EoW September 2010

articolo tecnico

Grazie al nuovo sviluppo di un bronzo fosforoso al 10%, è possibile pensare di generare valore aggiunto per il cliente, riducendo la quantità di materiale utilizzato. Questo materiale presenta un profilo di proprietà similare ad una lega di rame-stagno all’8%, ma con una capacità di piegamento superiore. Inoltre, la nuova lega facilita il risparmio di risorse poiché in grado di resistere a tensioni più elevate. Risparmiare il 20% dei materiali sembra essere dunque fattibile. n I l presente articolo è stato presentato per la prima volta nel corso del 58° Seminario International Wire & Cable and Connectivity Symposium, tenutosi a Charlotte, NC, dall’8 all’11 novembre 2009 ed è stato riprodotto con l’autorizzazione degli organizzatori.

r/s BadWay

Contenuto di stagno in %

Figura 5 ▲ ▲ : Capacità di piegamento di vari bronzi fosforosi in funzione della resistenza

La Figura 5 illustra come un maggiore contenuto di stagno influenzi positiva- mente la capacità di piegamento sotto sforzo costante. Alla luce di ciò, appariva logico sviluppare un bronzo fosforoso con un contenuto di leghe più elevato. Un’altra ragione che giustificava lo sviluppo di questo materiale era la richiesta per la miniaturizzazione dei connettori, poiché la riduzione delle sezioni trasversali riduce la forza di contatto ad una flessione costante dell’elemento elastico. Pertanto, per una forza costante definita, è necessario riprogettare l’elemento elastico aumentando contemporaneamente la tensione ammissibile. Una soluzione per questo problema è costituita dalla nuova lega BB95, un bronzo fosforoso al 10%. Rispetto al bronzo stagnato all’8%, il BB95 presenta un limite di snervamento di Rp0,2 > 720 MPa, un miglioramento della capacità di piegamento in BW90° R/S secondo il fattore 2. n base all’applicazione richiesta, il BB95 può essere indurito fino ad un limite di snervamento Rp0,2 di 800MPa, e il tipo di resistenza elevata fino a >950MPa. La differenza di conduttività elettrica fra il BB95 e un bronzo stagnato all’8% è approssimativamente dell’1% IACS (International Annealed Copper Standard), cioè lo stagno presenta un’influenza trascurabile sulla riduzione di conduttività quando è presente in leghe a queste percentuali. Durante la tempra SH (spring hard) il BB95 presenta le stesse proprietà di rammollimento di un bronzo fosforoso all’8%; una significativa riduzione di durezza si osserva solo a circa 280°C.

Inoltre, nuovo materiale (<20% ad una temperatura di 100°C in una prova continua di 10.000 ore) è comparabile a quello della lega di riferimento sopra citata (a condizione che il livello di tensione sia identico). Considerata la forza di contatto di cui sopra, questi risultati suggeriscono che, utilizzando il BB95, si può ottenere una riduzione di spessore del materiale, e pertanto una riduzione di circa il 20% della quantità di materiale richiesta. 3 Riassunto I rapidi aumenti di prezzo delle materie prime, e specialmente il prezzo del rame, hanno drasticamente mutato la relazione fra il valore aggiunto e il valore del metallo nella fabbricazione dei prodotti di lega di rame semi-finiti. I risparmi realizzati mediante il riciclo e limitando la quantità di materiali utilizzati hanno un notevole impatto generale rispetto alla spesa di lavorazione totale. L’utilizzo di materiali di rame a basso contenuto di leghe è un esempio che consente di descrivere l’influenza di una selezione ben programmata di leghe e composti. La combinazione di un bronzo fosforoso recentemente sviluppato con bassi contenuti di leghe con un rivestimento di stagno rappresenta una valida alternativa alle leghe di rame-ferro stagnate anche da un punto di vista ecologico ed economico che consente di mantenere un profilo di proprietà similari. il rilassamento del

Ralf Hojda, Dr Michael Köhler Sundwiger Messingwerk GmbH & Co KG – Germania Website : www.sundwigermessingwerk.com James Schraml The Miller Company – Stati Uniti Website : www.themillerco.com

95

EuroWire – Settembre 2010