ES2328197A1 - New applications of ecological materials ods type in fishing, automotive and other activities. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Nuevas aplicaciones de materiales ecológicos tipo ODS en pesca, automoción y otras actividades.New applications of ecological materials SDG type in fishing, automotive and other activities.
La presente invención se refiere a nuevas aplicaciones de materiales ecológicos tipo ODS (Oxyde dispersed strenght ó de dispersión particulada). Más concretamente, la presente invención se refiere al empleo de materiales ecológicos tipo ODS, compuestos de una matriz de aleación metálica y la adición de una dispersión de partículas de refuerzo, en la fabricación de pesos o anzuelos emplomados para pesca, contrapesos de inercia en automóviles, soldaduras en productos electrónicos y palos de golf, con características esencialmente distintas en comparación con otros materiales desarrollados hasta la fecha utilizados para la sustitución del plomo en estas aplicaciones.The present invention relates to new Applications of ecological materials type ODS (Oxyde dispersed strenght or particulate dispersion). More specifically, the The present invention relates to the use of ecological materials ODS type, composed of a metal alloy matrix and addition of a dispersion of reinforcing particles, in the manufacture of weights or leaded hooks for fishing, counterweights of inertia in automobiles, welding on electronic products and golf clubs, with essentially different characteristics compared to other materials developed to date used for Lead replacement in these applications.
El plomo es un metal blando empleado a través de los años en múltiples aplicaciones: productos metálicos, cables, tuberías, pinturas, pesticidas... Además, se emplea en grandes cantidades en la fabricación de baterías e, industrialmente, en las redes de tuberías, tanques y aparatos de rayos X. Debido a su elevada densidad y propiedades nucleares, se usa también como blindaje protector de materiales radiactivos. Entre otras aplicaciones del plomo se encuentran también las soldaduras, la fabricación de perdigones, el metal tipográfico y diversos cojinetes metálicos. Otras aplicaciones son el uso como aditivo para la gasolina, pero está siendo reemplazado por su carácter venenoso y contaminante. Sus compuestos tienen también múltiples aplicaciones en la industria del vidrio como aditivo y colorante, en electrónica para tubos de televisión, en tintes, barnices, pinturas anticorrosivas (minio), como estabilizantes en la industria de los plásticos, etc.Lead is a soft metal used through The years in multiple applications: metal products, cables, pipes, paints, pesticides ... In addition, it is used in large quantities in the manufacture of batteries and, industrially, in the networks of pipes, tanks and X-ray devices. Due to its high density and nuclear properties, it is also used as protective shield of radioactive materials. Among other applications of lead are also welds, the manufacture of pellets, typographic and various metal metal bearings Other applications are the use as an additive for gasoline, but it is being replaced by its poisonous character and pollutant Its compounds also have multiple applications in the glass industry as an additive and dye, in electronics for television tubes, in dyes, varnishes, anticorrosive paints (minium), as stabilizers in the industry of plastics, etc.
Por contra, el plomo es uno de los metales que tienen un mayor efecto dañino sobre la salud humana. Éste puede entrar en el cuerpo humano a través de la comida (65%), agua (20%) y aire (15%), además del grave problema medioambiental que conlleva, dada su elevada toxicidad y acumulación en el medioambiente y que afecta al reino animal.In contrast, lead is one of the metals that They have a greater harmful effect on human health. This one can enter the human body through food (65%), water (20%) and air (15%), in addition to the serious environmental problem that entails, given its high toxicity and accumulation in the environment and that It affects the animal kingdom.
Por todo esto, prima la necesidad de buscar alternativas eficaces y viables para el uso del plomo en todas las aplicaciones en las que se encuentra presente en la actualidad.For all this, the need to seek effective and viable alternatives for the use of lead in all applications in which it is present today.
Los autores de la presente invención han descubierto que el empleo de materiales ecológicos tipo ODS, compuestos por una matriz de aleación metálica de zinc y bismuto, de zinc y aluminio, de estaño y bismuto o de estaño y zinc, en la que se distribuye una dispersión de partículas de refuerzo de ferrowolframio, proporciona una nueva alternativa al empleo del plomo en determinadas aplicaciones.The authors of the present invention have discovered that the use of ecological materials type ODS, composed of a matrix of zinc and bismuth metal alloy, of zinc and aluminum, of tin and bismuth or of tin and zinc, in the that a dispersion of reinforcing particles of ferrowolframio, provides a new alternative to the use of Lead in certain applications.
Así, en relación a la pesca, el plomo se viene utilizando, desde hace muchos años, para la fabricación de pesos y anzuelos emplomados, dado su bajo coste, elevada densidad y fácil acoplamiento en los sedales de las cañas de pescar. Aunque existan en el mercado varios tipos de pesos de pesca, es el de plomo el que se utiliza con más frecuencia y, por tanto, el más común.Thus, in relation to fishing, lead is coming using, for many years, for the manufacture of weights and leaded hooks, given its low cost, high density and easy coupling in the fishing rod lines. Although they exist in the market several types of fishing weights, it is the lead that It is used most frequently and, therefore, the most common.
