कॉपर C103, जिसे C10300 भी कहा जाता है, 99.9% शुद्धता स्तर वाला एक ऑक्सीजन-रहित (ऑक्सीजन-फ्री) कॉपर मिश्रधातु है, जो उन्नत विद्युत और तापीय चालकता प्रदान करता है। इसे सामान्यतः ऑक्सीजन-फ्री हाई कंडक्टिविटी (OFHC) कॉपर कहा जाता है, मुख्यतः इसकी कम ऑक्सीजन सामग्री के कारण—जो इसे उन उच्च-प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए अत्यंत उपयुक्त बनाती है जहाँ चालकता और जंग प्रतिरोध महत्वपूर्ण होते हैं।
कॉपर C103 का उपयोग पावर डिस्ट्रीब्यूशन, इलेक्ट्रॉनिक्स, और टेलीकम्युनिकेशंस उद्योगों में व्यापक रूप से किया जाता है। यह उच्च-सटीकता, उच्च-चालकता घटकों के निर्माण में बड़े पैमाने पर उपयोग होता है, जिनमें कनेक्टर्स, वायर, और बसबार शामिल हैं—जहाँ विश्वसनीयता और प्रदर्शन अत्यंत महत्वपूर्ण होते हैं।
अपने विशिष्ट गुणों के कारण, कॉपर C103 को अक्सर CNC मशीनिंग सेवा प्रोजेक्ट्स के लिए चुना जाता है, विशेष रूप से CNC-निर्मित कॉपर पार्ट्स के निर्माण में, जहाँ विद्युत और औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए उच्च शुद्धता और उत्कृष्ट चालकता की आवश्यकता होती है।
तत्व | संघटन सीमा (wt.%) | मुख्य भूमिका |
|---|---|---|
ताँबा (Cu) | ≥99.95 | अधिकतम विद्युत और तापीय चालकता सुनिश्चित करता है |
ऑक्सीजन (O) | ≤0.001 | कम ऑक्सीजन सामग्री उच्च चालकता सुनिश्चित करती है और रंध्रता (पोरोसिटी) कम करती है |
अन्य | ≤0.05 (कुल) | अवशेष तत्व जिनका गुणों पर न्यूनतम प्रभाव होता है |
गुण | मान (सामान्य) | परीक्षण मानक/स्थिति |
|---|---|---|
घनत्व | 8.92 g/cm³ | ASTM B311 |
गलनांक | 1083°C | ASTM E29 |
तापीय चालकता | 398 W/m·K at 20°C | ASTM E1952 |
विद्युत चालकता | ≥101% IACS at 20°C | ASTM B193 |
विस्तार गुणांक | 16.5 µm/m·°C | ASTM E228 |
विशिष्ट ऊष्मा क्षमता | 380 J/kg·K | ASTM E1269 |
लोच मापांक | 110 GPa | ASTM E111 |
गुण | मान (सामान्य) | परीक्षण मानक |
|---|---|---|
तन्य शक्ति | 240 MPa | ASTM E8/E8M – पूर्ण-सेक्शन परीक्षण नमूने |
उपज शक्ति (0.2%) | 70 MPa | ASTM E8/E8M – ऑफसेट विधि |
लम्बन | 38% | ASTM E8/E8M – गेज लंबाई = 50 mm |
कठोरता | 45 HB | ASTM E10 – ब्रिनेल कठोरता, 10 mm बॉल/500 kg लोड |
थकान शक्ति | ~95 MPa | ASTM E466 – 10⁷ चक्रों पर घूर्णन बेंडिंग थकान |
आघात प्रतिरोध | 135–160 J (चार्पी) | ASTM E23 – नॉच्ड, कक्ष तापमान |
नोट: ये मान कक्ष तापमान पर एनील्ड (सॉफ्ट) C103 कॉपर के प्रतिनिधि मान हैं। कोल्ड वर्किंग से यांत्रिक शक्ति बढ़ती है, लेकिन लम्बन कम हो सकता है।
