Processo di brasatura

Differenza tra saldatura e brasatura

Nella saldatura, al fine di garantire le prestazioni meccaniche di progetto, è necessario eseguire una giunzione che garantisca continuità chimica e meccanica. Al contrario di quanto avviene per la saldatura, nella brasatura non sono i componenti ad essere fusi, bensì il metallo d'apporto. L'apporto di energia deve dunque permettere un riscaldamento dell’area interessata tale da raggiungere una temperatura superiore alla temperatura di fusione del metallo d'apporto ma inferiore a quella dei pezzi da assemblare. A differenza della saldatura, nella brasatura non vi è continuità chimica: il metallo d'apporto fuso, di natura e caratteristiche diverse rispetto ai pezzi, realizza l'assemblaggio.
La discriminante della scelta del procedimento più idoneo sarà dettata dalle caratteristiche finali richieste dal giunto: la saldatura garantisce migliori caratteristiche meccaniche, la brasatura riduce notevolmente le deformazioni o le alterazioni termiche, oltreché essere un processo più rapido e flessibile. Ad esempio, nel caso di unioni di tubi, a seconda delle caratteristiche finali richieste, possiamo optare per saldatura (linee INOX o di grandi diametri) oppure per giunti assemblati unicamente dalla fusione del solo metallo d'apporto (tubazioni in rame per trasporto liquidi o gas).

Le tipiche leghe di brasatura possono essere leghe di rame, stagno o argento e solitamente sono utilizzate sotto forma di bacchetta.

La brasatura al cannello o “brasatura a fiamma” utilizza il calore di una fiamma ottenuta dall’unione di un gas combustibile (acetilene, metano, propano, idrogeno) con l’ossigeno. Questo processo si esegue sia in modalità manuale che con bruciatori automatici.

Funzionamento del processo di brasatura

Esistono diversi processi di brasatura in funzione della temperatura di lavoro: la brasatura dolce e la brasatura forte.

• Brasatura dolce
  La temperatura di fusione del metallo d'apporto per la realizzazione di una brasatura, secondo il procedimento della brasatura dolce, è inferiore a 450 °C. Il settore tipico è quello dell'elettronica.
• Brasatura forte
  La brasatura forte viene effettuata a temperature di lavoro superiori a 450 °C. Ad esempio, per una brasatura su una lega argento-rame, le temperature di fusione utilizzate per assemblare i pezzi sono in media superiori a 600 °C, ma, allo stesso tempo, il valore è minore di 900 °C. Le brasature di ottone o rame sono invece realizzate a una temperatura di fusione compresa tra 700 e 1 180 °C. Questo processo è ottimale per lavorazioni di tubature per il gas grazie all’uso di materiale d’apporto come leghe d’argento al 40%.
  E’ una brasatura forte anche la saldobrasatura che può utilizzare come sorgenti termiche sia l’arco elettrico che la fiamma. La differenza sostanziale è che nella saldobrasatura vengono portati a fusione anche i lembi dei componenti da unire. La brasatura forte viene utilizzata nella produzione di attrezzature dedicate al sollevamento di carichi leggeri e per unire materiali quali acciaio (al carbonio o galvanizzato), nichel, alluminio, rame (e le loro leghe), ghisa.

Metallo d'apporto e preparazione

È importante preparare adeguatamente la superficie dei materiali prima di procedere alla brasatura. Per fare ciò occorre agire su tre particolari proprietà fisico-chimiche: capillarità, bagnatura e diffusione.

• Capillarità
  La capillarità deve essere ben definita affinché il metallo d'apporto risalga tra le due superfici dei materiali da unire e la brasatura avvenga in modo corretto, altrimenti l’unione ottenuta dei due pezzi potrebbe risultare fallace o comunque imperfetta Bisogna quindi calcolare questo scarto e posizionare i tubi in modo adeguato al fine di rispettarlo affinché vi sia un collegamento ideale con il metallo d'apporto.
• Bagnatura
  Si parla di bagnatura quando il metallo d'apporto in fusione si stende su una materia o base solida, ovvero i pezzi da unire. Esistono due tipi di bagnatura: bagnatura totale e bagnatura parziale.
• Diffusione
  Si parla di diffusione quando vi è una migrazione di specie metallica, in generale dal metallo d'apporto, verso i pezzi.

Inoltre è fondamentale pulire bene le superfici prima del processo in modo da ottenere una maggiore e migliore bagnabilità e penetrazione del materiale d’apporto su tutto il giunto.

La scelta del disossidante è molto importante per un buon risultato. Infatti il disossidante per la brasatura svolge la funzione di ottenere una superficie esente da ossidi per permettere la saldobrasatura. Infatti il metallo d'apporto fuso si bagna e scorre sul metallo di base solo se in ambedue non sono presenti ossidi di superficie.

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