Pourquoi utiliser CuCrZr plutôt que cuivre pur pour les électrodes ?

Le cuivre pur (Cu-ETP) offre la conductivité maximale (100% IACS) mais s'use rapidement par usure mécanique et s'écrase sous pression. CuCrZr (≥80% IACS) combine une conductivité très élevée avec une résistance mécanique 3–4× supérieure (Rm 450 MPa vs 220 MPa). Pour les électrodes de soudage par résistance, les matrices de forgeage et les moules : CuCrZr permet des durées de vie 5–10× plus longues que Cu pur. La légère perte de conductivité (20%) est négligeable par rapport au gain de durée de vie.

Comment usiner le CuCrZr sans collage sur les outils ?

Le cuivre et ses alliages ont tendance à coller aux outils (BUE). Stratégies : 1) Outils non revêtus ou revêtement TiN (éviter TiAlN qui favorise l'adhésion). 2) Géométrie positive, arêtes vives, angle de coupe +10° à +15°. 3) Vitesses de coupe élevées — le copeau se détache mieux. 4) Avances généreuses — éviter les passes trop légères. 5) Arrosage à l'émulsion 5–8% ou sec avec soufflage. 6) Pour PKD : Vc 500+ m/min, copeau continu, Ra 0.2 µm en finition.

Quel est le traitement thermique du CuCrZr ?

Le CuCrZr est un alliage à durcissement par précipitation. Séquence : 1) Mise en solution à 950–1000°C suivi de trempe eau. 2) Vieillissement à 450–475°C pendant 2–4h. Résultat : Rm passe de ~250 MPa (recuit) à 450–550 MPa. Important : l'usinage est préférable après mise en solution (dureté ~100 HB) puis traitement thermique de vieillissement. L'usinage après vieillissement est possible (120–150 HB) mais réduire Vc de 10–15%. La matière est disponible chez les fournisseurs en état HR (demi-dur) ou TH (durci).

Le CuCrZr convient-il pour les inserts de moules d'injection ?

Oui — c'est une application de premier plan. Les inserts de moule en CuCrZr offrent une conductivité thermique 6× supérieure à l'acier P20 (320 vs 50 W/m·K), ce qui permet des cycles de refroidissement 30–50% plus courts. Résistance mécanique suffisante pour les pressions d'injection plastics (Rm 450–550 MPa). Limites : dureté ~150 HB (vs 300+ HB pour acier trempé) — éviter pour les matières abrasives (charges verre). Solution hybride courante : structure moule en acier, inserts de refroidissement critiques en CuCrZr.

Comment éviter l'oxydation en surface du CuCrZr après usinage ?

Le CuCrZr s'oxyde lentement à l'air (couche vert/brun après quelques semaines). Mesures préventives : 1) Rinçage à l'eau déminéralisée après usinage avec émulsion, puis séchage immédiat à l'air comprimé. 2) Application d'une huile anti-corrosion légère ou film d'inhibiteur (benzotriazole en solution). 3) Conditionnement sous film plastique ou sachet avec silicagel pour stockage longue durée. Pour les électrodes de soudage : l'oxyde en surface augmente la résistance de contact — décapage léger (papier 400) avant utilisation si stockage > 1 mois.

CUIVRE ALLIÉFACILE

CuCrZr — CW106C (C18150)

Le CuCrZr est un alliage cuivre-chrome-zirconium à durcissement structural, associant haute conductivité électrique (≥80% IACS) et résistance mécanique élevée (Rm 450 MPa). Électrodes de soudage par résistance, outils de presse à chaud, moules d'injection, buses de coulée.

Propriétés

Désignation EN	CuCrZr / CW106C / C18150
Composition	Cu ≥98.5% / Cr 0.5–1.2% / Zr 0.03–0.3%
Rm (durcissement structural)	420–550 MPa
Re	360–470 MPa
Dureté	120–150 HB
Conductivité électrique	≥80% IACS (vs Cu pur 100%)
Conductivité thermique	~320 W/m·K
Densité	8.90 g/cm³
Température de service max	450°C (durcissement préservé)

Paramètres de coupe

Opération	Vc (m/min)	f / fz	ap (mm)	Note
Tournage ébauche	200–350	0.15–0.35 mm/tr	1.5–4	Carbure non revêtu ou TiN, arrosage ou sec
Tournage finition	300–500	0.06–0.15 mm/tr	0.2–1	PKD (diamant) pour très Ra bas, Ra 0.4 µm
Fraisage ébauche	150–300	0.08–0.15 mm/dt	2–5	3–4 dents non revêtu, avance généreuse
Fraisage finition	250–450	0.04–0.10 mm/dt	0.2–0.8	PKD ou carbure non revêtu poli
Perçage	80–150	0.12–0.30 mm/tr	—	Foret carbure non revêtu, arrosage
Rectification	25–35 m/s	—	0.01–0.05	Meule Al₂O₃ ou CBN, arrosage abondant

Cas atelier — Tournage électrode CuCrZr Ø40, pointe conique 60°

Matière	CuCrZr CW106C état TH (durci), HB 138
Opération	Tournage profil : fût cylindrique + pointe conique 60°
Outil	Plaquette VBMT 110304 carbure non revêtu, r = 0.4 mm
Vc cylindrique	320 m/min → N = 1000 × 320 / (π × 40) ≈ 2 547 tr/min
f	0.10 mm/tr, ap = 0.5 mm finition directe
Vc finition PKD	500 m/min → N ≈ 3 979 tr/min — Ra 0.3 µm obtenu
Arrosage	Émulsion 6% pression standard — rinçage copeaux continus
Résultat	Concentricité < 0.01 mm, Ra 0.3 µm, résistance contact validée

Calculer N pour votre diamètre : Calculateur Vc → N →

📖 Voir aussi : Cuivre pur · Bronze CuSn8

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