Sin embargo, en contacto con el agua, el plomo libera paulatinamente ciertas cantidades de toxinas al medio en función de la concentración o los niveles de nitratos, cloros y oxígenos que contenga el agua. Bacterias y toxinas se acumulan en los sedimentos contaminados, degradando la calidad del agua habitada por cangrejos, ostras, gambas, mariscos y todo tipo de peces haciendo que no sean aptos para el consumo humano. Además, dada la elevada toxicidad y acumulación especialmente en los humedales, donde se realiza dicha actividad, el plomo provoca el envenenamiento de un gran número de especies animales y un constante deterioro del medio ambiente. Existe, por tanto, la necesidad de desarrollar soluciones alternativas para paliar este grave problema.However, in contact with water, lead gradually releases certain amounts of toxins to the environment in function of the concentration or levels of nitrates, chlorines and oxygen containing water. Bacteria and toxins accumulate in contaminated sediments, degrading the quality of inhabited water for crabs, oysters, shrimp, seafood and all kinds of fish making them unfit for human consumption. Also, given the high toxicity and accumulation especially in wetlands, where said activity is carried out, lead causes poisoning of a large number of animal species and a Constant deterioration of the environment. There is, therefore, the need to develop alternative solutions to alleviate this serious problem
Actualmente, como alternativas al uso del plomo en pesca, se encuentran pesos base de estaño y de bismuto, entre otros. Así, en la patente canadiense CA 2380704, se hace referencia a la fabricación de pesos de pesca basados en aleaciones de estaño en combinación con otros metales en menor proporción como plata, cobre, antimonio, zinc o níquel. Estas aleaciones no son corrosivas cuando se exponen al agua de mar, no contaminando por tanto el medio ambiente.Currently, as alternatives to the use of lead in fishing, base weights of tin and bismuth are found, between others. Thus, in Canadian patent CA 2380704, reference is made to the manufacture of fishing weights based on tin alloys in combination with other metals in smaller proportion like silver, copper, antimony, zinc or nickel. These alloys are not corrosive. when exposed to seawater, therefore not polluting the environment ambient.
La patente europea EP 1154026 emplea, como sustitutos al plomo, elementos compuestos de estaño-volframio.European patent EP 1154026 employs, as lead substitutes, elements composed of tin-tungsten.
En la patente americana US 2004/0055205, se hace referencia a la fabricación de anzuelos emplomados cuyo material base es carburo de volframio en su mayoría, además de otros elementos minoritarios como cobalto, carburo de titanio, carburo de niobio o tántalo y trazas de carburo de vanadio, carburo de cromo y níquel.In US patent 2004/0055205, it is made reference to the manufacture of leaded hooks whose material base is mostly tungsten carbide, in addition to others minor elements such as cobalt, titanium carbide, carbide niobium or tantalum and traces of vanadium carbide, chromium carbide and nickel.
En la patente americana US 6325136, se hace referencia a la fabricación de pesos de pesca a base de aleaciones base bismuto, en una proporción en peso superior a 48% y estaño.In US patent US 6325136, it is made reference to the manufacture of alloy-based fishing weights bismuth base, in a weight ratio greater than 48% and tin.
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La patente americana US 5946849, hace referencia a la fabricación de anzuelos emplomados utilizando como material base aleaciones de bismuto con un porcentaje en peso que varía de 50-98% de bismuto y pequeñas adiciones de estaño, antimonio y zinc o mezclas de estos. En la patente JP 2001069891 también se hace referencia a la fabricación de anzuelos emplomados utilizando partículas de volframio recubiertas de un material resinoso.US patent US 5946849, makes reference to the manufacture of leaded hooks using as material base bismuth alloys with a weight percentage that varies from 50-98% bismuth and small tin additions, antimony and zinc or mixtures thereof. In JP 2001069891 reference is also made to the manufacture of leaded hooks using tungsten particles coated with a material resinous.
Los autores de la presente invención han descubierto que, sorprendentemente, el empleo de materiales ecológicos tipo ODS, descritos anteriormente, en aplicaciones de pesca, permite una mayor flexibilidad que los materiales que aparecen en las patentes citadas, ya que la incorporación del refuerzo de ferrovolframio permite trabajar con un rango amplio de densidades, 7-14 g/cm^{3}, permitiendo adecuar el uso de estos materiales a las necesidades que se tengan a la hora de fabricar un anzuelo o peso con una densidad especifica, suponiendo una característica ventajosa frente a los materiales existentes para la sustitución del plomo en las actividades de pesca.The authors of the present invention have discovered that, surprisingly, the use of materials ecological type ODS, described above, in applications of fishing, allows greater flexibility than the materials that they appear in the cited patents, since the incorporation of Ferro-tungsten reinforcement allows working with a wide range of densities, 7-14 g / cm3, allowing to adapt the use of these materials to the needs that are had at the time of manufacture a hook or weight with a specific density, assuming an advantageous feature over existing materials for the replacement of lead in fishing activities.
