Le bronze est solide, résistant à la corrosion et idéal pour l'usinage. Il permet de créer des pièces d'une grande précision et d'une grande durabilité. De nombreuses industries utilisent le bronze pour ses propriétés uniques. Mais qu'est-ce qui rend le bronze si spécial ? Et comment fonctionne son usinage ? Voyons cela de plus près.
L'usinage du bronze consiste à façonner des pièces en bronze à l'aide d'outils tels que des tours, des broyeurs ou des machines à commande numérique. Le bronze est solide, résiste à la corrosion et fonctionne bien dans des environnements à frottement élevé, ce qui le rend idéal pour les roulements, les engrenages et les composants marins. L'usinage du bronze requiert des compétences et des outils adéquats pour garantir la qualité et la précision.
Vous êtes curieux de savoir comment l'usinage du bronze peut profiter à vos projets ? Ce guide présente les propriétés des matériaux, les méthodes d'usinage et des conseils pratiques pour vous aider à fabriquer de meilleures pièces.
Qu'est-ce que l'usinage du bronze ?
L'usinage du bronze est le processus d'enlèvement de la matière des pièces en bronze afin de créer des formes et des composants spécifiques. Il comprend des opérations telles que le fraisage, le tournage, le perçage et le taraudage. Chaque technique nécessite des outils et des réglages particuliers pour travailler efficacement avec les propriétés uniques du bronze.
Pourquoi le bronze ? Principales propriétés et avantages
Le bronze offre plusieurs avantages clés, ce qui en fait un choix populaire pour de nombreuses applications. Sa combinaison unique de propriétés le distingue des autres métaux.
Résistance à la corrosion et durabilité
Le bronze est extrêmement résistant à la corrosion, en particulier dans les environnements marins et extérieurs. Il ne rouille pas comme l'acier et forme une patine protectrice qui empêche le métal de se dégrader davantage, ce qui permet aux pièces en bronze de durer des décennies, même dans des conditions difficiles.
Usinabilité par rapport à d'autres métaux
Le bronze s'usine plus rapidement que beaucoup d'autres métaux. L'usure des outils est généralement plus faible lors de l'usinage du bronze et la plupart des alliages peuvent obtenir d'excellents états de surface sans traitement ultérieur important.
Avantages en termes de résistance et de conductivité thermique
Le bronze offre un bon équilibre entre résistance et ductilité. Bien qu'il ne soit pas aussi résistant que l'acier, il offre une résistance suffisante pour de nombreuses applications tout en étant moins fragile. Sa conductivité thermique élevée en fait un excellent matériau pour les pièces qui doivent transférer de la chaleur.
Types de bronze utilisés dans l'usinage
Il existe plusieurs alliages de bronze, chacun ayant des propriétés uniques qui le rendent adapté à des applications spécifiques. Connaître ces différences vous aidera à choisir le bon matériau.
Bronze phosphoreux
Le bronze phosphoreux contient du cuivre, de l'étain et du phosphore 0,5-1%. Il présente une grande solidité, d'excellentes qualités de ressort et une bonne résistance à la fatigue. Cet alliage s'usine bien et produit une finition lisse.
Aluminium Bronze
Le bronze d'aluminium comprend de l'aluminium 5-12% et du cuivre. Cet alliage offre une grande solidité, une excellente résistance à l'usure et une bonne résistance à la corrosion, en particulier dans l'eau de mer. Il est plus difficile à usiner que les autres bronzes, mais il produit des pièces durables pour les applications lourdes.
Bronze au silicium
Le bronze au silicium contient environ 3-4% de silicium et présente de bonnes propriétés de coulée et de soudabilité. Il offre une excellente résistance à la corrosion et une résistance modérée. Cet alliage s'usine bien avec des outils tranchants et produit des coupes nettes.
Bronze au plomb
Le bronze au plomb contient du plomb 1-11%, qui améliore l'usinabilité en agissant comme un brise-copeaux pendant la coupe. Il produit de petits copeaux faciles à enlever et permet des vitesses de coupe plus élevées.
