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Kupfer C194 (hochfestes Kupfer)

Kupfer C194 (hochfestes Kupfer) ist eine leistungsstarke Kupferlegierung, die für hochfeste Anwendungen entwickelt wurde und sowohl hohe mechanische Festigkeit als auch ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit bietet.

Einführung in Kupfer C194 (hochfestes Kupfer)

Kupfer C194 ist eine Hochleistungs-Kupferlegierung, die für ihre hervorragende Kombination aus hoher Festigkeit, guter elektrischer Leitfähigkeit und verbesserten mechanischen Eigenschaften bekannt ist. Sie enthält kontrollierte Mengen an Legierungselementen, die eine ausgezeichnete Festigkeit, Verschleißbeständigkeit und Duktilität ermöglichen. Kupfer C194 eignet sich ideal für präzise CNC-Bearbeitungsdienstleistungen, bei denen sowohl hohe Festigkeit als auch hervorragende elektrische Leistungsfähigkeit erforderlich sind.

Kupfer C194 wird häufig in Anwendungen in Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Elektrotechnik und Telekommunikation eingesetzt. CNC-gefertigte Kupfer-C194-Teile werden typischerweise in Steckverbindern, Schaltanlagen, Klemmen und anderen elektrischen Komponenten verwendet, die eine hohe Leitfähigkeit in Kombination mit Festigkeit und Langlebigkeit erfordern.

Chemische, physikalische und mechanische Eigenschaften von Kupfer C194 (hochfestes Kupfer)

Chemische Zusammensetzung (typisch)

Element	Zusammensetzungsbereich (Gew.-%)	Hauptfunktion
Kupfer (Cu)	98,0%	Bietet ausgezeichnete elektrische und thermische Leitfähigkeit
Phosphor (P)	0,015–0,045%	Erhöht die Festigkeit und verbessert die Zerspanbarkeit
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	70% IACS bei 20°C	ASTM B193
Wärmeausdehnungskoeffizient	17,0 µm/m·°C	ASTM E228
Spezifische Wärmekapazität	390 J/kg·K	ASTM E1269
Elastizitätsmodul	125 GPa	ASTM E111

Mechanische Eigenschaften (weichgeglüht)

Eigenschaft	Typischer Wert	Prüfnorm
Zugfestigkeit	600–750 MPa	ASTM E8/E8M
Streckgrenze (0,2%)	450–600 MPa	ASTM E8/E8M
Dehnung	10–25%	ASTM E8/E8M
Härte	150–220 HB	ASTM E10
Dauerfestigkeit	~250 MPa	ASTM E466
Schlagzähigkeit	Mittel	ASTM E23

Hinweis: Diese Werte sind typisch für weichgeglühtes Kupfer C194 und können je nach spezifischen Verarbeitungsbedingungen variieren.

Haupteigenschaften von Kupfer C194 (hochfestes Kupfer)

Hohe Festigkeit und Langlebigkeit

Kupfer C194 zeigt eine Zugfestigkeit von bis zu 750 MPa und ist damit ein ideales Material für Anwendungen, die hohe mechanische Festigkeit und Verschleißbeständigkeit erfordern.

Mittlere elektrische Leitfähigkeit

Mit 70% IACS elektrischer Leitfähigkeit eignet sich Kupfer C194 hervorragend für elektrische Komponenten mit hoher Festigkeit und mittlerer Leitfähigkeit.

Ausgezeichnete Zerspanbarkeit

Die ausgewogene Zusammensetzung aus Kupfer und Phosphor verbessert die Zerspanbarkeit und ermöglicht präzise CNC-Bearbeitung, ohne die Festigkeit zu beeinträchtigen.

Gute Korrosionsbeständigkeit

Kupfer C194 besitzt in den meisten Umgebungen eine gute Korrosionsbeständigkeit und eignet sich ideal für Teile, die Feuchtigkeit und milden Chemikalien ausgesetzt sind.

Verbesserte Dauerfestigkeit

Die Dauerfestigkeit der Legierung von etwa 250 MPa stellt sicher, dass sie wiederholten Belastungen standhält und sich für dynamische Anwendungen eignet.

Herausforderungen und Lösungen bei der CNC-Bearbeitung von Kupfer C194 (hochfestes Kupfer)

Bearbeitungsherausforderungen

Hohe Härte und Werkzeugverschleiß

Aufgrund der hohen Festigkeit kann Kupfer C194 während der Bearbeitung zu erheblichem Werkzeugverschleiß führen, insbesondere bei Hochgeschwindigkeitsoperationen.

Lösung: Hartmetallwerkzeuge mit TiN- oder TiAlN-Beschichtungen verwenden, um den Verschleiß zu reduzieren und die Standzeit zu verlängern.

