Propiedades del C18070: Conductividad, resistencia mecánica, capacidad de doblado y dos comportamientos a alta temperatura

El primer artículo presentó el C18070 como una aleación de cobre-cromo-silicio-titanio de alta conductividad. Su valor radica en un equilibrio de propiedades, no en un único pico, por lo que este artículo las enumera y aclara una distinción que provoca más errores de selección que cualquier otra.

Propiedades Mecánicas por Templeado

Los templeados R reciben su nombre según la resistencia a la tracción mínima en MPa. Los rangos reflejan la dispersión normal de producción; un certificado de fábrica indica los valores medidos para su lote.

La resistencia y la dureza aumentan de R400 a R580, mientras que la elongación disminuye. Se trata de una aleación de resistencia media por diseño: no pretende igualar el pico de una aleación para muelles, ya que hacerlo reduciría su conductividad y su capacidad de doblado. El objetivo es ofrecer suficiente resistencia manteniendo altos los otros dos parámetros.

Capacidad de doblado

Aquí es donde C18070 se diferencia de la mayoría de las aleaciones conductoras. En ensayos a 90° con espesores ≤ 0,5 mm, las relaciones mínimas de doblado son:

En la condición R400, la aleación logra un doblez de radio cero tanto en sentido favorable como desfavorable: se puede plegar completamente sobre sí misma sin agrietarse. Esto permite formas estampadas y conformadas genuinamente complejas en un material que aún conduce a más del 78 % IACS. A medida que el temple se endurece, el radio requerido aumenta; por lo tanto, las geometrías complejas favorecen los templees más blandos. Indique tanto el radio de doblez como su orientación en el plano para garantizar el suministro del temple adecuado.

Los dos comportamientos a alta temperatura — no los confunda

Los compradores suelen solicitar «buen rendimiento a alta temperatura» como si se tratara de una única propiedad. En realidad son dos propiedades, impulsadas por mecanismos distintos, y una pieza puede requerir una, la otra o ambas:

Resistencia a la relajación por estrés — si una pieza sometida a carga sostenida mantiene su presión de contacto o se afloja gradualmente. Esta es la propiedad de la que depende un conector para conservar su sujeción durante años a temperatura elevada.

Resistencia a la reblandecimiento — si el material mismo pierde resistencia y se ablanda al calentarse. Esto determina si la pieza mantiene su forma y dureza tras una exposición al calor.

C18070 presenta un buen desempeño en ambos aspectos, pero responden a preguntas distintas. Si el modo de falla de la pieza es «el contacto se afloja tras varios meses en servicio», la cifra relevante es la relajación de tensión. Si es «la pieza se ablanda tras una exposición al calor», la propiedad relevante es la resistencia al ablandamiento. Especificar la propiedad incorrecta es un error frecuente y costoso.

Cifra de relajación de tensión

Por debajo de 200 °C durante 1000 horas, C18070 conserva al menos el 85 % de su tensión. En términos de funcionamiento, un contacto mantiene la mayor parte de su fuerza de sujeción tras una operación prolongada y caliente —un comportamiento del que dependen los conectores de batería de alto voltaje o los ubicados bajo el capó. Combinado con una conductividad de 78–83 % IACS, este es el par de propiedades que hace que esta aleación sea adecuada para conexiones de alta corriente que también operan a altas temperaturas.

Preguntas frecuentes

¿Qué temple ofrece la mejor ductilidad a la flexión?

R400, que puede lograr una curvatura de 0 t tanto en sentido positivo como negativo, lo que lo hace adecuado para piezas con formas complejas.

¿Cuál es la retención de tensión de C18070 a alta temperatura?

Al menos el 85 % tras 1000 horas a 200 °C, lo que indica una fuerza de contacto estable durante largos periodos de funcionamiento en caliente.

¿Es la relajación de tensión lo mismo que la ablandamiento?

No. La relajación de tensión es la pérdida de fuerza de contacto bajo carga sostenida; el ablandamiento es la pérdida de resistencia del material al calentarse. Se trata de mecanismos distintos y deben especificarse por separado.

A continuación en esta serie: Aplicaciones de C18070: conectores para baterías de vehículos eléctricos (EV), componentes para hardware fotovoltaico, relés y cajas de fusibles.