el bronce experimenta oxidación, lo que resulta en una capa exterior verdosa.

¿Por qué el Cobre y el Bronce se Vuelven Verdes?

El cobre y el bronce se vuelven verdes debido a la oxidación.
El cobre reacciona con el oxígeno presente en la atmósfera, formando una capa verdosa conocida como la pátina moteada.

¿Es el Cobre más Pesado que el Bronce?

El cobre es más pesado que el bronce. El cobre tiene un peso de densidad de 8930 kg/m³ mientras que el bronce tiene un peso de densidad que oscila entre 7400 y 8900 kg/m³ (dependiendo de los elementos aleantes).

¿Cómo Diferenciar el Cobre del Bronce?

Aunque tanto el cobre como el bronce son de color rojizo-marrón, se pueden identificar por su color.

A continuación se muestra un procedimiento estándar para ayudarte con la diferenciación:

  • Limpia tu muestra de cobre y bronce, preferiblemente utilizando productos comerciales de limpieza. De esta manera podrás eliminar la capa verdosa formada por la oxidación.
  • Una vez limpias, expone tus muestras de cobre y bronce a la luz solar. También puedes usar luz blanca en su lugar.
  • Ahora estate atento. Una decoloración con un color dorado opaco será bronce. La muestra de cobre debería tener un color rosa-anaranjado.

Nota: Tanto el cobre como el bronce son de color rojizo-marrón, por lo que debes estar atento para notar la variación en los tonos.

Conclusión

Con la información de esta guía, ahora sabes cuándo elegir bronce o cobre para cualquier aplicación.

Como se ha discutido, las propiedades y distinciones dan a los dos materiales sus méritos y deméritos.

Más Recursos:

Bronce vs. latón – fuente: KDM

Bronce – Fuente: Wikipedia

Fabricación de bronce – Fuente: KDM

Cobre, bronce, latón (Comparación de aleaciones metálicas) – Fuente: Sequoia

Latón vs Cobre – Fuente: KDM

Colores de bronce y cobre – Fuente: eHow

Cobre – Fuente: Science Direct

Fabricación de láminas de cobre – Fuente: KDM

Diferencia entre bronce, cobre y latón – Fuente: Metal Supermarket

Diferencia entre el cobre y el bronce – Fuente: The Difference

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