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Kupfer C110 (TU0)

Kupfer C110 (TU0) ist eine Kupferlegierung mit hoher elektrischer Leitfähigkeit und eignet sich ideal für CNC-Bearbeitungsanwendungen, die eine effiziente elektrische Leistung, hervorragende Wärmeleitfähigkeit und langfristige Haltbarkeit erfordern.

Einführung in Kupfer C110 (TU0)

Kupfer C110 (TU0) ist eine hochreine Kupferlegierung, allgemein bekannt als Electrolytic Tough Pitch (ETP)-Kupfer, mit einem Reinheitsgrad von 99,9% oder höher. Diese Legierung ist für ihre hervorragende elektrische Leitfähigkeit, ihre überlegene Wärmeleitfähigkeit und ihre gute Korrosionsbeständigkeit bekannt. Die Bezeichnung TU0 zeigt an, dass sich das Material in seiner „unverformten“ Form befindet – ideal für zahlreiche Anwendungen, die hochwertiges, leitfähiges Kupfer erfordern.

Kupfer C110 (TU0) wird häufig zur Herstellung elektrischer Komponenten wie Drähte, Sammelschienen, Steckverbinder und weiterer Bauteile eingesetzt, bei denen eine hohe Leitfähigkeit und eine zuverlässige Leistung entscheidend sind. Es ist besonders beliebt für Anwendungen, die eine effiziente Wärmeübertragung und elektrische Stromleitung erfordern, und damit eine ausgezeichnete Wahl für die Energieverteilung, Telekommunikation und Elektronikindustrie. Aufgrund seiner vorteilhaften Eigenschaften wird Kupfer C110 (TU0) häufig für den CNC-Bearbeitungsservice ausgewählt und zur Fertigung von CNC-bearbeiteten Kupferteilen für verschiedenste Anwendungen eingesetzt.

Chemische, physikalische und mechanische Eigenschaften von Kupfer C110 (TU0)

Chemische Zusammensetzung (typisch)

Element	Zusammensetzungsbereich (Gew.-%)	Hauptfunktion
Kupfer (Cu)	≥99,9	Bietet hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit
Sauerstoff (O)	0,02–0,05	Trägt zur Bildung einer Kupferoxidschicht bei und verbessert die Korrosionsbeständigkeit
Weitere Elemente	≤0,05	Restbestandteile mit minimalem Einfluss auf die Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert (typisch)	Prüfnorm/Bedingung
Dichte	8,96 g/cm³	ASTM B311
Schmelzpunkt	1083°C	ASTM E29
Wärmeleitfähigkeit	398 W/m·K bei 20°C	ASTM E1952
Elektrische Leitfähigkeit	100% IACS bei 20°C	ASTM B193
Wärmeausdehnungskoeffizient	16,5 µm/m·°C	ASTM E228
Spezifische Wärmekapazität	385 J/kg·K	ASTM E1269
Elastizitätsmodul	110 GPa	ASTM E111

Mechanische Eigenschaften (weichgeglühter Zustand)

Eigenschaft	Wert (typisch)	Prüfnorm
Zugfestigkeit	210–300 MPa	ASTM E8/E8M – Probekörper über den gesamten Querschnitt
Streckgrenze (0,2%)	160–230 MPa	ASTM E8/E8M – Offset-Methode
Bruchdehnung	35–50%	ASTM E8/E8M – Messlänge = 50 mm
Härte	40–80 HB	ASTM E10 – Brinellhärte, 10-mm-Kugel/500-kg-Last
Ermüdungsfestigkeit	~200 MPa	ASTM E466 – rotierende Biegewechselbeanspruchung bei 10⁷ Zyklen
Kerbschlagzähigkeit	Mittel	ASTM E23 – gekerbt, Raumtemperatur

Hinweis: Diese Werte sind typisch für weichgeglühtes Kupfer C110 (TU0) und können je nach spezifischen Prozessbedingungen variieren.

Wesentliche Eigenschaften von Kupfer C110 (TU0)

Außergewöhnliche elektrische Leitfähigkeit (100% IACS)

Kupfer C110 (TU0) bietet eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit und ist damit ideal für die Energieverteilung und elektrische Komponenten, die einen minimalen Widerstand und eine hohe Effizienz erfordern.

