Le laiton est sans aucun doute l’un des matériaux les plus utilisés sur la planète. La probabilité que vous interagiez avec l’alliage métallique d’une manière ou d’une autre avant même de quitter votre maison est ridiculement élevée. Boutons de porte, instruments de musique, meubles, robinetterie, salle de bain agencements - vous venez de le nommer. Ce qui est encore plus intéressant, c'est que l'utilisation de matériaux en laiton remplace l'utilisation domestique et est devenue un pilier dans de nombreuses industries, y compris l'industrie du prototypage rapide. Dans ce guide des matériaux en laiton, nous examinerons certaines de ces propriétés et utilisations du laiton dans cet article. De plus, vous découvrirez les différents types et qualités de laiton. Il y a plus. Nous donnerons également un aperçu de quelques conseils pertinents pour choisir un matériau en laiton pour un prototypage rapide.
Propriétés du laiton
Le laiton est un alliage métallique composé principalement de cuivre et de zinc. Le pourcentage de composition typique du laiton est de 67 % de cuivre et de 33 % de zinc. Le laiton est aujourd'hui composé de plusieurs autres métaux en petites proportions pour améliorer encore ses propriétés. Certains de ces métaux sont l'arsenic, le plomb, l'aluminium et le silicium.
La bonne chose avec le laiton est que la proportion des deux principaux constituants métalliques - le cuivre et le zinc - peut varier en fonction de l'utilisation du matériau en laiton. Cependant, cela signifie également que les propriétés du laiton ne sont pas universelles, selon la composition du laiton.
Certaines des propriétés du laiton justifient son utilisation généralisée dans l'industrie du prototypage rapide et de l'usinage du laiton sur mesure. Examinons brièvement ces propriétés.
Malléabilité
Le laiton est un alliage très malléable. Bien que cette malléabilité soit principalement due au cuivre, le laiton est plus malléable que le cuivre et le zinc. Cette malléabilité est un plus dans le prototypage rapide et l'industrie de l'usinage du laiton sur mesure, car les fabricants peuvent facilement dessiner l'alliage sous différentes formes et formes. Cette logique s'applique également lors de l'utilisation de filament 3D en laiton.
Résistant à la corrosion
L'une des propriétés les plus souhaitables pour les matériaux dans le prototypage rapide et la fabrication de pièces est la résistance à la corrosion. Cela a également tout son sens dans le monde, car les matériaux résistants à la corrosion peuvent conserver leur intégrité externe et leur apparence pendant longtemps. Le matériau en laiton est très résistant à la corrosion. Cela est principalement dû au manque de fer dans le laiton. Des rapports suggèrent même que le laiton résiste à la corrosion galvanique de l'eau salée, qui est beaucoup plus corrosive que l'eau douce. Cette propriété est particulièrement pratique avec le filament 3D en laiton.
Esthétiquement plaisant
Le laiton a un aspect doré brillant unique. La composition du laiton joue un rôle majeur dans la couleur finale du matériau en laiton. Une teneur en cuivre plus élevée confère une couleur rougeâtre, tandis que plus de zinc signifie que le matériau en laiton est de couleur plus argentée. L'accent mis sur les propriétés externes des matériaux dans le prototypage rapide est à son plus haut niveau. Les fabricants accordent désormais plus d'attention à l'esthétique, et cela ne va pas beaucoup mieux que l'aspect doré brillant du matériau en laiton.
Usinage facile
L'une des propriétés les plus recherchées du laiton dans le prototypage rapide est sa facilité d'usinage. Il présente une grande durée de vie de l'outil, des vitesses d'avance élevées, une ductilité élevée et une grande flexibilité, qui sont tous les rêves de tout machiniste, en particulier pour des opérations comme l'impression 3D en laiton.
Haute résistance à la traction
Bien qu'il soit très usinable et facile à former, le laiton a une résistance à la traction élevée. Les experts comparent même sa résistance à la traction à celle de l'acier doux. Les pièces en laiton seront robustes et résistantes, ce qui augmentera leur durabilité globale.
