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Kupfer C151 (Tellurkupfer)

Kupfer C151 (Tellurkupfer) ist eine leistungsstarke Kupferlegierung, die für präzise elektrische Komponenten entwickelt wurde und eine hervorragende elektrische Leitfähigkeit sowie sehr gute Zerspanbarkeit bietet.

Einführung in Kupfer C151 (Tellurkupfer)

Kupfer C151, auch als Tellurkupfer bekannt, ist eine Legierung, die Kupfer mit einem geringen Anteil Tellur kombiniert, um die Zerspanbarkeit zu verbessern und gleichzeitig eine ausgezeichnete elektrische und thermische Leitfähigkeit zu erhalten. Diese Legierung wird häufig in Anwendungen eingesetzt, die Präzision und Leistung erfordern – insbesondere in Branchen, die hochwertige elektrische Verbindungen und Wärmetransfersysteme verlangen. Kupfer C151 eignet sich ideal für CNC-Bearbeitungsdienstleistungen, bei denen sowohl Leitfähigkeit als auch eine einfache Bearbeitung entscheidend sind.

Kupfer C151 hebt sich unter den Kupferlegierungen durch seine überlegene Zerspanbarkeit hervor und ist damit ideal für die Massenproduktion filigraner elektrischer Komponenten, wobei es im Vergleich zu anderen Kupferlegierungen eine hervorragende Leitfähigkeit und Festigkeit beibehält.

Diese Kupferlegierung ist besonders geschätzt in der Telekommunikations-, Elektro- und Luft- und Raumfahrtindustrie. CNC-gefertigte Kupfer-C151-Teile werden häufig für elektrische Kontakte, Steckverbinder und Komponenten in Hochleistungsanwendungen eingesetzt und bieten sowohl Zuverlässigkeit als auch Langlebigkeit.

Chemische, physikalische und mechanische Eigenschaften von Kupfer C151 (Tellurkupfer)

Chemische Zusammensetzung (typisch)

Element	Zusammensetzungsbereich (Gew.-%)	Hauptfunktion
Kupfer (Cu)	99,0%	Sichert hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit
Tellur (Te)	0,3–0,6%	Verbessert die Zerspanbarkeit, ohne die Leitfähigkeit zu beeinträchtigen
Weitere Elemente	≤0,1%	Restbestandteile mit minimalem Einfluss auf die Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Eigenschaft	Typischer Wert	Prüfnorm / Bedingung
Dichte	8,92 g/cm³	ASTM B311
Schmelzpunkt	1.083°C	ASTM E29
Wärmeleitfähigkeit	220 W/m·K bei 20°C	ASTM E1952
Elektrische Leitfähigkeit	75% IACS bei 20°C	ASTM B193
Wärmeausdehnungskoeffizient	17,5 µm/m·°C	ASTM E228
Spezifische Wärmekapazität	380 J/kg·K	ASTM E1269
Elastizitätsmodul	110 GPa	ASTM E111

Mechanische Eigenschaften (weichgeglüht)

Eigenschaft	Typischer Wert	Prüfnorm
Zugfestigkeit	350–450 MPa	ASTM E8/E8M
Streckgrenze (0,2%)	250–350 MPa	ASTM E8/E8M
Dehnung	15–20%	ASTM E8/E8M
Härte	60–80 HB	ASTM E10
Dauerfestigkeit	~180 MPa	ASTM E466
Schlagzähigkeit	Gut	ASTM E23

Hinweis: Diese Werte sind typisch für weichgeglühtes Kupfer C151 und können je nach spezifischen Verarbeitungsbedingungen variieren.

Haupteigenschaften von Kupfer C151 (Tellurkupfer)

Ausgezeichnete Zerspanbarkeit

Kupfer C151 ist speziell für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung mit reduziertem Werkzeugverschleiß ausgelegt und eignet sich ideal für Präzisionsteile.

Hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit

Kupfer C151 bietet 75% IACS elektrische Leitfähigkeit und eine gute Wärmeleitfähigkeit und eignet sich für elektrische Kontakte und die Energieverteilung.

Erhöhte Festigkeit und Langlebigkeit

Der Tellurzusatz erhöht die Festigkeit, verbessert die Verschleißbeständigkeit und macht die Legierung geeignet für Anwendungen mit mechanischer Belastung.

Gute Korrosionsbeständigkeit

Kupfer C151 zeigt in den meisten industriellen Umgebungen eine gute Korrosionsbeständigkeit und eignet sich ideal für Bauteile, die Feuchtigkeit und milden Säuren ausgesetzt sind.

Ideal für Großserienfertigung

Dank der ausgezeichneten Zerspanbarkeit ist Kupfer C151 ein ideales Material für die Massenproduktion elektrischer Komponenten und Steckverbinder.

Herausforderungen und Lösungen bei der CNC-Bearbeitung von Kupfer C151 (Tellurkupfer)

Bearbeitungsherausforderungen

Tellurgehalt und Spanbildung

Das Tellur in Kupfer C151 kann lange, fadenförmige Späne verursachen, was die Bearbeitungseffizienz beeinträchtigen kann.

Lösung: Spanbrecher einsetzen und den Kühlschmierstofffluss erhöhen, um Spanverwicklungen zu vermeiden und einen reibungslosen Prozess sicherzustellen.

