Le laiton possède une couleur dorée brillante, ce qui explique pourquoi il fascine designers, artistes et architectes d'intérieur depuis des siècles. Son charme irrésistible le rend utilisé pour la décoration des temples, des maisons et des bâtiments. Son excellente maniabilité et sa dureté en font un matériau idéal pour les composants automobiles, l'architecture et les applications mécaniques.
Le laiton est composé de cuivre et de zinc. Au Néolithique, il était connu sous le nom de laiton calaminé, autrement dit minerai de cuivre. Dans les documents anciens, le terme « laiton » désignait le bronze, lui-même appelé alliage de cuivre et d'étain.
Dans cet article, vous découvrirez la composition de l'alliage de laiton, les applications du laiton comme les poignées en laiton et les vêtements durs en laiton, ainsi que les techniques de fabrication des composants en laiton.
Histoire de l'utilisation du laiton
Dans les civilisations anciennes, on trouvait des objets en laiton, notamment en laiton jaune et en laiton doré, dans de nombreuses régions comme l'Europe et le Moyen-Orient. Le laiton était composé de cuivre et de zinc.
Tout au long de l'histoire, le laiton a été utilisé dans diverses applications. Les pièces de monnaie, le matériel militaire et les statues en laiton étaient utilisés par l'Empire romain. Les sculptures et les objets en laiton étaient très répandus dans l'Europe médiévale.
Les produits en laiton ont été révolutionnés, des pièces de monnaie et des statues à la fabrication de machines à vapeur en laiton, de systèmes télégraphiques en laiton et de construction navale en laiton.
De quelle couleur est le laiton
Le laiton est composé de zinc et de cuivre, ce qui lui confère une couleur jaune doré. Certains alliages de laiton sont brunâtres ou rouges, selon leur composition.
Le laiton est également nommé d'après ses couleurs comme le laiton jaune, le laiton doré et le laiton de feu (laiton rouge).
Les nuances précises du laiton dépendent de sa composition et de ses traitements de surface [5]. La couleur du laiton change avec la composition du zinc.
Tableau indiquant le numéro UNS, le nom commun et la couleur des alliages de laiton
|
Nom commun |
No UNS | Couleur |
|
ETP Cuivre |
C11000 |
Rose tendre |
|
Métal doré 95/5 |
C21000 |
Rouge-marron |
|
Métal doré 90/10 |
C22000 |
Bronze-or |
|
Métal doré 85/15 |
C23000 |
Tan-doré |
| 70 / 30 Brass | C26000 |
Vert-or |
Quelle est la composition du laiton
Le laiton est principalement composé de cuivre et de zinc. Sa composition varie généralement de 5 à 45 % de zinc et de 55 à 95 % de cuivre, avec une faible quantité d'autres éléments comme le manganèse, le silicium, l'aluminium, le phosphore et le plomb.
Ces éléments supplémentaires peuvent améliorer les propriétés spécifiques des alliages de laiton
|
Nom de l'alliage |
Cuivre (Cu)
Composition (%) |
Le zinc (Zn)
Composition (%) |
Autres éléments (%) |
|
Laiton naval |
59-62 | 39-42 | 0.75-1.25 écrans |
|
Admiralty Brass |
71-74 | 26-29 |
0.02-0.06 Comme |
|
Muntz Métal |
60-63 |
37-40 |
|
|
Laiton jaune |
67-70 |
30-33 |
|
|
Alpha Laiton |
60-70 |
30-40 |
|
|
Cartouche en laiton |
70-73 |
27-30 |
|
| Laiton rouge | 85 |
15 |
Quels sont les différents types de laiton
Tableau montrant l'application et les caractéristiques des différents types d'alliages de laiton
|
Type de laiton |
Caractéristiques |
Applications |
|
Alpha Laiton |
· Propriétés de travail à froid
· Bonne résistance à la corrosion |
· Matériel
· Connecteurs électriques |
|
Cartouche en laiton |
· Bonne formabilité
· Haute résistance à la traction |
· raccords de plomberie
· Douilles de munitions |
|
Laiton naval |
· Bonne usinabilité
· Résistance à la corrosion dans l'eau de mer |
· Hélices de navires. · Quincaillerie marine, |
|
Admiralty Brass |
· Résistance à la corrosion
· propriétés de travail à chaud |
· Tubes de condenseur
· Échangeurs de chaleur |
|
Muntz Métal |
· Bonne résistance à la dézincification · Haute résistance |
· Coques de bateaux · Applications architecturales |
