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