La pieza
Material: cobre C11000 ETP de 3 mm, elegido por la conductividad y no por las propiedades mecánicas. Un soporte que sostiene y posiciona dos barras, con un escalón conformado para despejar un componente adyacente y dos caras de conexión por las que circula corriente.
El plano especificaba un radio interior de 1 mm para igualar el soporte de acero que sustituye. Ese radio es alcanzable en acero suave de 3 mm y no lo es en cobre una vez que el material se ha endurecido por una operación previa.
Por qué hubo que cambiar el radio
El cobre recocido es extremadamente conformable; el mismo cobre tras un corte, un punzonado y un doblez ya no lo es, porque la deformación ya consumió buena parte de su ductilidad. El fallo aparece como una fisura que arranca en el exterior del segundo doblez, a menudo en el canto cortado, donde una rebaba actúa como entalla.
El cambio fue abrir el radio del segundo doblez y especificar el desbarbado de los cantos cortados antes del conformado. Ambas cosas son baratas en fase de diseño. Descubrir fisuras en la prensa no lo es, porque las piezas ya consumieron material y tiempo de máquina.
Conformado y tratamiento de superficie
Las caras de contacto son la parte del diseño que se equivoca con facilidad. Recubrir una superficie de contacto parece prolijo y es eléctricamente peor: la unión depende del contacto de metal desnudo, y una superficie recubierta es otro material con otro comportamiento bajo la carga de apriete. Por eso el plano define qué zonas se enmascaran, y la inspección verifica que estén desnudas.
| Decisión | Razón |
|---|---|
| Desbarbar los cantos cortados antes del conformado | Elimina la entalla donde inician las fisuras |
| Abrir el radio en los dobleces siguientes | Compensa el endurecimiento de operaciones previas |
| Conformar antes de recubrir | Recubrir una pieza conformada es normal; conformar una pieza recubierta fisura el depósito |
| Enmascarar las caras de contacto | Una unión recubierta tiene más resistencia y puede aflojarse; el cobre desnudo es la superficie de contacto |
| Estañar el resto | Evita la oxidación superficial que sube la resistencia con el tiempo |
| Indicar la dirección de laminación en los dobleces | Doblar en contra de la laminación es lo que el cobre menos tolera |
Inspección
La inspección cubrió la geometría de los dobleces, la ausencia de fisuras en los cantos conformados, el espesor del depósito en las zonas recubiertas y — de forma explícita — que las áreas de contacto fueran cobre desnudo sin arrastre de recubrimiento. La última comprobación es la que importa eléctricamente, y es una verificación visual contra un área definida, no dimensional.
Como el cobre es un material sensible al aprovisionamiento, se entregaron con el pedido certificados de material vinculados al número de colada, igual que en cualquier pieza donde el cliente especifica la calidad.
Lo que se traslada
- No copie los radios de una pieza de acero sobre cobre. El endurecimiento cambia la respuesta entre el primer y el segundo doblez.
- Desbarbe antes de conformar donde el material sea sensible a fisuras; la rebaba es el inicio de la fisura.
- Defina las zonas enmascaradas en el plano. Las superficies de contacto deben quedar desnudas, y eso es una decisión de diseño.
- Primero conforme, después recubra. Conformar una pieza recubierta daña el depósito en cada doblez.