Comment usiner le bronze : un guide étape par étape
L'usinage du bronze nécessite une planification et une exécution minutieuses. Suivez les étapes suivantes pour obtenir des résultats de haute qualité et prolonger la durée de vie de l'outil.
Étape 1 : Choisir le bon alliage de bronze
Les différents alliages de bronze ont des propriétés uniques. Le bronze au plomb offre une excellente usinabilité, tandis que le bronze d'aluminium nécessite des outils plus tranchants et des vitesses plus lentes. Choisissez l'alliage en fonction de la solidité, de la résistance à l'usure et des besoins de l'application.
Étape 2 : Sélection des outils de coupe
Pour le bronze, utilisez des outils en carbure ou en acier rapide. Le carbure dure plus longtemps et permet de traiter des alliages plus complexes. Les outils tranchants à angle de coupe élevé réduisent les efforts de coupe et améliorent le contrôle des copeaux.
Étape 3 : Réglage des paramètres d'usinage
Fixez correctement la pièce à travailler pour éviter les vibrations. Utilisez une installation rigide avec un dépassement minimal de l'outil. Un bon serrage assure la stabilité et évite les vibrations pendant l'usinage.
Étape 4 : Détermination des vitesses de coupe et des avances
Maintenez des vitesses et des avances modérées pour éviter la surchauffe. Le bronze au plomb permet des vitesses plus élevées, tandis que les alliages plus complexes nécessitent des réglages plus lents. Une vitesse trop élevée peut provoquer l'usure de l'outil, tandis qu'une vitesse trop faible peut entraîner un mauvais état de surface.
Étape 5 : Utilisation d'un liquide de refroidissement et d'une lubrification appropriés
Le liquide de refroidissement réduit l'accumulation de chaleur et prolonge la durée de vie de l'outil. Utiliser des lubrifiants à base d'huile pour un meilleur écoulement des copeaux et des coupes plus douces. Évitez d'utiliser trop de liquide de refroidissement sur le bronze au plomb, car cela peut entraîner la formation d'une arête rapportée.
Étape 6 : Tournage, fraisage et perçage du bronze
Pour le tournage, utilisez des plaquettes tranchantes avec des angles de coupe élevés. Le fraisage par grimpage réduit le frottement et la chaleur lors du fraisage. Lors du perçage, utilisez des avances lentes avec des cycles de picotage pour éviter le colmatage des copeaux.
Étape 7 : Gestion des copeaux et de l'état de surface
Le bronze produit de petits copeaux brisés dans les nuances d'usinage libre. Les alliages complexes peuvent produire des copeaux de contrôle longs et filandreux avec des vitesses et une géométrie d'outil appropriées. Le polissage ou l'alésage améliore l'état de surface des pièces de précision.
Procédés d'usinage pour le bronze
Le bronze peut être façonné à l'aide de différentes méthodes d'usinage. Chaque procédé a ses avantages et convient à des applications spécifiques. Voici un aperçu des techniques les plus courantes :
Tournant
- Tournant consiste à faire tourner la pièce en bronze pendant qu'un outil de coupe enlève le matériau.
- Il est idéal pour créer des pièces cylindriques telles que des arbres, des douilles et des raccords.
- Utiliser des outils tranchants et des vitesses régulières pour obtenir des finitions lisses.
Fraisage
- Fraisage utilise des outils de coupe rotatifs pour enlever de la matière d'une pièce stationnaire.
- Il est parfait pour créer des formes complexes, des fentes et des surfaces planes.
- Le fraisage par griffage est souvent le plus efficace pour le bronze afin de réduire l'usure de l'outil et d'améliorer la qualité de la finition.
Forage
- Forage crée des trous dans le bronze à l'aide d'un foret rotatif.
- Le perçage par petites étapes permet de dégager les copeaux et d'éviter la surchauffe.
- Utiliser des lubrifiants pour réduire les frottements et prolonger la durée de vie des forets.
Ennuyeux
- Ennuyeux agrandit ou affine les trous existants en leur donnant des dimensions précises.
