النحاس C151، المعروف أيضًا باسم نحاس التيلوريوم، هو سبيكة تجمع بين النحاس ونسبة صغيرة من التيلوريوم لتحسين قابليتها للتشغيل مع الحفاظ على موصلية كهربائية وحرارية ممتازة. تُستخدم هذه السبيكة على نطاق واسع في التطبيقات التي تتطلب الدقة والأداء، وخاصة في الصناعات التي تتطلب وصلات كهربائية عالية الجودة وأنظمة نقل حرارة فعّالة. يُعد النحاس C151 مثاليًا لـ خدمات التشغيل باستخدام ماكينات CNC حيث تكون كلٌّ من الموصلية وسهولة التشغيل ضرورية.
يتميز النحاس C151 بين سبائك النحاس بفضل قابليته الفائقة للتشغيل، مما يجعله مثاليًا للإنتاج الكمي للمكونات الكهربائية المعقدة مع الحفاظ على موصلية ممتازة وقوة مقارنةً بسبائك النحاس الأخرى.
تُقدَّر هذه السبيكة النحاسية كثيرًا في صناعات الاتصالات والكهرباء والفضاء الجوي. تُستخدم أجزاء النحاس C151 المشغَّلة بتقنية CNC عادةً في الملامسات الكهربائية والموصلات والمكونات في التطبيقات عالية الأداء، مما يوفر كلاً من الاعتمادية والمتانة.
العنصر | نطاق التركيب (٪ بالوزن) | الدور الرئيسي |
|---|---|---|
النحاس (Cu) | 99.0% | يضمن موصلية كهربائية وحرارية عالية |
التيلوريوم (Te) | 0.3–0.6% | يحسن قابلية التشغيل دون التضحية بالموصلية |
عناصر أخرى | ≤0.1% | عناصر متبقية ذات تأثير محدود على الخصائص |
الخاصية | القيمة (نموذجية) | معيار/شرط الاختبار |
|---|---|---|
الكثافة | 8.92 جم/سم³ | ASTM B311 |
نقطة الانصهار | 1083°م | ASTM E29 |
الموصلية الحرارية | 220 واط/م·ك عند 20°م | ASTM E1952 |
الموصلية الكهربائية | 75% IACS عند 20°م | ASTM B193 |
معامل التمدد | 17.5 ميكرومتر/م·°م | ASTM E228 |
السعة الحرارية النوعية | 380 جول/كجم·ك | ASTM E1269 |
معامل المرونة | 110 جيجا باسكال | ASTM E111 |
الخاصية | القيمة (نموذجية) | معيار الاختبار |
|---|---|---|
مقاومة الشد | 350–450 ميجا باسكال | ASTM E8/E8M |
حد الخضوع (0.2%) | 250–350 ميجا باسكال | ASTM E8/E8M |
الاستطالة | 15–20% | ASTM E8/E8M |
الصلادة | 60–80 HB | ASTM E10 |
مقاومة الكلل | ~180 ميجا باسكال | ASTM E466 |
مقاومة الصدمات | جيدة | ASTM E23 |
ملاحظة: هذه القيم نموذجية للنحاس C151 في حالة التخمير وقد تختلف حسب ظروف المعالجة المحددة.
صُمّم النحاس C151 خصيصًا للتشغيل عالي السرعة مع تقليل تآكل الأدوات، مما يجعله مثاليًا لأجزاء الدقة.
يوفر النحاس C151 موصلية كهربائية تبلغ 75% IACS وموصلية حرارية جيدة، وهو مناسب للملامسات الكهربائية وتوزيع الطاقة.
تعزز إضافة التيلوريوم القوة، وتحسن مقاومة التآكل، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات المعرضة لإجهاد ميكانيكي.
يُظهر النحاس C151 مقاومة للتآكل في معظم البيئات الصناعية، مما يجعله مثاليًا للمكونات المعرضة للرطوبة والأحماض الخفيفة.
بفضل قابليته الممتازة للتشغيل، يُعد النحاس C151 مادة مثالية للإنتاج الكمي للمكونات الكهربائية والموصلات.
قد يؤدي التيلوريوم في النحاس C151 إلى تكوين رايش طويل وخيطي، مما قد يؤثر في كفاءة التشغيل.
الحل: استخدم قواطع رايش وزِد تدفق سائل التبريد لمنع تشابك الرايش وضمان تشغيل سلس.
قد تتسبب قوة السبيكة في تآكل الأدوات أثناء التشغيل عالي السرعة.
الحل: استخدم أدوات كربيد أو أدوات مطلية بـ TiN، وراقب سرعات القطع لتقليل التآكل وإطالة عمر الأداة.