| Laiton jaune | · Bonnes propriétés de formage à froid
· Résistance modérée à la corrosion |
· Instruments de musique · Composants de plomberie |
| Laiton rouge | · Couleur rouge foncé
· Bonne usinabilité |
· Bijoux · Objets décoratifs |
Propriétés du laiton
Tableau montrant les différentes propriétés du laiton
|
Propriétés |
Description |
|
Couleur |
De couleur jaune doré. |
|
Densité |
Entre 8.4 et 8.7 g/cm³. |
|
Point de fusion |
900°C à 940°C soit 1652°F à 1724°F. |
| Résistance à la traction |
338-469MPa |
| Dureté |
La dureté du laiton est de 80 à 140 Hv. Il est plus tendre que d'autres métaux, mais peut être amélioré par l'ajout d'autres éléments et par des traitements thermiques. |
|
Conductivité électrique |
Sa bonne conductivité électrique explique l'utilisation de composants et de câbles électriques en laiton. Sa conductivité électrique est de 15.9 (S/m) x 10.6 |
|
Conductivité thermique |
Permet un transfert thermique efficace grâce à une bonne conductivité thermique. Sa conductivité thermique est de 115 W/mK à 20 °C. |
|
Résistance à la corrosion |
Dans l’ensemble, tous les laitons ont une bonne résistance à la corrosion, mais celle-ci peut varier en fonction de la composition du laiton. |
|
Usinabilité |
Facilité de mise en forme et de fabrication grâce à une excellente usinabilité. |
| Ductilité |
Très ductile |
| Propriétés acoustiques |
Les alliages de laiton sont bien connus pour leurs propriétés acoustiques, c'est pourquoi nous utilisons des instruments de musique en laiton. |
Types de laiton
1. Alpha Brasses
La composition typique des laitons alpha est de 30 à 40 % de zinc et de 60 à 70 % de cuivre. Ces laitons présentent une bonne résistance à la corrosion et d'excellentes propriétés de déformation à froid. La quincaillerie et les connecteurs électriques en laiton sont utilisés et fabriqués à partir de laiton alpha.
2. Cuivres alpha-bêta
Les laitons alpha-bêta sont composés de différentes compositions de zinc et de cuivre.
Les laitons alpha-bêta présentent des propriétés combinées des laitons bêta et alpha, ce qui les rend adaptés à diverses applications.
3.Bêta Brass
Les laitons bêta contiennent une teneur en zinc plus élevée que les laitons alpha. Ils sont généralement composés de 45 % de zinc. Les laitons bêta sont réputés pour leurs propriétés acoustiques, ce qui explique leur utilisation dans la fabrication d'instruments de musique en cuivre.
4. Laiton blanc
Le laiton blanc est généralement composé de laiton mais avec l'ajout d'autres éléments comme l'étain, l'aluminium, le silicium, le magnésium et le phosphore.
De couleur argentée, le laiton blanc est réputé pour ses propriétés polies et anti-ternissement, ce qui explique son utilisation principalement dans les applications décoratives.
5. Laiton rouge (laiton de feu)
Le laiton rouge est également appelé « métal glissant ». Il est généralement composé de 85 % de cuivre et de 15 % de zinc.
D'un rouge profond, il présente une bonne usinabilité. Les produits en laiton rouge sont utilisés pour la fabrication d'objets décoratifs, d'instruments de musique en cuivre et de bijoux.
6. Laiton de la marine
Le laiton naval est composé de 39 à 42 % de zinc et de 59 à 62 % de cuivre, avec une faible teneur en étain (0.75 à 1.25 %). La présence d'étain lui confère une excellente résistance à la corrosion en eau de mer et une bonne usinabilité.
Le laiton naval est utilisé dans la fabrication d'hélices de navires, de raccords de plomberie en laiton, de poignées de salle de bain en laiton et de quincaillerie marine.
7. Cartouche en laiton
Le laiton pour cartouches est composé de 70 à 73 % de cuivre et de 27 à 30 % de zinc. Il présente une bonne formabilité et une résistance élevée à la traction.
Les cartouches en laiton sont utilisées dans la fabrication de produits en laiton tels que des douilles de munitions, des instruments en laiton, des poignées en laiton et des raccords de plomberie.
8. Laiton résistant à la dézincification
Cet alliage de laiton, comme son nom l'indique, est conçu pour résister à la perte de zinc de l'alliage de laiton.