कॉपर C103 अपनी उत्कृष्ट विद्युत चालकता के लिए प्रसिद्ध है, और ASTM B193 के अनुसार यह न्यूनतम 101% इंटरनेशनल एनील्ड कॉपर स्टैंडर्ड (IACS) प्रदान करता है। यह इसे उन अनुप्रयोगों के लिए सर्वोत्तम विकल्पों में से एक बनाता है जहाँ उच्च विद्युत चालकता की आवश्यकता होती है—जैसे पावर केबल, विद्युत कनेक्टर्स, और अन्य घटक जहाँ कुशल धारा संचरण अत्यंत महत्वपूर्ण है। 20°C पर ≥101% IACS की चालकता के साथ, कॉपर C103 प्रतिरोधजन्य हानियों को न्यूनतम करता है और विद्युत प्रणालियों की दक्षता को अधिकतम करता है।
ASTM E1952 के अनुसार, कॉपर C103 20°C पर लगभग 398 W/m·K की तापीय चालकता प्रदर्शित करता है, जिससे यह ऊष्मा विनिमय (हीट एक्सचेंज) अनुप्रयोगों के लिए एक उत्कृष्ट सामग्री बन जाता है। यह श्रेष्ठ तापीय चालकता सुनिश्चित करती है कि कॉपर C103 पावर डिस्ट्रीब्यूशन घटकों, ट्रांसफॉर्मर, और अन्य उपकरणों में प्रभावी रूप से ऊष्मा का अपसारण कर सके जहाँ कुशल थर्मल मैनेजमेंट की आवश्यकता होती है।
कॉपर C103 में उत्कृष्ट नमनीयता होती है, और लम्बन मान सामान्यतः 35% से अधिक (ASTM E8/E8M) होते हैं। नमनीयता का यह उच्च स्तर कॉपर C103 को उसकी संरचनात्मक अखंडता से समझौता किए बिना जटिल आकारों में आसानी से फॉर्म, ड्रॉ, या बेंड करने की अनुमति देता है। इसे वायर, बसबार, और पतली शीट्स जैसे विभिन्न रूपों में कोल्ड-वर्क किया जा सकता है, जिससे निर्माण अनुप्रयोगों में उत्कृष्ट बहुमुखी प्रतिभा मिलती है। इसकी फॉर्मेबिलिटी इसे उच्च-सटीकता CNC मशीनिंग के लिए आदर्श बनाती है, जिससे कड़े टॉलरेंस के साथ जटिल पार्ट्स का निर्माण संभव होता है।
कॉपर C103 स्वभाव से अचुंबकीय है, जिससे यह उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श सामग्री बनता है जहाँ चुंबकीय क्षेत्रों को न्यूनतम रखना आवश्यक होता है—जैसे उच्च-आवृत्ति संचार प्रणालियाँ या MRI मशीनें। अन्य कॉपर मिश्रधातुओं की तुलना में कॉपर C103 में विशेष रूप से नम या लवणीय (सलाइन) वातावरण में बेहतर जंग प्रतिरोध होता है। कम ऑक्सीजन सामग्री कॉपर ऑक्साइड (हरी पैटिना) के निर्माण को रोकती है, जिससे यह कठोर परिस्थितियों में अत्यंत टिकाऊ और जंग-प्रतिरोधी बनता है और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है।
कॉपर C103 हीट-ट्रीटेबल नहीं है, यानी इसकी शक्ति हीट ट्रीटमेंट के बजाय कोल्ड वर्किंग जैसी यांत्रिक प्रक्रियाओं के माध्यम से विकसित होती है। यह व्यापक फॉर्मिंग के बाद भी अपनी उच्च चालकता और आयामी स्थिरता बनाए रखता है, जिससे यह उन पार्ट्स के लिए उपयुक्त है जिनमें आगे की प्रोसेसिंग होनी हो या जिनमें उच्च सटीकता चाहिए। यह सामग्री पतली दीवार वाले सेक्शनों और जटिल ज्यामितियों में भी उत्कृष्ट यांत्रिक गुण बनाए रखती है।
