Explication détaillée de la technologie des pièces d'emboutissage en cuivre

Les pièces d'emboutissage en cuivre sont des pièces structurelles métalliques de précision obtenues en formant plastiquement des plaques de cuivre pur ou d'alliage de cuivre sur une presse à travers une matrice d'emboutissage. En tant que méthode de formage des métaux efficace et peu coûteuse, le processus d'emboutissage présente une adaptabilité technique unique dans le domaine du traitement du cuivre - la bonne ductilité du cuivre lui permet de s'écouler avec précision dans la cavité du moule et de remplir des caractéristiques géométriques complexes, tandis que la résistance modérée du cuivre garantit la contrôlabilité de la qualité de la section de découpage. Contrairement à la fonte, à l'acier et à d'autres matériaux structurels, la valeur des pièces d'emboutissage en cuivre ne se reflète pas seulement dans leur précision géométrique, mais est également ancrée dans les propriétés physiques inhérentes au cuivre lui-même : excellente conductivité électrique, conductivité thermique, résistance à la corrosion et caractéristiques non-magnétiques.

 

Cela rend les emboutis en cuivre irremplaçables dans des domaines tels que les connexions électriques, la gestion thermique, la transmission des signaux, etc., qui nécessitent la participation fonctionnelle des matériaux. Dans l'industrie de la fabrication de précision, les pièces d'emboutissage de précision en cuivre représentent une capacité technique qui combine la science des matériaux, l'ingénierie des moules et l'efficacité de la production de masse. Il est largement utilisé dans les domaines de fabrication haut de gamme tels que l'électronique automobile, les nouveaux équipements énergétiques, les stations de base de communication et les équipements médicaux.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les performances des pièces d’emboutissage en cuivre dépendent en premier lieu du choix de son matériau de base. Selon le scénario d'application, les pièces d'emboutissage en cuivre peuvent être constituées de deux principaux types de matériaux : des séries en cuivre pur ou des séries en alliage de cuivre. Série de cuivre pur : représentée par du cuivre électrolytique de haute-pureté tel que T1, T2 et TU1, la teneur en cuivre peut atteindre plus de 99,9 %. Le cuivre pur a la conductivité électrique et thermique la plus élevée -, la conductivité électrique du cuivre pur recuit est proche de 100 % IACS (International Annealed Copper Standard), et la conductivité thermique est d'environ 400 watts par mètre Kelvin, juste derrière l'argent parmi tous les matériaux métalliques techniques. La température de ramollissement du cuivre pur est d'environ 1 083 degrés Celsius, mais la croissance des grains et la diminution de la résistance se produiront sous une exposition thermique à long terme d'environ 200 à 300 degrés Celsius, ce qui le rend adapté aux scénarios avec de basses températures de fonctionnement ou des exigences extrêmes en matière de conductivité. La dureté du cuivre pur est d'environ 86 à 120HBS à l'état recuit. Il a une bonne formabilité par emboutissage et convient à la production de pièces de précision aux formes complexes et aux taux d'emboutissage profond élevés.

 

Série d'alliages de cuivre : y compris le laiton (alliage de cuivre-zinc), le bronze phosphoreux (alliage de cuivre-étain-phosphore), le bronze au béryllium (alliage de cuivre-béryllium), etc. Le laiton a une bonne résistance et résistance à la corrosion, et son coût est inférieur à celui du cuivre pur. Il convient aux pièces de structure et aux pièces décoratives. Le bronze phosphoreux possède une excellente élasticité et résistance à la fatigue et constitue un matériau idéal pour la fabrication de composants élastiques tels que des lames à ressort et des lames de contact. Le bronze au béryllium peut atteindre une dureté et une résistance plus élevées après un traitement de vieillissement tout en conservant une bonne conductivité électrique. Il est largement utilisé dans les composants élastiques clés des instruments aérospatiaux et de précision. Pour les applications qui nécessitent un équilibre entre conductivité électrique et résistance mécanique, les pièces d'estampage en cuivre rouge utilisent du cuivre pur comme matériau de base et ajustent les propriétés mécaniques par écrouissage ou traitement thermique ultérieur tout en maintenant une conductivité électrique élevée.

