Le laiton est un alliage de cuivre et de zinc. Normalement, le zinc influe sur les propriétés de surface du métal telles que la résistance et la douceur.
Dans ce guide, vous allez tout apprendre sur l’estampage du laiton. Que vous souhaitiez en savoir plus sur les avantages, les outils, le processus réel ou les applications – vous trouverez tout ici.
Avantages de l’estampage du laiton
Les pièces estampées en laiton trouvent leur utilité dans diverses industries telles que l’énergie, la marine, les télécommunications et le médical. Certains avantages notables de l’estampage du laiton comprennent:
- Le laiton est un bon conducteur thermique permettant l’estampage de pièces pour des applications thermiques.
- Le laiton est hautement malléable et ductile permettant l’estampage de produits de haute résistance.
- L’estampage du laiton vous permet de fabriquer des pièces hautement décoratives avec une résistance à la corrosion considérable, une uniformité de surface et une finition polie.
- Même après avoir utilisé des pièces en laiton estampées, après leur cycle de vie utile, vous pouvez recycler ces pièces sous de nouvelles formes.
- La conductivité électrique décente du laiton due au cuivre le rend applicable dans les opérations d’estampage pour des éléments d’éclairage et des éléments électriques.
Comment choisir l’alliage de laiton pour le processus d’estampage
Les alliages de laiton contiennent différents ratios des principaux éléments de cuivre et de zinc avec certains incluant des éléments supplémentaires tels que l’étain. Lors du choix de l’alliage de laiton préféré pour votre processus d’estampage, vous devez tenir compte des éléments suivants:
1. Coût
Comme dans tout autre processus de sélection de matériau, le coût est une considération nécessaire en ce qui concerne l’alliage de laiton et l’estampage. Comme tout projet nécessite un budget, le coût de votre alliage de laiton doit être compris dans le montant budgété.
2. Usinabilité
La facilité d’usinage des pièces estampées en laiton définit son usinabilité et est une qualité du matériau. Utiliser des alliages de laiton hautement usinables pour vos pièces estampées garantit des opérations d’usinage moins compliquées.
3. Alternatives de finition
Après l’estampage des pièces en laiton, il peut être nécessaire de les finir pour des raisons esthétiques ou pour évaluer certaines propriétés comme la résistance de surface. Les alliages de laiton ont des propriétés différentes et ne peuvent donc fonctionner efficacement qu’avec certaines finitions.
4. Soudabilité
La soudure est un processus essentiel de travail des métaux lorsque vous avez besoin de joindre plusieurs pièces. Lors de la soudure de pièces estampées en laiton, l’utilisation d’alliages de laiton avec une soudabilité élevée est nécessaire pour éviter une alternative compliquée et coûteuse.
5. Indice de flexion
Le laiton est généralement ductile et malléable, ce qui confère à sa formabilité des opérations d’estampage. Dans les opérations d’estampage impliquant des opérations de pliage, les alliages de laiton en fonction des éléments constitutifs, montrent des indices de flexion différents.
L’indice de flexion d’un alliage de laiton est une propriété qui décrit la capacité du matériau à être plié sans déformation.
6. Résistance à la traction
La résistance à la traction d’un alliage de laiton décrit sa tendance à tolérer une force appliquée et à éviter la rupture. Surtout lorsqu’il est destiné à être utilisé dans des applications très stressantes, un alliage avec la force adéquate est approprié pour des pièces estampées en laiton.
7. Application
Il est important d’évaluer si l’alliage de laiton choisi sera capable de soutenir l’application prévue. Lorsque des propriétés telles que la conductivité sont désirées, il est conseillé de choisir un alliage de laiton avec une teneur en cuivre plus élevée que le zinc.
8. Formabilité et ductilité
La formabilité et la ductilité d’un alliage de laiton définiront la complexité ou la simplicité de la transformation du matériau en formes souhaitées. Lors de la fabrication de pièces estampées en laiton, sélectionnez des alliages de laiton avec une grande formabilité et ductilité pour réduire les coûts de traitement.
Ressources supplémentaires:
Laiton – Source: Wikipedia
Fabrication de laiton – Source: KDM
Meilleurs alliages de laiton pour le processus d’estampage
Les alliages de laiton contiennent des quantités variables de cuivre et de zinc avec la combinaison d’autres éléments. La variation de la constitution élémentaire du laiton vise à améliorer des propriétés telles que la dureté, la résistance à la surface, la malléabilité et même la couleur.
Certains alliages de laiton courants incluent:
· Laiton commun
La composition de 63% de cuivre et 37% de zinc du laiton commun en fait un matériau standard dans les projets de travail à froid. Aussi appelé laiton à rivets.
· Métal de Muntz
Avec 60% de cuivre et 40% de zinc et quelques traces de fer, produit comme une alternative au cuivre dans les coques de bateaux. Compte tenu de sa propriété antimicrobienne et de son faible coût, il est largement utilisé comme une alternative moins coûteuse au cuivre.
