Laiton, bronze ou cuivre : quel métal vous convient le mieux ?

Les métaux les plus utilisés pour Usinage CNC et la construction comprennent le laiton, le bronze et le cuivre. Ils possèdent de bonnes capacités de travail et sont des technologies dures. Même si ces métaux se ressemblent et ont des caractéristiques chimiques similaires, chacun présente certains avantages en fonction des caractéristiques principales et des utilisations. Pour choisir le bon métal pour vos projets, il est essentiel de comprendre certaines différences entre Laiton vs bronze vs cuivre.

Dans cet article, nous allons décrire ce que sont le laiton, le bronze et le cuivre en termes de structure de base, de nuances et d'alliages. En outre, nous comparerons leurs principales caractéristiques, leurs points forts et leurs points faibles spécifiques. À la fin de cet article, vous pourrez sélectionner le bon matériau pour l'usinage ou la construction.

Qu'est-ce que le laiton ?

Le laiton est un métal principalement composé de cuivre et de zinc avec d'autres additifs, comme le plomb, l'étain et l'aluminium. La teneur en cuivre par rapport au zinc varie, ce qui en fait un matériau métallique utile, à savoir le laiton.

Le laiton a une apparence brillante comme l'or et est généralement utilisé lorsque l'apparence du matériau est importante. Cependant, il est très apprécié pour sa capacité de rétention du son, sa ductilité et sa résistance à la rouille. Ainsi, il est utilisé dans l'électronique, les instruments harmonieux et la plomberie.

Propriétés principales :

Certaines des propriétés clés du laiton peuvent inclure :

• Haute malléabilité
• Bonne conductivité électrique
• Résistant à la corrosion
• Idéal pour un travail ou une découpe précise.

Qu'est-ce que le Bronze ?

Le bronze est généralement un alliage composé d'environ 88% de cuivre et 12% d'étain, mais avec de petites additions d'aluminium, de manganèse et de nickel. Le bronze est encore largement utilisé aujourd'hui et l'est depuis environ 5000 000 ans. De plus, il est plus dur et moins ductile que le laiton et on lui donne généralement une couleur brun rougeâtre.

Le bronze est très dur et résistant à l'usure, ce qui le rend adapté à de nombreuses applications. Il peut notamment s'agir de roulements, de matériaux utilisés dans l'industrie maritime et d'autres pièces fortement sollicitées. Il possède également une grande résistance à la corrosion, notamment à l'eau salée, ce qui le rend idéal pour une utilisation dans des endroits où le risque de contact avec l'eau salée est très élevé.

Propriétés principales :

Certaines des propriétés clés du bronze peuvent inclure :

• Haute résistance et durabilité
• Il présente une bonne résistance à la corrosion (notamment en milieu marin).
• Bonne résistance à l'usure
• La capacité de travailler avec certaines structures/formes

Qu'est-ce que le cuivre ?

Le cuivre est un élément chimique, un métal que l'on trouve dans son état standard dans la nature. En outre, il constitue l'un des meilleurs conducteurs de chaleur et d'électricité. Il a une couleur rouge-orange caractéristique et est largement utilisé dans les applications électriques, la distribution d'eau et la fabrication d'équipements industriels.

Il est important dans de nombreux secteurs car il conduit efficacement l'électricité, il ne favorise pas la croissance des bactéries et résiste à la corrosion.

Propriétés principales :

Certaines des propriétés clés du cuivre peuvent inclure :

• Excellentes propriétés de conduction électrique et thermique
• Éléments antibactériens provenant de la nature
• Haute ductilité
• Facile à former et à travailler

Principales différences entre le laiton, le bronze et le cuivre

Ainsi, tous ces éléments ont presque les mêmes propriétés et applications. Mais ils sont tous différents les uns des autres. Discutons de la différence entre le laiton, le bronze et le cuivre ;

1. Composition

Le laiton est fabriqué à partir de cuivre et de zinc, tandis que le bronze est fabriqué à partir de cuivre et d'étain avec des additifs comme l'aluminium ou le nickel. De plus, le cuivre est un métal qui n'est allié à aucun autre matériau ; c'est un matériau mono-élément.