- Il est couramment utilisé pour créer des alésages précis et lisses dans les pièces en bronze.
- Veillez à ce que l'outil émoussé soit rigide et correctement aligné pour obtenir les meilleurs résultats.
Découpe au laser
- Découpe au laser utilise un laser puissant pour découper des formes complexes dans le bronze.
- Il est idéal pour les feuilles minces et les dessins détaillés.
- Cette méthode offre une grande précision et un minimum de perte de matière.
Traitement EDM
- EDM utilise des étincelles électriques pour façonner le bronze.
- Il convient aux géométries complexes et aux zones difficiles d'accès.
- L'électroérosion est précise mais plus lente que les méthodes d'usinage traditionnelles.
Considérations relatives à l'outillage pour l'usinage du bronze
Le choix des bons outils influence considérablement votre réussite dans l'usinage du bronze. Prendre des décisions intelligentes en matière d'outillage permet d'obtenir de meilleures pièces avec moins d'efforts.
Meilleurs matériaux d'outils pour l'usinage du bronze
Des outils de coupe appropriés rendent l'usinage du bronze plus efficace et produisent de meilleurs états de surface. Le matériau et la géométrie de l'outil jouent tous deux un rôle important dans les performances de l'outil.
Plusieurs matériaux d'outillage sont compatibles avec le bronze, chacun présentant des avantages :
- Les outils en carbure non revêtus conviennent parfaitement à l'usinage du bronze. Les arêtes de coupe tranchantes traversent le bronze proprement sans échauffement excessif.
- Les outils en acier rapide offrent de bonnes performances à moindre coût. Ils sont bien adaptés aux petits ateliers et à l'usinage occasionnel du bronze.
- Les outils revêtus de diamants excellent dans les environnements à forte production. Ils durent beaucoup plus longtemps que les outils non revêtus, ce qui compense leur coût initial plus élevé.
- Les outils PCD offrent la durée de vie la plus longue pour la production en grande série. Leur dureté est très résistante à l'usure des alliages de bronze abrasifs.
- Les outils en céramique ne sont généralement pas recommandés pour le travail du bronze. Ils n'ont pas la ténacité nécessaire et offrent peu d'avantages par rapport au carbure.
En ce qui concerne les revêtements d'outils, le TiN offre une bonne résistance à l'usure pour l'usinage du bronze. Toutefois, de nombreux machinistes préfèrent les outils non revêtus pour le bronze, car ils conservent des arêtes de coupe plus vives.
Vitesses et avances de coupe
Des vitesses et des avances correctes permettent d'éviter l'écrouissage et l'endommagement de l'outil tout en maximisant la productivité. Les paramètres corrects varient en fonction du type de bronze et du matériau de l'outil.
Paramètres optimaux pour différents alliages de bronze
Vitesses de coupe pour les alliages de bronze courants (avec des outils en carbure) :
Bronze au plomb (C83600) :
- Tournage : 400-600 SFM
- Fraisage : 350-550 SFM
- Forage : 250-400 SFM
Bronze phosphoreux (C51000) :
- Tournage : 250-400 SFM
- Fraisage : 200-350 SFM
- Forage : 150-250 SFM
Bronze d'aluminium (C95400) :
- Tournage : 150-300 SFM
- Fraisage : 125-250 SFM
- Forage : 100-200 SFM
Bronze au silicium (C87300) :
- Tournage : 200-350 SFM
- Fraisage : 175-300 SFM
- Perçage : 125-225 SFM
Pour les outils HSS, réduire ces vitesses de 40-50%.
Les vitesses d'alimentation varient également en fonction de l'opération :
- Tournage : 0. 05-0.015″ par tour pour la finition, 0. "10-0.030" pour l'ébauche
- Fraisage : 0. "03-0.008″ par dent pour la finition, 0." 05-0.015″ pour l'ébauche
- Perçage : 0. "02-0.008" par tour, selon le diamètre du foret
Ces plages constituent des points de départ. Ajustez-les en fonction de votre machine, de l'état de l'outil et des exigences de la pièce à usiner.
