Ottone, bronzo o rame: qual è il metallo più adatto a te?

I metalli più utilizzati per Lavorazione CNC e la costruzione includono ottone, bronzo e rame. Hanno buone capacità di lavorazione e sono tecnologie dure. Anche se questi metalli sembrano simili e hanno caratteristiche chimiche simili, ognuno ha alcuni vantaggi a seconda delle caratteristiche principali e degli usi. Per scegliere il metallo giusto per i tuoi progetti, è fondamentale comprendere alcune differenze tra ottone contro bronzo contro rame.

Quindi, in questo articolo, descriveremo cosa sono l'ottone, il bronzo e il rame in termini di struttura di base, gradi e leghe. Oltre a questo, confronteremo le loro caratteristiche principali, i punti di forza e di debolezza specifici. Alla fine di questo articolo, puoi selezionare il materiale giusto per scopi di lavorazione o costruzione.

Cos'è l'ottone?

L'ottone è utilizzato come un elemento metallico che consiste principalmente di rame e zinco con altri additivi, ad esempio piombo, stagno e alluminio. Il contenuto di rame rispetto allo zinco varia, rendendolo un materiale metallico utile, ad esempio l'ottone.

L'ottone ha un aspetto lucido come l'oro e di solito viene utilizzato quando l'aspetto del materiale è importante. Tuttavia, è molto apprezzato per la sua capacità di trattenere il suono, duttilità e resistenza alla ruggine. Quindi, viene utilizzato nell'elettronica, negli strumenti armonici e nell'idraulica.

Proprietà principali:

Alcune delle proprietà principali dell'ottone possono includere:

• Elevata malleabilità
• Buona conduttività elettrica
• Resistente alla corrosione
• Molto adatto per lavori o tagli di precisione.

Cos'è il bronzo?

Il bronzo è, in genere, una lega che consiste di circa 88% di rame e 12% di stagno, ma con piccole aggiunte di alluminio, manganese e nichel. Ancora oggi il bronzo è ampiamente utilizzato ed è stato utilizzato per gli ultimi 5000 mila anni circa. Inoltre, è più duro e meno duttile dell'ottone e in genere ha un colore bruno-rossastro.

Il bronzo contiene caratteristiche di elevata durezza e resistenza all'usura che lo rendono adatto a molte applicazioni. Queste possono includere cuscinetti, il materiale utilizzato nell'industria marina e altre parti sottoposte a carichi pesanti. Possiede inoltre un'ottima resistenza alla corrosione, in particolare da acqua salata, rendendolo quindi ideale per l'uso in cui la possibilità di entrare in contatto con acqua salata è molto alta.

Proprietà principali:

Alcune delle proprietà principali del bronzo possono includere:

• Elevata resistenza e durata
• Presenta una buona resistenza alla corrosione (soprattutto in ambienti marini).
• Buona resistenza all'usura
• La capacità di lavorare con determinate strutture/forme

Cos'è il rame?

Il rame è un elemento chimico, un metallo che si trova nel suo stato standard in natura. Oltre a questo, forma uno dei migliori conduttori di calore ed elettricità. Ha un caratteristico colore rosso-arancio ed è ampiamente utilizzato in applicazioni elettriche, distribuzione idrica e nella produzione di apparecchiature industriali.

È importante in molti settori perché conduce efficacemente l'elettricità, non favorisce la crescita dei batteri e resiste alla corrosione.

Proprietà principali:

Alcune delle proprietà principali del rame possono includere:

• Eccellenti proprietà di conduttività elettrica e termica
• Elementi antibatterici che provengono dalla natura
• Elevata duttilità
• Facile da formare e lavorare

Differenze principali tra ottone, bronzo e rame

Quindi, tutti questi elementi hanno quasi le stesse proprietà e applicazioni. Ma sono tutti diversi tra loro. Discutiamo la differenza tra ottone, bronzo e rame;

1. Composizione

Ora l'ottone è fatto di rame e zinco e il bronzo è fatto di rame e stagno con additivi come alluminio o nichel. Oltre a questo, il rame è un metallo, non legato ad alcun altro materiale; è un materiale mono-elemento.

