Che cos’è la striscia di rame C18070? Composizione, norme di riferimento e perché la sua conducibilità è fondamentale

Mentre i veicoli diventano elettrici e gli impianti solari si espandono, un requisito ricorre sempre più spesso sui disegni dei connettori: trasportare una corrente elevata, rimanere freschi, resistere al calore per anni e conservare comunque la possibilità di essere formati in forme complesse. Il rame ordinario conduce bene, ma è troppo tenero; la maggior parte delle leghe ad alta resistenza sacrifica troppa conducibilità. Il C18070 è una delle poche leghe in nastro che soddisfa contemporaneamente entrambi questi requisiti. Questo articolo spiega cos’è, come viene designato e perché la sua conducibilità è la proprietà principale.

Una lega di rame-cromo-silicio-titanio indurita per precipitazione

C18070 è una lega ad alto contenuto di rame — oltre il 99% di rame — con piccole aggiunte di cromo, silicio e titanio. Durante il trattamento termico, il cromo e la miscela silicio/titanio formano precipitati fini che rinforzano il metallo, lasciando la matrice di rame sufficientemente pura da mantenere un’elevata conducibilità. Poiché in soluzione è presente una quantità molto ridotta di elementi nella matrice di rame, la conducibilità rimane elevata; poiché i precipitati sono stabili, resistenza meccanica e forza elastica si mantengono anche a temperature elevate. Appartiene alla famiglia delle leghe rame-cromo ed è comunemente indicata come CuCrSiTi.

L’obiettivo progettuale è un equilibrio intenzionale, non una singola proprietà massimizzata: elevata conducibilità, resistenza media, buona piegabilità e comportamento stabile ad alta temperatura, tutti in un’unica striscia.

Denominazioni trasversali agli standard

La stessa lega compare in diversi sistemi di denominazione. Quando si confrontano preventivi provenienti da diverse regioni, queste designazioni indicano lo stesso materiale:

C18070 è spesso specificato come alternativa più economica a C18080, una lega rame-cromo contenente argento appartenente alla stessa classe di prestazioni. Per molti componenti di connettori ad alta corrente, C18070 garantisce la conducibilità e il comportamento di rilassamento richiesti dal progetto, senza l’aggiunta di elementi leganti, fattore che ne costituisce gran parte dell’appeal.

Composizione chimica

Composizione in percentuale in peso:

L’elevatissimo contenuto di rame è la ragione per cui questa lega presenta un’ottima conducibilità elettrica. Cromo, silicio e titanio, pur rappresentando complessivamente meno dell’1% in peso, grazie al meccanismo di precipitazione aumentano notevolmente resistenza e stabilità termica rispetto al rame puro.

Proprietà fisiche a colpo d’occhio

La cifra da notare è la conducibilità del 7883% IACS nella condizione di invecchiamento. Questo è vicino al rame puro e ben al di sopra del 35-40% IACS di una lega a molla ad alta resistenza come C70250. Un'elevata conducibilità significa un riscaldamento meno resistivo quando passa una grande corrente, che è esattamente ciò di cui ha bisogno una batteria o un connettore fotovoltaico. L'intera proprietà che il temperamento determina viene trattata nel prossimo articolo.

Dove non è la scelta giusta

Essere chiari sui limiti fa risparmiare più denaro che promuovere i punti di forza:

• Forza massima della molla in un contatto compatto: una lega per molle priva di berillio, come la C70250, raggiunge una resistenza superiore se la conducibilità è secondaria.
• Utilizzo esclusivo come barra collettore, senza necessità di formatura o trattamento termico: il rame puro C11000 è più economico.
• Applicazioni in cui è richiesta la massima conducibilità unita a prestazioni pari a quelle dell’argento: la C18080 è l’opzione con maggiore tenore di lega.

Shanghai Xinye Metal Material produce nastri in rame e leghe di rame dal 2009 e fornisce clienti in circa 30 paesi; per un connettore ad alta corrente che deve anche essere formato e funzionare a temperature elevate, inviare il disegno del componente è solitamente il modo più rapido per ottenere un trattamento termico adeguato al suo impiego.

Domande frequenti

La C18070 è identica alla CuCrSiTi?

Sì. CuCrSiTi è la denominazione chimica europea per la stessa lega indicata come C18070 nello standard UNS e come TCr0.3-0.2-0.05 nello standard GB.

Qual è la conducibilità della C18070?

Circa 78–83% IACS nello stato invecchiato — vicino al rame puro, e alto per una lega con questa resistenza e stabilità termica.

In che modo C18070 si confronta con C18080?

Appartengono alla stessa classe di prestazioni. C18080 è una variante contenente argento; C18070 viene spesso scelta come opzione più economica quando le sue caratteristiche soddisfano già i requisiti.

Successivamente in questa serie: Proprietà di C18070 — conducibilità, resistenza, piegabilità e i due comportamenti ad alta temperatura che non devono essere confusi.

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