Cu-ETP, Cu-OF o Cu-OFE: qué cobre elegir para barras colectoras

Pureza, contenido de oxígeno, conductividad y método de unión comparados, y por qué el temple y el espesor pesan más que el grado al punzonar y plegar.

La elección del cobre para barras colectoras se reduce a una pregunta: ¿la barra se unirá con tornillos o mediante soldadura? Una nueva guía técnica de PAYAPRESS compara los cobres C11000 (ETP), C10200 (OF) y C10100 (OFE) por pureza, contenido de oxígeno, conductividad y método de unión.

Tres grados de un vistazo
El C11000, conocido como cobre electrolítico tenaz (ETP), contiene al menos un 99,90 % de cobre y entre un 0,02 y un 0,04 % de oxígeno. El cobre libre de oxígeno C10200 (OF) eleva la pureza mínima al 99,95 % y limita el oxígeno a 10 ppm. El C10100, cobre libre de oxígeno de grado electrónico (OFE), alcanza el 99,99 % con un máximo de 5 ppm de oxígeno. La conductividad apenas cambia: el ETP y el OF se especifican con un mínimo del 100 % IACS y el OFE con el 101 % IACS.

El oxígeno, la verdadera diferencia
En el cobre ETP, el oxígeno está presente como partículas de óxido de cobre. Cuando la barra se calienta en una atmósfera con hidrógeno, como en la soldadura fuerte, la soldadura o ciertos recocidos, el hidrógeno reacciona con ese óxido y forma vapor de agua, que no puede escapar y agrieta los límites de grano. Esta fragilización por hidrógeno es la razón de ser de los grados libres de oxígeno. En una unión atornillada que nunca alcanza esas temperaturas, el óxido no tiene efecto práctico.

Qué grado especificar
Para las barras habituales de aparamenta y cuadros eléctricos unidas con tornillos, el C11000 es la opción por defecto, cubierta por la ASTM B187 para barras. La mayor pureza del cobre OF u OFE aumenta el coste sin mejorar de forma apreciable la conductividad. El cobre libre de oxígeno es la especificación correcta cuando las barras se sueldan, se unen con soldadura fuerte o se usan en conjuntos de vacío, y el C10100 queda reservado a aplicaciones de vacío y electrónica.

Un material, varias designaciones
El mismo material aparece con distintas designaciones, lo que suele generar confusión en las compras. C110, C11000, CDA 110, EN CW004A y Cu-ETP designan todos el cobre ETP. El C10200 corresponde a CW008A o Cu-OF, y el C10100 a CW009A o Cu-OFE.

Grado o temple en la fabricación
En el punzonado y el plegado, el temple y el espesor pesan más que el grado. La guía ofrece un ejemplo práctico: una barra de 3/8 in en estado duro H04 requiere más fuerza de punzonado y un radio de plegado mayor que una barra de 1/4 in en estado recocido O60, sea cual sea el grado. Por eso, la elección de la máquina debe partir del tamaño de la barra y de su temple.

La guía completa, con tablas comparativas y de designaciones y preguntas frecuentes, está disponible en inglés en payapress.com.