Qual è il ruolo dell'Azoto nella brasatura?

L'Azoto è un gas utilizzato per creare un’atmosfera inerte. La sua funzione è quella di ridurre la presenza di Ossigeno atmosferico e assicurare la protezione del metallo d’apporto in fusione.

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L'Azoto è un gas inerte

Un gas inerte è un gas che non ha reazioni chimiche con il suo ambiente in normali condizioni di pressione e temperatura.

Generalmente, viene utilizzato in sostituzione di atmosfere dette attive contenenti Ossigeno (O₂) o umidità (H₂O) al fine di proteggere prodotti e materiali sensibili alla presenza di questi due componenti.

In campo industriale, questi gas sono principalmente l'Azoto (N₂) e l'Argon (Ar), che sono dei componenti dell'aria.

L’azoto nella brasatura

Nel processo di assemblaggio delle schede elettroniche, il gas inerte Azoto viene utilizzato per preservare la qualità di brasatura delle giunzioni dei componenti sui circuiti stampati.
L'Azoto viene iniettato nelle saldatrici a onda, o nei forni di rifusione per ottenere un'atmosfera inerte con un contenuto molto basso di Ossigeno residuo: poche centinaia di ppm (parti per milione).
La quasi totale assenza di Ossigeno permette di ridurre la velocità delle reazioni di ossidazione che sono molto attive a caldo sul metallo d'apporto in fusione.

L'atmosfera inerte consente al metallo d'apporto allo stato liquido, tipicamente una lega di stagno con altri elementi d'argento o di rame, di mantenere la fluidità per il tempo necessario alla sua deposizione (bagnabilità) sulle superfici metalliche che devono essere collegate ed alla conseguente formazione del giunto.

Per questo motivo troviamo saldature lucide con una forma perfetta del giunto. Le connessioni sono affidabili e robuste con una buona resistenza meccanica di lunga durata. Statisticamente il passaggio dall'aria all'Azoto comporta meno difetti sui giunti saldati delle schede elettroniche.

I processi di produzione in atmosfera inerte, in forno o in saldatrice ad onda, permetteranno di ridurre la quantità di flussante necessario per proteggere il metallo in fusione in confronto al processo in aria. Possiamo quindi utilizzare paste per saldatura meno attive nei forni di rifusione, inoltre possiamo ridurre la quantità di flussante applicato sotto le schede nel processo di saldatura a onda.

Uso dell'Azoto e sicurezza

In materia di sicurezza, è molto importante per l'utilizzo dei gas inerti come l’Azoto controllare il livello di Ossigeno nell’ambiente di lavoro.
Infatti, quando vengono iniettati in un’apparecchiatura, questi gas inerti spostano o diluiscono l'Ossigeno contenuto nell'aria della macchina e nel suo ambiente. Se non vengono evacuati dalle estrazioni, possono causare un deficit di Ossigeno, con rischio di asfissia (anossia).
Al di sotto di una concentrazione del 18% di Ossigeno nell'Aria, si possono avvertire i primi sintomi.
La misurazione del contenuto di Ossigeno nell’ambiente di lavoro è un'azione preventiva indispensabile quando si lavora in spazi confinati dove sono presenti gas inerti al fine di evitare incidenti ed effetti pericolosi per la salute delle persone.

Conoscete la differenza tra le tecniche di brasatura e la saldatura?

Nel linguaggio comune nel mondo dell'assemblaggio, la brasatura viene spesso confusa con la saldatura.
La saldatura si ottiene dalla fusione di un metallo di base con un metallo d'apporto. Le temperature alte sono quelle che corrispondono alla temperatura di fusione dei due metalli. In metallurgia, diversi tipi di miscele di gas garantiscono la protezione dei componenti metallici saldati.
La brasatura è invece un'operazione di assemblaggio che si ottiene fondendo un metallo d'apporto (ad esempio a base di argento o, nelle schede, a base di stagno) senza fondere il metallo di base. Il punto di fusione del metallo d'apporto deve quindi essere ad una temperatura inferiore a quella del metallo di base.

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