Le brasage à l'argent est un procédé d'assemblage qui utilise un alliage de métal d'apport non ferreux chauffé à la température de fusion et distribué entre deux ou plusieurs pièces étroitement ajustées par attraction capillaire. Ce procédé est communément appelé « brasage dur » ou « brasage à l'argent » et constitue une méthode économique pour assembler des métaux. Cela est particulièrement vrai lorsque les joints sont conçus pour une efficacité de brasage maximale et que les fixations sont conçues comme décrit. De nombreux produits fabriqués aujourd'hui pourraient être repensés pour le brasage afin de réduire les coûts de fabrication. Même si l'argent est cher, il ne représente qu'un faible pourcentage des coûts de fabrication totaux.
Pour réussir une opération de brasage à l'argent, la préparation et le nettoyage du joint sont essentiels. Le joint doit être exempt de toute huile, graisse ou autre contaminant qui pourrait empêcher le métal d'apport d'adhérer. L'étape suivante consiste à sélectionner le métal d'apport approprié et à appliquer le flux. Le flux sert à éliminer les contaminants restants et à favoriser l'écoulement du métal d'apport. Dans certaines situations, les résidus de flux doivent être nettoyés après le processus de brasage.
Le brasage à l'argent est un procédé de brasage à basse température avec des tiges dont le point de fusion se situe entre 618 et 899 °C (1 145 et 1 650 °F). Ce point est considérablement inférieur à celui des métaux d'apport de brasage en alliage de cuivre. Le métal d'apport fondu interagit avec une fine couche du métal de base, refroidissant pour former un joint exceptionnellement solide. Le brasage à l'argent est idéal pour assembler des métaux différents et il est fréquemment utilisé dans les secteurs de l'aérospatiale, de l'automobile et de la médecine.
Qu'est-ce que le brasage à l'argent ?
Le brasage à l'argent est un procédé d'assemblage qui consiste à chauffer un métal d'apport non ferreux, généralement un alliage contenant de l'argent, à sa température de fusion et à le répartir entre deux ou plusieurs pièces bien ajustées par attraction capillaire. Ce procédé est également connu sous le nom de brasure forte ou de brasure à l'argent et est couramment utilisé dans la fabrication de divers produits.
Lors du brasage à l'argent, le métal d'apport est chauffé à une température supérieure à 427 °C (800 °F), ce qui le fait fondre et s'écouler dans le joint par capillarité. Le joint est ensuite laissé refroidir et se solidifier, créant ainsi une liaison solide et durable entre les pièces.
Le principal avantage du brasage à l'argent est qu'il crée un joint solide et étanche capable de résister à des températures et des pressions élevées. Il s'agit également d'une méthode économique pour assembler des métaux, en particulier lorsque les joints sont conçus pour une efficacité de brasage maximale et que les fixations sont conçues de manière appropriée.
Pour réussir une opération de brasure à l'argent, plusieurs étapes doivent être suivies. Ces étapes comprennent la préparation et le nettoyage des joints, la sélection du métal d'apport approprié, l'application du flux et enfin le brasage. Dans des situations spécifiques, les résidus de flux peuvent devoir être nettoyés après le brasage.
Le tableau suivant résume les principaux composants d’une opération de brasage à l’argent :
| Composant | Description |
|---|---|
| Préparation conjointe | Les surfaces à assembler doivent être exemptes de saleté, d’huile et d’autres contaminants. |
| Métal d'apport | Le métal d'apport doit être choisi en fonction des métaux à assembler et des propriétés souhaitées du joint. |
| Flux | Un flux est appliqué sur le joint pour empêcher l’oxydation et favoriser le mouillage du métal d’apport. |
| Brasage | Le joint est chauffé à la température appropriée et le métal d’apport est ajouté au joint. |
Dans l’ensemble, le brasage à l’argent est une méthode polyvalente et efficace pour assembler les métaux, et il est largement utilisé dans diverses industries, notamment l’aérospatiale, l’automobile et la plomberie.
