Sie benötigen bearbeitete Kupferteile, wissen aber nicht, welches Material Sie verwenden sollen? Dieser Artikel stellt drei Typen der beliebtesten Kupferlegierungen für die CNC-Bearbeitung vor – C110, C1100 und C11000. Dabei werden nicht nur ihre Eigenschaften, Zusammensetzung, Materialeigenschaften, Bearbeitbarkeit und gängigen Anwendungen erläutert, sondern auch die Unterschiede zwischen ihnen erläutert!
Kupfer C110 vs. C1100 vs. C11000: Was sind die Unterschiede?
Wenn es um CNC-Bearbeitung und Fertigung mit Kupfer geht, kann die Wahl der richtigen Legierung den entscheidenden Unterschied für den Erfolg Ihres Projekts ausmachen. C110, C1100 und C11000 sind drei der beliebtesten Kupferlegierungen, die bei der CNC-Bearbeitung verwendet werden. Jede dieser Legierungen bietet einzigartige Eigenschaften und Vorteile, wodurch sie für eine breite Palette von Anwendungen geeignet sind.
Lassen Sie uns nun einen detaillierten Überblick über diese Kupferlegierungen geben und sie anschließend in einer Tabelle vergleichen, damit Sie die Unterschiede auf einen Blick erkennen können!
1. Was ist Kupfer 110?
Kupfer 110, auch bekannt als UNS C11000 und CDA 110, ist Elektrolytkupfer (ETP) mit 99,99 % Kupferanteil. Kupferlegierung 110 ist in verschiedenen Formen erhältlich, darunter rund, quadratisch, flach, Blech und Platte. Aufgrund seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaften eignet sich Cu-ETP vielseitig als CNC-gefrästes Kupferteil in verschiedenen Anwendungen, insbesondere in elektrischen Geräten und Produkten wie Kabeln, Freileitungsleitern, Generatorwicklungen und Koaxialleitungen aufgrund seiner hohen Leitfähigkeit.
Zusammensetzung der Kupferlegierung 110
- Kupfer (Cu): 99,99 %
- Sauerstoff (O): Minimal, da Spuren zu Desoxidationszwecken enthalten sein können
Materialeigenschaften (Merkmale) der Kupferlegierung 110
- Dichte: ca. 8,89 g/cm³
- Härte: ca. 40 Rockwell B (HRB)
- Streckgrenze: ca. 69 MPa (10.000 psi)
- Elektrische Leitfähigkeit: Hervorragend, ca. 100 % IACS (International Annealed Copper Standard)
- Wärmeleitfähigkeit: Hoch, ermöglicht eine effiziente Wärmeübertragung
- Korrosionsbeständigkeit: Sehr gut, insbesondere in nicht oxidierenden Umgebungen
- Duktilität: Hoch, sodass es leicht geformt und gezogen werden kann
- Glühbeständigkeit: Kann leicht geglüht werden, um die Weichheit zu erhöhen
- Formbarkeit: Hervorragend für Warm- und Kaltumformungsverfahren geeignet
- Schmiedbarkeit: Gut, daher für verschiedene Schmiedeanwendungen geeignet
Bearbeitbarkeit von Kupfer 110
Kupfer 110 ist gut bearbeitbar und daher für die CNC-Bearbeitung geeignet. Es bietet hervorragende Duktilität und Wärmeleitfähigkeit und ermöglicht so präzise und effiziente Bearbeitungsprozesse. Aufgrund seiner Weichheit muss jedoch darauf geachtet werden, Werkzeugverschleiß zu vermeiden und glatte Oberflächen zu erzielen.
Anwendungen von Kupfer 110
Wofür wird Kupfer 110 verwendet? Kupfer 110 ist ideal für elektronische Anwendungen, die frei von schädlichen Verunreinigungen und Oxidschäden oder -verunreinigungen sein müssen. Kupfer 110 kann auch in verschiedenen Produkten und Branchen eingesetzt werden, darunter Wärmetauscherkomponenten, Zündkerzenelektroden für Kraftfahrzeuge, Sanitärarmaturen, elektrische Komponenten, Wellenleiter, Grundplatten, Sammelschienen, Flach- und Ringkabelschuhe, Kabel, Stromübertragungskomponenten, Widerstandsschweißelektroden, Anschlüsse, Teile für Vakuumgeräte, Schalter, Leistungsschalter, Abscheidungseinheiten, Elektronenröhren, Glas-Metall-Dichtungen und supraleitende Magnetkomponenten.
2. Was ist Kupfer 1100?
Kupfer 1100, bezeichnet als JIS C1100, ist auch als Tough Pitch Copper bekannt. Es besteht hauptsächlich zu 99,90 % aus Kupfer und ist damit ein hochreines Nichteisenmetall, das häufig in elektrischen Anwendungen eingesetzt wird. Kupfer 1100 ist in zahlreichen Formen wie Drähten, Blechen, Stangen und Platten erhältlich und zeichnet sich durch Eigenschaften aus, die es ideal für elektrische Leiter, architektonische Anwendungen und verschiedene Arten von Maschinen machen.
