Un guide complet du brasage à l'argent : principes, processus, applications et sélection

Qu’est-ce que la soudure à l’argent ?
Le brasage à l'argent est un processus d'assemblage qui utilise un -métal d'apport non ferreux-généralement un alliage contenant de l'argent, du cuivre, du zinc et/ou du cadmium-pour lier deux pièces ou plus étroitement ajustées. L'alliage est chauffé jusqu'à sa température de fusion (généralement supérieure à 800 degrés F / 427 degrés), lui permettant de s'écouler dans le joint par action capillaire. À la température du liquidus, le métal d’apport fondu interagit avec une fine couche du métal de base ; lors du refroidissement, le mélange des structures de grains crée un joint étanche exceptionnellement solide. Le joint résultant présente une structure « sandwich » dans laquelle des couches de différents matériaux sont liées métallurgiquement ensemble.

La soudure à l'argent est fournie sous diverses formes solides, notamment des anneaux, des fils, des bandes, des rondelles, de la poudre et de la pâte. Le chauffage peut être obtenu à l'aide de diverses sources de chaleur, telles que des torches, des inductions, des résistances, des infrarouges, des fours ou des fournaises. Le flux est un matériau auxiliaire essentiel dans le brasage à l'argent, utilisé pour éliminer les oxydes existants des surfaces des métaux de base et les empêcher de se reformer.

Caractéristiques du brasage à l'argent et de la température
Le brasage à l'argent est classé comme un procédé de brasage à basse-température. Les tiges d'apport utilisées ont des points de fusion allant de 1145 degrés F à 1650 degrés F (618 degrés à 899 degrés) -des températures nettement inférieures à celles requises pour les charges de brasage en alliage de cuivre-. La température de fonctionnement étant plus basse, le métal de base n’atteint généralement pas les températures critiques de transformation qui pourraient induire une fragilité ; cela donne au brasage à l'argent un avantage distinct dans la fabrication de précision.

Processus de brasage à l'argent
Le brasage à l'argent suit les mêmes étapes fondamentales que les autres méthodes de brasage : garantir une action capillaire appropriée, nettoyer les surfaces métalliques de base, appliquer le flux, chauffer uniformément et nettoyer après-brasage.

Une attention particulière doit être portée à l'uniformité lors du chauffage. Les sections de métal plus épaisses nécessitent plus de chaleur ; s'il existe une différence significative de conductivité thermique entre les deux métaux, davantage de chaleur doit être appliquée au côté ayant la conductivité la plus élevée. Étant donné que le métal d’apport s’écoule vers des zones plus chaudes, un chauffage inégal peut entraîner une répartition inégale de la soudure, compromettant ainsi la qualité du joint.

Le brasage de l'argent au cuivre est l'une des applications les plus courantes. Le cuivre a une conductivité thermique beaucoup plus élevée que l’acier ou l’acier inoxydable ; par conséquent, une chaleur supplémentaire doit être appliquée au côté cuivre pendant le processus. Sinon, le métal d'apport en argent s'écoulera entièrement vers le composant en cuivre, laissant le côté acier non lié.

Précautions de sécurité
Le chauffage et la fusion des alliages de brasage à l'argent produisent des fumées d'oxyde de cadmium, hautement toxiques. Les opérateurs doivent porter un équipement de protection individuelle (EPI) et assurer une ventilation adéquate. Des précautions particulières doivent être prises lors du meulage de surfaces contenant du cadmium pour éviter la propagation de la poussière.

Les surfaces de joint doivent être exemptes d'oxydes, de tartre, de graisse, de saleté et de tout autre corps étranger. Les surfaces (autres que celles plaquées de cadmium-) peuvent être nettoyées mécaniquement à l'aide d'une brosse métallique ou d'un chiffon abrasif, ou chimiquement via des méthodes telles que le décapage à l'acide. La propreté détermine directement la qualité du brasage ; tout résidu peut entraver l’action capillaire, conduisant à des liaisons faibles ou à des joints incomplets.

Avantages clés du brasage à l'argent
Les joints brasés à l'argent-sont solides, étanches à l'air et aux fuites-, tout en répondant à des spécifications rigoureuses en matière de propriétés mécaniques, de conductivité électrique, d'étanchéité à la pression, de résistance à la corrosion et de température de fonctionnement. Les contacts électriques brasés à l'argent-sont largement utilisés dans l'industrie électrique en raison de leur excellente conductivité et de leur résistance de contact stable dans les environnements à haute-fréquence.

Le brasage par contact à l'argent peut être effectué à l'aide de machines automatisées, permettant ainsi un assemblage métallique rentable avec une productivité élevée. Cela en fait le choix préféré pour les opérations d'assemblage de métaux-à grand volume. Les alliages de brasage à l'argent sans cadmium-sont disponibles sous forme de pâte, simplifiant encore davantage le processus d'alimentation en matériau sur les lignes de production automatisées.

Applications typiques

Dans le secteur de la fabrication d'outils, le brasage à l'argent est couramment utilisé pour joindre les inserts en carbure aux tiges d'outils. Étant donné que les températures de brasage à l'argent sont inférieures à celles requises pour les métaux d'apport en alliage de cuivre-, les inserts ne perdent pas leur dureté en raison d'une surchauffe-un avantage que le soudage à l'arc ne peut pas offrir.

La fixation de contacts en argent sur des barres omnibus en cuivre est une pratique courante dans les équipements électriques. Le soudage de barres omnibus en cuivre sur des contacts en argent peut provoquer un recuit et un ramollissement du cuivre en raison de la chaleur élevée ; en revanche, le brasage à l'argent crée une liaison sûre à des températures plus basses, préservant ainsi la résistance mécanique du cuivre.

Les assemblages de contacts en argent sont largement utilisés dans des composants tels que les relais et les disjoncteurs. La résistance à l'usure et la conductivité de l'argent en font un matériau idéal pour les interrupteurs électriques, et le brasage à l'argent constitue la méthode la plus fiable pour fixer ces contacts à leurs composants de base.