Lista de materiales

La elección del material adecuado para las herramientas y accesorios de Lijado es crucial para una preparación de muestras fiable y reproducible. La dureza, la resistencia al desgaste, el aporte de energía y la abrasión potencial no solo afectan al proceso de Lijado sino que también pueden influir en el análisis posterior y, en consecuencia, en la calidad de los resultados de la medición. En esta descripción general encontrará información importante sobre los materiales utilizados por Retsch, que van desde varios tipos de acero hasta carburo de tungsteno y cerámica, así como ágata y plásticos. Obtenga más información sobre sus propiedades, áreas de aplicación y contaminación potencial de los materiales para seleccionar la combinación de materiales adecuada para sus necesidades específicas de preparación de muestras.

El acero es una aleación cuyo componente principal es el hierro con un contenido de carbono que suele ser inferior al 2 %. Variando la cantidad de elementos aleantes (como el cromo o el manganeso) y su distribución en el acero se controlan cualidades como la dureza, elasticidad, ductilidad y resistencia a la tracción del acero resultante. Existen diversos procedimientos para fabricar acero que, sin embargo, no se tratarán aquí. Retsch utilizan los siguientes tipos de acero para sus instrumentos y accesorios:

• Acero inoxidable
• Acero endurecido (“acero cromado”)
• Acero para Lijado sin contaminación por metales pesados
• Acero al manganeso (“acero al manganeso fundido con precisión”)

El término “acero inoxidable” se refiere al acero resistente a la corrosión. La resistencia a la corrosión de este tipo de acero se debe a una película protectora oxidada muy delgada y no visible que se forma cuando el contenido de cromo es >12 %. La resistencia a la corrosión aumenta con el contenido de cromo. Sin embargo, si el contenido de cromo es superior al 20 %, el acero pierde su capacidad de endurecimiento y, por lo tanto, su resistencia al desgaste. La sujeción constante a tensiones mecánicas, como es el caso de las herramientas de Lijado, puede conducir a la destrucción de la película protectora y también puede hacer rugosa la superficie. Esto puede dar lugar a contaminación cruzada, así como a la formación de manchas corrosivas en el material. Estos no son un signo de baja calidad, sino que son causados por el desgaste. Para eliminar las manchas de corrosión, la suciedad o el óxido de las herramientas de Lijado se pueden utilizar cepillos estándar o agentes de limpieza para metales. Después de la limpieza en húmedo es recomendable limpiar las piezas con isopropanol o acetona y secarlas a fondo.

El acero endurecido, al igual que el acero inoxidable, pertenece al grupo de los aceros cromados. Sin embargo, su contenido de cromo no es superior al 12 %. Por consiguiente, la resistencia a la corrosión no es el punto fuerte de este tipo de acero sino su gran dureza.

El acero al manganeso se utiliza para romper mordazas en trituradoras de mandíbulas, ya que es ideal para herramientas resistentes al desgaste que están sometidas a presión.

El carburo de tungsteno es un metal duro. El carburo de tungsteno puro, un cristal mixto de tungsteno y carbono, es muy frágil. Por lo tanto, se añade 6-10 % de cobalto, lo que aumenta la tenacidad del material y reduce la abrasión. La composición adecuada del material de este metal duro depende de los requisitos técnicos de la aplicación. El carburo de tungsteno se produce sinterizando tungsteno y carbono. Los componentes se calientan a alta presión y el carbono se incorpora a la estructura cristalina del tungsteno. El carburo resultante aumenta el punto de fusión y la dureza del metal. La dureza extrema (incluso a altas temperaturas) y la resistencia al desgaste son características de los metales duros. Dependiendo de la composición, el metal duro puede ser tan duro como el diamante. Por lo tanto, se utiliza con frecuencia para herramientas de astillado y herramientas de moldeo sin Corte. También se utiliza para herramientas que se someten a abrasión por fricción, entre ellas herramientas de Lijado para la reducción de tamaño mecánico como se utiliza en molinos y trituradoras Retsch.