يمكن أن يتصلّد النحاس C151 أثناء التشغيل، مما يؤدي إلى صعوبات في المعالجة اللاحقة.
الحل: اعتمد سرعات قطع معتدلة واستخدم أدوات حادة وعالية الجودة مع تبريد فعّال لتجنب التصلّد.
المعلمة | التوصية | المبرر |
|---|---|---|
مادة الأداة | أدوات كربيد مع طلاء TiN | يعزز عمر الأداة ويقلل التآكل |
الهندسة | زاوية ميل موجبة، حواف حادة | يحسن تدفق الرايش ويقلل تراكم المادة |
سرعة القطع | 100–180 م/دقيقة | يمنع التسخين المفرط ويحافظ على عمر الأداة |
معدل التغذية | 0.10–0.20 مم/دورة | يضمن قطعًا سلسًا ويقلل خطر التصلّد أثناء التشغيل |
سائل التبريد | تبريد غزير أو نفث هواء | يساعد على تقليل تراكم الحرارة ويعين على إزالة الرايش |
العملية | السرعة (م/دقيقة) | التغذية (مم/دورة) | عمق القطع (مم) | ضغط سائل التبريد (بار) |
|---|---|---|---|---|
تشغيل خشن | 100–150 | 0.12–0.18 | 2.0–3.0 | 25–40 |
تشطيب | 150–200 | 0.05–0.10 | 0.5–1.0 | 30–50 |
عملية التشغيل | الوظيفة والفائدة للنحاس C151 (نحاس التيلوريوم) |
|---|---|
يحقق دقة ±0.01 مم لمكونات كهربائية عالية السرعة وعالية الدقة. | |
مثالي لإنتاج ميزات معقدة مثل الشقوق والأخاديد في أجزاء توزيع الطاقة. | |
مناسب لإنتاج مكونات أسطوانية مثل الموصلات الكهربائية بتفاوتات ضيقة. | |
ينفّذ ثقوبًا بنسبة عمق إلى قطر تصل إلى 10 مرات لضمان وصلات كهربائية موثوقة. | |
يحقق تفاوتات ضيقة وتشطيبات ملساء للأنابيب وأغلفة المكونات الكهربائية. | |
يوفر تشطيبات سطحية ممتازة مع تفاوتات ضيقة للأجزاء الكهربائية. | |
مثالي لإنتاج أجزاء معقدة وعالية الدقة بميزات ثلاثية الأبعاد وأشكال هندسية دقيقة. | |
يوفر تفاوتات فائقة الضيق وتشطيبات ملساء مطلوبة للموصلات الكهربائية ومعدات المفاتيح. | |
يُستخدم للميزات الدقيقة والمكونات الميكروية مثل الملامسات والموصلات الدقيقة. |
الطلاء الكهربائي: يضيف طلاء نيكل بسماكة 5–10 ميكرومتر لتعزيز مقاومة التآكل في الموصلات الكهربائية.
التلميع: يحقق تشطيبات ناعمة ولامعة بقيمة Ra 0.2–0.4 ميكرومتر لأفضل موصلية وجاذبية شكلية.
التخشين بالفرشاة: يوفر تشطيبًا ساتانيًا بملمس موحّد للأجزاء الميكانيكية والزخرفية.
طلاء PVD: يضيف طبقة متينة بسماكة 2–5 ميكرومتر للحماية من التآكل والصدأ.
التخميل: يعزز مقاومة التآكل بنسبة تصل إلى 30%، مما يطيل عمر القطعة في البيئات القاسية.
الطلاء بالمسحوق: يوفر طبقة حماية بسماكة 50–100 ميكرومتر للمتانة وتعزيز مقاومة الأشعة فوق البنفسجية.
طلاء التيفلون: يضيف طبقة منخفضة الاحتكاك ومقاومة للمواد الكيميائية مثالية للمكونات المنزلقة.
الطلاء بالكروم: يضيف تشطيبًا لامعًا ومتينا (بسماكة 10–20 ميكرومتر) للحماية من التآكل وتطبيقات الأحمال العالية.
صناعة الطيران والفضاء: يُستخدم النحاس C151 (نحاس التيلوريوم) لإنتاج ملامسات وموصلات كهربائية عالية الأداء في إلكترونيات الطيران.
الكهرباء وتوليد الطاقة: مثالي للمفاتيح الكهربائية وقضبان التوزيع والمكونات عالية التيار التي تتطلب موصلية وقابلية تشغيل.
صناعة السيارات: يُستخدم للموصلات والأطراف في المركبات الكهربائية (EV) والأنظمة الهجينة، موفرًا موصلية محسّنة ومتانه أعلى.