· Laiton usinable
Avec 61,5% de cuivre, 35,5% de zinc et 3% de plomb, le laiton usinable est plus malléable et usinable grâce à l’ajout de plomb. Il est lisse, facilement plaqué et résistant à la corrosion, ce qui le rend utile pour fabriquer des pièces de machine, des accessoires de plomberie, des vannes et des composants électriques.
· Laiton au nickel
Avec 70 à 76% de cuivre, 20 à 24,5% de zinc et 4 à 5,5% de nickel, cet alliage de laiton est utilisé dans la monnaie utilisée comme monnaie en Europe.
· Laiton d’amirauté
Contient 69% de cuivre, 30% de zinc et 1% d’étain, la teneur en étain est utile pour empêcher la perte de zinc par zingage.
Contenant 59% de cuivre, 40% de zinc et 1% d’étain, le laiton naval démontre une grande résistance et résistance à la corrosion, utilisé dans les applications marines. L’étain renforce la résistance de l’alliage à la perte de zinc dans sa structure (désinfection par le zinc).
· Laiton d’aluminium
Avec 77,5% de cuivre, 20,5% de zinc et 2% d’aluminium qui augmente les performances anticorrosion, cet alliage de laiton est utilisé dans les tubes de condenseur et les échangeurs.
· Or nordique
Contient 89% de cuivre, 5% de zinc, 5% d’aluminium et 1% d’étain avec une apparence dorée, résistance au ternissement, antimicrobienne et non allergène. Cet alliage de laiton est utilisé pour fabriquer des pièces de monnaie et comme alternative à l’or réel.
· Laiton de cartouche
La composition de 70% de cuivre, 30% de zinc et moins de 0,07% de plomb confère à cet alliage de laiton des propriétés impressionnantes pour le travail à froid. Le laiton de cartouche est utilisé dans les composants matériels, les accessoires de plomberie et les étuis de munitions.
· Métal delta
En combinant 55% de cuivre, 41 à 43% de zinc, 1 à 3% de fer et d’autres traces d’éléments, le métal delta est un matériau dur. Son utilisation est courante dans les roulements, les engrenages et les vannes.
· Tombac au silicium
La composition 80% de cuivre, 16% de zinc et 4% de silicium en fait une excellente alternative à l’acier dans le moulage à la cire perdue.
· Laiton haut
Contient uniquement du cuivre et du zinc (65%, 35%) exhibant une grande résistance à la traction. Des articles tels que vis, rivets et ressorts sont fabriqués à partir de haut laiton.
Ressources supplémentaires:
Alliages de laiton – Source: AZO Materials
Trois formes différentes de laiton – Source: Sciencing
Processus d’estampage du laiton
L’estampage du laiton implique différents processus de formage qui transforment l’alliage de laiton en la forme désirée. Certains des processus d’estampage du laiton courants comprennent:
Découpe du laiton
Implique de découper la forme désirée de la pièce en laiton avec le diamètre du trou et l’espacement du bord au trou des paramètres importants. Lors de la découpe, il est important d’éviter la formation de bavures pour éviter le besoin de processus secondaires qui augmentent le délai et les coûts.
Perçage du laiton
Le perçage est une formation précise de trous pour les pièces estampées en laiton avec de plus petits trous, découpes ou fentes à l’intérieur du design principal. Il est possible d’exécuter la découpe et le perçage comme un seul processus.
Étirage du laiton
Le processus d’étirage constitue le processus d’estampage principal impliquant la soumission forcée de la pièce en laiton à travers une matrice correctement formée. L’étirage peut être superficiel ou profond selon la profondeur de la cavité de la matrice.
Pliage
Lors du pliage des pièces en laiton, vous les fixez en laissant une partie en saillie sur laquelle agit un plongeur pour initier un pli. Le pliage réussit généralement le dessin car entreprendre les processus en sens inverse peut entraîner une déformation.
Lors de la conduite du processus de pliage, les conseils suivants sont vitaux:
- Les rayons d’angle doivent être au minimum de la moitié de l’épaisseur de la pièce en laiton.
- Gardez les coins aigus et les découpes complexes au minimum pour réduire la formation de bavures.
- Faire un pli très près d’un trou peut entraîner une déformation.
- Les largeurs des languettes et encoches doivent être d’environ une fois et demie plus grandes que l’épaisseur du laiton.
Certains méthodes de pliage courantes comprennent:
i. Pliage à l’air: Utilise une matrice en forme de V pour plier des pièces en laiton dont l’épaisseur est plus petite que la matrice.
ii. Matriçage et Fond: Ces processus de pliage spécialisés sont effectués sur des cavités de matrice étroites avec une grande application de force.
