Bronzo vs ottone, che è meglio per il tuo progetto di lavorazione CNC

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Bronzo vs ottone, che è meglio per il tuo progetto di lavorazione CNC

La fresatura e la tornitura CNC sono compatibili con centinaia di leghe metalliche. Qual è il materiale migliore per il tuo progetto di lavorazione CNC? Dipende da molti fattori, tra cui prezzo, lavorabilità, resistenza alla corrosione, resistenza, peso e aspetto. La selezione dei materiali è una parte molto importante di qualsiasi processo di produzione, in particolare i materiali con elementi di lega simili, come bronzo e ottone, che sono entrambi leghe di rame. Successivamente, introdurremo la differenza tra bronzo e ottone e spiegheremo quale è meglio per i tuoi progetti di lavorazione CNC.

Bronzo contro ottone: storia

Bronzo. Circa 3,500 anni fa, gli antichi Sumeri diedero inizio all'Età del Bronzo. Il bronzo è composto principalmente da rame e stagno, a volte con piccole aggiunte di altri elementi come fosforo, manganese, alluminio o silicio, e ha un punto di fusione compreso tra 315 e 1080 °C. Grazie all'alto contenuto di rame, il bronzo ha un caratteristico aspetto rossastro. Il bronzo possiede una buona durezza, conduttività elettrica e termica, un basso coefficiente di attrito e può essere utilizzato per fabbricare armi, armature, utensili, molle per cuscinetti e persino parti di navi, ecc., grazie alla sua certa resistenza alla corrosione in acqua di mare. Sebbene l'ottone sia considerato il materiale più adatto per la fabbricazione di strumenti musicali.

Ottone. L'ottone fu scoperto nel 500 a.C., è composto principalmente da rame e zinco, a volte con piccole aggiunte di altri elementi come stagno, ferro, alluminio, piombo, silicio e manganese, ecc., e il suo punto di fusione è compreso tra 809 e 1030 °C. Altri oligoelementi possono migliorare le proprietà dell'ottone, come il manganese, che ne aumenta la resistenza alla corrosione, e maggiore è il contenuto di zinco, più facile è allungarlo e piegarlo. Il colore dell'ottone è simile all'oro ed è ampiamente utilizzato nelle decorazioni in ambito edile. La sua eccellente resistenza alla corrosione lo rende comunemente impiegato anche nella produzione di tubi e altri componenti.

17 differenze tra bronzo e ottone

Composizione elementare di bronzo
rame	stagno	alluminio	portare	antimonio	cromo
Nichel	Fosforo	silicio	zolfo	Cobalto	zinco

Composizione elementare di ottone
rame	zinco	stagno	zolfo	silicio	Fosforo
Nichel	portare	ferro	antimonio	alluminio

Bronzo contro ottone: resistenza alla corrosione . A causa della presenza di rame, il bronzo si ossida all'aria, producendo una patina screziata che aiuta a prevenire ulteriore corrosione. Il bronzo ha un'eccellente resistenza alla corrosione in acqua salata ed è comunemente utilizzato in applicazioni marine come eliche, timoni, cuscinetti subacquei, oblò, piastre centrali e componenti del motore. D'altra parte, anche l'ottone ha un'eccellente resistenza alla corrosione ed è migliore del bronzo.

Bronzo contro ottone: conduttività elettrica . Il rame ha un'eccellente conduttività elettrica ed è spesso utilizzato come standard per la conduzione dell'elettricità. Tuttavia, il bronzo e l'ottone contengono piccole quantità di altri elementi, come alluminio, stagno, zinco, nichel e cobalto, che possono ridurre notevolmente la conduttività elettrica. Dai test effettuati, è emerso che la conduttività del bronzo è solo circa il 15% di quella del rame, mentre quella dell'ottone è circa il 30%.

Bronzo contro ottone: conduttività termica . Maggiore è la conduttività termica del materiale, migliore è per le applicazioni termiche. È stato dimostrato nella pratica che la conduttività termica dell'ottone è molto maggiore di quella dell'ottone. Sebbene il bronzo possa essere utilizzato per applicazioni termiche, l'ottone è più adatto per realizzare dissipatori di calore.

Bronzo contro ottone: punto di fusione . Il bronzo ha un punto di fusione compreso tra 315 e 1080 °C, mentre l'ottone tra 809 e 1030 °C; entrambi sono facili da fondere. Il punto di fusione è molto importante e critico per i progetti di lavorazione CNC. Poiché la temperatura si avvicina al punto di fusione, lo stato del pezzo lavorato a CNC potrebbe cambiare da solido a liquido, compromettendo la funzionalità del pezzo e causandone persino il malfunzionamento.

Bronzo contro ottone: durezza . La durezza è una misura di come un materiale si comporta sotto stress e reagisce a urti e graffi. Secondo la scala di durezza Brinell, l'ottone ha una durezza di circa 55-73, mentre il bronzo si aggira intorno a 40-420. Pertanto, il bronzo è più duro dell'ottone, ma anche più fragile e più soggetto a rotture.