Hohe Wärmeleitfähigkeit (398 W/m·K)

Dank seiner ausgezeichneten Wärmeleitfähigkeit überträgt Kupfer C110 (TU0) Wärme effizient und eignet sich daher für Wärmetauscher sowie Komponenten, die eine wirksame Kühlung oder Wärmeabfuhr benötigen.

Korrosionsbeständigkeit

Kupfer C110 (TU0) weist eine gute Korrosionsbeständigkeit auf, insbesondere in atmosphärischen und industriellen Umgebungen. Seine natürliche Oxidschicht bietet zusätzlichen Schutz und sorgt für eine lange Lebensdauer in unterschiedlichen Anwendungen.

Verarbeitbarkeit und Duktilität

Kupfer C110 (TU0) ist sehr gut verarbeitbar und besitzt eine ausgezeichnete Duktilität, die ein leichtes Formen, Ziehen und Stanzen ohne Rissbildung ermöglicht. Dadurch eignet es sich hervorragend für CNC-Bearbeitung und die Herstellung von Präzisionsteilen.

Nichtmagnetisch und stabile Leistung

Als nichtmagnetischer Werkstoff ist Kupfer C110 (TU0) ideal für empfindliche elektrische Komponenten. Zudem behält es seine Festigkeit und Leitfähigkeit auch bei höheren Temperaturen bei und bleibt dadurch unter extremen Bedingungen stabil.

Herausforderungen und Lösungen bei der CNC-Bearbeitung von Kupfer C110 (TU0)

Bearbeitungsherausforderungen

Kaltverfestigung

Kupfer C110 (TU0) kann sich während der Bearbeitung kaltverfestigen, wodurch die Härte steigt und die Zerspanung erschwert wird.

Lösung: Scharfe Werkzeuge mit positivem Spanwinkel und niedrige Schnittgeschwindigkeiten verwenden, um eine übermäßige Kaltverfestigung zu vermeiden. Eine geeignete Kühlmittelzufuhr kann zudem den Wärmeeintrag reduzieren.

Spanbildung

Kupfer C110 (TU0) erzeugt lange Späne, die schwer zu kontrollieren sein können und den Bearbeitungsprozess beeinträchtigen können.

Lösung: Spanbrecher einsetzen und einen gleichmäßigen Kühlmittelfluss aufrechterhalten, um eine effiziente Spanabfuhr zu unterstützen und Werkzeugschäden zu vermeiden.

Werkzeugverschleiß

Obwohl Kupfer C110 (TU0) im Vergleich zu anderen Metallen relativ weich ist, kann es bei hohen Schnittgeschwindigkeiten ohne geeignete Werkzeuge zu Werkzeugverschleiß führen.

Lösung: Hartmetall- oder Schnellarbeitsstahlwerkzeuge mit geeigneten Beschichtungen (z. B. TiAlN) einsetzen, um den Verschleiß zu reduzieren und die Standzeit zu erhöhen.

Optimierte Bearbeitungsstrategien

Werkzeugauswahl

Parameter	Empfehlung	Begründung
Werkzeugmaterial	Hartmetallwerkzeuge mit TiAlN-Beschichtung	Reduziert Verschleiß und verlängert die Standzeit in anspruchsvollen Materialien
Geometrie	Positiver Spanwinkel, scharfe Schneiden	Verbessert den Spanfluss und verhindert Materialaufbau
Schnittgeschwindigkeit	250–350 m/min	Verhindert übermäßige Erwärmung und erhöht die Werkzeuglebensdauer
Vorschub	0,10–0,20 mm/U	Sorgt für einen ruhigen Schnitt und verhindert Materialverformung
Kühlschmierstoff	Flutkühlung oder Luftstrahl	Reduziert den Wärmeeintrag und unterstützt die Spanabfuhr

Schnittparameter für Kupfer C110 (ISO 513-konform)

