Giunzione di metalli con brasatura e saldatura
Esistono diversi metodi per unire i metalli, tra cui la saldatura, la brasatura e la brasatura. Qual è la differenza tra saldatura e brasatura? Qual è la differenza tra brasatura e saldatura? Esploriamo le distinzioni, i vantaggi comparativi e le applicazioni più comuni. Questa discussione approfondirà la vostra comprensione della giunzione dei metalli e vi aiuterà a identificare l'approccio ottimale per la vostra applicazione.
COME FUNZIONA LA BRASATURA
A giunto brasato è realizzato in modo completamente diverso da un giunto saldato. La prima grande differenza riguarda la temperatura: la brasatura non fonde i metalli di base. Ciò significa che le temperature di brasatura sono invariabilmente inferiori ai punti di fusione dei metalli base. Le temperature di brasatura sono inoltre significativamente più basse di quelle di saldatura per gli stessi metalli di base, con un minore consumo di energia.
Se la brasatura non fonde i metalli base, come fa a unirli? Funziona creando un legame metallurgico tra il metallo d'apporto e le superfici dei due metalli da unire. Il principio per cui il metallo d'apporto viene trascinato attraverso il giunto per creare questo legame è l'azione capillare. In un'operazione di brasatura, si applica il calore in modo ampio ai metalli di base. Il metallo d'apporto viene quindi portato a contatto con le parti riscaldate. Il metallo d'apporto viene fuso istantaneamente dal calore dei metalli di base e viene trascinato per capillarità attraverso il giunto. È così che si realizza un giunto brasato.
Le applicazioni della brasatura includono elettronica/elettrica, aerospaziale, automobilistica, HVAC/R, edilizia e altro ancora. Gli esempi vanno dai sistemi di condizionamento dell'aria per le automobili alle pale delle turbine dei jet altamente sensibili, dai componenti dei satelliti alla gioielleria. La brasatura offre un vantaggio significativo nelle applicazioni che richiedono la giunzione di metalli di base dissimili, tra cui rame e acciaio, nonché di metalli non metallici come carburo di tungsteno, allumina, grafite e diamante.
Vantaggi comparativi. In primo luogo, un giunto brasato è un giunto forte. Un giunto brasato correttamente realizzato (come un giunto saldato) in molti casi è altrettanto resistente o più resistente dei metalli che vengono uniti. In secondo luogo, il giunto viene realizzato a temperature relativamente basse, che vanno da circa 1150°F a 1600°F (da 620°C a 870°C). 
Il fatto più significativo è che i metalli di base non vengono mai fusi. Poiché i metalli di base non vengono fusi, in genere possono mantenere la maggior parte delle loro proprietà fisiche. Questa integrità del metallo di base è caratteristica di tutti i giunti brasati, compresi quelli a sezione sottile e spessa. Inoltre, il calore inferiore riduce al minimo il rischio di distorsione o deformazione del metallo. Si consideri inoltre che le temperature più basse richiedono una minore quantità di calore: un fattore significativo di risparmio economico.
Un altro importante vantaggio della brasatura è la facilità di unire metalli dissimili utilizzando il flussante o leghe rivestite di flussante. Se non è necessario fondere i metalli di base per unirli, non importa se hanno punti di fusione molto diversi. È possibile brasare l'acciaio al rame con la stessa facilità dell'acciaio all'acciaio. La saldatura è una storia diversa, perché è necessario fondere i metalli di base per unirli. Ciò significa che se si cerca di saldare il rame (punto di fusione 1981°F/1083°C) all'acciaio (punto di fusione 2500°F/1370°C), è necessario utilizzare tecniche di saldatura piuttosto sofisticate e costose. La totale facilità di unire metalli dissimili attraverso le procedure di brasatura convenzionali consente di scegliere i metalli più adatti alla funzione dell'assemblaggio, sapendo che non ci saranno problemi a unirli, indipendentemente dalle loro diverse temperature di fusione.
Inoltre, un giunto brasato ha un aspetto liscio e favorevole. Il confronto tra il filetto piccolo e pulito di un giunto brasato e il cordone spesso e irregolare di un giunto saldato è netto. Questa caratteristica è particolarmente importante per le giunzioni dei prodotti di consumo, dove l'aspetto è fondamentale. Un giunto brasato può quasi sempre essere utilizzato "così com'è", senza bisogno di operazioni di finitura - un ulteriore risparmio sui costi.
La brasatura offre un altro vantaggio significativo rispetto alla saldatura: di solito gli operatori possono acquisire le competenze di brasatura più rapidamente di quelle di saldatura. Il motivo risiede nella differenza intrinseca tra i due processi. Un giunto saldato lineare deve essere tracciato con una precisa sincronizzazione dell'applicazione del calore e della deposizione del metallo d'apporto. Un giunto brasato, invece, tende a "farsi da sé" per azione capillare. In effetti, una parte considerevole dell'abilità nella brasatura è radicata nella progettazione e nell'ingegnerizzazione del giunto. La velocità comparativa della formazione di operatori altamente qualificati è un importante fattore di costo.
Infine, brasatura dei metalli è relativamente facile da automatizzare. Le caratteristiche del processo di brasatura - ampie applicazioni di calore e facilità di posizionamento del metallo d'apporto - contribuiscono a eliminare il potenziale di problemi. Esistono molti modi per riscaldare automaticamente il giunto, molte forme di metallo d'apporto per la brasatura e molti modi per depositarli, per cui un'operazione di brasatura può essere facilmente automatizzata per quasi tutti i livelli di produzione.
