Domaines d'utilisation du cuivre et de ses alliages

Le cuivre se trouve dans les fils, tubes, echangeurs de chaleur, appareils electroniques, toitures, pieces de monnaie, bijoux et objets decoratifs. Cette demande importante s’explique par l’association d’une forte conductivite electrique, d’une bonne conductivite thermique, de la ductilite, de la resistance a la corrosion et d’une excellente recyclabilite. Les domaines d’utilisation du cuivre et de ses alliages vont donc de la construction courante a l’electrotechnique de precision.

Proprietes du cuivre

Le cuivre est un metal rougeatre-rose qui conduit tres bien l’electricite et la chaleur, se tire facilement en fil, se lamine en feuilles et se brase ou se soude facilement. Le cuivre pur est mou et ductile, ce qui le rend pratique lorsque la conductivite et la mise en forme sont importantes. Pour les pieces exigeant plus de resistance, de tenue a l’usure ou une meilleure usinabilite, on utilise plus souvent des alliages de cuivre.

A l’air, le cuivre forme progressivement une couche d’oxyde et une patine. Cette couche peut proteger le metal contre une corrosion atmospherique plus poussee, d’ou son interet en architecture et en couverture. Mais le cuivre n’est pas totalement inerte : il peut reagir avec les acides, les milieux ammoniacaux et certains aliments. Les ustensiles en cuivre et les produits techniques doivent donc etre choisis et entretenus correctement.

Quels alliages de cuivre existe-t-il ?

Les alliages de cuivre les plus connus sont le bronze, le laiton, le cupronickel et le maillechort. Le bronze designe generalement les alliages de cuivre avec de l’etain et d’autres ajouts, le laiton les alliages cuivre-zinc, le cupronickel les alliages cuivre-nickel, et le maillechort les alliages de cuivre, nickel et zinc. Les alliages de cuivre peuvent aussi contenir de l’aluminium, du manganese, du silicium, du beryllium, du plomb et d’autres elements.

La composition de l’alliage est choisie selon l’usage. Le laiton sert souvent aux robinetteries, raccords, pieces decoratives et produits faciles a usiner. Les bronzes sont utilises pour les bagues, paliers, ressorts, fontes artistiques et pieces resistantes a l’usure. Les alliages cuivre-nickel sont recherches dans les equipements marins, echangeurs de chaleur et pieces de monnaie grace a leur resistance a la corrosion.

Ou utilise-t-on le cuivre ?

Le cuivre et ses alliages sont utilises sous forme de metal pur et de demi-produits : fils, cables, barres conductrices, tubes, feuilles, bandes, profiles, raccords et pieces coulees. Les principaux usages concernent le transport de l’electricite, l’evacuation de la chaleur, l’alimentation en eau, la construction, les machines, les transports et les objets decoratifs.

Principales applications du cuivre et de ses alliages

• Electrotechnique et electronique. Grace a sa forte conductivite electrique, le cuivre est utilise dans les cables, fils, bobinages de moteurs, transformateurs, barres conductrices, contacts, circuits imprimes et connecteurs. C’est l’un des principaux secteurs consommateurs de cuivre.
• Construction et installations techniques. Les tubes en cuivre sont utilises dans l’alimentation en eau, le chauffage, la climatisation et le froid. Dans les toitures, facades, gouttieres et elements decoratifs, le cuivre est apprecie pour sa longevite et la formation d’une patine protectrice.
• Equipements d’echange thermique. La conductivite thermique elevee rend le cuivre adapte aux radiateurs, echangeurs de chaleur, climatiseurs, installations frigorifiques, systemes solaires thermiques et certains equipements industriels.
• Transport et energie. Le cuivre est utilise dans les vehicules, le materiel ferroviaire, les equipements marins, les generateurs, moteurs electriques, infrastructures de recharge, energies renouvelables et electronique de puissance.
• Ustensiles et produits domestiques. Les ustensiles en cuivre repartissent bien la chaleur, mais doivent avoir un revetement interieur sur ou etre utilises correctement, car le cuivre peut reagir avec les aliments acides. Le cuivre et ses alliages servent aussi aux ferrures, poignees, luminaires et objets d’interieur.
• Bijoux, monnaies et decor. Le cuivre, le bronze, le laiton et le cupronickel sont utilises dans la bijouterie, la sculpture, la fonte artistique, les souvenirs, les pieces de monnaie et les finitions decoratives.
• Equipement industriel. Les alliages de cuivre sont utilises dans les paliers lisses, bagues, vannes, pieces de pompes, raccords, accastillage marin et composants soumis au frottement ou a des milieux corrosifs.
• Recyclage. Le cuivre peut etre recycle plusieurs fois sans perte importante de proprietes. Les dechets de cables, tubes, radiateurs et pieces industrielles sont donc une source importante de metal.

La demande de cuivre est soutenue par la construction, les reseaux electriques, les transports, l’electronique et l’energie. Dans de nombreux produits, le cuivre est toutefois en concurrence avec l’aluminium, les plastiques, l’acier et d’autres materiaux. Le choix depend donc du cout, des conditions d’utilisation, de la conductivite exigee, de la resistance mecanique et de la resistance a la corrosion.