Avant de fabriquer des pièces en bronze, lisez ce guide.
Il contient toutes les informations qui vous aideront à choisir le meilleur matériau en bronze, à décider des applications, et à sélectionner la bonne finition de surface, pour n’en citer que quelques-unes.
DONC, avant votre prochain processus de fabrication en bronze, lisez ce guide.
Qualités du Bronze Utiles dans la Fabrication
Il existe de nombreuses propriétés qui font du bronze un choix parfait pour certains processus de fabrication de tôles.
Que vous souhaitiez découper, façonner ou souder du bronze – ces caractéristiques le rendent adapté à pratiquement tous les processus.
- Le bronze est un alliage ductile avec une excellente formabilité et une capacité inférieure à se désintégrer sous l’effet de contraintes par rapport à la fonte.
- L’alliage cuivre-étain présente des qualités non magnétiques sauf s’il est allié à des matériaux ayant des propriétés magnétiques comme le fer.
- Le bronze n’entre pas en combustion par étincelles lorsqu’il est frappé et ne présente aucun danger lors du travail avec des matériaux explosifs ou inflammables.
- La précision dimensionnelle lors de la fabrication en bronze est élevée ainsi qu’une finition de surface retentissante.
- Les bronzes ont une densité plus élevée que l’acier et peuvent même être moins denses en ajoutant des éléments tels que le silicium et l’aluminium.
- La fabrication en bronze en tant qu’alliage de cuivre est simple et il a un point de fusion inférieur par rapport au fer ou à l’acier. Le point de fusion dépend des composants d’alliage et peut atteindre environ 950 °C.
- Le bronze de cloche, dont le rapport cuivre-étain est de 4:1, présente des qualités résonantes exceptionnelles le rendant utile dans la fabrication de cloches.
- L’oxydation dans le bronze est superficielle, résultant en une couche d’oxyde ou de carbonate de cuivre offrant une protection tampon à la surface. La surface renforcée est capable de supporter la corrosion atmosphérique et celle induite par l’eau de mer.
- Les bronzes tels que le bronze de palier contenant environ 8 % de plomb présentent des qualités de faible friction.
- La propriété de conduction impressionnante du cuivre en tant qu’élément d’alliage fait du bronze un bon conducteur électrique et thermique.
- Comparé aux alliages de nickel, les alliages de cuivre tels que le bronze sont économiques.
Types de Bronze dans la Fabrication
Il existe plusieurs bronzes utilisés dans la fabrication de métal contenant du cuivre, de l’étain et d’autres éléments d’alliage tels que le zinc, le silicium et le manganèse. Regardons quelques options courantes:
Bronze à l’Aluminium
La teneur en cuivre dans le bronze à l’aluminium est de 6 % par rapport à 12 % d’aluminium. Le bronze à l’aluminium peut également contenir de faibles ajouts de manganèse, de fer, de silicium et/ou de nickel.
Il convient aux pièces en bronze nécessitant une fabrication qui nécessite:
- Une résistance élevée à la corrosion, en particulier dans l’eau salée.
- Une résistance élevée à la traction
- Une résistance à l’oxydation.
Cupro-nickel
La teneur en nickel de ce type de bronze varie de 2 % à 30 %.
Vous pouvez l’utiliser pour fabriquer des pièces qui nécessitent :
- Stabilité impressionnante à des températures extrêmes
- Résistance à la corrosion élémentaire
- Grande durabilité
Bronze au manganèse
La teneur en manganèse de ce type de bronze associée à d’autres éléments tels que le fer, le zinc, l’aluminium et le cuivre est de 3 %.
Les pièces doivent présenter des propriétés uniques telles que :
- Se déforme plutôt que de se casser sous l’application de contraintes
- Résistance aux chocs
- Résistance à la corrosion
Bronze au phosphore
Contient du phosphore en tant qu’élément alliage mineur à environ 0,35 % aux côtés de 88 % de cuivre et d’environ 11 % d’étain. L’ajout de phosphore améliore la rigidité de l’alliage et sa résistance à l’usure, ce qui le rend adapté pour des fixations électriques et des tôles perforées.
Vous pouvez l’utiliser pour des pièces en tôle nécessitant :
- Haute résistance à la traction
- Présente une structure à grains fins
- Présente un faible coefficient de frottement
- Approprié pour le soudage à l’arc, le brasage et le soudage
- Extrêmement durable
Bronze au silicium
Contient du cuivre, du silicium et du zinc comme principaux éléments d’alliage et parfois même du fer, du manganèse et de l’étain.
Certaines propriétés uniques qui le rendent adapté pour les pièces de tôlerie sont :
- Présente un écoulement lisse lors du versement
- Finition de surface impressionnante
- Qualité de résistance élevée
- Résistance améliorée à la corrosion
Bronze au bismuth
Ce type de bronze contient des quantités de bismuth comprises entre un et six pour cent, trouvant une utilisation similaire au bronze plombé.
