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Cuivre C151 (Cuivre au tellure)

Le cuivre C151 (cuivre au tellure) est un alliage haute performance conçu pour les composants électriques de précision, offrant une excellente conductivité et une très bonne usinabilité.

Introduction au cuivre C151 (cuivre au tellure)

Le cuivre C151, également appelé cuivre au tellure, est un alliage qui associe le cuivre à un faible pourcentage de tellure afin d’améliorer son usinabilité tout en conservant une excellente conductivité électrique et thermique. Cet alliage est largement utilisé dans des applications exigeant précision et performance, en particulier dans les secteurs qui requièrent des connexions électriques de haute qualité et des systèmes de transfert thermique. Le cuivre C151 est idéal pour les services d’usinage CNC lorsque la conductivité et la facilité d’usinage sont toutes deux essentielles.

Le cuivre C151 se distingue parmi les alliages de cuivre grâce à son usinabilité supérieure, ce qui le rend idéal pour la production en grande série de composants électriques complexes, tout en conservant une excellente conductivité et une bonne résistance par rapport à d’autres alliages de cuivre.

Cet alliage de cuivre est très apprécié dans les industries des télécommunications, de l’électricité et de l’aérospatiale. Les pièces en cuivre C151 usinées CNC sont couramment utilisées pour les contacts électriques, les connecteurs et les composants destinés à des applications haute performance, offrant fiabilité et durabilité.

Propriétés chimiques, physiques et mécaniques du cuivre C151 (cuivre au tellure)

Composition chimique (typique)

Élément	Plage de composition (% massique)	Rôle clé
Cuivre (Cu)	99,0 %	Assure une conductivité électrique et thermique élevée
Tellure (Te)	0,3–0,6 %	Améliore l’usinabilité sans sacrifier la conductivité
Autres éléments	≤0,1 %	Éléments résiduels avec un impact minimal sur les propriétés

Propriétés physiques

Propriété	Valeur (typique)	Norme / condition d’essai
Densité	8,92 g/cm³	ASTM B311
Point de fusion	1 083 °C	ASTM E29
Conductivité thermique	220 W/m·K à 20 °C	ASTM E1952
Conductivité électrique	75 % IACS à 20 °C	ASTM B193
Coefficient de dilatation	17,5 µm/m·°C	ASTM E228
Capacité thermique spécifique	380 J/kg·K	ASTM E1269
Module d’élasticité	110 GPa	ASTM E111

Propriétés mécaniques (état recuit)

Propriété	Valeur (typique)	Norme d’essai
Résistance à la traction	350–450 MPa	ASTM E8/E8M
Limite d’élasticité (0,2 %)	250–350 MPa	ASTM E8/E8M
Allongement	15–20 %	ASTM E8/E8M
Dureté	60–80 HB	ASTM E10
Résistance à la fatigue	~180 MPa	ASTM E466
Résistance aux chocs	Bonne	ASTM E23

Remarque : ces valeurs sont typiques pour le cuivre C151 à l’état recuit et peuvent varier selon les conditions spécifiques de mise en œuvre.

Caractéristiques clés du cuivre C151 (cuivre au tellure)

Excellente usinabilité

Le cuivre C151 est spécialement conçu pour l’usinage à grande vitesse avec une usure réduite des outils, ce qui le rend idéal pour les pièces de précision.

Conductivité électrique et thermique élevée

Le cuivre C151 offre une conductivité électrique de 75 % IACS et une bonne conductivité thermique, adapté aux contacts électriques et à la distribution d’énergie.

Résistance et durabilité accrues

L’ajout de tellure renforce l’alliage, améliore la résistance à l’usure et le rend adapté aux applications soumises à des contraintes mécaniques.

Bonne résistance à la corrosion

Le cuivre C151 présente une résistance à la corrosion dans la plupart des environnements industriels, ce qui le rend idéal pour des composants exposés à l’humidité et à des acides faibles.

Idéal pour la production en grande série

Grâce à son excellente usinabilité, le cuivre C151 est un matériau idéal pour la production de masse de composants et de connecteurs électriques.

Défis et solutions d’usinage CNC pour le cuivre C151 (cuivre au tellure)

Défis d’usinage

Teneur en tellure et formation des copeaux

Le tellure dans le cuivre C151 peut générer des copeaux longs et filandreux, ce qui peut affecter l’efficacité d’usinage.

Solution : Utiliser des brise-copeaux et augmenter le débit de liquide de coupe afin d’éviter l’emmêlement des copeaux et d’assurer un fonctionnement fluide.