Les alliages de laiton résistants à la dézincification sont composés d'une teneur plus élevée en cuivre jusqu'à 85 % avec des éléments supplémentaires comme l'arsenic et l'étain.
Technologies de fabrication du laiton
1.Casting
Cette méthode est utilisée pour développer des composants en laiton de grande taille et complexes.
Le moulage du laiton consiste à couler du laiton en fusion dans le moule pour obtenir la forme souhaitée. Un recuit est ensuite effectué pour libérer les contraintes thermiques.
2. extrusion
Des tiges, des barres et des tubes en laiton sont souvent formés à partir de ce procédé.
Lors de l'extrusion, le laiton est fabriqué dans une matrice pour créer une forme longue uniforme.
3. Découpe et mise en forme
Cette étape de découpe et de mise en forme en fabrication est réalisée pour obtenir des formes et des dimensions spécifiques du produit en laiton.
La découpe et le façonnage peuvent être réalisés selon différents procédés, comme indiqué ci-dessous.
- Forger
- Estampillage
- Usinage
- Roulant
- Dessin
- Dessin profond
- Filage
4. Brasage
Ce procédé est réalisé en joignant deux composants en laiton où la charge en laiton est fondue et versée entre les composants de jonction.
5. Métallurgie des poudres
Les produits en laiton sont élaborés par métallurgie des poudres, comme pour la fabrication de la céramique. La poudre de laiton est alors compactée et frittée.
Technologies modernes
Impression 1.3D
L'impression 3D du laiton est une méthode de fabrication additive qui consiste à fondre le laiton et à le transformer en un produit unique par dépôt couche par couche. Cette méthode permet de développer des produits en laiton en une seule opération.
De plus, cette méthode est très efficace dans le développement de formes complexes.
Électroérosion à fil (électroérosion).
Les produits en laiton peuvent être développés avec une méthode d'électroérosion à fil de haute précision et de précision dimensionnelle qui utilise une méthodologie de décharge électrique.
2. coupe au laser
La découpe laser permet de découper et de graver le laiton à très petite échelle avec une précision supérieure à toute autre méthode disponible. Elle utilise un faisceau laser pour découper des plaques et des feuilles de laiton avec une grande précision.
3. Découpe au jet d'eau
Un jet d'eau haute pression combiné à un matériau abrasif est utilisé pour découper le laiton afin de produire des composants aux dimensions précises. Ce procédé ne produit pas de chaleur lors de la découpe du laiton.
4.Laiton CNC Usinage
L'usinage CNC du laiton se distingue comme l'une des opérations les plus simples sur tous les matériaux métalliques, grâce à la dureté constante et à l'usinabilité stable du laiton.
Pour les ingénieurs mécaniciens qualifiés, le laiton représente le matériau idéal pour les procédés CNC. Sa composition est polyvalente et s'adapte à divers environnements, ce qui minimise les risques pour la santé humaine.
Par conséquent, son application est exceptionnellement large, notamment dans les équipements médicaux et les couverts.
- Attaches
- Valves
- Raccords de tuyauterie
- Engrenage
- Composants de transmission de puissance
- Nouveaux composants de batterie énergétique
- Pièces décoratives (poignées de porte antimicrobiennes, panneaux décoratifs)
- Composants d'instruments de précision (outils de mesure, instruments de navigation, horloges)
Traitement thermique du laiton
Le traitement thermique le plus courant après la fabrication du laiton est le recuit. Ce traitement vise à libérer le laiton des contraintes thermiques et mécaniques.
Lors du recuit du laiton, les produits en laiton sont chauffés à une température élevée spécifique, puis refroidis lentement jusqu'à température ambiante.
Le tableau montre les températures de recuit de différents types de laitons.
|
Alliage de laiton |
Température de recuit (°C) |
|
Alpha Laiton |
450-650 |
|
Cartouche en laiton |
400-600 |
|
Laiton naval |
400-600 |
|
Admiralty Brass |
425-600 |
|
Muntz Métal |
450-650 |
|
Laiton jaune |
400-600 |
|
Laiton rouge |
400-600 |
Laiton contre Bronze
Le laiton et le bronze sont deux alliages différents de cuivre. Le laiton est composé principalement de cuivre et de zinc, avec quelques additifs, de couleur jaune doré. Le bronze, quant à lui, est principalement composé de cuivre et d'étain et présente une couleur brun rougeâtre.