El hierro fundido es una aleación ferrosa con un contenido de carbono >2 % y un contenido de silicio >1,5 %. En el llamado hierro fundido gris el carbono está presente en forma de finas escamas de grafito distribuidas irregularmente. El término “hierro fundido” se refiere al proceso de producción de este material que consiste en moldear una masa fundida de metal en formas. A diferencia del hierro fundido, el hierro maleable se templa durante varios días a una temperatura de aproximadamente 1000 °C en atmósfera oxidante.

El titanio (Ti) es un elemento químico con número atómico 22. Pertenece al grupo de los metales de transición y es muy fuerte a pesar de su densidad relativamente baja. El titanio forma un recubrimiento protector de óxido lo que lo hace resistente a la corrosión. En su forma más pura es dúctil. Con el fin de mejorar sus propiedades mecánicas (fragilidad), se pueden agregar otros elementos como oxígeno y nitrógeno. El titanio es uno de los elementos más abundantes en la corteza terrestre pero se presenta mayormente en bajas concentraciones en forma de óxidos. Se extrae principalmente de los minerales rutilo (Tío2) e ilmenita (FeTiO3).

El principal componente para la producción de óxido de circonio (ZrO2) es el mineral zircón (ZrSiO4). Al fundirlo con Coque y cal (reducción de SiO4) se gana ZrO2 a nivel industrial, el polvo resultante se mezcla con agregados y se prensa en seco en la forma deseada. La parte formada se transfiere al producto bruto por sinterizado y luego se raspa y pule según su propósito previsto. El proceso de sinterizado se puede realizar a presión atmosférica y a alta presión. Las partes formadas reciben sus propiedades reales durante la sinterizado. El óxido de circonio se produce en diferentes modificaciones cristalinas, dependiendo de la temperatura, que tienen diferentes volúmenes. Al agregar óxido de itrio, se evita que el óxido de circonio se convierta en la modificación que es más estable a temperatura ambiente, por lo que se mantiene en la forma parcialmente estabilizada. Si hay una microfisura, el óxido de circonio cambia en ese punto específico por extensión de volumen a la modificación más estable, lo que hace que la grieta se cierre inmediatamente. El óxido de circonio se utiliza tradicionalmente como cerámica refractaria. Debido a sus propiedades y alta biocompatibilidad, el óxido de circonio se utiliza cada vez más como cerámica para implantes y prótesis dentales. Además, hay muchas aplicaciones técnicas para el óxido de circonio parcialmente estabilizado, es altamente resistente a las influencias térmicas, químicas y mecánicas, lo que lo hace muy adecuado para herramientas de Lijado.

El óxido de Aluminio sinterizado (Al2O3) es un material cerámico sintético. En la naturaleza, el Al2O3 se presenta en forma de corindón, el segundo mineral más duro después del diamante. Debido a su dureza, el Al2O3 se utiliza a menudo como medio de abrasión. Cuando se produce óxido de Aluminio sinterizado, el polvo de alúmina prensado se cuece a 1300 °C. El polvo es un producto intermedio en el proceso de obtener Aluminio de la bauxita. Las principales razones para utilizar óxido de Aluminio sinterizado en herramientas de Lijado son su dureza y pureza considerables, pero también el precio razonable. Debido a la densidad relativamente baja del óxido de Aluminio sinterizado y el bajo aporte de energía que resulta de esto, el material de muestra apenas se somete a tensión térmica durante el Lijado. Esto puede ser una ventaja con materiales sensibles como las plantas.

La porcelana dura es una cerámica de silicato que se compone de las materias primas caolín (arcilla no ferrosa), potasa, feldespato y cuarzo. Se compone de 25 - 70 % de Al2O3 y 30 - 75 % de SiO2. La porcelana dura se cuece a una temperatura de aproximadamente 1400 °C. A mediados del siglo XIX, la porcelana se utilizó por primera vez como cerámica de ingeniería, principalmente en la industria electrónica donde sigue siendo un material importante hasta la actualidad (por ejemplo, como aislantes).