2. Couleur et apparence

Le laiton a une couleur jaune doré et est donc couramment utilisé dans les œuvres ornementales. Le bronze est blanc argenté et a une couleur brun rougeâtre qui convient à la sculpture et aux utilisations industrielles. En revanche, le cuivre a une couleur rougeâtre brillante.

3. Résistance et durabilité

Le bronze est le type d'alliage le plus populaire et, d'un point de vue scientifique, le plus résistant de tous et ne subit que peu d'usure. Alors que le laiton et le bronze sont tous deux des matériaux assez malléables, le laiton est relativement plus fragile que le bronze et le cuivre est le moins durci des trois.

4. Résistance à la corrosion

Le bronze présente des valeurs de corrosion très élevées, notamment dans les conditions marines. Le laiton est moyennement résistant à la corrosion et peut être utilisé dans les articles ménagers, tandis que le cuivre est résistant mais formera un film protecteur en guise de caractéristique supplémentaire.

5. Malléabilité

Les propriétés de ces deux métaux incluent une grande malléabilité, ce qui signifie qu'ils peuvent être facilement martelés et laminés. Leur malléabilité comparativement moyenne est principalement due au fait que le bronze est relativement difficile à façonner par rapport aux deux autres.

6. Coût

Le laiton est généralement moins cher que le bronze, bien que le cuivre soit légèrement plus cher en raison de la résistance et de la flexibilité du matériau. Les équipements fabriqués en cuivre sont un peu plus chers que ceux fabriqués avec les deux autres métaux, en grande partie parce que le cuivre est généralement plus cher que le fer ou l'aluminium.

7. Applications

Le laiton est souvent utilisé dans les pièces exposées au décor ainsi que dans les matériaux de plomberie. En revanche, le bronze est largement utilisé dans les industries et la quincaillerie marine.

Caractéristiques	Laiton	Bronze	Cuivre
Composition	Cuivre + Zinc	Cuivre + Étain (et autres éléments)	Cuivre pur
Couleur	Du jaune à l'or	Brun rougeâtre	Rougeâtre
Résistance (MPa)	200 – 700 MPa	300 – 900 MPa	210 – 350 MPa
Résistance à la corrosion	Modéré (Note : 2-3/5)	Élevé (Note : 4-5/5)	Modéré (Note : 3-4/5)
Malléabilité	Haut (facile à façonner)	Modéré (façonnage limité)	Haut (facile à façonner)
Coût (USD par kg)	$3 – $7	$5 – $15	$6 – $10
Applications courantes	Objets de décoration, accessoires de plomberie	Quincaillerie marine, composants industriels	Câblage électrique, plomberie

Applications courantes du laiton

Voici les applications populaires du laiton :

1. Instruments de musique – trompettes, cors et saxophones.
2. Appareils de plomberie – Vannes, robinets et tuyaux.
3. Accessoires – Lampes, embellissements de meubles.
4. Pièces mécaniques – Engrenages, serrures.
5. Bijoux – bijoux bon marché et durables.

Applications courantes du cuivre

Voici les applications populaires du cuivre :

1. Câblage électrique – Installation de fils pour propriétés résidentielles et commerciales.
2. Études Appliquées – Matériaux & Composants – Plomberie – Tuyaux et raccords.
3. Electronique – Circuits imprimés et connecteurs.
4. Matériaux de toiture – Travaux de bardage pour résister aux intempéries.
5. Soins de santé – Utilisation de fongicides et de bactéricides dans les appareils médicaux.

Applications courantes du bronze

Voici les applications populaires du bronze :

1. Chez les revendeurs d'équipements et de fournitures marines, les produits spécifiques inclus sont les hélices, les pompes, les accessoires et le matériel marin.
2. Equipements industriels – Arbres, moyeux, accouplements, engrenages, pièces de moteur – Roulements et bagues.
3. Sculptures et art – D’un point de vue artistique, d’autres sections qui présentent des variétés de statues en bronze coulé comprennent :
4. Équipement – équipement antidéflagrant utilisé dans des environnements explosifs.
5. Engrenages et fixations – Ils sont toujours de qualité supérieure, en particulier pour les machines lourdes.

