Usinage CNC du laiton : Connaître son alliage, sa finition de surface et ses astuces

Au fil des ans, de nombreuses industries ont exploré l'application de la technologie CNC à différents métaux, et l'un de ces métaux est l'usinage CNC du laiton. Alliage de cuivre et de zinc, le laiton est un métal polyvalent largement utilisé dans l'industrie manufacturière en raison de ses propriétés uniques.

Les avantages sont nombreux, en particulier pour l'usinage de pièces complexes en laiton. Toutefois, il convient de prendre en compte certains éléments importants avant de procéder à l'usinage de pièces en laiton. usinage du laiton. C'est parti !

Qu'est-ce que l'usinage CNC du laiton ?

L'usinage CNC du laiton est un processus de fabrication spécialisé qui utilise la technologie de la commande numérique par ordinateur (CNC) pour automatiser la découpe, la mise en forme et la fabrication de pièces de machine en laiton. Les pièces finies en laiton ont un degré élevé d'exactitude et de précision qu'il serait difficile d'obtenir manuellement.

Bien que la fabrication de pièces en laiton à l'aide de la technologie Usinage CNC de l'acier inoxydableAvant de se lancer dans l'usinage, il est nécessaire de tenir compte de certains facteurs. Il s'agit notamment des propriétés du laiton lui-même, des différentes qualités et types de laiton et de la bonne technique CNC.

Principales propriétés du laiton qui en font un matériau adapté à l'usinage CNC

Malgré les avantages de la précision, de la vitesse et de l'efficacité de l'usinage CNC du laiton par rapport aux méthodes d'usinage traditionnelles, tous les métaux ne peuvent pas être traités par CNC. Toutefois, le laiton est l'un des métaux qui se prêtent le mieux à l'usinage CNC, en raison de ses excellentes propriétés.

Excellente usinabilité

L'usinabilité est la facilité avec laquelle un matériau peut être coupé (usiné) avec un outil de coupe. Plus l'usinabilité d'un métal est élevée, plus la production à grande échelle des pièces de ce métal est aisée. Le laiton est connu pour son excellente usinabilité, ce qui en fait un matériau idéal pour l'usinage CNC du laiton. L'une des raisons de la haute usinabilité du laiton est sa teneur en plomb.

Résistance à la corrosion

Le laiton présente une résistance élevée à la corrosion, ce qui est toujours souhaitable lors de la fabrication de pièces. La principale raison de cette résistance à la corrosion est que le laiton est un métal non ferreux, c'est-à-dire qu'il ne contient pas de fer à l'état naturel.

Bien qu'il puisse y avoir du fer dans les composants d'usinage CNC en laiton, selon le type d'alliage, cette quantité est trop faible pour altérer la résistance à la corrosion du laiton. En outre, la teneur élevée en cuivre et la présence d'aluminium dans certains types de laiton peuvent former des couches protectrices autour du métal, ce qui renforce encore sa capacité à résister à la corrosion.

Esthétique

L'attrait esthétique est l'une des propriétés essentielles que les fabricants prennent en compte lors de l'achat d'un produit. Usinage CNC du laiton. Il n'est donc pas surprenant que le laiton soit couramment utilisé par les fabricants de CNC, car il a une teinte dorée visuellement attrayante. Si l'or brillant est l'aspect le plus courant, en fonction des composants et des proportions, le laiton peut aussi être or rougeâtre, blanc argenté ou or rose.

L'aspect physique ne se limite pas à la couleur, car des facteurs tels que la texture et la finition de la surface contribuent également à l'esthétique. Le laiton excelle également dans ces propriétés, ce qui justifie son utilisation dans l'usinage CNC du laiton à des fins décoratives.

Malléabilité

La malléabilité d'un métal est sa capacité à être étiré en fils et en différentes formes sans se briser. Le laiton est un métal très malléable, ce qui en fait un excellent candidat pour la fabrication d'objets en laiton. Pièces de machines CNCLes machines peuvent facilement le manipuler pour lui donner la forme souhaitée.

La grande malléabilité du laiton est due à sa forte teneur en cuivre (67%), comme on le voit dans l'usinage CNC du cuivre. Par conséquent, les types d'alliages de laiton à faible teneur en cuivre ne seront pas aussi malléables que les autres.

