Tipi di ottone
Dai rubinetti dell'acqua del bagno ai componenti dei dispositivi ospedalieri, i tipi di ottone sono fondamentali per la produzione e l'ingegneria in molti settori. Lavorazione dell'ottone è ampiamente accettato per le sue parti esteticamente gradevoli, durevoli e resistenti alla corrosione. Tuttavia, non tutti i tipi di ottone sono uguali. Le materie prime del metallo vengono prima mescolate. Poi vengono lasciate solidificare. Segue l'alterazione delle proprietà e della forma del materiale.
Quindi, dal rame e dallo zinco si possono ricavare diversi tipi di ottone: ottone al piombo, ottone navale, ottone giallo e ottone rosso. Ognuno di questi ha proprietà distinte. Naturalmente, le applicazioni dei componenti in ottone sono altrettanto diverse.
Questa guida illustra più chiaramente queste diverse varianti e può aiutarti a scegliere la soluzione più adatta alle tue applicazioni di lavorazione CNC.
Che cos'è l'ottone?
L'ottone è una lega di rame e zinco. Questi componenti possono essere regolati per generare diverse composizioni di ottone. Generalmente, l'ottone è composto per il 67% da rame e per il 33% da zinco. I produttori adattano queste composizioni in base alle proprietà e alle applicazioni desiderate. Questo materiale è resistente alla corrosione e altamente lavorabile. È anche facile da modellare. Altre proprietà degne di nota sono la resistenza alle scintille e l'elevata conduttività.
Un lingotto di ottone
Il colore dell'ottone varia dal rosso al giallo. Dipende dalla percentuale di elementi come lo zinco nella composizione dell'ottone.
Proprietà dell'ottone
Di seguito sono descritte le proprietà dell'ottone, che comprendono proprietà fisiche e meccaniche.
Proprietà fisiche
Le proprietà fisiche dell'ottone includono una densità compresa tra 8.3 e 8.7 g/cm³, un punto di fusione compreso tra 900 °C e 940 °C e una conduttività termica compresa tra 120 e 180 W/m·K. Queste e altre proprietà fisiche sono evidenziate nella tabella.
| Proprietà fisica | Valore/Livello |
| Densità | Da 8.3 a 8.7 g / cm³ |
| Punto di Fusione | 900 ° C a 940 ° C |
| Conduttività Termica | da 120 a 180 W/m·K |
| Conduttività elettrica | Dal 28% al 43% IACS (International Annealed Copper Standard) |
| lavorabilità | Alto |
| Coefficiente di espansione termica | Da 18 a 20 x 10^-6/K |
| Resistenza alla corrosione | Durata |
Proprietà meccaniche
Le proprietà meccaniche più importanti dell'ottone sono le seguenti:
| proprietà meccanica | Valore/livello |
| Forza | Alto. L'ottone rosso è più forte dell'ottone giallo |
| Durezza | Da moderata ad alta. Aumenta con l'aggiunta di zinco. |
| Durezza | Buone |
| duttilità | Ottimo |
| Resistenza alla fatica | Ottimo |
| Resistenza al creep | Buone |
| Formabilità | Buone |
| lavorabilità | Alto |
Cosa sono Alpha e Beta Brass?
Esistono tre tipi principali di ottone: ottone alfa, ottone beta e ottone alfa-beta. La composizione e le proprietà dell'ottone differenziano queste tipologie. Pertanto, l'ottone alfa e quello beta sono le categorie più diffuse.
Alfa Ottone
Questa tipologia contiene meno del 37% di zinco. Gli ottoni di questa categoria sono duttili e morbidi. I produttori hanno difficoltà a formare e modellare l'ottone alfa. Alcuni degli articoli più popolari in ottone alfa sono viti, perni e bulloni.
Viti in ottone Alpha
Beta Ottone
L'ottone beta contiene più zinco, oltre il 45%. Chiamato anche ottone ad alto tenore di zinco, questa varietà è più resistente e dura. È anche meno duttile. I produttori utilizzano l'ottone beta per ferramenta per porte, testine per irrigatori e rubinetti, tra gli altri articoli.