Otro importante campo de aplicación del plomo es el de la automoción, concretamente el de los contrapesos inerciales en automóviles. Hasta la fecha, uno de los sustitutivos al plomo se ha restringido al zinc recubierto de material polimérico, con el inconveniente del aumento considerable de volumen para obtener las mismas prestaciones inerciales, como en la patente EP 1645776. Otras patentes como la CA 2522063, hablan de contrapesos compuestos de Zn, aceros, cobre u otras aleaciones de Zn. Las patentes FR 2844322, EP 1318326 y DE 10102321, hacen referencia a contrapesos de aleaciones de Zn.Another important field of application of lead is that of the automotive industry, specifically that of inertial counterweights in cars To date, one of the lead substitutes has been has restricted zinc coated with polymeric material, with the inconvenience of the considerable increase in volume to obtain the same inertial benefits, as in EP 1645776. Other patents such as CA 2522063, speak of counterweights composed of Zn, steels, copper or other Zn alloys. FR patents 2844322, EP 1318326 and DE 10102321, refer to counterweights of Zn alloys.
La presente invención, con el empleo de materiales tipo ODS en esta aplicación, aporta ventajas significativas sobre esta alternativa utilizada hasta la actualidad, principalmente al proporcionar el empleo de elementos inerciales de menor volumen que los empleados de zinc, y en algunos casos menor resistencia al medioambiente corrosivo.The present invention, with the use of ODS type materials in this application, provides advantages significant about this alternative used to date, mainly by providing the use of inertial elements of smaller volume than zinc employees, and in some cases smaller resistance to corrosive environment.
Otro campo de aplicación del plomo es el mundo del deporte. Cabe destacar el auge que ha experimentado el golf en los últimos años, en los cuales se han construido un gran número de campos por toda la geografía, debido a la demanda que está teniendo dicho deporte. En el mercado existen una gran variedad de palos de golf y dada la creciente demanda de los usuarios de este deporte, se impone la necesidad de mejorarlos en cuanto a su diseño, materiales, prestaciones y rendimiento de los mismos.Another field of application of lead is the world of sport. It is worth noting the boom that golf has experienced in the last years, in which a large number of fields throughout the geography, due to the demand it is having said sport. In the market there are a variety of sticks golf and given the increasing demand of users of this sport, it imposes the need to improve them in terms of design, materials, performance and performance thereof.
Una de las principales mejoras que se persigue en este tema es aumentar el momento de inercia y disminuir el centro de gravedad en las cabezas de los palos de golf, de esta forma se consigue mayor precisión en el golpe y mayor distancia de la bola en el golpeo. Esto se consigue insertando en el interior de la cabeza del palo de golf piezas de aleaciones metálicas con elevado peso específico. Así, en la patente US2004/0138003 se utilizan pesos de cobre, aluminio y cobre-volframio, y en la patente JP2191476 se insertan metales como el zinc, plomo y volframio para conseguir dicho fin.One of the main improvements sought on this issue it is to increase the moment of inertia and decrease the center of gravity on the heads of golf clubs, of this way you get more precision in the blow and greater distance of The ball hit. This is achieved by inserting inside golf club head metal alloy parts with high specific weight Thus, in US2004 / 0138003 patent use weights of copper, aluminum and copper-tungsten, and in the JP2191476 patent, metals such as zinc, lead and tungsten to achieve this end.
También se buscan mejoras en el mango del palo golf, en cuanto a rigidez y centro de gravedad. Así, en la patente JP 2000185119 se utilizan también piezas de elevado peso específico como el volframio, en la JP 2005177392 aleaciones de titanio-estaño-molibdeno y en la patente GB 2383267 aleaciones de estaño, que se ensamblan en el mango para facilitar al golfista el movimiento y el manejo del palo al realizar el swing, aumentando así la longitud del golpe, entre otras características.Improvements are also sought in the handle of the stick golf, in terms of rigidity and center of gravity. So, in the patent JP 2000185119 high specific weight parts are also used such as tungsten, in JP 2005177392 alloys of titanium-tin-molybdenum and in the patent GB 2383267 tin alloys, which are assembled in the handle to make it easier for the golfer to move and handle the club when performing the swing, thus increasing the length of the stroke, between Other features.
