Cobre C194 (Cobre de alta resistencia)
Introducción al Cobre C194 (Cobre de Alta Resistencia)
El Cobre C194 es una aleación de cobre de alto rendimiento conocida por su excelente combinación de alta resistencia, buena conductividad eléctrica y propiedades mecánicas mejoradas. Incorpora cantidades controladas de elementos de aleación que aportan una excelente resistencia, resistencia al desgaste y ductilidad. El Cobre C194 es ideal para servicios de precisión de mecanizado CNC donde se requieren tanto alta resistencia como un excelente desempeño eléctrico.
El Cobre C194 se utiliza ampliamente en aplicaciones de industrias como la aeroespacial, eléctrica y de telecomunicaciones. Las piezas de Cobre C194 mecanizado por CNC se emplean normalmente en conectores, aparamenta de conmutación, terminales y otros componentes eléctricos que requieren alta conductividad combinada con resistencia y durabilidad.
Propiedades Químicas, Físicas y Mecánicas del Cobre C194 (Cobre de Alta Resistencia)
Composición Química (Típica)
Elemento | Rango de Composición (peso %) | Función Clave |
|---|---|---|
Cobre (Cu) | 98,0% | Proporciona excelente conductividad eléctrica y térmica |
Fósforo (P) | 0,015–0,045% | Mejora la resistencia y la maquinabilidad |
Otros Elementos | ≤0,1% | Elementos residuales con impacto mínimo en las propiedades |
Propiedades Físicas
Propiedad | Valor (Típico) | Norma/Condición de Ensayo |
|---|---|---|
Densidad | 8,92 g/cm³ | ASTM B311 |
Punto de Fusión | 1.083°C | ASTM E29 |
Conductividad Térmica | 220 W/m·K a 20°C | ASTM E1952 |
Conductividad Eléctrica | 70% IACS a 20°C | ASTM B193 |
Coeficiente de Expansión | 17,0 µm/m·°C | ASTM E228 |
Capacidad Calorífica Específica | 390 J/kg·K | ASTM E1269 |
Módulo Elástico | 125 GPa | ASTM E111 |
Propiedades Mecánicas (Estado Recocido)
Propiedad | Valor (Típico) | Norma de Ensayo |
|---|---|---|
Resistencia a la Tracción | 600–750 MPa | ASTM E8/E8M |
Límite Elástico (0,2%) | 450–600 MPa | ASTM E8/E8M |
Alargamiento | 10–25% | ASTM E8/E8M |
Dureza | 150–220 HB | ASTM E10 |
Resistencia a la Fatiga | ~250 MPa | ASTM E466 |
Resistencia al Impacto | Moderada | ASTM E23 |
Nota: Estos valores son típicos para el Cobre C194 recocido y pueden variar según condiciones específicas de procesamiento.
Características Clave del Cobre C194 (Cobre de Alta Resistencia)
Alta Resistencia y Durabilidad
El Cobre C194 presenta una resistencia a la tracción de hasta 750 MPa, lo que lo convierte en un material ideal para aplicaciones que requieren alta resistencia mecánica y resistencia al desgaste.
Conductividad Eléctrica Moderada
Con una conductividad eléctrica del 70% IACS, el Cobre C194 es adecuado para componentes eléctricos con alta resistencia y conductividad moderada.
Excelente Maquinabilidad
La composición equilibrada de cobre y fósforo de la aleación mejora su maquinabilidad, permitiendo un mecanizado CNC de precisión sin comprometer la resistencia.
Buena Resistencia a la Corrosión
El Cobre C194 tiene buena resistencia a la corrosión en la mayoría de los entornos, por lo que es ideal para piezas expuestas a la humedad y a químicos suaves.
Resistencia a la Fatiga Mejorada
La resistencia a la fatiga de la aleación, de alrededor de 250 MPa, garantiza que pueda soportar esfuerzos repetidos, lo que la hace adecuada para aplicaciones dinámicas.
Desafíos y Soluciones en el Mecanizado CNC del Cobre C194 (Cobre de Alta Resistencia)
Desafíos de Mecanizado
Alta Dureza y Desgaste de Herramienta
Debido a su alta resistencia, el Cobre C194 puede provocar un desgaste significativo de la herramienta durante el mecanizado, especialmente en operaciones de alta velocidad.
Solución: Utilice herramientas de carburo con recubrimientos TiN o TiAlN para reducir el desgaste y prolongar la vida útil de la herramienta.
Endurecimiento por Trabajo
El Cobre C194 tiende a endurecerse rápidamente por deformación, lo que dificulta las operaciones de mecanizado posteriores.
