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La brasatura è un processo di giunzione dei metalli che prevede l'uso di un metallo d'apporto con un punto di fusione superiore a 450°C (842°F) ma inferiore al punto di fusione dei metalli di base da unire. A differenza della saldatura, in cui i metalli di base vengono fusi, la brasatura si basa sull'azione capillare per distribuire il metallo d'apporto tra le superfici strettamente aderenti dei metalli di base. Il processo crea un legame forte e duraturo senza alterare in modo significativo le proprietà dei metalli di base. La brasatura è ampiamente utilizzata in settori come quello automobilistico, aerospaziale e HVAC grazie alla sua capacità di unire metalli diversi e produrre giunti a tenuta stagna.

Punti chiave spiegati:

1. Definizione di brasatura:

   • La brasatura è un processo di giunzione dei metalli che utilizza un metallo d'apporto per unire due o più metalli di base. Il metallo d'apporto ha un punto di fusione inferiore rispetto ai metalli di base, consentendogli di fluire nel giunto per azione capillare senza sciogliere i metalli di base.
   • Questo processo è diverso dalla saldatura, in cui i metalli di base vengono fusi per formare il giunto. La brasatura è inoltre diversa dalla saldatura, che utilizza metalli d'apporto con punti di fusione inferiori a 450°C (842°F).

2. Tipi di legami nella brasatura:

   • Legame metallurgico: Il legame principale nella brasatura è un legame metallurgico, in cui il metallo d'apporto forma una soluzione solida con i metalli di base a livello atomico. Questo crea un giunto forte e durevole.
   • Legame meccanico: In alcuni casi, il giunto può avere anche un legame meccanico dovuto all'incastro del metallo d'apporto con le irregolarità superficiali dei metalli di base. Tuttavia, la forza principale del giunto deriva dal legame metallurgico.

3. Azione capillare:

   • L'azione capillare è un aspetto critico della brasatura. Permette al metallo d'apporto fuso di fluire negli spazi stretti tra i metalli di base, garantendo un giunto uniforme e resistente. Il successo dell'azione capillare dipende dalla pulizia delle superfici, dall'adattamento del giunto e dalle caratteristiche di bagnabilità del metallo d'apporto.

4. Vantaggi della brasatura:

   • Unione di metalli diversi: La brasatura può unire metalli con composizioni diverse, come il rame con l'acciaio o l'alluminio con l'acciaio inossidabile, cosa difficile da ottenere con la saldatura.
   • Distorsione minima: Poiché i metalli di base non si fondono, la brasatura provoca distorsioni o deformazioni minime, rendendola adatta per componenti di precisione.
   • Giunti a tenuta stagna: I giunti brasati sono spesso utilizzati in applicazioni che richiedono guarnizioni a tenuta stagna, come nei sistemi di refrigerazione e idraulici.
   • Versatilità: La brasatura può essere eseguita su un'ampia gamma di metalli e leghe ed è adatta sia per piccole che per grandi produzioni.

5. Applicazioni comuni:

   • Industria automobilistica: La brasatura viene utilizzata per unire componenti come scambiatori di calore, radiatori e tubazioni del carburante.
   • Industria aerospaziale: Il processo viene impiegato nella produzione di pale di turbine, componenti di motori e assemblaggi strutturali.
   • Sistemi HVAC: La brasatura è ampiamente utilizzata nella fabbricazione di sistemi di condizionamento e refrigerazione, dove i giunti a tenuta stagna sono essenziali.
   • Elettronica: Nell'industria elettronica, la brasatura viene utilizzata per unire componenti che richiedono un'elevata conduttività termica ed elettrica.

6. Tecniche di brasatura:

   • Brasatura al cannello: Un metodo comune in cui viene utilizzato un cannello a gas per riscaldare il giunto e fondere il metallo d'apporto. Questa tecnica è adatta per lavori di piccola scala o di riparazione.
   • Brasatura in forno: Utilizzato per la produzione in grandi volumi, dove le parti vengono riscaldate in un forno ad atmosfera controllata. Questo metodo garantisce una qualità costante ed è ideale per assemblaggi complessi.
   • Brasatura ad induzione: Questa tecnica utilizza l'induzione elettromagnetica per riscaldare l'articolazione. È veloce e preciso, il che lo rende adatto per applicazioni ad alta precisione.
   • Brasatura a immersione: Le parti vengono immerse in un bagno di sale fuso o metallo per ottenere la brasatura. Questo metodo viene spesso utilizzato per unire assiemi grandi o complessi.

7. Metalli d'apporto e fondenti:

   • Metalli d'apporto: I metalli d'apporto comuni utilizzati nella brasatura includono leghe a base di argento, leghe a base di rame e leghe a base di alluminio. La scelta del metallo d'apporto dipende dai metalli di base e dai requisiti applicativi.
   • Flussi: I disossidanti vengono utilizzati per pulire le superfici dei metalli base e prevenire l'ossidazione durante il processo di brasatura. Migliorano inoltre la bagnabilità e lo scorrimento del metallo d'apporto. I flussi comuni includono borace, acido borico e fluoruri.

8. Preparazione della superficie:

   • Una corretta preparazione della superficie è fondamentale per una brasatura efficace. Le superfici da unire devono essere pulite e prive di ossidi, oli e altri contaminanti. Per preparare le superfici è possibile utilizzare la pulizia meccanica, la pulizia chimica o una combinazione di entrambe.

9. Progettazione congiunta:

   • Il design del giunto gioca un ruolo significativo nella resistenza e nella qualità del giunto brasato. I disegni comuni dei giunti includono giunti a sovrapposizione, giunti di testa e giunti a T. Il giunto deve essere progettato per consentire un'adeguata azione capillare e garantire un'adeguata distribuzione del metallo d'apporto.

10. Trattamento Post-Brasatura:

    • Dopo la brasatura, il giunto può essere sottoposto a trattamenti post-brasatura quali trattamento termico, pulizia o ispezione per garantire la qualità e l'integrità del giunto. Questi trattamenti aiutano a rimuovere eventuali residui di disossidante, a migliorare le proprietà meccaniche e a verificare le prestazioni del giunto.

In sintesi, la brasatura è un processo di giunzione dei metalli versatile e affidabile che crea legami forti e durevoli attraverso il legame metallurgico e l'azione capillare. La sua capacità di unire metalli diversi, produrre giunti a tenuta stagna e ridurre al minimo la distorsione lo rende la scelta preferita in molti settori. Una corretta preparazione della superficie, la progettazione del giunto e l'uso di metalli d'apporto e flussi adeguati sono essenziali per ottenere giunti brasati di alta qualità.

Tabella riassuntiva:

Aspetto	Dettagli
Tipo di legame primario	Legame metallurgico (il metallo d'apporto forma una soluzione solida con i metalli di base)
Tipo di obbligazione secondaria	Incollaggio meccanico (incastro del metallo d'apporto con irregolarità superficiali)
Processo chiave	L'azione capillare distribuisce il metallo d'apporto tra le superfici strettamente aderenti
Vantaggi	Unisce metalli diversi, distorsione minima, giunti a tenuta stagna, versatile
Applicazioni comuni	Automotive, aerospaziale, HVAC, elettronica
Metalli d'apporto	Leghe a base argento, a base rame, a base alluminio
Flussi	Borace, acido borico, fluoruri

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