Pero el uso del volframio en estas aplicaciones, eleva en gran medida el coste de estos materiales. Por otra parte, el uso por si solo de metales como el zinc o el aluminio, dada su baja densidad, no garantiza alcanzar el peso especifico que se requiere para aumentar el momento de inercia. Por otra parte, el plomo, que sigue apareciendo en patentes como la JP 2191476, provoca graves problemas medioambientales, por lo que su uso se encuentra restringido.But the use of tungsten in these applications, greatly increases the cost of these materials. On the other hand, the use of metals such as zinc or aluminum alone, given its Low density, does not guarantee to reach the specific weight that is required to increase the moment of inertia. On the other hand, the lead, which still appears in patents such as JP 2191476, causes serious environmental problems, so its use is It is restricted.
En la presente invención, el empleo de los nuevos materiales tipo ODS proporciona una mayor variedad para escoger el material de trabajo. Así, el empleo de aleaciones de zinc y bismuto, de zinc y aluminio, de estaño y bismuto, ó de estaño y zinc, con la adición del refuerzo de ferrovolframio, de menor coste que el volframio, en el porcentaje necesario, permite alcanzar los requerimientos necesarios de densidad y coste para su utilización en los palos de golf con aplicaciones inerciales.In the present invention, the use of new ODS type materials provide a greater variety for Choose the work material. Thus, the use of alloys of zinc and bismuth, zinc and aluminum, tin and bismuth, or tin and zinc, with the addition of ferro-tungsten reinforcement, smaller cost that tungsten, in the necessary percentage, allows achieve the necessary density and cost requirements for your use in golf clubs with inertial applications.
Por otra parte, a partir del 1 de julio del 2006, la mayoría de los productos electrónicos vendidos en Europa tendrán que utilizar soldaduras sin plomo ya que entrará en vigor la directiva 2002/95/CE sobre Restricciones a la utilización de determinadas sustancias peligrosas en aparatos eléctricos y electrónicos. Esto supone un enorme desafío para la industria ya que, hasta el momento, no existe un sustitutivo único para la soldadura con estaño-plomo, el cual se ha estado utilizando durante muchos años. Por ello, las empresas deben iniciar cuanto antes la búsqueda de productos y procesos sin plomo adecuados para sus exclusivas aplicaciones.On the other hand, as of July 1, 2006, most electronic products sold in Europe will have to use lead-free solders as Directive 2002/95 / EC on Restrictions on the use of certain hazardous substances will come into force. electrical and electronic equipment. This is a huge challenge for the industry since, so far, there is no single substitute for tin-lead welding, which has been used for many years. Therefore, companies should start as soon as possible the search for products and processes without lead suitable for their exclusive applications.
A este respecto, la patente CN 1552951 propone soldaduras de cobre-estaño, estaño-cobre-plata, estaño-plata.In this regard, CN patent 1552951 proposes copper-tin welds, tin-copper-silver, tin-silver
En la patente JP 2004034099 se usan soldaduras que contienen: 7-10% Zn, \leq 6% Bi, \leq 0.1% Ag y un 37% Sn. En la patente US 2003/0003012, las soldaduras están compuestas por 3-4% Ag, 10% Bi, 0-5% In, 0.1-1.5% Zn y el resto de estaño.In JP 2004034099, welds are used containing: 7-10% Zn, ≤ 6% Bi, ≤ 0.1% Ag and 37% Sn. In US 2003/0003012, the welds are composed of 3-4% Ag, 10% Bi, 0-5% In, 0.1-1.5% Zn and the rest of tin.
En la presente invención, se propone como alternativa a la soldadura de plomo- estaño, el uso de materiales tipo ODS con aleaciones de estaño-bismuto de bajo punto de fusión. La ventaja principal de estos materiales tipo ODS, es que no incluyen el plomo en sus composiciones, por lo que se evita el problema medioambiental que conlleva el uso del plomo. Y la otra gran ventaja es su punto de fusión, inferior a 200ºC, lo cual es sensiblemente menor al de las soldaduras de estaño-plomo que existen actualmente en el mercado, cuyos puntos de fusión oscilan entre 215ºC y 240ºC. Esta ventaja permite trabajar a menor temperatura, lo que implica equipos y sistemas de soldadura más económicos.In the present invention, it is proposed as alternative to lead-tin welding, the use of materials ODS type with low tin-bismuth alloys melting point. The main advantage of these ODS type materials, is that they do not include lead in their compositions, so avoid the environmental problem involved in the use of lead. Y the other great advantage is its melting point, lower than 200 ° C, which which is significantly less than the welds of tin-lead that currently exist in the market, whose melting points range between 215 ° C and 240 ° C. This advantage allows working at a lower temperature, which implies equipment and cheaper welding systems.