2. Colore e aspetto

L'ottone sembra giallo-oro e quindi è comunemente usato in opere ornamentali. Il bronzo è bianco-argenteo e ha un colore bruno-rossastro adatto per sculture e usi industriali. D'altro canto, il rame ha un colore rossastro brillante.

3. Forza e durata

Il bronzo è il tipo di lega più popolare ed è scientificamente il più forte di tutti e subisce poca usura. Mentre l'ottone e il bronzo sono entrambi materiali abbastanza malleabili, l'ottone è relativamente più debole del bronzo e il rame è il meno indurito dei tre.

4. Resistenza alla corrosione

Il bronzo ha valori di corrosione molto elevati, specialmente in condizioni marine. L'ottone è moderatamente resistente alla corrosione e può essere utilizzato in articoli per la casa, mentre il rame è resistente ma formerà una pellicola protettiva come caratteristica aggiuntiva.

5. Malleabilità

Le proprietà di questi due metalli includono un'elevata malleabilità, il che significa che possono essere facilmente martellati e laminati. Ha una malleabilità media comparativa principalmente perché il bronzo è relativamente difficile da modellare rispetto agli altri due.

6. Costo

L'ottone è solitamente meno costoso del bronzo, sebbene il rame sia leggermente costoso a causa della resistenza e flessibilità del materiale. Le attrezzature realizzate in rame sono leggermente più costose di quelle realizzate con gli altri due metalli, in gran parte perché il rame è solitamente più costoso sia del ferro che dell'alluminio.

7. Applicazioni

L'ottone è spesso utilizzato nelle parti esposte all'arredamento insieme ai materiali idraulici. Il bronzo, invece, è ampiamente utilizzato nell'industria e nell'hardware marino.

Caratteristica	Ottone	Bronzo	Rame
Composizione	Rame + Zinco	Rame + Stagno (e altri elementi)	Rame puro
Colore	Dal giallo all'oro	Marrone-rossastro	Rossastro
Resistenza (MPa)	da 200 a 700 MPa	300 – 900 MPa	210 – 350 MPa
Resistenza alla corrosione	Moderato (Valutazione: 2-3/5)	Alto (Valutazione: 4-5/5)	Moderato (Valutazione: 3-4/5)
Malleabilità	Alto (facile da modellare)	Moderato (modellatura limitata)	Alto (facile da modellare)
Costo (USD al kg)	$3 – $7	$5 – $15	$6 – $10
Applicazioni comuni	Articoli decorativi, rubinetteria idraulica	Ferramenta marina, componenti industriali	Cablaggio elettrico, idraulico

Applicazioni comuni dell'ottone

Di seguito sono riportate le applicazioni più diffuse dell'ottone;

1. Strumenti musicali: trombe, corni e sassofoni.
2. Apparecchiature idrauliche – Valvole, rubinetti e tubi.
3. Articoli accessori – Lampade, abbellimenti per mobili.
4. Parti meccaniche: ingranaggi, serrature.
5. Gioielli: gioielli economici e durevoli.

Applicazioni comuni del rame

Di seguito sono riportate le applicazioni più diffuse del rame;

1. Cablaggio elettrico – Installazione di cavi per proprietà residenziali e commerciali.
2. Studi applicati – Materiali e componenti – Idraulica – Tubi e raccordi.
3. Elettronica – Circuiti stampati e connettori.
4. Materiali per coperture – Lavori di rivestimento per renderli resistenti alle intemperie.
5. Sanità – Uso di fungicidi e battericidi in apparecchiature mediche.

Applicazioni comuni del bronzo

Di seguito sono riportate le applicazioni più diffuse del bronzo;

1. Tra i commercianti di attrezzature e forniture nautiche, i prodotti specifici inclusi sono eliche, pompe, raccordi e ferramenta nautica.
2. Attrezzature industriali – Alberi, mozzi, giunti, ingranaggi, parti del motore – Cuscinetti e boccole.
3. Sculture e arte – Da un punto di vista artistico, altre sezioni che espongono varietà di statue in bronzo fuso includono;
4. Attrezzatura – attrezzatura antideflagrante utilizzata in ambienti esplosivi.
5. Ingranaggi e dispositivi di fissaggio: sono sempre di alta qualità, soprattutto per macchinari pesanti.

