C102 无氧铜(OFC)是一种高纯度铜合金,铜含量最低可达 99.99%。与标准铜合金不同,C102 采用无氧工艺生产,去除残余氧,从而显著提升导电性能与耐腐蚀性。其结果是一种性能更优的铜材,尤其适用于对导电性、可靠性要求极高的高精密应用场景。
C102 无氧铜广泛用于需要卓越导电与导热性能的应用,例如电力电缆、连接器及各类电子元器件。在通信、航空航天及汽车行业中,它尤其受青睐,因为这些行业对材料性能、效率与耐久性要求更高。凭借出色的综合特性,C102 常被用于 CNC 加工服务,并用于生产适用于多种应用场景的 CNC 加工铜零件。
元素 | 成分范围(重量 %) | 关键作用 |
|---|---|---|
铜(Cu) | ≥99.99 | 作为基体材料,提供优良的导电性能 |
氧(O) | ≤0.001 | 在无氧工艺中被去除,以提升导电性并降低氧化 |
其他元素 | ≤0.05 | 残余元素,对性能影响较小 |
性能 | 典型值 | 测试标准 / 条件 |
|---|---|---|
密度 | 8.96 g/cm³ | ASTM B311 |
熔点 | 1083°C | ASTM E29 |
导热系数 | 398 W/m·K(20°C) | ASTM E1952 |
导电率 | 101% IACS(20°C) | ASTM B193 |
线膨胀系数 | 16.5 µm/m·°C | ASTM E228 |
比热容 | 385 J/kg·K | ASTM E1269 |
弹性模量 | 110 GPa | ASTM E111 |
性能 | 典型值 | 测试标准 |
|---|---|---|
抗拉强度 | 210–290 MPa | ASTM E8/E8M – 全截面试样 |
屈服强度(0.2%) | 160–220 MPa | ASTM E8/E8M – 偏移法 |
延伸率 | 35–50% | ASTM E8/E8M – 标距长度 = 50 mm |
硬度 | 40–80 HB | ASTM E10 – 布氏硬度,10 mm 球/500 kg 载荷 |
疲劳强度 | 约 180 MPa | ASTM E466 – 10⁷ 周期旋转弯曲疲劳 |
冲击韧性 | 良好 | ASTM E23 – 带缺口,室温 |
注:以上为退火态无氧铜 C102 的典型数据,实际数值会随具体加工与工艺条件而变化。
C102 无氧铜是电导率最优的材料之一,导电率可达 101% IACS,使其非常适用于电线电缆、连接器等对高效率与低能耗损失要求严苛的电气部件。
C102 具备优异的导热能力,可高效传递热量,适用于换热器、冷却系统以及需要快速散热以防止过热的零件与组件。
C102 无氧铜在潮湿或含腐蚀性化学介质的环境中表现出良好的耐腐蚀性。材料中氧含量极低可显著降低氧化倾向,从而提升外露工况下的耐久性并延长零件寿命。
C102 具备较高的可塑性,可轻松进行拉拔、冲压或成形加工而不影响材料完整性,因此非常适用于 CNC 加工以及需要高精度、复杂结构的零件制造。
C102 为无磁性材料,适用于需要降低磁干扰的电气与电子应用。同时,其在较高温度下仍能保持稳定性能,确保高温环境中的长期可靠性。
虽然 C102 相较于其他金属更“软”,但在加工过程中若产生过度塑性变形,仍可能出现加工硬化现象。
解决方案: 使用锋利刀具并避免过大的切削力;采用较低切削速度,并配合冷却液降低热积聚,以减少加工硬化。
C102 在加工过程中容易产生较长切屑,可能导致排屑困难并干扰加工过程。
解决方案: 使用断屑刀具并采用正前角几何以利于断屑;同时采用稳定的大流量冷却或气吹,以促进排屑并减少堵屑。
C102 的高导热性与相对柔软特性,可能在高速加工时导致刀具随时间产生磨损。
解决方案: 选用硬质合金或高速钢刀具,并使用合适涂层(如 TiAlN)以降低磨损、延长寿命;同时通过降低切削速度与优化进给减少不必要的刀具劣化。
参数 | 推荐 | 原因 |
|---|---|---|
刀具材料 | 带 TiAlN 涂层的硬质合金刀具 | 提升刀具寿命并降低磨损 |
几何参数 | 正前角,锋利刃口 | 改善排屑并降低材料黏附 |
切削速度 | 250–350 m/min | 避免过度发热并提升刀具寿命 |
进给量 | 0.10–0.20 mm/rev | 保证切削平稳并减少材料变形 |
冷却方式 | 大量冷却或气吹 | 降低热积聚并辅助排屑 |
工序 | 速度(m/min) | 进给(mm/rev) | 切削深度(mm) | 冷却压力(bar) |
|---|---|---|---|---|
粗加工 | 200–300 | 0.15–0.25 | 2.0–4.0 | 25–40(大量冷却) |
精加工 | 300–350 | 0.05–0.10 | 0.5–1.0 | 30–50(大量冷却) |
C102 无氧铜适用于多种 CNC 加工工艺,尤其适合对精度、导电性与耐久性要求较高的零件。以下为常见加工服务:
加工工艺 | 对无氧铜 C102(Oxygen-Free Copper)的适用性 |
|---|---|
适合制造对高导电性要求高的电连接器、母排及复杂零件 | |
适用于平面、型腔及需要精细特征的复杂形状加工 | |
适合加工棒材、管材及连接器等圆柱类零件 | |
适合加工精密孔且毛刺较少 | |
适用于孔径扩大、严格公差与光洁表面要求 | |
可实现更佳表面粗糙度与更高尺寸精度 | |
一次装夹完成多面特征加工,提升复杂零件精度与一致性 | |
为高性能系统关键部件提供严格公差控制 | |
适用于传统工艺难以加工的复杂结构与细微特征 |
电镀: 通过镀覆镍、银或金等金属薄层,提高耐磨性与耐腐蚀保护能力。
抛光: 获得光滑、镜面反射表面,提升电气部件外观与功能性。
拉丝: 形成哑光表面,降低眩光,同时保持可视部件的高品质外观。
PVD 涂层: 提供更强耐磨与耐腐蚀能力,并带来更具吸引力的颜色效果(外观件)。
钝化处理: 通过去除表面杂质来增强耐腐蚀性。
粉末喷涂: 为暴露于严苛环境的零件提供耐磨与耐环境的持久保护。
特氟龙涂层: 适用于需要耐化学腐蚀与低摩擦表面的零件。
镀铬: 提升耐用性与耐磨性,并提供光亮、耐腐蚀的表面效果。