English
Deutsch
Español
Italiano
PolskiQu'est-ce que le cuivre ? Le cuivre dans l'usinage des composants
Le cuivre est l'un des métaux non ferreux les plus couramment utilisés, rivalisant avec l'aluminium par sa polyvalence. Cet article présente les propriétés du cuivre, ses applications, les différents types d'alliages de cuivre, les points clés de l'usinage du cuivre et la manière de lire les désignations des alliages de cuivre.
Principales propriétés du cuivre
Le cuivre (Cu) est un métal non ferreux essentiel, largement utilisé dans les applications industrielles, tout comme l' aluminium.
Le cuivre présente une excellente conductivité thermique et électrique. En tant que métal relativement mou, le cuivre est également très malléable et facile à travailler. Il est respectueux de l'environnement en raison de sa recyclabilité et présente l'avantage de ne pas devenir cassant dans les environnements à basse température. La couleur distincte et magnifique du métal le rend populaire dans les matériaux de construction décoratifs, tandis que sa capacité à former une couche d'oxyde protectrice renforce sa résistance à la corrosion. En outre, les propriétés antimicrobiennes du cuivre en font un matériau idéal pour les surfaces à fort contact et la plomberie.
Cependant, le cuivre est plus dense et plus lourd que le fer.
Qu'est-ce que le cuivre pur ?
Le cuivre pur désigne les alliages de cuivre dont la teneur en cuivre est égale ou supérieure à 99,90 %. En fonction de la teneur en oxygène, le cuivre pur est classé en trois catégories : le cuivre sans oxygène, le cuivre dur et le cuivre désoxydé. Le cuivre exempt d'oxygène contient très peu d'oxygène et est d'une grande pureté. Le cuivre à haute résistance contient des traces d'oxygène, ce qui améliore sa résistance à la corrosion et aux intempéries. Le cuivre désoxydé, qui contient de petites quantités de désoxydants non métalliques comme le phosphore, est moins sujet à la fragilisation par l'hydrogène.
Caractéristiques du cuivre pur
Le cuivre pur se distingue des alliages de cuivre par sa conductivité électrique et thermique supérieure. Il est non magnétique et n'attire pas les aimants.
Propriétés mécaniques du cuivre pur :
- Densité: 8,89-8,94
- Résistance à la traction: 355 N/mm²
- Dureté: HV 85+
- Module d'Young: 117 kN/mm²
- Conductivité: 100 % SIGC
- Dilatation thermique: 16,8 × 10-⁶/°C
- Conductivité thermique: 398 W/(m-K)
- Point de fusion: 1083°C
- Point d'ébullition: 2360°C
Avantages et inconvénients du cuivre pur
Avantages :
- Doux et facile à usiner
- Relativement résistant aux acides et aux bases
- Conductivité électrique et thermique élevée
Inconvénients :
- Lourd
- Nécessite un placage pour éviter la corrosion
- La souplesse nécessite un usinage soigné
Types d'alliages de cuivre
La grande fusibilité du cuivre lui permet d'être allié à d'autres métaux. Voici quelques alliages de cuivre importants :
Laiton (cuivre jaune)
Le laiton est un alliage de cuivre et de zinc, connu pour son excellente ductilité, ses propriétés de forgeage à chaud, sa facilité d'usinage et sa légèreté par rapport au cuivre pur. Le laiton a un bel éclat métallique semblable à celui de l'or.
Bronze
Le bronze est un alliage de cuivre et d'étain. Il s'oxyde progressivement dans l'atmosphère, formant une patine verte appelée vert-de-gris. Le bronze est plus dur que le cuivre pur, mais son point de fusion est plus bas, ce qui en fait l'un des plus anciens métaux utilisés par l'homme. On le trouve dans les pièces de 10 yens et les objets de la vie courante.
Alliages à haute teneur en cuivre
Les alliages à haute teneur en cuivre contiennent plus de 96 % de cuivre, offrant une conductivité thermique et électrique similaire à celle du cuivre pur, tout en offrant une solidité et une résistance à la chaleur accrues. Ces alliages sont utilisés dans les instruments de précision tels que les ordinateurs et les smartphones, ainsi que dans les composants automobiles. Les propriétés des alliages à forte teneur en cuivre varient en fonction des métaux ajoutés, comme le cuivre au béryllium, qui possède à la fois des propriétés de conductivité électrique et de ressort.
Conseils pour l'usinage des alliages de cuivre
Le cuivre et ses alliages sont des métaux tendres, ce qui les rend faciles à découper, mais ils peuvent aussi poser des problèmes en raison de leur souplesse.
Tonicité et formation de bavures
Le cuivre est mou et très ductile, ce qui peut entraîner des bavures lors de l'usinage, car le matériau a tendance à coller lorsqu'il est coupé.
Soudure pendant l'usinage
La souplesse du cuivre, combinée à son faible point de fusion, peut entraîner la fonte des copeaux pendant l'usinage, ce qui provoque des soudures sur l'arête de coupe de l'outil. Pour dissiper la chaleur générée pendant l'usinage, il est nécessaire d'utiliser des liquides de refroidissement. Toutefois, l'utilisation de liquides de refroidissement à base d'eau peut entraîner une décoloration due à la corrosion, c'est pourquoi les liquides de refroidissement à base d'huile sont recommandés.
En raison de l'adhésivité du cuivre, il est essentiel de réduire la résistance à la coupure. L'utilisation d'outils tranchants avec un angle de coupe important et l'augmentation de la vitesse de coupe pour l'usinage à grande vitesse sont des stratégies efficaces.
Conclusion
Le cuivre est un métal non ferreux largement utilisé avec l'aluminium. Il présente une conductivité thermique et électrique élevée et est facilement recyclable. Les alliages de cuivre comprennent le cuivre pur, le laiton, le cuivre blanc, le bronze et les alliages à haute teneur en cuivre. Si le cuivre est facile à usiner, il doit être manipulé avec précaution en raison de la formation de bavures et du risque de soudure lors de la coupe. Les matériaux en alliage de cuivre sont désignés par un "C" suivi d'un nombre à quatre chiffres et de symboles.
Sur meviy, nous proposons le cuivre comme matériau pour les pièces rondes usinées. Nous espérons que cet article vous aidera à considérer l' EN CW614N equiv . comme un choix de matériau potentiel pour vos composants tournés sur CNC .