Gradi di bronzo, rame e ottone

L'ottone, il bronzo e il rame hanno gradi diversi disponibili sul mercato. Hanno tutti composizioni e resistenze diverse. Quindi, anche le loro applicazioni sono diverse. La seguente tabella ci aiuterà a capire la differenza nei loro gradi;

Metallo	Grado	Composizione	Resistenza (MPa)	Uso tipico
Bronzo	C93200	Rame 88%, Stagno 8%, Piombo 4%	310 – 480	Cuscinetti, boccole
	C95400	Rame 85%, Alluminio 8%, Ferro 5%	380 – 550	Ferramenta marina, parti di pompe
	C67500	Rame 90%, Stagno 10%	400 – 650	Applicazioni strutturali
Rame	C11000	Rame puro (rame 99,9%)	210 – 350	Cablaggio elettrico, idraulico
	C12200	Rame privo di ossigeno (rame 99.95%)	210 – 350	Applicazioni elettriche di fascia alta
Ottone	C36000	Rame 61%, Zinco 35%, Piombo 2%	200 – 300	Elementi di fissaggio, raccordi idraulici
	C26800	Rame 65%, Zinco 35%	250 – 400	Applicazioni decorative

Vantaggi e svantaggi dell'ottone

Ecco alcuni dei principali pro e contro dell'ottone;

Vantaggi:

• Duttile – Capacità di piegatura e modellatura, nonché facilità di foratura e taglio.
• Resistente alla corrosione – Adatto soprattutto per lavori idraulici e per lavori ornamentali.
• Funzionale – Aspetto superficiale simile all'oro.
• Più conveniente – Rispetto ai più costosi rame e bronzo.
• Assorbimento acustico – Il materiale più ricercato negli strumenti musicali.

Limitazioni:

• Bassa resistenza – Questo processo non è adatto all'uso intensivo nelle industrie manifatturiere.
• Conduttività moderata – meno conduttivo del rame.
• Può cambiare colore – A seconda della superficie a cui è stato esposto il materiale, è molto probabile che il suo aspetto lucido cambi.
• Sensibile alla dezincificazione – In alcune circostanze si riscontra spesso che lo zinco si dissolve.
• Minore resistenza all'usura – La resistenza all'usura dell'ottone è inferiore a quella del bronzo.

Vantaggi e svantaggi del rame

Ecco alcuni dei principali pro e contro del rame;

Vantaggi

• Maggiore conduttività – Ideale per l’uso nei cablaggi elettrici.
• Idraulica e applicazioni esterne – Il materiale è resistente alla corrosione per l'uso con acqua fredda o calda.
• Caratteristiche antibatteriche – Adatto all’uso nel settore sanitario.
• Fusibile – Può essere piegato in fili o arrotolato in fogli con una forza trascurabile.
• Lungo servizio – Forte, con la capacità di sopportare condizioni sfavorevoli.

Limitazioni

• Rigido - Il rame, nella sua forma più pura, è più costoso dell'ottone e del bronzo.
• Morbidezza – Notevolmente meno resistente alla pressione meccanica…
• Ossidazione – Può produrre uno strato di ossido protettivo sulla superficie del materiale in un lasso di tempo limitato.
• Pesante- Il rame è relativamente pesante, il che lo rende inadatto per alcune applicazioni.
• Sensibile ai graffi – lo sguardo si graffia facilmente.

Vantaggi e svantaggi del bronzo

Ecco alcuni dei principali pro e contro del bronzo;

Vantaggi:

• Durevole – Adatto per l'uso in punti soggetti ad attrito, come cuscinetti e boccole.
• Natura ad alta resistenza alla trazione – Maggiore resistenza alla trazione rispetto ai metalli in ottone e rame.
• Non corrosivo– Adatto per applicazioni marine.
• Bassa usura – Adatto per l'uso quando due superfici sono a contatto diretto tra loro.
• Lavorazione facile – Possono essere facilmente modellati o tagliati nella forma desiderata.

