EoW September 2010
articolo tecnico
50% al 70% di rottame. Questo non può essere riciclato direttamente (reintrodotto nel processo di fusione), ma deve essere sottoposto a lunghi processi di fusione e separazione elettrochimica. Quindi viene reintrodotto nel ciclo del materiale e di produzione sotto forma di catodo. Questo procedimento è caratterizzato da una forte intensità di energia ed è pertanto costoso per quanto riguarda la fusione diretta. Normalmente, un nastro dello spessore di 0,4mm è provvisto di un rivestimento di stagno di 3µm su entrambi i lati. Quando il rottame viene riciclato direttamente, la lega di CuFe2P risultante contiene circa l’1,5% di impurità di stagno. Ciò influenza notevolmente il com- portamento durante l’incrudimento e la conduttività elettrica della lega, che si riduce drasticamente quando il contenuto di stagno supera lo 0,3% (cfr. Figura 2 ). Pertanto è necessaria una nuova lega con proprietà comparabili a quelle del CuFe2P, ma che possa essere riciclata senza difficoltà anche quando è rivestita di stagno. Le leghe di rame puro e di stagno come il CuSn 0,15 offrono la possibilità di essere utilizzate come alternative. Quando è rivestito con stagno, il rottame può essere reintrodotto direttamente nel ciclo del materiale riciclabile ( cfr. Tabella 1 ). Inoltre, le proprietà meccaniche e tecnologiche corrispondono relativamente
Conduttività elettrica relativa in %
Contenuto di stagno in %
Figura 2 ▲ ▲ : Influenza del contenuto di stagno sulla conduttività del CuFe2P
BB01 C14410/15 Bilanciamento
SB02 C19400 Bilanciamento
BB05xi
Rame
Bilanciamento
Stagno Zinco Ferro Nichel Fosforo
0.12
-
0.2 – 0.8
<0.10 <0.02 <0.02
0.13
<0.05 <0.02
2.4
–
0.1 – 0.6
<0.015
0.03
0.008 – 0.05
Tabella 1 ▲ ▲ : Comparazione della composizione chimica di vari bronzi
Durante la produzione di ampi leadframe composti da CuFe2P (C19400) stagnati per immersione a caldo per sistemi ABS ed ESP, si produce approssimativamente dal
Gli elementi composti sono una soluzione frequentemente adottata per risolvere questo problema, soprattutto sotto forma di rivestimenti a base di stagno puro applicati alla superficie della lega di rame. Solo con poche eccezioni, la direttiva RoHS (Restriction of Hazardous Substances), entrata in vigore il 1° luglio 2006, vieta i tipici composti di piombo-stagno che si utilizzavano precedentemente. Qui di seguito, viene descritta in dettaglio l’integrazione del rivestimento funzionale di stagno puro nel ciclo di materiale. La selezione del materiale per connettori si basa principalmente su criteri fisici come la conduttività elettrica, il modulo di elasticità, il rilassamento termico e le caratteristiche di processo quali la duttilità e la capacità di piegamento, ed il comportamento durante la saldatura. I problemi relativi alla protezione parziale o totale della superficie sono di importanza secondaria come pure la disponibilità di base dei materiali ed i costi dei materiali. Un esame degli scarti di produzione e di punzonatura rivela che, in molti casi, questi fattori non ricevono l’attenzione che meriterebbero né da un punto di vista ecologico né economico, come illustrato dal seguente esempio.
Tabella 2 ▼ ▼ : Comparazione delle proprietà tecnologiche di vari bronzi
BB01
SB02
BB05xi
Conduttività elettrica morbida Soft [% IACS]
>83
63
>62
Conduttività termica (watt/metri Kelvin)
360
260
250
Coefficiente di dilatazione termica [Rt-100ºC]
17.7 x 10 -6
17.7 x 10 -6
17.7 x 10 -6
Modulo di elasticità [GPa]
128
123
126
Tabella 3 ▼ ▼ : Comparazione delle proprietà tecnologiche di vari bronzi
Spessore del nastro 0,3mm
BB01
SB02
BB05xi
Rm [MPa]
450 410
450 420
425 380
[MPa]
Rp
0.2
A50 [%]
4
9
6
HV
130
145
125
Temperatura di rammollimento [ºC (1 h)]
300
350
350
Capacità di piegamento [180º GW R/S] Capacità di piegamento [180º BW R/S]
1
0
0.5
1
1
0.5
93
EuroWire – Settembre 2010
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