Ottone Alfa-Beta
Poi c'è l'ottone alfa-beta, detto anche ottone duplex. Contiene dal 37% al 45% di zinco. Sebbene più resistente e duro dell'ottone alfa, si colloca in una posizione inferiore rispetto all'ottone beta sotto questi aspetti. È perfetto per i processi di lavorazione a caldo, da cui il suo altro nome, "ottone per lavorazione a caldo". L'ottone alfa-beta è comunemente utilizzato per la produzione di targhette, componenti di orologi e contatori ad ingranaggi.
Quali sono le leghe di ottone?
Le leghe di ottone includono l'ottone da taglio libero (C360), l'ottone da cartuccia (C260), l'ottone giallo (C270), l'ottone navale (C464), l'ottone dell'Ammiragliato (C443) e l'ottone rosso (C230). L'ottone è già una lega di rame e zinco, ma può essere ulteriormente legato per ottenere proprietà migliorate. Le proprietà dell'ottone che potrebbero richiedere miglioramenti sono il colore, la lavorabilità e la resistenza alla corrosione.
Gli agenti di lega coinvolti sono:
- Alluminio – Aggiunge durezza, resistenza e resistenza alla corrosione.
- Arsenico – Migliora la resistenza alla corrosione dell’ottone
- Guidare – Aggiunge morbidezza e malleabilità
- Nichel – Conferisce alla lega un aspetto argenteo. Aumenta inoltre la resistenza, l'usura e la resistenza alla corrosione.
- Manganese – Rende il metallo marrone.
Ecco maggiori informazioni sulle leghe di ottone;
Ottone automatico (C360)
L'ottone da taglio automatico contiene circa il 3% di piombo, che contribuisce alla sua eccezionale lavorabilità. Gli altri componenti includono il 35% di zinco e il 60% di rame. Essendo una lega di ottone ampiamente utilizzata per la tornitura CNC, è possibile utilizzarne i componenti per connettori, valvole e viti.
Cartuccia in ottone (C260)
Il C260 è ampiamente utilizzato nei componenti elettrici e negli elementi decorativi perché è altamente lavorabile. È facile da piegare e da stampare a freddo. È chiamato "ottone 70/30" perché contiene il 70% di rame e il 30% di zinco. Usatelo per applicazioni di stampaggio e non ve ne pentirete.
Ottone giallo (C270)
L'ottone giallo (C270) è apprezzato per il suo equilibrio tra resistenza alla corrosione, duttilità e resistenza. La lega rame-zinco 65/35 può essere meno malleabile del C260, ma è più resistente. Queste proprietà e la capacità di imbutitura profonda vengono applicate nella produzione di raccordi architettonici e nuclei di radiatori.
L'ottone navale contiene il 60% di rame, il 39% di zinco e l'1% di stagno. L'aggiunta di stagno rende questo ottone altamente resistente alla corrosione. Viene utilizzato principalmente in applicazioni con acqua di mare. Esempi di applicazioni sono valvole, alberi e scambiatori di calore marini.
Alberi in ottone navali
Ottone dell'Ammiragliato (C443)
Si tratta di un'altra lega di ottone ad alte prestazioni. Contiene circa lo 0.9-1.2% di stagno e il 70.0-73.0% di rame. La composizione dello zinco è di circa il 25-29%. Il rame, metallo di base, conferisce alla lega una conduttività e una duttilità caratteristiche. Lo stagno è responsabile della resistenza alla dezincificazione.
L'ottone dell'Ammiragliato contiene anche importanti oligoelementi, come piombo, ferro e arsenico. Il piombo aumenta la lavorabilità, il ferro migliora la raffinazione del grano e l'arsenico contribuisce alla resistenza alla corrosione da cloruri.
