Pourquoi le cuivre est-il plus difficile à usiner que le laiton ?

Le cuivre pur n'a pas de plomb comme lubrifiant interne. Il est très ductile (allongement 30–45%) → copeaux longs et continus qui s'enroulent, tendance au collage sur l'arête. Sa conductivité thermique élevée (390 W/m·K contre 115 pour le laiton) dissipe la chaleur rapidement mais aussi hors de la zone de coupe. La machinabilité ~150% reste bonne mais loin du laiton Ms58 à ~300%.

Quel outil pour éviter l'enroulement de copeau ?

Choisir une fraise ou plaquette avec géométrie brise-copeau intégrée. Augmenter fz (avance par dent) pour forcer la rupture — un copeau plus épais se brise mieux. Réduire ap pour limiter la longueur de contact. En tournage, un angle de pointe faible (plaquette VCMT 35°) avec rayon de bec 0.4 mm aide. La Vc entre 150–280 m/min reste dans la plage de bonne formabilité du copeau.

Peut-on souder ou braser le cuivre après usinage ?

Oui — le cuivre Cu-ETP (cuivre électrolytique) est excellent pour le brasage tendre et fort. Ne pas contaminer les surfaces avec des lubrifiants sulfurés ou chlorés qui inhibent le mouillage de la brasure. L'usinage à sec facilite le brasage ultérieur : surface propre, pas de résidu d'émulsion.

CuOF (sans oxygène) vs Cu-ETP — différence pour l'usinage ?

Le CuOF (Cu-OF, sans oxygène) a la même machinabilité que le Cu-ETP — mêmes paramètres. La différence est applicative : CuOF résiste mieux aux températures élevées sous atmosphère réductrice (pas de fragilisation par l'hydrogène). Pour l'usinage, les deux sont interchangeables.

MÉTAUX NON FERREUXMachinabilité ~150%

Cuivre Cu-ETP — usinage CNC

Cuivre pur électrolytique, conductivité maximale (≈ 100% IACS). Usinable mais difficile : très ductile, copeaux longs tendance à l'enroulement. Même règle que le laiton : jamais de TiN/TiAlN.

Attention aux copeaux longs.Le cuivre pur génère des rubans qui s'enroulent sur la fraise. Augmenter fz, surveiller l'évacuation, utiliser air comprimé en usinage profond.

Propriétés mécaniques

Désignation EN	Cu-ETP — CW004A
Composition	Cu ≥ 99.90%, O : 0.02–0.04%
Rm	200–260 MPa (recuit), jusqu'à 400 MPa (écroui)
Rp0.2	50–100 MPa (recuit)
Dureté	40–80 HB (selon état)
Allongement A5	30–45% (recuit)
Masse volumique	8.9 g/cm³
Conductivité électrique	58 MS/m (≈ 100% IACS)
Conductivité thermique	390 W/(m·K)
Machinabilité	~150% (référence XC42 = 100%)

Paramètres tournage

Opération	Vc (m/min)	fn (mm/tr)	ap (mm)	Outil	Arrosage
Ébauche	150–280	0,08–0,20	1–3	Carbure non revêtu	Sec / air
Finition	250–400	0,03–0,07	0,2–0,6	PKD ou carbure poli	Sec

Paramètres fraisage et perçage

Opération	Vc (m/min)	fz (mm/dt)	ae	ap	Outil	Arrosage
Fraisage ébauche	150–250	0,05–0,10	30–50% D	0,3–1× D	Fraise 2 dents non revêtu	Sec
Fraisage finition	200–300	0,02–0,05	5–15% D	0,3–0,5× D	Fraise 2 dents poli	Sec
Perçage	60–100		—	—	Foret carbure aiguisé	Air

Pièges courants

⚠ Copeaux longs — enroulement sur l'outil

Le cuivre pur génère des copeaux très ductiles et longs. Augmenter fz pour forcer la rupture du copeau. Géométrie à brise-copeau si disponible. Surveillance active nécessaire en usinage continu.

⚠ Revêtement TiN/TiAlN — interdit

Même règle que le laiton : affinité chimique Cu–Ti. Carbure non revêtu avec arête très vive, DLC ou PKD uniquement.

⚠ Matériau très mou — déformation sous bridage

Le cuivre recuit est très tendre. Un bridage excessif déforme la pièce. Utiliser des mors doux, appuis nombreux et couples de serrage faibles.

⚠ Oxydation rapide en surface

Le cuivre s'oxyde rapidement à l'air humide → patine. Si état de surface critique, conditionner après usinage ou protéger immédiatement. Ne pas utiliser d'arrosage émulsionné acide.

Cas atelierCu-ETP — bague contact électrique

PièceCollecteur de barres électrique — bague contact Ø35 Cu-ETP

OpérationTournage finition + gorge de contact — usinage à sec

InsertPKD grain fin — non revêtu — Rε 0,2 mm

Vc retenue280 m/min

Calcul NN = 1 000 × 280 / (π × 35) ≈ 2 546 tr/min → 2 550 tr/min

fn / Vffn = 0,05 mm/tr → Vf = 0,05 × 2 550 = 128 mm/min

ap0,3 mm — usinage sec (air soufflé copeau)

RésultatRa 0,4 µm — cote Ø35 ±0,01 — conductivité non dégradée (pas de TiN)

→ Calculer N pour votre tournage

📖 Guide complet : Laiton vs cuivre — paramètres, outils et pièges comparés

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