Bronzo contro ottone: durata . Il bronzo è un metallo duro che non si piega facilmente e resiste all'erosione dell'acqua. Anche l'ottone è un metallo resistente e durevole, ma non quanto il bronzo.

Bronzo contro ottone: lavorabilità . La lavorabilità si riferisce alla reazione di un metallo alle sollecitazioni di lavorazione, come stampaggio, fresatura CNC, tornitura CNC, ecc. La maggior parte delle leghe di rame è altamente duttile, il che presenta delle difficoltà di lavorazione. Esiste però il materiale in ottone C360, sviluppato appositamente per la lavorazione CNC.

Bronzo contro ottone: resistenza allo snervamento . La massima sollecitazione alla quale un metallo si deforma permanentemente. L'ottone ha una resistenza allo snervamento da 34.5 a 683 MPa (5000 – 99100 psi), mentre il bronzo è da 0 a 800 MPa (10000 – 116000 psi). Pertanto, il bronzo ha una resistenza allo snervamento maggiore rispetto all'ottone ed è meno soggetto a deformazioni permanenti.

Bronzo contro ottone: resistenza alla trazione . L'ottone e il bronzo hanno un'eccellente resistenza alla trazione. Dopo i test, l'ottone ha una resistenza alla trazione di 53 Ksi quando ricotto e di 88 Ksi (607 MPa) quando laminato a freddo e temprato. Il bronzo ha una resistenza alla trazione di 50 Ksi (350 MPa) quando ricotto e di 92 Ksi (635 MPa) quando laminato a freddo e temprato. La differenza tra i due è molto

Bronzo contro ottone: prezzo . Il contenuto di rame è il fattore principale che incide sulla differenza di prezzo tra i due materiali, poiché il bronzo ne contiene di più rispetto all'ottone, risultando quindi più costoso. Anche il processo di produzione del bronzo è più complesso, e questo è un altro fattore che ne influenza il prezzo.

Bronzo vs ottone: tabella di confronto delle leghe

Tipi di lega	min. Forza di snervamento, psi	Durezza (Rockwell)	lavorabilità	Formabilità	Conduttività elettrica	saldabilità
Rame
Multiuso 110	33,000	F40		Ottimo	Ottimo
Superconduttivo 101 e 102	10,000	F60		Ottimo	Ottimo	Buone
Facile da lavorare 145	18,000	___	Ottimo	Buone	Ottimo
182 . ad alta resistenza	40,000	B60		Ottimo	Buone
Saldabile 122	___	___		Ottimo	Buone	Buone
Ottone
Ultra lavorabile a 360 gradi	15,000	B35	Ottimo
Formabile facile da lavorare 353	25,000	B60	Ottimo	Buone
Architettura facile da lavorare 385	16,000	B42	Ottimo
Ultraformabile 260				Ottimo		Buone
330 ad alta resistenza	60,000		B73	Buone	Ottimo
Saldabile Marine-Grade 464	20,000	B55		Buone		Buone
Grado marino 485	25,000	B60	Buone
Cuscinetto in bronzo
932 Cuscinetto in bronzo	18,000	B34	Buone
Facile da lavorare 936	21,000	B26	Buone
Saldabile 954	28,800	B80	Buone			Buone
AMPCO 18 ultra resistente all'usura	37,000	B88	Buone			Buone
863 ad alta resistenza	62,000	B97
Formabile ad alta resistenza 544	50,000	___	Buone	Buone
Autolubrificanti riempiti d'olio 840 e 841	11,000	___	Buone
841 riempito di grafite per alte temperature	8,500	___	Buone
Bronzo
630 ad alta resistenza	50,000	B90				Buone
Facile da lavorare ad alta resistenza 642	42,000	B65	Buone
Facile da saldare 655	43,000	B75		Ottimo		Ottimo
Facile da lavorare 316	28,000	B70	Buone	Buone
Facile da formare 220	33,000	B55		Ottimo		Buone
510 ultra resistente e facile da modellare	80,000	___		Ottimo		Buone

Gradi di ottone comuni

Esistono molti tipi di ottone, ciascuno con la composizione e le proprietà esatte della lega. Qui, DDPROTOTYPE elenca 7 gradi comuni come riferimento.