Nuances de bronze, de cuivre et de laiton

Le laiton, le bronze et le cuivre sont disponibles dans différentes qualités sur le marché. Ils ont tous des compositions et des résistances différentes. Leurs applications sont donc également différentes. Le tableau suivant nous aidera à comprendre la différence entre leurs qualités :

Métal	Grade	Composition	Résistance (MPa)	Utilisation typique
Bronze	C93200	Cuivre 88%, Étain 8%, Plomb 4%	310 – 480	Roulements, bagues
	C95400	Cuivre 85%, Aluminium 8%, Fer 5%	380 – 550	Accastillage marin, pièces de pompe
	C67500	Cuivre 90%, étain 10%	400 – 650	Applications structurelles
Cuivre	C11000	Cuivre pur (cuivre 99,9%)	210 – 350	Câblage électrique, plomberie
	C12200	Cuivre sans oxygène (cuivre 99,95%)	210 – 350	Applications électriques haut de gamme
Laiton	C36000	Cuivre 61%, Zinc 35%, Plomb 2%	200 – 300	Fixations, raccords de plomberie
	C26800	Cuivre 65%, Zinc 35%	250 – 400	Applications décoratives

Avantages et inconvénients du laiton

Voici quelques-uns des principaux avantages et inconvénients du laiton :

Avantages :

• Ductile – Capacités de pliage et de moulage ainsi que facilité de perçage et de découpe.
• Résistant à la corrosion – Convient particulièrement pour la plomberie et pour les travaux ornementaux.
• Fonctionnel – Aspect de surface semblable à celui de l'or.
• Plus abordable – Comparé au cuivre et au bronze plus chers.
• Absorption du son – Le matériau le plus recherché dans les instruments de musique.

Limites:

• Faible résistance – Ce procédé n'est pas adapté à une utilisation intensive dans les industries manufacturières.
• Conductivité modérée – moins conducteur que le cuivre.
• Peut changer de couleur – Selon la surface exposée au matériau, il y a de fortes chances que son aspect brillant change.
• Sensible à la dézincification – On constate souvent que le zinc se dissout dans certaines circonstances.
• Résistance à l’usure inférieure – La résistance à l’usure du laiton est inférieure à celle du bronze.

Avantages et inconvénients du cuivre

Voici quelques-uns des principaux avantages et inconvénients du cuivre :

Avantages

• Conductivité plus élevée – Idéal pour une utilisation dans le câblage électrique.
• Plomberie et applications extérieures – Le matériau est résistant à la corrosion pour une utilisation en eau froide ou chaude.
• Caractéristiques antibactériennes – Convient pour une utilisation dans le secteur des soins de santé.
• Fusible – Peut être plié en fils ou roulé en feuilles avec une force négligeable.
• Long service – Fort, avec la capacité de supporter des conditions défavorables.

Limites

• Rigide - Le cuivre est plus cher que le laiton et le bronze dans sa forme la plus pure.
• Douceur – Considérablement moins résistant à la pression mécanique…
• Oxydation –Peut produire une couche d’oxyde protecteur sur la surface du matériau en un certain temps.
• Lourd- Le cuivre est relativement lourd, ce qui le rend inadapté à certaines applications.
• Sensible aux rayures – le regard se gratte facilement.

Avantages et inconvénients du bronze

Voici quelques-uns des principaux avantages et inconvénients du Bronze :

Avantages :

• Durable – Convient pour une utilisation dans des endroits susceptibles de subir des frottements, tels que les roulements et les bagues.
• Nature à haute résistance à la traction – Résistance à la traction supérieure à celle des métaux en laiton et en cuivre.
• Non corrosif– Convient aux applications marines.
• Faible usure – Convient à une utilisation lorsque deux surfaces sont en contact direct l'une avec l'autre.
• Usinage facile – Ils peuvent être facilement formés ou coupés dans n'importe quelle forme souhaitée.

Limites:

• Peut coûter plus cher que le laiton – Le matériau coûte plus cher car il s’agit d’un alliage.
• Plus lourd – Elle ne peut pas être utilisée lorsqu’une porte plus légère est souhaitable.
• Moins conducteur – Il n’est pas adapté à des fins électriques.
• La fragilité – Il peut être moins ductile que celui du laiton ou du cuivre.
• Chlorures – Vulnérable aux chlorures, peut se dégrader dans des conditions extrêmes de chlorure.