Laiton doré vs laiton jaune
Le laiton doré est connu comme un laiton riche en raison de sa forte teneur en cuivre, comparé au zinc (70 % de cuivre et 30 % de zinc). Le laiton jaune, également appelé laiton à cartouche, présente une composition modérée en cuivre et en zinc, soit 67 à 70 % de cuivre et 30 à 33 % de zinc.
Applications en laiton
Applications décoratives en laiton
Grâce à sa finition esthétique et à sa belle couleur, le laiton est principalement utilisé à des fins décoratives. On le retrouve non seulement dans les équipements de cuisine et de salle de bains, mais aussi dans les ustensiles de cuisine, les poignées, les éléments de mobilier et les fournitures de bureau.
La demande croissante d'articles décoratifs pour bars s'explique par la polyvalence et l'esthétique du laiton. Ce matériau de haute qualité est utilisé pour la fabrication de robinets en laiton. Ces robinets confèrent une allure sophistiquée et intemporelle aux salles de bains modernes et traditionnelles.
Applications mécaniques du laiton
- Appareils de plomberie en laiton
L'excellente propriété de résistance à la corrosion rend le laiton adapté à une utilisation dans des applications liées à l'eau comme les appareils de plomberie en laiton, garantissant des performances durables. - Raccords en laiton
Les propriétés de faible frottement et de résistance à la corrosion du laiton le rendent adapté aux pièces de systèmes de plomberie telles que les connecteurs en laiton, les vannes en laiton et les raccords en laiton. - Fixations et quincaillerie en laiton
Les fixations en laiton sont développées à partir de laiton en raison de leur haute résistance et fournissent des connexions sûres et fiables dans les assemblages mécaniques.
Instruments de musique en laiton
Le laiton possède des propriétés acoustiques et une malléabilité uniques. Il permet une résonance efficace du son, c'est pourquoi il est utilisé dans la fabrication d'instruments de musique. Parmi les instruments de musique en laiton, on trouve les cors d'harmonie, les tubas, les cornets à bouquin, les trompettes et les trombones.
Composants automobiles en laiton
Le laiton possède une combinaison unique de propriétés telles que l'usinabilité, la conductivité thermique et la résistance à la corrosion, ce qui le rend adapté à la fabrication de composants automobiles en laiton.
Les composants automobiles en laiton couramment fabriqués sont
1.Radiateurs
2. Systèmes d'injection de carburant
3. Systèmes de freinage
4. Composants du système de refroidissement
5. Composants de transmission
Applications architecturales du laiton
Laiton en raison de sa tolérance fine dans l'usinage, de sa ductilité, de sa malléabilité, de sa résistance à la dégradation et de ses propriétés antibactériennes dues à la présence de cuivre utilisé dans diverses applications architecturales telles que :
- Mains courantes
- Poignées de porte et serrures
- balustrades
- Finitions protectrices et décoratives
- Barres d'angle architecturales en laiton
Quels sont les avantages et les inconvénients du laiton
|
Avantage |
Désavantage |
|
Résistance à la corrosion |
Cher |
|
Apparence attractive |
Résistance inférieure à celle des autres les métaux est relativement ductile. |
|
Usinabilité |
Point de fusion inférieur |
|
Conductivité électrique |
Dézincification |
|
Polyvalence |
Ternir |
|
Recyclabilité |
haute densité |
Questions fréquentes
Le laiton rouille-t-il ?
Le laiton ne rouille pas car il a une bonne résistance à la corrosion, mais il peut ternir avec le temps.
Qu'est-ce que la patine ?
La formation d'un film verdâtre ou brunâtre sur la surface du métal due au processus d'oxydation naturel est appelée patine.
Le laiton convient-il aux applications impliquant de l’eau ?
Oui, le laiton peut être utilisé dans l’eau impliquant des applications telles que les poignées de porte de salle de bain, les robinets et les raccords de plomberie, car le laiton a une excellente résistance à la corrosion grâce au cuivre.
Conclusion
Depuis l'Antiquité, le laiton est utilisé pour de multiples applications en raison de ses propriétés combinées uniques : bonne formabilité, haute résistance à la traction, bonne usinabilité, résistance à la corrosion dans l'eau de mer et propriétés de travail à chaud.
Comprendre les propriétés et les types de laiton fait du choix du laiton un choix judicieux pour votre produit. Les machinistes de Tirapid possèdent des années d'expérience dans l'usinage CNC du laiton. N'hésitez pas à contacter projects@tirapid.com.