Défis et solutions dans l'usinage du bronze
L'usinage du bronze comporte son lot de difficultés. Comprendre ces problèmes et la manière de les résoudre peut vous aider à obtenir de meilleurs résultats et à prolonger la durée de vie de vos outils.
Contrôle et formation des puces
- Le bronze peut produire des copeaux longs et filandreux qui gênent l'usinage.
- Solution: Utilisez des outils à bords tranchants et des brise-copeaux appropriés. Ajustez la vitesse de coupe et l'avance afin d'obtenir des copeaux plus petits et plus faciles à gérer.
Usure des outils et du bronze
- La dureté du bronze peut entraîner une usure rapide des outils. Le gaulage, c'est-à-dire l'adhérence de la matière à l'outil, est également fréquent.
- Solution: Utiliser des outils en carbure ou revêtus pour une meilleure durabilité. Appliquer des lubrifiants pour réduire les frottements et éviter le grippage.
Production de chaleur et déformation des matériaux
- Une chaleur excessive peut ramollir le bronze et provoquer des déformations.
- Solution: Utiliser des liquides de refroidissement pour contrôler la température. Optimiser les vitesses de coupe et les avances pour minimiser l'accumulation de chaleur. Contrôler le processus pour garantir une qualité constante.
Applications du bronze usiné CoBronze's
Les propriétés uniques du bronze en font un matériau polyvalent pour diverses industries. Voici comment. Voici comment les composants en bronze usinés sont utilisés dans différents domaines.
Applications industrielles et mécaniques
- Roulements et bronze La faible friction et la résistance à l'usure du bronze en font un matériau idéal pour les pièces mobiles.
- Engrenages et pignons: Sa résistance et sa durabilité garantissent des performances fiables dans les machines lourdes.
- Vannes et raccords: Le bronze résiste à la corrosion et est parfait pour la plomberie et les systèmes industriels.
Utilisations marines et aérospatiales
- Hélices et arbres: Le bronze résiste à la corrosion due à l'eau salée et aux fortes contraintes des environnements marins.
- Pompes et joints: Sa durabilité et sa résistance à l'usure en font un matériau adapté aux équipements sous-marins.
- Aerospace ComBronze's La conductivité thermique et la résistance du bronze sont précieuses pour les applications à haute température.
Applications artistiques et décoratives
- Sculptures et bronze L'attrait esthétique du bronze et sa capacité à conserver les détails les plus fins en font un matériau de prédilection pour les artistes.
- Instruments de musique: Ses propriétés acoustiques améliorent la qualité du son des cloches, des cymbales et d'autres instruments.
- Détails architecturaux: Le bronze est utilisé pour les éléments décoratifs tels que les rampes, les plaques et les poignées de porte en raison de son aspect intemporel.
Conclusion
L'usinage du bronze est un procédé polyvalent et essentiel pour créer des pièces durables et de haute qualité. Ses propriétés uniques en font le premier choix pour tout ce qui concerne les machines industrielles et les équipements marins. En comprenant les différents alliages de bronze, en choisissant les bons outils et en suivant les meilleures pratiques, vous pouvez obtenir des résultats précis et efficaces.
Si vous êtes à la recherche de conseils d'experts ou d'un usinage de bronze de haute qualité, nous sommes là pour vous aider. Contactez-nous pour discuter de vos besoins et obtenir un devis gratuit.
Hey, je suis Kevin Lee
Au cours des dix dernières années, j'ai été immergé dans diverses formes de fabrication de tôles, partageant ici des idées intéressantes tirées de mes expériences dans divers ateliers.
Prendre contact
Kevin Lee
J'ai plus de dix ans d'expérience professionnelle dans la fabrication de tôles, avec une spécialisation dans la découpe au laser, le pliage, le soudage et les techniques de traitement de surface. En tant que directeur technique chez Shengen, je m'engage à résoudre des problèmes de fabrication complexes et à favoriser l'innovation et la qualité dans chaque projet.
