La brasatura è un processo di giunzione versatile che prevede il riscaldamento di un metallo d'apporto al di sopra del suo punto di fusione e la sua distribuzione tra due o più parti aderenti mediante azione capillare. Il metallo d'apporto viene portato leggermente al di sopra della sua temperatura di fusione (liquidus) mentre è protetto da un'atmosfera adatta, solitamente un fondente. Quindi scorre sul metallo di base (operazione nota come bagnatura) e viene quindi raffreddato per unire insieme le parti. Vengono impiegati vari metodi di brasatura a seconda dei materiali, della progettazione del giunto e dei requisiti di produzione. I metodi più comunemente utilizzati includono la brasatura a cannello, la brasatura in forno, la brasatura a induzione, la brasatura per immersione, la brasatura a resistenza, la brasatura a infrarossi e metodi specializzati come il fascio di elettroni e la brasatura laser.
Punti chiave spiegati:
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Brasatura al cannello:
- Descrizione: La brasatura a cannello utilizza una fiamma di gas per riscaldare il metallo d'apporto e i materiali di base. È uno dei metodi di brasatura più comuni e flessibili.
- Applicazioni: Adatto per produzione su piccola scala, lavori di riparazione e situazioni in cui è richiesta la trasportabilità.
- Vantaggi: Altamente versatile, consente un controllo preciso dell'applicazione del calore e può essere utilizzato con una varietà di materiali.
- Svantaggi: Richiede operatori esperti per il controllo della fiamma e della distribuzione del calore e potrebbe non essere adatto per la produzione su larga scala.
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Brasatura in forno:
- Descrizione: La brasatura in forno prevede il riscaldamento dei pezzi in un forno, che può essere batch o continuo, a seconda delle esigenze produttive. Il forno può utilizzare diverse atmosfere come esotermica, idrogeno, argon o vuoto per proteggere il giunto dall'ossidazione.
- Applicazioni: Ideale per la produzione in serie di componenti, in particolare quelli che richiedono riscaldamento uniforme e atmosfere controllate.
- Vantaggi: Riscaldamento costante e uniforme, adatto a geometrie complesse e in grado di gestire grandi volumi di parti.
- Svantaggi: Elevato costo di installazione iniziale e il processo è meno flessibile rispetto alla brasatura a cannello.
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Brasatura ad induzione:
- Descrizione: La brasatura a induzione utilizza l'induzione elettromagnetica per riscaldare il metallo d'apporto e i materiali di base. Il calore viene generato direttamente nel pezzo in lavorazione inducendo correnti parassite.
- Applicazioni: Comunemente utilizzato per unire parti di piccole e medie dimensioni, soprattutto nell'industria elettronica e automobilistica.
- Vantaggi: Riscaldamento rapido, controllo preciso e riscaldamento localizzato che riduce al minimo la distorsione termica.
- Svantaggi: Limitato ai materiali che possono essere riscaldati per induzione e l'attrezzatura può essere costosa.
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Brasatura a immersione:
- Descrizione: La brasatura per immersione prevede l'immersione delle parti in un bagno di metallo d'apporto fuso o in un bagno di sale riscaldato. Il metallo d'apporto viene attirato nel giunto per azione capillare.
- Applicazioni: Adatto per unire componenti con geometrie complesse e per materiali difficilmente brasabili con altri metodi.
- Vantaggi: Riscaldamento uniforme, adatto a parti complesse e può essere utilizzato per una varietà di materiali.
- Svantaggi: Richiede un attento controllo della temperatura e della composizione del bagno e potrebbe non essere adatto per pezzi di grandi dimensioni.
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Brasatura a resistenza:
- Descrizione: La brasatura a resistenza utilizza la resistenza elettrica per generare calore nel giunto. Le parti vengono fissate tra gli elettrodi e la corrente elettrica viene fatta passare attraverso di esse.
- Applicazioni: Spesso utilizzato per unire componenti elettrici e piccole parti.
- Vantaggi: Riscaldamento rapido, applicazione di calore localizzata e distorsione termica minima.