Werkzeugverschleiß

Die Festigkeit der Legierung kann bei Hochgeschwindigkeitsbearbeitung zu Werkzeugverschleiß führen.

Lösung: Hartmetall- oder TiN-beschichtete Werkzeuge verwenden und Schnittgeschwindigkeiten überwachen, um Verschleiß zu reduzieren und die Standzeit zu erhöhen.

Kaltverfestigung

Kupfer C151 kann sich während der Bearbeitung kaltverfestigen, was die weitere Bearbeitung erschweren kann.

Lösung: Moderate Schnittgeschwindigkeiten einsetzen und scharfe, hochwertige Werkzeuge mit effektiver Kühlung verwenden, um Kaltverfestigung zu vermeiden.

Optimierte Bearbeitungsstrategien

Werkzeugauswahl

Parameter	Empfehlung	Begründung
Werkzeugmaterial	Hartmetallwerkzeuge mit TiN-Beschichtung	Erhöht die Standzeit und reduziert Verschleiß
Geometrie	Positiver Spanwinkel, scharfe Schneiden	Verbessert den Spanfluss und reduziert Materialaufbau
Schnittgeschwindigkeit	100–180 m/min	Verhindert übermäßige Erwärmung und erhält die Werkzeugstandzeit
Vorschub	0,10–0,20 mm/U	Sichert ruhigen Schnitt und reduziert das Risiko der Kaltverfestigung
Kühlschmierstoff	Überflutungskühlung oder Luftblasung	Reduziert Wärmestau und unterstützt die Spanabfuhr

Schnittparameter für Kupfer C151 (ISO 513 Konformität)

Operation	Geschwindigkeit (m/min)	Vorschub (mm/U)	Schnitttiefe (mm)	Kühlmitteldruck (bar)
Schruppen	100–150	0,12–0,18	2,0–3,0	25–40
Schlichten	150–200	0,05–0,10	0,5–1,0	30–50

Wichtige Merkmale und Anwendungen von Kupfer C151 (Tellurkupfer)

Bearbeitungsverfahren	Funktion und Nutzen für Kupfer C151 (Tellurkupfer)
CNC-Bearbeitung	Erreicht ±0,01 mm Präzision für elektrische Komponenten mit hoher Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit.
CNC-Fräsen	Ideal zur Herstellung komplexer Merkmale wie Schlitze und Nuten in Energieverteilungsbauteilen.
CNC-Drehen	Geeignet für die Herstellung zylindrischer Komponenten wie elektrischer Steckverbinder mit engen Toleranzen.
CNC-Bohren	Bearbeitet Bohrungen mit einem Tiefen-/Durchmesserverhältnis von bis zu 10:1 für zuverlässige elektrische Verbindungen.
CNC-Ausdrehen	Erreicht enge Toleranzen und glatte Oberflächen für Rohre und elektrische Gehäuse.
CNC-Schleifen	Ermöglicht ausgezeichnete Oberflächengüten mit engen Toleranzen für elektrische Bauteile.
Mehrachsbearbeitung	Ideal für komplexe, hochpräzise Teile mit 3D-Merkmalen und filigranen Geometrien.
Präzisionsbearbeitung	Liefert extrem enge Toleranzen und glatte Oberflächen, die für elektrische Steckverbinder und Schaltanlagen erforderlich sind.
EDM-Bearbeitung	Einsatz für feine Merkmale und Mikrokomponenten wie Kontakte und Präzisionssteckverbinder.

Oberflächenbehandlung für CNC-Teile aus Kupfer C151

Galvanisieren: Fügt eine 5–10 µm Nickelbeschichtung hinzu, um die Korrosionsbeständigkeit bei elektrischen Steckverbindern zu erhöhen.
Polieren: Erzielt glatte, glänzende Oberflächen mit Ra 0,2–0,4 µm für optimale Leitfähigkeit und ansprechende Optik.
Bürsten: Erzeugt ein Satin-Finish mit gleichmäßiger Textur für mechanische und dekorative Bauteile.
PVD-Beschichtung: Fügt eine langlebige 2–5 µm Beschichtung hinzu, um vor Verschleiß und Korrosion zu schützen.
Passivierung: Erhöht die Korrosionsbeständigkeit um bis zu 30% und verlängert die Lebensdauer der Teile in rauen Umgebungen.
Pulverbeschichtung: Bietet eine 50–100 µm Schutzschicht für hohe Haltbarkeit und verbesserte UV-Beständigkeit.
Teflonbeschichtung: Fügt eine reibungsarme, chemikalienbeständige Schicht hinzu, ideal für Gleitkomponenten.
Chrombeschichtung: Fügt ein glänzendes, langlebiges Finish (10–20 µm Schichtdicke) zum Korrosionsschutz und für hochbelastete Anwendungen hinzu.

Industrieanwendungen von Kupfer C151 (Tellurkupfer)

Luft- und Raumfahrtindustrie: Kupfer C151 (Tellurkupfer) ermöglicht leistungsfähige elektrische Kontakte und Steckverbinder in der Avionik.
Elektro & Energie: Ideal für elektrische Schalter, Sammelschienen und Hochstromkomponenten, die Leitfähigkeit und Zerspanbarkeit erfordern.
Automobilindustrie: Verwendet für Steckverbinder und Klemmen in Elektrofahrzeugen (EVs) und Hybridsystemen und bietet verbesserte Leitfähigkeit und Langlebigkeit.