Types de laiton : choisissez celui qui convient le mieux à vos applications

Types de laiton

Des robinets de votre salle de bain aux pièces d'appareils médicaux dans les hôpitaux, les différents types de laiton sont essentiels à la fabrication et à l'ingénierie dans de nombreuses industries. Usinage du laiton est largement reconnue pour ses pièces esthétiques, durables et résistantes à la corrosion. Cependant, tous les types de laiton ne sont pas identiques. Les matières premières du métal sont d'abord mélangées, puis laissées à solidifier. On modifie ensuite les propriétés et la forme du matériau. 

Ainsi, à partir du cuivre et du zinc, on obtient différents types de laiton : le laiton au plomb, le laiton naval, le laiton jaune et le laiton rouge. Chacun possède des propriétés distinctes. Bien entendu, les applications des pièces en laiton sont tout aussi diverses. 

Ce guide met en lumière ces différentes variétés. Il vous aidera à déterminer la variété la mieux adaptée à vos applications d'usinage CNC. 

Qu'est-ce que le laiton ?

Le laiton est un alliage de cuivre et de zinc. La composition de cet alliage peut être ajustée pour obtenir différentes compositions. Généralement, le laiton est composé de 67 % de cuivre et de 33 % de zinc. Les fabricants ajustent ces proportions en fonction des propriétés et des applications souhaitées. Ce matériau est résistant à la corrosion et très usinable. Il est également facile à mettre en forme. Parmi ses autres propriétés notables, citons sa résistance aux étincelles et sa conductivité élevée. 

Un lingot de laiton

La couleur du laiton varie du rouge au jaune. Elle dépend de la proportion d'éléments tels que le zinc dans sa composition. 

Propriétés du laiton

Les propriétés du laiton, notamment ses propriétés physiques et mécaniques, sont décrites ci-dessous. 

Propriétés physiques 

Les propriétés physiques du laiton comprennent une densité de 8.3 à 8.7 g/cm³, un point de fusion de 900 °C à 940 °C et une conductivité thermique de 120 à 180 W/m·K. Ces propriétés, ainsi que d'autres, sont mises en évidence dans le tableau.

Propriétés mécaniques 

Les propriétés mécaniques notables du laiton sont les suivantes : 

Que sont les cuivres Alpha et Beta ?

Il existe trois principaux types de laiton : Laiton alpha, laiton bêta et laiton alpha-bêta. La composition et les propriétés du laiton permettent de différencier ces types. Ainsi, le laiton alpha et le laiton bêta sont des catégories de laiton courantes. 

Alpha Laiton 

Ce type de laiton contient moins de 37 % de zinc. Les laitons de cette catégorie sont ductiles et tendres. Les fabricants peuvent facilement les façonner. Parmi les articles les plus courants en laiton alpha, on trouve les vis, les goupilles et les boulons. 

Vis en laiton Alpha

Bêta Laiton

Le laiton bêta contient plus de zinc (plus de 45 %). Également appelé laiton à haute teneur en zinc, ce type de laiton est plus résistant et plus dur. Il est aussi moins ductile. Les fabricants utilisent le laiton bêta pour la fabrication de ferrures de porte, de têtes d'arrosage automatique et de robinets, entre autres. 

Laiton Alpha-Bêta

Il y a ensuite le laiton alpha-bêta, également appelé laiton duplex. Il contient de 37 % à 45 % de zinc. Bien que plus résistant et plus dur que le laiton alpha, il est moins performant que le laiton bêta dans ces domaines. Il est parfaitement adapté aux procédés de travail à chaud, d'où son autre nom, « laiton pour travail à chaud ». Le laiton alpha-bêta est couramment utilisé pour la fabrication de plaques signalétiques, de pièces d'horlogerie et de compteurs à engrenages. 

Quels sont les alliages de laiton ? 

Les alliages de laiton comprennent le laiton de décolletage (C360), le laiton à cartouches (C260), le laiton jaune (C270), le laiton naval (C464), le laiton d'amirauté (C443) et le laiton rouge (C230). Le laiton est déjà un alliage de cuivre et de zinc, mais on peut y ajouter d'autres alliages pour améliorer ses propriétés. Parmi les propriétés du laiton susceptibles d'être améliorées figurent la couleur, l'usinabilité et la résistance à la corrosion. 

Les agents d'alliage impliqués sont :

• Aluminium – Apporte dureté, résistance et résistance à la corrosion.
• Arsenic – Améliore la résistance à la corrosion du laiton 
• Diriger – Apporte douceur et malléabilité  
• Nickel – Donne à l'alliage un aspect argenté. Augmente également sa résistance, sa résistance à l'usure et sa résistance à la corrosion.  
• Manganèse – Donne une couleur brune au métal.

