Brasage
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Le brasage est l'assemblage de deux matériaux à l'aide d'un métal d'apport ayant une température de fusion inférieure à celle des métaux à assembler et mouillant, par capillarité, les surfaces qui ne participent pas par leur fusion à la constitution du joint brasé. C'est un assemblage dit "hétérogène".
Le chauffage de la zone à braser peut se faire par une flamme (chalumeau), un arc électrique, un inducteur ou au laser. Le brasage peut se faire aussi au four (à air, sous atmosphère contrôlée, sous vide)
Ce procédé est par exemple utilisé :
- en électronique pour assembler les composants sur les circuits imprimés tout en assurant la continuité électrique.
- en plomberie pour assembler des tubes de façon étanche (brasage par capillarité).
- en industrie automobile (échangeurs de chaleur type condenseur et évaporateur).
- en industrie aéronautique et aérospatiale (brasage sous vide des inox et superalliages).
Le métal d'apport peut être un alliage d'étain, de cuivre, d'argent, d'aluminium, de nickel et autres alliages de métaux précieux. Très fréquemment sont utilisés des flux de brasage afin de permettre le mouillage du métal d'apport par destruction de la couche d'oxyde à la surface des métaux à assembler.
En facture d'orgue, ce procédé est utilisé afin de fabriquer les tuyaux. La technique à acquérir n'est pas évidente et nécessite un CAP spécifique qui se déroule sur deux ans. Les tuyaux sont fait d'un aliage soit riche en étain (>63.3%), soit pauvre (<63.3%). L'idéal est que cet alliage ne soit pas trop proche de l'aliage utilisé pour braser. Les barres de soudure sont à 63.3% d'étain car c'est à ce pourcentage que la température de fusion est au plus bas.
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[modifier] Brasage fort et faible
Le brasage fort est un mode de brasage dans lequel la température de fusion de l'alliage d'apport est supérieure à 450°C.
A l'inverse, pour une température de fusion de l'alliage d'apport inférieure à 450°C, on parlera de brasage tendre.
[modifier] Brasage de composants électroniques
En électronique, le métal d'apport était généralement constitué de 60% d'étain et de 40% de plomb en masse afin de produire un mélange presque eutectique (point de fusion inférieur à 190°C).
Le rapport eutectique de 63/37 (%m) correspond de près à un Sn3Pb mélange intermétallique. Il donne un eutectique aux environ de 179°C.
La tendance actuelle est de reduire la quantité de plomb et de trouver d'autres alliages, à cause de la toxicité.
[modifier] Évolution
Suivant les directives de l'Union européenne WEEE (Waste of Electrical and Electronic Equipment) et RoHS (Reduction of Hazardous Substances), le plomb doit être éliminé des systèmes électroniques à partir du 1er juillet 2006, amenant un grand intérêt des industriels pour les brasures sans plomb. Celles-ci contiennent de l'étain, du cuivre, de l'argent, et d'autres métaux dans des quantités variées.
Voir l'article Composant monté en surface pour plus de détails sur les implications de ces changements dans l'industrie électronique.
[modifier] Brasage utilisé en plomberie
En plomberie, une proportion de plomb supérieure était utilisée. Ce qui avait l'avantage de faire prendre la brasure plus lentement, et qui permettait donc de le glisser sur le joint pour assurer l'étanchéité. Avec le remplacement des canalisations de plomb par du cuivre, le plomb dans les brasures fut remplacé par du cuivre, et la proportion d'étain augmenta.
Le métal d'apport utilisé pour le brasage fort est généralement un alliage de cuivre/zinc, ou cuivre/argent qui fond à plus haute température.
La brasure est en général mélangée avec, ou utilisée avec du flux, lequel est un agent réducteur conçu pour aider à enlever les impuretés (en particulier les métaux oxydés. Pour l'aspect pratique le métal d'apport est souvent commercialisée comme un tube creux contenant du flux. La plupart des brasures froides sont suffisamment souples pour être roulées et stockées en rouleau. Brasage fort Brasage faible
