1. Qué es el carburo de tungsteno

El carburo de tungsteno es un compuesto formado por tungsteno y carbono. Para muchas aplicaciones industriales se combina con un aglutinante metálico, normalmente cobalto o níquel, para obtener un material que reúne la dureza del carburo con la resistencia mecánica necesaria para trabajar bajo presión, fricción y desgaste continuo.

Esta combinación forma parte de lo que industrialmente se conoce como carburo cementado o metal duro.

Su importancia no depende solamente del tungsteno que contiene, sino de las propiedades que adquiere después de su fabricación. Por eso se utiliza en procesos donde la duración de una herramienta, la estabilidad de una pieza y la precisión del trabajo tienen un efecto directo sobre la productividad.

2. Las propiedades que lo hacen importante para la industria

El carburo de tungsteno destaca por su elevada dureza, resistencia al desgaste, estabilidad dimensional y capacidad para trabajar bajo condiciones exigentes.

Entre sus principales propiedades se encuentran:

• Alta dureza.
• Resistencia a la abrasión.
• Resistencia a la compresión.
• Estabilidad frente al desgaste.
• Buen desempeño bajo condiciones de calor y fricción.
• Capacidad para conservar filos y superficies de trabajo durante periodos prolongados.
• Resistencia en aplicaciones de alta presión.

Estas características permiten fabricar herramientas que mantienen su desempeño durante más tiempo y componentes capaces de soportar operaciones repetitivas sin deformarse fácilmente.

Su dureza y resistencia al desgaste explican su presencia en herramientas de perforación y corte utilizadas para trabajar metales, plásticos, madera y materiales compuestos. Un análisis de ciclo de vida publicado por la Universidad Tecnológica de Chalmers también reconoce estas propiedades como la base de su amplia utilización dentro de la manufactura.

3. En qué sectores y procesos se utiliza

El carburo de tungsteno se utiliza principalmente donde existe desgaste, abrasión, presión o necesidad de conservar una alta precisión.

Puede encontrarse en:

• Brocas.
• Insertos de corte.
• Fresas.
• Cuchillas industriales.
• Herramientas para torneado y fresado.
• Dados y moldes.
• Punzones.
• Herramientas para perforación de roca.
• Componentes para minería y construcción.
• Piezas de desgaste.
• Sellos, boquillas y componentes de bombas.
• Recubrimientos para componentes industriales.

En la manufactura y el procesamiento de metales permite realizar operaciones de corte y maquinado a altas velocidades. En minería, construcción, petróleo y gas se utiliza en herramientas de perforación y componentes expuestos a condiciones abrasivas.

También puede emplearse en recubrimientos destinados a proteger componentes de turbinas, equipos de producción energética, bombas, válvulas y maquinaria industrial. Su función es prolongar la vida útil de las piezas y conservar su desempeño en ambientes de alto desgaste.

4. Cómo se genera el scrap de carburo de tungsteno

El scrap aparece cuando una herramienta o componente termina su vida útil, se rompe, pierde su geometría de trabajo o deja de cumplir con las especificaciones de un proceso.

También puede generarse durante la fabricación, rectificación, afilado, pulido y mantenimiento de herramientas.

Sus presentaciones más comunes incluyen:

• Insertos desgastados.
• Brocas rotas o fuera de uso.
• Fresas y herramientas de corte.
• Dados y moldes descartados.
• Piezas industriales de metal duro.
• Fragmentos y sólidos.
• Polvos.
• Lodos provenientes del rectificado o pulido.
• Material rechazado durante la fabricación.

El scrap sólido incluye herramientas, insertos, brocas y moldes usados o defectuosos. Los residuos finos comprenden polvos y lodos generados durante procesos como el rectificado y el pulido. Esta clasificación es utilizada por fabricantes que cuentan con sistemas de recuperación de carburo cementado. Sumitomo Electric señala que la separación y recolección de ambas presentaciones son fundamentales para completar el ciclo de reciclaje.

5. Por qué recuperar es mejor que volver a extraer

Obtener tungsteno mediante minería requiere localizar el mineral, extraerlo, triturarlo, concentrarlo y someterlo a diferentes procesos antes de convertirlo en una materia prima apta para fabricar carburo de tungsteno.

En cambio, una herramienta de carburo cementado ya contiene una concentración elevada de tungsteno. De acuerdo con información de Sumitomo Electric, el mineral extraído puede contener menos de 1% de tungsteno, mientras que una herramienta de carburo cementado puede contener aproximadamente 85%.

