Bref de brasage sous vide

Le brasage sous vide est une technique d'assemblage de matériaux qui offre des avantages significatifs : des joints de brasage extrêmement propres, de qualité supérieure, sans flux, d'une grande intégrité et résistance.Le processus peut être coûteux car il doit être effectué dans une enceinte à chambre à vide.L'uniformité de la température est maintenue sur la pièce à travailler lors du chauffage sous vide, réduisant considérablement les contraintes résiduelles dues aux cycles lents de chauffage et de refroidissement.Ceci, à son tour, peut améliorer considérablement les propriétés thermiques et mécaniques du matériau, offrant ainsi des capacités de traitement thermique uniques.L'une de ces capacités consiste à traiter thermiquement ou à vieillir la pièce tout en effectuant un processus d'assemblage des métaux, le tout dans un seul cycle thermique de four.

Les produits les plus couramment brasés sous vide comprennent les plaques froides en aluminium, les échangeurs de chaleur à plaques et à ailettes et les échangeurs de chaleur à tubes plats.

Le brasage sous vide est souvent effectué dans un four ;cela signifie que plusieurs joints peuvent être réalisés à la fois car la pièce entière atteint la température de brasage.La chaleur est transférée par rayonnement, car de nombreuses autres méthodes ne peuvent pas être utilisées dans le vide.

Le brasage sous vide consiste à braser dans un four utilisant une atmosphère sous vide.Le brasage est défini au sens large comme un groupe de processus d'assemblage qui se produisent au-dessus de 840°F (400°C) et en dessous du point de fusion du métal de base.

Avantages du brasage sous vide

Aucune oxydation éliminant la nécessité d'un flux

Pas de lavage post-brasage ;joints garantis absolument propres et sans inclusions

Contraintes résiduelles et distorsion minimisées

Aucune zone affectée par la chaleur qui pourrait potentiellement causer des problèmes

Permet d'effectuer certaines opérations de traitement thermique dans le même cycle pour gagner du temps et de l'argent

COMMENT FONCTIONNE LE BRASAGE SOUS VIDE

Le brasage est une méthode d'assemblage de deux métaux ou plus en faisant fondre un métal d'apport ou l'alliage de brasage.

Lorsque des alliages sont utilisés à la place d'un métal pur pour le procédé dans un four sous vide, ils ne contiennent pas de fondants, il n'est donc pas nécessaire d'éliminer les scories par des méthodes mécaniques et la soudure apparaît propre.L'alliage ne doit pas contenir d'éléments susceptibles de se sublimer ou de s'évaporer, car les caractéristiques de joint souhaitées ne seront pas atteintes et le four pourrait être contaminé.

En général, les alliages ne fusionnent pas à une température bien définie comme le font les métaux purs, mais dans une certaine plage.Dans la mesure du possible, il convient donc de rechercher des alliages eutectiques.Ceux-ci ont un comportement similaire aux métaux purs, où les éléments solides et liquides ne coexistent qu'à la température eutectique.

Il existe un nombre important de métaux d'apport pour le brasage sous vide.Dans certains alliages, généralement utilisés à haute température, il existe encore dans de nombreux cas une situation de phase « solidus » et « liquidus » présentes à une seule température, constituées de plus de deux formes de métal.D'autres alliages, couramment utilisés dans les fours sous vide, présentent néanmoins une large phase intermédiaire « solidus-liquidus » avec un échauffement entre les deux phases importantes.Dans ce cas, le temps nécessaire pour une fusion complète augmente car celle-ci a lieu à une température plus élevée, qui sera la température du processus de brasage.

POURQUOI BRASER DANS UN FOUR SOUS VIDE

Le four sous vide permet d’atteindre la température de fusion avec une extrême précision et sans dépassement.On notera également que les problèmes de résistance à l'oxydation et à la corrosion de l'alliage lui-même deviennent négligeables dans le four sous vide.

Pour que le brasage réussisse, la charge doit fondre (que ce soit sous forme de pâte ou sous forme de fil ou de ruban métallique) à sa propre température de fusion spécifique et non à une température plus élevée.Cela évite principalement que le liquide soit à une température à laquelle sa tension superficielle serait plus faible, et donc mouiller une plus grande surface, le joint résultant ne possédant pas le remplissage correct.Le liquide doit se répandre précisément dans la cavité de joint entre les métaux, créant ainsi une couche intermédiaire.

L'action capillaire garantit que l'alliage pénètre dans les espaces articulaires à l'état liquide.Ceux-ci sont créés par un traitement mécanique, exactement là où le joint est requis.Un traitement mécanique est nécessaire pour obtenir les bonnes tolérances dans les éléments du joint et doit déterminer la dimension exacte du lit pour le collage.Le jeu doit être créé de manière à éviter des tolérances trop restrictives, auquel cas la liaison pourrait être difficile à remplir et, à l'autre extrémité du spectre, un joint faible résulterait d'une tolérance trop grande, avec potentiellement des jeux ou de la porosité.En effet, l'alliage est étiré à l'intérieur des surfaces à assembler à la température de mouillabilité, contre la force de gravité.

Il faut un alliage avec une température de fusion éloignée de la température de fusion des métaux à assembler, mais en même temps avec des caractéristiques mécaniques appropriées pour l'assemblage.De plus, afin de réaliser des joints brasés parfaits, la surface du joint doit être propre, sans traces d'huiles ou de graisses de traitement, afin d'avoir une bonne mouillabilité.

Le brasage est simple et facile dans un four sous vide.En raison de la nature du vide, la chaleur est répartie uniformément et la production de pièces est constante.Mais voyons plus en détail les spécificités d'un four sous vide pour le brasage.