Propietats mecàniques bàsiques rellevants per a la conformació
En estat totalment recuit (estat O suau), el coure pur presenta propietats ideals de conformació:
Resistència a la tracció: 200–240 MPa
Límit de fluència: ~70–90 MPa
Elongació (A50 mm): 45%–55%
Duresa: 35–60 HV
Reduction of area: >70%
Aquests valors confirmen que el coure pur és suau, de baixa resistència i altament deformable. Pot suportar grans tensions de plàstic durant l'estampació i el dibuix sense esquerdar-se ni collar. La seva baixa relació de rendiment fa que sigui fàcil iniciar el flux sota pressió de punxó, reduint el retorn elàstic i millorant la consistència dimensional de les peces estampades.
Rendiment d'estampació de coure pur
El coure pur es troba entre els metalls més formables per a l'estampació, la flexió, l'encunyació i l'estampació progressiva.
Obturació i perforació: es requereix una força de tall baixa; superfícies de cisalla llises amb rebaves mínimes. El desgast de l'eina és baix perquè el coure és suau i abrasiu adhesiu només amb una lubricació deficient.
Flexió i brida: es pot aconseguir petits radis de flexió (fins a ~ 0,5 × gruix) sense fractura. Gairebé no mostra fragilitat freda a temperatura ambient, donant suport a una flexió i un doblegat aguts.
Estampació complexa: apta per a geometries complexes en matrius progressius. La deformació uniforme redueix les arrugues i el trencament en comparació amb els aliatges de major resistència.
El principal inconvenient és la seva suavitat: les peces són propenses a rascades, abollaments i distorsió durant la manipulació i l'expulsió. La lubricació i l'acabat de la superfície de l'eina són fonamentals per a la qualitat de la superfície.
Rendiment d'embotit profund de coure pur
L'embutició profunda és el procés on el coure pur sobresurt més.
Relació de dibuix límit (LDR): Normalment 2,0-2,3 per a la làmina recuita, el que significa que pot formar tasses relativament profundes en un sol dibuix.
Comportament a la deformació: el material flueix sense problemes des de la brida cap a la cavitat de la matriu. L'alta ductilitat retarda el coll localitzat i la fractura al radi del punxó.
Retorn elàstic: molt baix a causa de la baixa resistència a la fluència, de manera que les peces estirades mantenen la forma i la uniformitat de la paret.
Aprimament: la reducció del gruix de la paret és moderada i previsible, ja que admet recipients i carcasses amb embutició profunda de parets primes.
L'elevada conductivitat tèrmica del coure pur també dissipa la calor generada durant la deformació, estabilitzant la fricció i evitant el sobreescalfament o la irritació local.
Efectes de l'enduriment laboral i del tractament tèrmic
El treball de coure pur s'endureix moderadament durant la formació en fred.
Després d'una deformació en fred moderada, la resistència augmenta a 300-350 MPa, mentre que l'allargament cau entre el 20% i el 30%.
Després d'un treball intens en fred, la resistència pot superar els 400 MPa amb un allargament inferior al 15%, cosa que dificulta la formació posterior.
El recuit entre etapes a 350-500 graus restaura totalment la ductilitat. El recuit adequat elimina l'estrès residual, refina els grans i maximitza la conformabilitat per a l'estampació en diverses etapes. El recuit excessiu pot provocar el creixement del gra i una lleugera rugositat superficial.
Avantatges i limitacions pràctiques
Avantatges
Excel·lent conformabilitat a temperatura ambient per a embutició profunda i estampació complexa
La tensió de flux baix redueix la càrrega de premsa i l'estrès de la matriu
La ductilitat excel·lent minimitza les esquerdes a les regions d'alta tensió
El retorn elàstic baix millora la precisió dimensional
Bon acabat superficial amb lubricació adequada
Limitacions
La baixa resistència significa que les peces es deformen fàcilment durant la manipulació
L'enduriment per treball moderat requereix recuit en processos de diverses etapes
Pot ser propens a esgarrapar-se a les eines sense lubricants adequats
No recomanat per a peces estructurals d'alta tensió sense reforços posteriors
Resum
El coure pur, especialment en el tremp suau recuit, és un material de primera qualitat per a l'estampació i l'embotit profund. La seva alta ductilitat, baixa resistència i estructura FCC permeten una gran deformació plàstica, el que el fa adequat per a components profunds, complexos i de paret prima. L'eficiència del procés es basa en el tremp del material, la lubricació, el disseny de la matriu i el recuit controlat per contrarestar l'enduriment del treball. Amb els paràmetres adequats, el coure pur ofereix peces formades consistents i d'alta qualitat per a aplicacions elèctriques, tèrmiques i decoratives.
