Русский

Медь C101 (T2)

Медь C101 (T2) — это коммерчески чистая, кислородсодержащая медь с высокой электропроводностью, идеально подходящая для ЧПУ-обработки электротехнических компонентов, где важны проводимость, пластичность и коррозионная стойкость.

Введение в медь C101 (T2)

Медь C101, также известная как медь T2 или электролитическая медь повышенной чистоты (ETP), является одной из самых чистых коммерчески доступных марок меди с минимальным содержанием меди 99,9%. Она обладает исключительной электрической и теплопроводностью, хорошей пластичностью и отличной формуемостью, что делает её наиболее широко используемой маркой меди в электротехнических и электронных применениях.

Благодаря выдающейся проводимости и простоте обработки, медь C101 часто выбирается для применения в услугах ЧПУ-обработки, особенно для медных деталей, обработанных на ЧПУ, таких как электрические разъёмы, токопроводящие шины, клеммные блоки и детали трансформаторов в энергетике, электронике и аэрокосмической промышленности.

Химические, физические и механические свойства меди C101 (T2)

Химический состав (типичный)

Элемент

Диапазон содержания (мас.%)

Ключевая роль

Медь (Cu)

≥99,90

Обеспечивает максимальную электрическую и теплопроводность

Кислород (O)

0,02–0,04

Присутствует в виде оксида меди; улучшает проводимость

Прочие

≤0,03 (всего)

Остаточные элементы с минимальным влиянием на свойства

Физические свойства

Свойство

Значение (типичное)

Стандарт/условие испытаний

Плотность

8,94 г/см³

ASTM B311

Температура плавления

1083 °C

ASTM E29

Теплопроводность

391 Вт/м·К при 20 °C

ASTM E1952

Электропроводность

≥101% IACS при 20 °C

ASTM B193

Коэффициент теплового расширения

16,5 мкм/м·°C

ASTM E228

Удельная теплоёмкость

385 Дж/кг·К

ASTM E1269

Модуль упругости

110 ГПа

ASTM E111

Механические свойства (отожжённое состояние)

Свойство

Значение (типичное)

Стандарт испытаний

Предел прочности при растяжении

220 МПа

ASTM E8/E8M — полноразмерные образцы

Предел текучести (0,2%)

70 МПа

ASTM E8/E8M — метод смещения

Относительное удлинение

38%

ASTM E8/E8M — база измерения 50 мм

Твёрдость

50 HB

ASTM E10 — твердость по Бринеллю, шар 10 мм / нагрузка 500 кг

Усталостная прочность

~90 МПа

ASTM E466 — вращательное изгибное нагружение при 10⁷ циклах

Ударная вязкость

130–160 Дж (Шарпи)

ASTM E23 — с надрезом, при комнатной температуре

Примечание: Эти значения характерны для отожжённой (мягкой) меди C101 при комнатной температуре. Механическая прочность увеличивается при холодной деформации, но при этом может снижаться пластичность.

Ключевые характеристики меди C101 (T2)

Исключительная электропроводность (≥101% IACS)

Согласно ASTM B193, медь C101 обеспечивает электропроводность не менее 101% по международному стандарту отожжённой меди (IACS), что делает её одним из самых проводящих инженерных материалов. Это обеспечивает эффективную передачу тока в высокочастотных и высоконагруженных электрических системах.

Высокая теплопроводность (391 Вт/м·К)

В соответствии с ASTM E1952, сплав имеет теплопроводность около 391 Вт/м·К при комнатной температуре, что позволяет эффективно отводить тепло в силовой электронике, трансформаторах и теплообменных узлах.

Отличная пластичность (≥35% удлинения)

При относительном удлинении, обычно превышающем 35% (ASTM E8/E8M), медь C101 демонстрирует превосходную пластичность, что позволяет выполнять холодную формовку, гибку и глубокую вытяжку сложных геометрий без растрескивания.

Высокая обрабатываемость и холодная формуемость

C101 имеет показатель холодной обрабатываемости 90–95% по сравнению с чистой медью, что делает её пригодной для механической обработки, штамповки и формовки в мягком и полутвёрдом состояниях. Материал сохраняет размерную стабильность даже в тонкостенных конструкциях.

Немагнитность и отсутствие искрообразования

Будучи полностью немагнитным, неискрящим и цветным материалом, медь C101 идеально подходит для применения в МРТ-оборудовании, взрывозащищённых компонентах и средах, где необходимо минимизировать магнитные помехи.

