febbraio 27, 2023
Ottone: caratteristiche e proprietàL’ottone si distingue e definisce per specifiche caratteristiche e proprietà.
Innanzitutto va detto questo materiale è una lega formata di base da rame e zinco.
Più precisamente, riguardo alla composizione, bisogna distinguere tra ottoni:
· Binari: per l’appunto contengono solo rame e zinco.
· Ternari: a questi ultimi si aggiunge un terzo elemento chimico.
· Quaternari: sono composti da ulteriori e aggiuntivi elementi chimici.
A seconda del contenuto di zinco presente variano alcune proprietà, tra cui la resistenza meccanica, la resistenza all’abrasione e alla corrosione, il colore, la lavorabilità all'utensile, la duttilità e lo scambio termico.
Complessivamente, l’ottone si distingue per essere malleabile e duttile: caratteristiche rendono il materiale di buona lavorabilità con le macchine utensili.
Eventuali problematiche, come la formazione di trucioli molto lunghi, derivano da un’altra caratteristica: la tenacità.
Per ovviare a tale inconveniente generalmente si procede con l’aggiunta di piombo, che si disperde ai bordi dei grani.
In tal modo i trucioli diventano corti o addirittura polverosi e gli utensili subiscono in minor misura usura e riscaldamento, migliorando così la qualità e la velocità della lavorazione.
Un’altra caratteristica dell’ottone è la sua buona resistenza alla corrosione.
Questa proprietà può essere potenziata tramite l’aggiunta di manganese e stagno, così come:
· Con l’alluminio viene incrementata la resistenza all’abrasione;
· Il nichel migliora le caratteristiche meccaniche e la resistenza alla corrosione;
· Con l’aggiunta di ferro aumenta il carico di rottura;
· Il silicio serve a disossidare.
Tornando alle sue proprietà, l’ottone si attesta valori più alti del rame per quanto riguarda durezza e fusibilità, a scapito però di conducibilità elettrica e termica (che comunque sono elevate).
Infine, rispetto ad altri materiali, l’ottone assicura prestazioni meccaniche migliori.
Tra queste c’è la capacità delle barre in ottone di resistere alle temperature, anche fino a -250 °C.
Applicazioni e destinazioni d’uso
L’ottone, in virtù delle sue proprietà, conosce svariate applicazioni e destinazioni d’uso.
Complessivamente, tra i principali campi e settori in cui trova impiego vi è quello:
· Chimico.
Viene utilizzato soprattutto per scambiatori.
· Elettrico.
L’impiego riguarda particolarmente apparecchiature elettriche, interruttori, contatti.
· Navale.
L’ottone è presente in scambiatori, condensatori, piastre, eliche e raccordi.
· Autotrasporti.
È molto utilizzato per radiatori e impianti elettrici.
· Edilizia e arredamento.
L’impiego riguarda ad esempio cerniere, serramenti, elementi di mobili, maniglie.
· Meccanica.
L’ottone è usato per realizzare bulloni, viti, ingranaggi, minuterie metalliche.
· Food and beverage.
Questo materiale si trova ad esempio nelle colonne per spillamento bevande.
· Agricolo.
Molti accessori e parti di attrezzature contengono ottone.
· Musicale.
Questo materiale è utilizzato per realizzare diversi strumenti musicali.
· Militare.
In tal caso è presente nei bossoli dei cannoni e nelle cartucce.
· Farmaceutico.
· Bigiotteria.
· Robotica.
In particolare, bisogna distinguere tra le tipologie di questo materiale.
Infatti l'ottone:
· CuZn37 è utilizzato per la preparazione di barre e laminati trafilati.
· CuZn40 (ottone Muntz) è impiegato per i pezzi finiti a caldo: barre di grande diametro, piastre tubiere, pezzi stampati.
· Al piombo (CuZn38Pb2, CuZn39Pb2 e CuZn40Pb2 i più usati) sono impiegati per i pezzi lavorabili al tornio, come valvole e rubinetti.
· CuZn28Sn1As (detto anche ottone ammiragliato) è utilizzato in distillatori, condensatori, raccordi e nelle applicazioni marine in generale.
· CuZn22Al2As è utilizzato negli scambiatori marini, che necessitano di alta resistenza alla corrosione e che lavorano con alta velocità di flusso.
· CuZn19Sn viene usato per la produzione di strumenti musicali.
· CuAl5Zn5Sn1 e CuZn20Ni5 si trovano invece nelle monete; il primo per quelle da 10, 20 e 50 centesimi di euro, mentre il secondo in quelle da 1 e 2 euro.
L’ottone e le macchine CNC
L’ottone è tra i metalli più frequentemente utilizzati nelle lavorazioni con macchine CNC.
La sua buona lavorabilità, la malleabilità, la duttilità e la resistenza rendono questo materiale ideale per le realizzazioni della meccanica di precisione.
L’ottone è molto apprezzato anche per il suo aspetto estetico e la sua colorazione, ma in particolare per la sua versatilità che, come visto, lo rende idoneo a numerose applicazioni.
Gli ottoni maggiormente impiegati nelle lavorazioni con macchine CNC sono quelli binari.
Infatti, quando il contenuto di zinco è inferiore al 36% (la cosiddetta fase α) il materiale presenta un’ottima lavorabilità a freddo (imbutitura e stampaggio) e una discreta lavorabilità a caldo.
Gli ottoni contenenti dal 40 al 60% di zinco sono molto plastici e vengono impiegati soprattutto in bigiotteria.
Quelli che hanno percentuali maggiori di zinco hanno caratteristiche meccaniche più elevate: vengono usati per parti di oggetti che necessitano resistenza meccanica.
Quelli al 33%, ottimamente lavorabili, sono raccomandati per i laminati destinati a pezzi imbutiti, molle e tubi.
Ad ogni modo la lavorazione meccanica dell’ottone può incontrare alcune problematiche.
Le più comuni sono:
· Formazione di un truciolo continuo e resistente, a causa della notevole malleabilità del materiale.
Se non gestito con attenzione, il truciolo ottenuto durante le operazioni di fresatura e tornitura potrebbe ostacolare il movimento degli utensili e ridurre la qualità del componente finito.
· Generazione di calore dovuto all’avanzamento del tagliente.
Esso influisce negativamente sulle caratteristiche superficiali del pezzo.
Sia la formazione di truciolo che la generazione di calore possono essere controllati regolando la velocità di avanzamento dell’utensile e l’altezza di taglio.
In tal modo si migliora la qualità del pezzo in lavorazione e si riduce l’usura dell’utensile.
Officine Meccaniche Marcucci è specializzata nella lavorazione dell’ottone con macchine CNC.
Oltre a questo materiale, trattiamo anche l’acciaio, l’acciaio inox, l’acciaio da bonifica e da costruzione, l’alluminio, il rame, il bronzo, il delrin e il nylon.
Grazie a macchine CNC a 3, 4 e 5 assi, unite all’esperienza di più di 40 anni, offriamo risultati di estrema precisione e accuratezza.
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