Invar vs Kovar: Diferencias y aplicaciones
A la hora de buscar materiales para distintas aplicaciones, hay una larga lista; entre ellos, el uso de invar y kovar también es bastante habitual.
Si está empezando un nuevo proyecto y desea conocer las diferencias entre Invar y Kovar, la guía que figura a continuación puede ayudarle. Leamos.
¿Qué es el invar?
El invar es una aleación creada combinando níquel y hierro. Tiene 36% de níquel y presenta unas dimensiones constantes a distintas temperaturas. El coeficiente de dilatación de este material es bajo, y puede conservar la tenacidad y la resistencia a temperaturas criogénicas.
¿Qué es Kovar?
El kovar es una aleación que combina níquel y cobalto. Es muy compatible con el vidrio de borosilicato, lo que la hace adecuada para múltiples piezas eléctricas selladas. Se utiliza en paquetes metal-cerámica y ofrece una excelente maquinabilidad.
Por eso, crear componentes con tolerancias ajustadas es muy fácil con Kovar. Ofrece resistencia a la corrosión química y al choque térmico.
Diferencias entre invar y kovar
A continuación se exponen en detalle las diferencias entre ambos materiales.
Invar vs Kovar: Color
Invar es una aleación de hierro y níquel de color gris plateado; el color del Kovar también es gris plateado, pero es un poco más lustroso debido a la presencia de cobalto.
Invar vs Kovar: Densidad
La densidad del invar es inferior a la del kovar, que ronda los 8,1 g/cm3; la del kovar es de 8,36 g/cm3.
Invar vs Kovar: Dureza
La dureza del invar es inferior, en torno a 160 HB, y la del kovar ronda los 210 HB.
Invar vs Kovar: Fuerza
La resistencia a la tracción del invar es baja, de 500 MPa; el kovar, en cambio, tiene una alta resistencia a la tracción, de 700 MPa.
Invar vs Kovar: Punto de fusión
Kovar tiene un punto de fusión ligeramente superior al del invar: 1430 grados Celsius. El punto de fusión del invar es de 1425 grados Celsius.
Invar frente a Kovar: Propiedad termoconductora
El invar tiene una conductividad térmica moderada y una dilatación térmica baja. El kovar tiene una conductividad térmica baja, pero una dilatación térmica igual a la de la cerámica o el vidrio.
Conductividad eléctrica de Invar frente a Kovar
La conductividad eléctrica del invar es baja porque tiene un alto contenido en níquel. El kovar tiene una conductividad eléctrica alta y está pensado para entornos especializados.
Invar vs Kovar: Resistencia a la corrosión
El invar tiene una resistencia moderada a la corrosión y necesita capas protectoras cuando se somete a ambientes duros. Kovar, en cambio, tiene mejor resistencia a la corrosión porque tiene cobalto.
Invar vs Kovar: Propiedades magnéticas
Tanto el Kovar como el Invar son magnéticos por naturaleza, pero el Invar ofrece un magnetismo mayor que el Kovar.
Invar vs Kovar: Soldabilidad
El invar es un material muy soldable, pero hay que tener cuidado al soldarlo, mientras que la soldabilidad del kovar es perfecta.
Invar frente a Kovar: Reciclabilidad
El invar ofrece una alta reciclabilidad y se utiliza en industrias en las que es necesaria la sostenibilidad. El kovar, por su parte, también es muy reciclable, pero no se reutiliza habitualmente.
Invar vs Kovar: Coste
El invar tiene una composición sencilla y, por tanto, es asequible; el kovar es caro porque tiene cobalto en su composición.
Cuadro comparativo rápido de Invar y Kovar
A continuación se presenta una rápida tabla con la comparación entre Kovar e Invar de un vistazo.
| Propiedades | Kovar | Invar |
| Composición | Hierro, níquel y cobalto | Hierro y níquel |
| Fuerza | Alta resistencia a la tracción | Resistencia moderada a la tracción |
| Resistencia a la corrosión | Moderado | Moderado |
| Magnético | Magnético | Altamente magnético |
| Soldabilidad | Excelente | Bien |
¿Cómo distinguir el invar del kovar?
El invar y el kovar se diferencian por su composición y propiedades. El invar es una aleación de hierro y níquel y tiene un bajo coeficiente de dilatación térmica. Se selecciona para aplicaciones que necesitan estabilidad dimensional cuando se producen fluctuaciones de temperatura.
Kovar, por su parte, tiene hierroníquel y cobalto y puede igualar la expansión térmica de cerámica y vidrio. Se utiliza en el sellado de aplicaciones eléctricas. Tiene una gran dureza y resistencia y una soldabilidad mejorada.
El magnetismo en Invar es alto en comparación con Kovar.
Ventajas y desventajas de Invar frente a Kovar
Las ventajas y desventajas de Kovar e Invar son las siguientes:
Invar
Ventajas
- Presenta una gran estabilidad en un amplio rango de temperaturas.
- Las propiedades magnéticas del invar también son elevadas.
- El invar es menos costoso debido a su sencilla composición.
- Es adecuado para procesos de unión.
Desventajas
- La resistencia a la tracción del Invar es inferior a la del Kovar y no es adecuado para aplicaciones de soporte de carga.
- Tiene una resistencia moderada a la corrosión y necesita capas protectoras en entornos difíciles.
- La conductividad eléctrica del invar es baja, lo que lo hace inadecuado para aplicaciones eléctricas.
Kovar
Ventajas
- La dilatación térmica del Kovar es similar a la de la cerámica y el vidrio.
- Ofrece una gran dureza y tenacidad para aplicaciones mecánicamente exigentes.
- La resistencia a la corrosión del Kovar es mejor que la del Invar.
Desventajas
- El kovar es más caro que el invar, ya que contiene cobalto.
- Es más pesado que el Invar, lo que lo hace inestable para aplicaciones sensibles al peso.
- Las propiedades magnéticas del Kovar son limitadas.
Aplicaciones de Invar y Kovar
El invar y el kovar tienen diversas aplicaciones y pueden utilizarse en industrias similares para diferentes productos. Hay muchas aplicaciones para estos dos, que se dan a continuación.
Aeroespacial y aviación
Invar: Se utiliza para fabricar piezas estructurales en aplicaciones que no tienen temperaturas estables. Se utilizan en giroscopios y estructuras de satélites.
Kovar: El kovar se utiliza para fabricar piezas para entornos extremos. Las piezas aeroespaciales fabricadas con Kovar son aviónica, paquetes de sensores y sistemas de radar.
Electrónica
Invar: El invar se utiliza en el embalaje de circuitos integrados y otras piezas microelectrónicas.
Kovar: Se utiliza en el envasado de semiconductores y circuitos integrados; ayuda a fabricar conectores y otros componentes electrónicos.
Médico
Invar: El material invar tiene varias propiedades únicas, por lo que es adecuado para aplicaciones médicas que requieren estabilidad y precisión. Se utiliza en máquinas de resonancia magnética y tomografía computarizada.
Kovar: El kovar se utiliza para fabricar viviendas y equipos médicos.
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Conclusión
A la hora de elegir entre Kovar e Invar, debe identificar la idoneidad de cada tipo de material para la aplicación en función de su relevancia. La guía anterior le habrá proporcionado una comparación detallada de los dos materiales y sus diferencias.