कॉपर C103 वर्क हार्डनिंग के प्रति अत्यधिक प्रवण होता है, विशेष रूप से जब इसे उच्च कटिंग स्पीड या गलत टूल चयन के साथ मशीन किया जाता है। इससे सामग्री अधिक कठोर और कम नमनीय हो जाती है, जो टूल वियर बढ़ा सकती है और मशीनिंग दक्षता घटा सकती है।
समाधान: वर्क हार्डनिंग को रोकने के लिए धीमी कटिंग स्पीड और अनुकूलित फीड रेट का उपयोग करें। घर्षण और घिसाव कम करने के लिए TiAlN जैसी कोटिंग वाले टूल्स अपनाएँ।
कॉपर C103 लंबे, धागेनुमा चिप्स बनाता है जो उलझ सकते हैं, जिससे मशीनिंग प्रक्रिया में बाधा आती है और टूल वियर बढ़ सकता है या पार्ट को नुकसान भी हो सकता है।
समाधान: चिप फ्लो सुधारने और उलझाव रोकने के लिए चिप ब्रेकर या पॉज़िटिव रेक एंगल वाले टूल्स का उपयोग करें। कूलेंट के माध्यम से प्रभावी चिप रिमूवल सुनिश्चित करें।
अपनी उच्च तापीय चालकता के कारण, कॉपर C103 कटिंग एज से टूल तक ऊष्मा तेजी से स्थानांतरित करता है, जिससे ओवरहीटिंग और समय से पहले टूल वियर हो सकता है।
समाधान: टूल तापमान बनाए रखने के लिए उच्च-प्रदर्शन कूलेंट और कार्बाइड टूल्स का उपयोग करें। मशीनिंग के दौरान हीट बिल्डअप कम करने के लिए कटिंग स्पीड कम करना भी सहायक है।
पैरामीटर | अनुशंसा | तर्क |
|---|---|---|
टूल सामग्री | अनकोटेड या PVD-कोटेड कार्बाइड | चिपकाव का प्रतिरोध करता है और लंबे मशीनिंग चक्रों में तेज धार बनाए रखता है |
ज्यामिति | तेज धार, उच्च रेक एंगल | चिप फ्लो सुधारता है और टूल वियर कम करता है |
कटिंग स्पीड | 200–350 m/min | अत्यधिक टूल हीट बिल्डअप के बिना उच्च मटेरियल रिमूवल रेट सुनिश्चित करता है |
फीड रेट | 0.12–0.35 mm/rev | बर्र निर्माण से बचते हुए चिप रिमूवल बढ़ाता है |
कूलेंट | वॉटर-बेस्ड कटिंग फ्लूइड | घर्षण और ऊष्मा उत्पन्न होने को कम करने हेतु कूलिंग और लुब्रिकेशन प्रदान करता है |
ऑपरेशन | स्पीड (m/min) | फीड (mm/rev) | कट की गहराई (mm) | कूलेंट प्रेशर (bar) |
|---|---|---|---|---|
रफिंग | 200–280 | 0.25–0.30 | 1.5–3.5 | 25–40 (फ्लड कूलेंट) |
फिनिशिंग | 280–350 | 0.10–0.20 | 0.5–1.0 | 30–50 (फ्लड कूलेंट) |
कॉपर C103 उच्च मशीनयोग्य है, लेकिन अत्यधिक टूल वियर से बचने और उच्च-गुणवत्ता फिनिश सुनिश्चित करने के लिए कटिंग पैरामीटर्स पर सावधानीपूर्वक ध्यान देना आवश्यक है। नीचे कॉपर C103 के लिए सामान्य मशीनिंग सेवाओं का अवलोकन दिया गया है:
मशीनिंग प्रक्रिया | कॉपर C103 (T1) के लिए उपयुक्तता |
|---|---|
उच्च सटीकता के साथ कॉपर पार्ट्स को सामान्य-उद्देश्य आकार देने और परिष्कृत करने के लिए आदर्श | |
समतल सतहों, पॉकेट्स, और जटिल ज्यामितियों के लिए उपयुक्त, उच्च आयामी सटीकता के साथ | |