Conductivité

Le laiton présente une conductivité thermique et électrique supérieure à celle de nombreux autres métaux, notamment en raison de sa forte teneur en cuivre. Dans l'usinage CNC, les matériaux à forte conductivité électrique ne sont pas seulement utiles pour concevoir des conducteurs spécialisés, mais aussi pour leur capacité à dissiper la chaleur.

Types d'alliages de laiton utilisés dans l'usinage CNC

Différentes qualités de laiton sont utilisées dans l'usinage CNC du laiton, chacune offrant des propriétés uniques pour des applications spécifiques. Voici quelques-uns des types d'alliages de laiton typiques utilisés :

C260 Laiton

Également connu sous le nom de laiton cartouche, le laiton C260 contient environ 70% de cuivre et 30% de zinc. Le laiton en cartouche est couramment utilisé par les machinistes CNC pour de multiples raisons, notamment sa résistance, sa ductilité et sa conductivité.

Avantages

• Utile pour les opérations CNC nécessitant un pliage, un emboutissage ou un formage important
• Rentabilité
• Une aptitude exceptionnelle à l'usinage à froid

Inconvénients

• Susceptible de se fissurer par corrosion sous contrainte

C360 Laiton

Ce type de laiton, également connu sous le nom de laiton de décolletage ou de laiton d'usinage CNC, contient jusqu'à 3% de plomb. La proportion de plomb dans le type d'alliage C360 est plus élevée que dans les alliages de laiton ordinaires, ce qui correspond à une amélioration significative de l'usinabilité.

Avantages

• Haute résistance à la corrosion
• Convient aux opérations exigeant des tolérances précises
• Peut supporter des contraintes et des charges plus élevées que la plupart des alliages de laiton.

Inconvénients

• Un peu cher

C220 Laiton

Le laiton C220 est communément appelé bronze commercial, ce qui est intéressant car il est toujours considéré comme un type d'alliage de laiton pour l'usinage CNC. Il est couramment utilisé dans les secteurs de l'architecture et de la bijouterie, car il présente une couleur riche, une grande solidité et une bonne résistance à la corrosion.

Avantages

• Excellente formabilité
• Résistance élevée à la corrosion, ce qui permet de l'utiliser pour les pièces marines
• Esthétique, si utile pour les bijoux

Inconvénients

• Peut encore se corroder dans des conditions difficiles, ce qui nécessite un traitement de recuit supplémentaire.

C464 Laiton

Également connu sous le nom de laiton de marine, le C464 contient environ 60-63% de cuivre, 37-40% de zinc et une faible proportion d'étain (moins de 1%). Comme son nom l'indique, le laiton naval est couramment utilisé pour l'usinage de pièces en laiton destinées à la marine.

Avantages

• Grande résistance à la corrosion, même dans l'eau de mer
• Utile pour la production de pièces en laiton résistantes
• Résistant à la dézincification (élimination sélective du zinc d'un alliage)

Inconvénients

• Peut se décolorer en cas d'exposition prolongée à l'eau.

Techniques courantes d'usinage CNC pour la fabrication de pièces en laiton sur mesure

L'usinage CNC offre un large éventail de techniques qui peuvent être utilisées pour fabriquer des pièces de machine en laiton. Parmi les différentes techniques existantes, l'usinage par fraisage-tournage est la plus courante.

Fraisage CNC

Ce processus d'usinage CNC permet de produire des pièces de machine personnalisées en enlevant des matériaux de la pièce à l'aide d'outils de coupe rotatifs. Lors de l'usinage CNC du laiton, la pièce en laiton reste immobile tandis que l'outil de coupe tourne.

Fraisage CNC est réalisée avec des machines qui utilisent différents axes, comme les machines à 3, 4 et 5 axes. Les fraiseuses à 5 axes offrent la plus grande flexibilité, car l'outil de coupe et la pièce en laiton peuvent tourner et se déplacer simultanément. Par conséquent, le fraisage CNC à 5 axes peut être utilisé pour produire des pièces en laiton avec des géométries très complexes, comme celles que l'on trouve dans l'industrie aérospatiale et médicale.

Tournage CNC

Cette technique d'usinage permet de produire des pièces mécaniques personnalisées en enlevant des matériaux d'une pièce à l'aide d'un outil de coupe stationnaire. Contrairement au fraisage CNC, dans le tournage CNC, la pièce en laiton tourne tandis que l'outil de coupe ne bouge pas.

