Laiton VS Cuivre : leur différence

tiges de laiton et de cuivre
Jack Lie Expert en usinage CNC

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Les métaux cuivre et laiton appartiennent au groupe de métaux dits « métaux rouges » en raison de leur teinte rougeâtre. Le cuivre est pur, mais le laiton est un alliage de cuivre et de zinc. Ces métaux présentent des propriétés distinctives qui les rendent avantageux pour une utilisation dans fabrication de tôlerie et le Processus d'usinage CNC.

Cet article offre des informations détaillées sur chacun de ces deux métaux, y compris leurs nuances disponibles, leurs applications et des conseils pour sélectionner l'un par rapport à l'autre pour une application particulière. En outre, il met particulièrement en évidence leurs particularités concernant les propriétés, la conductivité, la formabilité, la résistance, l'apparence et le coût.

À propos du laiton

Le laiton allié est constitué de cuivre et de zinc, et les proportions relatives peuvent être ajustées pour donner différentes couleurs et propriétés chimiques, physiques et électriques. Cependant, le cuivre comprend généralement la plus grande proportion.

Le laiton, avec sa teinte dorée brillante et brillante, a longtemps été un matériau préféré et est encore couramment utilisé pour fabriquer des poignées de tiroir et des poignées de porte. De plus, le laiton a été largement utilisé pour sculpter et créer des ustensiles en raison de son faible point de fusion, de sa malléabilité (en utilisant à la fois des outils manuels et des outils modernes). fraisage et tours), rigidité et excellente conductivité thermique et électrique. La couleur du laiton avec une teneur en cuivre plus élevée est plus dorée et plus douce, tandis que les laitons avec une teneur en cuivre plus faible et plus de zinc sont plus argentés et plus durs.

Tiges en laiton

Propriétés du laiton

Le laiton, un alliage de cuivre, partage de nombreuses propriétés communes avec le cuivre. Néanmoins, il possède des caractéristiques uniques qui le différencient du cuivre pur et des autres alliages de cuivre :

  • Le laiton est plus susceptible de développer des fissures de contrainte que le cuivre pur car il est plus solide et plus rigide.
  • Le laiton est plus malléable que le cuivre et est facile à travailler et à couler.
  • Le point de fusion du laiton est d'environ 900℃, mais cela peut varier en fonction de la concentration de métaux présents dans l'alliage.
  • Le laiton n'est pas ferromagnétique, ce qui facilite grandement le recyclage.
  • En ajoutant différents métaux à l'alliage, le laiton peut afficher une gamme de caractéristiques, telles qu'une plus grande résistance à la corrosion en présence de manganèse ou un point de fusion variable.

Nuances de laiton

Il existe de nombreuses qualités de laiton, chacune ayant une composition matérielle unique. Chez Runsom Precision, nous offrons Service d'usinage CNC avec six nuances de laiton différentes :

  • Alliage 260, également appelé laiton de cartouche. C'est un matériau approprié pour créer des produits tels que des munitions, des automobiles, des attaches et du matériel en raison de sa capacité à résister au travail à froid.
  • Alliage 272, également connu sous le nom de laiton jaune et contient du zinc 33%. Ce type de laiton est généralement utilisé dans les applications industrielles et architecturales.
  • L'alliage 330 est un alliage de laiton idéal pour les applications nécessitant une usinabilité élevée. Il contient une faible quantité de plomb, ce qui le rend optimal pour le travail à froid et est fréquemment utilisé dans la production de tuyaux.
  • L'alliage 353, également appelé laiton d'horlogerie, est couramment utilisé dans la fabrication de composants de précision tels que des pièces d'horlogerie et de montres en raison de son usinabilité exceptionnelle.
  • L'alliage 360, le type de laiton le plus courant, est également connu sous le nom de laiton de coupe libre. Cet alliage se caractérise par son excellente formabilité et sa usinabilité, ce qui le rend adapté aux opérations de soudage et de brasage. Il trouve une application répandue dans divers éléments de fixation, raccords, vannes et composants matériels.
  • L'alliage 385, également appelé bronze architectural, est idéal pour les applications architecturales et de construction. Il est disponible dans une vaste gamme de formes extrudées et étirées, y compris des moulures de main courante, des angles, des tubes carrés, des canaux, etc.
  • Les alliages C48200 à C48500, appartiennent à la catégorie des laitons navals au plomb aptes à l'usinage. Ces alliages sont généralement disponibles dans des formes rondes.
  • L'alliage 464, également connu sous le nom de laiton naval, est très résistant à la corrosion de l'eau de mer à de larges températures. De plus, il présente une aptitude au soudage, au pliage, formage à chaud, étirage, soudure, brasage et tête.