El nitruro de silicio es una cerámica no oxidada que destaca por su extrema tenacidad a la fractura y resistencia al desgaste. El material no se produce de forma natural y se produce de diferentes maneras. Uno de los métodos de fabricación más populares es la unión por reacción: un compacto de polvo de silicio se calienta en una atmósfera de nitrógeno. La reacción en la que el polvo de silicio forma nitruros comienza a 1200 °C. Dado que el nitruro de silicio se descompone a presiones estándar y temperaturas superiores a 1700 °C, el polvo debe sinterizarse a presiones muy altas. Los nitruros de silicio se caracterizan por un color gris homogéneo. Al agregar aditivos de sinterización (AL2O3 e Y2O3), la dureza del material puede incluso aumentarse mientras permanece la resistencia a la tracción. Estas cerámicas se denominan entonces SiAlON. Debido a su alta resistencia a la abrasión, el nitruro de silicio es particularmente adecuado para su uso en tecnología de cojinetes y como herramienta de Corte.

El ágata es un mineral de cuarzo (dióxido de silicio SiO2) y pertenece al grupo de las piedras semipreciosas. Se forma en cavidades de rocas volcánicas por precipitación de SiO2 a partir de soluciones. El ágata recibió su nombre del río “Achates” (hoy “Drillo”) en Sicilia, donde se encontró por primera vez. Los hábitats actuales incluyen Bohemia, Brasil, Sicilia y Uruguay. A principios del siglo XX, el ágata se utilizó por primera vez como material técnico. Los farmacéuticos y homeópatas pronto reconocieron que los morteros manuales de ágata ofrecían ventajas considerables para la trituración de polvos y pastas debido a su composición pura de SiO2 y su resistencia al desgaste. El ágata no causa abrasión y es fácil de limpiar debido a su superficie lisa, lo que también ayuda a evitar la contaminación cruzada. Estas propiedades distinguen al ágata de los morteros de Latón o porcelana dura. Los procedimientos para procesar el ágata han mejorado a lo largo de los años mediante el uso de herramientas de diamante que finalmente permitieron su uso en diversos instrumentos de Lijado. Como consecuencia, la porcelana dura está perdiendo gradualmente su importancia como material para la reducción mecánica del tamaño.

El vidrio es una sustancia amorfa, es decir, no cristalina. Suele producirse a partir de una masa fundida que se enfría muy rápidamente sin tiempo suficiente para que se forme una red cristalina regular. El vidrio consiste principalmente en SiO2. Las propiedades del vidrio pueden modificarse con la ayuda de diversos aditivos. Los laboratorios utilizan principalmente vidrio Borosilicato debido a su alta resistencia química y a la temperatura. La resistencia química viene determinada por el contenido de óxido de boro, que asciende aproximadamente al 13 %. El vidrio Borosilicato también se conoce como "vidrio Jenaer" o "vidrio Duran".

El PTFE o teflón es un termoplástico (polímero). La abreviatura PTFE significa politetrafluoroetileno, un compuesto de flúor-carbono. El término “teflón” es una marca comercial de la empresa DuPont. El PTFE es prácticamente inerte, lo que significa que es resistente a muchos Productos químicos como ácidos, bases, alcohol y bencina. Por lo tanto, los recubrimientos de PTFE a menudo se utilizan como anticorrosivos contra sustancias agresivas. Otras aplicaciones del PTFE son recubrimientos antiadherentes (para ollas y sartenes), tejidos de alto rendimiento (Gore-Tex), materiales de sellado y tecnología médica (implantes). El PTFE se desarrolló en la década de 1930 mientras buscaba un nuevo agente refrigerante para refrigeradores.

El polipropileno (PP) es una resina termoplástica (polímero) que se produce por polimerización a partir del hidrocarburo propeno. El polipropileno se utiliza frecuentemente en el sector de laboratorio. Es resistente a casi cualquier disolvente orgánico y grasa, así como ácidos y bases.

El policarbonato es un termoplástico (polímero), que se produce por la esterificación de ácidos carbónicos con dioles. Debido a su resistencia a los arañazos y a los golpes el policarbonato se utiliza por ejemplo como película protectora para capas de datos en CD y DVD. Es resistente a los ácidos minerales y a la mayoría de los disolventes no polares, pero no a la acetona.