Warum wird reines Kupfer, der Rohstoff für Kupferstanzteile, Purpurkupfer genannt?

Reines Kupfer wird vor allem aufgrund der Farbe seines Oberflächenoxidfilms Purpurkupfer genannt. Wenn industrielles reines Kupfer der Atmosphäre ausgesetzt wird, bildet sich auf seiner Oberfläche auf natürliche Weise ein dichter Oxidfilm. Dieser Film weist eher einen „rötlichen-lila Farbton als das helle Lila von Violett auf. Es ist dieser violette Oxidfilm, der reinem Kupfer seinen gebräuchlichen Namen „Purpurkupfer“ gibt, eine Eigenschaft, die von Kupferprägeunternehmen während der Verarbeitung deutlich beobachtet werden kann.

Neben seinem Namen bestimmen auch die Kristallstruktur und die Mikrostruktur von reinem Kupfer seine zentrale Stellung in der Kupferstanzindustrie. Reines Kupfer behält sowohl bei hohen als auch bei niedrigen Temperaturen eine kubisch-flächenzentrierte (FCC) Kristallstruktur bei. Diese Kristallstruktur verleiht ihm eine hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit, die die von Messing, Bronze und anderen Kupferlegierungen bei weitem übertrifft. Dies ist der Hauptgrund, warum reines Kupfer in elektrischen Kupferstanzprodukten weit verbreitet ist. Die elektrische Leitfähigkeit des Kupferblechstanzens hängt direkt von den Materialeigenschaften von reinem Kupfer ab.

Aus mikroskopischer Sicht weist -gegossenes Kupfer eine -Phasenstruktur auf. Wenn Spurenelemente vorhanden sind, bilden sich -feste Lösungen oder Partikel und Verbindungen der zweiten-Phase, und in schweren Fällen können leichte dendritische Kristalle auftreten. Nach der Bearbeitung und Verformung verändert sich die Struktur des Kupfers entsprechend und es entsteht eine verformte Struktur. Aufgrund dieser Struktureigenschaft eignet es sich für verschiedene Kupferprägeprozesse. Die Präzisionsformung elektrischer Kupferstanzteile hängt in hohem Maße von der hervorragenden strukturellen Stabilität von Kupfer ab.

Kupfer verfügt über eine äußerst hervorragende Verarbeitungsleistung, was ein wesentlicher Grund dafür ist, dass es der bevorzugte Rohstoff für das Kupferstanzen ist. In der industriellen Produktion wird Kupfer fast ausschließlich als verarbeitete Produkte geliefert. Seine hervorragende Plastizität ermöglicht eine Verarbeitungsrate von bis zu 99 %, sodass mehrere Stanzprozesse ohne Zwischenglühen durchgeführt werden können, was die Effizienz des Kupferstanzens deutlich verbessert. Die Massenproduktion von Metallstanzteilen aus elektrischem Kupfer basiert auf der hervorragenden Verarbeitungsleistung von Kupfer.

Kupfer hat eine niedrige Rekristallisationstemperatur, nur 200–280 Grad. Diese Eigenschaft ermöglicht die Anpassung der Materialeigenschaften durch Glühprozesse beim Kupferstanzen. Durch die Zugabe bestimmter Legierungselemente steigt oder sinkt die Rekristallisationstemperatur von Kupfer. Mit zunehmender Glühtemperatur und -dauer wachsen die rekristallisierten Körner deutlich an, was sich auf die Härte und Duktilität von Kupfer auswirkt. Die Leistungskontrolle von Kupferstanzteilen hängt weitgehend von dieser Glüheigenschaft ab.

Das häufigste Phänomen in der geglühten Mikrostruktur von Kupfer sind Glühzwillinge, ein typisches Merkmal der Mikrostruktur von Kupfer. Im flächen-zentrierten kubischen Kupferkristall sind die Atome dicht gepackt auf der (111)-Kristallebene angeordnet, während ausglühende Zwillinge durch Atome gebildet werden, die symmetrisch um eine bestimmte Kristallebene angeordnet sind. Diese Mikrostruktur verbessert die Duktilität und Zähigkeit von Kupfer weiter und erfüllt die Anforderungen von hochpräzisen Stanzprozessen wie dem Kupferstreifenstanzen.