Le procédé de brasage à l'argent
Le brasage à l'argent est un procédé d'assemblage qui utilise un métal d'apport non ferreux, communément appelé alliage, pour créer des joints solides et durables entre deux ou plusieurs pièces bien ajustées. Le procédé consiste à chauffer le métal d'apport à une température de fusion supérieure à 800 °F, ce qui lui permet de s'écouler entre les pièces par attraction capillaire. Le résultat est un joint mécaniquement et électriquement solide.
Conception conjointe
Le succès du processus de brasage à l'argent dépend en grande partie de la conception du joint. Le joint doit être conçu pour maximiser l'efficacité du brasage, ce qui signifie que le jeu du joint doit être réduit au minimum. Plus les pièces sont proches les unes des autres, meilleure sera l'attraction capillaire et plus le processus de brasage sera réussi.
Métaux d'apport
Les métaux d'apport utilisés dans le brasage à l'argent sont généralement des alliages contenant de l'argent, du cuivre, du zinc, du cadmium ou d'autres métaux non ferreux. Le point de fusion du métal d'apport doit être inférieur à celui des pièces à assembler, mais suffisamment élevé pour former une liaison solide. Les métaux d'apport les plus couramment utilisés pour le brasage à l'argent comprennent les alliages argent-cuivre-zinc, les alliages argent-cuivre-phosphore et les alliages argent-cuivre-cadmium.
Flux
Le flux est un composant essentiel du processus de brasage à l'argent. Il est utilisé pour empêcher l'oxydation et favoriser le mouillage et l'écoulement du métal d'apport. Le flux permet également d'éliminer tous les contaminants de surface qui peuvent entraver le processus de brasage. Les flux les plus couramment utilisés pour le brasage à l'argent comprennent le borax, l'acide borique et les flux à base de fluorure.
Sources de chaleur
La source de chaleur utilisée dans le processus de brasage à l'argent peut varier en fonction de l'application et de la taille des pièces à assembler. Le brasage au chalumeau est la méthode la plus courante et convient aux pièces de petite à moyenne taille. Le brasage à la flamme est similaire au brasage au chalumeau mais utilise une flamme plus grande. Le brasage par induction utilise un champ électromagnétique pour chauffer les pièces à assembler. Le brasage au four est utilisé pour les pièces plus grandes et consiste à chauffer les pièces dans une atmosphère contrôlée. Le brasage infrarouge utilise le rayonnement infrarouge pour chauffer les pièces à assembler. Le brasage gaz/air est une méthode peu coûteuse qui utilise une flamme de gaz. Le brasage au four est utilisé pour les pièces plus grandes et consiste à chauffer les pièces dans un four.
En conclusion, le procédé de brasage à l'argent est une méthode fiable et efficace pour assembler une large gamme de métaux, notamment l'acier, l'acier inoxydable, le laiton et d'autres métaux non ferreux. En suivant la conception de joint appropriée, en sélectionnant le métal d'apport et le flux appropriés et en utilisant la bonne source de chaleur, un joint solide et durable peut être obtenu.
Avantages du brasage à l'argent
Le brasage à l'argent présente plusieurs avantages par rapport aux autres méthodes d'assemblage. Voici quelques-uns des principaux avantages :
Résistance à la corrosion
Les joints brasés à l'argent sont très résistants à la corrosion, ce qui les rend idéaux pour une utilisation dans des environnements difficiles. L'alliage d'argent utilisé dans le brasage forme une liaison étroite avec les métaux de base, créant ainsi une barrière contre la corrosion. Ceci est particulièrement important dans les applications où le joint sera exposé à l'humidité, aux produits chimiques ou à d'autres substances corrosives.
Conductivité électrique
L'argent est un excellent conducteur d'électricité et le brasage à l'argent produit des joints qui maintiennent une conductivité électrique élevée. Cela fait du brasage à l'argent un choix populaire pour les applications où la conductivité électrique est essentielle, comme dans l'électronique et les équipements électriques.
Structure des grains
Le brasage à l'argent produit des joints à structure à grains fins, ce qui peut améliorer les propriétés mécaniques du joint. La structure à grains fins contribue également à réduire le risque de fissuration et de déformation pendant le processus de brasage.
