Brasage par immersion de l’aluminium : assemblage solide, efficace et rentable
Le brasage par immersion offre de nombreux avantages. Chaque projet nécessite peu ou pas d’équipement, ce qui permet de réduire les coûts d’outillage et de modifier facilement la configuration avec des montages courants. Le processus crée des joints robustes, étanches et blindés contre les interférences électromagnétiques, améliorant ainsi la résistance globale. Cette méthode garantit également une qualité supérieure à moindre coût en brasant simultanément de nombreuses pièces plus petites. Le brasage par immersion de l’aluminium produit des joints avec une meilleure conductivité que les fixations adhésives ou mécaniques. Il brase simultanément tous les joints d’un composant, produisant des composants durables rapidement et uniformément.
Qu’est-ce que le brasage par immersion ?
Le brasage par immersion est un procédé de fabrication métallique qui consiste à assembler des surfaces métalliques en immergeant un composant pré-assemblé contenant un alliage de brasage dans un bain fondu du flux. Ce processus utilise l’action capillaire pour tirer l’alliage de brasage fondu entre les pièces étroitement ajustées, formant une liaison thermique et mécanique solide et permanente lorsqu’il refroidit.
Pourquoi utiliser le brasage par immersion ?
Le brasage par immersion permet d’assembler efficacement les surfaces métalliques sur plusieurs plans en une seule opération de 60 secondes, ce qui simplifie l’assemblage par rapport au processus de soudage en plusieurs étapes, qui nécessite une planification structurelle minutieuse et du temps supplémentaire.
En revanche, le brasage sous vide assemble efficacement les composants dans le même plan, tels que les plaques froides liquides et les échangeurs de chaleur à tubes et ailettes, mais n’a pas la polyvalence du brasage par immersion sur différents plans. Le soudage, qui permet de répondre à des exigences structurelles complexes et d’offrir une résistance d’assemblage plus élevée, utilise un procédé sans flux. Le brasage par immersion gère efficacement plusieurs plans de composants en une seule opération, offrant une alternative équilibrée au soudage et au brasage sous vide dans les systèmes de refroidissement liquide.
Quand ne pas utiliser le brasage par immersion ?
Les applications de refroidissement liquide ou les applications sensibles qui nécessitent un nettoyage méticuleux sont mieux adaptées au brasage sous vide ou au soudage. Le brasage par immersion peut laisser du flux résider dans des cavités plus petites qui peuvent être difficiles à évacuer dans des assemblages complexes, ce qui présente des risques pour les appareils électroniques sensibles.
Quels produits et applications utilisent le brasage par immersion ?
Le brasage par immersion est un processus de fabrication essentiel pour une variété de produits et d’applications qui nécessitent une durabilité et une fiabilité élevées. Le brasage par immersion crée des joints robustes et fiables, essentiels pour maximiser les performances et la longévité dans des industries telles que l’aérospatiale, la défense, l’automobile et l’électronique. Sa polyvalence et sa fiabilité le rendent indispensable pour fabriquer rapidement et rapidement des composants métalliques complexes avec une grande fiabilité.
Châssis et boîtiers :
Dans le secteur aérospatial, le brasage par immersion fournit l’intégrité structurelle nécessaire aux cadres et aux composants d’avions. Le brasage par immersion permet à ces assemblages de mieux résister à des conditions environnementales rigoureuses tout en assurant des performances et une sécurité optimales.
Dans les applications électroniques, les fabricants utilisent le brasage par immersion pour produire des boîtiers d’équipement. Les appareils tels que les systèmes de communication, les équipements radar et l’électronique de puissance s’appuient sur des boîtiers brasés par immersion pour le blindage EMI et la stabilité structurelle.
L’industrie automobile utilise le brasage par immersion pour fabriquer des composants de châssis et des boîtiers. Ce processus garantit la durabilité et les performances des châssis de véhicules, des échangeurs de chaleur et des boîtiers de batterie dans des conditions exigeantes.
Composants usinés :
Le brasage par immersion améliore l’efficacité et la durabilité des échangeurs de chaleur dans les systèmes CVC, les systèmes de refroidissement automobile et les machines industrielles en créant des joints robustes pour un transfert de chaleur optimal. Les fabricants utilisent le brasage par immersion pour les instruments de précision qui nécessitent un alignement exact et une intégrité structurelle, tels que les montures optiques, les boîtiers de capteurs et les pièces d’équipements médicaux. Les équipements de transmission de puissance, y compris les boîtes de vitesses, les accouplements et les assemblages d’arbres, reposent sur le brasage par immersion pour des joints durables et fiables, garantissant un fonctionnement en douceur et une longévité dans les systèmes critiques.
