Publicado em 07 Dec 2021

A Qualidade dos fios de aço revestidos de cobre para fins elétricos

Redação

Pelo seu alto valor comercial no mercado sucateiro, o cobre é muito visado para furtos em malhas de aterramento. Uma solução é a sua substituição por fios de aço revestido de cobre (copper clad steel - CCS), cujo processo de produção, por soldagem em escala atômica, dificulta a separação entre o cobre e o aço e inviabiliza a comercialização. O cobre destaca-se por sua ductilidade, resistência à corrosão e elevadas condutividades térmica e elétrica, as mais altas entre as ligas metálicas classificadas como engineering metals, que são aquelas usualmente empregadas em estruturas e na fabricação de componentes. O cobre só perde para a prata nesse particular, que não é um metal de engenharia. Os fios bimetálicos de CCS têm construção muito diferente dos condutores de cobre, alumínio, aço zincado e outros. A soldagem entre o aço (núcleo) e o cobre (camada externa) se dá através de processo de caldeamento contínuo em meio redutor. Os demais bimetálicos, fabricados com processos mais simples, apresentam desempenho termomecânico diferente, seja pela qualidade da aderência, seja pela diferença de parâmetros dos metais envolvidos. O CCS foi concebido para elevado desempenho térmico (em alta temperatura) e mecânico (módulo de elasticidade próximo ao do aço). O processo CCS surgiu no começo dos anos 1950 nos USA e era feito com caldeamento contínuo (continuous cladding), sendo um dos mais antigos processos metalúrgicos existentes. É realizado com aquecimento ao rubro do ferro em chama produzida por carvão e posterior martelamento de conformação, provocando o caldeamento das moléculas de carvão, por difusão no estado sólido, para o interior da massa de ferro. Na tecnologia CCS mais atual, o caldeamento contínuo é feito levando-se um fio de aço (núcleo) ao rubro numa atmosfera redutora (e não oxidante) e com martelamento contínuo, utilizando um cilindro de metal duro que comprime duas fitas de cobre (uma por cima e outra por baixo) contra o fio de aço. Esse processo garante uma solda contínua entre os metais, ao nível atômico. Por isso, é importante entender os requisitos normativos para os fios de aço revestidos de cobre, nus, para fins elétricos.

Da Redação – 

O fio de aço revestido de cobre (copper clad steel - CCS) combina a alta resistência à tração do aço como núcleo e as propriedades de condutividade do cobre como camada externa. O material do núcleo geralmente é aço com baixo teor de carbono e normalmente é usado como fio de aterramento ou como condutor interno de cabos coaxiais. O aço revestido de cobre é feito de acordo com as normas da ASTM B-452 com 40% de condutividade em dois revenimentos: macio e duro.

A liga com núcleo de aço pode, teoricamente, ser de qualquer tipo adequado para a finalidade final do fio. O aço inoxidável revestido de cobre (CCSS), na série 300 como núcleo, pode ser especificado para certas aplicações médicas. O fio de aço revestido de cobre pode ser produzido nu ou galvanizado com ouro, prata, estanho, solda e níquel. Os isolamentos de esmalte também são uma opção.

A engenharia mecânica, no que concerne às propriedades dos materiais, será a somatória proporcional das propriedades dos metais participantes na seção transversal do fio. Um exemplo clássico é a distribuição de forças na camada externa e no núcleo de um fio CCS. U...

Artigo atualizado em 07/12/2021 05:45.

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