Composizione: ciò che separa le due strisce
Il nastro di rame, talvolta chiamato nastro di rame elettrolitico, è laminato da rame puro con una purezza generalmente superiore al 99,9%, corrispondente a gradi come T2 in GB/T 5231 o C11000 in UNS. La sua caratteristica distintiva è l'elevata conduttività elettrica e termica che deriva da quella purezza. Chimicamente il metallo è stabile, ossidandosi solo gradualmente fino a formare una patina verde in ambienti umidi e rimanendo sostanzialmente invariato altrimenti.
Il nastro di ottone è una lega di rame-zinco. Le proprietà dipendono dal contenuto di zinco e nei nastri commerciali il contenuto di rame è generalmente compreso tra il 55% e il 70% e lo zinco tra il 30% e il 45%. Rispetto al nastro di rame, il nastro di ottone ha migliori proprietà di lavorazione meccanica e resistenza all'usura ma è nettamente inferiore in termini di conduttività elettrica e termica. I gradi tipici includono le leghe di rame H62 e H65 al 62% e al 65% nel sistema cinese, equivalenti a C26000 e C26800 in UNS.
Gli standard seguono la stessa suddivisione. I nastri di rame per usi generali sono prodotti secondo ASTM B152/B152M nel sistema americano e EN 1652 nel sistema europeo, mentre i nastri di ottone sono prodotti secondo ASTM B36/B36M e nei corrispondenti gradi EN. GB/T 2059 copre nastri in rame e leghe di rame per il mercato cinese, quindi entrambe le famiglie possono essere ordinate secondo un unico standard nazionale dove richiesto.
Confronto delle proprietà
| Proprietà | Striscia di rame | Striscia di ottone |
|---|---|---|
| Purezza/costituenti principali | Oltre il 99,9% di rame | 55 - 70 % rame, 30 - 45 % zinco |
| Conduttività elettrica | Circa il 100% IACS | Circa il 27 - 28 % IACS per il 30 - 40 % dei gradi di zinco |
| Conduttività termica | Molto alto | Decisamente inferiore |
| Forza e durezza | Moderato, aumentato dalla laminazione a freddo | Maggiore a parità di stato, con migliore resistenza all'usura |
| Lavorazione e formatura | Eccellente duttilità, morbido e facile da modellare | Miglior comportamento alla lavorazione e buona formabilità negli stati teneri |
| Comportamento alla corrosione | Stabile, si ossida fino a diventare patina nell'aria umida | Buona resistenza generale alla corrosione con colore giallo decorativo |
Entrambi i materiali sono forniti in stati teneri, semiduri, duri e elastici con i corrispondenti intervalli di resistenza e allungamento, ed entrambi sono prodotti in spessori da circa 0,05 mm in su con larghezze di fessura impostate in base all'utensileria del cliente.
Applicazioni del nastro di rame
Componenti conduttori per cavi, motori, trasformatori e generatori.
Schede elettroniche, collegamenti sbarre e contatti di dispositivi elettronici.
Scambiatori di calore e radiatori in cui la conduttività termica migliora l'efficienza di raffreddamento.
Pezzi d'arte decorativa, finiture architettoniche, coperture e dettagli scossaline.
Componenti di messa a terra e schermatura che necessitano insieme di conduttività e resistenza alla corrosione.
Applicazioni del nastro di ottone
Componenti meccanici di precisione come ingranaggi, cuscinetti e valvole.
Ferramenta per porte e finestre, listelli decorativi, ringhiere e ferramenta architettonica.
Connettori elettrici, terminali e parti di interruttori dove sono sufficienti resistenza e conduttività moderata.
Strumenti musicali e hardware in cui il tono e l'aspetto contano.
Parti di costruzione navale, automobilistica e di produzione generale formate da bobina.
La selezione solitamente segue la funzione della parte. Laddove la striscia deve trasportare corrente o spostare calore, viene utilizzata la striscia di rame. Laddove la parte deve resistere all'usura, trattenere una filettatura, avere una finitura decorativa brillante o essere prodotta ad alta velocità su una pressa o una macchina automatica, il nastro di ottone è la scelta migliore e la sua conduttività è solitamente adeguata ai livelli di corrente coinvolti. Un compromesso ingegneristico comune consiste nell'utilizzare una striscia di ottone per il corpo strutturale di un componente e una striscia di rame o una treccia di rame per il percorso della corrente.
Il nastro viene fornito tagliato in larghezza, in bobina o in spezzoni, con bordi sbavati e superfici protette contro l'ossidazione, e con composizione chimica e proprietà meccaniche certificate per ogni lotto. Le condizioni dei bordi, la bombatura, la tolleranza dello spessore e la finitura superficiale vengono controllate poiché determinano il modo in cui la striscia scorre attraverso gli utensili di stampaggio e formatura ad alta velocità.
Domande frequenti
D: Qual è la differenza principale tra la striscia di rame e la striscia di ottone?
R: Il nastro di rame è costituito da rame puro per oltre il 99,9% ed è scelto per la conduttività, mentre il nastro di ottone è una lega di rame-zinco con il 30 - 45% di zinco ed è scelto per robustezza, resistenza all'usura e lavorabilità.
D: Quanto è inferiore la conduttività del nastro di ottone?
R: La striscia di ottone con il 30 - 40% di zinco conduce a circa il 27 - 28% IACS, rispetto a circa il 100% di IACS per la striscia di rame ad elevata purezza. Ecco perché l'ottone viene utilizzato per parti strutturali e decorative piuttosto che per conduttori che trasportano corrente.
D: Quali standard si applicano a ciascun tipo di striscia?
R: I nastri di rame sono prodotti secondo ASTM B152/B152M ed EN 1652, i nastri di ottone secondo ASTM B36/B36M e GB/T 2059 copre i nastri di rame e leghe di rame nel sistema cinese.
D: È possibile sostituire la striscia di ottone con la striscia di rame per risparmiare sui costi?
R: Solo dove il servizio elettrico o termico lo consente. La striscia di ottone funziona bene per terminali e parti decorative, ma qualsiasi componente la cui funzione dipende da un'elevata conduttività o trasferimento di calore deve rimanere con una striscia di rame.
D: Quali tempere sono disponibili?
R: Entrambi i materiali sono forniti negli stati tenero, semiduro, duro e elastico, con range di resistenza e allungamento che seguono lo stato e lo spessore di consegna.
D: Cosa viene controllato su un ordine di strisce?
A: Composizione chimica, proprietà meccaniche per lo stato ordinato, tolleranza di spessore e larghezza, condizione dei bordi, bombatura, dimensioni della bobina e finitura superficiale, con certificazione per ciascun lotto.
