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Cuivre C330 (Cuivre au plomb)

Le cuivre C330 (cuivre au plomb) est un alliage à très bonne usinabilité, idéal pour les applications nécessitant des pièces électriques et mécaniques de haute précision.

Introduction au cuivre C330 (cuivre au plomb)

Le cuivre C330, également appelé cuivre au plomb, est un alliage très usinable qui incorpore de faibles teneurs en plomb afin d’améliorer l’usinabilité et l’état de surface. Cet alliage combine une excellente conductivité électrique avec une facilité d’usinage accrue, ce qui le rend idéal pour la fabrication de composants nécessitant des détails complexes et des cadences de production élevées. Le cuivre C330 est couramment utilisé dans les services d’usinage CNC pour produire des composants de haute précision.

Grâce à sa grande usinabilité, le cuivre C330 est utilisé dans les industries automobile, électrique et des équipements industriels. Les pièces en cuivre C330 usinées CNC sont idéales pour des applications telles que les connecteurs électriques, les interrupteurs et les composants mécaniques, où la résistance et la facilité d’usinage sont essentielles.

Propriétés chimiques, physiques et mécaniques du cuivre C330 (cuivre au plomb)

Composition chimique (typique)

Élément	Plage de composition (% massique)	Rôle clé
Cuivre (Cu)	97,5 %	Assure une excellente conductivité électrique et thermique
Plomb (Pb)	1,5–2,5 %	Améliore l’usinabilité et l’état de surface
Autres éléments	≤0,5 %	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	50 % 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	240–380 MPa	ASTM E8/E8M
Limite d’élasticité (0,2 %)	210–350 MPa	ASTM E8/E8M
Allongement	20–30 %	ASTM E8/E8M
Dureté	60–80 HB	ASTM E10
Résistance à la fatigue	~150 MPa	ASTM E466
Résistance aux chocs	Bonne	ASTM E23

Remarque : ces valeurs sont typiques pour le cuivre C330 à l’état recuit et peuvent varier selon les conditions spécifiques de mise en œuvre.

Caractéristiques clés du cuivre C330 (cuivre au plomb)

Excellente usinabilité

Le cuivre C330 est spécialement conçu pour un usinage facile, permettant des opérations à grande vitesse avec un état de surface lisse, ce qui le rend adapté à la production de masse.

Conductivité électrique modérée

Avec une conductivité de 50 % IACS, le cuivre C330 convient aux applications électriques nécessitant une conductivité modérée et une très bonne usinabilité.

Résistance et durabilité accrues

L’alliage offre un équilibre entre résistance et durabilité, ce qui le rend adapté aux pièces mécaniques et aux connecteurs en environnements industriels.

Bonne résistance à la corrosion

Le cuivre C330 résiste à la corrosion dans la plupart des environnements industriels, ce qui le rend idéal pour des pièces exposées à l’humidité et à des acides faibles.

Rentable pour la production en grande série

La facilité d’usinage et la durabilité font du cuivre C330 un choix économique pour la fabrication à grande échelle de connecteurs électriques, de raccords et de pièces mécaniques.

Défis et solutions d’usinage CNC pour le cuivre C330 (cuivre au plomb)

Défis d’usinage

Contamination au plomb

Le plomb présent dans le cuivre C330 peut parfois générer des copeaux susceptibles de contaminer d’autres matériaux ou des équipements.

Solution : Des systèmes de gestion des copeaux appropriés, tels que l’aspiration par vide ou la filtration, peuvent prévenir la contamination.

Usure des outils

La teneur en plomb peut réduire la durée de vie des outils si elle n’est pas correctement maîtrisée, en raison de dépôts de plomb collants.

Solution : Utiliser des outils en carbure ou revêtus, avec des lubrifiants conçus pour l’usinage d’alliages plombés, afin de minimiser l’usure.

Formation des copeaux

Les alliages de cuivre plombés produisent souvent des copeaux longs et filandreux, perturbant l’usinage.

Solution : Employer des brise-copeaux et maintenir un débit de lubrifiant/refroidissant adéquat pour contrôler la formation des copeaux.

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 limite l’accumulation de matière
Vitesse de coupe	100–180 m/min	Évite l’échauffement excessif et améliore la longévité de l’outil
Avance	0,08–0,12 mm/tr	Aide à maintenir l’état de surface et la précision dimensionnelle
Refroidissant	Arrosage abondant ou soufflage d’air	Réduit l’accumulation de chaleur et facilite l’évacuation des copeaux

Paramètres de coupe du cuivre C330 (conformité ISO 513)

Opération	Vitesse (m/min)	Avance (mm/tr)	Profondeur de passe (mm)	Pression du liquide de coupe (bar)
Ébauche	100–150	0,10–0,15	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 C330 (cuivre au plomb)

Procédé d’usinage	Fonction et avantage pour le cuivre C330 (cuivre au plomb)
Usinage CNC	Atteint une haute précision pour les connecteurs, contacts et raccords produits en grande série.
Fraisage CNC	Idéal pour les surfaces planes, les rainures et les détails complexes des pièces électriques.
Tournage CNC	Convient à la production de barres, d’arbres et d’autres pièces cylindriques aux dimensions précises.
Perçage CNC	Perce des trous avec une grande précision, jusqu’à un rapport profondeur/diamètre de 10:1 pour les connecteurs.
Alésage CNC	Parfait pour agrandir des trous avec des tolérances serrées et des finitions lisses pour les tubes.
Rectification CNC	Fournit d’excellents états de surface avec des tolérances serrées pour les composants électriques.
Usinage multi-axes	Idéal pour produire des pièces complexes aux géométries détaillées pour des connecteurs haute performance.
Usinage de précision	Garantit des tolérances serrées pour les pièces électriques, améliorant l’ajustement et la fonctionnalité.
Usinage EDM	Utilisé pour créer des micro-détails dans de petits composants tels que les contacts électriques.

Traitements de surface pour les pièces CNC en cuivre C330

Galvanoplastie : Ajoute une couche de 5–10 µm de nickel ou d’argent pour améliorer la résistance à la corrosion et à l’usure.
Polissage : Atteint une douceur de surface Ra 0,2–0,4 µm, améliorant la conductivité et l’esthétique.
Brossage : Produit une finition mate d’aspect uniforme pour des applications décoratives et fonctionnelles.
Revêtement PVD : Ajoute un revêtement dur et durable de 2–5 µm, améliorant la résistance à l’usure et l’esthétique.
Passivation : Améliore la résistance à la corrosion jusqu’à 30 %, prolongeant la durée de vie des composants.
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 C330 (cuivre au plomb)

Industrie aérospatiale : Idéal pour produire des connecteurs électriques, des broches et d’autres composants soumis à un usinage en grande série.
Électricité & énergie : Utilisé pour les bornes, les barres omnibus et d’autres composants de distribution d’énergie nécessitant une fabrication facile.
Industrie automobile : Convient à la fabrication en grande série de connecteurs et de composants électriques pour les systèmes automobiles.