L'ossidazione durante la brasatura è un problema critico che può influire sulla qualità del giunto brasato.
Ciò è particolarmente vero per materiali come l'alluminio, che formano uno strato di ossido stabile che può ostacolare la bagnatura dei metalli d'apporto.
La prevenzione dell'ossidazione è essenziale per garantire un giunto pulito e di alta qualità.
Ecco sette metodi chiave per prevenire l'ossidazione durante la brasatura:
Come si previene l'ossidazione durante la brasatura? 7 metodi chiave spiegati
1. Brasatura in atmosfera controllata (CAB)
Nel CAB, l'atmosfera all'interno del forno di brasatura viene modificata eliminando l'ossigeno e introducendo una miscela di idrogeno e azoto.
In questo ambiente mancano le molecole di ossigeno, che sono gli agenti principali dell'ossidazione.
L'assenza di ossigeno consente al metallo d'apporto di scorrere agevolmente e di aderire correttamente al metallo di base, formando un giunto pulito e di alta qualità.
2. Brasatura sotto vuoto
Per materiali come l'alluminio, altamente suscettibili all'ossidazione, si ricorre alla brasatura sotto vuoto.
Questo metodo prevede la creazione di un ambiente sotto vuoto con una pressione molto bassa (10^-4 mbar o meglio) per eliminare completamente l'ossigeno.
Inoltre, vengono utilizzati materiali getter per assorbire gli atomi di ossigeno residui.
Questo controllo rigoroso dell'atmosfera assicura che lo strato di ossido di alluminio non si formi o si stacchi meccanicamente, consentendo una brasatura di successo.
3. Soppressione dell'ossido di alluminio
Per prevenire la formazione di ossido di alluminio durante la brasatura, si utilizzano vari metodi.
Questi includono azioni chimiche come l'uso di flussi corrosivi, attacchi di basi o acidi o l'incorporazione di magnesio.
Per preparare la superficie prima della brasatura si possono utilizzare anche metodi meccanici come la levigatura.
Queste tecniche garantiscono la soppressione dello strato di ossido prima della fusione e della risolidificazione del metallo d'apporto.
4. Condizioni atmosferiche per la brasatura
Per tutti i processi di brasatura, in particolare quelli che coinvolgono leghe di alluminio, l'atmosfera deve essere rigorosamente controllata.
Le condizioni includono tipicamente l'uso di gas neutri come l'azoto puro, con un contenuto di ossigeno inferiore a 100 ppm e un livello di umidità molto basso (meno di -40°C di punto di rugiada).
Queste condizioni impediscono la formazione di strati di ossido e garantiscono l'integrità dell'assemblaggio brasato.
5. Fasi del processo di brasatura
Il processo di brasatura prevede tipicamente diverse fasi, che iniziano con la rottura dello strato di ossido di alluminio a circa 400°C a causa dell'espansione differenziale.
Le fasi successive prevedono il riscaldamento del metallo di base, del flusso e del metallo d'apporto, con un attento monitoraggio delle temperature per garantire che non superino i 565°C fino a quando il metallo d'apporto non assume una forma solida.
6. Uso dei materiali di bagnatura
Nella brasatura sottovuoto si utilizzano materiali di bagnatura per assorbire eventuali atomi di ossigeno residui.
Ciò contribuisce a mantenere un ambiente puro e privo di ossidazione.
7. Preparazione meccanica della superficie
Per preparare la superficie prima della brasatura si utilizzano metodi meccanici come la levigatura.
In questo modo si rimuovono gli strati di ossido esistenti e si garantisce una superficie pulita per l'adesione del metallo d'apporto.
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