guida brasatura alluminio

Brasatura alluminio: come saldare un giunto alluminio-alluminio [VIDEO]

Guida pratica per la brasatura a fiamma con leghe brasanti sotto forma di filo o barrette animate con disossidante.

Questo articolo vuole essere una guida generale sulle pratiche della brasatura dell’alluminio. Per questo motivo gli argomenti trattati sono di carattere generale, al netto delle diverse variabili che si possono presentare durante l’operatività nelle specifiche applicazioni.

Negli ultimi anni l’alluminio, soprattutto nel settore Automotive, ha sostituito il rame e l’ottone poiché a causa del basso peso specifico, risulta essere molto più leggero rispetto ai metalli citati in precedenza ed ha ottime caratteristiche di resistenza alla corrosione e un alta duttilità.

Nel settore automotive i prodotti sono generalmente realizzati con processi automatizzati usando principalmente forni di brasatura e sistemi automatici a fiamma, mentre nella refrigerazione e nel condizionamento si utilizza principalmente la brasatura manuale a fiamma con la conseguente necessità che i brasatori siano in grado di brasare anche l’alluminio.

Inoltre, è abbastanza frequente che si presenti la necessità di effettuare delle riparazioni di giunti brasati di rame-alluminio o alluminio-alluminio.

Nozioni di Base

Materia di base per brasatura alluminio

La brasatura dell’alluminio richiede competenze specifiche e maggiore attenzione perché, al contrario del rame, non cambia colore quando sottoposto a riscaldo. Questo rende difficoltoso per l’operatore capire quando il materiale di base ha raggiunto la temperatura giusta per procedere con il materiale di apporto.

Il processo che tratteremo in questo articolo risolve questo problema in quanto in fase di riscaldo, avvicinando la barretta al pezzo da brasare, una volta che si nota il disossidante diventare liquido e bagnare il pezzo, significa che è stata raggiunta la temperatura di lavoro della lega da applicare e quindi che è ora di procedere con l’aggiunta del materiale d’apporto.

Un’altra caratteristica di questa tipologia di brasatura è che l’alluminio, tipicamente fornito sotto forma di lega, ha un intervallo di fusione molto vicino a quello dei materiali d’apporto utilizzabili, rendendo il processo di brasatura a fiamma piuttosto delicato. Per questo motivo  il controllo della temperatura di brasatura diventa un elemento fondamentale per la buona riuscita della brasatura.

Inoltre, è importante tenere a mente che la brasatura dell’alluminio necessita di pezzi molto ben puliti e sgrassati altrimenti la saldatura risulta estremamente difficile.

Nella brasatura alluminio-alluminio, rispettando le corrette procedure, si otterrà un risultato finale di qualità con una tenuta del giunto brasato superiore a quella ottenuta con i materiali di base.

Nel caso della brasatura alluminio-rame va tenuto in considerazione che la brasatura avrà una tenuta inferiore alla brasatura alluminio-alluminio.

Leghe e disossidanti per la brasatura dell’alluminio

leghe-alluminio-brasatura-new

In riferimento alla brasatura dell’alluminio sono disponibili nel mercato delle leghe dedicate.
Nel catalogo Saldobrase ad esempio i prodotti AlSi 12, AlZn98 e AlZn78 sono stati studiati in maniera da agevolare il lavoro del brasatore,  grazie alla presenza al loro interna di un’anima di disossidante che funge da indicatore di temperatura.

I prodotti che si possono utilizzare sono: 

AlSi 12 filo animato ISO 17672 : 2016 – Al 112
Intervallo di fusione: 575° ÷ 585 °
Lega composta dal 12% di Silicio e l’88% di alluminio.
Avendo una temperatura di fusione vicina alla fusione dell’alluminio è difficile da utilizzare soprattutto se si debbono brasare spessori sottili. 
E’ una lega quasi interamente composta da alluminio quindi non presenta, in linea generale ,rischi di porosità o microporosità. 
Ampiamente diffusa nel settore automotive, si preferisce nel settore refrigerazione l’utilizzo di leghe con temperature di fusione inferiori.

