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¿Qué es la cinta de cobre C18070? Composición, normas y por qué su conductividad es relevante
A medida que los vehículos se electrifican y las instalaciones solares se amplían, un requisito sigue apareciendo en los planos de conectores: transportar una corriente elevada, mantenerse fresco, resistir el calor durante años y, aun así, ser conformable en una forma compleja. El cobre ordinario conduce bien, pero es demasiado blando; la mayoría de las aleaciones de alta resistencia pierden demasiada conductividad. El C18070 es una de las pocas aleaciones en lámina que mantiene simultáneamente ambos extremos. Este artículo explica qué es, cómo se designa y por qué su conductividad es su propiedad destacada.
Una aleación de cobre-cromo-silicio-titanio endurecida por precipitación
C18070 es una aleación de alto contenido en cobre —más del 99 % de cobre— con pequeñas adiciones de cromo, silicio y titanio. Durante el envejecimiento, el cromo y la mezcla de silicio/titanio forman precipitados finos que refuerzan el metal, al tiempo que dejan la matriz de cobre lo suficientemente limpia como para conservar su conductividad. Como se disuelve muy poca cantidad en el cobre, la conductividad permanece alta; y como los precipitados son estables, la resistencia mecánica y la fuerza elástica se mantienen a temperaturas elevadas. Pertenece a la familia de aleaciones cobre-cromo y suele designarse como CuCrSiTi.
El objetivo del diseño es un equilibrio intencional, no una única propiedad máxima: alta conductividad, resistencia media, buena conformabilidad y comportamiento estable a altas temperaturas, todo ello en una misma banda.
Designaciones transnormativas
La misma aleación aparece bajo varios sistemas de denominación. Al comparar cotizaciones procedentes de distintas regiones, estas referencias indican el mismo material:
Estándar |
Denominación |
ESPECIFICACIÓN |
Región |
UNS / ASTM |
C18070 |
ASTM B (aleación de alto contenido en cobre) |
América del Norte |
EN |
CuCrSiTi |
EN 1652 / EN 1654 |
Europa |
GB/T |
TCr0.3-0.2-0.05 |
GB/T |
China |
C18070 se especifica a menudo como una alternativa más económica a C18080, una aleación de cobre-cromo con plata en la misma clase de rendimiento. Para muchas piezas de conectores de alta corriente, C18070 ofrece la conductividad y el comportamiento de relajación que requiere el diseño, sin necesidad de aleantes adicionales, lo cual constituye gran parte de su atractivo.
Composición química
Composición en porcentaje en peso:
El elemento |
Contenido (%) |
Función |
Cu |
99.0 |
Metal base — conductividad |
Cr |
0,15 – 0,40 |
Endurecimiento por precipitación |
Si |
0,02 – 0,07 |
Actúa junto con Cr/Ti para formar precipitados |
Ti |
0,01 – 0,40 |
Refina los precipitados y mejora la resistencia a la ablandamiento |
Otros |
≤ 0.1 |
Límite de impurezas |
El contenido muy elevado de cobre es la razón por la que esta aleación presenta una conductividad tan elevada. El cromo, el silicio y el titanio juntos representan menos del uno por ciento en peso, pero mediante la precipitación incrementan considerablemente la resistencia mecánica y la estabilidad a altas temperaturas, muy por encima de lo que ofrece el cobre puro.
Propiedades físicas a primera vista
Propiedad |
Métrico |
Imperial |
Densidad |
8,9 g/cm³ |
0,322 lb/in³ |
Conductividad eléctrica |
78 – 83 % IACS |
78 – 83 % IACS |
Conductividad térmica |
aprox. 310 W/(m·K) |
aprox. 179 Btu/(ft·h·°F) |
Módulo de elasticidad |
138 GPa |
20 000 ksi |
Expansión térmica |
18 × 10⁻⁶ /K |
10,0 × 10⁻⁶ /°F |
El dato destacado es la conductividad de 78–83 % IACS en estado envejecido. Esto se acerca al cobre puro y supera ampliamente el 35–40 % IACS de una aleación de resorte de alta resistencia como C70250. Una alta conductividad significa menos calentamiento por resistencia cuando circula una corriente elevada, lo cual es precisamente lo que requiere un conector para baterías o paneles fotovoltaicos. El conjunto completo de propiedades según el temple se aborda en el siguiente artículo.
Donde no es la opción adecuada
Ser claro acerca de los límites ahorra más dinero que promocionar las fortalezas:
- Fuerza máxima de resorte en un contacto compacto: una aleación de resorte libre de berilio, como la C70250, alcanza una resistencia mayor si la conductividad es secundaria.
- Uso exclusivo como barra colectora, sin necesidad de conformado ni tratamiento térmico: el cobre puro C11000 resulta más económico.
- Aplicaciones donde se especifica la conductividad más alta posible, junto con un rendimiento equivalente al de la plata: la C18080 es la opción con mayor contenido de aleantes.
Shanghai Xinye Metal Material fabrica láminas de cobre y aleaciones de cobre desde 2009 y atiende a clientes en aproximadamente 30 países; para un conector de alta corriente que además debe ser conformado y operado en caliente, enviar el plano de la pieza suele ser la forma más rápida de lograr que el temple se adapte a la función requerida.
Preguntas frecuentes
¿Es la C18070 lo mismo que la CuCrSiTi?
Sí. CuCrSiTi es la designación química europea para la misma aleación que UNS registra como C18070 y GB como TCr0.3-0.2-0.05.
¿Cuál es la conductividad de la C18070?
Aproximadamente del 78 al 83 % IACS en estado envejecido: cercano al cobre puro y elevado para una aleación con esta resistencia y estabilidad térmica.
¿Cómo se compara la C18070 con la C18080?
Pertenecen a la misma clase de rendimiento. La C18080 es una variante con contenido de plata; la C18070 suele elegirse como opción más económica cuando sus propiedades ya cumplen los requisitos.
A continuación en esta serie: Propiedades de la C18070: conductividad, resistencia, conformabilidad y los dos comportamientos a alta temperatura que no deben confundirse.
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