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Cobre C510 (Bronze Fosforoso)

O cobre C510 (bronze fosforoso) é uma liga de cobre de alta resistência e resistente à corrosão, desenvolvida para a usinagem CNC de componentes mecânicos em aplicações exigentes.

Introdução ao Cobre C510 (Bronze Fosforoso)

O Cobre C510, comumente conhecido como Bronze Fosforoso, é uma liga de cobre que incorpora pequenas quantidades de fósforo e estanho para aumentar sua resistência, resistência ao desgaste e propriedades de fadiga. Ele mantém excelente condutividade elétrica, ao mesmo tempo em que oferece maior tenacidade e resistência à corrosão. Essa liga é amplamente utilizada em serviços de usinagem CNC que exigem alta resistência, durabilidade e excelente desempenho em ambientes desafiadores.

O Cobre C510 é ideal para peças de cobre usinadas em CNC de precisão nas indústrias eletrônica, automotiva e de manufatura. Suas propriedades o tornam perfeito para uso em conectores elétricos, molas e outros componentes mecânicos que exigem alta resistência e durabilidade, bem como resistência ao desgaste e à fadiga.

Propriedades Químicas, Físicas e Mecânicas do Cobre C510 (Bronze Fosforoso)

Composição Química (Típica)

Elemento	Faixa de Composição (wt.%)	Função Principal
Cobre (Cu)	90,0%	Fornece condutividade elétrica e resistência à corrosão
Estanho (Sn)	4,0–6,0%	Melhora a resistência, a resistência ao desgaste e a proteção contra corrosão
Fósforo (P)	0,01–0,35%	Aumenta a resistência, a resistência ao desgaste e reduz a oxidação
Outros Elementos	≤0,5%	Elementos residuais com impacto mínimo nas propriedades

Propriedades Físicas

Propriedade	Valor (Típico)	Norma/Condição de Ensaio
Densidade	8,73 g/cm³	ASTM B311
Ponto de Fusão	930°C	ASTM E29
Condutividade Térmica	60 W/m·K a 20°C	ASTM E1952
Condutividade Elétrica	15–25% IACS a 20°C	ASTM B193
Coeficiente de Expansão	19,5 µm/m·°C	ASTM E228
Capacidade Calorífica Específica	380 J/kg·K	ASTM E1269
Módulo de Elasticidade	105 GPa	ASTM E111

Propriedades Mecânicas (Estado Recozido)

Propriedade	Valor (Típico)	Norma de Ensaio
Resistência à Tração	450–650 MPa	ASTM E8/E8M
Limite de Escoamento (0,2%)	300–450 MPa	ASTM E8/E8M
Alongamento	12–25%	ASTM E8/E8M
Dureza	85–130 HB	ASTM E10
Resistência à Fadiga	~200 MPa	ASTM E466
Resistência ao Impacto	Moderada	ASTM E23

Nota: Estes valores são típicos para o Cobre C510 no estado recozido e podem variar conforme condições específicas de processamento.

Principais Características do Cobre C510 (Bronze Fosforoso)

Excelente Resistência e Durabilidade

O Cobre C510 oferece alta resistência à tração, tornando-o ideal para aplicações mecânicas que exigem durabilidade, como molas, mancais e buchas.

Condutividade Elétrica Moderada

Com condutividade de 15–25% IACS, o Cobre C510 é usado em aplicações elétricas que exigem alta resistência, mantendo ao mesmo tempo boa condutividade elétrica.

Alta Resistência ao Desgaste e à Fadiga

A adição de fósforo aumenta a resistência ao desgaste, tornando o Cobre C510 adequado para aplicações em que os componentes ficam expostos a movimento repetitivo ou esforço mecânico.

Resistência à Corrosão

O Cobre C510 é altamente resistente à corrosão, especialmente em água do mar e outros ambientes levemente corrosivos, sendo ideal para aplicações marítimas e industriais.

Usinabilidade Aprimorada

A composição da liga proporciona excelente usinabilidade, mantendo a resistência, permitindo usinagem CNC eficiente e precisa.

Desafios e Soluções na Usinagem CNC do Cobre C510 (Bronze Fosforoso)

Desafios de Usinagem

Desgaste da Ferramenta

A alta resistência do Cobre C510 pode causar desgaste significativo da ferramenta durante a usinagem, especialmente em operações de alta velocidade.

Solução: Use ferramentas de metal duro com revestimento TiN ou TiAlN e monitore as velocidades de corte para reduzir o desgaste e prolongar a vida útil da ferramenta.