Ottone rosso (C230)
Contenendo l'85% di rame e il 15% di zinco, l'ottone rosso presenta un caratteristico colore rosso, indice dell'elevato contenuto di rame. Di conseguenza, questo tipo di ottone presenta un'eccellente conduttività e resistenza alla corrosione. Grazie alla sua elevata duttilità e morbidezza, è ideale per applicazioni di brasatura e formatura. Per saperne di più:Ottone rosso contro ottone giallo
Parte in ottone rosso
Per saperne di più sulla relazione tra ottone e rame, consulta:
Rame contro ottone.
Ottone rispetto ad altri metalli
Le possibili alternative all'ottone in un progetto di lavorazione CNC sono alluminio, bronzo, rame e acciaio inossidabile. Questi offrono diversi vantaggi, che vanno dalla resistenza alla corrosione alla conduttività.
Di seguito è riportata una tabella comparativa tra i quattro metalli e l'ottone.
| Metallo | Forza | Resistenza alla corrosione | lavorabilità | Costo | Applicazioni CNC comuni |
| alluminio (6061) | Inferiore o simile | Buone | Più elevato | Abbassare | Telai, alloggiamenti |
| Bronzo (C932) | Più elevato | Ottimo | Abbassare | Più elevato | Boccole, cuscinetti |
| Rame (C110) | Abbassare | Ottimo | Abbassare | Più elevato | Barre collettrici dei dissipatori di calore |
| Acciaio inossidabile (303) | Più elevato | Ottimo | Abbassare | Più elevato | Raccordi, alberi |
Vantaggi delle parti in ottone
Grazie alla sua capacità di legarsi ad altri metalli ed essendo uno dei più metalli resistenti alla corrosione, i componenti in ottone offrono i seguenti vantaggi. Naturalmente, la resistenza alla corrosione dell'ottone è il più importante.
Resistenza alla Corrosione – I pezzi lavorati in ottone nei gradi più diffusi sono altamente resistenti alla corrosione. Poiché l'alluminio contribuisce a questa resistenza alla corrosione, il livello di resistenza è proporzionale alla percentuale di alluminio presente. In alcune applicazioni, i produttori confrontano anche metodi di finitura come anodizzazione dell'ottone e altri trattamenti superficiali.
lavorabilità – La lavorazione dell'ottone è semplice grazie alla presenza del piombo. Questo significa che possiamo utilizzare macchinari diversi e realizzare un'ampia varietà di componenti con questo metallo. C'è libertà di progettazione e il costo dei componenti è gestibile perché gli utensili si usurano relativamente meno.
Conducibilità elettrica e termica – Per chi cerca componenti in grado di condurre elettricità e calore, l'ottone può essere un'ottima scelta. I componenti che generano calore e che devono essere dissipati il più possibile si adattano perfettamente alle parti in ottone.
Sustainability – Nell'era del riciclo e della ristrutturazione, l'ottone è un materiale di prima scelta per molti. È riciclabile, quindi le aziende possono aumentare il loro contributo alla sostenibilità.
Trucioli di ottone
estetica – Le diverse tipologie di ottone sono esteticamente gradevoli. Il loro utilizzo aggiunge valore al prodotto, disponibile in diverse tonalità, tra cui argento e oro.
Forza e Durezza – Non fraintendetemi. La malleabilità dell'ottone non lo rende debole. Anzi, una delle proprietà dell'ottone è la resistenza. Le applicazioni idonee dovrebbero richiedere una resistenza compresa tra 300 MPa e 600 MPa.
Il valore più alto si riferisce alle leghe di ottone temprate, mentre quello più basso si riferisce all'ottone ricotto. Il metallo presenta anche una certa durezza, adatta alle diverse applicazioni. Esiste un ottone semiduro con una durezza Rockwell B di 70-80 HRB. L'ottone da taglio automatico ha una durezza di circa 100 HRB. Alcune varietà possono raggiungere una durezza di 150 HRB.
Parti in ottone semiduro
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Limitazioni delle parti in ottone
I vantaggi sopra menzionati sono irresistibili, ma vale la pena considerare limitazioni quali la corrosione quando esposto ad alcuni materiali, problemi di prezzo e tossicità.
