Comment le cuivre se compare-t-il à l’aluminium et au zinc en conductivité et résistance ?
Comment le cuivre se compare-t-il à l’aluminium et au zinc en termes de conductivité et de résistance ?
Comparaison de la conductivité électrique et thermique
Les alliages de cuivre, d’aluminium et de zinc sont tous utilisés dans les applications de moulage sous pression, mais ils présentent des différences notables en matière de conductivité — un facteur clé dans la conception de composants électriques et thermiques.
Propriété | Alliages de cuivre | Alliages d’aluminium | Alliages de zinc |
|---|---|---|---|
Conductivité électrique | Jusqu’à 97 % IACS (ex. : C18200) | ~35–60 % IACS (ex. : A380) | ~27 % IACS (ex. : Zamak 3) |
Conductivité thermique | 250–400 W/m·K | 150–200 W/m·K | 100–120 W/m·K |
Les alliages de cuivre dominent en matière de conductivité, ce qui les rend idéaux pour des composants tels que les contacts électriques, les bornes et les échangeurs thermiques.
Les alliages d’aluminium offrent une bonne conductivité thermique pour un poids réduit et sont largement utilisés dans les dissipateurs thermiques et les boîtiers.
Les alliages de zinc, bien qu’ayant la conductivité la plus faible, conviennent au blindage EMI, à la quincaillerie et aux applications à faible courant.
Comparaison de la résistance mécanique et de la dureté
Les propriétés mécaniques telles que la résistance à la traction et la dureté sont essentielles pour les pièces soumises à des charges ou à l’usure. Voici des plages approximatives pour des alliages moulés sous pression courants :
Propriété | Alliages de cuivre | Alliages d’aluminium | Alliages de zinc |
|---|---|---|---|
Résistance à la traction | 400–700 MPa (ex. : C95400) | 300–400 MPa (ex. : ADC12) | 280–330 MPa (ex. : Zamak 5) |
Dureté (Brinell) | 80–170 HB | 70–110 HB | 80–120 HB |
Les alliages de cuivre, comme le bronze d’aluminium, offrent la résistance à la traction et la résistance à l’usure les plus élevées, idéales pour les applications marines, aérospatiales et hydrauliques.
Les alliages d’aluminium proposent un excellent compromis entre légèreté et bonnes performances mécaniques, largement utilisés dans l’automobile et les composants structurels.
Les alliages de zinc offrent une résistance suffisante et une excellente coulabilité, ce qui les rend idéaux pour les petites pièces nécessitant des tolérances serrées.
Synthèse de l’adéquation aux applications
Exigence | Meilleur choix |
|---|---|
Conductivité électrique/thermique maximale | Alliages de cuivre (ex. : C18200, Laiton 360) |
Meilleure résistance et tenue à l’usure | Alliages de cuivre (ex. : C95400) |
Applications légères | Alliages d’aluminium (ex. : A360, A380) |
Composants de précision économiques | Alliages de zinc (ex. : Zamak 3, Zamak 5) |
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