Il existe différents types et configurations de Tours CNCL'usinage CNC du laiton est particulièrement adapté à la fabrication de pièces en laiton qui sont cylindriques ou creuses. L'usinage CNC du laiton est particulièrement adapté à la fabrication de pièces cylindriques ou creuses en laiton.

Options de finition de surface pour le laiton usiné CNC

Après l'usinage CNC des matériaux, il reste une étape essentielle qui consiste à éliminer les irrégularités de la surface de la pièce, à en améliorer l'aspect et l'esthétique, voire à en améliorer la fonctionnalité. Cette étape est connue sous le nom de finition de surfaceIl existe plusieurs options de finition pour les pièces en laiton.

Finition naturelle/usinée

Avec cette finition, les pièces en laiton usinées sont utilisées sans aucun traitement de surface. Cela se justifie d'un point de vue esthétique, car l'usinage CNC du laiton est naturellement agréable à l'œil. Les machinistes utilisent également une finition telle qu'usinée pour assurer la cohérence entre les différents lots et les tolérances dimensionnelles serrées.

L'inconvénient de la finition brute est toutefois un risque accru de dommages, car il n'y a pas de couche externe protectrice pour protéger la pièce en laiton des conditions difficiles. En outre, des marques visibles peuvent apparaître sur les pièces en laiton avec une finition telle qu'elle est usinée.

Polissage

Il s'agit de l'une des techniques de finition de surface les plus courantes, qui permet généralement d'obtenir une finition lisse et brillante. La technique de finition de surface par polissage fonctionne sur le principe de l'abrasion et utilise généralement des procédés d'usinage abrasifs. Cette technique peut être mécanique ou chimique.

Si le polissage est un procédé courant chez les machinistes en raison de sa simplicité, sa durabilité pose problème. En outre, le polissage chimique est relativement coûteux, d'autant plus lorsque les pièces en laiton présentent des géométries complexes.

Finition brossée

Il s'agit d'une autre option simple de finition de surface pour l'usinage CNC du laiton, qui consiste à utiliser des matériaux abrasifs ou des brosses métalliques pour créer des lignes parallèles sur la pièce en laiton. Cette technique est parfaite pour masquer les rayures et donner un aspect texturé.

Toutefois, cette technique présente des limites, notamment le risque élevé de dommages, en particulier pour les pièces en laiton complexes. En outre, le processus de brossage devient beaucoup plus difficile et prend beaucoup plus de temps avec les composants qui ont des géométries complexes.

Revêtement par poudre

Cette technique consiste à pulvériser de la poudre sèche par voie électrostatique sur des pièces d'usinage CNC en laiton personnalisées chargées électriquement. La charge électrique de la pièce en laiton a pour but de faire adhérer la poudre fluide à la surface du métal. Cette technique de finition présente de nombreux avantages, notamment l'amélioration de la durabilité et de la polyvalence, la réduction du temps de finition, le respect de l'environnement et une grande variation des couleurs.

Cependant, l'utilisation du revêtement par poudre comme finition de surface pour les pièces en laiton est limitée par son coût élevé. En outre, il peut être difficile d'obtenir des couches extrêmement fines, ce qui constitue un inconvénient majeur pour les pièces présentant des exigences de tolérance élevées et des complexités.

Défis et conseils pour les pièces usinées en laiton

Usinage CNC du laiton offre de nombreux avantages, mais tout n'est pas rose. L'usinage de pièces en laiton peut poser des problèmes aux machinistes. Il est essentiel de les connaître et de savoir comment les surmonter.

Défis pour l'usinage des pièces en laiton

Voici quelques défis auxquels les opérateurs sont confrontés lors de l'usinage CNC :

Usure des outils

Le laiton présente une excellente usinabilité, ce qui signifie qu'il peut être tourné à des vitesses et des avances élevées. Toutefois, lorsque la vitesse est trop élevée ou trop faible, une usure de l'outil peut se produire. L'efficacité du processus d'usinage s'en trouve réduite, de même que la productivité.

Surchauffe

Le laiton a un point de fusion bas et une conductivité thermique élevée. Il existe donc un risque que la pièce à usiner CNC en laiton retienne de grandes quantités de chaleur lors de l'usinage en raison de la friction et de la vitesse de rotation élevée de l'outil de coupe. La surchauffe qui s'ensuit peut entraîner une déformation de la pièce et de l'outil de coupe.