AlZn78 filo animato
Intervallo di fusione: 440° ÷ 470 °
Lega composta da 78% di Zinco e 22% di alluminio.
La bassa temperatura di fusione la rende ideale per la brasatura dell’alluminio anche di spessore sottile. 
Questa tipologia di lega è preferibile rispetto alla lega AlZn98 perché una volta che si smette di riscaldare l’area solidifica immediatamente al contrario della lega AlZn98 che al contrario tende a bollire e rimane liquida ancora per qualche secondo dopo aver rimosso la fonte di calore.
E’ possibile usarla anche per la brasatura rame con alluminio.

ALZn98 filo animato
Intervallo di fusione: 380° ÷ 405 °
Lega composta da 98% di Zinco e 2% di alluminio.
Ideale per brasatura di capillari o di spessori sottilissimi o in ogni caso dove la bassa temperatura di fusione è prioritaria. La bassa temperatura di fusione la rende ideale per la brasatura dell’alluminio anche di spessore sottile. Vista la presenza in grande percentuale di zinco si deve porre particolare cura a non surriscaldare la lega brasante perché si rischiano delle microporosità e di conseguenza microperdite.
E’ possibile usarla anche per la brasatura rame con alluminio.

Tutte le tre soluzioni contengono al loro interno disossidante non corrosivo: mentre la lega Alsi 12 contiene un disossidante tipo Nocolok con un intervallo di attività che va da 570° a 660°, le altre due leghe usano un disossidante speciale denominato CsAlF con un intervallo di attività che va da 420°a 480°.

Bisogna prestare particolare attenzione ai materiali di base che si devono brasare perché i disossidanti non corrosivi possono essere utilizzati con leghe di alluminio che contengono al massimo lo 0,9% di Magnesio (Mg).

Regolazione della Fiamma

regolazione della fiamma per brasatura alluminio

La prima cosa da fare quando si va a regolare la fiamma è impostare una regolazione dolce che non risulti troppo aggressiva sui materiali.

Se possibile è preferibile che la fiamma non sia molto concentrata ma più ampia: l’uso del propano al posto dell’acetilene potrebbe agevolare l’operazione.

Inoltre è necessario tenersi lontano dal dardo e avvicinare la fiamma poco alla volta, senza fretta, specialmente quando si effettua questo tipo di brasatura per la prima volta.

Progettazione del giunto

La progettazione del giunto brasato con leghe di alluminio richiede generalmente uno spazio superiore rispetto alla brasatura capillare, inoltre si consiglia di non realizzare delle sovrapposizioni del giunto troppo elevate.

VIDEO: Tecnica di brasatura alluminio-alluminio a fiamma

Dopo aver pulito accuratamente i pezzi da brasare, avvicinare la fiamma facendo attenzione a non soffermarsi su un solo punto ma muovendo sempre la fiamma. Allo stesso tempo avvolgere il giunto da brasare appoggiando ogni tanto la barretta per verificare se il disossidante contenuto diventa liquido bagnando il giunto.

Una volta che il disossidante diventa liquido aggiungere il metallo d’apporto facendo molta attenzione e non puntare la fiamma direttamente sulla lega brasante, ma fondendo la stessa per conduzione.

Una volta che la lega fonde, con la fiamma girare intorno al giunto in modo che il materiale d’apporto segua il calore e riempia il giunto.

Uso dei preformati

È possibile automatizzare i processi di brasatura grazie all’uso di prodotti preformati come gli anelli /preformati studiati e realizzati a seconda della geometria del giunto da realizzare.

I preformati possono essere realizzati partendo da filo animato oppure da filo pieno applicando il disossidante prima di realizzare la brasatura.

Hai bisogno di formazione specifica sulla brasatura o prodotti idonei alle tue applicazioni?

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