Cobre C110 (TU0)
Introducción al Cobre C110 (TU0)
El cobre C110 (TU0) es una aleación de cobre de alta pureza, comúnmente conocida como cobre ETP (Electrolytic Tough Pitch), con un nivel de pureza del 99,9% o superior. Esta aleación es reconocida por su excelente conductividad eléctrica, su conductividad térmica superior y su buena resistencia a la corrosión. La designación TU0 indica que el material se encuentra en su forma “sin deformación”, ideal para diversas aplicaciones que requieren cobre conductivo de alta calidad.
El cobre C110 (TU0) se utiliza ampliamente en la fabricación de componentes eléctricos como cables, barras colectoras, conectores y otras piezas donde una alta conductividad y un rendimiento fiable son esenciales. Es especialmente apreciado en aplicaciones que requieren una transferencia de calor eficiente y la conducción de corriente eléctrica, lo que lo convierte en una excelente opción para las industrias de distribución de energía, telecomunicaciones y electrónica. Debido a sus propiedades deseables, el cobre C110 (TU0) se selecciona a menudo para Servicio de Mecanizado CNC y se utiliza en la producción de Piezas de Cobre Mecanizadas por CNC para diversas aplicaciones.
Propiedades Químicas, Físicas y Mecánicas del Cobre C110 (TU0)
Composición Química (Típica)
Elemento | Rango de Composición (peso %) | Función Clave |
|---|---|---|
Cobre (Cu) | ≥99.9 | Proporciona alta conductividad eléctrica y térmica |
Oxígeno (O) | 0.02–0.05 | Contribuye a la formación de una capa de óxido de cobre para mejorar la resistencia a la corrosión |
Otros Elementos | ≤0.05 | Elementos residuales con impacto mínimo en las propiedades |
Propiedades Físicas
Propiedad | Valor (Típico) | Norma/Condición de Ensayo |
|---|---|---|
Densidad | 8.96 g/cm³ | ASTM B311 |
Punto de Fusión | 1083°C | ASTM E29 |
Conductividad Térmica | 398 W/m·K a 20°C | ASTM E1952 |
Conductividad Eléctrica | 100% IACS a 20°C | ASTM B193 |
Coeficiente de Expansión | 16.5 µm/m·°C | ASTM E228 |
Capacidad Calorífica Específica | 385 J/kg·K | ASTM E1269 |
Módulo Elástico | 110 GPa | ASTM E111 |
Propiedades Mecánicas (Estado Recocido)
Propiedad | Valor (Típico) | Norma de Ensayo |
|---|---|---|
Resistencia a la Tracción | 210–300 MPa | ASTM E8/E8M – probetas de sección completa |
Límite Elástico (0.2%) | 160–230 MPa | ASTM E8/E8M – método de offset |
Elongación | 35–50% | ASTM E8/E8M – longitud de calibración = 50 mm |
Dureza | 40–80 HB | ASTM E10 – dureza Brinell, bola de 10 mm / carga 500 kg |
Resistencia a la Fatiga | ~200 MPa | ASTM E466 – fatiga por flexión rotativa a 10⁷ ciclos |
Resistencia al Impacto | Moderada | ASTM E23 – entallado, temperatura ambiente |
Nota: Estos valores son típicos para el cobre C110 (TU0) recocido y pueden variar según las condiciones específicas de procesamiento.
Características Clave del Cobre C110 (TU0)
Conductividad Eléctrica Excepcional (100% IACS)
El cobre C110 (TU0) ofrece la máxima conductividad eléctrica, lo que lo hace ideal para la distribución de energía y componentes eléctricos que requieren una resistencia mínima y alta eficiencia.
Alta Conductividad Térmica (398 W/m·K)
Con una excelente conductividad térmica, el cobre C110 (TU0) transfiere el calor de forma eficiente, por lo que es adecuado para intercambiadores de calor y componentes que requieren una refrigeración o disipación térmica eficaz.
Resistencia a la Corrosión
El cobre C110 (TU0) presenta una buena resistencia a la corrosión, especialmente en entornos atmosféricos e industriales. Su capa natural de óxido proporciona protección adicional, garantizando una larga vida útil en diversas aplicaciones.
Trabajabilidad y Ductilidad
El cobre C110 (TU0) es altamente trabajable, con una excelente ductilidad que permite formarlo, trefilarlo y estamparlo fácilmente sin agrietarse. Esto lo hace ideal para el mecanizado CNC y la fabricación de piezas de precisión.
No Magnético y Rendimiento Estable
Al ser un material no magnético, el cobre C110 (TU0) es ideal para componentes eléctricos sensibles. También conserva su resistencia y conductividad a altas temperaturas, manteniéndose estable en condiciones extremas.
Desafíos y Soluciones en el Mecanizado CNC del Cobre C110 (TU0)
Desafíos de Mecanizado
Endurecimiento por Trabajo
El cobre C110 (TU0) puede endurecerse durante el mecanizado, aumentando su dureza y dificultando su mecanizado.
Solución: Utilizar herramientas afiladas con ángulos de desprendimiento positivos y bajas velocidades de corte para evitar un endurecimiento excesivo. La aplicación adecuada de refrigerante también puede reducir la acumulación de calor.
