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铜 C102(无氧铜)

铜 C102(无氧铜)是一种高导电铜材料,非常适合用于需要高效电性能、优异导热性及长期稳定性的 CNC 加工应用。

无氧铜 C102(Oxygen-Free Copper)简介

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

无氧铜 C102(Oxygen-Free Copper)的化学、物理与机械性能

化学成分(典型值)

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

物理性能

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

机械性能(退火态)

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。

无氧铜 C102(Oxygen-Free Copper)的关键特性

卓越导电性能(101% IACS)

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。

高导热性能(398 W/m·K)

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。

耐腐蚀性

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。

良好的加工性与延展性

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。

无磁性与高温稳定性

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。

无氧铜 C102(Oxygen-Free Copper)的 CNC 加工挑战与解决方案

加工挑战

加工硬化

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。

切屑形成

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。

刀具磨损

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。

优化加工策略

刀具选择

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

无氧铜 C102 切削参数(符合 ISO 513)

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)

无氧铜 C102(Oxygen-Free Copper)的典型加工服务

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

CNC 加工

适合制造对高导电性要求高的电连接器、母排及复杂零件

CNC 铣削

适用于平面、型腔及需要精细特征的复杂形状加工

CNC 车削

适合加工棒材、管材及连接器等圆柱类零件

CNC 钻孔

适合加工精密孔且毛刺较少

CNC 镗孔

适用于孔径扩大、严格公差与光洁表面要求

CNC 磨削

可实现更佳表面粗糙度与更高尺寸精度

多轴加工

一次装夹完成多面特征加工,提升复杂零件精度与一致性

精密加工

为高性能系统关键部件提供严格公差控制

EDM 电火花加工

适用于传统工艺难以加工的复杂结构与细微特征

无氧铜 C102 CNC 零件的表面处理

  • 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。

无氧铜 C102(Oxygen-Free Copper)的行业应用

  • 电气与电力配电 C102 无氧铜用于连接器、电气触点与高性能母排,兼顾强度与导电性能。

  • 航空航天与国防 适用于航空航天领域的连接器、起落架与执行器等高应力部件。

  • 汽车行业 用于电动与混合动力汽车的高性能电连接器、端子及其他关键部件。

  • 消费电子 用于散热器、连接器与弹片等精密部件,满足高导电性与高可靠性需求。

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