Corrosione
I componenti in ottone sono considerati molto resistenti alla corrosione, ma in alcune circostanze possono essere soggetti a questo problema. Uno dei più comuni è l'esposizione ad ammoniaca e acidi.
Qual è il tipo di ottone più economico? - La domanda sui costi
L'ottone per cartucce (C260) è in genere il tipo di ottone più conveniente per la produzione di componenti. Ha un alto contenuto di zinco, che si traduce in un basso costo del materiale. A parte questo, l'ottone è più costoso di molti altri materiali lavorabili tramite CNC. Se il costo è la vostra priorità assoluta, potreste prendere in considerazione i componenti lavorati in alluminio, che hanno i loro pro e contro. Per un confronto, consultate la nostra ampia offerta di alluminio e altri materiali lavorati a CNC sul nostro sito.
Tossicità
Sebbene l'ottone sia generalmente atossico, alcune delle sue qualità contengono piombo. Ciò significa che se si stanno considerando componenti per applicazioni delicate, ad esempio in ambito medico, è necessario scegliere con attenzione la qualità.
Come lavorare l'ottone
L'ottone continua a plasmare il mondo della produzione attraverso processi chiave come la lavorazione CNC, la forgiatura, l'estrusione e lo stampaggio della lamiera.
Lavorazione CNC in ottone
Poiché l'ottone è altamente lavorabile, questo è uno dei processi preferiti. I produttori di ottone utilizzano la lavorazione CNC per pezzi ad alta precisione, adatti a condizioni soggette a corrosione.
Lavorazione CNC ottone
Forgiatura in ottone
L'ottone può generalmente essere forgiato a caldo. Il metallo viene riscaldato a una temperatura specifica e poi modellato utilizzando un martello o una pressa. Altri tipi di forgiatura dell'ottone sono la forgiatura a freddo, la forgiatura a stampo aperto e la forgiatura a stampo chiuso.
Estrusione di ottone
Estrusioni in ottone
L'ottone può essere forzato attraverso una filiera per creare diverse sezioni trasversali. Si applicano quattro tipi di estrusione:
- Estrusione diretta
- Estrusione indiretta
- Estrusione idrostatica
- Estrusione a impatto
I componenti in ottone estruso trovano ampia applicazione, tra cui valvole e corrimano.
Stampaggio di lamiera
Parti stampate in ottone
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Applicazioni dell'ottone
Le parti in ottone trovano diverse applicazioni in settori quali l'architettura, l'idraulica, l'elettricità e l'elettronica, l'automotive, l'aerospaziale e gli strumenti musicali.
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Industria |
Usa caso |
Proprietà principali |
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architettonico |
Infissi, maniglie delle porte, corrimano |
Attrazione estetica |
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Oggetti per idraulica |
Rubinetti, raccordi, valvole |
Resistenza alla corrosione e durata |
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Elettrico ed elettronico |
Connettori, interruttori, terminali |
Conduttività elettrica, lavorabilità |
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Automotive |
Connettori elettrici, nuclei del radiatore |
Conduttività, resistenza alla corrosione e resistenza |
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Aeronautico |
Parti di alta precisione |
Precisione e forza |
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Strumenti musicali |
Sassofoni, tromboni e trombe |
Caratteristiche acustiche, malleabilità |
Interruttori e prese elettriche in ottone
Conclusioni
I diversi tipi di ottone offrono vantaggi a vari settori, come la resistenza alla corrosione, la lavorabilità e l'aspetto estetico. Conoscendo le diverse opzioni e le relative capacità, è possibile ordinare componenti di qualità che miglioreranno la propria attività. Per i team di approvvigionamento e i professionisti dell'ingegneria, il nostro servizio di lavorazione dell'ottone offre l'opportunità di fare le cose per bene fin dal primo tentativo. Realizziamo componenti per prestazioni ottimali, conformi agli standard globali e a costi inferiori.
FAQ
Cosa vale di più, l'ottone rosso o l'ottone giallo?
L'ottone rosso è più costoso dell'ottone giallo. Questo perché contiene più rame, che aumenta la resistenza alla corrosione e fa aumentare il costo del materiale.