Technologie de brasage par induction
Principe du brasage par induction | Théorie
Le brasage et le brasage sont des processus d'assemblage de matériaux similaires ou différents à l'aide d'un matériau de remplissage compatible. Les métaux d'apport comprennent le plomb, l'étain, le cuivre, l'argent, le nickel et leurs alliages. Seul l'alliage fond et se solidifie au cours de ces processus pour joindre les matériaux de base de la pièce. Le métal d'apport est tiré dans le joint par capillarité. Les processus de brasage sont effectués à une température inférieure à 840 ° C (450 ° F), tandis que les applications de brasage sont effectuées à des températures supérieures à 840 ° C (450 ° C) jusqu'à 2100 ° C (1150 ° F).
Le succès de ces processus dépend de la conception de l’assemblage, du jeu entre les surfaces à assembler, de la propreté, du contrôle du processus et de la sélection correcte du matériel nécessaire pour exécuter un processus reproductible.
La propreté est généralement obtenue en introduisant un fondant qui recouvre et dissout les impuretés ou les oxydes les déplaçant du brasage.
De nombreuses opérations sont maintenant conduites dans une atmosphère contrôlée avec une couverture de gaz inerte ou une combinaison de gaz inertes / actifs pour protéger l'opération et éliminer le besoin d'un flux. Ces méthodes ont fait leurs preuves sur une grande variété de configurations de matériaux et de pièces, remplaçant ou complétant la technologie des fours à atmosphère par un processus d'écoulement d'une seule pièce juste à temps.
Matériaux de remplissage de brasage
Les métaux d'apport utilisés pour le brasage peuvent se présenter sous différentes formes, formes, tailles et alliages, en fonction de l'usage auquel ils sont destinés. Le ruban, les anneaux préformés, la pâte, le fil métallique et les rondelles préformées ne sont que quelques exemples de formes et d'alliages que l'on peut trouver.
La décision d'utiliser un alliage et / ou une forme particuliers dépend en grande partie des matériaux de base à assembler, de leur placement pendant le traitement et de l'environnement de service auquel le produit final est destiné.
Le dégagement affecte la force
Le jeu entre les surfaces de contact à joindre détermine la quantité d'alliage de brasure, l'action capillaire / pénétration de l'alliage et, par la suite, la résistance du joint fini. Les conditions optimales d’ajustement pour les applications classiques de brasage à l’argent sont le jeu total en pouces 0.002 (0.050 mm) à 0.005 pouces (0.127 mm). L'aluminium va typiquement de 0.004 pouces (0.102 mm) à 0.006 pouces (0.153 mm). Les dégagements plus grands jusqu’à 0.015 pouces (0.380 mm) manquent généralement de capillarité suffisante pour un brasage réussi.
Le brasage avec du cuivre (supérieur à 1650 ° F / 900 ° C) requiert une tolérance de joint minimale et, dans certains cas, un ajustement serré à la température ambiante afin de garantir des tolérances de joint minimales à la température de brasage.
Théorie du chauffage par induction
Les systèmes à induction constituent un moyen pratique et précis de chauffer rapidement et efficacement une zone sélectionnée d'un assemblage. Il faut prendre en compte le choix de la fréquence de fonctionnement de l'alimentation, de la densité de puissance (kilowatt par pouce carré), du temps de chauffage et de la conception de la bobine d'induction afin de fournir la profondeur de chauffage requise dans un joint brasé spécifique.
Le chauffage par induction est un chauffage sans contact au moyen de la théorie du transformateur. L'alimentation est une source de courant alternatif de la bobine d'induction qui devient les enroulements primaires du transformateur, tandis que la partie à chauffer est le secondaire du transformateur. La pièce est chauffée par la résistivité électrique inhérente des matériaux de base au courant induit dans l'ensemble.
Le courant traversant un conducteur électrique (la pièce) provoque un échauffement lorsque le courant rencontre une résistance à son écoulement. Ces pertes ont un faible courant passant par l'aluminium, le cuivre et leurs alliages. Ces matériaux non ferreux nécessitent un pouvoir de chauffage supplémentaire par rapport à leurs homologues en acier au carbone.
Le courant alternatif a tendance à circuler à la surface. La relation entre la fréquence du courant alternatif et la profondeur à laquelle elle pénètre dans la pièce est appelée profondeur de référence du chauffage. Le diamètre de la pièce, le type de matériau et l'épaisseur de la paroi peuvent influer sur l'efficacité du chauffage en fonction de la profondeur de référence.