Susceptibility to deep processing in the wire drawing process of ETP and OF grade copper

Susceptibilidad al tratamiento en profundidad en el proceso de trefilado del cobre de las calidades ETP y OF

En el trabajo de investigación se ha investigado la susceptibilidad al procesamiento en profundidad en el proceso de trefilado industrial en relación con la influencia de la ley del cobre en el proceso. La investigación realizada incluyó la identificación de las propiedades mecánicas y eléctricas de alambres fabricados a partir de alambrón de Cobre Electrolítico Tough Pitch (Cu-ETP) y alambrón fundido de Cobre Libre de Oxígeno (Cu-OF) en función de la deformación aplicada. En particular, como principal contribución de esta investigación a la comunidad científica e industrial, se determinó un modelo matemático que describe las características de refuerzo y reblandecimiento del alambre.

INTRODUCCIÓN

El cobre se caracteriza por su elevada conductividad eléctrica, su excelente susceptibilidad al recocido y su conformabilidad. Estas características se traducen directamente en la posibilidad de un procesamiento profundo y avanzado del cobre en el proceso industrial de trefilado de microhilos con fines eléctricos. Sin embargo, hay que destacar el hecho de que existen muchas calidades de cobre que se diferencian entre sí, por ejemplo, por su composición química. El factor más importante es la presencia de oxígeno en el cobre de grado ETP y la ausencia de éste en el cobre OF. La presencia de oxígeno y, por tanto, de óxido de Cu₂O (inclusiones plásticamente cerámicas indeformables) en la matriz de cobre influye en varias de sus propiedades [1 - 3]. Las dos calidades de cobre mencionadas difieren también en el tamaño del grano, que está relacionado con el proceso de fabricación de las barras. El cobre de calidad ETP se caracteriza por una estructura homogénea de grano fino, típica del proceso de trabajo en caliente. Por otro lado, el cobre OF muestra una estructura típica de fundición [4 - 7]. Tales diferencias entre estas dos calidades de cobre afectan también a su susceptibilidad al procesamiento profundo en el proceso industrial de trefilado, donde son importantes parámetros como la susceptibilidad a la recristalización determinada en base a las curvas de reblandecimiento o la cantidad de deformación necesaria para un proceso de trabajo del metal sin fallos [8 - 10].

El conocimiento de las diferencias de propiedades entre las calidades de cobre y de los factores que influyen en ellas permite definir y diseñar todo el proceso tecnológico consistente en una serie de operaciones que afectan a las propiedades finales del producto.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Para este análisis se utilizaron dos calidades de cobre, aunque en el caso del cobre OF se ensayaron 3 materiales diferentes en cuanto a su composición química (diversos contenidos de oxígeno y otras impurezas).