Qué es el Invar: definición, propiedades, tipos y aplicaciones

Existen diferentes tipos de metales y sus aleaciones, y se utilizan en distintas aplicaciones. El Invar es también una aleación metálica que satisface los requisitos de diversos sectores. Si desea incorporar Invar en sus componentes y conocerlo a fondo, esta guía le resultará de gran ayuda. Así que sigamos leyendo.

¿Qué es el Invar?

El Invar es una aleación de hierro y níquel conocida por su baja dilatación térmica. Cuenta con diversas propiedades, y la mejor de ellas es que se contrae y se expande mínimamente ante un cambio de temperatura. Por ello, se utiliza en sectores donde se requiere estabilidad dimensional. También se elige para aplicaciones en las que se necesita mecanizado de precisión para fabricar componentes con tolerancias ajustadas.

Breve historia del Invar

El Invar fue inventado en París por Charles Edouard Guillaume en 1986. La primera letra de Invar siempre se escribe en mayúscula porque está asociada al nombre comercial de una empresa, Imphy Alloys, una compañía francesa. Esta empresa se originó en una pequeña ciudad de Francia y la aleación se industrializó en ella una vez inventada.

¿De qué está hecho el Invar?

El Invar es una aleación compuesta por diferentes materiales, siendo el níquel y el hierro los de mayor proporción. El níquel representa alrededor del 36 % y se elige por su baja dilatación térmica. La cantidad de hierro contenida en el Invar es del 64 %, lo que confiere a la aleación su estructura. Hay otros elementos, como el carbono, el molibdeno y el cromo, que mejoran las propiedades del Invar.

Propiedades del acero Invar

El Invar se elige en distintas aplicaciones por sus excelentes propiedades, y algunas de ellas son las siguientes:

Baja dilatación térmica

El acero Invar ofrece una baja dilatación térmica, lo que lo hace adecuado para aplicaciones en las que el margen de cambios dimensionales es mínimo.

Alta estabilidad dimensional

La estabilidad del Invar lo hace adecuado para aplicaciones que requieren alta precisión. El tamaño y la forma del Invar se mantienen en todo momento bajo temperaturas variables.

Tenacidad y resistencia

El Invar tiene alta resistencia y tenacidad. Por lo tanto, es adecuado para aplicaciones que necesitan resistencia y precisión, y se elige principalmente para componentes mecánicos y estructurales.

Resistencia a la corrosión

El Invar presenta una resistencia a la corrosión moderada, y si se utiliza en un entorno de alta humedad, puede necesitar procesos de acabado secundarios que impliquen recubrimiento.

Diferentes tipos de Invar

La aleación Invar tiene diversos tipos, y cada tipo presenta características, composiciones y aplicaciones diferentes. Algunos de estos tipos son los siguientes:

Invar 36

Invar 36 contiene un 36 % de níquel y un 64 % de hierro, y tiene un coeficiente de dilatación térmica nulo a temperatura ambiente. Se utiliza en instrumentos y dispositivos de precisión que necesitan estabilidad dimensional, como medidores de fluencia, relojes y termómetros.

Super Invar

El Super Invar tiene un alto contenido de níquel y una cantidad muy pequeña de cobalto añadido. Presenta una dilatación térmica muy baja en un amplio intervalo de temperaturas. Es sumamente crítico en instrumentos de alta precisión utilizados en componentes aeroespaciales y de satélites.

Invar 42

El Invar 42 tiene un 42 % de níquel y el resto es hierro. Tiene una dilatación térmica alta, similar a la del vidrio, y se utiliza en diversas aplicaciones electrónicas, como bombillas y tubos de vacío.

Invar 48

El Invar 48 tiene un 48 % de níquel y el resto es hierro. Tiene una dilatación térmica que coincide con la de las cerámicas y se utiliza en electrónica para sellos metal-cerámica, como en encapsulados de transistores.

Invar K

El Invar K, también conocido como Kovar, tiene un 29 % de níquel, un 17 % de cobalto y el resto hierro. Tiene una dilatación térmica muy baja y presenta características del vidrio borosilicato. Se utiliza en CRTs, sistemas de vacío y tubos de microondas.