Certaines propriétés uniques de ce bronze pour la fabrication de pièces en tôle incluent :
- Extrêmement malléable
- Très bonne conduction de la chaleur
- Résistance exceptionnelle à la corrosion
- Favorable au polissage
Utilisations des pièces fabriquées en bronze
Partie en tôle de bronze fabriquée
La fabrication du bronze comprend différents processus tels que la découpe et la mise en forme pour fabriquer des pièces complètes et les utiliser dans d’autres produits. Certaines utilisations des pièces fabriquées en bronze sont les suivantes :
i. Le bronze est utilisé dans la construction de bateaux pour la fabrication d’hélices et de pièces sous-marines en raison de sa remarquable résistance à la corrosion et de sa robustesse.
ii. La haute qualité de résonance du bronze en fait un matériau courant dans la fabrication de cloches, de cymbales et de certains instruments à cordes.
iii. La haute résistance et la qualité non étincelante du bronze permettent son utilisation dans la fabrication d’outils tels que des maillets, des marteaux et des clés.
iv. La haute résistance du bronze permet son utilisation dans la fabrication de ressorts, de bagues, de connecteurs et de paliers de transmission.
v. La résistance, la faible friction et la résistance à l’usure du bronze le rendent courant dans les machines et les paliers automobiles.
vi. Lors de la fabrication d’éléments structurels esthétiques, l’utilisation du bronze est un excellent choix en raison de sa durabilité et de son faible entretien.
Finitions applicables dans la fabrication de bronze
Les finitions de surface pendant la fabrication de bronze sont utiles pour augmenter la protection de la surface et améliorer l’apparence. Il existe plusieurs finitions que vous pouvez utiliser, parmi les finitions suivantes les plus courantes :
- Placage métallique
Plusieurs métaux tels que le nickel et le chrome peuvent être utilisés pour plaquer les surfaces en bronze en utilisant des moyens électriques et autocatalytiques. Le placage métallique du bronze sert à augmenter la résistance à la corrosion atmosphérique et à l’usure, ainsi qu’à améliorer l’apparence de la surface.
- Revêtement transparent
Le bronze a une finition riche et colorée et, compte tenu de ses hautes caractéristiques de surface, il se distingue même sans traitement supplémentaire. L’application d’un revêtement transparent vise à maintenir cet attrait sans altérer les qualités de surface en offrant une protection contre les éléments.
Conseils de conception lors de la fabrication en bronze
Découpe de tôle de bronze
Bien que la fabrication du bronze ne soit pas complexe, les processus impliqués peuvent considérablement augmenter le coût de production. Par conséquent, les considérations de conception sont utiles pour garantir des coûts bas sans compromettre la qualité finale.
Conception pour la fabrication (DFM)
La conception pour la fabrication est nécessaire pour l’optimisation des coûts lors de la fabrication en bronze. Un principe important du DFM est de fournir des dégagements de pliage lors de la réalisation de procédures de pliage abruptes du bronze pour éviter la formation de fissures. Vous trouvez cela nécessaire car le bronze a tendance à se durcir dans ce cas.
Sélection de l’alliage
Le durcissement du bronze est un problème qui se manifeste généralement lors de l’application de contraintes de cisaillement telles que le pliage. Il est donc nécessaire de choisir un alliage de bronze ayant une faible affinité à se durcir dans de tels cas.
Limitations du bronze lors de la fabrication
La fabrication du bronze n’est pas sans ses limites, comme le montrent les exemples suivants :
- La plupart des alliages de bronze lors des processus de travail à froid tels que le pliage se durcissent, les rendant sujets à la déformation.
- Une exposition prolongée du bronze non revêtu ou non plaqué aux éléments entraîne une patine qui défigure la surface en bronze.
- De plus, le bronze est susceptible à la corrosion chimique, en particulier aux sulfures et chlorures.
Capacité de KDMFAB dans la fabrication de bronze
Chez KDM, nous vous aidons à obtenir des pièces en bronze de haute qualité et fiables en fonction de vos spécifications uniques. Des conceptions simples aux conceptions complexes, vous obtiendrez les meilleures pièces en bronze fabriquées.
Chez KDM, nous :
- Coupons de la tôle de bronze – de la découpe au laser, au plasma en passant par la découpe au jet d’eau
- Formons du bronze en formes et tailles spécifiques – nous pouvons plier du bronze, estamper ou poinçonner
- Assemblons des pièces en tôle de bronze par soudage, rivetage, etc.
De plus, nous appliquons une finition de surface adaptée sur les pièces en bronze fabriquées.
Conclusion
La fabrication de tôles de bronze nécessite de choisir un grade de bronze adapté et une technique de fabrication métallique. La complexité des pièces déterminera le processus et la technique de fabrication en bronze.
Plus de ressources :
Bronze – Source : Wikipedia
Finition des métaux en feuille – Source : KDMFAB
Fabrication de métaux en feuille – Source : KDMFAB