Limitazioni:

• Può costare più dell'ottone – Il materiale costa di più perché è una lega.
• Più pesante – Non può essere utilizzato laddove si desidera una porta più leggera.
• Meno conduttivo – Non è adatto per scopi elettrici.
• Fragilità – Può essere meno duttile di quello dell’ottone o del rame.
• Cloruri – Vulnerabile ai cloruri, può degradarsi in condizioni estreme di cloruri.

Leghe di bronzo, rame e ottone

L'ottone, il bronzo e il rame hanno diverse leghe disponibili sul mercato. Hanno tutte proprietà e applicazioni diverse. Quindi, la seguente tabella ci aiuterà a capire la differenza nelle loro leghe;

Metallo	Nome della lega	Composizione	Proprietà	Applicazioni tipiche
Bronzo	Bronzo di alluminio	Rame 90%, Alluminio 10%	Resistente alla corrosione, ad alta resistenza	Componenti marini, valvole
	Bronzo al silicio	Rame 96%, Silicio 4%	Eccellente resistenza alla corrosione	Connettori elettrici, ferramenta marina
	Bronzo fosforoso	Rame 90%, Stagno 10%, Fosforo 1%	Resistente all'usura, buona elasticità	Molle, contatti elettrici
Rame	Rame-Nichel	Rame 70%, Nichel 30%	Resistente alla corrosione, forte	Applicazioni marine, scambiatori di calore
	Rame-Argento	Rame 92%, Argento 8%	Maggiore resistenza e conduttività	Elettronica, gioielli
Ottone	Ottone da taglio libero	Rame 60%, Zinco 35%, Piombo 2%	Buona lavorabilità	Viti, dadi e bulloni
	Cartuccia in ottone	Rame 70%, Zinco 30%	Elevata duttilità	Bossoli di munizioni, raccordi idraulici

Quando scegliere l'ottone?

È possibile utilizzare componenti in ottone in base ai requisiti indicati di seguito:

• Quando un'azienda decide che è necessario bilanciare bellezza e praticità
• Per applicazioni in cui il materiale necessita di una moderata protezione dalla corrosione
• Particolarmente indicato per l'uso in strumenti musicali, idraulica e componenti di precisione.

Quando scegliere il bronzo?

È possibile utilizzare materiale in bronzo per realizzare i componenti in base ai requisiti indicati di seguito:

• Se la resistenza e la resistenza alla corrosione del materiale sono due fattori essenziali
• Particolarmente indicato per impieghi gravosi, marittimi o industriali.
• Ideale per cuscinetti, boccole e statue

Quando scegliere il rame?

È possibile utilizzare materiale in rame per realizzare i componenti in base ai requisiti indicati di seguito:

• In particolare, quando la conduttività elettrica o termica diventa un criterio primario
• Per quanto riguarda il cablaggio elettrico, gli elementi riscaldanti e l'impianto idraulico.
• Perfetto per l'uso in situazioni in cui è richiesta resistenza all'abrasione, ai graffi e ai batteri.

Conclusione

In conclusione, le proprietà di ottone, bronzo e rame sono distinte e pertanto li rendono adatti all'uso in varie applicazioni. È possibile utilizzare l'elevata resistenza alla trazione e le proprietà portanti di Bronzo, le proprietà elettriche e termiche del rame, o la facilità di formatura di Ottone. La loro selezione può influenzare notevolmente l'eventuale prestazione di un determinato lavoro. Ecco perché quando si confrontano le caratteristiche di metalli diversi si conoscono i requisiti e quando scegliere un metallo o un altro per scopi di lavorazione e costruzione.

Domande frequenti

D1: Quale metallo è più adatto ai cavi elettrici?

Il rame viene ripreso perché è un conduttore di elettricità migliore di qualsiasi altro metallo.

D2: L'ottone può corrodersi?

Presenta una soddisfacente resistenza alla corrosione, ma in alcuni casi è vulnerabile alla corrosione sotto sforzo.

D3: Il bronzo è più resistente dell'ottone?

Sì, il bronzo è relativamente più forte e resistente dell'ottone.

D4: In quali situazioni dovrei sostituire l'ottone con il bronzo?

R: Il bronzo può essere utilizzato in condizioni di elevata trazione e corrosive, ad esempio in acqua salata o dove è probabile che subisca un'usura elevata.