2.0090 / Koper Cu-DHP / CW024A
Fosforkoper Cu-DHP, EN-aanduiding CW024A: het standaardkoper voor plaat, dakwerk en warmtewisselaars, op maat gesneden en gezet
2.0090 (Cu-DHP, CW024A) is gedesoxideerd fosforkoper: koper met een zuiverheid van minimaal 99,90 procent waaraan een kleine hoeveelheid fosfor is toegevoegd om de zuurstof te binden. Juist die fosfor maakt het materiaal ongevoelig voor waterstofbrosheid bij verhitten, en daarom is Cu-DHP het koper dat zich zonder problemen laat solderen, hardsolderen en lassen. Het is uitstekend vervormbaar, uitzonderlijk goed warmtegeleidend met circa 340 W per meter kelvin, corrosiebestendig in de buitenlucht en van nature antibacterieel. Het wordt geleverd in toestanden van zacht (R220) tot hard (R290), die de sterkte en de vervormbaarheid bepalen. Van Hengstum Metaal snijdt, zet en bewerkt koper volledig in-house in Soest.
Wat is koper 2.0090 (Cu-DHP)?
2.0090 is gedesoxideerd fosforkoper, in de Europese norm aangeduid als Cu-DHP of CW024A en in oudere Duitse documentatie als SF-Cu. Het bestaat voor minimaal 99,90 procent uit koper, met een kleine, zorgvuldig ingestelde hoeveelheid fosfor van 0,015 tot 0,040 procent. Dat is verreweg het meest toegepaste koper voor plaat, band en buis, en het is het materiaal waar bijna alle koperen dakbedekking, hemelwaterafvoer en warmtewisselaarwerk van gemaakt is.
Waarom die fosfor er in zit
Ruw koper bevat altijd wat zuurstof, die als koperoxide in het metaal achterblijft. Zolang het koper koud is levert dat geen probleem op. Wordt het verhit in een omgeving met waterstof, bijvoorbeeld tijdens hardsolderen of lassen, dan reageert die waterstof met het koperoxide tot waterdamp. Die damp kan niet weg en zet zich onder hoge druk vast in de korrelgrenzen, waardoor het metaal van binnenuit scheurt. Dat verschijnsel heet waterstofbrosheid, en het is de reden dat gewoon elektrolytisch koper na het lassen ineens breekt.
De fosfor in Cu-DHP bindt die zuurstof voordat er iets kan gebeuren. Daarmee is het materiaal volledig ongevoelig voor waterstofbrosheid, en dat is precies waarom het de standaard is voor alles wat gesoldeerd, hardgesoldeerd of gelast wordt.
Daar staat een prijs tegenover. De fosfor die na de reactie in het koper achterblijft, verstoort het kristalrooster en verlaagt de elektrische geleiding. Cu-DHP haalt daardoor ongeveer 42 tot 50 MS per meter, oftewel ruwweg 72 tot 86 procent IACS, waar zuiver elektrolytisch koper op 58 MS per meter zit en per definitie 100 procent IACS is. Voor stroomrails, aardingsstrips en elektrische geleiders is Cu-DHP dus niet het juiste koper; daarvoor kiest u Cu-ETP of zuurstofvrij koper. Voor warmteoverdracht maakt het verschil nauwelijks uit, want de warmtegeleiding blijft met circa 340 W per meter kelvin uitstekend.
R220, R240, R250 en R290: de leveringstoestanden
Bij koper bestelt u niet alleen de soort maar vooral de toestand, want koper heeft geen vaste sterkte. Het wordt harder naarmate het meer koud vervormd is, en zachter zodra het gegloeid wordt. De R-aanduiding geeft de minimale treksterkte in MPa.
| Toestand | Treksterkte Rm (MPa) | Rek bij breuk (%) | Hardheid (HV) | Wanneer |
|---|---|---|---|---|
| R220, zacht | 220 tot 260 | min. 33 | circa 40 tot 65 | Dieptrekken, sterk buigen, felsen |
| R240, half hard | 240 tot 300 | min. 8 tot 20 | circa 65 tot 95 | Algemeen plaat- en zetwerk |
| R250 tot R290, hard | 250 tot 360 | min. 4 | circa 90 tot 110 | Vlakke delen die stijf moeten blijven |
De keuze is een afweging tussen sterkte en vervormbaarheid, en die twee gaan bij koper altijd tegen elkaar in. Moet het onderdeel diep getrokken of scherp gevormd worden, dan is R220 de juiste toestand; een hardere plaat scheurt daar gewoon. Moet een paneel juist vlak en stijf blijven, dan is R290 beter. R240 is de gangbare tussenweg en is voor de meeste plaatwerktoepassingen de standaard. Twijfelt u, stuur dan uw tekening mee bij uw aanvraag, dan bepalen wij welke toestand bij de vormgeving past.
