EoW September 2010

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article technique
EuroWire – Septembre 2010
Ralf Hojda, Dr Michael Köhler
Sundwiger Messingwerk GmbH
& Co KG – Allemagne
Website:
James Schraml
The Miller Company – États-Unis
Website:
Figure 5 ▲ ▲ : Capacité de pliage de différents bronzes phosphoreux en fonction de la résistance
Teneur en étain en %
31 – r/s Bad way
La teneur en étain et en phosphore
influence considérablement le comporte-
ment de durcissement et la ductilité des
bronzes phosphoreux, et une relation
évidente a été observée entre la capacité
de pliage et la teneur en étain.
La Figure 5 illustre comme l’augmentation
de la teneur en étain influence posi-
tivement la capacité de pliage avec un
effort constant.
Dans ce contexte, il apparait logique de
développer un bronze phosphoreux avec
une teneur en alliage supérieure.
Une autre raison justifiant le
développement de ce matériau était
la requête de miniaturisation des
connecteurs, la réduction de sections
transversales réduisant la force de contact
à une déflexion constante de l’élément
élastique.
Par conséquent, pour une force constante
définie, il est nécessaire de reconcevoir
l’élément élastique en augmentant
simultanément la contrainte admissible.
Une solution pour ce problème est
représentée par le nouvel alliage BB95, un
bronze phosphoreux à 10%. Par rapport au
bronze étamé à 8%, le BB95 présente une
limite d’élasticité de Rp0,2 > 720 MPa, une
amélioration de la capacité de pliage en
BW90° R/S selon le facteur 2.
En fonction de l’application requise, le
BB95 peut être durci jusqu’à la limite
d’élasticité Rp0,2 de 800MPa, et la gamme
de résistance élevée jusqu’à >950MPa.
La différence de conductivité électrique
entre le BB95 et un bronze étamé à 8% est
d’environ 1% IACS (International Annealed
Copper Standard), c’est-à-dire que l’étain a
une influence négligeable sur la réduction
de conductivité lorsqu’il est présent
dans les alliages dans ces pourcentages.
Durant la trempe SH (spring hard) le BB95
présente les mêmes caractéristiques de
ramollissement qu’un bronze phosphoreux
à 8%; une réduction de dureté significative
n’est observée qu’à environ 280°C.
En outre, la relaxation du nouveau
matériau (<20% à une température de
100°C dans un essai continu de 10.000
heures) est comparable à celui de l’alliage
de référence mentionné ci-dessus (à
condition que le niveau de tension soit
identique).
Étant donné la force de contact citée plus
haut, ces résultats indiquent qu’en utilisant
le BB95, l’on peut obtenir une réduction
d’épaisseur du matériau, et donc une
réduction de 20% environ de la quantité
de matériau requise.
3 Résumé
Les augmentations soudaines du prix des
matières premières, et notamment le prix
du cuivre, ont drastiquement modifiée la
relation entre la valeur ajoutée et la valeur
du métal dans la fabrication des produits
de cuivre semi-finis.
Les économies réalisées au moyen du
recyclage et en limitant la quantité de
matériaux utilisés, ont un impact général
supérieur par rapport au coût de processus
total.
L’utilisation de matériaux de cuivre à
teneur en alliage réduite est un exemple
qui permet de décrire l’influence d’une
sélection bien programmée d’alliages et
de composites.
La combinaison d’un bronze phosphoreux
récemment développé à teneur en
alliages réduite avec un revêtement
de cuivre, représente une alternative
valable aux alliages de cuivre-fer étamés
également d’un point de vue écologique
et économique, permettant de maintenir
un profil de propriétés similaires.
Grâce au nouveau développement d’un
bronze phosphoreux à 10%, il est possible
de générer de la valeur ajoutée pour le
client en réduisant la quantité de matériau
utilisé. Ce matériau présente un profil de
propriétés similaire à celui d’un alliage de
cuivre-étain à 8%, mais avec une capacité
de pliage supérieure.
En outre, le nouvel alliage facilite
l’économie de ressources puisqu’il est
en mesure de résister aux tensions plus
élevées. Épargner 20% des matériaux
semble être ainsi faisable. n
Cet article a été présenté au cours du 58s
Séminaire International Wire & Cable and
Connectivity Symposium qui s’est tenu à
Charlotte, NC, du 8 au 11 novembre 2009,
et a été reproduit avec l’autorisation des
organisateurs.