Performances mécaniques
Les joints brasés à l'argent offrent d'excellentes performances mécaniques, avec une résistance et une ductilité élevées. Cela les rend idéaux pour une utilisation dans des applications où le joint sera soumis à des contraintes ou des déformations élevées, comme dans l'aérospatiale, l'automobile et les équipements industriels.
Étanchéité à la pression
Le brasage à l'argent produit des joints très résistants aux fuites, ce qui les rend idéaux pour une utilisation dans des applications où l'étanchéité à la pression est essentielle. Cela est particulièrement important dans des applications telles que la réfrigération et la climatisation, où les fuites peuvent entraîner une défaillance du système.
Dilatation thermique
Le brasage à l'argent produit des joints qui ont des propriétés de dilatation thermique similaires à celles des métaux de base, réduisant ainsi le risque de fissuration ou de déformation due aux contraintes thermiques. Cela fait du brasage à l'argent un choix populaire pour assembler des métaux dissemblables avec des coefficients de dilatation thermique différents.
Dans l’ensemble, le brasage à l’argent offre une gamme d’avantages par rapport aux autres méthodes d’assemblage, ce qui en fait un choix populaire pour une grande variété d’applications.
Choisir le bon alliage de brasure à l'argent
Lorsqu'il s'agit de choisir le bon alliage de brasure à l'argent, plusieurs facteurs doivent être pris en compte. La température de service, les métaux différents et les options sans cadmium sont autant de facteurs importants à prendre en compte.
Température de service
L'un des premiers éléments à prendre en compte lors du choix d'un alliage de brasure à l'argent est la température de service. Différents alliages ont des points de fusion différents et peuvent supporter des températures différentes. Par exemple, l'alliage de brasure à l'argent A-54N d'Aufhauser convient au brasage au four en raison de sa faible teneur en zinc et peut être utilisé pour des applications élevées jusqu'à 700 °F. Il a une plage de fusion plus large de 250 °F, ce qui est utile lorsque les jeux ne sont pas uniformes.
Métaux différents
Un autre élément important à prendre en compte est la nature des métaux différents. Le brasage à l'argent est idéal pour assembler des métaux différents. Cependant, il est important de choisir le bon alliage de brasage pour le travail. Les métaux d'apport de brasage en alliage de cuivre conviennent aux joints cuivre-cuivre, tandis que les métaux d'apport non ferreux conviennent mieux aux métaux de base non ferreux. Les métaux de base ferreux peuvent nécessiter une teneur en argent plus élevée dans l'alliage de brasage.
Alliages de brasure à l'argent sans cadmium
Les alliages de brasure à l'argent sans cadmium sont de plus en plus populaires en raison des problèmes de santé et de sécurité liés aux émanations d'oxyde de cadmium. Lorsque vous travaillez avec des alliages contenant du cadmium, il est important de porter un équipement de protection individuelle pour éviter d'inhaler les émanations. Les alliages de brasure à l'argent sans cadmium sont une alternative plus sûre et sont disponibles dans une gamme d'options, y compris des options à basse température.
Lors du choix du bon alliage de brasure à l'argent, la conception du joint et la capillarité doivent également être prises en compte. Une conception et une préparation adéquates du joint peuvent garantir une opération de brasage réussie, tandis que la capillarité assure la distribution du métal d'apport dans le joint.
Dans l'ensemble, le choix du bon alliage de brasure à l'argent nécessite une prise en compte minutieuse de plusieurs facteurs, notamment la température de service, les métaux différents et les options sans cadmium. En tenant compte de ces facteurs et en suivant les techniques de préparation et de nettoyage des joints appropriées, une opération de brasure réussie peut être réalisée.
Nettoyage et inspection après brasage
Après le brasage à l'argent, il est essentiel d'effectuer un nettoyage et une inspection post-brasage pour garantir l'étanchéité des joints. Cette section couvre les étapes de nettoyage, d'inspection et de dégagement des joints nécessaires pour un nettoyage post-brasage réussi.
Dégagements conjoints
Pour obtenir un joint étanche, les jeux de joint doivent être adaptés à une action capillaire appropriée. Les jeux de joint correspondent à l'écart entre les surfaces de contact du joint. Le jeu idéal se situe entre 0,001 et 0,005 pouce. Un jeu trop important entraînera une action capillaire insuffisante, tandis qu'un jeu trop faible entraînera l'obstruction du joint par le matériau de brasure.
