Grados de cobre libres de oxígeno y sus usos

Después de la plata, el cobre es el material más conductor disponible, con un cableado de cobre un 66 % más conductor que los cables de aluminio del mismo tamaño. Para transferir la misma cantidad de corriente en un cable de cobre de 8 AWG, se requiere un conductor de aluminio de 6 AWG hasta un 25 % más grueso.

Sin embargo, el cobre es propenso a la corrosión y puede volverse de color verdoso cuando se expone al oxígeno; este efecto se puede ver en los centavos viejos o en la Estatua de la Libertad. Al eliminar el oxígeno del cobre, se produce cobre libre de oxígeno (OFC), lo que mejora drásticamente su resistencia a la corrosión. El uso de OFC viene con beneficios obvios de mayor flujo de corriente, eficiencia de conducción mejorada y tensión ambiental reducida.

A continuación, detallamos los diferentes grados de cobre sin oxígeno y algunos de los beneficios y desafíos de usar OFC para que pueda realizar la compra adecuada para su aplicación.

Grados de cobre libres de oxígeno y sus beneficios

El cobre libre de oxígeno representa el material de cobre que ha pasado por un proceso de refinamiento electrolítico para eliminar todo (casi el 99,99 %) excepto un nivel mínimo de oxígeno. Al eliminar el oxígeno y otras impurezas, el cobre alcanza una conductividad superior y se vuelve menos susceptible a la corrosión.

Tipos de cobre libre de oxígeno

Hay tres grados de cobre libres de oxígeno, que se detallan a continuación.

• C10100
  C10100 está designado como OFE, o electrónico libre de oxígeno, y alcanza una clasificación de conductividad mínima de 101 % IACS en condiciones de recocido. C10100 se recomienda para aplicaciones que requieren alta ductilidad y conductividad eléctrica y térmica.
• C10200
  C10200 es 99,95 % de cobre puro. Es una opción ideal cuando el material necesita una fuerte resistencia contra el agrietamiento por corrosión bajo tensión. También tiene excelentes características de conductividad y soldadura, como C10100.
• C11000
  C11000 también se conoce como cobre electrolítico de brea dura o ETP. Aunque tiene una pureza del 99,9 %, el cobre ETP contiene más oxígeno que el cobre OFE; el OFE tiene menos de 10 ppm de oxígeno, mientras que el ETP contiene un mínimo de 150 ppm de oxígeno. Sin embargo, ETP es el grado más utilizado por sus cualidades inherentes de fabricación.

A continuación se muestra un resumen de los grados de cobre libres de oxígeno, junto con sus contenidos de oxígeno, niveles de pureza y aplicaciones.

Beneficios de usar cobre libre de oxígeno

El uso de OFC puede ser beneficioso para aplicaciones específicas. A continuación, exploramos algunos de estos beneficios con más detalle.

Excepcional conductividad eléctrica

Durante la fabricación de OFC, el cobre se procesa en presencia de carbono para eliminar el oxígeno presente. Un alto nivel de pureza, junto con la ausencia de oxígeno, permite que pasen más corrientes a través del mismo tamaño de conductor. Por lo tanto, OFC se usa específicamente para cables de batería, bobinas de inducción y calentadores de espacio.

Alta capacidad térmica

Debido a su mayor conductividad, los cables de cobre OFC no se calientan tan rápido como otros metales como el aluminio. Como resultado, también tienen una resistencia térmica y una conductividad térmica superiores. Las industrias dependen en gran medida de ellos para aplicaciones de alta temperatura, como los hornos de calentamiento por inducción.

Excelente resistencia a la fragilización por hidrógeno

Los cobres libres de oxígeno logran una excelente resistencia contra la fragilización por hidrógeno que se produce en entornos electroquímicos húmedos. Debido a su maleabilidad, soldabilidad y falta de reactividad en aguas libres de oxígeno, Finlandia incluso está utilizando botes de cobre para almacenar desechos nucleares dentro de una planta de encapsulación.

Excelentes propiedades de fabricación

Todos los grados de cobre libres de oxígeno son buenos para el mecanizado, con una excelente calificación de maquinabilidad de 20 (100 es más difícil de maquinar). Tienen excelentes propiedades de trabajo en caliente y trabajo en frío. Todos los grados son ideales para soldadura blanda, fuerte y soldadura por arco con protección de gas. Sin embargo, no se recomienda la soldadura por puntos ni la soldadura por costura.

Desafíos con el uso de cobre libre de oxígeno

Entre todos los grados de cobre libres de oxígeno, el C101 se diferencia del resto en cuanto a su método de procesamiento, ya que la fundición y el vertido del C101 se llevan a cabo en un ambiente libre de oxígeno. Teniendo en cuenta la complejidad de la producción, los cobres C101 son el grado más caro; por lo tanto, es imperativo utilizar C101 con cuidado, especialmente durante el proceso de corte, para minimizar el desperdicio. Si no tiene la infraestructura necesaria para cortar C101 con precisión o la experiencia para reciclar los desechos a su favor, podría ser beneficioso subcontratar su aserrado de metal a un proveedor de metal confiable.

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