Let op: door koud vervormen wordt de plaat tijdens het bewerken zelf ook harder. Bij diep of meerstaps trekwerk is daarom soms een tussentijdse gloeibehandeling nodig om het materiaal weer zacht te maken. Meer daarover in onze uitleg over dieptrekken.
Fysische eigenschappen
| Eigenschap | Waarde |
|---|---|
| Dichtheid (soortelijk gewicht) | 8,94 g/cm³ oftewel 8.940 kg/m³ |
| Smeltpunt | 1.083 °C |
| Elasticiteitsmodulus | circa 120 GPa |
| Warmtegeleidingscoefficient | circa 340 W/m·K |
| Elektrische geleiding | circa 42 tot 50 MS/m, ongeveer 72 tot 86 % IACS |
| Uitzettingscoefficient 20 tot 100 °C | circa 17 µm/m·K |
| Soortelijke warmte | circa 385 J/kg·K |
| Magnetisch | Nee |
Twee eigenschappen die in de tabel niet te vangen zijn maar in de praktijk vaak de reden voor de keuze vormen. Koper is van nature antibacterieel: op een koperoppervlak overleven bacterien en virussen aanzienlijk korter dan op roestvast staal of kunststof, wat het interessant maakt voor deurbeslag, handgrepen en aanraakvlakken in de zorg. En koper vormt in de buitenlucht een patina: eerst donkerbruin, na jaren de kenmerkende groene laag. Die patina is geen aantasting maar een beschermlaag, en hij is de reden dat koperen daken en gevels honderd jaar en langer meegaan.
2.0090 / Koper Cu-DHP / CW024A op maat laten bewerken?
Stuur uw tekening of vraag en u ontvangt snel een scherpe offerte, inclusief onze gratis maakbaarheidscontrole.
- Snijwerk binnen 72 uur
- 99% op tijd
- Alles in-house in Soest
Welke kopersoort heeft u nodig?
Koper is geen enkele soort maar een familie, en de keuze wordt bepaald door wat u met het materiaal gaat doen. Er zijn drie zuivere kopersoorten en daarnaast een aantal legeringen.
Cu-DHP tegenover Cu-ETP
Cu-ETP (2.0065, CW004A) is elektrolytisch taaikoper: eveneens minimaal 99,90 procent koper, maar zonder fosfor en met een restje zuurstof erin. Daardoor haalt het de volle geleiding van 58 MS per meter, oftewel 100 procent IACS, en is het het standaardmateriaal voor stroomrails, aardingsstrips en alles waar elektriciteit doorheen moet.
Het nadeel is precies het probleem dat Cu-DHP oplost: bij verhitten in een waterstofhoudende omgeving treedt waterstofbrosheid op. Cu-ETP hardsolderen of lassen is daarom riskant. De vuistregel: geleidt het stroom, kies Cu-ETP. Wordt het gesoldeerd, gelast of verhit, kies Cu-DHP.
Cu-DHP tegenover zuurstofvrij koper
Cu-OF en Cu-OFE (2.0040 en 2.0060) zijn zuurstofvrij gegoten zonder dat er fosfor aan te pas komt. Daarmee hebben ze de volle geleiding van Cu-ETP en tegelijk de las- en soldeerbaarheid van Cu-DHP. Ze zijn wel duidelijk duurder en worden alleen gekozen waar beide eigenschappen echt tegelijk nodig zijn, zoals in vacuumtechniek en hoogfrequente toepassingen.