- Svantaggi: Limitato alle parti che possono essere fissate tra gli elettrodi e il processo potrebbe richiedere attrezzature specializzate.
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Brasatura a infrarossi:
- Descrizione: La brasatura a infrarossi utilizza la radiazione infrarossa per riscaldare il metallo d'apporto e i materiali di base. Il calore viene focalizzato sulla zona articolare mediante riflettori o lenti.
- Applicazioni: Adatto per parti piccole e delicate e per materiali sensibili allo shock termico.
- Vantaggi: Controllo preciso dell'applicazione del calore, distorsione termica minima e adatto a una varietà di materiali.
- Svantaggi: Richiede attrezzature specializzate e potrebbe non essere adatto per parti di grandi dimensioni.
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Metodi specializzati:
- Fascio di elettroni e brasatura laser: Questi metodi utilizzano raggi di energia altamente focalizzati per riscaldare il metallo d'apporto e i materiali di base. Sono utilizzati per applicazioni di alta precisione e per materiali difficili da brasare con metodi convenzionali.
- Applicazioni: Comunemente utilizzato nei settori aerospaziale, medico ed elettronico.
- Vantaggi: Alta precisione, distorsione termica minima e adatto a geometrie complesse.
- Svantaggi: Costo elevato delle apparecchiature e il processo potrebbe richiedere una formazione specializzata.
Ciascun metodo di brasatura presenta una serie di vantaggi e limiti e la scelta del metodo dipende dai requisiti specifici dell'applicazione, inclusi i materiali da unire, il design del giunto e il volume di produzione. La comprensione di questi metodi consente la selezione della tecnica di brasatura più appropriata per ottenere giunti forti e affidabili.
Tabella riassuntiva:
| Metodo | Descrizione | Applicazioni | Vantaggi | Svantaggi |
|---|---|---|---|---|
| Brasatura al cannello | Utilizza una fiamma a gas per riscaldare il metallo d'apporto e i materiali di base. | Produzione su piccola scala, lavori di riparazione, applicazioni portatili. | Controllo del calore versatile e preciso, funziona con vari materiali. | Richiede operatori qualificati, non ideale per la produzione su larga scala. |
| Brasatura in forno | Riscalda le parti in un forno con atmosfere controllate. | Produzione di massa, riscaldamento uniforme, geometrie complesse. | Riscaldamento costante, gestisce grandi volumi, adatto per parti complesse. | Costo di installazione elevato, meno flessibile. |
| Brasatura ad induzione | Utilizza l'induzione elettromagnetica per riscaldare i materiali. | Pezzi di piccole e medie dimensioni, elettronica, industria automobilistica. | Riscaldamento rapido, controllo preciso, distorsione termica minima. | Limitato a materiali compatibili con l'induzione e attrezzature costose. |
| Brasatura a immersione | Immerge le parti in metallo d'apporto fuso o in un bagno di sale riscaldato. | Geometrie complesse, materiali difficili da brasare. | Riscaldamento uniforme, adatto per parti complesse. | Richiede un attento controllo del bagno, non ideale per pezzi di grandi dimensioni. |
| Brasatura a resistenza | Utilizza la resistenza elettrica per generare calore nel giunto. | Componenti elettrici, minuteria. | Riscaldamento rapido, calore localizzato, distorsione minima. | Limitato alle parti bloccabili, sono necessarie attrezzature specializzate. |
| Brasatura a infrarossi | Utilizza la radiazione infrarossa per riscaldare i materiali. | Parti piccole e delicate, materiali sensibili agli shock termici. | Controllo preciso del calore, distorsione minima. | Richiede attrezzature specializzate, non adatte a pezzi di grandi dimensioni. |
| Metodi specializzati | Include fascio di elettroni e brasatura laser per un'elevata precisione. | Industrie aerospaziali, mediche, elettroniche. | Alta precisione, distorsione minima, adatta per geometrie complesse. | Costo elevato delle attrezzature, richiesta formazione specializzata. |
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