Invar y Kovar: aleaciones de baja dilatación

El Invar (del francés invariable) es una aleación binaria compuesta aproximadamente por un 36% de níquel y un 64% de hierro. Su característica más notable es un coeficiente de dilatación térmica (CTE, Coefficient of Thermal Expansion) extremadamente bajo, del orden de 1,2–2,0 × 10⁻⁶/°C en el rango de temperaturas ambientales. Esta propiedad lo convierte en el material predilecto para instrumentos de medición de alta precisión, patrones de longitud y componentes estructurales donde cualquier expansión térmica comprometería la exactitud del sistema.

Por otro lado, el Kovar es una aleación ternaria de hierro, níquel (29%) y cobalto (17%). A diferencia del Invar, el Kovar posee un CTE diseñado específicamente (aprox. 5,0 × 10⁻⁶/°C) para igualar el de los vidrios de borosilicato y ciertas cerámicas. Esta propiedad es vital para la fabricación de sellos herméticos metal-vidrio, componentes electrónicos encapsulados y aplicaciones donde se requiere una unión estanca que no falle ante los ciclos de temperatura.

La elección entre ambos materiales depende estrictamente de la aplicación final. Mientras que el Invar busca la estabilidad absoluta, el Kovar busca la compatibilidad de expansión.

Fuente: Datos recopilados de especificaciones técnicas industriales (2026).

¿Cómo se mecanizan estas aleaciones?

El mecanizado de estas aleaciones presenta desafíos similares a los aceros inoxidables austeníticos, debido a su tenacidad y tendencia al endurecimiento por deformación (work hardening). Para obtener resultados óptimos, se recomienda:

1. Geometría de corte: Utilizar herramientas de metal duro (carburo) con filos vivos y geometrías de rastrillo positivo para minimizar la deformación del material.
2. Velocidades de corte: Según directrices de mecanizado de precisión, se recomienda iniciar con velocidades de corte moderadas, entre 24 y 37 m/min para desbaste, pudiendo alcanzar los 61 m/min en operaciones de acabado.
3. Refrigeración: Es obligatorio el uso de refrigeración abundante por inundación para evacuar el calor y evitar la distorsión térmica de la pieza, la cual es muy sensible debido a su baja conductividad térmica.
4. Estabilización: En piezas críticas, es recomendable realizar un tratamiento de alivio de tensiones después del desbaste, dejando reposar la pieza entre 24 y 48 horas antes de proceder al acabado final.

Estas aleaciones son críticas en el sector aeroespacial y de semiconductores. Empresas especializadas en el mecanizado de grandes dimensiones suelen emplear estas aleaciones para fabricar útiles de montaje de satélites o bastidores de láseres, donde la precisión debe mantenerse constante independientemente de si el equipo está en tierra o en el espacio.

Requisitos de calidad y normativa

Al trabajar con estos materiales, la industria suele regirse por normas internacionales como la ASTM F15 (para el Kovar), que especifica la composición química y las propiedades de expansión necesarias para asegurar la integridad de los sellos. En España, las empresas que procesan estos materiales deben cumplir con la normativa de seguridad industrial y gestión de residuos, incluyendo la Ley 7/2022, de 8 de abril, de residuos y suelos contaminados para una economía circular, especialmente en lo referente a la gestión de virutas de aleaciones de níquel.

Es común que los clientes exijan certificados de material que garanticen la trazabilidad y la composición química exacta. La metrología dimensional es, por tanto, una etapa ineludible en el proceso, empleando sistemas de control de calidad mediante máquinas de medición por coordenadas (CMM) para verificar que las tolerancias geométricas se mantienen dentro de los rangos exigidos, que a menudo son inferiores a 10 µm.

• ISO (Organización Internacional de Normalización)^[1]
• UNE (Asociación Española de Normalización)^[2]
• ASTM International - Especificación F15 para aleaciones de sellado hierro-níquel-cobalto^[3]
• Directrices de mecanizado de aleaciones de baja dilatación (Vertex AI Research, 2026)^[4]