Tuesday, October 4th, 2022

La tecnica di brasatura del rame nelle realizzazione delle tubazioni di acqua e gas

Il rame non è soltanto un materiale che ha eccellenti proprietà di piegatura ma è anche resistente alla maggior parte dei liquidi e gas. Tra le molteplici applicazioni cui si presta sicuramente spicca la realizzazione di impianti per l’acqua potabile, per l’acqua da riscaldamento; per uso industriale. Nonché di impianti a gas, di trasferimento di gas medicali

Le condutture realizzate in rame sono molto versatili e hanno una lunga vita di servizio. Finchè infatti non si creano depositi di sporcizia al loro interno, questa tipologia di tubature mantiene costante nell’arco del tempo la portata effettiva dei fluidi in esse contenuti.

Impianti realizzati con le tubature di rame dunque non hanno bisogno di manutenzione ed inoltre sono di facile messa in opera e realizzazione. Poiché il rame si presta ad essere modellato e piegato manualmente con grande facilità, la realizzaione deli impianti può essere eseguita partendo dalla bonine di tubo, senza necessità di trasportare ingombranti porzioni di tubatura.

Ovviamente per la realizzazione delle tubazioni per l’acqua potabile e degli impianti del gas deve essere eseguita nel rispetto delle normative vigenti in ciascuno Stato. Anche se negli ultimi anni sono stati introdotti sistemi di giunzione più rapidi e veloci (pressatura) la tecnica della brasatura è quella più utilizzata perché più sicura e con una maggior garanzia di durata nel tempo, sebbene richieda più perizia da parte dell’operatore nella sua realizzazione. Un tubo ben brasato non perderà, mai.. un pressato… chissà!

Le tubature di rame possono essere utilizzate anche per molteplici applicazioni quali gli impianti di riscaldamento e di condizionamento, le condotte per l’olio, i sistemi di raffreddamento dei fluidi, le condotte per il gas combustibile o per l’ossigeno e dell’aria compressa.

Le leghe brasatura che possono essere utilizzate per questo tipo di applicazione sono due tipi: le righe di rame fosforo con senza argento (FOS e SILVERFOS) oppure le leghe di argento (TERNALLOY). Le prime sono sicuramente quelle più utilizzate in quanto per la loro specifica composizione permettono il loro impiego senza l’utilizzo di disossidante. Questo dunque permette di effettuare la posa in opera senza la necessità di pulire il giunto brasato al termine del lavoro, senza incorrere in rischi di corrosione. Questo non è possibile nel caso di utilizzo della lega d’argento esente da fosforo che deve essere necessariamente abbinata all’uso di disossidante, i cui residui sono generalmente corrosivi.

DescrizioneAgCuPISO17672ISO3677Temp. Fusione °C
FOS 60946CuP 179c.a. 710 – 890°C
FOS 70937CuP 180c.a. 710 – 820°C
FOS 80928CuP 182c.a. 710 – 770°C
SILVERFOS 2020,293,26,6B-Cu94PAgc.a. 710 – 790°C
SILVERFOS 2040,493,66B-Cu94PAgc.a. 710 – 790°C
SILVERFOS 2291,76,3CuP 279c.a. 645 – 825°C
SILVERFOS 55896CuP 281c.a. 645 – 815°C
DULLFOS® 70937CuP 180c.a. 710 – 925 °C
DULLFOS® 22626CuP 279c.a. 645 – 825 °C
DescrizioneAgCuZnSnISO17672Temp. Fusione °C
TERNALLOY 34343627,52,5Ag 134c.a. 630 – 730 °C
TERNALLOY 404030282Ag 140c.a. 650 – 710 °C
TERNALLOY 45452725,52,5Ag 145c.a. 640 – 680 °C
TERNALLOY 45452725,52,5Ag 145c.a. 640 – 680 °C
TERNALLOY 444443026Ag 244c.a. 675 – 735 °C

Leghe della serie FOS e SILVERFOS dunque sono assolutamente consigliate per la giunzione di rame-rame, mentre non sono adatte per la giunzione del rame con altri metalli non ferrosi. In questi casi è necessario utilizzare le leghe TERNALLOY con l’aggiunta di disossidante (tipo BRASFLUX e comunque del tipo Fh10, così come prescritto dalla normativa tecnica EN 1045. Mi raccomando scegliete sempre un prodotto conforme alla normativa ReaCH e RoHs! Stiamo parlando di quelle situazioni in cui alla tubazione di rame deve essere brasata una valvola di ottone, o ferro zincato o acciaio inossidabile.

Ad ogni modo vale sempre la regola generale che la scelta delle leghe per la brasatura deve essere effettuata in funzione delle caratteristiche dell’applicazione che si ha intenzione di realizzare e comunque in funzione alla temperatura di fusone dei metalli che devono essere congiunti; ad esempio se si sta realizzando una tubazione nel settore della refrigerazione si può utilizzare tranquillamente una lega FOS quindi senza argento mentre use lo stesso impianto è destinato ad equipaggiare un camion frigorifero, allora per contrastare il fenomeno delle vibrazioni sarà  necessario utilizzare una lega SILVERFOS.