Стабильное отожжённое состояние (неподдаётся термообработке)

Данный сплав не поддаётся термообработке и обычно поставляется в отожжённом или холоднодеформированном состоянии. Его прочность (200–250 МПа при растяжении) достигается за счёт механической деформации, что обеспечивает термическую стабильность и удобство последующих операций после обработки.

Проблемы и решения при ЧПУ-обработке меди C101 (T2)

Проблемы обработки

  • Налипание материала: высокая пластичность вызывает прилипание стружки и размазывание по инструменту.

  • Износ инструмента: высокая теплопроводность ускоряет передачу тепла к инструменту и увеличивает износ.

  • Плохой контроль стружки: образуются длинные ленточные стружки, запутывающиеся в инструменте и приспособлениях.

  • Повреждение поверхности: склонность к царапинам во время и после обработки.

Оптимизированные стратегии обработки

Выбор инструмента

Параметр

Рекомендация

Обоснование

Материал инструмента

Твердосплавный, без покрытия или с PVD-покрытием

Снижает налипание и обеспечивает острую режущую кромку

Геометрия

Острые кромки, большой передний угол

Обеспечивает чистый срез и минимизирует наклёп

Скорость резания

180–300 м/мин

Баланс между стойкостью инструмента и качеством поверхности

Подача

0,10–0,30 мм/об

Поддерживает контроль стружки и точность размеров

Охлаждение

Водорастворимая СОЖ

Снижает температуру и улучшает удаление стружки

Режимы резания для меди C101 (соответствие ISO 513)

Операция

Скорость (м/мин)

Подача (мм/об)

Глубина резания (мм)

Давление СОЖ (бар)

Черновая обработка

180–240

0,20–0,30

1,5–3,0

20–35 (эмульсия)

Чистовая обработка

240–300

0,10–0,15

0,5–1,0

25–40 (обильное охлаждение)

Типовые услуги обработки меди C101 (T2)

Процесс обработки

Пригодность для меди C101 (T2)

ЧПУ-обработка

Универсальное формообразование с высокой точностью

ЧПУ-фрезерование

Идеально для плоских поверхностей, пазов и карманов

ЧПУ-точение

Эффективно для цилиндрических деталей и соосных допусков

ЧПУ-сверление

Точное получение отверстий с минимальным образованием заусенцев

ЧПУ-растачивание

Повышает точность внутренних диаметров

ЧПУ-шлифование

Обеспечивает шероховатость < Ra 0,8 мкм и жёсткие допуски

Многоосевая обработка

Позволяет обрабатывать сложные геометрии за одну установку

Высокоточная обработка

Обеспечивает точность размеров ±0,01 мм и лучше

Электроэрозионная обработка (EDM)

Подходит для сложных контуров и труднодоступных мелких элементов

Поверхностная обработка ЧПУ-деталей из меди C101

  • Гальваническое покрытие: обычно включает олово (3–5 мкм), серебро (2–10 мкм) или никель (5–25 мкм). Повышает коррозионную стойкость, улучшает паяемость и сохраняет электрические характеристики разъёмов и клемм.

  • Полирование: механическое или электролитическое полирование до шероховатости Ra 0,2–0,8 мкм. Улучшает внешний вид, качество электрического контакта и гигиенические свойства в медицинских и пищевых применениях.

  • Шлифование щётками: формирует сатиновую или матовую текстуру с контролируемым направлением зерна, снижая отражательную способность и улучшая внешний вид изделий.

  • PVD-покрытие: нанесение твёрдых покрытий (2–5 мкм), таких как TiN или CrN, повышает твёрдость поверхности (до 2000 HV) и износостойкость без ухудшения точности.

  • Пассивация: удаляет поверхностные оксиды и загрязнения, улучшая адгезию покрытий и долговременную стабильность поверхности.

  • Порошковое покрытие: образует полимерный слой толщиной 60–100 мкм, повышая устойчивость к влаге, истиранию и УФ-излучению. Идеально для корпусов и наружных компонентов.

  • Тефлоновое покрытие: придаёт антипригарные и химически стойкие свойства за счёт PTFE-плёнок толщиной 10–50 мкм, широко используется в системах потоков и химическом оборудовании.

  • Хромирование: функциональное хромовое покрытие (10–100 мкм) повышает твёрдость поверхности (700–1000 HV), износостойкость и придаёт зеркальный блеск. Используется в электрических контактах и подвижных узлах.

Отраслевые применения меди C101 (T2)

Изучить связанные блоги