Esto significa que el scrap industrial puede ser una fuente secundaria mucho más concentrada que el mineral original.

Recuperarlo permite:

• Aprovechar tungsteno que ya fue extraído.
• Reducir la necesidad de procesar mayores cantidades de mineral.
• Disminuir el consumo de agua, energía y productos químicos asociados con la producción primaria.
• Reducir la generación de residuos mineros.
• Evitar que un material estratégico se mezcle con residuos comunes.
• Fortalecer el abastecimiento de materias primas para nuevos procesos industriales.

Los estudios de ciclo de vida muestran que la minería, la hidrometalurgia y la metalurgia de polvos concentran una parte importante del impacto ambiental de la producción de carburo cementado. También señalan que incorporar material reciclado reduce considerablemente esos impactos.

Producir carburo cementado a partir de materias primas primarias requiere cantidades importantes de energía y productos químicos. Por ello, recuperar tungsteno y cobalto contenidos en productos usados contribuye tanto a reducir el impacto ambiental como a fortalecer la seguridad de suministro. Una investigación de VTT publicada en 2024 analiza precisamente los beneficios de producir carburo cementado mediante una ruta de reciclaje.

6. El impacto económico de conservar su valor

Recuperar carburo de tungsteno no solamente reduce el impacto relacionado con la extracción de minerales. También permite conservar el valor de un material que la empresa ya utilizó dentro de su operación.

Cuando las herramientas desgastadas se mezclan con otros metales, basura industrial o residuos contaminados, su identificación se vuelve más compleja y puede disminuir su potencial de valorización.

Una gestión adecuada ayuda a:

• Recuperar valor de herramientas que ya no son funcionales.
• Evitar pérdidas provocadas por mezclas o contaminación.
• Reducir acumulaciones innecesarias dentro de la planta.
• Identificar áreas y procesos que generan más scrap.
• Detectar mermas y oportunidades de mejora.
• Mantener un registro del material generado.
• Dar certidumbre sobre su peso, composición y destino.
• Reducir la dependencia de materias primas obtenidas exclusivamente mediante minería.

La ventaja económica comienza desde la separación. Una herramienta fuera de uso puede dejar de tener valor operativo, pero el material que contiene continúa formando parte de una cadena industrial.

7. La importancia de separar e identificar el material

No todas las herramientas tienen la misma composición. El porcentaje de tungsteno y la presencia de cobalto, níquel u otros elementos pueden cambiar según el grado de carburo y la aplicación para la que fueron fabricadas.

Por esa razón, el scrap debe separarse según su presentación y mantenerse libre de materiales ajenos.

Algunas prácticas importantes son:

• Separar el carburo de tungsteno de los aceros y metales comunes.
• No mezclar herramientas completas con polvos o lodos.
• Utilizar contenedores definidos.
• Evitar contaminación con basura, aceites o materiales ajenos.
• Identificar el proceso y el área donde se genera.
• Mantener registros de cantidades y fechas de recolección.
• Permitir la revisión e identificación especializada del material.

La correcta separación facilita su análisis, mejora la transparencia de la valorización y permite definir la ruta de recuperación adecuada.

8. Cómo vuelve el carburo de tungsteno a la cadena de valor

La reincorporación del carburo de tungsteno comienza desde el momento en que el scrap se separa y almacena correctamente dentro de la empresa generadora. Conservarlo libre de mezclas y distinguir entre herramientas, sólidos, polvos y lodos facilita su identificación y permite definir la ruta de recuperación más adecuada.

Después de su recolección, el material se clasifica y analiza para determinar su composición y condiciones. Dependiendo de estas características, puede pasar por procesos directos, químicos o metalúrgicos que permiten recuperar sus componentes y transformarlos nuevamente en materia prima.

El material recuperado puede utilizarse en la fabricación de:

• Herramientas de corte.
• Insertos.
• Brocas.
• Componentes de desgaste.
• Polvos para procesos metalúrgicos.
• Carburos cementados.
• Aleaciones y productos especializados.

El carburo de tungsteno no necesariamente vuelve al mismo producto del que provino. Una herramienta desgastada puede convertirse en materia prima para una nueva aplicación y continuar aportando sus propiedades dentro de otros procesos industriales.

De esta manera, el final de una broca, un inserto o una pieza no representa el final del material. Su recuperación permite que el carburo de tungsteno permanezca dentro de la cadena de valor y forme parte de nuevos ciclos productivos.