Formación de Viruta
El cobre C110 (TU0) produce virutas largas que pueden ser difíciles de gestionar, pudiendo interferir con el proceso de mecanizado.
Solución: Usar rompevirutas y mantener un flujo constante de refrigerante para facilitar una evacuación eficiente de virutas y evitar daños en la herramienta.
Desgaste de la Herramienta
Aunque es relativamente blando en comparación con otros metales, el cobre C110 (TU0) puede provocar desgaste de la herramienta si se mecaniza a altas velocidades sin el utillaje adecuado.
Solución: Utilizar herramientas de carburo o acero rápido con recubrimientos apropiados (p. ej., TiAlN) para reducir el desgaste y prolongar la vida útil de la herramienta.
Estrategias de Mecanizado Optimizadas
Selección de Herramientas
Parámetro | Recomendación | Justificación |
|---|---|---|
Material de la Herramienta | Herramientas de carburo con recubrimiento TiAlN | Reduce el desgaste y prolonga la vida útil de la herramienta en materiales exigentes |
Geometría | Desprendimiento positivo, filos afilados | Mejora el flujo de viruta y evita la acumulación de material |
Velocidad de Corte | 250–350 m/min | Evita un calentamiento excesivo y mejora la durabilidad de la herramienta |
Avance | 0.10–0.20 mm/rev | Garantiza un corte suave y evita la deformación del material |
Refrigerante | Refrigeración por inundación o soplado de aire | Reduce la acumulación de calor y ayuda a la evacuación de virutas |
Parámetros de Corte del Cobre C110 (Cumplimiento ISO 513)
Operación | Velocidad (m/min) | Avance (mm/rev) | Profundidad de Corte (mm) | Presión del Refrigerante (bar) |
|---|---|---|---|---|
Desbaste | 200–300 | 0.15–0.25 | 2.0–4.0 | 25–40 (Refrigeración por inundación) |
Acabado | 300–350 | 0.05–0.10 | 0.5–1.0 | 30–50 (Refrigeración por inundación) |
Servicios de Mecanizado Típicos para el Cobre C110 (TU0)
El cobre C110 (TU0) es ideal para diversos procesos de mecanizado CNC que requieren alta precisión y excelente conductividad. A continuación se muestran los servicios de mecanizado típicos:
Proceso de Mecanizado | Adecuación para el Cobre C110 (TU0) |
|---|---|
Ideal para producir conectores eléctricos, barras colectoras y piezas complejas con requisitos de alta conductividad | |
Adecuado para mecanizar superficies planas, cavidades y formas complejas que requieren gran detalle | |
Excelente para producir piezas cilíndricas como barras, tubos y conectores | |
Ideal para crear orificios precisos con mínima formación de rebabas | |
Perfecto para agrandar orificios con tolerancias estrechas y un acabado superficial suave | |
Logra acabados superficiales superiores en piezas con alta precisión dimensional | |
Permite mecanizar piezas complejas con múltiples características en una sola sujeción, asegurando mayor precisión | |
Proporciona tolerancias extremadamente estrictas para componentes críticos utilizados en sistemas de alto rendimiento | |
Ideal para piezas complejas con detalles finos que serían difíciles de mecanizar con métodos tradicionales |
Tratamiento Superficial para Piezas CNC de Cobre C110
Galvanizado: Mejora la resistencia al desgaste y la protección contra la corrosión aplicando un recubrimiento delgado de metales como níquel, plata u oro.
Pulido: Logra un acabado liso y reflectante que mejora la apariencia y la funcionalidad de los componentes eléctricos.
Cepillado: Produce un acabado mate que reduce el deslumbramiento de la superficie, manteniendo un acabado de alta calidad en componentes visibles.
Recubrimiento PVD: Ofrece una resistencia superior al desgaste y a la corrosión, además de un acabado de color atractivo para piezas estéticas.
Pasivado: Mejora la resistencia a la corrosión eliminando impurezas de la superficie.
Recubrimiento en Polvo: Proporciona una protección duradera contra el desgaste y los factores ambientales para piezas expuestas a condiciones severas.
Recubrimiento de Teflón: Ideal para piezas que requieren resistencia química y superficies de baja fricción.
Cromado: Aporta durabilidad, mejora la resistencia al desgaste y proporciona un acabado brillante resistente a la corrosión.
Aplicaciones Industriales del Cobre C110 (TU0)
Distribución Eléctrica y Energía: El cobre C110 (TU0) se utiliza en conectores, contactos eléctricos y barras colectoras de alto rendimiento donde tanto la resistencia como la conductividad eléctrica son cruciales.
Aeroespacial y Defensa: Ideal para componentes sometidos a altas tensiones como conectores, trenes de aterrizaje y actuadores en aplicaciones aeroespaciales.
Automoción: Se utiliza en conectores eléctricos de alto rendimiento, terminales y otros componentes en vehículos eléctricos e híbridos.
Electrónica de Consumo: Componentes de precisión como disipadores de calor, conectores y muelles para electrónica de consumo que requieren alta conductividad y fiabilidad.
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