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Was ist C18070-Kupferband? Zusammensetzung, Normen und warum seine Leitfähigkeit entscheidend ist
Wenn Fahrzeuge elektrifiziert werden und Solaranlagen ausgebaut werden, taucht auf Verbindungssteckern immer wieder eine Anforderung auf: hohe Stromstärken führen, kühl bleiben, Hitze über Jahre hinweg aushalten und dennoch in komplexe Formen umgeformt werden können. Gewöhnliches Kupfer leitet gut, ist aber zu weich; die meisten hochfesten Legierungen opfern zu viel Leitfähigkeit. C18070 gehört zu den wenigen Bandlegierungen, die beide Eigenschaften gleichzeitig erfüllt. Dieser Artikel erklärt, worum es sich handelt, wie sie klassifiziert wird und warum ihre Leitfähigkeit die zentrale Eigenschaft ist.
Eine ausscheidungshärtbare Kupfer-Chrom-Silizium-Titan-Legierung
C18070 ist eine hochkupferhaltige Legierung mit über 99 % Kupfergehalt und geringen Zusätzen an Chrom, Silizium und Titan. Während der Alterung bilden Chrom sowie Silizium/Titan feine Ausscheidungen, die das Metall verstärken, während die Kupfermatrix sauber genug bleibt, um ihre Leitfähigkeit zu bewahren. Da nur sehr wenig in das Kupfer eingelöst wird, bleibt die Leitfähigkeit hoch; da die Ausscheidungen stabil sind, bleiben Festigkeit und Federkraft auch bei erhöhter Temperatur erhalten. Sie gehört zur Gruppe der Kupfer-Chrom-Legierungen und wird üblicherweise als CuCrSiTi bezeichnet.
Die Konstruktionsabsicht besteht in einer gezielten Balance statt in einer einzelnen Spitzen-Eigenschaft: hohe Leitfähigkeit, mittlere Festigkeit, gute Biegefähigkeit und stabiles Verhalten bei Hitze – alles in einem Bandmaterial.
Bezeichnungen nach verschiedenen Normen
Derselbe Werkstoff erscheint unter mehreren Nomenklaturen. Bei Vergleich von Angeboten aus verschiedenen Regionen beziehen sich diese Bezeichnungen auf dasselbe Material:
Standard |
Bezeichnung |
Spezifikation |
Region |
UNS / ASTM |
C18070 |
ASTM B (hochkupferhaltig) |
Nordamerika |
EN |
CuCrSiTi |
EN 1652 / EN 1654 |
Europa |
GB/T |
TCr0.3-0.2-0.05 |
GB/T |
China |
C18070 wird häufig als kostengünstigere Alternative zu C18080 angegeben, einer silberhaltigen Kupfer-Chrom-Legierung derselben Leistungsklasse. Für viele Hochstrom-Steckverbinderteile bietet C18070 die erforderliche Leitfähigkeit und Relaxationsverhalten, ohne dass zusätzliche Legierungselemente nötig sind – dies ist ein wesentlicher Vorteil des Werkstoffs.
Chemische Zusammensetzung
Zusammensetzung in Massenprozent:
Elemente |
Gehalt (%) |
Funktion |
Cu |
99.0 |
Grundmetall – Leitfähigkeit |
Cr |
0,15 – 0,40 |
Ausscheidungshärtung |
Si |
0,02 – 0,07 |
Wirkt zusammen mit Cr/Ti zur Bildung von Ausscheidungen |
Ti |
0,01 – 0,40 |
Verfeinert Ausscheidungen und verbessert die Weichmachungsbeständigkeit |
Sonstige |
≤ 0,1 |
Grenzwert für Verunreinigungen |
Der sehr hohe Kupfergehalt ist der Grund für die hervorragende elektrische Leitfähigkeit. Chrom, Silizium und Titan tragen gemeinsam weniger als ein Prozent zur Gesamtmasse bei, erhöhen jedoch durch Ausscheidungsbildung Festigkeit und Hochtemperaturstabilität deutlich über das Niveau reinen Kupfers hinaus.
Physikalische Eigenschaften im Überblick
Eigentum |
Metrische |
Imperial |
Dichte |
8,9 g/cm³ |
0,322 lb/in³ |
Elektrische Leitfähigkeit |
78 – 83 % IACS |
78 – 83 % IACS |
Wärmeleitfähigkeit |
ca. 310 W/(m·K) |
ca. 179 Btu/(ft·h·°F) |
Modul der Elastizität |
138 GPa |
20.000 ksi |
Thermische Ausdehnung |
18 × 10⁻⁶ /K |
10,0 × 10⁻⁶ /°F |
Zu beachten ist die Leitfähigkeit von 78–83 % IACS im ausgehärteten Zustand. Dies liegt nahe an der Leitfähigkeit von reinem Kupfer und deutlich über der Leitfähigkeit von 35–40 % IACS einer hochfesten Federlegierung wie C70250. Eine hohe Leitfähigkeit bedeutet weniger ohmsche Erwärmung bei Durchfluss eines großen Stroms – genau das benötigt ein Batterie- oder PV-Anschlussbauteil. Den vollständigen Eigenschaftssatz nach Temperaturstufe behandelt der nächste Artikel.
Wo es nicht die richtige Wahl ist
Klare Grenzen aufzuzeigen, spart mehr Geld als Stärken zu betonen:
- Maximale Federkraft bei kompaktem Kontakt – eine berylliumfreie Federlegierung wie C70250 erreicht höhere Festigkeit, wenn Leitfähigkeit sekundär ist.
- Reine Sammelschienen-Anwendung ohne Umformung oder Wärmebehandlung – reines C11000-Kupfer ist kostengünstiger.
- Anwendungen, bei denen höchste Leitfähigkeit plus Silber-Niveau-Leistung gefordert wird – C18080 ist die höher legierte Option.
Shanghai Xinye Metal Material produziert seit 2009 Kupfer- und Kupferlegierungs-Band und beliefert Kunden in rund 30 Ländern; für einen Hochstromverbinder, der zudem umgeformt und heiß verarbeitet werden muss, ist die Übersendung der Teilezeichnung in der Regel der schnellste Weg, um den geeigneten Temper auf die Anforderung abzustimmen.
Häufig gestellte Fragen
Ist C18070 dasselbe wie CuCrSiTi?
Ja. CuCrSiTi ist die europäische chemische Bezeichnung für dieselbe Legierung, die UNS als C18070 und GB als TCr0.3-0.2-0.05 führt.
Wie hoch ist die Leitfähigkeit von C18070?
Bei einer Reife von 7883% IACS nahe dem reinen Kupfer und hoch für eine Legierung mit dieser Festigkeit und Wärmebeständigkeit.
Wie verhält sich C18070 mit C18080?
Sie sitzen in der gleichen Leistungsklasse. C18080 ist eine silberhaltige Variante; C18070 wird oft als wirtschaftlichere Option gewählt, wenn seine Eigenschaften bereits den Anforderungen entsprechen.
Als Nächstes in dieser Reihe: C18070 Eigenschaften Leitfähigkeit, Festigkeit, Biegbarkeit und die beiden nicht zu verwechselnden Hochtemperaturverhaltensweisen.
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