Kaltverfestigung

Kupfer C194 neigt dazu, sich schnell kaltzuverfestigen, was nachfolgende Bearbeitungsschritte erschwert.

Lösung: Moderate Schnittgeschwindigkeiten einhalten und scharfe Werkzeuge verwenden, um Kaltverfestigung zu vermeiden.

Spanbildung

Die hohe Festigkeit des Materials kann lange, fadenförmige Späne erzeugen, die die Bearbeitungseffizienz beeinträchtigen.

Lösung: Spanbrecher einsetzen und den Kühlschmierstofffluss erhöhen, um eine saubere Spanabfuhr sicherzustellen und die Oberflächengüte zu verbessern.

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 verlängert die Werkzeugstandzeit
Vorschub	0,08–0,12 mm/U	Sichert ruhigen Schnitt und reduziert das Risiko der Kaltverfestigung
Kühlschmierstoff	Überflutungskühlung oder Luftblasung	Reduziert Wärmestau und unterstützt die Spanabfuhr

Schnittparameter für Kupfer C194 (ISO 513 Konformität)

Operation	Geschwindigkeit (m/min)	Vorschub (mm/U)	Schnitttiefe (mm)	Kühlmitteldruck (bar)
Schruppen	100–150	0,10–0,15	2,0–3,0	25–40
Schlichten	150–200	0,05–0,10	0,5–1,0	30–50

Wichtige Merkmale und Anwendungen für Kupfer C194 (hochfestes Kupfer)

Bearbeitungsverfahren	Funktion und Nutzen für Kupfer C194 (hochfestes Kupfer)
CNC-Bearbeitung	Erreicht ±0,01 mm Präzision für hochfeste elektrische Steckverbinder und Komponenten.
CNC-Fräsen	Ideal zur Herstellung komplexer Merkmale wie Schlitze, Nuten und Formen in elektrischen Bauteilen.
CNC-Drehen	Geeignet zum Drehen zylindrischer Komponenten wie Steckverbinder und Klemmen mit engen Toleranzen.
CNC-Bohren	Eingesetzt zum Bohren hochpräziser Löcher in elektrischen Komponenten, einschließlich Steckverbindern.
CNC-Ausdrehen	Für präzise Innenbearbeitung, ideal für elektrische Gehäuse und Steckverbinder.
CNC-Schleifen	Erzeugt feine Oberflächengüten und stellt hochwertige elektrische Teile sicher.
Mehrachsbearbeitung	Ideal zur Fertigung komplexer, hochpräziser Teile für elektrische und Luft- und Raumfahrtkomponenten.
Präzisionsbearbeitung	Erreicht extrem enge Toleranzen für Hochleistungs-Elektroteile in Luft- und Raumfahrt sowie Industrieanwendungen.
EDM-Bearbeitung	Eingesetzt zur Herstellung filigraner Merkmale und Mikrokomponenten, insbesondere in elektrischen Steckverbindern.

Oberflächenbehandlung für CNC-Teile aus Kupfer C194

Galvanisieren: Fügt eine 5–10 µm Nickelbeschichtung hinzu, um die Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit bei elektrischen Kontakten zu erhöhen.
Polieren: Erreicht glatte, glänzende Oberflächen mit Ra 0,2–0,4 µm und verbessert elektrische Leitfähigkeit sowie Optik.
Bürsten: Sorgt für ein gleichmäßiges Satin-Finish für dekorative und mechanische Anwendungen und verbessert das Erscheinungsbild der Teile.
PVD-Beschichtung: Fügt eine 2–5 µm harte, langlebige Beschichtung hinzu, um Teile vor Verschleiß und Korrosion zu schützen.
Passivierung: Verbessert die Korrosionsbeständigkeit und verlängert die Lebensdauer von Teilen 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 Gleit- und hochverschleißbeanspruchte Anwendungen.
Chrombeschichtung: Fügt ein glänzendes, langlebiges Finish (10–20 µm Schichtdicke) hinzu – für Korrosionsschutz und hohe Belastbarkeit.

Industrieanwendungen von Kupfer C194 (hochfestes Kupfer)

Luft- und Raumfahrtindustrie: Kupfer C194 wird in der Luft- und Raumfahrt für hochfeste elektrische Kontakte und Steckverbinder eingesetzt, die hohen Belastungen ausgesetzt sind.
Elektro & Energie: Ideal für Stromsteckverbinder, Klemmen und Schalter, die hohe Festigkeit und ausgezeichnete Leitfähigkeit erfordern.
Automobilindustrie: Eingesetzt in Automobilsystemen für leistungsfähige elektrische Teile, z. B. Steckverbinder und Klemmen in Elektrofahrzeugen (EVs).