Zusammensetzung der Kupferlegierung 1100
- Kupfer (Cu): 99,90 % oder mehr
- Sauerstoff (O): In Spuren vorhanden, beeinflusst die Eigenschaften und Verarbeitungsmerkmale des Materials
Materialeigenschaften (Merkmale) der Kupferlegierung 1100
- Dichte: Bereich von 8,89 bis 8,94 g/cm³
- Spezifische Wärmekapazität: 385 J/kg.K
- Wärmeausdehnungskoeffizient: 17,7 x 10^-6 pro °C
- Elektrische Leitfähigkeit: 101 % IACS (International Annealed Copper Standard). Sehr hoch, daher für elektrische Anwendungen geeignet
- Wärmeleitfähigkeit: 391 W/(m·K). Ausgezeichnet, was in Wärmetauschern und Kochgeschirr von Vorteil ist
- Volumenwiderstand: 0,0171 Ohm.cm
- Elastizitätsmodul: 118 GPa
- Korrosionsbeständigkeit: Gut, mit natürlicher Rostbeständigkeit, die durch die Bildung einer Oxidschicht noch verstärkt werden kann
- Duktilität: Hoch, ermöglicht einfache Form- und Ziehprozesse
- Bearbeitbarkeit: Mäßig, aber aufgrund der Weichheit des Materials und der Neigung zur Gratbildung ist Vorsicht geboten.
Bearbeitbarkeit von Kupfer 1100
Kupfer 1100 ist für seine gute Bearbeitbarkeit bekannt, allerdings muss man seine Weichheit und Formbarkeit berücksichtigen. Es neigt dazu, an Schneidwerkzeugen zu kleben und kann spezielle Werkzeuge oder Schmiermittel erfordern, um glatte Oberflächen zu erzielen. Um ein Verschweißen der Werkzeugoberflächen zu vermeiden, wird eine Hochgeschwindigkeitsbearbeitung mit scharfen, gut gewarteten Werkzeugen und die Verwendung geeigneter Kühlmittel empfohlen.
Anwendungen von Kupfer 1100
- Kupfer 1100 wird vorwiegend in Anwendungen eingesetzt, die eine hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit erfordern. Zu den üblichen Verwendungszwecken zählen:
- Elektrische Komponenten: Wie Drähte, Kabel und Sammelschienen aufgrund seiner hervorragenden Leitfähigkeit
- Architektonische Anwendungen: Für Dächer, Dachrinnen und Kuppeln aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit und seines Aussehens
- Wärmetauscher: Wo die Wärmeleitfähigkeit eine entscheidende Rolle spielt
- Automobil- und Maschinenbauteile: Komponenten, die von der Duktilität und einfachen Bearbeitung profitieren
- Diese Kupfersorte vereint hervorragende Leitfähigkeit mit hervorragenden physikalischen Eigenschaften und ist daher eine vielseitige Wahl für ein breites Spektrum industrieller Anwendungen.
3. Was ist Kupfer 1100?
C11000 ist ein hochreines Elektrolytkupfer, das nach dem United States Unified Numbering System (UNS) klassifiziert ist. Diese Kupferlegierung wird aufgrund ihrer hohen Reinheit, hervorragenden elektrischen Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit in verschiedenen Bereichen eingesetzt. C11000 enthält mindestens 99,90 % Kupfer und ist einer der am häufigsten verwendeten Typen in der Industrie, insbesondere in Anwendungen, die eine hohe Leitfähigkeit und gute Verarbeitbarkeit erfordern.
Zusammensetzung der Kupferlegierung 11000
- Kupfer (Cu): Mindestens 99,90 %
- Sauerstoff (O): Typischerweise etwa 0,04 %
Materialeigenschaften (Merkmale) der Kupferlegierung 11000
- Elektrische Leitfähigkeit: Ausgezeichnet, etwa 100 % IACS (International Annealed Copper Standard).
- Wärmeleitfähigkeit: Hoch, ermöglicht effiziente Wärmeübertragung.
- Korrosionsbeständigkeit: Gut, insbesondere in nicht oxidierenden Umgebungen.
- Verarbeitbarkeit: Hervorragende Duktilität und Formbarkeit, geeignet für verschiedene Herstellungsverfahren.
- Festigkeit: Mäßige Festigkeit, kann aber durch Kaltbearbeitung erhöht werden.
- Schweißbarkeit: Gut, allerdings muss auf die Vermeidung einer Wasserstoffversprödung geachtet werden.
Bearbeitbarkeit von Kupfer 11000
Die Kupferlegierung C11000 kann mit herkömmlichen Metallverarbeitungsverfahren verarbeitet werden, darunter Zerspanen, Schweißen und Gießen.