Nettoyage
Le nettoyage après brasure est une étape essentielle du brasage à l'argent pour éliminer le flux résiduel et assurer la propreté. Le flux résiduel peut être corrosif et provoquer la défaillance du joint au fil du temps. Le tableau suivant résume les différentes méthodes de nettoyage pour différents types de flux :
| Type de flux | Méthode de nettoyage |
|---|---|
| Organique | Nettoyage à l'eau chaude, à la vapeur ou au solvant |
| Inorganique | Nettoyage à l'eau chaude, à la vapeur ou à l'acide |
| Corrosif | Nettoyage à l'eau chaude, à la vapeur ou alcalin |
Après le nettoyage, le joint doit être soigneusement rincé à l'eau chaude et séché. Il est essentiel de s'assurer que le joint est complètement sec avant l'inspection.
Inspection
Après le nettoyage, le joint doit être inspecté pour vérifier son ajustement, sa propreté et sa température de transition critique. L'ajustement fait référence à l'alignement correct du joint, tandis que la propreté fait référence à l'absence de flux résiduel et d'autres contaminants. La température de transition critique fait référence à la température à laquelle le joint passe d'un état solide à un état liquide.
Le processus d'inspection doit inclure une inspection visuelle et un test de pression. L'inspection visuelle doit vérifier que le joint est exempt de défauts tels que des fissures ou des vides. Le test de pression doit vérifier que le joint peut résister à la pression prévue sans fuite.
En conclusion, le nettoyage et l'inspection après brasage sont des étapes essentielles du brasage à l'argent pour garantir l'étanchéité des joints. Le jeu, le nettoyage et l'inspection des joints sont essentiels pour un nettoyage après brasage réussi.
Applications du brasage à l'argent
Le brasage à l'argent est une opération d'assemblage de métaux rentable qui assure l'étanchéité à la pression et une résistance élevée des joints. Il est largement utilisé dans diverses industries, notamment l'automobile, l'industrie et l'aérospatiale. Dans cette section, nous explorerons les applications du brasage à l'argent dans chacune de ces industries.
Automobile
Dans l'industrie automobile, le brasage à l'argent est couramment utilisé pour les inserts d'outillage en carbure, les opérations d'usinage et la quincaillerie en acier inoxydable. Les joints brasés offrent une excellente résistance et une excellente étanchéité à la pression, ce qui les rend idéaux pour les applications automobiles. Le brasage à l'argent offre également des taux de production élevés, ce qui en fait un choix populaire pour la production en série de pièces automobiles telles que des bagues et des rondelles.
Industriel
Dans le secteur industriel, le brasage à l'argent est utilisé pour une large gamme d'applications, notamment la distribution de métaux d'apport, les métaux ferreux et non ferreux et le brasage dur. Le brasage à l'argent est particulièrement utile pour assembler des métaux différents qui ont des points de fusion différents. Le processus de brasage à basse température garantit que le métal à assembler ne devient pas cassant en raison des températures élevées. De plus, la température de liquidus des alliages de brasage à l'argent est inférieure à celle des autres alliages de brasage, ce qui facilite le contrôle du processus de brasage.
Aérospatial
Dans l'industrie aérospatiale, le brasage à l'argent est utilisé pour les applications qui nécessitent une résistance élevée des joints et une étanchéité à la pression. Le brasage à l'argent est également privilégié lorsque la conductivité électrique est une exigence. L'interaction de la structure du grain des alliages de brasage à l'argent garantit que le joint présente une excellente conductivité électrique. Le brasage à l'argent est également utilisé pour assembler des métaux non ferreux, tels que l'aluminium, et des métaux ferreux, tels que l'acier.
En conclusion, le brasage à l'argent est une opération d'assemblage de métaux polyvalente largement utilisée dans diverses industries. Sa rentabilité, la résistance des joints et l'étanchéité à la pression en font un choix idéal pour de nombreuses applications. Qu'il s'agisse d'applications automobiles, industrielles ou aérospatiales, le brasage à l'argent constitue une excellente solution pour les opérations d'assemblage de métaux.