Matériaux courants de brasage par immersion
Alors que Boyd n’utilise que des alliages à base d’aluminium, le brasage par immersion repose sur une sélection de matériaux courants conçus pour assurer des joints solides et fiables sur diverses compositions métalliques. Parmi les composants critiques du processus de brasage par immersion figurent les métaux de base et les alliages de brasage.
Métaux de base :
Alliages d’aluminium : Idéal pour l’aluminium et ses alliages en raison de sa compatibilité et de ses basses températures de fusion.
Boyd se spécialise uniquement dans le brasage par immersion en alliage d’aluminium.
Alliages de cuivre : Convient pour le brasage de composants en cuivre, en laiton et en bronze. Acier : Utilisé pour une variété d’applications nécessitant des joints robustes et durables.
Inox: Offre une résistance à la corrosion et une résistance, généralement brasé pour les applications critiques.
Alliages de nickel : Convient aux matériaux à haute température tels que l’acier inoxydable et les alliages de nickel.
Alliages de titane : Utilisé dans l’aérospatiale et d’autres industries où des joints légers et à haute résistance sont nécessaires.
Alliages de magnésium : Couramment brasé pour les applications nécessitant des composants légers.
Alliages de brasage :
Alliages à base d’aluminium : Spécialement conçu pour le brasage de l’aluminium et de ses alliages, avec de basses températures de fusion et une excellente compatibilité.
Étant donné que Boyd ne fait que du brasage par immersion de l’aluminium, nous n’utilisons que des alliages de brasage par trempage de l’aluminium.
Alliages à base d’argent : Polyvalent et largement utilisé pour assembler des composants en acier, en acier inoxydable, en cuivre et en laiton.
Alliages à base de cuivre : Souvent choisi pour le brasage de composants en cuivre, en laiton et en bronze, offrant une bonne résistance et conductivité.
Alliages à base de nickel : Convient pour assembler des matériaux à haute température tels que l’acier inoxydable et les alliages de nickel, fournissant des joints solides et durables.
Flux:
L’installation de brasage par immersion à grande échelle de Boyd ne maintient qu’un seul flux à base de chlorure. D’autres installations de brasage par immersion peuvent utiliser différents flux, en fonction du parent et des alliages de brasage.
Fondants à base de borax : Couramment utilisé pour l’aluminium et les alliages d’aluminium, facilitant l’élimination des oxydes et assurant un bon mouillage de l’alliage de brasage.
Flux à base de fluorure : Efficace pour le brasage de l’acier inoxydable et d’autres alliages à haute température, aidant à l’élimination des contaminants de surface et favorisant une bonne circulation de l’alliage.
Flux à base de chlorure : Convient pour le brasage de composants en cuivre et en laiton, aidant à l’élimination des oxydes et assurant des joints solides et propres.
Ces matériaux sont soigneusement sélectionnés en fonction de facteurs tels que la compatibilité des métaux de base, les conditions de fonctionnement et les exigences spécifiques de l’application, garantissant des performances et une fiabilité optimales dans les processus de brasage par immersion.
Processus de brasage par immersion
Le processus de brasage par immersion se compose d’une série d’étapes méticuleuses visant à obtenir des liaisons solides et fiables entre les composants métalliques. Chaque étape contribue à assurer la qualité et l’intégrité de l’assemblage final. De la préparation de la surface au nettoyage, nous orchestrons soigneusement chaque étape pour faciliter l’écoulement de l’alliage de brasage fondu et créer des joints robustes.
- Préparer l’Assemblée : Enlevez la graisse, l’huile, les oxydes et le tartre des surfaces des composants pour assurer un bon mouillage de l’alliage.
- Sélectionner et positionner le métal d’apport de brasage : Choisissez le métal d’apport de brasage approprié, en vous assurant qu’il entre en contact avec tous les métaux assemblés.
- Fixation de l’ensemble : Utilisez des fixations pour maintenir les pièces assemblées en place pendant le brasage, à l’aide de tiges, de crochets ou de paniers.
- Préchauffez l’assemblage : Chauffez les composants assemblés juste en dessous du point de fusion du métal d’apport pour minimiser le temps de four et assurer un chauffage uniforme.
- Effectuer le brasage : Déplacez l’assemblage du préchauffage et plongez-le dans le four de brasage par immersion pendant une durée spécifique, permettant à l’alliage de brasage de s’écouler à travers le joint par capillarité.
- Éteindre l’Assemblée : Après le brasage, refroidissez rapidement les pièces à une température plus basse pour recuire l’ensemble et définir les propriétés mécaniques du matériau. Boyd peut utiliser l’air, le brouillard ou l’immersion pour tremper les assemblages brasés par immersion.
- Nettoyez l’ensemble : Éliminez les résidus de flux des composants à l’aide de méthodes de nettoyage chimiques pour assurer un assemblage fini propre.
