Cobre Puro vs. Cobre Livre de Oxigênio: O Que os Diferencia

Quando se trata de selecionar um metal que conduza calor e eletricidade eficientemente, o cobre é a escolha óbvia. Por isso, é considerado o padrão de condutividade elétrica para outros metais. Em ambiente doméstico, o cobre não é tão propenso a corrosão quanto em ambientes industriais, onde fatores como ácidos oxidados, compostos de enxofre e amônia, e sais de metais pesados oxidantes tendem a acelerar a corrosão. É por isso que frequentemente é usado como metal base para todos os produtos elétricos e térmicos que usamos no dia a dia.

Para aplicações industriais, é importante proteger contra corrosão em ambientes mais extremos — é aqui que o cobre livre de oxigênio pode se tornar um material inestimável. Para ajudá-lo a fazer a escolha certa para sua aplicação, discutimos as diferenças entre cobre puro vs. cobre livre de oxigênio e listamos as propriedades de cada um.

O Que É Cobre Puro?

Quando um metal tem teor mínimo de cobre de 99,3%, é conhecido como cobre comercialmente puro. No entanto, tais cobres são muito macios e dúcteis por natureza. Por isso, outros elementos de liga são frequentemente adicionados ao cobre para otimizar suas propriedades para uma ampla gama de usos. No entanto, em termos de condutividade elétrica, mesmo 0,05% de impureza de arsênio pode diminuir a condutividade do cobre em 15%. Nesse sentido, o cobre livre de oxigênio oferece resistência mecânica acoplada a alta condutividade, tudo em um.

O Que É Cobre Livre de Oxigênio?

Cobre livre de oxigênio (OFC) é cobre que passou por processo de refino eletrolítico para remover todo oxigênio, exceto nível residual. É o grau de cobre comercial mais puro disponível, contendo 99,99% de cobre com quantidade mínima de impurezas, e é altamente recomendado para aplicações que requerem condutividade e conectividade superiores, como fios supercondutores, PCBs, tubos de raio-X, interruptores a vácuo, barras de rotor e bobinas de motor.

O cobre livre de oxigênio tem:

• Perfil de condutividade rico.
• Alta imunidade à fragilização por hidrogênio.
• Propriedades criogênicas superiores.
• Excelente maleabilidade.

O cobre livre de oxigênio está disponível nos seguintes três graus:

• C10100 (OFE): 99,99% de cobre puro com 0,0005% de teor de oxigênio
• C10200 (OF): 99,95% de cobre puro com 0,001% de teor de oxigênio
• C11000 (ETP): 99,9% de cobre puro com 0,02% a 0,04% de teor de oxigênio

Comparando Cobre Puro vs. Cobre Livre de Oxigênio

Vamos comparar o grau mais puro de cobre livre de oxigênio (C10100) com Cobre Cromo Zircônio (CuCrZr) que se assemelha ao cobre puro (Cu: 98,6%-99,4%). A tabela abaixo compara algumas características importantes de metal entre cobre puro vs. cobre livre de oxigênio para ajudar a reconhecer suas diferenças de aplicação.

Devido ao teor reduzido de oxigênio, o OFC oferece excelente conformabilidade e maior condutividade elétrica que o cobre puro. Embora existam algumas diferenças menores nas características de usinagem entre cobre puro vs. cobre livre de oxigênio, eles apresentam alguns desafios de usinagem comuns.

Desafios de Usinagem com Ligas de Cobre Puro

Cobre puro e OFC oferecem condutividade excepcional e alta resistência à corrosão, mas são difíceis de usinar comparados a cobres com oxigênio. Ligas de cobre com altos níveis de pureza são altamente dúcteis. Os cavacos grudam na ferramenta durante a usinagem e são difíceis de remover; assim, a ferramenta precisa exercer mais força a cada passe para fazer o trabalho. Como resultado, o desgaste da ferramenta também é alto.

Para formar cavacos descontínuos, tipo agulha, durante a usinagem de OFC, fabricantes adicionam elementos quebra-cavacos como chumbo, enxofre e telúrio. No entanto, estes podem reduzir a condutividade elétrica da liga se os elementos não forem usados dentro de requisitos específicos.

As propriedades de usinagem do OFC são mais ou menos semelhantes a ligas de cobre com oxigênio com perfil homogêneo. Ligas de cobre heterogêneas tendem a ter melhor usinabilidade.

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