Excellente conductivité électrique
Le laiton est un métal très conducteur, principalement à cause du cuivre. Au cas où vous ne le sauriez pas, le cuivre est le deuxième métal le plus conducteur. Parallèlement à la conductivité électrique élevée du laiton, il y a ses bonnes propriétés thermiques. Cela signifie finalement que le laiton est utile dans les composants qui doivent être de bons conducteurs électriques à haute température.
Articles connexes: Quelles sont les différences entre le laiton, le bronze et le cuivre ?
Types de laiton
Il existe différents types de laiton – plus de 60 ! La catégorisation du laiton dépend de divers facteurs, tels que la structure cristalline, la teneur en zinc, la couleur, etc. Cependant, les principales différences entre les différents types de laiton sont informées par leur structure cristalline.
Le laiton est composé de deux métaux principaux : le cuivre et le zinc. Parce que ces deux matériaux diffèrent dans leurs structures atomiques, ils peuvent se combiner différemment, selon la proportion de chaque contenu et la température de la combinaison.
Compte tenu de ces facteurs, les matériaux en laiton peuvent avoir trois types différents de structures cristallines. Ils sont:
Alpha Laiton
Ce type de laiton contient moins de 37 % de zinc. En termes de microstructure, les laitons alpha ont des structures cristallines cubiques à faces centrées. Ils forment une structure cristalline homogène. Parce qu’ils sont plus doux que les autres types de laiton, il est plus facile de les travailler à froid, de les plier, de les dessiner et de les rouler. L’un des laitons alpha les plus connus est le laiton 70/30 qui contient 70 % de cuivre et 30 % de zinc. Ce type de laiton alpha est très résistant à la corrosion et peut être facilement écroui.
Dans l'usinage, les laitons alpha sont utilisés pour fabriquer des boulons, des rivets, des fixations, des contacts à ressort et de nombreuses autres pièces usinées.
Bêta Laiton
Le laiton bêta a une teneur en zinc plus élevée que le laiton alpha, contenant plus de 45 % de zinc. Ce type de laiton est le plus dur et le plus résistant des trois types. Mais il n'est pas aussi ductile que ses deux autres homologues et ne peut également être travaillé à chaud ou coulé. Les laitons bêta forment un cristal à structure bêta. Ils ont une structure cristalline cubique centrée sur le plan de la microstructure. Le laiton bêta est utile dans la fabrication de robinets, d'objets anciens et d'autres matériaux comportant des pièces complexes.
Laiton alpha-bêta
Un autre nom pour le laiton alpha-bêta est le laiton duplex. Comme leur nom l’indique fortement, ils sont une combinaison de structures de grains de laiton alpha et bêta. Ils contiennent entre 37 % et 45 % de zinc. L’équilibre entre les composants alpha et bêta des laitons duplex dépend énormément de la teneur en zinc. La structure du grain alpha sera d'autant plus prédominante que la proportion de laiton et de zinc se rapprochera de 37 %. De même, une composition du laiton plus proche de 45 % de zinc signifie une plus grande structure de grain bêta.
Les laitons alpha-bêta ont une meilleure ductilité et dureté à froid que les laitons alpha. Ils sont également moins chers et plus courants que les cuivres alpha.
L'un des inconvénients, cependant, des laitons alpha-bêta est la corrosion par dézincification. Il s'agit de la lixiviation du zinc des alliages de cuivre, ne laissant que le composant cuivre du laiton.
Les laitons alpha-bêta sont utiles dans la fabrication de robinetterie, charnières, vannes de radiateur, etc.
Grades de laiton disponibles
Le laiton lui-même est un terme générique désignant une variété d’alliages métalliques. Bien que les deux métaux principaux soient le cuivre et le zinc, la composition du laiton de ces deux métaux individuels peut différer en termes de proportion. C’est aussi pourquoi les propriétés du laiton ne sont pas universelles. En raison de ces variations, il existe différentes combinaisons ou qualités de matériaux en laiton. Ces qualités ont différentes utilisations dans le prototypage rapide.
