Lasbaarheid, buigbaarheid en stempelbaarheid van puur koper

Over het algemeen wordt aangenomen dat zuiver koper een goede lasbaarheid heeft, maar het is niet zo eenvoudig te lassen als koolstofstaal, en het lasproces ervan heeft bepaalde bijzonderheden waar aandacht aan moet worden besteed. De belangrijkste reden die de lasbaarheid van puur koper beïnvloedt, ligt in de fysieke eigenschappen ervan: ten eerste heeft puur koper een hoge thermische geleidbaarheid, die ongeveer vijf keer zo groot is als die van koolstofstaal. Tijdens het lasproces wordt de door de lasboog gegenereerde warmte snel naar het basismetaal geleid, wat resulteert in een grote, door hitte beïnvloede zone, problemen bij het vormen van een stabiel smeltbad en gemakkelijk optreden van defecten zoals onvolledige versmelting en onvolledige penetratie als de lasparameters niet goed worden gecontroleerd.

Ten tweede heeft puur koper een hoge lineaire uitzettingscoëfficiënt en krimpsnelheid. Na het lassen is de kans groot dat er grote lasspanningen en vervormingen optreden, die zelfs kunnen leiden tot scheuren in de las of het basismetaal. Wanneer puur koper wordt verwarmd tot een hoge temperatuur (boven 300 graden), zal het bovendien gemakkelijk oxideren met zuurstof in de lucht om koperoxide (CuO en Cu₂O) te vormen, dat een hoge brosheid heeft en de sterkte en taaiheid van de las zal verminderen, wat leidt tot lasdefecten zoals insluiting van slak.

Met de selectie van de juiste lasmethoden en parameters kan puur koper echter goed worden gelast. Veel voorkomende lasmethoden voor puur koper zijn onder meer gaswolfraambooglassen (TIG), gasmetaalbooglassen (MIG), hardsolderen en weerstandslassen. Onder hen is TIG-lassen de meest gebruikte methode voor het lassen van puur koper, waarmee het gesmolten bad effectief kan worden gecontroleerd, oxidatie kan worden verminderd en lassen van hoge- kwaliteit kunnen worden verkregen. Voordat u gaat lassen, is het noodzakelijk om het oppervlak van het werkstuk grondig te reinigen om oxiden, olievlekken en andere onzuiverheden te verwijderen, en het werkstuk op de juiste manier voor te verwarmen (meestal 150-300 graden) om het temperatuurverschil en de lasspanning te verminderen, waardoor de laskwaliteit wordt verbeterd. Over het algemeen is puur koper gemakkelijk te lassen onder de voorwaarde dat u de juiste technieken en processen beheerst.

Zuiver koper heeft een uitstekende ductiliteit en taaiheid, wat ervoor zorgt dat het zeer gemakkelijk te buigen is. Ductiliteit verwijst naar het vermogen van een materiaal om plastische vervorming te ondergaan zonder te breken onder invloed van externe krachten, en de taaiheid van puur koper behoort tot de top van metalen materialen. De rek na breuk kan meer dan 30% bedragen, en het heeft een goed plastisch vervormingsvermogen, zelfs bij kamertemperatuur, dat in verschillende vormen kan worden gebogen volgens de werkelijke behoeften zonder te barsten of te breken.

Bij het buigen van puur koper zijn er vrijwel geen strenge eisen aan de buigapparatuur en het buigproces. Het kan handmatig worden gebogen met eenvoudig gereedschap zoals tangen en buigmachines, of met professionele buigapparatuur voor productie op grote- schaal. De buigradius van puur koper is relatief klein, en zelfs buigen met een kleine -radius kan worden bereikt zonder duidelijke schade aan het materiaal. Bij de productie van koperen buizen, koperdraden en koperplaten kan puur koper bijvoorbeeld gemakkelijk worden gebogen in U--vormen, L--vormen en andere complexe structuren om te voldoen aan de installatie- en gebruiksvereisten van verschillende producten.

Opgemerkt moet worden dat hoewel puur koper gemakkelijk te buigen is, overmatig buigen of herhaaldelijk buigen kan leiden tot verharding van het materiaal. Door verharding wordt het plaatselijke deel van het materiaal hard en bros, wat bij opnieuw buigen scheuren kan veroorzaken. In dit geval kan een warmtebehandeling (zoals gloeien) worden uitgevoerd om werkverharding te elimineren, de ductiliteit van puur koper te herstellen en een soepel verloop van het buigproces te garanderen. Over het geheel genomen zorgt de uitstekende ductiliteit van puur koper ervoor dat het uiterst gemakkelijk te buigen is, en het is een materiaal met uitstekende buigprestaties.

Stempelbaarheid verwijst naar het vermogen van een materiaal om in verschillende delen met complexe vormen te worden verwerkt door middel van stempelprocessen zoals stansen, tekenen, buigen en vormen onder druk. Zuiver koper heeft een goede stempelbaarheid, wat voornamelijk te danken is aan de uitstekende plasticiteit, de lage vloeigrens en de hoge rek, die kunnen voldoen aan de eisen van verschillende stempelprocessen.

Bij het stempelproces van puur koper kan het grote plastische vervormingen ondergaan zonder te breken, en kan het met hoge precisie worden verwerkt tot dun-wandige onderdelen, complexe gebogen onderdelen en andere producten. In de elektrische industrie worden bijvoorbeeld vaak puur koperplaten in elektrische contacten, aansluitingen en andere onderdelen gestempeld; in de auto-industrie wordt puur koper gebruikt voor het stampen van warmtewisselaars, brandstofleidingen en andere componenten. De goede stempelbaarheid van puur koper komt ook tot uiting in de kleine stempelkracht, die de slijtage van stempelmatrijzen kan verminderen en de productie-efficiëntie kan verbeteren.

Net als bij het buigproces kan puur koper ook tijdens het stempelen verharding veroorzaken, vooral tijdens het dieptrekken en andere processen met grote vervorming. Werkharding zal de hardheid van het materiaal vergroten, de plasticiteit verminderen en het daaropvolgende stempelproces beïnvloeden. Daarom wordt bij de daadwerkelijke productie vaak tussentijds gloeien uitgevoerd tussen meerdere stempelprocessen om arbeidsharding te elimineren, de plastische toestand van puur koper te herstellen en een soepel verloop van het stempelen te garanderen. Bovendien is het oppervlak van puur koper glad, wat de wrijving tussen het materiaal en de matrijs tijdens het stempelen kan verminderen, oppervlaktekrassen kan voorkomen en de oppervlaktekwaliteit van de stempelonderdelen kan verbeteren.

Samenvattend heeft puur koper een goede verwerkbaarheid in termen van lasbaarheid, buigbaarheid en stempelbaarheid. De buigbaarheid en stempelbaarheid zijn uitstekend vanwege de uitstekende ductiliteit en plasticiteit, en het is gemakkelijk door middel van eenvoudige processen in verschillende vormen te verwerken. Hoewel de lasbaarheid ervan wordt beïnvloed door de hoge thermische geleidbaarheid en gemakkelijke oxidatie, kan het gemakkelijk worden gelast door de juiste lasmethoden te selecteren en de procesparameters te controleren. Daarom is puur koper een materiaal dat gemakkelijk te lassen, buigen en stempelen is, en door zijn uitstekende verwerkbaarheid, gecombineerd met zijn goede elektrische en thermische geleidbaarheid, wordt het op grote schaal gebruikt op verschillende gebieden.