 

Lors de la sélection des matériaux, les cinq dimensions que sont la conductivité, la résistance, la formabilité, la résistance à la corrosion et le coût doivent être prises en compte de manière exhaustive. Par exemple, les bornes de puissance nécessitent une conductivité élevée et le cuivre pur est préféré ; les pièces de contact élastiques dans les prises de commutation nécessitent une résistance à la fatigue et du bronze phosphoreux doit être utilisé ; les pièces structurelles dans les environnements marins doivent être résistantes à la corrosion par brouillard salin et des qualités spécifiques de laiton doivent être utilisées.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Le processus de production de pièces d’emboutissage en cuivre peut être divisé en différents types en fonction du mécanisme de déformation et des caractéristiques de la pièce. Processus de découpage de précision : utilisé pour traiter des pièces en cuivre de précision avec des sections transversales plates-et sans bandes de déchirure. Différent du découpage traditionnel, le processus de découpage fin utilise un bord de couronne dentée en forme de V, un espace de découpage minimum et une structure anti--plaque supérieure pour provoquer la séparation du matériau sous un état de contrainte de compression tridimensionnelle-. La douceur de la section de découpage obtenue peut atteindre Ra 1,6 microns ou moins, et la verticalité de la section est meilleure que celle d'un découpage ordinaire. Ce processus convient aux pièces telles que les joints en cuivre dans les boîtes de vitesses automobiles et les joints de plaques de soupape dans les systèmes hydrauliques qui nécessitent une qualité de section transversale élevée. Les matrices de découpage fin sont généralement fabriquées en carbure ou en acier rapide en poudre- pour garantir la stabilité dimensionnelle dans la production de masse.

 

Processus de formage par pliage : pliez la plaque de cuivre en forme de V-, de U-ou de forme complexe multi-pliée à un angle spécifique à travers un moule. Le cuivre a un allongement élevé et n'est pas sujet à la fissuration lors du pliage, mais le contrôle du retour élastique est une difficulté technique dans le processus de pliage - le module élastique des alliages de cuivre est d'environ 110 à 130 GPa, ce qui est inférieur à celui de l'acier. Par conséquent, le degré de rebond des pièces en cuivre est généralement supérieur à celui des pièces en acier pour le même rayon de courbure. En ingénierie, l'angle final est contrôlé par compensation de flexion, impression du fond ou utilisation d'un moule composite pour le façonnage.

 

Procédé de formage par étirement : utilisé pour fabriquer des pièces d'emboutissage en cuivre avec des coupelles, des boîtes ou des formes courbes complexes. Pendant le processus d'étirement, la plaque de cuivre s'écoule dans la cavité concave du moule sous l'action du poinçon et le matériau se transforme d'une surface plane en une forme tridimensionnelle-. Le cuivre a de meilleures propriétés de traction que la plupart des aciers, permettant des taux d'étirage plus élevés et des rayons de congé plus petits, mais il est également plus sujet au plissement des parois latérales de la pièce étirée ou à l'amincissement et à la fissuration des congés inférieurs. Pour les pièces en cuivre embouties-, des processus d'étirage en plusieurs-passes et de recuit intermédiaire sont souvent utilisés pour éliminer l'écrouissage et restaurer la plasticité du matériau.