Aluminium 260
Cette qualité de laiton est aujourd’hui l’une des plus utilisées industriellement. L'alliage 260 est également connu sous le nom de laiton 70/30. Cela signifie qu'il contient 70 % de cuivre et 30 % de zinc. La principale raison de son utilisation répandue est peut-être sa grande ductilité. On peut facilement dessiner cette qualité sous diverses formes sans compromettre sa résistance et sa ténacité. L'alliage 260 n'est pas non plus aussi sensible à la corrosion par dézincification que les autres qualités de laiton. Il possède également de bonnes propriétés de travail à froid.
L'alliage 260 est essentiel dans la fabrication de composants de munitions, d'automobiles et de diverses attaches.
Aluminium 280
Cette nuance est également connue sous le nom de Muntz Metal, du nom de George Muntz, son inventeur, qui a développé l'alliage pour le revêtement des coques de bateaux. L'alliage 280 est une qualité de laiton contenant 60 % de cuivre et 40 % de zinc. Cette nuance est un laiton à haute résistance et sa nature très résistante la rend essentielle dans l'usinage du laiton sur mesure. Il est particulièrement adapté à la fabrication de composants marins et architecturaux.
Aluminium 360
L’alliage 360 est également appelé laiton de décolletage car il est facile à couper et à percer. La facilité de découpe est due essentiellement au plomb, qui constitue environ 3% de la composition du laiton. L’alliage 360 est la nuance de laiton la plus courante dans l’industrie – et pour de bonnes raisons aussi ! Bien qu’il soit assez souple et ductile, il possède une incroyable résistance à la traction. L'implication de ceci est la grande facilité d'usinage. À tel point qu’il s’agit de la norme industrielle en matière d’usinabilité. De plus, il est très résistant à la corrosion et idéal pour les opérations de soudure et de brasage.
L'alliage 360 est l'un des matériaux en laiton incontournables dans la fabrication de fixations, de raccords et de nombreux composants matériels.
Aluminium 385
Cet alliage porte le surnom de bronze architectural. Ne soyez pas dupe, cependant; c'est encore du laiton. Il a un pourcentage relativement élevé de zinc. Comme l'alliage 360, l'alliage 385 est très usinable. Cela en fait un favori des fans parmi les fabricants de l'industrie du prototypage rapide et de l'usinage du laiton sur mesure. Son utilisation principale est dans l'industrie architecturale pour fabriquer divers composants, mais il est également pratique et pertinent chez les artistes.
Aluminium 464
La composition du laiton de l'alliage 464 est la suivante : 59 % de cuivre, 40 % de zinc, 1 % d'étain et d'infimes quantités de plomb. Cette composition unique confère des cotes de résistance à la traction très élevées à l'alliage métallique. Le fait d'être plus résistant que de nombreuses autres nuances de laiton de l'industrie affecte son usinabilité dans une mesure raisonnable.
Un autre aspect de la composition unique de cette nuance de laiton est sa résistance à la corrosion, même en eau salée. Cette propriété, en particulier, l'a rendu très utile dans la fabrication de composants qui seront exposés à une forte teneur en humidité, comme la plupart des composants des navires de guerre. Cela explique également son autre nom - laiton naval.
Avantages et inconvénients du matériau laiton dans le prototypage rapide
Avantages
- Agréable pour les yeux, donnant au produit final une apparence exquise
- Un alliage très usinable
- Excellentes propriétés de résistance à la corrosion
- Le laiton a d'excellentes propriétés de conduction électrique et thermique
- Propriétés de faible frottement
- Le laiton a de bonnes propriétés de recyclage
Inconvénients
- Le laiton est sujet au ternissement noir et nécessite un entretien régulier
- Une teneur élevée en zinc peut rendre le matériau en laiton sensible à la dézincification
- Des fissures de contrainte peuvent apparaître après un certain temps
Métaux d'usinage CNC de RapidDirect
Il existe de nombreux métaux utilisés pour l'usinage CNC. L'un de ces métaux ou, plus exactement, des alliages métalliques est le laiton. L'utilisation de laiton dans l'usinage CNC est principalement due à bon nombre de ses qualités très souhaitables, telles que son excellente conductivité électrique, sa bonne usinabilité et son faible frottement.