Voici plus d'informations sur les alliages de laiton ;

Laiton de décolletage (C360) 

Le laiton de décolletage contient environ 3 % de plomb, ce qui lui confère une usinabilité exceptionnelle. Il est également composé de 35 % de zinc et de 60 % de cuivre. Cet alliage de laiton, couramment utilisé en tournage CNC, permet de réaliser des pièces pour des connecteurs, des vannes et des vis. 

Cartouche Laiton (C260) 

Le C260 est largement utilisé dans la fabrication de composants électriques et d'objets décoratifs grâce à sa grande malléabilité. Il se plie et se forme à froid facilement. Appelé « laiton 70/30 », il est composé de 70 % de cuivre et de 30 % de zinc. Son utilisation pour l'emboutissage est un gage de qualité. 

Laiton jaune (C270) 

Le laiton jaune (C270) est apprécié pour son bon équilibre entre résistance à la corrosion, ductilité et robustesse. L'alliage cuivre-zinc 65/35 est peut-être moins malléable que le C260, mais il est plus résistant. Ces propriétés et la capacité d'emboutissage profond sont mises à profit dans la fabrication d'éléments architecturaux et de noyaux de radiateurs. 

Laiton naval (C464) 

Le laiton naval est composé de 60 % de cuivre, 39 % de zinc et 1 % d'étain. L'ajout d'étain lui confère une excellente résistance à la corrosion. Il est principalement utilisé dans les applications en eau de mer, notamment pour les vannes, les arbres d'hélice et les échangeurs de chaleur marins.

arbres de transmission en laiton naval

Amirauté Laiton (C443) 

Il s'agit d'un autre alliage de laiton haute performance. Il contient environ 0.9 à 1.2 % d'étain et 70.0 à 73.0 % de cuivre. Sa teneur en zinc est d'environ 25 à 29 %. Le cuivre, métal de base, confère à l'alliage une conductivité et une ductilité caractéristiques. L'étain assure sa résistance à la dézincification. 

Le laiton d'amirauté contient également d'importants oligo-éléments, tels que le plomb, le fer et l'arsenic. Le plomb améliore l'usinabilité, le fer affine le grain et l'arsenic assure la résistance à la corrosion par les chlorures. 

Laiton rouge (C230)

Composé à 85 % de cuivre et à 15 % de zinc, le laiton rouge possède une couleur rouge caractéristique, témoignant de sa forte teneur en cuivre. De ce fait, ce laiton présente une excellente conductivité et une grande résistance à la corrosion. Grâce à sa ductilité et à sa souplesse supérieures, il est particulièrement performant dans les applications de brasage et de formage. 

pièce en laiton rouge

Pour en savoir plus sur la relation entre le laiton et le cuivre, consultez:

Cuivre contre laiton. 

Le laiton comparé à d'autres métaux

Dans un projet d'usinage CNC, l'aluminium, le bronze, le cuivre et l'acier inoxydable peuvent remplacer le laiton. Ces matériaux offrent divers avantages, notamment en matière de résistance à la corrosion et de conductivité. 

Vous trouverez ci-dessous un tableau comparatif des quatre métaux par rapport au laiton. 

Avantages des pièces en laiton

Grâce à sa capacité à s'allier à d'autres métaux et au fait qu'il soit l'un des plus métaux résistants à la corrosionLes pièces en laiton offrent les avantages suivants. Bien entendu, la résistance à la corrosion du laiton est le principal.

Résistance à la corrosion Les pièces usinées en laiton des nuances les plus courantes présentent une excellente résistance à la corrosion. L'aluminium contribuant à cette résistance, le niveau de résistance est proportionnel à sa teneur. Dans certaines applications, les fabricants comparent également les méthodes de finition telles que… anodisation du laiton et autres traitements de surface.

Usinabilité L'usinage du laiton est aisé grâce à sa teneur en plomb. Cela permet d'utiliser différentes machines et de fabriquer une grande variété de pièces à partir de ce métal. La conception est libre et le coût des pièces reste maîtrisé car l'usure des outils est relativement faible. 

Conductivité électrique et thermique Pour ceux qui recherchent des pièces conductrices d'électricité et de chaleur, le laiton est un excellent choix. Les composants qui génèrent de la chaleur et doivent la dissiper au maximum fonctionnent de manière optimale avec des pièces en laiton. 

