Kupfer C103 (TU2)

Einführung in Kupfer C103 (TU2)

Kupfer C103 (TU2) ist eine spezifische Qualität von sauerstofffreiem Kupfer, die für ihre außergewöhnlich hohe elektrische Leitfähigkeit und hervorragende Korrosionsbeständigkeit bekannt ist. Diese Kupfergüte enthält nur eine minimale Menge Sauerstoff (unter 0,001%) und wird häufig als Oxygen-Free High Conductivity (OFHC)-Kupfer bezeichnet. Die Bezeichnung TU2 weist auf die spezifische Reinheit und die sauerstofffreie Qualität des Kupfers hin, die sich für verschiedene industrielle Anwendungen eignet, bei denen hohe Leistung und minimale Verunreinigungen entscheidend sind.

Kupfer C103 (TU2) wird häufig dort eingesetzt, wo eine hohe elektrische Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit von größter Bedeutung sind. Es wird in elektrischen Energiesystemen, der Telekommunikation sowie in präzisen elektronischen Komponenten in großem Umfang verwendet, wobei eine zuverlässige Performance ein Schlüsselfaktor ist. Die Fähigkeit von Kupfer C103 (TU2), seine Leitfähigkeit über lange Zeit aufrechtzuerhalten – selbst in rauen Umgebungen – macht es zu einem idealen Werkstoff für Bauteile wie Steckverbinder, Klemmen und elektrische Verdrahtungen in spezialisierten Branchen.

Aufgrund seiner hohen Reinheit eignet sich Kupfer C103 (TU2) sehr gut für Projekte im CNC-Bearbeitungsservice, insbesondere zur Herstellung von CNC-bearbeiteten Kupferteilen für elektrische Systeme, Telekommunikation und präzise elektronische Komponenten.

Chemische, physikalische und mechanische Eigenschaften von Kupfer C103 (TU2)

Chemische Zusammensetzung (typisch)

Physikalische Eigenschaften

Mechanische Eigenschaften (weichgeglühter Zustand)

Hinweis: Diese Werte sind repräsentativ für weichgeglühtes (weiches) Kupfer C103 (TU2) bei Raumtemperatur. Die mechanische Festigkeit steigt durch Kaltverformung, die Bruchdehnung kann jedoch abnehmen.

Wesentliche Eigenschaften von Kupfer C103 (TU2)

Überlegene elektrische Leitfähigkeit (≥101% IACS)

Kupfer C103 (TU2) zeichnet sich durch seine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit aus und erreicht gemäß ASTM B193 ≥101% nach dem International Annealed Copper Standard (IACS). Dieses hohe Leitfähigkeitsniveau stellt sicher, dass Kupfer C103 (TU2) eine hervorragende Wahl für Hochleistungsanwendungen ist, bei denen geringe ohmsche Verluste und ein effizienter Stromfluss entscheidend sind – etwa in Energiesystemen, Steckverbindern und elektrischen Komponenten.

Ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit (398 W/m·K)

Mit einer Wärmeleitfähigkeit von 398 W/m·K bei 20°C eignet sich Kupfer C103 (TU2) hervorragend für Anwendungen mit hohem Wärmeübergang. Damit ist es geeignet für Wärmetauscher, elektrische Systeme mit Bedarf an schneller Wärmeabfuhr sowie Komponenten, bei denen Temperaturmanagement wichtig ist. Die hohe Wärmeleitfähigkeit stellt sicher, dass Kupfer C103 (TU2) die in elektrischen Schaltungen oder Bauteilen erzeugte Wärme effizient ableiten kann.

Hohe Duktilität und Umformbarkeit

Kupfer C103 (TU2) besitzt eine hervorragende Duktilität, mit Bruchdehnungswerten typischerweise über 35% (ASTM E8/E8M), was eine sehr gute Umformbarkeit ermöglicht. Diese Eigenschaft ist in der CNC-Bearbeitung besonders wichtig, da Kupfer C103 (TU2) so problemlos zu komplexen Komponenten geformt werden kann, ohne die strukturelle Integrität zu beeinträchtigen. Das Material lässt sich kalt in unterschiedliche Formen umarbeiten, darunter Draht, dünne Bleche und Sammelschienen, und ist damit vielseitig für verschiedenste Anwendungen.

Korrosionsbeständigkeit und Langlebigkeit

Der niedrige Sauerstoffgehalt in Kupfer C103 (TU2) erhöht die Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in feuchten oder salzhaltigen Umgebungen. Im Gegensatz zu anderen Kupferlegierungen, die im Laufe der Zeit eine grüne Oxidschicht ausbilden können, behält Kupfer C103 (TU2) seine helle, metallische Oberfläche ohne nennenswerte Degradation – und gewährleistet so Langlebigkeit und Dauerhaftigkeit in Hochleistungsanwendungen. Seine Korrosionsbeständigkeit macht es ideal für Außenanwendungen, Meeresumgebungen und Energieverteilungssysteme.

Nichtmagnetisch und stabil im geglühten Zustand

Kupfer C103 (TU2) ist nichtmagnetisch, was für Anwendungen wichtig ist, die minimale Beeinflussung durch Magnetfelder erfordern, z. B. in der Telekommunikation und bei empfindlichen elektronischen Komponenten. Darüber hinaus behält Kupfer C103 (TU2) als geglühtes Kupfer seine ausgezeichnete Leitfähigkeit und Maßstabilität auch nach umfangreichen Umformprozessen bei, sodass der Werkstoff seine mechanischen und elektrischen Eigenschaften über lange Zeit zuverlässig beibehält.