Si vous avez besoin d'informations sur les matériaux en laiton pour vos besoins d'usinage CNC, RapidDirect est exactement l'entreprise dont vous avez besoin. Nous avons également des experts toujours prêts à vous aider pour toutes les finitions ou services impliquant le laiton.
Vous pouvez télécharger votre fichier de conception et recevoir un devis instantané, ainsi que des commentaires DfM. Vous êtes également libre de nous contacter si vous avez des questions ou avez besoin de précisions sur l'utilisation du laiton dans l'usinage CNC.
Conseils pour choisir un matériau en laiton pour la meilleure application en prototypage rapide
Le laiton est un alliage métallique très utile dans fabrication de tôle, prototypage rapide, Usinage CNC. Une chose que beaucoup ne savent pas à propos de cet alliage, cependant, c'est qu'il s'agit d'un terme générique pour de nombreux alliages métalliques différents. Que voulons-nous dire ? De nombreux alliages métalliques contiennent la composition principale du laiton de cuivre et de zinc, mais dans des proportions variables.
Ces variations de composition signifient aussi des variations de propriétés et, in fine, d'utilisation. Par conséquent, on ne peut pas simplement choisir n'importe quel type ou nuance de laiton lors du prototypage rapide ou de la fabrication de pièces personnalisées. Vous trouverez ci-dessous quelques conseils qui vous aideront à choisir le meilleur matériau en laiton pour le prototypage rapide, outillage rapide, et usinage du laiton sur mesure.
Tenir compte de l'apparence
Avant de choisir un matériau en laiton, réfléchissez à son apparence et à son impact sur votre produit final. Le laiton a généralement une couleur dorée brillante, mais celle-ci est très susceptible de changer en fonction de la composition du cuivre et du zinc. Si votre produit final a besoin d’un aspect plus rosé, envisagez d’opter pour un matériau en laiton avec une teneur plus élevée en cuivre. Si vous préférez un aspect plus argenté, recherchez les matériaux en laiton à plus forte teneur en zinc.
Quelle est la résistance souhaitée du produit final ?
Les matériaux en laiton ont des résistances à la traction différentes. Alors que les matériaux avec des cotes de résistance à la traction très élevées seront plus solides et plus robustes, leur facilité d'usinage peut être faible. Il vous suffit d'évaluer la solidité de votre produit final et d'essayer de trouver un équilibre.
Évaluer la résistance à la corrosion
La corrosion est l'un des fléaux de nombreux métaux, mais pas du laiton. Les matériaux en laiton ne contiennent généralement pas de fer, ce qui les rend assez résistants à la corrosion. Certaines qualités et types de laiton sont plus résistants à la corrosion que d'autres. Par exemple, dans la fabrication de composants de navires océaniques, le laiton à haute résistance à la corrosion est indispensable. Ceci s'applique également aux matériaux qui retiendront l'eau salée.
Examiner l'usinabilité
Généralement, le laiton a de bonnes propriétés d'usinabilité. Ainsi, souvent, lorsqu'on dit qu'un matériau en laiton a une mauvaise usinabilité, c'est généralement par rapport à d'autres matériaux en laiton. Maintenant que nous avons établi cela, certaines opérations d'usinage CNC peuvent nécessiter un usinage très facile. Oui, même au détriment de la force. À l'inverse, il peut être nécessaire de renoncer à la facilité d'usinage pour une résistance supplémentaire. Comprenez tout cela avant de prendre votre décision.
Conclusion
Le laiton est l'un des alliages métalliques les plus utilisés dans le monde aujourd'hui. Il est utilisé dans différentes industries, pour différentes raisons et de différentes manières. L'industrie qui nous préoccupe le plus est l'industrie de l'usinage CNC et du prototypage rapide.
Comme vous avez dû le voir dans l'article, de nombreux facteurs différents entrent dans le choix d'un matériau en laiton qui répondra à vos besoins d'usinage en laiton sur mesure. Même des différences mineures dans la composition du laiton peuvent entraîner des modifications importantes des propriétés. On ne peut pas laisser de place aux incertitudes dans certains procédés, comme l'impression 3D en laiton. Il est donc d'autant plus important d'être informé de tous les facteurs essentiels avant de traiter avec un alliage de laiton.
