Anglais 
日本語 
한국어 
français 
Deutsch 
Español 
русский 
العربية 
Mar
En savoir plus
22
Que cherchez-vous ?
La technologie moderne utilise largement les écrous et inserts en laiton. Les inserts filetés en laiton, les inserts moletés en laiton et les écrous de précision en laiton sont utilisés à de nombreuses fins pour fixer ensemble des objets allant des smartphones aux machines volumineuses. Les ingénieurs choisissent le laiton pour sa combinaison unique de propriétés mécaniques et de conductivité électrique. Ce guide explique comment le laiton utilisé pour ces applications fonctionne, la nécessité des revêtements et le rôle des fixations en laiton dans les assemblages modernes.
La science des matériaux du laiton, ainsi que sa conductivité électrique correspondante, sont deux des principales raisons pour lesquelles les ingénieurs choisissent le laiton comme fixation privilégiée. Contrairement aux fixations en acier ou en plastique, les fixations en laiton offrent aux ingénieurs des caractéristiques électriques prévisibles, ce qui explique pourquoi elles sont la norme industrielle pour les composants de fixation qui transportent des charges électriques ou assurent la mise à la terre. Il existe de nombreux types de fixations en laiton qui peuvent être utilisées comme : écrou de précision, écrou carré ou écrou à presser pour des applications de fixation permanente.
Le C36000 est l'alliage le plus largement utilisé pour ces pièces, également connu sous le nom de laiton de décolletage. Le laiton de décolletage C36000 contient du cuivre (60 %), du plomb (3 %) et du zinc (le reste) dans sa composition. Le cuivre assure la conductivité électrique et le plomb facilite l'usinage sur des équipements à grande vitesse. Les applications à haute fiabilité qui utilisent des inserts en laiton autotaraudeurs, des inserts en laiton à sertir à chaud et des inserts en laiton à ultrasons sont typiques de l'utilisation des inserts en laiton dans les assemblages en plastique.
En comparaison avec l'acier au carbone typique, le laiton a une conductivité électrique d'environ 25 à 30 % par rapport au cuivre pur. Bien que la conductivité soit considérablement inférieure à celle du cuivre, elle est supérieure à celle de l'acier. De plus, cet alliage présente à la fois de bonnes caractéristiques de résistance et de ductilité. Le fait que le matériau ne devienne pas cassant comme l'acier trempé est essentiel pour les pièces soumises à des vibrations continues.
Les ingénieurs demandent souvent : quels sont les trois types de laiton ? Les classifications les plus courantes sont :
Laiton alpha (moins de 35 % de zinc) – ductile et apte au travail à froid, idéal pour le pressage et le formage.
Laiton alpha-bêta (35–45 % de zinc) – plus résistant et plus dur, utilisé pour le travail à chaud et l'usinage.
Laiton bêta (plus de 45 % de zinc) – très dur et résistant, généralement utilisé pour le moulage et les applications à haute résistance.
Pour la production de fixations de précision, le laiton de décolletage (C36000) appartient à la catégorie alpha-bêta avec addition de plomb pour une excellente usinabilité.
Les concepteurs mesurent la conductivité de ces matériaux par rapport à la norme internationale pour le cuivre recuit (IACS). Le cuivre pur est à 100 % IACS. Le laiton C36000 se situe généralement entre 26 % et 28 % IACS. Pour les écrous de précision métriques en laiton et les inserts filetés impériaux en laiton, cette valeur de conductivité affecte directement les performances dans les assemblages électriques.
Dans les connecteurs haute fréquence ou haute puissance, ce chiffre dicte l'accumulation de chaleur. Un matériau avec une conductivité plus faible générera plus de résistance. Cela crée de la chaleur sous une charge élevée. Les ingénieurs utilisent ces données pour déterminer le courant maximal qu'une fixation peut supporter avant de risquer d'endommager le boîtier en plastique environnant du connecteur.
Les boîtiers électroniques utilisent souvent des plastiques ou des composites. Le laiton a un taux de dilatation thermique qui diffère de celui de ces matériaux. Lorsqu'un appareil chauffe, l'insert en laiton et le boîtier en plastique se dilatent à des vitesses différentes. Les tolérances des écrous en laiton et le filetage de haute précision en laiton deviennent alors essentiels pour garantir un ajustement correct.
Si cela n'est pas géré, l'insert peut fissurer le plastique ou perdre son adhérence. Les conceptions réussies utilisent des motifs moletés à l'extérieur de l'insert. Ces dents mordent dans le plastique. Cela crée un verrouillage mécanique qui compense les légères dilatations sans compromettre l'intégrité de la connexion. Les inserts en laiton pour moulage plastique et les inserts en laiton usinés par CNC sont souvent conçus avec de telles caractéristiques.
En savoir plus sur notre service d'usinage suisse pour la production en grand volume d'écrous et inserts en laiton.
Le laiton est sujet à l'oxydation dans les environnements difficiles. Avec le temps, une fine couche de ternissement se forme sur la surface, ce qui augmente la résistance électrique. Le placage empêche cela et garantit que la fixation reste fiable pendant toute la durée de vie du produit.
L'humidité et le sel sont les ennemis des contacts électriques. Si un écrou en laiton est placé contre un châssis en aluminium, une corrosion galvanique peut se produire. Cela se produit parce que les métaux réagissent par l'humidité, provoquant la dégradation de l'un d'eux. Pour les inserts filetés en laiton automobiles, les composants en laiton pour dispositifs médicaux et le matériel en laiton pour la robotique, la résistance à la corrosion est une priorité absolue.