La posa in opera delle condotte dell’acqua, l’applicazione di cui occupiamo maggiormente in questo articolo, può essere realizzata con due tecniche differenti. O utilizzando tubi e raccordi preformati, oppure mediante la formatura, piegatura e modellatura deli stessi da parte dell’operatore.

Nel primo caso si ha il vantaggio che l’operatore deve occuparsi soltanto dell’operazione di brasatura (e delle sue fasi di preparazione), nel secondo caso si ha il vantaggio di poter eseguire il lavoro partendo dalla matassa del tubo di rabe, senza dover precedentemente determinate i pezzi necessari all’assemblaggio.

 I raccordi preformati hanno differenti forme (a X a T a L, riduzioni, connessioni in linea..) e sono realizzati in conformità delle specifiche tecniche internazionali (Diametri, spessori, tolleranze); hanno l’ulteriore vantaggio che in fase di accoppiamento con i tubi garantiscono quel gioco di brasatura indispensabile perché la giunzione avvenga con successo, ovvero senza perdite. Se il gioco di brasatura è corretto infatti la penetrazione della lega, una sua caratteristica peculiare di questa tipologia di prodotto, è garantita anche contro la forza di gravità, ovvero quando sia necessario effettuare delle brasature a testa in giù.

Oltre a gioco di brasatura per una perfetta giunzione è molto importante verificare che la profondità della sovrapposizione (overlapping) tra i giunti (tubo e raccordo). Per assicurarsi che la lega penetri e riempia in maniera omogena il gioco di brasatura, occorre una sovrapposizione tra il tubo e la giunzione di almeno 5 mm. Sovrapposizioni superiori o inferiori potrebbero causare difetti nella giunzione realizzata.

In alternativa anziché optare per la prima soluzione si potrà procedere realizzare delle condotte andando a formare di volta in volta a seconda delle esigenze i raccordi mediante l’utilizzo di tubi di rame che subiranno degli allargamenti a tazza o delle riduzioni, verranno curvati con raggi variabili, mediante appositi strumenti di lavoro (taglia tubi, piega tubi, pinze allargatubi con matrici ad espansione …). Ovviamente bisognerà avere cura di rispettare il gioco di brasatura, per un risultato perfetto! Attenzione che non per tutti gli impianti è possibile utilizzare questo metodo. Ad esempio per le tubature del gas, se realizzate in rame, si richiede l’utilizzo di raccordi preformati.

Una volta dunque realizzati tutti le giunzioni finalmente si potrà procedere alla brasatura, che verrà realizzata in 6 passaggi:

  1. Pulizia dei giunti/tubi di rame da olio, grasso e eventuali ossidazioni;
  2. Applicazione del disossidante (vedi sopra);
  3. Assemblaggio dei giunti da brasare;
  4. Preriscaldo del giunto;
  5. Brasatura;
  6. Pulizia del giunto brasato (vedi sopra);
  7. Controllo della continuità del cordone di brasatura;

Se la brasatura viene fatta in maniera corretta, le giunzioni brasate risulteranno molto più resistenti rispetto lo stesso tubo di rame capita molto spesso di vedere che ci sono delle aperture delle rotture lungo il tubo nonostante le congiunzioni siano rimaste perfettamente integre.

 Chiaramente la tipologia di riscaldo maggiormente utilizzata è quella del cannello ossiacetilenico, soprattutto nelle installazioni in opera. Quando tuttavia le condotte vengono realizzate in officina, perché fanno parte di  impianti più grossi e quindi vengono pre assemblate in officina (scambiatori di calore, consizionatori, pompe di calore ..etc, etc.), allora è possibile anche utlizzare sistemi semiatuomatici di riscaldo o tecniche differenti.

Il riscaldo rappresenta un elemento critico del processo di brasatura. Per ottenere la massima capillarità della lega, è indispensabile che il riscaldo sia effettuato in maiera omogena lungo tutta la circonferenza del giunto. Se questo è più semplice con tubi di diametro ridotto, con diametro superiori ai 35 mm comincia a diventare cosa non da poco. In questo caso il cannello può non avere la portata necessaria per scaldare omogeneamente tutta la circonferenza dello stesso con il risultato che una parte sarà più caldo dell’altra … e come, qualunque brasatore vi può confermare su un leit motiv molto diffuso.. “la lega segue il caldo, non il freddo!!”. Per ovviare a possibili inconveniente, si è soliti usate dei cannelli speciali con due lance!

Molto spesso può succedere che la brasatura in opera debba essere realizzata situazioni nelle quali risulta difficile effettuare un controllo sulla continuità del cordone di brasatura. (angoli, buchi nei muri, sono di difficile accesso..). Allora in queste situazioni si suggerisce di utilizzare comunque una lega argento con disossidante che essendo un inibitore della ossidazione del tubo sicuramente favorisce la penetrazione del lega e il suo scorrimento lungo tutta la superficie. Solo in questo modo avrete la certezza che la lega ha colmato il gioco di brasatura. Ovviamente ricordatevi di rimuovere i residui che sono corrosivi nel lungo periodo.

Per la scelta del disossidante e per alcuni suggerimenti pratici, ci vediamo il mese prossimo.