Caratteristiche tecnologiche

Ottimo conduttore elettrico
II rame è il miglior conduttore dell’elettricità dopo l’argento (vedi tabella), ma ovviamente è di gran lunga il miglior compromesso tra le caratteristiche tecnologiche e i costi da sostenere. Oltre a considerazioni sui costi e sulla conduttività elettrica, il rame è apprezzato per la sua duttilità, robustezza, resistenza al creep e alla corrosione. E’ quindi possibile ottenere fili molto sottili, compatibili con tutti i moderni materiali isolanti, per esempio gli smalti, utilizzati negli avvolgimenti. Inoltre è sufficientemente forte e flessibile da sopportare avvolgimenti molto stretti senza rompersi.

Ottimo conduttore termico
Il rame è il miglior conduttore di calore dopo l’argento: pertanto offre il miglior compromesso tra caratteristiche tecnologiche (vedi tabella) e il risparmio economico. Anche per questo motivo il rame è il materiale di gran lunga più apprezzato per gli impianti che trasportano fluidi caldi Per questo viene usato negli scambiatori di calore, nei pannelli solari, nel riscaldamento civile (come ad esempio nei pannelli radianti); il rame non teme improvvisi innalzamento della temperatura, poiché fonde a 1083°C: l’acqua bollente non lo rammollisce! Oltretutto il suo basso coefficiente di dilatazione termica dà meno problemi alle strutture murarie e lo avvantaggia rispetto ad altri materiali alternativi.

Facilità di formare leghe
Il rame ha una spiccatissima tendenza a formare leghe. A seconda del tipo di metallo aggiunto e della sua percentuale si otterrà un prodotto con particolari caratteristiche (vedi figura) La famiglia più numerosa è quella degli ottoni, costituiti da rame e zinco, con quantità di quest’ultimo che possono arrivare fino al 40%. Se viene aggiunto un terzo elemento si parla di ottoni ternari. Un’altra famiglia di leghe molto importante è quella dei bronzi, ottenuti da rame e stagno, caratterizzati da un ottima lavorabilità a freddo e a caldo, da resistenza meccanica e alla corrosione. Il rame è usato anche per la monetazione, in lega soprattutto con il nickel, con cui dà origine alla famiglia dei cupronickel. Altri composti di impiego del rame e delle leghe sono: arredamento ed arredobagno, oggettistica, artigianato, componentistica, minuterie metalliche, ecc. Un settore di impiego particolarmente interessante, in quanto facente parte del sistema idrotermosanitario, è quello delle barre di ottone per rubinetterie e valvolame, mentre i laminati di rame vengono usati per i corpi di caldaie e bollitori.

Resistenza alla corrosione
Il rame fa parte della famiglia dei metalli da conio, insieme all’argento e all’oro; è un metallo “quasi nobile” dal potenziale elettrochimico inferiore molto alto (vedi Tabella). I prodotti della corrosione del rame sono spesso protettivi: per esposizione all’aria il rame sviluppa uno strato protettivo chiamato patina, la cui composizione varia al variare dei luoghi e della condizioni atmosferiche. La patina verde che ricopre i tetti in rame è un sale di stechiometria variabile, che protegge il metallo rendendolo praticamente “eterno”. La Statua della Libertà è costituita esternamente da lastre di rame poiché deve essere in grado di resistere all’atmosfera marina e industriale di New York.

Non deve stupire che numerosi oggetti in rame provenienti dall’antichità o dalla preistoria (come l’ascia dell’uomo di Similaun) siano arrivati pressoché intatti fino a noi.

Lavorabilità a freddo e a caldo
Il rame ha elevata malleabilità e duttilità, cioè la capacità di deformarsi in laminati e fili. Può essere quindi facilmente lavorato per deformazione plastica con ottimi risultati.

Attitudini alla giunzione
Il rame è caratterizzato da una elevata attitudine alla giunzione sia per saldatura sia per brasatura (vedi tabella).

Amagnetismo
Il rame è praticamente amagnetico; si utilizza questa proprietà nella strumentazione, nelle tecnologie avanzate e nel campo della bio-architettura.

Possibilità di trattamenti superficiali
Cromatura, nichelatura, stagnatura e argentatura sono alcuni dei numerosi trattamenti superficiali cui può essere sottoposto il rame

Riciclabilità
Il rame risulta riciclabile al 100%. Le nazioni tecnologicamente più avanzate recuperano i prodotti contenenti rame al termine della loro vita utile: ad esempio il rame è la materia prima di cui l’Italia dispone maggiormente, pur non possedendo miniere. Questo contribuisce a ridurre la dipendenza dalle importazioni e rende praticamente trascurabile il contributo del rame all’incremento costante dei rifiuti solidi e industriali. Oltre il 40% del rame attualmente utilizzato in Italia proviene dal riciclo. Tale percentuale è destinata ovviamente a salire, visto che la disponibilità di rottami è strettamente correlata al consumo di 20-30 anni prima e quest’ultimo è andato sempre aumentando. Si calcola che l’80% circa del rame estratto fin dall’antichità sia ancora in uso sotto varie forme. Solo una piccola parte non viene recuperata: essa è dispersa prevalentemente come composti chimici necessari per l’agricoltura. Il rame riciclato ha le stesse caratteristiche chimico- fisiche e tecnologiche del rame primario e quindi non subisce limitazioni di utilizzo o diminuzione di valore. Si noti che il riciclo consente un notevole risparmio di energia, in quanto i processi di estrazione e di raffinazione vengono “scavalcati”.