Cu-DHP tegenover CuCrZr
CuCrZr is 2.1293 (CW106C) en is geen zuiver koper maar een uitgeharde legering: koper met ongeveer een half tot ruim een procent chroom en een kleine hoeveelheid zirkonium. Door oplosgloeien en daarna verouderen ontstaan fijne uitscheidingen die de sterkte fors verhogen, tot boven 400 MPa treksterkte en een hardheid rond 130 tot 150 HB. Daarbij houdt het nog altijd ongeveer driekwart van de geleiding van zuiver koper, en het blijft zijn hardheid behouden tot rond 500 graden.
Die combinatie maakt CuCrZr het materiaal voor puntlaselektroden, contacttips, matrijsinzetstukken en gietvormen: overal waar koper zowel warmte moet afvoeren als mechanisch belast wordt bij hoge temperatuur. Voor plaatwerk, dakwerk en soldeerwerk is het geen alternatief voor Cu-DHP; het is een ander materiaal voor een ander doel.
Cu-DHP tegenover messing
Messing 2.0401 is koper met circa 38 procent zink en 3 procent lood. Het is sterker, veel beter verspaanbaar en goedkoper, maar geleidt aanzienlijk slechter en heeft de karakteristieke gele in plaats van rode kleur. Moet er veel gedraaid of gefreesd worden, kies messing. Gaat het om geleiding, vervormbaarheid of de koperkleur, kies Cu-DHP.
Vergelijkingstabel kopersoorten
| Eigenschap | Cu-DHP (2.0090) | Cu-ETP (2.0065) | CuCrZr (2.1293) | Messing (2.0401) |
|---|---|---|---|---|
| Samenstelling | Cu + P | Cu + O | Cu + Cr + Zr | Cu + Zn + Pb |
| Treksterkte (MPa) | 220 tot 360 | 200 tot 360 | 400 tot 500 | 360 tot 500 |
| Elektrische geleiding (% IACS) | 72 tot 86 | 100 | circa 75 tot 80 | circa 27 |
| Warmtegeleiding (W/m·K) | circa 340 | circa 390 | circa 320 | circa 120 |
| Soldeer- en lasbaar | Uitstekend | Risico op brosheid | Goed | Solderen ja, lassen nee |
| Vervormbaarheid | Uitstekend | Uitstekend | Matig | Beperkt |
| Verspaanbaarheid (index) | circa 20 | circa 20 | circa 20 | 100 |
| Typisch gebruik | Plaat, dak, warmtewisselaar | Stroomrails, aarding | Laselektroden, matrijzen | Draaidelen, fittingen |
& advies
In-house glasparelen, poedercoaten en stralen.
Alle metaalsoorten beschikbaar
Koper 2.0090 bewerken
Zetten en vervormen
Hier is koper op zijn best. In de zachte toestand R220 haalt Cu-DHP een rek bij breuk van meer dan een derde, en daarmee laat het zich buigen, felsen, dieptrekken en drukken zoals weinig andere metalen. Bij zetwerk is de minimale binnenradius klein en is de terugvering gering. Twee aandachtspunten: koper werkt tijdens het vervormen zelf koud uit, dus bij zwaar of meerstaps vormwerk kan een tussentijdse gloeibehandeling nodig zijn, en het oppervlak is zacht en krast makkelijk, dus beschermfolie op de zichtzijde is bij koper geen luxe maar standaard.
Lasersnijden
Dit is de lastigste bewerking op koper, en dat komt door twee eigenschappen die elkaar versterken. Koper reflecteert laserlicht sterk, waardoor een groot deel van het vermogen niet in het materiaal terechtkomt, en het voert warmte uitzonderlijk snel af, waardoor de warmte die er wel in komt meteen wegvloeit in plaats van te smelten. Met een fiberlaser is lasersnijden van koper goed te doen, doordat de kortere golflengte aanzienlijk beter wordt geabsorbeerd dan bij een CO2-laser, maar de haalbare dikte ligt lager dan bij staal en de parameters luisteren nauw. Overleg bij dikker koper vooraf, dan kijken we of snijden of een andere route de beste is.
Solderen, hardsolderen en lassen
Dit is waar Cu-DHP zich onderscheidt. Doordat de fosfor de zuurstof heeft gebonden, treedt er geen waterstofbrosheid op en laat het materiaal zich zonder problemen verbinden. Zachtsolderen met tin is de normale methode voor leidingwerk en dunne plaat. Hardsolderen met fosforkoperlegeringen geeft een sterkere verbinding en is de standaard in de installatietechniek; op koper is daarbij vaak zelfs geen vloeimiddel nodig, omdat de fosfor in het soldeer die rol overneemt.
