Tecnologia de brasagem por indução
Princípio da brasagem por indução|Teoria
A brasagem e a soldadura são processos de união de materiais semelhantes ou dissemelhantes utilizando um material de enchimento compatível. Os metais de adição incluem o chumbo, o estanho, o cobre, a prata, o níquel e as suas ligas. Apenas a liga derrete e solidifica durante estes processos para unir os materiais de base da peça de trabalho. O metal de enchimento é puxado para a junta por ação capilar. Os processos de soldadura são realizados a temperaturas inferiores a 450°C (840°F), enquanto as aplicações de brasagem são realizadas a temperaturas superiores a 450°C (840°F) e até 1150°C (2100°F).
O sucesso destes processos depende da conceção do conjunto, da folga entre as superfícies a unir, da limpeza, do controlo do processo e da seleção correta do equipamento necessário para realizar um processo repetível.
A limpeza é normalmente obtida através da introdução de um fluxo que cobre e dissolve a sujidade ou os óxidos, deslocando-os da junta de brasagem.
Muitas operações são agora conduzidas numa atmosfera controlada com uma manta de gás inerte ou uma combinação de gases inertes/activos para proteger a operação e eliminar a necessidade de um fluxo. Estes métodos têm sido comprovados numa grande variedade de materiais e configurações de peças, substituindo ou complementando a tecnologia de fornos atmosféricos com um processo de fluxo de peça única "just in time".
Materiais de enchimento para brasagem
Os metais de enchimento para brasagem podem apresentar-se numa variedade de formas, formatos, tamanhos e ligas, dependendo da sua utilização pretendida. Fita, anéis pré-formados, pasta, arame e anilhas pré-formadas são apenas algumas das formas e ligas que podem ser encontradas.
A decisão de utilizar uma determinada liga e/ou forma depende em grande medida dos materiais de base a unir, da colocação durante o processamento e do ambiente de serviço a que se destina o produto final.
A folga afecta a resistência
A folga entre as superfícies a unir determina a quantidade de liga de brasagem, a ação capilar / penetração da liga e, subsequentemente, a resistência da junta acabada. A melhor condição de ajuste para aplicações convencionais de brasagem de prata é uma folga total de 0,002 polegadas (0,050 mm) a 0,005 polegadas (0,127 mm). O alumínio é tipicamente 0,004 polegadas (0,102 mm) a 0,006 polegadas (0,153 mm). As folgas maiores, até 0,015 polegadas (0,380 mm), normalmente não têm ação capilar suficiente para uma soldadura bem sucedida.
A brasagem com cobre (acima de 1650°F / 900°C) requer que a tolerância da junta seja mantida a um mínimo absoluto e, em alguns casos, que seja feita por pressão à temperatura ambiente para garantir tolerâncias mínimas da junta enquanto estiver à temperatura de brasagem.
Teoria do aquecimento por indução
Os sistemas de indução proporcionam uma forma conveniente e precisa de aquecer rápida e eficazmente uma área selecionada de um conjunto. É necessário ter em consideração a seleção da frequência de funcionamento da fonte de alimentação, a densidade de potência (quilowatt aplicado por polegada quadrada), o tempo de aquecimento e a conceção da bobina de indução para proporcionar a profundidade de aquecimento necessária numa junta de brasagem específica.
O aquecimento por indução é um aquecimento sem contacto através da teoria do transformador. A fonte de alimentação é uma fonte CA para a bobina de indução que se torna o enrolamento primário do transformador, enquanto a peça a ser aquecida é o secundário do transformador. A peça de trabalho aquece devido à resistividade eléctrica inerente dos materiais de base à corrente induzida que flui no conjunto.
A corrente que passa através de um condutor elétrico (a peça de trabalho) resulta em aquecimento à medida que a corrente encontra resistência ao seu fluxo. Estas perdas são baixas na corrente que atravessa o alumínio, o cobre e as suas ligas. Estes materiais não ferrosos requerem mais energia para aquecer do que o seu equivalente em aço-carbono.
A corrente alternada tende a fluir na superfície. A relação entre a frequência da corrente alternada e a profundidade a que penetra na peça é conhecida como a profundidade de referência do aquecimento. O diâmetro da peça, o tipo de material e a espessura da parede podem ter um efeito na eficiência do aquecimento com base na profundidade de referência.