Así, en base a lo descrito anteriormente, los autores de la presente invención han descubierto que el empleo de materiales ecológico tipo ODS, que comprenden una matriz de aleación metálica de zinc y bismuto, de zinc y aluminio, de estaño y bismuto o de estaño y zinc, en la que se distribuye una dispersión de partículas de refuerzo de ferrovolframio con distintos grados de oxidación, carburos de ferrovolframio o sus derivados, permite sustituir al plomo en todo su intervalo de propiedades mecánicas y físicas, pero sin sus efectos tóxicos, en la fabricación de pesos o anzuelos emplomados para pesca, contrapesos de inercia en automóviles, soldaduras en productos electrónicos y palos de golf, con características esencialmente distintas a los desarrollados hasta la fecha como alternativas al plomo y superando los inconvenientes derivados del empleo del plomo.Thus, based on what has been described above, the authors of the present invention have discovered that the use of ODS type ecological materials, which comprise a matrix of zinc and bismuth metal alloy, zinc and aluminum, tin and bismuth or tin and zinc, in which a dispersion is distributed of ferro-tungsten reinforcing particles with varying degrees of oxidation, ferro-tungsten carbides or their derivatives, allows replace lead throughout its range of mechanical properties and physical, but without its toxic effects, in the manufacture of weights or leaded fishing hooks, inertia counterweights in automobiles, welding on electronic products and golf clubs, with characteristics essentially different from those developed to date as alternatives to lead and exceeding inconveniences arising from the use of lead.
La composición de este material contribuye a aumentar la densidad de la aleación sin afectar a sus propiedades mecánicas de dureza, maleabilidad, deformabilidad, inercia, etc., y le confiere además propiedades ecológicas que permiten su empleo en las diferentes aplicaciones que han sido explicadas anteriormente.The composition of this material contributes to increase the density of the alloy without affecting its properties mechanical hardness, malleability, deformability, inertia, etc., and also confers ecological properties that allow its use in the different applications that have been explained previously.
Figura 1. Micrográfica de la distribución de las partículas de refuerzo de ferrovolframio en la matriz de aleación metálica base Zn. a) Partículas ODS de densificación de FeW b) Matriz de aleación metálica.Figure 1. Micrographic of the distribution of Ferro-tungsten reinforcing particles in the alloy matrix metal base Zn. a) FeW ODS densification particles b) Matrix of metallic alloy.
La presente invención tiene por objeto nuevas aplicaciones de materiales ecológicos tipo ODS, compuestos por una matriz de aleación metálica y la adición de una dispersión de partículas de refuerzo distribuida en ella, en la fabricación de pesos o anzuelos emplomados para pesca, contrapesos de inercia en automóviles, soldaduras en productos electrónicos y palos de golf.The present invention aims at new applications of ecological materials type ODS, composed of a metal alloy matrix and the addition of a dispersion of reinforcing particles distributed therein, in the manufacture of weights or leaded hooks for fishing, counterweights of inertia in automobiles, welding in electronic products and sticks of Golf.
El aspecto principal de la presente invención contempla el empleo de materiales ecológicos tipo ODS en la fabricación de pesos o anzuelos emplomados para pesca, contrapesos de inercia en automóviles, soldaduras en productos electrónicos y palos de golf.The main aspect of the present invention contemplates the use of SDG-type ecological materials in the manufacture of weights or leaded hooks for fishing, counterweights of inertia in cars, welding in electronic products and golf sticks.
Estos materiales ecológicos comprenden una matriz de aleación metálica de zinc y bismuto, de zinc y aluminio, de estaño y bismuto o de estaño y zinc, y la adición de una dispersión de partículas de refuerzo distribuida en ella en diferentes proporciones (0-100%) que son de ferrovolframio con distintos grados de oxidación (0-100%), carburo de ferrovolframio o derivados de éstos, con una densidad que puede variar entre 7-14 g/cm^{3} y una temperatura de fusión en el intervalo 170-550ºC.These ecological materials comprise a zinc and bismuth metal alloy matrix, zinc and aluminum, of tin and bismuth or of tin and zinc, and the addition of a dispersion of reinforcing particles distributed therein in different proportions (0-100%) that are of ferro-tungsten with different degrees of oxidation (0-100%), ferro-tungsten carbide or derivatives of these, with a density that can vary between 7-14 g / cm3 and a melting temperature in the range 170-550 ° C.
La incorporación de FeW, como partícula de refuerzo, permite que los materiales ODS tengan valores óptimos de densidad, y propiedades mecánicas y físicas similares a las del plomo, ya que contribuyen a aumentar la densidad de la aleación sin afectar significativamente a su dureza, maleabilidad, etc.The incorporation of FeW, as a particle of reinforcement, allows ODS materials to have optimal values of density, and mechanical and physical properties similar to those of lead, as they contribute to increase the density of the alloy without significantly affect its hardness, malleability, etc.