- Âge de l’Assemblée : La pièce est vieillie artificiellement dans un four pour verrouiller les propriétés mécaniques définies lors de l’opération de trempe.
Considérations clés pour le brasage par immersion
Pour réussir le brasage par immersion, plusieurs considérations clés doivent être prises en compte pour garantir des joints solides et fiables. Ce processus implique l’immersion des métaux dans un bain de flux fondu et nécessite une planification méticuleuse. L’attention portée à la compatibilité des matériaux, à la préparation de surface, à la conception des joints, à la conception des montages, à la sélection de l’alliage de brasage, au contrôle de la température, à la sélection du flux, au refroidissement et à la trempe et au contrôle de la qualité est cruciale.
Compatibilité des matériaux : Assurez-vous que les matériaux assemblés sont compatibles avec le processus de brasage et l’alliage de brasage. Tenez compte des points de fusion, des coefficients de dilatation thermique et des compositions chimiques des métaux de base et de l’apport de brasage.
Préparation de la surface : Un nettoyage et une préparation de surface appropriés sont essentiels pour un brasage réussi. Retirez tous les contaminants, tels que les huiles, les oxydes ou les revêtements, des surfaces à assembler pour favoriser un bon mouillage et une bonne adhérence de l’alliage de brasage.
Conception des articulations : Concevoir le joint de manière à faciliter l’action capillaire et à assurer le bon écoulement de l’alliage de brasage. Des ajustements serrés, des tailles d’espace appropriées et la géométrie des joints favorisent l’écoulement capillaire pour des joints plus solides et plus fiables.
Conception du luminaire : Utilisez des fixations pour maintenir les pièces dans la bonne position pendant le brasage et éviter la distorsion ou le désalignement. Concevoir des montages pour résister aux contraintes thermiques du processus de brasage et fournir un support adéquat aux pièces.
Sélection de l’alliage de brasage : Choisissez le bon alliage de brasage pour obtenir les propriétés souhaitées dans l’assemblage. Tenez compte de facteurs tels que la température de fusion, la fluidité, la résistance, la résistance à la corrosion et la compatibilité avec les métaux de base.
Contrôle de la température : Le maintien d’un contrôle précis de la température de brasage garantit un mouillage et un collage corrects de l’alliage de brasage sans surchauffer les métaux de base. Assurez l’uniformité de la température dans tout l’ensemble pour éviter une surchauffe ou une sous-chauffe localisée.
Sélection de flux : Sélectionnez le flux approprié pour l’application en fonction des matériaux et des alliages de brasage. Assurez-vous que le bain flix est chauffé uniformément à la température requise en fonction des matériaux à braser.
Refroidissement et trempe : Le refroidissement et la trempe contrôlés après le brasage solidifient l’alliage de brasage, empêchant la formation de phases métallurgiques indésirables. Utilisez des vitesses de refroidissement contrôlées pour minimiser les contraintes résiduelles dans l’assemblage et réduire le risque de distorsion.
Contrôle de la qualité et inspection : L’inspection régulière des joints brasés pour détecter des défauts tels qu’une pénétration incomplète, des vides, des fissures ou un excès de métal d’apport est cruciale pour garantir la qualité et l’intégrité de l’assemblage. Utiliser des méthodes d’essai non destructives telles que l’inspection visuelle, l’essai d’étanchéité, l’essai de ressuage ou l’inspection par rayons X dans le cadre du processus de contrôle de la qualité.
Chacun de ces facteurs joue un rôle essentiel dans l’obtention des résultats souhaités et le maintien de l’intégrité structurelle des composants assemblés.
Pourquoi utiliser Boyd pour le brasage par immersion
Le contrôle total des processus et la vaste expérience de Boyd nous permettent de répondre aux dessins et aux tolérances exigeants des clients. Notre expertise nous permet de concevoir des assemblages de brasage par immersion, en sachant comment le matériau va réagir à chaque étape du processus de fabrication. Nous pouvons atténuer le gauchissement et la distorsion induits par le processus à chaque point grâce à nos compétences approfondies et à notre connaissance du processus de brasage par immersion pour répondre aux exigences dimensionnelles finales. Et tout ce que nous ne pouvons pas ajuster dans le processus de brasage, nous pouvons l’usiner dans des opérations secondaires sur site.
Boyd réalise des assemblages complexes par brasage par immersion depuis des décennies, ce qui fait de nous un partenaire idéal lors de la conception et de la fabrication de votre prochain projet. Nous visons l’excellence à chaque étape du processus de brasage par immersion et examinons méticuleusement chaque détail de votre application pour nous assurer que nous produisons un produit qui répond à vos exigences. Apprenez-en plus sur nos châssis et nos boîtiers ou contactez-nous dès aujourd’hui au sujet de votre dernier projet.