Ottone 260. L'ottone 260 possiede buone proprietà di lavorazione a freddo. Adatto per armi, automobili, elementi di fissaggio, ecc.
Ottone 272. L'ottone 272 contiene il 33% di zinco ed è comunemente utilizzato nell'industria e nell'edilizia.
Ottone 330. L'ottone 330 ha un'eccellente lavorabilità ed è spesso utilizzato per la produzione di tubi grazie alla sua lavorabilità a freddo e al basso contenuto di piombo.
Ottone 353. L'ottone 353 ha un'eccellente lavorabilità ed è spesso utilizzato per la produzione di componenti di precisione, come ad esempio i componenti degli orologi.
Ottone 360. L'ottone 360 è il tipo di ottone più diffuso, offre un'eccellente lavorabilità e formabilità, oltre ad essere adatto alla saldatura e alla brasatura. È ideale per la realizzazione di componenti hardware, raccordi, valvole, elementi di fissaggio e altro ancora.
Ottone 385. L'ottone 385 è disponibile in una varietà di forme estruse e viene spesso utilizzato nell'edilizia per realizzare angolari, canali, tubi quadrati, corrimano e altro ancora.
Ottone 464. L'ottone 464 ha un'eccellente resistenza all'erosione dell'acqua di mare, nonché una buona termoformabilità, piegabilità, brasatura, saldatura, ecc., ed è spesso utilizzato in applicazioni marine.

Gradi di bronzo comuni

Bronzo allo stagno. Il contenuto di stagno in questa lega è generalmente compreso tra lo 0.5% e lo 0%, mentre il contenuto di fosforo è compreso tra lo 0.01% e lo 0.35%. Il bronzo allo stagno è noto per la sua tenacità, resistenza, basso coefficiente di attrito, elevata resistenza alla fatica e grana fine. Il bronzo allo stagno 907 ha un'eccellente resistenza alla corrosione in acqua di mare ed è resistente all'usura e alla fatica. I componenti fabbricati includono: cuscinetti, boccole, accessori marini, fasce elastiche, componenti per pompe, ecc. Il bronzo allo stagno 917 è famoso per la sua capacità di carico, la forte resistenza alla corrosione e la lubrificazione, ed è spesso utilizzato nella produzione di cuscinetti a bassa velocità e ad alto carico, ingranaggi e componenti per ingranaggi a vite senza fine.

Bronzo all'alluminio . Il bronzo all'alluminio contiene dal 6% al 12% di alluminio, un massimo del 6% di ferro e un massimo del 6% di nichel. Questi elementi di lega aumentano la resistenza del bronzo all'alluminio e forniscono un'eccellente resistenza alla corrosione e all'usura. Il bronzo all'alluminio 954 è la lega di bronzo all'alluminio più diffusa ed è un metallo molto resistente con eccellente resistenza alla corrosione, elevata resistenza meccanica, elevata duttilità, elevato snervamento e resistenza alla trazione. È saldabile ed è comunemente utilizzato nella produzione di viti senza fine e ingranaggi a vite senza fine, ingranaggi, boccole, cuscinetti, componenti per valvole, ecc. Il bronzo all'alluminio 955 è uno dei metalli più resistenti, con eccellente resistenza al calore, resistenza alla trazione, snervamento, elevata durezza e lavorabilità. In particolare in acqua di mare, presenta un'eccellente resistenza alla corrosione, è saldabile ed è comunemente utilizzato nella produzione di agitatori, motori aeronautici (sedili, guide valvole), ingranaggi, boccole, componenti del carrello di atterraggio, ecc.

Bronzo al silicio . Il bronzo al silicio possiede elevata resistenza meccanica e alla corrosione ed è spesso utilizzato negli steli delle valvole. Molto simile al bronzo rosso, ma con un contenuto di zinco inferiore, viene spesso impiegato nella produzione di componenti per pompe e valvole, ecc.

La lega rame-nichel contiene dal 2% al 30% di nichel e possiede un'elevatissima resistenza alla corrosione e stabilità termica. Questo materiale è inoltre molto resistente alla corrosione sotto sforzo e all'ossidazione in ambienti con vapore o aria umida. Un contenuto di nichel più elevato migliora la resistenza alla corrosione in acqua di mare e alla formazione di biofouling marino. Viene spesso utilizzato nella produzione di componenti elettronici, attrezzature navali, valvole, pompe e scafi di imbarcazioni, tra gli altri.

Bronzo al manganese . Il bronzo al manganese possiede un'eccellente resistenza alla corrosione e un'elevata resistenza meccanica, e i componenti realizzati con questo materiale sono molto durevoli. È ideale per la produzione di parti portanti, come ingranaggi, camme, gruppi di cilindri idraulici, cuscinetti portanti, dadi, ecc.

Bronzo contro ottone, qual è il migliore per il tuo progetto di lavorazione CNC?

Bronzo e ottone conservano molte qualità del rame, ma hanno anche differenze uniche. Il bronzo viene spesso confuso con l'ottone quando si selezionano i materiali per i progetti di lavorazione CNC. Dopo aver confrontato a fondo i due tipi, dovresti avere la risposta. Se ancora non riesci a prendere la decisione finale, contatta DDPROTOTYPE, valuteremo completamente il tuo progetto di lavorazione CNC e ti aiuteremo a fare la scelta giusta.