Qué distingue al cobre puro del cobre libre de oxígeno

Cuando se trata de seleccionar un metal que pueda conducir tanto el calor como la electricidad de manera eficiente, el cobre es la elección obvia. Es por eso que se considera el estándar de conductividad eléctrica para otros metales. En un entorno doméstico, no es tan probable que el cobre se corroa como en entornos industriales, donde factores como los ácidos oxidados, los compuestos de azufre y amoníaco y las sales oxidantes de metales pesados ​​tienden a acelerar la corrosión. Es por eso que a menudo se usa como metal base para todos los productos eléctricos y térmicos que usamos en nuestra vida diaria.

Para aplicaciones industriales, es importante protegerse contra la corrosión en ambientes más extremos; aquí es donde el cobre libre de oxígeno puede convertirse en un material invaluable. Para ayudarlo a tomar la decisión correcta para su aplicación, analizamos las diferencias entre el cobre puro y el cobre libre de oxígeno y enumeramos las propiedades de cada uno.

¿Qué es el cobre puro?

Cuando un metal tiene un contenido mínimo de cobre de 99,3%, se le conoce como cobre comercialmente puro. Sin embargo, tales cobres son de naturaleza muy blanda y dúctil. Es por eso que a menudo se agregan otros elementos de aleación al cobre para optimizar sus propiedades para una amplia gama de usos. Sin embargo, en términos de conductividad eléctrica, incluso un 0,05 % de impureza de arsénico puede disminuir la conductividad del cobre en un 15 %. En este sentido, el cobre libre de oxígeno ofrece resistencia mecánica junto con alta conductividad, todo en uno.

¿Qué es el cobre libre de oxígeno?

El cobre libre de oxígeno (OFC) es cobre que ha pasado por un proceso de refinamiento electrolítico para eliminar todo menos un nivel mínimo de oxígeno. Es el grado de cobre comercial más puro disponible, contiene 99,99 % de cobre con una cantidad mínima de impurezas y es muy recomendable para aplicaciones que requieren una conductividad y conectividad superiores, como cables superconductores, PCB, tubos de rayos X, interruptores de vacío, barras de rotor y bobinas de motor.

El cobre libre de oxígeno tiene:

• Un rico perfil de conductividad.
• Alta inmunidad a la fragilización por hidrógeno.
• Propiedades criogénicas superiores.
• Excelente maleabilidad.

El cobre libre de oxígeno está disponible en los siguientes tres grados:

• C10100 (OFE):99,99 % de cobre puro con 0,0005 % de contenido de oxígeno
• C10200 (OF):99,95 % de cobre puro con 0,001 % de contenido de oxígeno
• C11000 (ETP):99,9 % de cobre puro con un contenido de oxígeno del 0,02 % al 0,04 %

Comparación de cobre puro frente a cobre sin oxígeno

Comparemos el grado de cobre libre de oxígeno más puro (C10100) con el cobre de cromo y circonio (CuCrZr) que se parece mucho al cobre puro (Cu:98,6 %-99,4 %). La siguiente tabla compara algunas características importantes del metal del cobre puro con el cobre libre de oxígeno para ayudarlo a reconocer las diferencias de sus aplicaciones.

Debido al reducido contenido de oxígeno, el OFC ofrece una formabilidad excelente y una conductividad eléctrica más alta que el cobre puro. Aunque existen algunas diferencias menores en las características de mecanizado entre el cobre puro y el cobre sin oxígeno, presentan algunos desafíos de mecanizado comunes.

Desafíos de mecanizado con aleaciones de cobre puro

El cobre puro y el OFC ofrecen una conductividad excepcional y una alta resistencia a la corrosión, pero son difíciles de mecanizar en comparación con los cobres que contienen oxígeno. Las aleaciones de cobre con altos niveles de pureza son muy dúctiles. Las virutas se adhieren a la herramienta durante el mecanizado y son difíciles de eliminar; por lo tanto, la herramienta debe exhibir más fuerza con cada pasada para realizar el trabajo. Como resultado, el desgaste de la herramienta también es elevado.

Para formar virutas discontinuas similares a agujas mientras se mecaniza OFC, los fabricantes agregan elementos rompevirutas como plomo, azufre y telurio. Sin embargo, estos pueden reducir la conductividad eléctrica de la aleación si los elementos no se utilizan dentro de ciertos requisitos específicos.

Las propiedades de mecanizado de OFC son más o menos similares a las de las aleaciones de cobre que contienen oxígeno con un perfil homogéneo. Las aleaciones de cobre heterogéneas tienden a tener una mejor maquinabilidad.

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