Cobre C194 (Cobre de Alta Resistência)
Introdução ao Cobre C194 (Cobre de Alta Resistência)
O Cobre C194 é uma liga de cobre de alto desempenho, conhecida pela excelente combinação de alta resistência, boa condutividade elétrica e propriedades mecânicas aprimoradas. Ele incorpora quantidades controladas de elementos de liga que proporcionam excelente resistência, resistência ao desgaste e ductilidade. O Cobre C194 é ideal para serviços de usinagem CNC de precisão, onde são necessários tanto alta resistência quanto excelente desempenho elétrico.
O Cobre C194 é amplamente utilizado em aplicações nas indústrias aeroespacial, elétrica e de telecomunicações. As peças de Cobre C194 usinado em CNC são normalmente usadas em conectores, equipamentos de manobra (switchgear), terminais e outros componentes elétricos que exigem alta condutividade combinada com resistência e durabilidade.
Propriedades Químicas, Físicas e Mecânicas do Cobre C194 (Cobre de Alta Resistência)
Composição Química (Típica)
Elemento | Faixa de Composição (wt.%) | Função Principal |
|---|---|---|
Cobre (Cu) | 98,0% | Proporciona excelente condutividade elétrica e térmica |
Fósforo (P) | 0,015–0,045% | Aumenta a resistência e melhora a usinabilidade |
Outros Elementos | ≤0,1% | Elementos residuais com impacto mínimo nas propriedades |
Propriedades Físicas
Propriedade | Valor (Típico) | Norma/Condição de Ensaio |
|---|---|---|
Densidade | 8,92 g/cm³ | ASTM B311 |
Ponto de Fusão | 1.083°C | ASTM E29 |
Condutividade Térmica | 220 W/m·K a 20°C | ASTM E1952 |
Condutividade Elétrica | 70% IACS a 20°C | ASTM B193 |
Coeficiente de Expansão | 17,0 µm/m·°C | ASTM E228 |
Capacidade Calorífica Específica | 390 J/kg·K | ASTM E1269 |
Módulo de Elasticidade | 125 GPa | ASTM E111 |
Propriedades Mecânicas (Estado Recozido)
Propriedade | Valor (Típico) | Norma de Ensaio |
|---|---|---|
Resistência à Tração | 600–750 MPa | ASTM E8/E8M |
Limite de Escoamento (0,2%) | 450–600 MPa | ASTM E8/E8M |
Alongamento | 10–25% | ASTM E8/E8M |
Dureza | 150–220 HB | ASTM E10 |
Resistência à Fadiga | ~250 MPa | ASTM E466 |
Resistência ao Impacto | Moderada | ASTM E23 |
Nota: Estes valores são típicos para o Cobre C194 no estado recozido e podem variar conforme condições específicas de processamento.
Principais Características do Cobre C194 (Cobre de Alta Resistência)
Alta Resistência e Durabilidade
O Cobre C194 apresenta resistência à tração de até 750 MPa, sendo um material ideal para aplicações que exigem alta resistência mecânica e resistência ao desgaste.
Condutividade Elétrica Moderada
Com 70% de condutividade elétrica IACS, o Cobre C194 é bem adequado para componentes elétricos que exigem alta resistência e condutividade moderada.
Excelente Usinabilidade
A composição equilibrada de cobre e fósforo melhora a usinabilidade da liga, permitindo usinagem CNC de precisão sem comprometer a resistência.
Boa Resistência à Corrosão
O Cobre C194 possui boa resistência à corrosão na maioria dos ambientes, sendo ideal para peças expostas à umidade e a produtos químicos leves.
Resistência à Fadiga Aprimorada
A resistência à fadiga da liga, em torno de 250 MPa, garante que ela suporte esforços repetidos, tornando-a adequada para aplicações dinâmicas.
Desafios e Soluções na Usinagem CNC do Cobre C194 (Cobre de Alta Resistência)
Desafios de Usinagem
Alta Dureza e Desgaste da Ferramenta
Devido à sua alta resistência, o Cobre C194 pode causar desgaste significativo da ferramenta durante a usinagem, especialmente em operações de alta velocidade.
Solução: Utilize ferramentas de metal duro com revestimento TiN ou TiAlN para reduzir o desgaste e prolongar a vida útil da ferramenta.
Encruamento
O Cobre C194 tende a encruar rapidamente, tornando difíceis as operações de usinagem subsequentes.
