Was unterscheidet reines Kupfer von sauerstofffreiem Kupfer
Wenn es um die Auswahl eines Metalls geht, das sowohl Wärme als auch Strom effizient leiten kann, ist Kupfer die offensichtliche Wahl. Deshalb gilt es als Standard für die elektrische Leitfähigkeit anderer Metalle. In einer häuslichen Umgebung korrodiert Kupfer nicht so leicht wie in industriellen Umgebungen, wo Faktoren wie oxidierte Säuren, Schwefel- und Ammoniakverbindungen und oxidierende Schwermetallsalze dazu neigen, die Korrosion zu beschleunigen. Aus diesem Grund wird es oft als Grundmetall für alle elektrischen und thermischen Produkte verwendet, die wir in unserem täglichen Leben verwenden.
Für industrielle Anwendungen ist es wichtig, in extremeren Umgebungen vor Korrosion zu schützen – hier kann sauerstofffreies Kupfer zu einem unschätzbaren Material werden. Um Ihnen zu helfen, die richtige Wahl für Ihre Anwendung zu treffen, besprechen wir die Unterschiede zwischen reinem Kupfer und sauerstofffreiem Kupfer und listen die jeweiligen Eigenschaften auf.
Was ist reines Kupfer?
Wenn ein Metall einen Kupfergehalt von mindestens 99,3 % hat, wird es als kommerziell reines Kupfer bezeichnet. Solche Kupfer sind jedoch von Natur aus sehr weich und duktil. Deshalb werden Kupfer oft andere Legierungselemente zugesetzt, um seine Eigenschaften für ein breites Anwendungsspektrum zu optimieren. In Bezug auf die elektrische Leitfähigkeit können jedoch sogar 0,05 % Arsenverunreinigung die Leitfähigkeit von Kupfer um 15 % verringern. Dabei bietet sauerstofffreies Kupfer mechanische Festigkeit gepaart mit hoher Leitfähigkeit in einem.
Was ist sauerstofffreies Kupfer?
Sauerstofffreies Kupfer (OFC) ist Kupfer, das einen elektrolytischen Veredelungsprozess durchlaufen hat, um den gesamten Sauerstoff bis auf Spuren zu entfernen. Es ist die reinste handelsübliche Kupferqualität, die 99,99 % Kupfer mit einer minimalen Menge an Verunreinigungen enthält, und wird dringend für Anwendungen empfohlen, die eine hervorragende Leitfähigkeit und Konnektivität erfordern, wie z Motorspulen.
Sauerstofffreies Kupfer hat:
- Ein reichhaltiges Leitfähigkeitsprofil.
- Hohe Immunität gegen Wasserstoffversprödung.
- Überlegene kryogene Eigenschaften.
- Ausgezeichnete Formbarkeit.
Sauerstofffreies Kupfer ist in den folgenden drei Qualitäten erhältlich:
- C10100 (OFE):99,99 % reines Kupfer mit 0,0005 % Sauerstoffgehalt
- C10200 (OF):99,95 % reines Kupfer mit 0,001 % Sauerstoffgehalt
- C11000 (ETP):99,9 % reines Kupfer mit 0,02 % bis 0,04 % Sauerstoffgehalt
Vergleich von reinem Kupfer mit sauerstofffreiem Kupfer
Vergleichen wir die reinste sauerstofffreie Kupfersorte (C10100) mit Chromium-Zirkonium-Kupfer (CuCrZr), das reinem Kupfer sehr ähnlich ist (Cu:98,6 % - 99,4 %). Die folgende Tabelle vergleicht einige wichtige Metalleigenschaften von reinem Kupfer mit sauerstofffreiem Kupfer, um Ihnen zu helfen, ihre Anwendungsunterschiede zu erkennen.
Allgemeine Eigenschaften | OFC | CuCrZr |
Kaltumformbarkeit | Ausgezeichnet | Gut |
Warmformbarkeit | Ausgezeichnet | Gut |
Glühen | 700 °F bis 1200 °F | Unter 1450 °F |
Elektrische Leitfähigkeit | 101 % IACS | 82 % InVeKoS |
Wärmeleitfähigkeit (Btu/sq. ft/ft. hr./°F bei 68°F) | 226 | 187 |
Bearbeitbarkeitsrate | 20 % | 20 % |
Bearbeitungseigenschaften | OFC | CuCrZr |
Löten | Ausgezeichnet | Gut |
Löten | Ausgezeichnet | Fair |
Schutzgasschweißen | Gut | Fair |
Autogenschweißen | Fair | Nicht empfohlen |
Lichtbogenschweißen mit beschichtetem Metall | Nicht empfohlen | Fair |
Nahtschweißen | Nicht empfohlen | Nicht empfohlen |
Stoßschweißen | Fair | Fair |
Warmschmiedbarkeit | 65 % | Unbekannt |
Korrosionsbeständigkeit | OFC | CuCrZr |
Atmosphärisch | Gut | Gut |
Wasserstoffversprödung | Ausgezeichnet | Gut |
Meerwasser | Ausgezeichnet | Gut |
Spannungsriss | Gut | Gut |
Elektrolyse | Gut | Keine Daten |
Aufgrund des reduzierten Sauerstoffgehalts bietet OFC eine hervorragende Formbarkeit und eine höhere elektrische Leitfähigkeit als reines Kupfer. Obwohl es einige geringfügige Unterschiede in den Bearbeitungseigenschaften zwischen reinem Kupfer und sauerstofffreiem Kupfer gibt, weisen sie einige gemeinsame Herausforderungen bei der Bearbeitung auf.
Bearbeitungsherausforderungen mit reinen Kupferlegierungen
Reines Kupfer und OFC bieten eine außergewöhnliche Leitfähigkeit und hohe Korrosionsbeständigkeit, sind jedoch im Vergleich zu sauerstoffhaltigen Kupfern schwer zu bearbeiten. Kupferlegierungen mit hohem Reinheitsgrad sind sehr duktil. Die Späne bleiben während der Bearbeitung am Werkzeug haften und lassen sich nur schwer entfernen; Daher muss das Werkzeug bei jedem Durchgang mehr Kraft aufbringen, um die Arbeit zu erledigen. Dementsprechend hoch ist auch der Werkzeugverschleiß.
Um bei der Bearbeitung von OFC nadelartige, diskontinuierliche Späne zu bilden, fügen Hersteller spanbrechende Elemente wie Blei, Schwefel und Tellur hinzu. Diese können jedoch die elektrische Leitfähigkeit der Legierung verringern, wenn die Elemente nicht innerhalb bestimmter spezifischer Anforderungen verwendet werden.
Die Zerspanungseigenschaften von OFC ähneln mehr oder weniger sauerstoffhaltigen Kupferlegierungen mit einem homogenen Profil. Heterogene Kupferlegierungen haben tendenziell eine bessere Bearbeitbarkeit.
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