Solución: Mantenga velocidades de corte moderadas y use herramientas afiladas para evitar el endurecimiento por trabajo.
Formación de Viruta
La alta resistencia del material puede generar virutas largas y fibrosas que interfieren con la eficiencia del mecanizado.
Solución: Emplee rompevirutas y aumente el flujo de refrigerante para garantizar una evacuación de viruta fluida y mejorar el acabado superficial.
Estrategias de Mecanizado Optimizadas
Selección de Herramienta
Parámetro | Recomendación | Justificación |
|---|---|---|
Material de la Herramienta | Herramientas de carburo con recubrimiento TiN | Mejora la vida útil de la herramienta y reduce el desgaste |
Geometría | Ángulo de desprendimiento positivo, filos afilados | Mejora el flujo de viruta y reduce la acumulación de material |
Velocidad de Corte | 100–180 m/min | Evita el calentamiento excesivo y prolonga la vida útil de la herramienta |
Avance | 0,08–0,12 mm/rev | Asegura un corte suave y reduce el riesgo de endurecimiento por trabajo |
Refrigerante | Refrigerante abundante o soplado de aire | Reduce la acumulación de calor y ayuda en la evacuación de viruta |
Parámetros de Corte del Cobre C194 (Cumplimiento ISO 513)
Operación | Velocidad (m/min) | Avance (mm/rev) | Profundidad de Corte (mm) | Presión de Refrigerante (bar) |
|---|---|---|---|---|
Desbaste | 100–150 | 0,10–0,15 | 2,0–3,0 | 25–40 |
Acabado | 150–200 | 0,05–0,10 | 0,5–1,0 | 30–50 |
Características y Aplicaciones Clave del Cobre C194 (Cobre de Alta Resistencia)
Proceso de Mecanizado | Función y Beneficio para el Cobre C194 (Cobre de Alta Resistencia) |
|---|---|
Alcanza una precisión de ±0,01 mm para conectores eléctricos y componentes de alta resistencia. | |
Ideal para producir características complejas como ranuras, canales y formas en piezas eléctricas. | |
Adecuado para tornear componentes cilíndricos como conectores y terminales con tolerancias estrechas. | |
Se utiliza para taladrar orificios con alta precisión en componentes eléctricos, incluidos conectores. | |
Se utiliza para el mecanizado preciso de alesados internos, ideal para carcasas eléctricas y conectores. | |
Proporciona acabados superficiales finos, garantizando piezas eléctricas de alta calidad. | |
Ideal para producir piezas complejas y de alta precisión para componentes eléctricos y aeroespaciales. | |
Logra tolerancias ultraestrechas para piezas eléctricas de alto rendimiento en usos aeroespaciales e industriales. | |
Se utiliza para crear características intrincadas y microcomponentes, especialmente en conectores eléctricos. |
Tratamiento Superficial para Piezas CNC de Cobre C194
Galvanoplastia: Añade un recubrimiento de níquel de 5–10 µm para mejorar la resistencia a la corrosión y la durabilidad en contactos eléctricos.
Pulido: Logra acabados lisos y brillantes con Ra 0,2–0,4 µm, mejorando la conductividad eléctrica y el atractivo estético.
Cepillado: Proporciona un acabado satinado uniforme para aplicaciones decorativas y mecánicas, mejorando la apariencia de la pieza.
Recubrimiento PVD: Añade un recubrimiento duro y duradero de 2–5 µm para proteger las piezas del desgaste y la corrosión.
Pasivación: Mejora la resistencia a la corrosión, extendiendo la vida útil de las piezas en entornos severos.
Recubrimiento en Polvo: Proporciona un recubrimiento protector de 50–100 µm para mayor durabilidad y resistencia a los rayos UV.
Recubrimiento de Teflón: Añade una capa de baja fricción y resistente a químicos, ideal para aplicaciones deslizantes y de alto desgaste.
Cromado: Añade un acabado brillante y duradero (espesor de 10–20 µm) para protección contra la corrosión y rendimiento bajo alta carga.
Aplicaciones Industriales del Cobre C194 (Cobre de Alta Resistencia)
Industria Aeroespacial: El Cobre C194 se utiliza en el sector aeroespacial para contactos y conectores eléctricos de alta resistencia expuestos a altos esfuerzos.
Eléctrica y Energía: Ideal para conectores de potencia, terminales e interruptores que requieren alta resistencia y excelente conductividad.
Industria Automotriz: Se utiliza en sistemas automotrices para piezas eléctricas de alto rendimiento, como conectores y terminales en vehículos eléctricos (EV).
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