Ressources supplémentaires:
Découpe de tôle – Source: KDM
Découpe et perçage – Source: Wikipedia
Étirage profond de la tôle – Source: KDM
Pièces détachées de pliage de tôle – Source: KDM
Outils dans l’estampage du laiton
L’estampage du laiton implique généralement l’application d’une force sur une pièce en laiton pour initier une forme désirée. Bien que vous puissiez exécuter ce processus sans outils très compliqués, pour de grandes pièces un système de matrice suffira.
Certains outils appropriés dans l’estampage du laiton comprennent:
a. Barre de pliage: Une barre de pliage vous permet d’effectuer des opérations de pliage en plaçant la pièce en laiton dessus et en appliquant une force.
b. Gabrielle: Facilite l’application d’une force lors de l’estampage manuel du laiton, fonctionnant de manière similaire à un poinçon.
c. Matrice d’estampage: Permet de réaliser des profils précis à partir de pièce en laiton en découpant et en formant lors de l’application de force via un poinçon. Vous pouvez avoir des matrices d’estampage à station unique ou multi-stations en fonction du nombre de jeux de matrices et de fonctions.
Méthodes de lubrification de l’estampage du laiton
L’assurance de lubrification pour le poinçonnage en laiton garantit que vos outils ne s’usent pas rapidement en utilisant des lubrifiants pour minimiser l’effet du frottement pendant le poinçonnage. Par conséquent, vous obtenez une utilisation plus durable et donc bénéficiez pleinement des outils.
Il existe deux méthodes principales de lubrification pour le poinçonnage en laiton :
Lubrification par contact
Dans cette méthode de lubrification, le lubrifiant entre en contact direct avec la pièce en laiton par application. L’application peut se faire par immersion, revêtement ou essuyage offrant une couverture la plus efficace et la plus constante.
Lubrification sans contact
L’application de lubrifiant dans cette méthode se fait par pulvérisation sous forme pouvant ou non utiliser une assistance d’air. C’est une méthode peu coûteuse mais gaspilleuse en termes de lubrifiant efficace et peut entraîner des incohérences.
Considérations lors de la sélection d’un système de lubrification pour le poinçonnage en laiton
La sélection d’un système de lubrification pour le poinçonnage en laiton est une décision à prendre en pesant les considérations suivantes :
Méthode d’application
L’utilisation manuelle du lubrifiant peut être réalisable lors de projets personnalisés. Cependant, lorsque les volumes sont une préoccupation, disposer d’un système d’alimentation central pour la lubrification est essentiel. Ce type de système peut garantir une alimentation régulière en lubrifiant, améliorant ainsi l’efficacité du processus.
Vitesse du système d’outillage
Il est important que votre système de lubrification soit au niveau de l’opération de l’unité de poinçonnage. De cette façon, il peut libérer la quantité de lubrifiant adéquate au rythme de presse du système d’outillage ou de l’avance en laiton.
Automatisation
De nombreux systèmes de lubrification sont automatisés mais peuvent nécessiter une surveillance pour suivre les niveaux de lubrifiant. Alors que certains peuvent indiquer la quantité de lubrifiant en ayant un seuil bas, d’autres peuvent présenter une pression réduite pendant l’application.
Largeur et épaisseur du matériau en laiton
Le système de lubrification doit être capable de déposer du lubrifiant sur toute la largeur du matériau en laiton pour une couverture efficace. De plus, lors de l’utilisation de la lubrification par contact, il peut être nécessaire de tenir compte de l’épaisseur du matériau en laiton pour permettre un dépôt précis.
Type d’alimentation en stock
Vous pouvez avoir soit une bobine, soit un stock vierge dans votre système, ce qui est particulièrement une préoccupation lors de l’utilisation de la lubrification par contact. Pour l’admission, lors de l’utilisation du stock vierge, il est nécessaire de faire passer le stock à travers le système de lubrification.
Type de lubrifiant
Il existe plusieurs types de lubrifiants tels que des lubrifiants à base de pétrole, solubles dans l’eau, synthétiques et même des huiles en fonction de la substance constitutive. Certains matériaux en laiton peuvent être incompatibles avec certains lubrifiants, ce qui en fait une considération nécessaire lors de la sélection du système de lubrification.
Application des pièces en laiton embouties
Les pièces en laiton embossé trouvent une variété d’utilisations telles que :
- Articles de bijouterie comme les médaillons.
- Composants médicaux
- Systèmes de verrouillage
- Pièces personnalisées comme engrenages, roulements et vannes
- Pièces pour une utilisation électronique et d’éclairage
Conclusion
Comme vous pouvez le constater, le poinçonnage en laiton est un processus polyvalent que vous pouvez utiliser pour fabriquer de nombreuses pièces.
Chez KDM, nous vous aiderons dans tous vos processus de fabrication en laiton.
Plus de ressources:
Poinçonnage haute vitesse – Source : KDM
Poinçonnage de métal – Source : Science Direct
Poinçonnage en métal embouti – Source : KDM
Pièces embouties en tôle – Source : KDM