Formation des copeaux

Certaines qualités de laiton, comme le laiton C360, sont sujettes à une formation importante de copeaux lors de l'usinage. Ces copeaux sont longs et continus et peuvent facilement se briser pendant le processus d'usinage. La rupture et l'accumulation des copeaux peuvent provoquer des blocages dans la machine CNC, réduisant ainsi l'efficacité et la productivité.

Conseils pour l'usinage de pièces en laiton

Voici quelques conseils pour un usinage CNC efficace du laiton :

Utiliser des outils de coupe appropriés

En général, les outils en carbure ou à grande vitesse sont les options préférées, avec des revêtements tels que TiN (nitrure de titane) ou TiCN (carbonitrure de titane) pour augmenter la dureté et réduire les frottements. Si les outils en carbure offrent une meilleure résistance à l'usure, ainsi que des vitesses de coupe plus élevées, ils coûtent plus cher que les outils à grande vitesse. En outre, les outils à grande vitesse sont plus durables que les outils en carbure.

Investir dans des méthodes de refroidissement appropriées

Lors de l'usinage CNC du laiton, il existe un risque de surchauffe dans le dispositif d'usinage en raison de la friction et de la vitesse de rotation élevée de l'outil de coupe. Il est nécessaire de contrôler les températures pour éviter une baisse de la productivité, et les liquides de refroidissement et les lubrifiants sont généralement les meilleures options pour les opérateurs. Les liquides de refroidissement et les lubrifiants peuvent également faciliter l'évacuation des copeaux. Cependant, il existe différents types de liquides de refroidissement, et le choix du bon liquide dépend de la qualité du laiton, du type d'outil et de la qualité de l'acier. environnement d'usinage.

Considération de l'état de surface

Si une finition de surface doit être appliquée à la pièce en laiton, il est essentiel d'utiliser la bonne technique de finition et les outils appropriés pour cette technique. Le polissage, le brossage et le revêtement sont les finitions de surface les plus courantes appliquées aux pièces en laiton, mais il est nécessaire de maintenir un bon contrôle de la qualité du processus de finition. Cela implique de tester les pièces usinées pour s'assurer qu'elles sont conformes aux dimensions, à la fonctionnalité et à la tolérance requises.

Applications de l'usinage CNC du laiton

L'usinage CNC du laiton est utile dans l'industrie mécanique, décorative et même médicale. Cette procédure permet de créer les pièces suivantes :

• Vannes
• Bijoux
• Buses
• Charnières
• Boutons

Comment déterminer si le laiton est le matériau idéal pour votre projet CNC ?

Pour déterminer si le laiton est idéal pour votre projet d'usinage CNC du laiton, il convient d'examiner attentivement la question. Il est essentiel de tenir compte de l'utilisation de la pièce finale, qui détermine les exigences en matière de propriétés telles que la résistance, la malléabilité, la conductivité, etc.

Cependant, il peut être difficile pour vous de juger ou d'évaluer correctement ces propriétés, mais nous, chez xcmachining, sommes là pour vous ! Nous avons de l'expérience dans les domaines suivants usinage CNC sur mesure et nous possédons une grande expertise dans le choix des matériaux appropriés pour un projet CNC. Avec des capacités d'usinage à 3, 4 et 5 axes, nous pouvons fabriquer des pièces usinées complexes avec une précision et une tolérance élevées pour répondre à vos besoins spécifiques. Contactez-nous dès aujourd'hui et démarrez un nouveau projet !

Conclusion

L'usinage CNC du laiton est un processus spécialisé qui utilise la technologie de la commande numérique par ordinateur pour automatiser la fabrication de pièces en laiton. L'excellente usinabilité, la résistance à la corrosion et l'esthétique du laiton en font un matériau adapté aux projets CNC. Cependant, il faut tenir compte de certains défis, comme le choix de la bonne qualité de laiton et les options de finition de surface.

FAQ

Quel est le meilleur alliage de laiton à utiliser pour les pièces de machine en laiton ?

Cela dépend de l'application finale de la pièce en laiton, car les différents alliages ont des utilisations spécialisées. Le C360 est le meilleur pour l'usinage, tandis que le C464 est le meilleur pour les applications marines.

Le laiton se prête-t-il à l'usinage ?

Oui, le laiton possède une excellente capacité d'usinage et convient à la fabrication de composants complexes et à faible frottement.

Les pièces en laiton se corrodent-elles plus rapidement que celles en acier ?

Non, le laiton est très résistant à la corrosion car il est non ferreux. En revanche, l'acier est un alliage de fer et est plus sensible à la corrosion.