Usure des outils

La résistance de l’alliage peut entraîner une usure des outils lors de l’usinage à grande vitesse.

Solution : Utiliser des outils en carbure ou revêtus TiN, et surveiller les vitesses de coupe afin de réduire l’usure et prolonger la durée de vie des outils.

Écrouissage

Le cuivre C151 peut s’écrouir pendant l’usinage, entraînant des difficultés pour les opérations ultérieures.

Solution : Employer des vitesses de coupe modérées et utiliser des outils affûtés de haute qualité avec un refroidissement efficace pour éviter l’écrouissage.

Stratégies d’usinage optimisées

Sélection des outils

Paramètre	Recommandation	Justification
Matériau de l’outil	Outils en carbure avec revêtement TiN	Améliore la durée de vie de l’outil et réduit l’usure
Géométrie	Coupe positive, arêtes vives	Améliore l’évacuation des copeaux et réduit l’accumulation de matière
Vitesse de coupe	100–180 m/min	Évite l’échauffement excessif et préserve la longévité de l’outil
Avance	0,10–0,20 mm/tr	Assure une coupe régulière et réduit le risque d’écrouissage
Refroidissant	Arrosage abondant ou soufflage d’air	Aide à réduire l’accumulation de chaleur et facilite l’évacuation des copeaux

Paramètres de coupe du cuivre C151 (conformité ISO 513)

Opération	Vitesse (m/min)	Avance (mm/tr)	Profondeur de passe (mm)	Pression du liquide de coupe (bar)
Ébauche	100–150	0,12–0,18	2,0–3,0	25–40
Finition	150–200	0,05–0,10	0,5–1,0	30–50

Fonctionnalités clés et applications du cuivre C151 (cuivre au tellure)

Procédé d’usinage	Fonction et avantage pour le cuivre C151 (cuivre au tellure)
Usinage CNC	Atteint une précision de ±0,01 mm pour des composants électriques à grande vitesse et haute précision.
Fraisage CNC	Idéal pour produire des détails complexes, tels que des fentes et des rainures, dans des pièces de distribution d’énergie.
Tournage CNC	Adapté à la production de composants cylindriques comme les connecteurs électriques avec des tolérances serrées.
Perçage CNC	Réalise des perçages avec un rapport profondeur/diamètre pouvant atteindre 10:1 pour des connexions électriques fiables.
Alésage CNC	Atteint des tolérances serrées et des finitions lisses pour les tubes et boîtiers électriques.
Rectification CNC	Fournit d’excellents états de surface avec des tolérances serrées pour les pièces électriques.
Usinage multi-axes	Idéal pour produire des pièces complexes et de haute précision avec des détails 3D et des géométries sophistiquées.
Usinage de précision	Fournit des tolérances ultra-serrées et des finitions lisses requises pour les connecteurs électriques et les appareillages de commutation.
Usinage EDM	Utilisé pour les détails fins et les micro-composants tels que les contacts et les connecteurs de précision.

Traitements de surface pour les pièces CNC en cuivre C151

Galvanoplastie : Ajoute un revêtement de nickel de 5–10 µm pour une meilleure résistance à la corrosion des connecteurs électriques.
Polissage : Permet d’obtenir des finitions lisses et brillantes avec Ra 0,2–0,4 µm pour une conductivité optimale et un rendu esthétique.
Brossage : Offre une finition satinée à texture uniforme pour les pièces mécaniques et décoratives.
Revêtement PVD : Ajoute un revêtement durable de 2–5 µm pour protéger contre l’usure et la corrosion.
Passivation : Améliore la résistance à la corrosion jusqu’à 30 %, prolongeant la durée de vie des pièces en environnements sévères.
Revêtement en poudre : Fournit un revêtement protecteur de 50–100 µm pour la durabilité et une meilleure résistance aux UV.
Revêtement Téflon : Ajoute une couche à faible friction et résistante aux produits chimiques, idéale pour les composants coulissants.
Chromage : Ajoute une finition brillante et durable (épaisseur 10–20 µm) pour la protection contre la corrosion et les applications à forte charge.

Applications industrielles du cuivre C151 (cuivre au tellure)

Industrie aérospatiale : Le cuivre C151 (cuivre au tellure) permet de produire des contacts électriques et des connecteurs haute performance pour l’avionique.
Électricité & énergie : Idéal pour les interrupteurs électriques, les barres omnibus et les composants à fort courant nécessitant conductivité et usinabilité.
Industrie automobile : Utilisé pour les connecteurs et bornes des véhicules électriques (VE) et des systèmes hybrides, offrant une conductivité et une durabilité améliorées.