Invar 6

El Invar 6 tiene menos níquel, lo que significa que presenta una dilatación térmica alta pero aún mejor estabilidad dimensional. Se utiliza en aplicaciones en las que se necesita dilatación, pero de forma controlada. Se emplea principalmente en instrumentos de precisión especiales.

¿Cómo es el mecanizado con Invar?

El mecanizado de Invar es un desafío porque puede endurecerse y provocar desgaste de la herramienta. Sin embargo, su baja dilatación térmica lo hace adecuado para aplicaciones de precisión. Es importante ajustar cuidadosamente la nitidez de la herramienta y la velocidad de corte, asegurando la incorporación de métodos adecuados de gestión del calor.

El uso de refrigerantes y mecanismos de control de viruta es crucial para lograr cortes limpios y precisos sin dañar la superficie de la pieza.

Aplicaciones del acero Invar

El acero Invar se utiliza en muchas aplicaciones, y algunas de ellas se describen a continuación:

Instrumentos de precisión

Las industrias de precisión, que utilizan herramientas de medición, emplean Invar porque ofrece baja dilatación térmica y lecturas precisas.

Aeroespacial

La industria aeroespacial utiliza acero Invar para componentes como utillajes de alineación precisa y estructuras de satélites. Ofrece estabilidad dimensional y mantiene la integridad de los componentes cuando se utilizan en condiciones ambientales variables.

Electrónica

En aplicaciones electrónicas, el Invar se utiliza para fabricar carcasas y dispositivos electrónicos. Los componentes que requieren menor dilatación térmica y dimensiones estables se fabrican con él.

Metrología

En aplicaciones de metrología, la precisión de las mediciones es crucial. La baja dilatación térmica que ofrece el Invar garantiza la exactitud de las herramientas bajo temperaturas variables.

¿Cuáles son las ventajas del Invar?

Son diversas las ventajas de incorporar Invar en las aplicaciones, y algunas de ellas son las siguientes:

• El Invar ofrece alta estabilidad dimensional, y las aplicaciones de alta precisión pueden aprovecharla al máximo.
• Tiene una excelente estabilidad térmica independientemente de las fluctuaciones constantes de temperatura.
• El Invar es versátil y, desde la aeroespacial hasta la metrología, puede atender a cualquier industria.
• Es duradero y resistente; por lo tanto, los componentes fabricados duran más.

¿Cuáles son las limitaciones del Invar?

El Invar también presenta algunas desventajas que deben considerarse al incorporarlo en las aplicaciones. Estas limitaciones son las siguientes:

• El Invar tiene una mala mecanibilidad, lo que genera problemas de desgaste de la herramienta y control de viruta.
• Tiene baja resistencia mecánica en comparación con otras aleaciones, lo que lo limita para algunas aplicaciones orientadas a esfuerzos.
• Tiene una resistencia a la corrosión moderada y requiere tratamientos secundarios para mejorar su resistencia.
• El Invar es muy costoso en comparación con otras aleaciones debido a su composición especializada.

Conclusión

Tras leer la guía anterior, habrá aprendido qué es el Invar y dónde puede utilizarse. Ahora, elegir esta aleación para su proyecto debe ser mucho más fácil porque conoce sus detalles.

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Preguntas frecuentes sobre el Invar

¿Por qué es tan caro el Invar?

El Invar es una aleación que contiene hierro y níquel en su composición, lo que la hace costosa.

¿El Invar es magnético?

El Invar presenta propiedades magnéticas por debajo del punto de Curie y propiedades no magnéticas por encima de la temperatura del punto de Curie.

¿El Invar se dilata al calentarse?

No, el Invar no se dilata al calentarse debido a la presencia de níquel en su composición.

¿Es difícil mecanizar el Invar?

Sí, en comparación con otras aleaciones, el Invar es difícil de mecanizar.

¿Cuál es la diferencia entre Inconel e Invar?

El Invar es una aleación compuesta de hierro y níquel, mientras que el Inconel contiene cromo y níquel.