Herausforderungen und Lösungen bei der CNC-Bearbeitung von Kupfer C103 (TU2)

Bearbeitungsherausforderungen

Kaltverfestigung

Kupfer C103 (TU2) neigt zur Kaltverfestigung, insbesondere bei hohen Schnittgeschwindigkeiten. Während sich das Material verformt, steigt seine Härte, was die Bearbeitung erschwert und zu erhöhtem Werkzeugverschleiß sowie potenzieller Bauteilverformung führen kann.

• Lösung: CNC-Bearbeiter sollten niedrigere Schnittgeschwindigkeiten einsetzen und die Vorschübe optimieren, um Kaltverfestigung zu reduzieren. Werkzeugbeschichtungen wie TiAlN können zudem die Reibung verringern und verhindern, dass sich das Material an der Schneidkante verfestigt.

Spanbildung

Aufgrund seiner hohen Duktilität erzeugt Kupfer C103 (TU2) lange, fadenförmige Späne, die sich in der Maschine verfangen können, Störungen verursachen und das Werkstück beschädigen.

• Lösung: Spanbrecher oder Werkzeuge mit positivem Spanwinkel verbessern den Spanfluss und helfen, Spanaufbau zu reduzieren. Außerdem unterstützt ein gleichmäßiger Kühlmittelfluss die Spanabfuhr und verhindert Verstopfungen.

Hohe Wärmeleitfähigkeit

Kupfer C103 (TU2) besitzt eine hohe Wärmeleitfähigkeit, was zu einem übermäßigen Wärmeeintrag an der Schnittstelle führen kann. Dies kann den Werkzeugverschleiß beschleunigen und die Qualität der Oberfläche beeinträchtigen.

• Lösung: Ein leistungsfähiges Kühlschmiersystem ist entscheidend, um den Wärmeeintrag zu beherrschen. Hartmetallwerkzeuge mit höherer thermischer Beständigkeit werden ebenfalls empfohlen, um die Wärmeeinflüsse im Bearbeitungsprozess zu reduzieren.

Optimierte Bearbeitungsstrategien

Werkzeugauswahl

Schnittparameter für Kupfer C103 (ISO 513-konform)

Typische Bearbeitungsservices für Kupfer C103 (TU2)

Kupfer C103 (TU2) eignet sich für verschiedene Bearbeitungsverfahren, erfordert jedoch eine sorgfältige Parametereinstellung, um hochwertige Oberflächen und eine effiziente Produktion sicherzustellen. Nachfolgend sind die typischen Bearbeitungsservices aufgeführt:

Oberflächenbehandlung für CNC-Teile aus Kupfer C103

• Galvanisieren: Beschichtung von Kupfer mit einer Schicht aus Zinn, Nickel oder Silber zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit und Verbesserung der Lötbarkeit für elektrische Kontakte und Steckverbinder.

• Polieren: Erreicht eine glänzende, glatte Oberfläche (Ra 0,1–0,6 µm) und verbessert sowohl die optische Wirkung als auch die Kontaktqualität in elektronischen Komponenten.

• Bürsten: Erzeugt satinierte oder matte Oberflächen, reduziert Blendung und verbessert das Erscheinungsbild sichtbarer Teile in Konsumprodukten und elektrischen Geräten.

• PVD-Beschichtung: Dünne Beschichtungen (2–3 µm), die Verschleißfestigkeit, Farbstabilität und Haltbarkeit für Hochleistungs-Elektrokomponenten verbessern.

• Passivieren: Chemische Behandlung, die die Korrosionsbeständigkeit erhöht, indem Restöle und Oxide von der Kupferoberfläche entfernt werden.

• Pulverbeschichtung: Eine robuste Polymerbeschichtung, ideal für Komponenten in rauen Umgebungen, mit hervorragendem Schutz gegen Feuchtigkeit, UV-Strahlung und Abrieb.

• Teflon-Beschichtung: Bietet ausgezeichnete chemische Beständigkeit und Antihaft-Eigenschaften – ideal für Bauteile, die aggressiven Medien ausgesetzt sind.

• Chrombeschichtung: Fügt eine dünne Chromschicht hinzu, um Verschleißfestigkeit, Oberflächenhärte und eine glänzende Oberfläche für hochwertige elektrische Teile zu verbessern.

Industrieanwendungen von Kupfer C103 (TU2)

• Elektrik & Energieverteilung: Kupfer C103 (TU2) wird aufgrund seiner hohen elektrischen Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit häufig für Sammelschienen, Stromsteckverbinder und Kabel eingesetzt.

• Luft- und Raumfahrt & Verteidigung: Ideal für Komponenten mit niedriger magnetischer Permeabilität, z. B. elektrische Systeme in Flugzeugen und hochpräzise Steckverbinder.

• Medizintechnik: Eingesetzt in MRT-Geräten und anderen Anlagen, die nichtmagnetische, leitfähige Komponenten erfordern.

• Automobil: Hochstrom-Steckverbinder, elektrische Klemmen und Sicherungskästen.

• Unterhaltungselektronik: Lautsprecherklemmen, Hochleistungs-Steckverbinder und weitere elektrische Teile, bei denen Leitfähigkeit entscheidend ist.