Ce qui distingue le cuivre pur du cuivre sans oxygène

Lorsqu'il s'agit de choisir un métal capable de conduire efficacement la chaleur et l'électricité, le cuivre est le choix évident. C'est pourquoi il est considéré comme la norme de conductivité électrique pour les autres métaux. Dans un environnement domestique, le cuivre n'est pas aussi susceptible de se corroder que dans les environnements industriels, où des facteurs tels que les acides oxydés, les composés de soufre et d'ammoniac et les sels de métaux lourds oxydants ont tendance à accélérer la corrosion. C'est pourquoi il est souvent utilisé comme métal de base pour tous les produits électriques et thermiques que nous utilisons dans notre vie quotidienne.

Pour les applications industrielles, il est important de se protéger contre la corrosion dans des environnements plus extrêmes - c'est là que le cuivre sans oxygène peut devenir un matériau inestimable. Pour vous aider à faire le bon choix pour votre application, nous discutons des différences entre le cuivre pur et le cuivre sans oxygène et énumérons les propriétés de chacun.

Qu'est-ce que le cuivre pur ?

Lorsqu'un métal a une teneur minimale en cuivre de 99,3 %, on parle de cuivre commercialement pur. Cependant, ces cuivres sont de nature très douce et ductile. C'est pourquoi d'autres éléments d'alliage sont souvent ajoutés au cuivre pour optimiser ses propriétés pour une large gamme d'utilisations. Cependant, en termes de conductivité électrique, même 0,05 % d'impureté d'arsenic peut diminuer la conductivité du cuivre de 15 %. À cet égard, le cuivre sans oxygène offre une résistance mécanique couplée à une conductivité élevée, tout en un.

Qu'est-ce que le cuivre sans oxygène ?

Le cuivre sans oxygène (OFC) est du cuivre qui a subi un processus de raffinement électrolytique pour éliminer tout sauf une trace d'oxygène. C'est la qualité de cuivre commerciale la plus pure disponible, contenant 99,99 % de cuivre avec une quantité minimale d'impuretés, et est fortement recommandée pour les applications nécessitant une conductivité et une connectivité supérieures, telles que les fils supraconducteurs, les PCB, les tubes à rayons X, les interrupteurs à vide, les barres de rotor et bobines de moteur.

Le cuivre sans oxygène a :

• Un profil de conductivité riche.
• Haute immunité à la fragilisation par l'hydrogène.
• Propriétés cryogéniques supérieures.
• Excellente malléabilité.

Le cuivre sans oxygène est disponible dans les trois qualités suivantes :

• C10100 (OFE) :cuivre pur à 99,99 % avec une teneur en oxygène de 0,0005 %
• C10200 (OF) :cuivre pur à 99,95 % avec une teneur en oxygène de 0,001 %
• C11000 (ETP) :cuivre pur à 99,9 % avec une teneur en oxygène de 0,02 % à 0,04 %

Comparaison du cuivre pur et du cuivre sans oxygène

Comparons la qualité de cuivre sans oxygène la plus pure (C10100) avec le cuivre au chrome-zirconium (CuCrZr) qui ressemble étroitement au cuivre pur (Cu :98,6 % à 99,4 %). Le tableau ci-dessous compare certaines caractéristiques métalliques importantes du cuivre pur et du cuivre sans oxygène pour vous aider à reconnaître leurs différences d'application.

Propriétés générales	OFC	CuCrZr
Formabilité à froid	Excellent	Bien
Formabilité à chaud	Excellent	Bien
Recuit	700 °F à 1 200 °F	En dessous de 1450 °F
Conduction électrique	101 % SIGC	82 % SIGC
Conductivité thermique (Btu/pied carré/pied h/°F à 68°F)	226	187
Taux d'usinabilité	20 %	20 %

Propriétés d'usinage	OFC	CuCrZr
Soudure	Excellent	Bien
Brasage	Excellent	Équitable
Soudage à l'arc sous protection gazeuse	Bien	Équitable
Soudage oxyacétylénique	Équitable	Non recommandé
Soudage à l'arc avec revêtement	Non recommandé	Équitable
Soudure continue	Non recommandé	Non recommandé
Soudage bout à bout	Équitable	Équitable
Forgeabilité à chaud	65 %	Inconnu

Résistance à la corrosion	OFC	CuCrZr
Atmosphérique	Bien	Bien
Fragilisation par l'hydrogène	Excellent	Bien
Eau de mer	Excellent	Bien
Fissure de contrainte	Bien	Bien
Électrolytique	Bien	Aucune donnée

En raison de sa teneur réduite en oxygène, l'OFC offre une excellente formabilité et une conductivité électrique supérieure à celle du cuivre pur. Bien qu'il existe quelques différences mineures dans les caractéristiques d'usinage entre le cuivre pur et le cuivre sans oxygène, ils présentent des défis d'usinage communs.

Défis d'usinage avec des alliages de cuivre pur

Le cuivre pur et l'OFC offrent une conductivité exceptionnelle et une résistance élevée à la corrosion, mais ils sont difficiles à usiner par rapport aux cuivres contenant de l'oxygène. Les alliages de cuivre avec des niveaux de pureté élevés sont très ductiles. Les copeaux collent à l'outil lors de l'usinage et sont difficiles à enlever; ainsi, l'outil doit montrer plus de force à chaque passage pour faire le travail. Par conséquent, l'usure des outils est également élevée.

Pour former des copeaux discontinus en forme d'aiguille lors de l'usinage OFC, les fabricants ajoutent des éléments brise-copeaux tels que le plomb, le soufre et le tellure. Cependant, ceux-ci peuvent réduire la conductivité électrique de l'alliage si les éléments ne sont pas utilisés dans le cadre de certaines exigences spécifiques.

Les propriétés d'usinage de l'OFC sont plus ou moins similaires aux alliages de cuivre contenant de l'oxygène avec un profil homogène. Les alliages de cuivre hétérogènes ont tendance à avoir une meilleure usinabilité.

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