El empleo de estos materiales ecológicos, por sus características de composición, no provoca daños al medio ambiente, presentando además una alta resistencia a la corrosión química en contacto con el agua, lo que, unido a sus propiedades mecánicas de dureza, maleabilidad, deformabilidad, etc., permite su empleo en las diferentes aplicaciones citadas anteriormente.The use of these ecological materials, for Its composition characteristics, does not cause damage to the environment environment, also presenting a high resistance to corrosion chemical in contact with water, which, together with its properties mechanical hardness, malleability, deformability, etc., allows its employment in the different applications mentioned above.
En una realización particular del empleo del material ecológico tipo ODS, dicho material comprende una matriz de aleación metálica que puede ser de zinc y bismuto, con un 71-99% en peso de zinc y un 1-29% en peso de bismuto, y cuya temperatura de fusión es de 450-550ºC, o una aleación de zinc y aluminio, con un 75-95% en peso de zinc y un 5-25% en peso de aluminio, y cuya temperatura de fusión es de 300-450ºC, o una aleación de estaño y bismuto, con un 1-29% en peso de estaño y un 71-99% en peso de bismuto, y cuya temperatura de fusión es de 170-280ºC, o una aleación de estaño y zinc, con un 1-39% en peso de estaño y un 61-99% en peso de zinc, y cuya temperatura de fusión es de 350-500ºC, en este caso sin refuerzo, o una aleación de estaño y zinc, con un 99-1% en peso de estaño y un 1-99% en peso de zinc, y cuya temperatura de fusión es de 350-500ºC, siendo en este caso con refuerzo, y para porcentajes en peso respecto al peso total de aleación.In a particular embodiment of the use of ODS type ecological material, said material comprises a matrix of metallic alloy that can be zinc and bismuth, with a 71-99% by weight of zinc and 1-29% in bismuth weight, and whose melting temperature is 450-550 ° C, or an alloy of zinc and aluminum, with a 75-95% by weight zinc and 5-25% in weight of aluminum, and whose melting temperature is 300-450 ° C, or a tin and bismuth alloy, with 1-29% by weight of tin and a 71-99% by weight of bismuth, and whose temperature of melting is 170-280 ° C, or a tin alloy and zinc, with 1-39% by weight of tin and a 61-99% by weight of zinc, and whose melting temperature is 350-500 ° C, in this case without reinforcement, or a tin and zinc alloy, with 99-1% by weight of tin and 1-99% by weight of zinc, and whose melting temperature is 350-500 ° C, being in this case with reinforcement, and for percentages by weight with respect to weight total alloy.
En una realización particular, las partículas de refuerzo del material ecológico tipo ODS empleado, tienen un diámetro comprendido entre 1-500 \mum.In a particular embodiment, the particles of reinforcement of the ODS type ecological material used, they have a diameter between 1-500 µm.
En otra realización particular de la invención, se contempla el empleo del material ecológico tipo ODS cuando la proporción entre la matriz de aleación metálica y las partículas de refuerzo en dicho material varía entre 0 y 0,8.In another particular embodiment of the invention, the use of the SDG type ecological material is contemplated when the ratio between the metal alloy matrix and the particles of reinforcement in said material varies between 0 and 0.8.
En una realización preferida, dicha proporción, entre la matriz metálica y la dispersión de partículas de refuerzo es,In a preferred embodiment, said proportion, between the metal matrix and the dispersion of reinforcing particles is,
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- matriz de aleación de zinc y bismuto/partículas de ferrovolframio = 0-0,510matrix zinc alloy and bismuth / ferro-tungsten particles = 0-0,510
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- matriz de aleación de zinc y aluminio/partículas de ferrovolframio = 0-0,539matrix zinc alloy and aluminum / ferro-tungsten particles = 0-0,539
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- matriz de aleación de bismuto y estaño/partículas de ferrovolframio = 0-0,414matrix of bismuth and tin alloy / ferro-tungsten particles = 0-0,414
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- matriz de aleación de estaño y zinc I partículas de ferrovolframio = 0-0,500matrix of tin and zinc alloy I ferro-tungsten particles = 0-0,500
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- matriz de aleación de zinc y bismuto/partículas de óxido de ferrovolframio = 0-0,550matrix zinc alloy and bismuth / ferro-tungsten oxide particles = 0-0,550
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- matriz de aleación de zinc y aluminio/partículas de óxido de ferrovolframio = 0-0,560matrix zinc alloy and aluminum / ferro-tungsten oxide particles = 0-0,560
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- matriz de aleación de bismuto y estaño/partículas de óxido de ferrovolframio = 0-0,430matrix Bismuth alloy and tin / oxide particles ferro-tungsten = 0-0,430
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- matriz de aleación de estaño y zinc/partículas de óxido de ferrovolframio = 0-0,520matrix of tin-zinc alloy / ferro-tungsten oxide particles = 0-0,520
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- matriz de aleación de zinc y bismuto/partículas de carburo de ferrovolframio = 0-0,550matrix Zinc alloy and bismuth / carbide particles ferro-tungsten = 0-0,550
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- matriz de aleación de zinc y aluminio/partículas de carburo de ferrovolframio = 0-0,560matrix zinc alloy and aluminum / carbide particles ferro-tungsten = 0-0,560
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- matriz de aleación de bismuto y estaño/partículas de carburo de ferrovolframio = 0-0,420matrix bismuth alloy and tin / carbide particles ferro-tungsten = 0-0,420
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- matriz de aleación de estaño y zinc/partículas de carburo de ferrovolframio = 0-0,520.matrix Tin-zinc alloy / ferro-tungsten carbide particles = 0-0,520.
