EoW September 2010

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EuroWire – Settembre 2010 95
articolo tecnico
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, il rilassamento del 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.
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
Il 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.
Ralf Hojda, Dr Michael Köhler
Sundwiger Messingwerk
GmbH & Co KG – Germania
Website:
James Schraml
The Miller Company – Stati Uniti
Website:
Figura 5 ▲
▲ : Capacità di piegamento di vari bronzi fosforosi in funzione della resistenza
Contenuto di stagno in %
r/s BadWay