 

Processus d'estampage composite : intégrez plusieurs processus tels que le poinçonnage, le pliage, l'étirement et l'estampage dans un ensemble de matrices progressives pour obtenir une production automatisée continue de bandes de cuivre, depuis l'entrée de la bobine jusqu'à la sortie du produit fini. Ce processus convient à la fabrication de pièces d'estampage en cuivre miniaturisées en grand volume, telles que des bornes de connecteurs électroniques, des supports de contacts de relais, etc. Les composants pressés en cuivre peuvent être produits dans des moules composites à des centaines de courses par minute avec une utilisation élevée de matériaux et une intervention humaine minimale.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L’application des pièces d’emboutissage en cuivre touche de nombreux domaines essentiels de l’industrie moderne. Electronique automobile et nouvelles énergies : les véhicules à énergies nouvelles utilisent un grand nombre de pièces d'estampage en cuivre pour les bornes de connecteur haute -tension, les pièces de connexion souples entre les modules de batterie et les bornes de signal dans les interfaces de charge. Ces pièces doivent répondre à la fois aux exigences de tenue de courant élevée, de résistance aux vibrations et de fiabilité à long terme. Les matériaux sont principalement constitués de cuivre pur ou d'alliage de cuivre hautement conducteur, et la surface est plaquée d'argent pour réduire la résistance de contact. Dans les véhicules à carburant traditionnels, le dissipateur thermique du pont redresseur du générateur, le support de contact de l'interrupteur électromagnétique du démarreur et les bornes de connexion du circuit imprimé dans l'unité de commande ABS sont également indissociables du processus d'estampage du cuivre.

 

Équipement d'alimentation et de distribution : le support de contact mobile et le siège de contact statique dans le disjoncteur, les pièces du système électromagnétique du contacteur et le doigt de contact du couteau de l'interrupteur d'isolement sont toutes des pièces en cuivre formées par le processus d'estampage. Le courant de fonctionnement de ces pièces varie de dizaines d'ampères à des milliers d'ampères. La conception de leur section transversale conductrice-et l'optimisation de la structure de dissipation thermique mettent en avant des exigences d'ingénierie qui sont combinées au processus d'emboutissage. L'estampage des pièces de presse en cuivre électriques de rivetage pour prise de commutateur est une configuration standard dans l'industrie des prises de commutateur. Il combine des composants en cuivre estampé avec des processus de rivetage pour obtenir un assemblage efficace de circuits conducteurs.

 

Communications et électronique grand public : la colonne résonante du filtre de la station de base 5G, la lame de contact dans le connecteur, le couvercle de protection et le dissipateur thermique à l'intérieur du téléphone mobile, ainsi que le ressort de mise à la terre de l'ordinateur portable sont tous des pièces d'estampage en cuivre de précision. Ce domaine a des exigences strictes en matière de miniaturisation, de légèreté et de performances à haute fréquence-des pièces. Les écarts dimensionnels au niveau du micron- peuvent entraîner des problèmes d'intégrité du signal. L'application de pièces d'emboutissage en cuivre dans l'électronique grand public s'accompagne souvent d'une demande d'assemblages à haute densité et de lignes de production automatisées, qui ont des exigences particulières en matière de planéité, de coplanarité et de méthodes de connexion par ruban des pièces.

 

Contrôle industriel et équipements médicaux : les borniers des modules de contrôle PLC, les connecteurs d'alimentation des servomoteurs, les composants du système de mise à la terre des équipements d'imagerie médicale et les pièces structurelles de précision des instruments chirurgicaux bénéficient tous de la personnalisation et de la cohérence des performances des pièces d'estampage en cuivre. Dans le domaine médical, les propriétés non magnétiques du cuivre le rendent sûr pour une utilisation dans les environnements RMN, tandis que ses propriétés bactériostatiques le rendent approprié pour une utilisation dans certains composants de dispositifs médicaux entrant en contact avec le corps humain. Les pièces d'estampage en plaque d'argent sur cuivre ont une valeur unique dans le domaine de la transmission de signaux radiofréquences et hautes -fréquences -. La couche d'argent offre la perte de transmission de signal la plus faible, tandis que le matériau de base en cuivre garantit la résistance structurelle et la facilité de traitement.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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