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À propos du cuivre

Le cuivre est l'un des rares métaux que l'on trouve dans la nature sous une forme métallique directement utilisable. Il a une teinte rouge orangé et développe un ternissement rougeâtre lorsqu'il est fraîchement exposé. Contrairement au laiton, c'est un métal pur qui peut être traité sans aucune fabrication artificielle. De plus, il peut être utilisé seul ou combiné avec d'autres métaux et alliages purs pour fabriquer son sous-ensemble d'alliages.

Le cuivre est largement utilisé comme conducteur de chaleur et d'électricité, comme matériau de construction et comme composition de différents alliages métalliques, y compris le cupronickel couramment utilisé dans la fabrication de pièces de monnaie et de matériel marin, le constantan utilisé dans les jauges de contrainte et les thermocouples pour la mesure de la température, et la livre sterling. argent utilisé en joaillerie.

Des tuyaux de cuivre

Propriétés du cuivre

Le cuivre possède diverses qualités qui le rendent bien adapté à des fins de construction et de fabrication, notamment :

  • En raison de sa conductivité thermique et électrique exceptionnelle, le cuivre est un matériau approprié pour une utilisation dans les équipements thermiques et les systèmes électroniques et électriques.
  • Le cuivre présente une résistance à de multiples formes de dommages, tels que les chocs, l'usure et la corrosion, tout en conservant sa résistance lorsqu'il est étiré, formé et fléchi.
  • Le cuivre est résistant aux bactéries et ne se dégrade pas. De plus, il a la capacité de tuer les bactéries lorsqu'il est exposé à sa surface. Cette qualité en fait une excellente option pour une utilisation dans les équipements destinés à la sécurité alimentaire.

Qualités de cuivre

La polyvalence du cuivre est renforcée par sa disponibilité en différentes qualités. Chez Runsom Precision, nous proposons une gamme de nuances de cuivre pour le processus d'usinage CNC, notamment :

  • Alliage 101 – Si les fabricants exigent une conductivité élevée et ductilité, ils peuvent choisir l'alliage 101 - un type de cuivre sans oxygène.
  • Alliage 110 - Un alliage de cuivre qui possède une excellente conductivité électrique et thermique, ainsi qu'une ductilité et une malléabilité. Il est également appelé cuivre électrolytique (ETP).
  • Alliage 122 - Il partage des similitudes avec l'alliage 110 en termes de propriétés mécaniques, mais il offre en outre des capacités de soudabilité, de formabilité et de brasage supérieures.
  • Alliage 145 - ou cuivre au tellure, contient du tellure 0,4-0,7%. Il a également une conductivité thermique et électrique, une formabilité et une usinabilité exceptionnelles, et se présente sous forme de tiges et de barres.

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Une comparaison complète du laiton et du cuivre

La section doit attirer l'attention sur cinq domaines importants dans lesquels le cuivre et le laiton peuvent être comparés.

Laiton VS Cuivre : différences de propriétés des matériaux

1. Composition

Le laiton et le cuivre se distinguent par leurs compositions d'éléments. Le cuivre est un élément pur à haute conductivité électrique, tandis que le laiton est un alliage de cuivre et de zinc de composition variable. Le laiton contient généralement du cuivre 55% – 95% et du zinc 5% – 45%. La composition exacte du laiton peut varier en fonction de l'application envisagée et des caractéristiques souhaitées du matériau.

2. Résistance à la corrosion

Le laiton est généralement plus résistant à la corrosion que le cuivre en raison de l'ajout de zinc. Le zinc aide à créer une barrière protectrice à la surface du métal, ce qui aide à empêcher le métal de se corroder.

Le cuivre, en revanche, peut se corroder dans certains environnements, notamment en présence d'humidité et d'autres substances. Au fil du temps, le cuivre peut développer une patine bleu verdâtre sur sa surface, ce qui peut offrir une protection supplémentaire contre la corrosion. Cependant, cette patine peut également être inesthétique ou interférer avec la conductivité électrique dans certaines applications.

3. Dureté

Le laiton est généralement plus dur que le cuivre pur en raison de l'ajout de zinc qui rend l'alliage plus résistant. La dureté exacte peut varier en fonction de la composition spécifique du laiton et du cuivre comparés. En général, le laiton a une dureté d'environ 80-90 sur l'échelle de dureté Brinell, tandis que le cuivre pur a une dureté d'environ 35-45. Cependant, il existe également des alliages de cuivre spécialisés comme cuivre beryllium qui sont plus durs que le laiton. Dans l'ensemble, le laiton est généralement considéré comme un matériau plus dur que le cuivre pur.