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En otra realización particular de la invención, se contempla el empleo del material ecológico tipo ODS cuando dicho material comprende además un metal adicional que puede ser antimonio, estaño, cobre, zinc y hierro, o una combinación de ellos. Preferiblemente, dicho metal adicional se encuentra en una proporción del 0,05 al 10% en peso respecto del peso total de aleación metálica.In another particular embodiment of the invention, the use of the ecological material type SDG is contemplated when said material further comprises an additional metal that can be antimony, tin, copper, zinc and iron, or a combination of them. Preferably, said additional metal is in a proportion of 0.05 to 10% by weight with respect to the total weight of metal alloy
En una realización preferida, se contempla el empleo del material ecológico tipo ODS cuando éste comprende adicionalmente antimonio en una proporción del 0,1-6% en peso respecto del peso total de aleación metálica.In a preferred embodiment, the use of the SDG type ecological material when it includes additionally antimony in a proportion of 0.1-6% by weight with respect to the total alloy weight metallic
En otra realización preferida, se contempla el empleo del material ecológico tipo ODS cuando éste comprende adicionalmente estaño en una proporción del 0,1-5% en peso respecto del peso total de aleación metálica.In another preferred embodiment, the use of the SDG type ecological material when it includes additionally tin in a proportion of 0.1-5% in weight with respect to the total weight of metallic alloy.
En otra realización preferida, se contempla el empleo del material ecológico tipo ODS cuando éste comprende adicionalmente cobre en una proporción del 0,1-10% en peso respecto del peso total de aleación metálica.In another preferred embodiment, the use of the SDG type ecological material when it includes additionally copper in a proportion of 0.1-10% in weight with respect to the total weight of metallic alloy.
En otra realización preferida, se contempla el empleo del material ecológico tipo ODS cuando éste comprende adicionalmente zinc en una proporción del 0,1-10% en peso respecto del peso total de aleación metálica.In another preferred embodiment, the use of the SDG type ecological material when it includes additionally zinc in a proportion of 0.1-10% in weight with respect to the total weight of metallic alloy.
En otra realización preferida, se contempla el empleo del material ecológico tipo ODS cuando éste comprende adicionalmente hierro en una proporción del 0,1-5% en peso respecto del peso total de aleación metálica.In another preferred embodiment, the use of the SDG type ecological material when it includes additionally iron in a proportion of 0.1-5% in weight with respect to the total weight of metallic alloy.
Todas estas características hacen que el empleo de los materiales ecológicos tipo ODS descritos sea óptimo para la fabricación de pesos o anzuelos emplomados para pesca, contrapesos de inercia en automóviles, soldaduras en productos electrónicos y palos de golf.All these features make employment of the ODS type ecological materials described is optimal for the manufacture of weights or leaded hooks for fishing, counterweights of inertia in cars, welding in electronic products and golf sticks.
En una realización particular del empleo de un material ecológico tipo ODS, éste está compuesto por la aleación estaño-bismuto con un porcentaje en peso de bismuto del 71-99% y un 22% de ferrovolframio con distintos grados de oxidación como partícula de refuerzo, porcentajes en peso respecto al peso total de la aleación, alcanzando una densidad de 10.2 g/cm^{3} y una temperatura de fusión de 260ºC, haciéndolo óptimo su uso para la fabricación de contrapesos inerciales para automóviles.In a particular embodiment of the use of a ODS type ecological material, this one is made up of the alloy tin-bismuth with a percentage by weight of bismuth 71-99% and 22% ferro-tungsten with different degrees of oxidation as a reinforcing particle, weight percentages with respect to the total weight of the alloy, reaching a density of 10.2 g / cm3 and a melting temperature of 260 ° C, making it optimal use for the manufacture of inertial counterweights for cars
En otra realización particular, el material ecológico tipo ODS está compuesto por una aleación de Zinc-Aluminio-Cobre, con un porcentaje en peso del Zn del 75-95% y un 15% de ferrovolframio con distintos grados de oxidación como partícula de refuerzo, porcentajes en peso respecto al peso total de la aleación, alcanzando una densidad de 8.22 g/cm^{3} y una temperatura de fusión en el rango 360-400ºC, haciéndolo optimo para la sustitución del plomo en aplicaciones de pesca, como la fabricación de pesos y anzuelos emplomados.In another particular embodiment, the material Eco-friendly type ODS is composed of an alloy of Zinc-Aluminum-Copper, with a Zn weight percentage of 75-95% and 15% of Ferro-tungsten with different degrees of oxidation as a particle of reinforcement, percentages by weight with respect to the total weight of the alloy, reaching a density of 8.22 g / cm3 and a temperature of melting in the 360-400ºC range, making it optimal for the replacement of lead in fishing applications, such as manufacture of weights and leaded hooks.
