Brasatura sotto vuoto dell'alluminio


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Giunti resistenti, zero residui e conducibilità termica elevata



La brasatura sotto vuoto è una tecnologia di giunzione avanzata utilizzata per realizzare parti con giunzioni estremamente resistenti e nessun residuo di flussante corrosivo. Il processo prevede l'unione di due metalli di base, ad esempio delle piastre di alluminio, mediante l'utilizzo di un metallo d'apporto con un punto di fusione inferiore a quello dei metalli di base. Il metallo d'apporto, detto anche lega brasante, viene fatto penetrare per capillarità all'interno delle superfici parallele molto ravvicinate delle piastre di alluminio.

Il processo di brasatura sottovuoto offre diversi vantaggi tra cui riscaldamento uniforme, controllo rigoroso della temperatura, nessun processo di pulizia post-brasatura e ripetibilità del processo. Per tutti questi motivi, la brasatura sottovuoto è spesso utilizzata per le piastre di raffreddamento in alluminio, gli scambiatori di calore a piastre alettate e gli scambiatori di calore con tubazioni piatte.

Le piastre di raffreddamento in alluminio brasate sottovuoto sono costituite da alette di alluminio ondulate brasate in una cavità tra due piastre di alluminio. Gli scambiatori di calore a piastre alettate presentano passaggi con alette separati da piastre piatte. L'aletta viene fissata mediante brasatura alle piastre, che sono lastre in alluminio multistrato con lega brasante su entrambi i lati. La scelta della lega brasante da utilizzare per gli scambiatori di calore a piastre alettate dipende dalle leghe metalliche di base nonché dai requisiti specifici dell'applicazione. Gli scambiatori di calore con tubazioni piatte, detti anche raffreddatori a olio, presentano delle alette tra le tubazioni piatte.



Prima di effettuare la brasatura sottovuoto, è necessario pulire la piastra di raffreddamento e i componenti dello scambiatore di calore. La rimozione di grasso, olio, sporco e ossidi assicura un'azione capillare uniforme, necessaria per ottenere giunzioni della massima qualità.

Dopo essere stati puliti, i componenti devono essere conservati in contenitori sigillati e riposti in una camera a temperatura e umidità controllate per l'assemblaggio. In questo modo si assicura la protezione dei componenti contro l'ossidazione e la contaminazione prima dell'assemblaggio e della brasatura. Durante l'assemblaggio, vengono indossati guanti protettivi per proteggere ulteriormente i componenti da eventuali contaminazioni.

Per iniziare il processo di brasatura, le parti vengono assemblate e posizionate in fissaggi per brasatura. I fissaggi con massa termica ridotta diminuiscono la durata del ciclo di brasatura. Se il magnesio non è presente all'interno della lega, di solito viene aggiunto al forno come assorbente di eventuali molecole di ossigeno residue. Prima dell'inserimento all'interno del forno a vuoto, viene individuato un profilo del forno per ottenere la massima qualità di brasatura; il profilo varia a seconda dell'applicazione e della progettazione.

Il profilo indica temperatura, livello di vuoto e durata del ciclo. La brasatura delle piastre di raffreddamento e degli scambiatori di calore di solito avviene a una temperatura di circa 1100°F (593°C) e a un livello di vuoto compreso tra 5 e 6 Torr. Tuttavia, il profilo dipende in larga parte dalle leghe selezionate, dalla massa totale all'interno del forno e dal forno a vuoto utilizzato. Il controller del forno monitora i livelli di vuoto e le temperature e passa automaticamente al segmento successivo in base al programma della ricetta finché il ciclo non è completato.

Rispetto ad altre tecniche metallurgiche utilizzate per la giunzione dell'alluminio, la brasatura in forno a vuoto offre numerosi vantaggi tecnici:

  • Giunti ad alta resistenza, senza vuoti ed ermetici che si avvicinano alla resistenza del metallo base, con pressioni di prova fino a 800 psi e pressioni di scoppio fino a 1300 psi
  • Resistenza termica fino a 350°F (176°C)
  • Risultati costantemente riproducibili con superfici di giunzione con tolleranze rigorose
  • Conducibilità termica uniforme
  • Parti estremamente pulite e nessun residuo di flussante corrosivo grazie al processo senza flussante (a differenza della brasatura per immersione)
  • Capacità di riempire giunti lunghi, altrimenti inaccessibili
  • Distorsioni di entità minima grazie a riscaldamento e raffreddamento uniformi
  • Nessun deterioramento della superficie durante la lavorazione


Inoltre, la produzione in un unico processo di assemblaggi complessi con più giunti può ridurre i costi e aumentare al contempo la qualità del prodotto. Rese dell'80% sono normali per i processi di brasatura sottovuoto, ma nei processi attentamente controllati è possibile raggiungere rese del 98% o anche più elevate. Con rese elevate per processi complessi, la brasatura sottovuoto è il metodo di giunzione d'elezione per la produzione di scambiatori di calore e piastre di raffreddamento di alluminio ad alte prestazioni.


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