Durabilité À l’heure du recyclage et de la rénovation, le laiton demeure un matériau de choix pour beaucoup. Recyclable, il permet aux entreprises de renforcer leurs efforts en matière de développement durable. 

copeaux de laiton

Esthétique Les différents types de laiton sont esthétiquement plaisants. Leur utilisation confère une valeur ajoutée au produit, disponible dans différentes nuances, notamment argent et or. 

Force et dureté Ne vous méprenez pas : la malléabilité du laiton ne le rend pas fragile. Au contraire, la résistance est l’une de ses propriétés. Les applications appropriées doivent présenter une résistance comprise entre 300 et 600 MPa. 

La valeur la plus élevée concerne les alliages de laiton trempés durs, tandis que la plus basse concerne le laiton recuit. Le métal présente également une dureté adaptée aux applications concernées. Le laiton semi-dur a une dureté Rockwell B de 70 à 80 HRB. Le laiton de décolletage a une dureté d'environ 100 HRB. Certaines variétés peuvent atteindre 150 HRB. 

Pièces en laiton semi-dur

Limitations des pièces en laiton

Les avantages mentionnés ci-dessus sont indéniables, mais il convient de prendre en compte les limitations telles que la corrosion au contact de certains matériaux, les problèmes de prix et la toxicité. 

Corrosion 

Les pièces en laiton sont certes très appréciées pour leur résistance à la corrosion, mais elles y sont sensibles dans certaines circonstances, notamment lorsqu'elles sont exposées à l'ammoniaque et aux acides. 

Quel est le type de laiton le moins cher ? – La question du coût

Le laiton pour cartouches (C260) est généralement le laiton le plus abordable pour la fabrication de pièces. Sa teneur élevée en zinc se traduit par un faible coût. Cela dit, le laiton est plus cher que plusieurs autres matériaux usinables par commande numérique. Si le coût est votre priorité absolue, vous pourriez envisager des pièces usinées en aluminium, qui présentent chacune leurs avantages et leurs inconvénients. Consultez notre site pour découvrir notre vaste sélection de produits en aluminium et autres matériaux usinés CNC, à des fins de comparaison. 

Phytotoxicité

Bien que le laiton soit généralement non toxique, certaines qualités contiennent du plomb. Par conséquent, si vous envisagez d'utiliser des pièces pour des applications sensibles, par exemple dans le domaine médical, il est essentiel de choisir la qualité avec soin. 

Comment traiter le laiton 

Le laiton continue de façonner le monde de la fabrication grâce à des procédés clés tels que l'usinage CNC, le forgeage, l'extrusion et l'emboutissage de tôles. 

Usinage CNC en laiton 

Le laiton étant un matériau très usinable, l'usinage CNC est l'un des procédés privilégiés. Les fabricants de laiton utilisent cette technique pour produire des pièces de haute précision adaptées aux environnements corrosifs. 

Usinage CNC du laiton

Forgeage en laiton 

Le laiton peut généralement être forgé à chaud. Le métal est chauffé à une température spécifique puis mis en forme à l'aide d'un marteau ou d'une presse. Parmi les autres types de forgeage du laiton, on trouve le forgeage à froid, le forgeage à matrice ouverte et le forgeage à matrice fermée. 

Extrusion du laiton

profilés en laiton 

Le laiton peut être extrudé à travers une filière pour créer différentes sections transversales. Quatre types d'extrusion sont possibles ;

• Extrusion directe 
• Extrusion indirecte 
• Extrusion hydrostatique 
• Extrusion par impact 

Les pièces en laiton extrudé ont une large gamme d'applications, notamment les vannes et les rampes. 

Estampage de tôle

pièces estampées en laiton

Applications du laiton

Les pièces en laiton ont des applications diverses dans des secteurs tels que l'architecture, la plomberie, l'électricité et l'électronique, l'automobile, l'aérospatiale et les instruments de musique. 

Interrupteurs et prises électriques en laiton

En conclusion 

Les différents types de laiton offrent des avantages variés à différents secteurs industriels, tels que la résistance à la corrosion, l'usinabilité et un aspect esthétique. En comprenant les différentes options et leurs caractéristiques, vous pouvez commander des pièces de qualité qui optimiseront votre activité.  Pour les équipes d'approvisionnement et les professionnels de l'ingénierie, notre service d'usinage du laiton Nous vous offrons la possibilité de réussir du premier coup. Nous fabriquons des pièces pour une performance optimale, conformes aux normes internationales et à moindre coût. 

QFP

Lequel vaut le plus, le laiton rouge ou le laiton jaune ?

Le laiton rouge est plus cher que le laiton jaune. Cela s'explique par sa teneur plus élevée en cuivre, qui améliore sa résistance à la corrosion et augmente le coût du matériau.