En otra realización particular de la invención, el material ecológico tipo ODS está compuesto por una aleación estaño-bismuto-zinc con un porcentaje en peso de Zn superior al 5% y un 20% de ferrovolframio con distintos grados de oxidación como partícula de refuerzo, porcentajes en peso respecto al peso total de la aleación, alcanzando una densidad que varía entre 8-10 g/cm^{3}, y una temperatura de fusión superior a 230ºC, haciéndolo óptimo para su uso como material inercial en las cabezas de los palos de golf.In another particular embodiment of the invention, the ecological material type ODS is composed of an alloy tin-bismuth-zinc with a Zn weight percentage greater than 5% and 20% ferro-tungsten with different degrees of oxidation as a reinforcing particle, percentages by weight with respect to the total weight of the alloy, reaching a density that varies between 8-10 g / cm3, and a melting temperature greater than 230 ° C, making it optimal for use as inertial material in the heads of golf clubs.
Finalmente, en otra realización particular de la invención, el material ecológico tipo ODS está compuesto por una aleación estaño-bismuto con porcentaje en peso del estaño inferior a un 30% y un porcentaje en peso de bismuto superior a un 79%, porcentajes en peso respecto al total de la aleación, y con un punto de fusión inferior a 200ºC, haciéndolo óptimo para su uso en la fabricación de soldaduras sin pomo, como alternativa a las aleaciones plomo-estaño empleadas en la actualidad.Finally, in another particular embodiment of the invention, the ecological material type ODS is composed of a tin-bismuth alloy with weight percentage of tin less than 30% and a percentage by weight of bismuth higher at 79%, weight percentages with respect to the total alloy, and with a melting point below 200 ° C, making it optimal for use in the manufacture of welding without knob, as an alternative to the lead-tin alloys used in the present.
Claims (13)
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- matriz de aleación de zinc y bismuto/partículas de ferrovolframio = 0-0,510matrix zinc alloy and bismuth / ferro-tungsten particles = 0-0,510
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- matriz de aleación de zinc y aluminio/partículas de ferrovolframio = 0-0,539matrix zinc alloy and aluminum / ferro-tungsten particles = 0-0,539
- --
- matriz de aleación de bismuto y estaño/partículas de ferrovolframio = 0-0,414matrix of bismuth and tin alloy / ferro-tungsten particles = 0-0,414
- --
- matriz de aleación de estaño y zinc/partículas de ferrovolframio = 0-0,500matrix of tin and zinc alloy / ferro-tungsten particles = 0-0,500
- --
- matriz de aleación de zinc y bismuto/partículas de óxido de ferrovolframio = 0-0,550matrix zinc alloy and bismuth / ferro-tungsten oxide particles = 0-0,550
- --
- matriz de aleación de zinc y aluminio/partículas de óxido de ferrovolframio = 0-0,560matrix zinc alloy and aluminum / ferro-tungsten oxide particles = 0-0,560
- --
- matriz de aleación de bismuto y estaño/partículas de óxido de ferrovolframio = 0-0,430matrix Bismuth alloy and tin / oxide particles ferro-tungsten = 0-0,430
- --
- matriz de aleación de estaño y zinc/partículas de óxido de ferrovolframio = 0-0,520matrix of tin-zinc alloy / ferro-tungsten oxide particles = 0-0,520
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- matriz de aleación de zinc y bismuto/partículas de carburo de ferrovolframio = 0-0,550matrix Zinc alloy and bismuth / carbide particles ferro-tungsten = 0-0,550
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- matriz de aleación de zinc y aluminio/partículas de carburo de ferrovolframio = 0-0, 560matrix zinc alloy and aluminum / carbide particles ferro-tungsten = 0-0, 560
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- matriz de aleación de bismuto y estaño/partículas de carburo de ferrovolframio = 0-0,420matrix bismuth alloy and tin / carbide particles ferro-tungsten = 0-0,420
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- matriz de aleación de estaño y zinc/partículas de carburo de ferrovolframio = 0-0,520.matrix Tin-zinc alloy / ferro-tungsten carbide particles = 0-0,520.
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|---|---|---|---|---|
| WO2012168530A1 (en) * | 2011-06-08 | 2012-12-13 | Real Federacion Española De Caza | Ecological ammunition |
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