204 / 216
EuroWire – Settembre 2010
94
articolo tecnico
bene a quelle del CuFe2P. Tuttavia
esistono evidenti punti deboli in termini
di comportamento durante il rammolli-
mento e di resistenza al rilassamento (
cfr
.
Tabelle 2 e 3
).
Un’analisi della lega BB05xi sviluppata
recentemente rivela una situazione diversa.
Mediante l’armonizzazione mirata degli
elementi leganti (stagno, nickel e fosforo)
questo materiale raggiunge proprietà
meccaniche e tecnologiche comparabili
sia con quelle del CuFe2P sia con quelle
del profilo delle proprietà richiesto per
la rispettiva lavorazione successiva e per
l’applicazione finale per quanto riguarda il
comportamento durante il rammollimento
ed il rilassamento (scorrimento del
componente sotto tensione a temperatura
elevata) (cfr.
Figura 3
).
Durante la lavorazione successiva ad
alte temperature, lo spessore dello
strato legante che si viene a formare tra
il materiale di base e il rivestimento di
stagno del BB05xi stagnato è comparabile
con quello del CuFe2P. Pertanto non è
necessario un adattamento delle linee di
produzione per introdurre questo nuovo
materiale composto (
Figura 4
).
Inoltre, questa nuova lega si distingue
soprattutto perché il rottame stagnato
prodotto durante le varie fasi della
catena di creazione del valore aggiunto è
direttamente riciclabile.
Una comparazione dei valori dei metalli
BB05xi e CuFe2P non giustifica inoltre la
differenza di costi fra il riciclo indiretto
e diretto del rottame di produzione e di
punzonatura, che in questo settore si
attestano normalmente dal 20% al 25% del
valore del metallo – un fattore di notevole
importanza in tempi in cui i prezzi delle
materie prime sono elevati e in aumento.
Ad esempio, con una percentuale di
rottame del 70%, i costi di fusione
possono rapidamente allinearsi ai costi
di produzione, sollevando dubbi circa la
fattibilità economica dell’intero processo.
L’utilizzo di un bronzo fosforoso rivestito
di stagno costituisce pertanto una valida
alternativa alle leghe di rame-ferro
stagnate sia dal punto di vista ecologico
che economico (si elimina l’utilizzo
aggiuntivo di elettricità e acido per il
trattamento elettrolitico del rottame).
2.2 Sviluppo 2
Le leghe di rame-stagno si utilizzano per
connettori e componenti in applicazioni
di ingegneria elettronica ed elettrica
in quanto presentano caratteristiche
di elasticità che vanno da buone a
molto buone, una buona resistenza
alle tensioni termiche ed elettriche, un
ridotto rilassamento della tensione ed
un’eccellente capacità di piegamento e di
saldabilità.
Normalmente, alle leghe di questo tipo
viene aggiunta una piccola quantità di
fosforo per la disossidazione, motivo per il
quale sono anche definiti bronzi fosforosi.
Le proprietà di questo gruppo di leghe
dipendono principalmente dal contenuto
di stagno e fosforo, e in grado minore,
dall’aggiunta di altri elementi leganti.
Mediante un processo adeguato, le
proprietà di queste leghe possono essere
modificate per l’utilizzo in un’ampia
gamma di applicazioni. Le numerose
applicazioni industriali di questa gamma di
leghe comprendono connettori e prese di
alta qualità per moduli elettronici e molle
di contatto elettricamente conduttive.
In passato si utilizzava il “declassamento”
come efficace metodo di selezione per un
bronzo fosforoso.
In altre parole, si modificavano le proprietà
tecnologiche di un bronzo fosforoso a
basso contenuto di leghe in modo tale
che le caratteristiche di elasticità e di
lavorazione corrispondessero a quelle
del bronzo fosforoso originale ad elevato
contenuto di leghe. Tuttavia, dovevano
essere considerate alcune restrizioni.
Il contenuto di stagno e fosforo influenza
notevolmente
il comportamento di
incrudimento e la duttilità dei bronzi
fosforosi, ed è stata riscontrata una chiara
relazione fra la capacità di piegamento ed
il contenuto di stagno.
Figura 3
▲
▲
:
Comparazione del comportamento di rilassamento tra CuFe2P e BB05xi
Figura 4
▲
▲
:
Formazione dello strato di leghe a 180°C dopo stagnatura per immersione a caldo
Temperatura in °C
Rilassamento in %
Tempo di esposizione in ore
Strato di leghe in µm
Tempo di esposizione
Tensione iniziale