रॉड्स, ट्यूब्स, और कनेक्टर्स जैसे सिलिंड्रिकल पार्ट्स के लिए कुशल | |
न्यूनतम बर्र निर्माण के साथ सटीक छेद बनाने के लिए परफेक्ट | |
छेदों को सटीक व्यास तक बढ़ाने और स्मूद फिनिश बनाए रखने के लिए आदर्श | |
जटिल फीचर्स के लिए उच्च आयामी नियंत्रण के साथ स्मूद सतह फिनिश प्राप्त करता है | |
एक ही सेटअप में बहु-फेस्ड फीचर्स वाले जटिल पार्ट्स की मशीनिंग सक्षम बनाता है | |
क्रिटिकल अनुप्रयोगों के लिए कड़े टॉलरेंस और उच्च दोहराव (रिपीटेबिलिटी) सुनिश्चित करता है | |
कठिन-से-मशीन कॉपर ज्यामितियों में जटिल कट्स और सूक्ष्म विवरणों के लिए उपयुक्त |
इलेक्ट्रोप्लेटिंग: टिन, निकेल, या सिल्वर की परत से कॉपर को कोट करने पर जंग प्रतिरोध बढ़ता है और विद्युत संपर्कों/कनेक्टर्स के लिए सोल्डरयोग्यता में सुधार होता है।
पॉलिशिंग: चमकदार, स्मूद फिनिश (Ra 0.1–0.6 µm) प्राप्त करता है, जिससे इलेक्ट्रॉनिक घटकों में सौंदर्य और संपर्क गुणवत्ता दोनों में सुधार होता है।
ब्रशिंग: सैटिन या मैट सतह बनाता है, चमक (ग्लेयर) कम करता है और उपभोक्ता उत्पादों/विद्युत उपकरणों में दिखाई देने वाले पार्ट्स की उपस्थिति बेहतर करता है।
PVD कोटिंग: पतली कोटिंग्स (2–3 µm) जो घिसाव प्रतिरोध, रंग स्थिरता, और उच्च-प्रदर्शन विद्युत घटकों के लिए टिकाऊपन बढ़ाती हैं।
पैसिवेशन: रासायनिक उपचार जो कॉपर सतह से अवशिष्ट तेल और ऑक्साइड हटाता है, जिससे जंग प्रतिरोध बढ़ता है।
पाउडर कोटिंग: कठोर वातावरण के संपर्क में आने वाले घटकों के लिए एक टिकाऊ पॉलिमर कोटिंग, जो नमी, UV किरणों, और घर्षण के खिलाफ उत्कृष्ट सुरक्षा प्रदान करती है।
टेफ्लॉन कोटिंग: उत्कृष्ट रासायनिक प्रतिरोध और नॉन-स्टिक गुण प्रदान करती है, जिससे यह आक्रामक पदार्थों के संपर्क में आने वाले घटकों के लिए आदर्श है।
क्रोम प्लेटिंग: बेहतर घिसाव प्रतिरोध, सतह कठोरता, और उच्च-स्तरीय विद्युत पार्ट्स के लिए चमकदार फिनिश हेतु क्रोमियम की पतली परत जोड़ता है।
इलेक्ट्रिकल & पावर डिस्ट्रीब्यूशन: कॉपर C103 का उपयोग बसबार, पावर कनेक्टर्स, और केबल्स के लिए व्यापक रूप से किया जाता है, क्योंकि इसकी विद्युत चालकता और जंग प्रतिरोध उच्च होते हैं।
एयरोस्पेस & डिफेंस: कम चुंबकीय पारगम्यता की आवश्यकता वाले घटकों के लिए आदर्श—जैसे विमान विद्युत प्रणालियाँ और उच्च-सटीकता कनेक्टर्स।
मेडिकल डिवाइसेज़: MRI मशीनों और अन्य उपकरणों में उपयोग, जहाँ अचुंबकीय, चालक घटकों की आवश्यकता होती है।
ऑटोमोटिव: उच्च-धारा कनेक्टर्स, विद्युत टर्मिनल, और फ्यूज़ बॉक्स।
कंज़्यूमर इलेक्ट्रॉनिक्स: स्पीकर टर्मिनल, उच्च-प्रदर्शन कनेक्टर्स, और अन्य विद्युत पार्ट्स जहाँ चालकता मुख्य है।