Lassen kan met TIG, maar het vraagt aandacht. Door de hoge warmtegeleiding vloeit de warmte zo snel weg dat er bij dikkere delen voorverwarmd moet worden, in de praktijk van ongeveer 200 graden bij matige dikte tot aanzienlijk hoger bij zwaar werk. Wij bespreken bij lassen vooraf welke verbindingstechniek voor uw product de beste is; bij koper is solderen vaak zowel goedkoper als betrouwbaarder dan lassen.
Verspanen
Zuiver koper is bij het verspanen lastig. Het is zacht en taai, waardoor de spaan smeert in plaats van breekt en zich aan het gereedschap hecht. De verspaanbaarheidsindex ligt rond 20, waar automatenmessing op 100 staat. Werken doet u met scherp, gepolijst gereedschap, een grote spaanhoek, hoge snijsnelheid en royaal koelen. Moet er veel verspaand worden en is de geleiding niet doorslaggevend, dan is messing vijf keer zo efficient.
Oppervlak en patina
Onbehandeld koper loopt in de buitenlucht binnen weken donkerbruin aan en ontwikkelt over jaren de groene patina. Dat is een beschermlaag en geen aantasting. Moet de koperkleur juist blijven, dan is een blanke lak nodig, en die vergt onderhoud. Wij verzorgen in eigen huis glasparelen en stralen voor een egale, matte uitstraling.
Toepassingen van koper 2.0090
- Dakbedekking, gevels en hemelwaterafvoer: de klassieke toepassing van Cu-DHP, waar de patina de esthetiek en de bescherming tegelijk levert en de levensduur boven de honderd jaar ligt.
- Warmtewisselaars en koelplaten: in de apparatenbouw, waar de warmtegeleiding van 340 W per meter kelvin het argument is.
- Leiding- en installatiewerk: buis en fittingen die hardgesoldeerd worden, waarvoor Cu-DHP juist de aangewezen kwaliteit is.
- Procesapparatuur: onderdelen in de procesindustrie waar koper vanwege zijn corrosiegedrag of geleiding wordt voorgeschreven.
- Zichtwerk en interieur: panelen, beslag en aanraakvlakken, waar de kleur en de van nature antibacteriele werking meespelen.
- Afdichtingen en pakkingen: koperen ringen en vlakke pakkingen die zich bij het aanhalen naar het tegenvlak vormen.
Koper op maat laten bewerken
Van Hengstum Metaal bewerkt koper 2.0090 volledig in eigen huis in Soest. Wij snijden op maat, zetten, verspanen, solderen en lassen en verzorgen de eindafwerking zoals glasparelen en stralen, van los snijdeel tot afgewerkt product. Doordat de hele keten onder een dak zit zijn de doorlooptijden kort, met 99% leverbetrouwbaarheid.
Wij leveren enkelstuks, prototypes en series. Voordat er iets wordt geproduceerd controleren we uw tekening gratis op maakbaarheid, en bij koper levert dat vaak direct winst op: we kijken welke leveringstoestand bij de gevraagde vormgeving hoort, of er een tussengloeiing nodig is, en of solderen of lassen de betere verbinding geeft. Geef bij uw aanvraag ook door of het onderdeel stroom moet geleiden, want dan is Cu-ETP mogelijk de betere keuze. Vraag vrijblijvend een offerte aan en stuur uw tekening of DXF mee.
Veelgestelde vragen over 2.0090 / Koper Cu-DHP / CW024A
Wat is koper 2.0090 (Cu-DHP)?
Wat is het verschil tussen Cu-DHP en Cu-ETP?
Wat betekenen R220, R240 en R290 bij koper?
Wat zijn de eigenschappen van Cu-DHP?
Is CuCrZr hetzelfde als 2.0090?
Kun je koper 2.0090 lassen?
Kun je koper lasersnijden?
Waarom loopt koper groen aan en is dat erg?
Is koper echt antibacterieel?
Kan ik koper op maat laten snijden en bewerken bij Van Hengstum Metaal?
Offerte aanvragen?
- Omschrijf uw aanvraag
- Binnen 1 werkdag antwoord
- Persoonlijk adviesgesprek