Operation	Geschwindigkeit (m/min)	Vorschub (mm/U)	Schnitttiefe (mm)	Kühlmitteldruck (bar)
Schruppen	200–300	0,15–0,25	2,0–4,0	25–40 (Flutkühlung)
Schlichten	300–350	0,05–0,10	0,5–1,0	30–50 (Flutkühlung)

Typische Bearbeitungsservices für Kupfer C110 (TU0)

Kupfer C110 (TU0) eignet sich ideal für verschiedene CNC-Bearbeitungsprozesse, die hohe Präzision und hervorragende Leitfähigkeit erfordern. Nachfolgend sind die typischen Bearbeitungsservices aufgeführt:

Bearbeitungsverfahren	Eignung für Kupfer C110 (TU0)
CNC-Bearbeitung	Ideal zur Herstellung elektrischer Steckverbinder, Sammelschienen und komplexer Teile mit hohen Anforderungen an die Leitfähigkeit
CNC-Fräsen	Geeignet zur Bearbeitung ebener Flächen, Taschen und komplexer Formen mit feinen Details
CNC-Drehen	Ausgezeichnet zur Herstellung zylindrischer Teile wie Stäbe, Rohre und Steckverbinder
CNC-Bohren	Ideal für präzise Bohrungen mit minimaler Gratbildung
CNC-Ausdrehen	Perfekt zum Aufweiten von Bohrungen mit engen Toleranzen und glatter Oberfläche
CNC-Schleifen	Erzielt hochwertige Oberflächen auf Teilen mit hoher Maßgenauigkeit
Mehrachsbearbeitung	Ermöglicht die Bearbeitung komplexer, mehrmerkmaliger Teile in einer Aufspannung und erhöht die Genauigkeit
Präzisionsbearbeitung	Bietet extrem enge Toleranzen für kritische Komponenten in Hochleistungssystemen
EDM-Bearbeitung	Ideal für filigrane Teile mit feinen Details, die mit klassischen Verfahren schwer zu bearbeiten wären

Oberflächenbehandlung für CNC-Teile aus Kupfer C110

Galvanisieren: Erhöht die Verschleißfestigkeit und den Korrosionsschutz durch das Aufbringen einer dünnen Metallschicht, z. B. Nickel, Silber oder Gold.
Polieren: Erzeugt eine glatte, reflektierende Oberfläche, die Optik und Funktionalität elektrischer Komponenten verbessert.
Bürsten: Erzeugt ein mattes Finish, reduziert Oberflächenglanz und erhält zugleich eine hochwertige Optik für sichtbare Komponenten.
PVD-Beschichtung: Bietet eine überlegene Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit sowie eine attraktive Farboptik für sichtbare Bauteile.
Passivieren: Verbessert die Korrosionsbeständigkeit durch das Entfernen von Verunreinigungen von der Oberfläche.
Pulverbeschichtung: Bietet dauerhaften Schutz vor Verschleiß und Umwelteinflüssen für Teile, die rauen Bedingungen ausgesetzt sind.
Teflon-Beschichtung: Ideal für Teile, die chemische Beständigkeit und reibungsarme Oberflächen benötigen.
Chrombeschichtung: Erhöht die Haltbarkeit, verbessert die Verschleißfestigkeit und sorgt für ein glänzendes, korrosionsbeständiges Finish.

Industrieanwendungen von Kupfer C110 (TU0)

Elektrik & Energieverteilung: Kupfer C110 (TU0) wird für Steckverbinder, elektrische Kontakte und Hochleistungs-Sammelschienen eingesetzt, bei denen sowohl Festigkeit als auch elektrische Leitfähigkeit entscheidend sind.
Luft- und Raumfahrt & Verteidigung: Geeignet für hochbelastete Komponenten wie Steckverbinder, Fahrwerkskomponenten und Aktuatoren in Luft- und Raumfahrtanwendungen.
Automobil: Eingesetzt für leistungsstarke elektrische Steckverbinder, Klemmen und weitere Komponenten in Elektro- und Hybridfahrzeugen.
Unterhaltungselektronik: Präzisionskomponenten wie Kühlkörper, Steckverbinder und Federn für Consumer-Elektronik mit hohen Anforderungen an Leitfähigkeit und Zuverlässigkeit.