Formação de Cavacos

A resistência e a tenacidade do material podem resultar em cavacos longos e filamentares, afetando a eficiência da usinagem.

Solução: Empregue quebra-cavacos e otimize o fluxo de fluido de corte para facilitar a remoção suave dos cavacos.

Encruamento

O Cobre C510 pode encruar rapidamente durante a usinagem, causando dificuldades em processamentos posteriores.

Solução: Use velocidades de corte moderadas, aplique refrigeração suficiente e utilize ferramentas afiadas e de alta qualidade para minimizar o encruamento.

Estratégias de Usinagem Otimizadas

Seleção de Ferramentas

Parâmetro	Recomendação	Justificativa
Material da Ferramenta	Ferramentas de metal duro com revestimento TiN	Reduz o desgaste e aumenta a vida útil da ferramenta
Geometria	Ângulo de saída positivo, arestas afiadas	Melhora o escoamento do cavaco e reduz o acúmulo de material
Velocidade de Corte	80–150 m/min	Evita aquecimento excessivo e reduz o desgaste da ferramenta
Avanço	0,08–0,12 mm/rev	Garante corte suave e reduz o encruamento
Refrigeração	Refrigeração abundante ou jato de ar	Reduz o acúmulo de calor e auxilia na remoção de cavacos

Parâmetros de Corte do Cobre C510 (Conformidade ISO 513)

Operação	Velocidade (m/min)	Avanço (mm/rev)	Profundidade de Corte (mm)	Pressão do Fluido (bar)
Desbaste	80–120	0,10–0,15	2,0–3,0	25–40
Acabamento	120–150	0,05–0,08	0,5–1,0	30–50

Principais Recursos e Aplicações do Cobre C510 (Bronze Fosforoso)

Processo de Usinagem	Função e Benefício para o Cobre C510 (Bronze Fosforoso)
Usinagem CNC	Alcança tolerâncias rigorosas para componentes mecânicos de alta resistência.
Fresagem CNC	Ideal para produzir peças complexas como engrenagens, molas e mancais.
Torneamento CNC	Adequado para torneamento de peças cilíndricas com alta precisão dimensional.
Furação CNC	Processa furos precisos para conectores e peças mecânicas de alto desempenho.
Mandrilamento CNC	Ideal para usinagem interna com tolerâncias rigorosas e acabamentos suaves.
Retificação CNC	Proporciona acabamentos finos para componentes mecânicos e elétricos.
Usinagem Multieixos	Ideal para produzir peças complexas com geometrias elaboradas e recursos precisos.
Usinagem de Precisão	Entrega tolerâncias rigorosas para peças expostas a alto esforço mecânico.
Usinagem por Eletroerosão (EDM)	Usada para criar recursos complexos e componentes em pequena escala em montagens mecânicas.

Tratamento de Superfície para Peças CNC em Cobre C510

Galvanoplastia: Adiciona um revestimento de níquel ou ouro para maior resistência à corrosão e durabilidade em ambientes marítimos.
Polimento: Obtém acabamentos lisos e brilhantes com Ra 0,2–0,4 µm para melhor condutividade elétrica e apelo estético.
Escovamento: Fornece um acabamento acetinado uniforme, ideal para peças decorativas e componentes mecânicos.
Revestimento PVD: Adiciona um revestimento durável de 2–5 µm para proteger contra desgaste e corrosão em aplicações pesadas.
Passivação: Melhora a resistência à corrosão, especialmente em ambientes industriais e marítimos, prolongando a vida útil das peças.
Pintura a Pó: Fornece um revestimento protetor uniforme de 50–100 µm para maior resistência aos raios UV e às intempéries.
Revestimento de Teflon: Adiciona uma camada de baixo atrito e resistente a químicos, ideal para componentes mecânicos deslizantes.
Cromagem: Adiciona um acabamento brilhante e durável de 10–20 µm para aplicações de alta carga que exigem resistência à corrosão.

Aplicações Industriais do Cobre C510 (Bronze Fosforoso)

Indústria Aeroespacial: O Cobre C510 produz conectores elétricos e interruptores de alto desempenho em aplicações aeroespaciais.
Elétrica & Energia: Ideal para equipamentos de geração de energia, incluindo barramentos elétricos, conectores e interruptores.
Indústria Automotiva: Usado em sistemas automotivos para contatos elétricos, terminais e outros componentes em aplicações de alta corrente.