Anwendungen von Kupfer 11000
- Die Anwendungsmöglichkeiten der Kupferlegierung C11000 sind sehr vielfältig und umfassen unter anderem:
- Elektroindustrie: Wird zur Herstellung von Drähten, Kabeln, elektrischen Steckverbindern, Schaltern und anderen leitfähigen Teilen verwendet.
- Elektronikindustrie: als Substrat für Leiterplatten (PCBs) und Leiterbahnen elektronischer Geräte.
- Bauindustrie: Wird für Dächer, Dachrinnen, Rohre und architektonische Dekorationen verwendet.
- Wärmetauscher und Kondensatoren: Aufgrund seiner hervorragenden Wärmeleitfähigkeit wird es in Wärmetauscher- und Kondensatorkomponenten verwendet.
- Dekoration und Kunst: Der schöne Glanz von hochreinem Kupfer macht es zu einem idealen Material für die Herstellung von Dekorationen und Kunstwerken.
4. Kupfer C110 vs. C1100 vs. C11000, was sind die Unterschiede zwischen ihnen?
Kupfer C110, 1100, 11000 werden in vielen Aspekten verglichen, beispielsweise hinsichtlich chemischer Zusammensetzung, Dichte, Zugfestigkeit, Streckgrenze und Härte.
| Eigentum | Kupfer C110 | Kupfer C1100 | Kupfer C11000 |
| Elektrische Leitfähigkeit | Hohe Leitfähigkeit, hervorragend für Präzisionsanwendungen. Keine Wasserstoffversprödung. | Sehr hohe Leitfähigkeit, geeignet für Anwendungen, die eine hohe Leitfähigkeit erfordern. | Gute Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit, trotz geringerem Sauerstoffgehalt. |
| Wärmeleitfähigkeit | Gute Wärmeleitfähigkeit. | Gleich wie C110, hohe Wärmeleitfähigkeit. | Behält eine gute Wärmeleitfähigkeit bei. |
| Korrosionsbeständigkeit | Hervorragend geeignet für Atmosphäre, Meerwasser, einige nicht oxidierende Säuren, Basen, Salze und verschiedene organische Säuren. | Ausgezeichnet, wird in elektrischen Geräten und Wärmetauschern verwendet. | Durch Sauerstoffspuren leicht vermindert, aber immer noch gut. |
| Fertigungseigenschaften | Hervorragende Zerspanbarkeit, keine Wasserstoffversprödung, sowohl für Kalt- als auch Warmbearbeitung geeignet. | Hervorragende Plastizität, gut für Heiß- und Kaltpressen, Schweißen und Löten. | Mittlere Festigkeit, gute Formbarkeit, zum Schweißen und Löten geeignet. |
| Dichte | 8,96 g/cm³ | 8,94 g/cm³ | 8,96 g/cm³ |
| Schmelzpunkt | 1083°C | 1083°C | 1083°C |
| Chemische Zusammensetzung | Hauptsächlich Kupfer, Spuren von Phosphor zur Verbesserung der Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. | Kupfer + Silber, hohe Reinheit (> 99,9 %), minimale Belastung durch Verunreinigungen. | Niedriger Sauerstoffgehalt, Verunreinigungen ≤ 0,05 %, Reinheit > 99,95 % Kupfer. |
Kupfer C110 vs. C1100 vs. C11000, welches ist besser zu verwenden?
Mit den in der obigen Tabelle gezeigten Unterschieden fassen wir hier zusammen, wann Sie die einzelnen Typen dieser Kupferlegierungen für Ihr Projekt auswählen sollten:
Kupfer C110: Bekannt für seine fehlende Wasserstoffversprödung und seine ausgezeichnete Bearbeitbarkeit, wodurch es sich besonders für Präzisionsteile eignet. Sein geringer Phosphorgehalt verbessert die mechanischen Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit, ideal für architektonische und elektrische Komponenten, bei denen Präzision entscheidend ist.
Kupfer C1100: Gekennzeichnet durch seine hohe Reinheit und hervorragende Gesamtleistung, einschließlich hervorragender Plastizität und Leitfähigkeit. Dies macht es vielseitig einsetzbar bei der Herstellung von elektrischen Teilen und Wärmetauschern, bei denen eine hohe Leitfähigkeit entscheidend ist.
Kupfer C11000: Obwohl es aufgrund von Spuren von Sauerstoff eine etwas geringere Korrosionsbeständigkeit aufweist, behält es seine hohe Reinheit und seine guten physikalischen und chemischen Eigenschaften. Seine Eignung zum Schweißen und Löten macht es vielseitig für verschiedene industrielle Anwendungen, insbesondere dort, wo mäßige Festigkeit und gute Formbarkeit erforderlich sind.
Jede Kupferart bietet unterschiedliche Vorteile für bestimmte Anwendungen und stellt sicher, dass Ingenieure und Designer je nach Leistungsanforderungen und Umgebungsbedingungen das am besten geeignete Material auswählen können.