4. Poids

Lorsque l'on considère le poids du cuivre et du laiton, il est important de noter que le cuivre est plus dense avec une densité de 8930 kg/m3, tandis que le laiton peut varier en densité en fonction de sa composition élémentaire, allant de 8400 à 8730 kg/m3. . Sur cette base, si vous avez besoin d'un métal léger pour votre projet, vous êtes censé choisir le laiton plutôt que le cuivre.

5. Durabilité

Le laiton est généralement plus durable que le cuivre. En effet, le laiton est un alliage de cuivre et de zinc, ce qui le rend plus résistant et plus dur que le cuivre pur. À l'inverse, le cuivre est plus doux et plus malléable que le laiton, ce qui le rend plus facile à travailler dans certaines applications.

6. Usinabilité

Le laiton a généralement une meilleure usinabilité que le cuivre en raison de sa ductilité plus élevée. Le laiton a un point de fusion plus bas que le cuivre pur, ce qui le rend plus facile à usiner. De plus, le laiton a une structure de grain plus uniforme et cohérente que le cuivre, ce qui peut réduire l'apparition de l'usure de l'outil et rugosité de surface lors de l'usinage.

Cependant, l'usinabilité du laiton et du cuivre peut être influencée par les alliages spécifiques et la composition du matériau, ainsi que par le type de processus d'usinage utilisé. En général, le laiton est souvent préféré au cuivre dans les applications où l'usinabilité est une préoccupation majeure.

7. Soudabilité

Le soudage du cuivre est plus facile lorsqu'il est exempt d'oxygène ou désoxydé. Le cuivre peut être soudé à l'aide des techniques MIG et TIG, et les alliages de laiton supportent ces méthodes ainsi que la soudure à l'argent. Cependant, les alliages contenant du plomb sont plus difficiles à souder, tandis que les alliages à faible teneur en zinc sont plus faciles à souder.

Le tableau suivant conclut une comparaison des caractéristiques matérielles du laiton et du cuivre :

PropriétésCuivreLaiton
CompositionCuivrePrimaire : Cuivre et zinc Autres : Fer, plomb, aluminium, silicium, manganèse, etc.
UsinabilitéModéréHaute
SoudabilitéHauteBas
DurabilitéDurableTrès résistant
Lester8930 kg/m38400 à 8730 kg/m3
Résistance à la corrosionBienExcellent

Laiton VS Cuivre : Différences de conductivité

1. Conductivité électrique

Le laiton et le cuivre sont de bons conducteurs d'électricité, mais le cuivre a une conductivité électrique plus élevée que le laiton. Dans les applications où une conductivité élevée est essentielle, comme dans le câblage électrique, le cuivre est préféré au laiton. Cependant, le laiton est encore un matériau largement utilisé dans les composants électriques en raison de ses autres propriétés souhaitables telles que la résistance à la corrosion et l'usinabilité.

2. Conductivité thermique

Le laiton et le cuivre sont tous deux d'excellents conducteurs thermiques, mais le cuivre a une conductivité thermique plus élevée que le laiton. La conductivité thermique du cuivre varie de 385 à 410 W/mK, tandis que le laiton a une conductivité thermique allant de 109 à 141 W/mK. Cela signifie que le cuivre est plus efficace pour conduire la chaleur que le laiton.

Laiton VS Cuivre : leur capacité à se former

1. Point de fusion

Lorsque la formabilité est requise pour un projet, la comparaison des points de fusion du cuivre et du laiton peut aider à sélectionner le métal le plus approprié. Le point de fusion du cuivre est de 1083°C (1981°F), tandis que les alliages de laiton ont une plage de fusion entre 900°C (1650°F) et 940°C (1720°F), selon la composition. Par conséquent, le laiton a un point de fusion inférieur à celui du cuivre pur en raison de la présence de zinc dans sa structure.

2. Formabilité

Le laiton est généralement plus formable que le cuivre en raison de son point de fusion plus bas et de sa malléabilité plus élevée. Le laiton peut être roulé, étiré ou estampé dans des formes complexes avec une relative facilité, ce qui en fait un choix populaire pour les applications décoratives et fonctionnelles. Le cuivre, en revanche, est généralement plus fragile que le laiton, ce qui peut rendre plus difficile la formation de formes précises sans se fissurer ni se casser.

