Wednesday, May 25th, 2022

La scelta del metallo di apporto nei processi di brasatura

La scelta del metallo di apporto nei processi di brasatura in rarissimi casi è in funzione dei metalli base. Normalmente una stessa lega di apporto può essere impegnata con un’ampia gamma di metalli non ferrosi.

Per la loro selezione sono molto più altri criteri di scelta:

  • Le dimensioni e le tolleranze dei pezzi
  • Le attrezzature utilizzate per la brasatura
  • I carichi di lavoro a cui saranno sottoposti giunti.
  • La temperatura di lavoro.
  • La pressione cui sarà sottoposto il giunto brasato una volta posto in opera.
  • La sequenza delle operazioni di brasatura.
  • Eventuali regole o norme tecniche che disciplinano quella tipologia di applicazione (es.: RoHs).
  • L’economicità o meno del loro utilizzo nel processo produttivo.

Tuttavia in questa sede vogliamo concentrarci sulla identificazione delle varie categorie di leghe di apporto; queste possono essere divise in leghe per brasatura dolce e leghe per la brasatura forte. Vediamo a questo punto quali sono le principali famiglie di prodotti.

Leghe di stagno piombo

Si tratta di prodotti che nel passato avevano larghissima diffusione, grazie alla loro facilità di utilizzo.

Tuttavia a causa della presenza di piombo e per la loro relativamente bassa temperatura di esercizio (100 °C), non hanno utilizzo universale, in alcuni casi è richiesto l’uso di leghe speciali:

  • Quando i componenti da saldare non possono essere sottoposti a temperature superiori ai 190°;
  • quando il giunto brasato entra in contatto con alimenti (TINSALD 35) o lavora a basse temperature;
  • Quando il giunto brasato deve essere esposto in ambienti che hanno temperature troppo elevate rispetto a quelle cui possono resistere i giunti brasati con lo stagno piombo (TINSALD 9703)
  • Quando devono essere impiegate per la realizzazione di circuiti elettrici (TINSALD 50).

Tutte le leghe di brasatura dolce devono essere utilizzate con disossidanti specifici a base resina o colofonia (TINFLUX T75).

Leghe d’argento senza cadmio

Si definisce brasatura forte quella in cui vengono utilizzate leghe con una temperatura di fusone superiore ai 450°C.

La famiglia più numerosa è quella delle leghe esenti da Cadmio; queste hanno una composizione a base argento ed altri metalli non ferrosi. Hanno temperature di lavoro comprese tra i 620 °C e i 780 °C. e sono utilizzabili con tutti i tipi di metalli non ferrosi ad eccezione dell’alluminio e delle sue leghe.

Quando contengono lo zinco (TERNALLOY 34 o TERNALLOY 444) possono essere utilizzate in aria con l’utilizzo di specifico disossidante. Quando sono esenti da Zinco (TERNALLOY 6030) invece vengono preferibilmente impiegati in processi di brasatura sottovuoto (atmosfera protetta) in forno.

Leghe Speciali

Le Leghe Speciali con manganese, sono caratterizzate dalla presenza di Mn. Essa conferisce loro una particolare predisposizione alla bagnatura di metalli che di per se stessi sono difficili da brasare, come ad esempio la widia oppure i metalli duri in genere. Per le loro caratteristiche di tenuta meccanica (anche grazie alla presenza di percentuali inferiori al 10% di Ni) sono molto apprezzate nella produzione di utensili diamantati e lame circolari per il taglio (TERNALLOY 49 MN e TERNALLOY 39 MN) di metalli, pietre, marmi, palstica e legno.

Leghe di Rame Fosforo

Le leghe di Rame fosforo, vengono utilizzate per la brasatura del rame e delle sue leghe. La presenza del fosforo al loro interno ne permette l’impiego anche senza l’aggiunta di flussante. Questo infatti una volta che la lega fonde, reagisce con l’ossigeno dell’aria e si trasforma in fosforo pentossido. A contatto con l’ossido di rame svolge la funzione di disossdiante. Possono essere realizzate sia senza argento (FOS) che con differenti percentuali di Ag (SILVERFOS 2, SILVERFOS 5, SILVERFOS 15, SILVEROFS 18). La loro lavorabilità e conducibilità elettrica diminuisce all’aumentare del fosforo e alla contemporanea riduzione del contenuto di argento. Queste leghe tuttavia non possono essere utilizzate con leghe di ferro, acciai e leghe di nichel.

In alcuni casi per soddisfare le esigenze e le specificità del processo di brasatura la scelta deve cadere su leghe speciali; il più delle volte sono leghe con alto tenore di argento e composizioni differenti rispetto alle leghe sopra indicate. (TERNALLOY 5614, TERNALLOY 8515, TERNALLOY 7228). Possono essere utilizzate sia in atmosfera che sottovuoto.

Quando si richiedono temperature di lavoro superiori a quelle garantite dalle leghe di brasatura sopra elencate, la scelta non può che cade sulle Leghe a base nickel. Si tratta di leghe in polvere o in pasta (con l’aggiunta di Binder), che possono essere utilizzate solo per la brasatura in forno in atmosfera controllata.

Leghe di alluminio

La brasatura dell’alluminio richiede leghe di brasatura per alluminio. In alcuni casi possono essere utilizzati leghe per la brasatura dolce (ALUSALD 2, ALUSALD 22). Tuttavia esse espongono i giunti brasati ad un problema di corrosione se posti in ambienti umidi. Quando invece la resistenza alla corrosione è un requisito fondamentale, è imprescindibile l’utilizzo della lega ALUSALD 12, lega eutettica a base AlSi, che tuttavia richiede una grande perizia nel suo utilizzo, dal momento che la sua temperatura di fusione è molto prossima a quella del metallo base, con evidenti rischi di fusione dello stesso. L’uso senza flussante è possibile solo in caso di brasatura in atmosfera controllata.