COME FUNZIONA LA SALDATURA
La saldatura unisce i metalli fondendoli e fondendoli insieme, in genere con l'aggiunta di un metallo d'apporto. I giunti prodotti sono forti, di solito quanto i metalli uniti, o anche di più. Per fondere i metalli, si applica un calore concentrato direttamente sull'area del giunto. Questo calore deve essere elevato per fondere i metalli di base (i metalli da unire) e i metalli d'apporto. Pertanto, le temperature di saldatura partono dal punto di fusione dei metalli di base. 
La saldatura è generalmente adatta per unire assemblaggi di grandi dimensioni in cui entrambe le sezioni metalliche sono relativamente spesse (0,5"/12,7 mm) e unite in un unico punto. Poiché il cordone di un giunto saldato è irregolare, non è tipicamente utilizzato in prodotti che richiedono giunti estetici. Le applicazioni comprendono i trasporti, l'edilizia, la produzione e le officine di riparazione. Esempi sono gli assemblaggi robotici e la fabbricazione di recipienti a pressione, ponti, strutture edilizie, aeromobili, carrozze e binari ferroviari, condutture e altro ancora.
Vantaggi comparativi. Il calore di saldatura, essendo intenso, è tipicamente localizzato e puntuale; non è pratico applicarlo uniformemente su un'ampia area. Questo aspetto puntuale ha i suoi vantaggi. Ad esempio, se si desidera unire due piccole strisce di metallo in un unico punto, è pratico l'approccio della saldatura a resistenza elettrica. Si tratta di un modo rapido ed economico per realizzare giunti resistenti e permanenti a centinaia e migliaia.
Tuttavia, se il giunto è lineare anziché localizzato, sorgono dei problemi. Il calore localizzato della saldatura può diventare uno svantaggio. Ad esempio, se si desidera saldare due pezzi di metallo, si inizia smussando i bordi dei pezzi di metallo per lasciare spazio al metallo d'apporto per la saldatura. Poi si salda, riscaldando prima un'estremità dell'area di giunzione fino alla temperatura di fusione, quindi spostando lentamente il calore lungo la linea di giunzione, depositando il metallo d'apporto in sincronia con il calore. Questa è una tipica operazione di saldatura convenzionale. Se realizzato correttamente, il giunto saldato è resistente almeno quanto i metalli uniti.
Tuttavia, questo approccio di saldatura a giunzione lineare presenta degli svantaggi. I giunti vengono realizzati ad alte temperature, tanto da fondere sia i metalli di base che il metallo d'apporto. Queste temperature elevate possono causare problemi, tra cui possibili distorsioni e deformazioni dei metalli di base o tensioni nell'area di saldatura. Questi pericoli sono minimi quando i metalli da unire sono spessi, ma possono diventare un problema quando i metalli di base sono sezioni sottili. Inoltre, le alte temperature sono costose, poiché il calore è energia e l'energia costa. Più calore è necessario per realizzare il giunto, maggiore sarà il costo di produzione. 
Consideriamo ora il processo di saldatura automatizzato. Cosa succede quando non si unisce un assemblaggio, ma centinaia o migliaia di assemblaggi? La saldatura, per sua natura, presenta problemi di automazione. Un giunto saldato a resistenza in un singolo punto è relativamente facile da automatizzare. Tuttavia, quando il punto diventa una linea - un giunto lineare - ancora una volta la linea deve essere tracciata. È possibile automatizzare questa operazione di tracciatura, spostando la linea di giunzione, ad esempio, oltre una stazione di riscaldamento e alimentando automaticamente il filo di apporto da grandi bobine. Si tratta però di un'operazione complessa e impegnativa, giustificata solo in caso di grandi produzioni di pezzi identici.
Tenete presente che le tecniche di saldatura migliorano continuamente. È possibile saldare su base produttiva mediante fascio di elettroni, scarica di condensatori, attrito e altri metodi. Questi processi sofisticati richiedono in genere attrezzature specializzate e costose, oltre a configurazioni complesse e lunghe. Valutate se sono pratici per i cicli di produzione più brevi, per le modifiche alla configurazione dell'assemblaggio o per le tipiche esigenze quotidiane di giunzione dei metalli.
Scegliere il giusto processo di giunzione dei metalli
Se avete bisogno di giunzioni permanenti e resistenti, è probabile che la scelta di unire i metalli sia limitata alla saldatura. brasatura. La saldatura e la brasatura utilizzano entrambe calore e metalli d'apporto. 
Entrambi possono essere eseguiti su base produttiva. Tuttavia, la somiglianza finisce qui. Funzionano in modo diverso, quindi ricordate queste considerazioni sulla brasatura e sulla saldatura:
Dimensioni del gruppo
Spessore delle sezioni di metallo di base
Requisiti dei giunti a punti o in linea
Metalli in fase di unione
Quantità necessaria per l'assemblaggio finale
Altre opzioni? I giunti fissati meccanicamente (filettati, picchettati o rivettati) in genere non sono paragonabili ai giunti brasati in termini di forza, resistenza agli urti e alle vibrazioni o tenuta. L'incollaggio e la saldatura garantiscono legami permanenti, ma in genere non sono in grado di offrire la resistenza di un giunto brasato, pari o superiore a quella dei metalli di base stessi. Né possono, di norma, produrre giunti resistenti a temperature superiori a 93°C (200°F). Quando si ha bisogno di giunzioni metallo-metallo robuste e permanenti, la brasatura è un forte concorrente.