Le placage agit comme une barrière. Il scelle le laiton de l'environnement. Le choix du bon placage dépend de l'environnement de service. Une salle blanche intérieure nécessite moins de protection qu'un compartiment moteur extérieur d'automobile.
Différentes finitions résolvent différents problèmes techniques. Utilisez cette liste pour choisir le bon revêtement :
Étain : C'est le choix le plus courant pour l'électronique générale. Il est abordable et facilite grandement le soudage. Il protège contre la corrosion légère. Idéal pour les écrous en laiton pour l'électronique et les appareils grand public.
Nickel : Le nickel est plus dur que l'étain et résiste à l'usure. Il est idéal pour les pièces qui seront filetées et dévissées plusieurs fois. Il offre également un certain blindage magnétique. Souvent spécifié pour la production en grand volume d'écrous en laiton.
Or : L'or offre la plus faible résistance de contact. Il ne s'oxyde pas, ce qui en fait le choix pour les applications de signaux à haute fiabilité où chaque milliohm de résistance compte.
Le placage est mesuré en micro-pouces ou en microns. Une couche typique de placage à l'étain a une épaisseur de 100 à 200 micro-pouces. Si la couche est trop fine, elle s'usera rapidement. Si elle est trop épaisse, les filetages de l'écrou ou de l'insert risquent de ne pas s'ajuster correctement. C'est pourquoi il est essentiel de travailler avec un fabricant d'inserts en laiton expérimenté ou des fournisseurs en gros d'écrous en laiton qui maintiennent un contrôle qualité strict.
Les ingénieurs vérifient cela à l'aide de tests de brouillard salin. Une pièce est placée dans une chambre de brouillard salin pendant un nombre d'heures défini. Si de la rouille rouge ou de la corrosion verte apparaît, le placage a échoué. Les tests d'adhérence garantissent également que le revêtement ne se décolle pas lors de l'installation de la fixation.
L'ajustement mécanique d'un insert en laiton détermine la qualité de la connexion électrique finale. Un ajustement lâche provoque du bruit de signal et une instabilité électrique. Les écrous de précision en laiton sur mesure et les inserts filetés en laiton en vrac doivent être fabriqués avec des dimensions constantes.
En raison de sa nature tendre, le laiton peut être utilisé pour fabriquer facilement des filetages ; mais en raison de sa douceur, vous devez être prudent quant au couple que vous appliquez au matériau lors de l'utilisation de fixations filetées ; sinon, il y a un risque que les filetages soient arrachés si un boulon en acier fileté est serré excessivement dans un insert en laiton.
De plus, les ingénieurs établissent des valeurs de couple spécifiques à utiliser sur les inserts en laiton, en fonction de la taille de la partie filetée de l'insert et de la méthode d'installation de l'insert, ce qui dictera également la charge que chaque type d'insert peut supporter. Les inserts moulés peuvent généralement supporter des charges plus lourdes que les inserts sertis à chaud, selon que la pièce moulée soutient ou non le corps de l'insert en laiton, car les inserts sertis à chaud dépendent du plastique qui s'écoule autour de la surface moletée extérieure de l'insert en laiton pour la résistance de la pièce.
Un insert est souvent utilisé comme chemin de mise à la terre d'un PCB vers un châssis. Pour fonctionner correctement, les surfaces en contact doivent être propres. Après installation, la surface de l'insert en laiton doit être exempte de bavures ou de débris de plastique.
Un point de contact à haute pression est nécessaire pour la plus faible résistance. L'utilisation d'une rondelle conductrice ou d'une forme de tête de vis spécifique aide à concentrer la pression sur une petite zone. Cela traverse les films de surface restants et garantit un chemin métal sur métal direct.
À quoi servent les écrous en laiton ? Les écrous et inserts en laiton servent à une large gamme d'applications :
Électronique : Points de mise à la terre, matériel de connecteurs, entretoises PCB
Dispositifs médicaux : Fixations non magnétiques et résistantes à la corrosion pour équipements chirurgicaux
Automobile : Boîtiers de capteurs, connecteurs de bornes, composants de contrôle de fluide
Robotique : Joints structurels et composants de cheminement électrique
Assemblages plastiques : Inserts à sertir à chaud et à ultrasons pour filetages durables dans des pièces moulées
Connecteurs RF et de données haute vitesse : Dimensions de précision pour l'adaptation d'impédance
Explorez pour en savoir plus sur les produits de tournage suisse.
Les écrous en laiton sont-ils bons ? Oui, pour les applications appropriées. Les écrous en laiton offrent une excellente conductivité électrique (26-28 % IACS), une bonne résistance à la corrosion et une usinabilité exceptionnelle. Ils sont non magnétiques, ce qui est essentiel pour les équipements d'imagerie médicale et l'électronique sensible. Cependant, ils ne sont pas aussi solides que l'acier. Pour les applications structurelles à forte charge, l'acier est meilleur. Mais pour les connexions électriques, les fixations de résistance moyenne et les applications nécessitant une finition décorative, le laiton est souvent le choix supérieur.
Le laiton ou l'acier inoxydable est-il meilleur pour les écrous ? La réponse dépend de vos priorités :
| Propriété | Laiton | Acier inoxydable |
| Conductivité électrique | 26-28 % I
Service d'usinage de précision connexe
Plus d'actualités sur l'usinage de précision
|