Laiton VS Cuivre : Différences de résistance

1. Limite d'élasticité

Le point auquel un matériau commence à se déformer de façon permanente, connu sous le nom de limite d'élasticité, est généralement considéré comme la contrainte la plus élevée qu'il peut supporter. En comparant le cuivre et le laiton, on constate que le laiton a une limite d'élasticité supérieure à celle du cuivre.

2. Résistance à la traction

Comparé au cuivre, le laiton est plus rigide et durable, ce qui le rend également plus vulnérable aux fractures de fatigue. Bien que la résistance à la traction ultime du laiton soit inférieure, elle peut être améliorée en modifiant la composition élémentaire. Le laiton a généralement une résistance à la traction plus élevée que le cuivre pur. La résistance à la traction du laiton varie généralement de 338 à 469 MPa, tandis que le cuivre pur a une résistance à la traction d'environ 210 MPa.

Laiton VS Cuivre : Apparence et différences de prix

1. Couleur

Le cuivre et le laiton sont deux matériaux différents, le cuivre étant un métal pur et le laiton étant un alliage de cuivre. La couleur du cuivre est généralement distincte, sa teinte brun rougeâtre le rendant facile à distinguer du laiton. Le laiton, en revanche, peut être de différentes couleurs, comme le jaune doré, l'or rougeâtre ou l'argent, selon ses composants élémentaires.

2. Prix

Le coût du laiton et du cuivre peut fluctuer en fonction des qualités spécifiques comparées. Généralement, le cuivre a tendance à être l'option la plus chère entre les deux. Le laiton, en revanche, a une teneur en cuivre plus faible, ce qui le rend moins cher.

Laiton & Cuivre : leurs applications

Bien que le cuivre et le laiton partagent certaines applications communes, il existe des différences notables entre les deux. Voici quelques utilisations importantes de ces métaux :

Applications du laiton

Le laiton est largement connu pour ses avantages décoratifs et esthétiques, ainsi que pour sa polyvalence et sa maniabilité. En raison de ces propriétés, il a trouvé des applications dans diverses industries. Certaines des utilisations du laiton sont :

  • Serrures
  • Charnières
  • Vannes
  • Raccords
  • Roulements
  • Cartouches de munitions
  • Matériaux de plomberie et de tuyauterie
  • Raccords de tuyaux
  • Fiches et prises électriques
  • Bornes électroniques et électriques
  • Instruments de musique
  • Composants d'horloge et de montre
charnière en laiton

Applications du cuivre

Le cuivre possède divers avantages, tels qu'une conductivité et une soudabilité exceptionnelles. Par conséquent, il est couramment utilisé dans diverses applications, notamment :

  • Toiture
  • Plomberie
  • Câblage électrique
  • Les tubes à vide
  • Moteurs électriques
  • Dissipateurs de chaleur et échangeurs de chaleur
  • Machinerie industrielle
  • Composants architecturaux
  • Composants de télécommunication
  • Composants anti-biocarburants dans les sous-marins
pièces en cuivre usinées cnc

Conseils pour choisir le bon matériau pour vos projets

Lorsqu'il s'agit de concevoir et de fabriquer des pièces ou des produits de haute qualité, la sélection du métal approprié est cruciale. Le cuivre et le laiton, tous deux connus pour leur conductivité électrique et thermique, leur résistance à la corrosion et leur résistance, présentent des différences distinctes qui doivent être prises en compte. Lorsque vous choisissez vos matériaux de tôlerie, gardez à l'esprit certaines des différences essentielles entre ces deux métaux :

  • Le laiton et le cuivre, bien que durables par nature, diffèrent dans leurs niveaux de flexibilité. Le cuivre à teneur pure sans oxygène est le plus flexible avec une ductilité et une conductivité élevées. Alors que le cuivre possède d'excellentes propriétés de conductivité, le laiton a une plus grande usinabilité.
  • À des fins générales, le laiton est généralement préféré en raison de sa nature polyvalente. Si le coût est un facteur important, il peut être préférable de choisir le laiton plutôt que le cuivre car le laiton est moins cher. Néanmoins, si vous avez besoin de conductivité électrique, le cuivre serait avantageux.

Conclusion

Être conscient de la différence entre le laiton et le cuivre peut vous aider à apprendre les qualités distinctives de chaque matériau et à choisir la tôle appropriée pour votre prototypage rapide ou tout projet. Le processus de sélection est crucial pour obtenir des résultats supérieurs pendant les phases de conception et de production. Nous espérons que cette page vous offrira des connaissances utiles pour votre sélection et nous soulignons que les deux métaux ont une valeur significative dans leurs applications respectives, donc aucun n'est définitivement supérieur à l'autre.

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