铜 C110（TU0）
铜 C110（TU0）简介
铜 C110（TU0）是一种高纯度铜合金，通常被称为电解韧铜（ETP 铜），纯度达到 99.9% 或更高。该合金以优异的导电性、卓越的导热性以及良好的耐腐蚀性而著称。TU0 的牌号标识材料处于“未加工硬化/无应变”的状态，适用于需要高品质导电铜材的各类应用。
铜 C110（TU0）广泛用于制造电线、母排、连接器等电气元件，以及其他对高导电性和可靠性能要求严格的部件。它尤其适合需要高效导热与电流传导的应用，因此在电力配电、电信及电子行业中被大量采用。由于其综合性能优良，铜 C110（TU0）常用于 CNC 加工服务，并用于生产适用于多种场景的 CNC 加工铜零件。
铜 C110（TU0）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） | ≥99.9 | 提供高导电性与高导热性 |
氧（O） | 0.02–0.05 | 有助于形成氧化铜保护层，从而提升耐腐蚀性 |
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 | 100% 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 | 210–300 MPa | ASTM E8/E8M – 全截面试样 |
屈服强度（0.2%） | 160–230 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 200 MPa | ASTM E466 – 10⁷ 周期旋转弯曲疲劳 |
冲击韧性 | 中等 | ASTM E23 – 带缺口，室温 |
注：以上数据为退火态铜 C110（TU0）的典型值，可能会因具体加工工艺条件而有所变化。
铜 C110（TU0）的关键特性
卓越的导电性能（100% IACS）
铜 C110（TU0）具有极高的导电性，是电力配电与电气部件的理想材料，可实现更低电阻与更高效率。
高导热性能（398 W/m·K）
凭借优异的导热性，铜 C110（TU0）可高效传递热量，适用于换热器以及需要有效冷却或散热的部件。
耐腐蚀性
铜 C110（TU0）在大气及工业环境中具有良好的耐腐蚀性。其天然氧化膜可提供额外保护，从而在多种应用中保证更长使用寿命。
加工性与延展性
铜 C110（TU0）易于加工，延展性优异，可在不发生开裂的情况下进行成形、拉拔与冲压，因此非常适合 CNC 加工与精密零件制造。
无磁性与稳定性能
作为无磁性材料，铜 C110（TU0）适用于敏感电气元件。同时其在高温条件下仍可保持强度与导电性能，使其在极端工况下表现稳定。
铜 C110（TU0）的 CNC 加工挑战与解决方案
加工挑战
加工硬化
铜 C110（TU0）在加工过程中可能发生加工硬化，导致硬度上升，从而增加切削难度。
解决方案： 选用锋利且正前角的刀具，并使用较低切削速度以避免过度加工硬化；合理使用冷却液也可降低热量积聚。
切屑形成
铜 C110（TU0）易产生长切屑，若控制不当可能影响排屑并干扰加工过程。
解决方案： 使用断屑槽刀具，并保持稳定的冷却液流量，以促进高效排屑并避免刀具损伤。
刀具磨损
尽管铜 C110（TU0）相对较软，但在高切削速度且刀具选择不当时仍可能导致刀具磨损。
解决方案： 采用硬质合金或高速钢刀具，并选择合适涂层（如 TiAlN）以降低磨损、延长刀具寿命。
优化加工策略
刀具选择
参数 | 推荐 | 原因 |
|---|---|---|
刀具材料 | TiAlN 涂层硬质合金刀具 | 降低磨损并延长在韧性材料中的刀具寿命 |
几何参数 | 正前角，锋利刃口 | 改善排屑并防止材料堆积 |
切削速度 | 250–350 m/min | 避免过度升温并提高刀具耐用性 |
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 | 大量冷却或气冷 | 降低热量积聚并辅助排屑 |
铜 C110 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） |
铜 C110（TU0）的典型加工服务
铜 C110（TU0）非常适合需要高精度与高导电性的各类 CNC 加工工艺。以下为常见加工服务：
加工工艺 | 对铜 C110（TU0）的适用性 |
|---|---|
适用于制造电气连接器、母排及对高导电性要求的复杂零件 | |
适合加工平面、型腔及需要精细细节的复杂形状 | |
适用于棒材、管材及连接器等圆柱类零件 | |
适合精密孔加工，毛刺少 | |
适用于扩大孔径并实现严格公差与光滑表面 | |
在高尺寸精度要求下实现更优的表面质量 | |
一次装夹加工复杂多特征零件，确保更高精度 | |
为高性能系统中的关键部件提供超严公差能力 | |
适合制造传统工艺难以加工的精细结构与复杂细节 |
铜 C110 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、镜面效果的表面，提升电气元件的外观与功能表现。
拉丝： 形成哑光质感，降低表面眩光，同时保持可视部件的高品质外观。
PVD 涂层： 提供更强的耐磨与耐腐蚀能力，并为外观件带来更具吸引力的色彩效果。
钝化处理： 通过去除表面杂质来增强耐腐蚀性。
粉末喷涂： 为处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。
