Bronce de bismuto: composición, propiedades y aplicaciones

El bronce de bismuto es un bronce sin plomo en el que el bismuto sustituye al plomo utilizado en los bronces tradicionales para cojinetes y fontanería, lo que ofrece prácticamente la misma maquinabilidad y rendimiento sin la toxicidad. Se trata principalmente de una aleación de cobre y estaño con un pequeño porcentaje de bismuto, y ofrece una elevada resistencia a la tracción, buena conductividad térmica, buena resistencia a la corrosión y una excelente maquinabilidad. Estas cualidades, junto con su conformidad con la normativa sobre agua potable sin plomo, lo convierten en la opción más moderna para grifos, válvulas, componentes de bombas, accesorios de tuberías, cojinetes y engranajes pequeños.

Esta guía explica de qué está compuesto el bronce de bismuto, por qué se comporta como lo hace, cuáles son los grados de aleación más comunes y dónde se utiliza, para que puedas decidir si es adecuado para tu pieza. Si deseas una selección más amplia de materiales, consulta nuestra guía completa materiales gama, y para saber cómo se compara con su «primo», nuestra guía sobre el bronce frente al latón.

¿Qué es el bronce al bismuto?

El bronce de bismuto es una aleación a base de cobre que contiene cobre, estaño y bismuto, y en ocasiones también zinc y níquel. Se desarrolló para reproducir las propiedades del bronce de estaño con plomo, pero sin plomo. El bismuto se encuentra junto al plomo en la tabla periódica y comparte con este la útil característica de mejorar la maquinabilidad gracias a su lubricidad, al tiempo que es mucho menos peligroso. Como resultado, el bronce al bismuto se comercializa como sustituto ecológico de los bronces con plomo, y a menudo se especifica precisamente por motivos de normativa medioambiental más que por el coste, ya que los bronces con plomo suelen ser más baratos.

El bismuto también tiene un punto de fusión bajo, de 271 °C, por lo que su incorporación reduce la temperatura de fusión de la aleación. Esto mejora la fundibilidad y permite a las fundiciones moldear formas complejas con mayor facilidad que con muchos otros bronces.

Composición y calidades habituales

La característica que lo define es que es el bismuto, y no el plomo, el que aporta las propiedades de maquinabilidad y de rodamiento. Una aleación muy utilizada, la C89833 (un sustituto sin plomo de la antigua aleación con plomo C836), está compuesta aproximadamente por un 87% de cobre, un 5% de estaño, 3% de zinc y 2% de bismuto, con un contenido de cobre no inferior al 86%. Presenta un índice de maquinabilidad de alrededor de 81 y una densidad cercana a 0,317 lb/in³. Entre los grados relacionados se incluyen el C89835 y el C89844, este último utilizado para accesorios y válvulas en sistemas de agua potable.

Características principales

El bronce al bismuto ofrece la mayor parte de las propiedades del bronce al estaño con plomo. Presenta una elevada resistencia a la tracción y una buena conductividad térmica, una sólida resistencia a la corrosión que lo hace adecuado para el agua y muchos entornos industriales, y una buena maquinabilidad gracias a la lubricidad del bismuto. Permite obtener piezas de fundición estancas a la presión y resistentes a la corrosión, y se presta bien al pulido y al recubrimiento. Se suelda perfectamente y se brasea bien, lo cual es importante para los conjuntos de fontanería.

Por qué es importante: el cumplimiento de la normativa sobre la ausencia de plomo

El principal factor que impulsa el uso del bronce al bismuto es la normativa sobre el agua potable. Desde que los requisitos sobre la ausencia de plomo entraron plenamente en vigor en Estados Unidos en enero de 2014, los componentes de fontanería que entran en contacto con el agua potable deben cumplir unos límites estrictos en cuanto al contenido de plomo. Grados como el C89833 cumplen con la Ley Federal de Agua Potable Segura, la Ley de Reducción del Plomo en el Agua Potable, la ley AB1953 de California y la Ley 193 de Vermont, y cuentan con la certificación NSF/ANSI/CAN 61. También están reconocidos como aceptables según la Proposición 65 de California. En el caso de cualquier componente en contacto con el agua, este cumplimiento es la razón por la que los ingenieros están pasando del bronce con plomo al bronce con bismuto.

Aplicaciones comunes

Dado que combina facilidad de mecanizado, resistencia a la corrosión y seguridad al no contener plomo, el bronce de bismuto se utiliza ampliamente en el sector de la gestión de fluidos y en los componentes mecánicos:

• Grifos, válvulas y cuerpos de válvula

• Componentes de bombas e impulsores de bombas de agua

• Accesorios para tuberías y artículos de fontanería

• Contadores de agua y carcasas

• Engranajes pequeños, casquillos y rodamientos

• Elementos de fijación

Tiene una larga una historia que va más allá de la fontanería además, desde los cables telegráficos del siglo XIX hasta las piezas decorativas fundidas, y los objetos de bronce al bismuto se remontan a siglos atrás.

Mecanizamos y acabamos aleaciones de cobre, incluido el bronce, a través de nuestro Torneado CNC y Mecanizado CNC servicios. Si tiene que fabricar una pieza de bronce al bismuto, solicitar un presupuesto y le asesoraremos sobre la calidad y la maquinabilidad.

Preguntas frecuentes

¿Para qué se utiliza el bronce de bismuto?

Se utiliza principalmente para piezas de fontanería y de transporte de fluidos que deben estar libres de plomo, como grifos, válvulas, componentes de bombas, accesorios para tuberías, contadores de agua e impulsores, así como cojinetes, casquillos, engranajes pequeños y elementos de fijación.

¿El bronce al bismuto no contiene plomo?

Sí. El bismuto sustituye al plomo y ofrece una maquinabilidad similar. Las calidades como la C89833 cumplen la normativa estadounidense sobre agua potable sin plomo y cuentan con la certificación NSF/ANSI/CAN 61, lo que constituye la razón principal por la que se elige esta aleación.

¿En qué se diferencia el bronce al bismuto del bronce con plomo?

Ofrece una resistencia mecánica, una resistencia a la corrosión y una maquinabilidad comparables a las del bronce con plomo, pero sin este metal tóxico. Suele ser más caro que el bronce con plomo, por lo que normalmente se elige para cumplir con la normativa medioambiental y sobre el agua potable.

¿Es fácil mecanizar el bronce de bismuto?

Sí. La lubricidad del bismuto confiere a la aleación una buena maquinabilidad; así, grados como el C89833 alcanzan un índice de aproximadamente 81, lo que la hace muy adecuada para componentes torneados y mecanizados destinados al manejo de fluidos.