La Widia és el nom popular amb el qual coneixem al compost ceràmic format per wolframi i carboni. Pertany al grup dels carburs, amb composició química de W 3 C fins W6 C. D'aquesta característica prové el nom de Widia, abreviatura de l'alemany "Wie Diamant" (com el diamant).
Avui dia és un material molt popular, però abans de la seva popularització com a material utilitzat per les eines de tall, es feia servir un aliatge d'acer i carboni. Aquest material era més tou i per tant menys resistent, i en emprar-se per tallar acer es corria el risc d'obstruir la serra.

Les propietats de la Widia

La Widia és un material molt dens amb un volum de 15600 kg/m3, el que fa que si omplim un envàs amb un litre de widia, tindrà un pes de 15,6 quilos. Aquesta densitat fa que sigui un material molt dur, "tan dur com el diamant" (Wie Diamant), que a més és capaç de romandre esmolat més temps.
Avui la Widia és un material molt popular. A més de trobar-lo a les eines de tall, el podem trobar als reactors nuclears, ja que el wolframi és un reflector de neutrons que facilita la reacció.

També la trobem al món de l'esport d'elit, en especial en el material d'escalada o en els neumàtics de les bicicletes de competició. Com a curiositat, la Widia és el material utilitzat per a la fabricació de les boles que trobem a la punta de la majoria dels bolígrafs.

Quan es va intentar la Widia?

El carbur de wolframi va ser descobert pel químic i Premi Nobel francès Henri Moissan, la seva invenció és el resultat de molts experiments a principi del segle XX, però no va ser fins a l'any 1923, que l'empresa berlinesa OSRAM (fàbrica de bombetes llicenciades per General Electric) van aconseguir sintetitzar un producte a base de carbur de wolframi fent servir com a aglomerant un 10% de cobalt, cosa que va permetre finalment el seu ús industrial.
La investigació d'OSRAM va començar tres anys abans d'aquesta fita de la mà de l'enginyer Karl Schröter juntament amb el seu ajudant. Es plantejaven substituir els nuclis que es feien servir per al trefilatge dels filaments de bombetes, els quals eren de wolframi tou però abrasiu.

Finalment, el fabricant d'acer Krupp, proveïdor d'OSRAM, es va mostrar immediatament interessat en el descobriment i va comprar el 1925 els drets de producció. A més, Krupp va voler desenvolupar l'invent aplicant-lo també com a material per a eina de tall.

Però, com relacionem la Widia amb la Fabricació Mecànica?

Dintre del sector del metall són múltiples les màquines/ eines i els processos necessaris per al desenvolupament de les tasques diàries d'un taller, al blog del web de Comastech i a les nostres xarxes hem parlat d'alguns d'ells.
Avui volem dedicar aquesta entrada a la Widia, un material que la indústria del metall, a causa de la seva elevada duresa, es fa servir sobretot com a eina de tall.
Encara no coneixes la Doble Titulació de Grau Superior que imparteix Comastech? Un doble Grau en Fabricació Mecànica i Mecatrònica Industrial que capacita professionals polivalents per treballar en el sector del metall. Treballem dia a dia per oferir una formació de qualitat adherida al programa DUAL en col·laboració amb empreses del sector.

A les tempestes, els llamps són la descàrrega elèctrica que es produeix entre un núvol i la superfície terrestre, i aquests són capaços de mesurar 50 quilòmetres de longitud, amb una espessor menor a 2’5 cm, i la seva temperatura supera a la del Sol.

Un llamp pot arribar a una temperatura de 30.000 graus Kelvin, és a dir, 29.726,85 graus Celsius. La superfície del Sol té una temperatura de 6.000 graus Kelvin, és a dir 5.726,85 graus Celsius[GC1] [MV2] . Això si, en les capes més profundes del Sol, la temperatura pot arribar a 14.999.726,85 graus Celsius (15 milions graus Kelvin).

Tothom coneix els llamps, però sabies que... podem utilitzar la seva energia per projectar materials?

El Plasma APS (Atmospheric Plasma Spray) és una tècnica d’enginyeria de superfícies, en concret de projecció tèrmica. Es basa en crear un petit llamp (estat plasma) a dins de la pistola de l’equip de projecció, i aprofitar la seva energia per fondre materials ceràmics, i així projectar contra la superfície d’una peça, aconseguint un recobriment uniforme i ben adherit. El plasma és el quart estat de la matèria, un fluid format per electrons i ions positius carregats elèctricament. Per crear-lo a dins de la pistola de projecció s’utilitza un ànode i un càtode, i un gas plasmògen (hidrogen). Al crear un arc elèctric entre l’ànode i el càtode, es genera el llamp dins la pistola, i s’aprofita la seva energia per fondre i projectar les partícules de pols ceràmica, a una velocitat de 300 m/s aproximadament i a una temperatura de 16.000 graus Celsius. S’obtenen capes molt primes (200-300 micres), però molt dures, que només es poden mecanitzar amb diamant.

Els materials ceràmics com l’alúmina, la zirconia, la titania... tenen punts de fusió molt elevats, d’entre 2.000 i 3.000 graus centígrads, degut a la seva estructura i enllaços atòmics (per això necessitem l’energia d’un llamp!). Això també fa que tinguin elevada duresa, elevada resistència al desgast per fricció i/o erosió, i que siguin molt bons aïllants tèrmics i elèctrics. Entre les aplicacions d’aquests recobriments ceràmics per plasma, podem trobar:

• Resistència al desgast per indústria petroquímica, nuclear, tèxtil, aeroespacial, energètica, automoció....
• Zones exposades a desgast en equips rotatius de qualsevol tipus (bombes, turbines, reductores, motors...).
• Aïllant elèctric, per exemple en aplicacions en reactors químics o generadors eòlics.
• Aïllant tèrmic, per exemple aplicació de ceràmica per plasma a la base i al tub d’escapament de cotxe de rally del campionat WRC, per evitar escalfor a la cabina dels pilots.
• Aplicacions mèdiques, com recobriments biocides per evitar infeccions, o recobriments que afavoreixen la integració de pròtesis òssies.

Si t’interessen els materials i les seves aplicacions, i vols aprendre com es poden processar i transformar per donar-los el millor ús per a la industria i la societat, aleshores segur que t’interessarà formar-te en el grau de Formació Professional en Fabricació Mecànica i Mecatrònica Industrial de Comastech. Aprendràs sobre materials i les seves aplicacions, però també sobre mecanitzat, dibuix tècnic, robòtica, electrònica, pneumàtica, muntatges... i tot integrat en un grau 3x2 d’FP (dos graus superiors en 3 anys), amb un 80% de part pràctica, i en modalitat DUAL (part de la formació a l’empresa). A què esperes? Demana més informació per entrar a formar part de l’equip de Comastech. Transforma’t!  

---