Alliages de bronze, de cuivre et de laiton

Le laiton, le bronze et le cuivre sont disponibles sur le marché sous différents alliages. Ils ont tous des propriétés et des applications différentes. Le tableau suivant nous aidera donc à comprendre la différence entre leurs alliages :

Métal	Nom de l'alliage	Composition	Propriétés	Applications typiques
Bronze	Bronze d'aluminium	Cuivre 90%, Aluminium 10%	Résistant à la corrosion, haute résistance	Composants marins, vannes
	Bronze au silicium	Cuivre 96%, Silicium 4%	Excellente résistance à la corrosion	Connecteurs électriques, quincaillerie marine
	Bronze phosphoreux	Cuivre 90%, Étain 10%, Phosphore 1%	Résistant à l'usure, bonne élasticité	Ressorts, contacts électriques
Cuivre	Cuivre-Nickel	Cuivre 70%, Nickel 30%	Résistant à la corrosion, solide	Applications marines, échangeurs de chaleur
	Cuivre-Argent	Cuivre 92%, Argent 8%	Résistance et conductivité améliorées	Électronique, bijoux
Laiton	Laiton de décolletage	Cuivre 60%, Zinc 35%, Plomb 2%	Bonne usinabilité	Vis, écrous et boulons
	Cartouche en laiton	Cuivre 70%, Zinc 30%	Haute ductilité	Douilles de munitions, raccords de plomberie

Quand choisir le laiton ?

Vous pouvez utiliser des composants en laiton en fonction des exigences ci-dessous :

• Lorsqu'une entreprise décide qu'elle doit trouver un équilibre entre beauté et praticité
• Pour les applications où le matériau nécessite une protection modérée contre la corrosion
• Particulièrement adapté à une utilisation dans les instruments de musique, la plomberie et les pièces de précision.

Quand choisir le bronze ?

Vous pouvez utiliser du bronze pour fabriquer vos composants en fonction des exigences ci-dessous :

• Si la solidité et la résistance à la corrosion du matériau sont deux facteurs essentiels
• Spécialement conçu pour une utilisation intensive, marine ou industrielle.
• Idéal pour les roulements, les bagues et les statues

Quand choisir le cuivre ?

Vous pouvez utiliser du cuivre pour fabriquer vos composants en fonction des exigences ci-dessous :

• Plus précisément, lorsque la conductivité électrique ou thermique devient un critère primordial
• Concernant le câblage électrique, les éléments chauffants et la plomberie.
• Parfait pour une utilisation là où l'abrasion, les rayures et la résistance bactérienne sont souhaitables.

Conclusion

En conclusion, les propriétés du laiton, du bronze et du cuivre sont distinctes et les rendent donc appropriés à une utilisation dans diverses applications. Vous pouvez utiliser la résistance à la traction élevée et les propriétés de roulement de Bronze, les propriétés électriques et thermiques du cuivre, ou la facilité de mise en forme du Laiton. Leur choix peut grandement affecter les performances finales d'un travail particulier. C'est pourquoi, lorsque vous comparez les caractéristiques de différents métaux, vous connaissez vos besoins et savez quand choisir l'un ou l'autre métal à des fins d'usinage et de construction.

Questions fréquemment posées

Q1 : Quel métal convient le mieux au câblage électrique ?

Le cuivre est repris car il est un meilleur conducteur d'électricité que tout autre métal.

Q2 : Le laiton peut-il se corroder ?

Il présente une résistance à la corrosion satisfaisante mais est vulnérable à la fissuration par corrosion sous contrainte dans certaines nuances.

Q3 : Le bronze est-il plus résistant que le laiton ?

Oui, le bronze est relativement plus solide et plus résistant que le laiton.

Q4 : Dans quelles situations dois-je remplacer le laiton par du bronze ?

R : Le bronze peut être appliqué dans des conditions de charge de traction élevée et de corrosion, c'est-à-dire dans l'eau salée ou dans des endroits où il est susceptible de subir une usure importante.