Cuivre C175 (Cuivre au chrome)
Introduction au cuivre C175 (cuivre au chrome)
Le cuivre C175 (cuivre au chrome) est un alliage de cuivre haute performance intégrant du chrome afin d’améliorer la résistance mécanique, la résistance à l’usure et la dureté. Cet alliage est largement utilisé dans des applications nécessitant une conductivité élevée et des propriétés mécaniques renforcées. Grâce à son excellente conductivité électrique et thermique, le cuivre C175 est idéal pour les services d’usinage CNC où précision et performance sont indispensables.
Cet alliage de cuivre est très apprécié dans les secteurs de la production d’énergie, du soudage et de l’aérospatiale, où des composants fiables et à haute résistance sont essentiels. Le cuivre C175 usiné CNC est utilisé dans de nombreuses applications, notamment les contacts électriques, les connecteurs et les échangeurs de chaleur, offrant une combinaison optimale de durabilité et de conductivité.
Propriétés chimiques, physiques et mécaniques du cuivre C175 (cuivre au chrome)
Composition chimique (typique)
Élément | Plage de composition (% massique) | Rôle clé |
|---|---|---|
Cuivre (Cu) | 99,3 % | Métal de base assurant la conductivité et le transfert thermique |
Chrome (Cr) | 0,4–0,6 % | Améliore la résistance mécanique et la résistance à l’usure |
Autres éléments | ≤ 0,1 % | Résidus mineurs à influence négligeable |
Propriétés physiques
Propriété | Valeur (typique) | Norme / condition d’essai |
|---|---|---|
Densité | 8,96 g/cm³ | ASTM B311 |
Point de fusion | 1 083 °C | ASTM E29 |
Conductivité thermique | 240 W/m·K à 20 °C | ASTM E1952 |
Conductivité électrique | 80 % IACS à 20 °C | ASTM B193 |
Coefficient de dilatation | 17,0 µm/m·°C | ASTM E228 |
Capacité thermique spécifique | 390 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 | 450–550 MPa | ASTM E8/E8M |
Limite d’élasticité (0,2 %) | 350–450 MPa | ASTM E8/E8M |
Allongement | 15–25 % | ASTM E8/E8M |
Dureté | 85–105 HB | ASTM E10 |
Résistance à la fatigue | ~300 MPa | ASTM E466 |
Résistance aux chocs | Bonne | ASTM E23 |
Caractéristiques clés du cuivre C175 (cuivre au chrome)
Conductivité électrique et thermique élevée
Une conductivité de 80 % IACS et un transfert thermique de 240 W/m·K soutiennent les applications électriques critiques.
Résistance mécanique et résistance à l’usure accrues
L’ajout de chrome permet d’atteindre une résistance à la traction jusqu’à 550 MPa et d’améliorer la longévité de surface.
Stabilité à haute température
Les propriétés mécaniques restent stables au-delà de 300 °C, ce qui convient aux applications de soudage et de bornes électriques.
Bonne usinabilité
Un indice d’usinabilité de 30–40 % (par rapport au laiton à usinage facile) permet la réalisation de géométries CNC complexes.
Résistance à la corrosion
Résiste à l’oxydation et au ternissement dans des environnements industriels et atmosphériques sur de longues périodes d’exposition.
Défis et solutions d’usinage CNC pour le cuivre C175 (cuivre au chrome)
Écrouissage
Se produit sous une forte pression de coupe et un refroidissement insuffisant. Utiliser des outils en carbure et un arrosage abondant.
Usure des outils
Utiliser des outils revêtus TiAlN afin de réduire l’usure due à la ténacité du matériau et à la résistance de surface.
Évacuation des copeaux
Les copeaux longs dégradent l’état de surface. Employer des brise-copeaux et des angles de coupe positifs.
Paramètres recommandés
Opération | Vitesse (m/min) | Avance (mm/tr) | Profondeur de passe (mm) | Pression du liquide de coupe (bar) |
|---|---|---|---|---|
Ébauche | 120–180 | 0,12–0,18 | 2,0–3,0 | 25–40 |
Finition | 180–250 | 0,05–0,10 | 0,5–1,0 | 30–50 |
Fonctionnalités clés et applications du cuivre C175 (cuivre au chrome)
Procédé d’usinage | Fonction et avantage pour le cuivre C175 (cuivre au chrome) |
|---|---|
Offre une précision de ±0,01 mm pour les connecteurs, contacts et broches aérospatiales. | |
Idéal pour les bases de dissipateurs thermiques et les barres omnibus avec des surfaces 2D et 3D. | |
Parfait pour les barres et les bornes de contact à grande vitesse nécessitant une concentricité élevée. | |
Réalise des perçages avec un rapport profondeur/diamètre de 1:10 pour les assemblages de bornes. | |
Atteint une circularité de 5 µm pour les cavités internes résistantes à la chaleur. | |
État de surface jusqu’à Ra 0,2 µm pour les contacts coulissants. | |
Permet des géométries de conducteurs complexes en un seul montage, avec contre-dépouilles ou cavités profondes. | |
Indispensable pour les composants à parois minces et les interfaces de douilles avec une précision < ±5 µm. | |
Crée des micro-détails dans les bornes de commutation et les pièces de capteurs haute tension. |
Traitements de surface pour les pièces CNC en cuivre C175
Galvanoplastie : Dépose jusqu’à 10 µm de nickel pour la protection contre la corrosion et l’usure des contacts électriques.
Polissage : Réduit la rugosité de surface à Ra 0,2–0,4 µm, améliorant la conductivité et l’aspect esthétique.
Brossage : Crée une finition mate uniforme pour les connecteurs avec une variation de texture < 1,0 µm.
Revêtement PVD : Ajoute un revêtement dur de 2–5 µm (≥1500 HV) pour les usages décoratifs et à forte usure.
Passivation : Améliore la propreté de surface et la résistance au ternissement jusqu’à 30 %.
Revêtement en poudre : Applique une couche uniforme de 50–100 µm pour la résistance aux UV, aux produits chimiques et aux rayures.
Revêtement Téflon : Ajoute une couche antiadhésive avec un coefficient de frottement < 0,1 pour les composants coulissants.
Chromage : Dépose une couche brillante et dure de 10–20 µm (jusqu’à 1000 HV) pour les surfaces soumises à de fortes charges.
Applications industrielles du cuivre C175 (cuivre au chrome)
Industrie aérospatiale : Bras de relais électromécaniques et connecteurs pour l’avionique à forte charge thermique.
Électricité & énergie : Barres omnibus, connecteurs haute tension et disjoncteurs à conductivité stable.
Industrie automobile : Connecteurs de recharge pour véhicules électriques et contacteurs de relais offrant une longue durée de vie et une haute résistance à l’usure.
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