Solução: Mantenha velocidades de corte moderadas e use ferramentas afiadas para evitar o encruamento.
Formação de Cavacos
A alta resistência do material pode gerar cavacos longos e filamentares, que podem interferir na eficiência da usinagem.
Solução: Empregue quebra-cavacos e aumente o fluxo de fluido de corte para assegurar remoção suave dos cavacos e melhorar o acabamento superficial.
Estratégias de Usinagem Otimizadas
Seleção de Ferramentas
Parâmetro | Recomendação | Justificativa |
|---|---|---|
Material da Ferramenta | Ferramentas de metal duro com revestimento TiN | Melhora a vida útil da ferramenta e reduz o desgaste |
Geometria | Ângulo de saída positivo, arestas afiadas | Melhora o escoamento do cavaco e reduz o acúmulo de material |
Velocidade de Corte | 100–180 m/min | Evita aquecimento excessivo e prolonga a vida útil da ferramenta |
Avanço | 0,08–0,12 mm/rev | Garante corte suave e reduz o risco de encruamento |
Refrigeração | Refrigeração abundante ou jato de ar | Reduz o acúmulo de calor e auxilia na remoção de cavacos |
Parâmetros de Corte do Cobre C194 (Conformidade ISO 513)
Operação | Velocidade (m/min) | Avanço (mm/rev) | Profundidade de Corte (mm) | Pressão do Fluido (bar) |
|---|---|---|---|---|
Desbaste | 100–150 | 0,10–0,15 | 2,0–3,0 | 25–40 |
Acabamento | 150–200 | 0,05–0,10 | 0,5–1,0 | 30–50 |
Principais Recursos e Aplicações do Cobre C194 (Cobre de Alta Resistência)
Processo de Usinagem | Função e Benefício para o Cobre C194 (Cobre de Alta Resistência) |
|---|---|
Alcança precisão de ±0,01 mm para conectores e componentes elétricos de alta resistência. | |
Ideal para produzir recursos complexos como ranhuras, canais e formas em peças elétricas. | |
Adequado para tornear componentes cilíndricos como conectores e terminais com tolerâncias rigorosas. | |
Usada para perfurar furos com alta precisão em componentes elétricos, incluindo conectores. | |
Usado para usinagem interna precisa, ideal para carcaças elétricas e conectores. | |
Proporciona acabamento superficial fino, garantindo peças elétricas de alta qualidade. | |
Ideal para produzir peças complexas e de alta precisão para componentes elétricos e aeroespaciais. | |
Alcança tolerâncias ultrarrigorosas para peças elétricas de alto desempenho em usos aeroespaciais e industriais. | |
Usada para criar recursos complexos e microcomponentes, especialmente em conectores elétricos. |
Tratamento de Superfície para Peças CNC em Cobre C194
Galvanoplastia: Adiciona um revestimento de níquel de 5–10 µm para maior resistência à corrosão e durabilidade em contatos elétricos.
Polimento: Obtém acabamentos lisos e brilhantes com Ra 0,2–0,4 µm, melhorando a condutividade elétrica e o apelo estético.
Escovamento: Proporciona um acabamento acetinado uniforme para aplicações decorativas e mecânicas, melhorando a aparência da peça.
Revestimento PVD: Adiciona um revestimento duro e durável de 2–5 µm para proteger as peças contra desgaste e corrosão.
Passivação: Melhora a resistência à corrosão, prolongando a vida útil das peças em ambientes severos.
Pintura a Pó: Fornece um revestimento protetor de 50–100 µm para durabilidade e maior resistência aos raios UV.
Revestimento de Teflon: Adiciona uma camada de baixo atrito e resistente a químicos, ideal para aplicações deslizantes e de alto desgaste.
Cromagem: Adiciona um acabamento brilhante e durável (espessura de 10–20 µm) para proteção contra corrosão e desempenho sob alta carga.
Aplicações Industriais do Cobre C194 (Cobre de Alta Resistência)
Indústria Aeroespacial: O Cobre C194 é usado na indústria aeroespacial para contatos elétricos e conectores de alta resistência expostos a elevados esforços.
Elétrica & Energia: Ideal para conectores de energia, terminais e interruptores que exigem alta resistência e excelente condutividade.
Indústria Automotiva: Usado em sistemas automotivos para peças elétricas de alto desempenho, como conectores e terminais em veículos elétricos (EVs).
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