Si definisce brasatura all'argento la congiunzione di metalli per mezzo del calore in cui il materiale di riporto una lega d'argento avente una temperatura di fusione superiore a 540 °C ma inferiore al punto di fusione dei metalli che devono essere congiunti.

Per molti anni la brasatura forte con argento stata impropriamente chiamata brasatura all'argento semplice. La brasatura dolce la congiunzione di metalli per mezzo del calore dove il metallo di riporto fonde ad una temperatura di circa 450 °C.

Questa confusione nella terminologia indubbiamente il risultato di una vecchia concezione sbagliata che i giunti brasati a forte all'argento sono ritenuti maggiormente somiglianti ai giunti brasati a dolce per quanto riguarda la resistenza, la duttilità, la resistenza alla corrosione, ecc.

Al contrario, come vedremo in seguito, attualmente la brasatura all'argento, ricade nella categoria della brasatura forte ad alta temperatura e della brasatura autogena.

La brasatura forte ad argento probabilmente il metodo pi versatile di unire metalli in uso oggi.

I giunti brasati a forte ad argento hanno l'elevata resistenza dei metalli non ferrosi e dell'acciaio dolce forgiato, e la resistenza di un giunto fatto in modo esatto superiore a quella dei metalli congiunti.

I giunti brasati a forte all'argento sono duttili e come risultato essi assorbono considerevoli vibrazioni e colpi. I giunti brasati a forte all'argento sono facili da eseguire. Seguendo le semplici 6 regole che verranno illustrate in seguito, possibile, per qualsiasi persona senza particolare esperienza,  raggiungere velocità e profitto nelle applicazioni in un tempo relativamente breve.

L'ampio campo di fusione fa si che sia importante che il giunto venga riscaldato fino alla temperatura di scorrimento della lega prima che la lega venga adoperata.

In tutti i casi in cui si usa una lega avente un ampio campo di fusione si deve fare attenzione nel riscaldamento per essere sicuri che i pezzi siano stati portati alla temperatura di scorrimento della lega prima di eseguire l'applicazione della lega stessa.

Un riscaldamento lento ed esteso con leghe di questo tipo può dar luogo alla liquefazione, in cui i costituenti della lega a basso punto di fusione tendono a scorrere via lasciando indietro un forte residuo di fusione.

Come effettuarla

Ci sono 6 semplici, ma importanti, regole che, se seguite, assicurano giunzioni forti, resistenti, duttili e senza perdite.

1. Imboccare bene i pezzi e con una giusta tolleranza.

2. Pulire i metalli.

3. Usare un solvente adatto.

4. Disporre i pezzi in modo che risultino ben uniti ed appoggiati.

5. Riscaldare fino al punto di scorrimento della lega.

6. Effettuare una pulizia finale.

Imboccare bene i pezzi e con una tolleranza appropriata

Nella brasatura forte all'argento noi siamo interessati a far scorrere la lega fra i due elementi strettamente imboccati, al contrario di quanto avviene per gli altri metodi di congiunzione dei metalli come la brasatura autogena nelle quali il metallo di riporto viene applicato in quantita' notevole e generalmente in forma di fili o filetti. Per elementi imboccati strettamente noi intendiamo parti aventi una tolleranza da 4 centesimi a 12 centesimi di mm.

Tuttavia questo non significa che gli elementi debbano essere trattati con macchine utensili per ottenere le esatte tolleranze.

Una imboccatura che scorre facilmente sarà  perfettamente adeguata e noi raccomandiamo di usare un tagliatubi quando si tagliano i tubi. Ci sono tuttavia alcuni fattori che influenzano la tolleranza e che devono essere presi in particolare considerazione. Per esempio, nel brasare a forte una bussola di rame entro una sede di acciaio dobbiamo tener conto del fatto che il rame ha un coefficiente di dilatazione maggiore di quello dell'acciaio e poiché esso l'elemento interno del complesso, noi dobbiamo disporre di una maggiore tolleranza rispetto al caso in cui entrambi i pezzi siano d'acciaio.

Partendo dalla stessa considerazione, se la posizione delle due parti fosse invertita, e cioè  se il rame fosse l'elemento esterno e l'acciaio l'elemento interno, noi dovremmo probabilmente consentire una tolleranza parecchio minore di quella che potremmo avere se tutte e due le parti fossero dello stesso materiale. In generale, le tolleranze devono essere prese in considerazione in relazione alla temperatura di brasatura delle parti piuttosto che alla temperatura dell'ambiente.

Due ragioni per mantenere una buona imboccatura sugli elementi che devono essere brasati a forte all'argento sono le seguenti:

Facilità di applicazione

Nella brasatura forte all'argento si dipende in grado notevole dalla forza di capillarità per stendere la lega sulla intera area da brasare. Tolleranze eccessivamente ampie tendono a rompere la forza di capillarità e, come risultato, la lega non potrà scorrere attraverso il giunto o dovrà  scorrere fuori dal giunto stesso.

Resistenza alla corrosione

C anche una relazione diretta fra la resistenza alla corrosione di un giunto e la tolleranza fra i membri del giunto. L'esperienza ha dimostrato che quanto maggiore l'area della lega esposta all'attacco, tanto più rapida la corrosione; mentre dove quest'area minore, tanto piu' lenta la corrosione e maggiore la tendenza delle zone corrose in un piccolo giunto ad inibire una ulteriore azione corrosiva.

Pulire i metalli

Nella brasatura forte all'argento, come in ogni tipo di unione di metalli, molto importante avere superfici pulite sui giunti. Per questo noi consigliamo che essi siano ripuliti da olio, grassi, ossidi, da incrostazioni e sporco. Tentando di brasare a forte superfici sporche e non bene pulite si otterranno in generale dei risultati non soddisfacenti nella congiunzione.

Ci sono molteplici ragioni per questo:

1. Le leghe per la brasatura forte all'argento non scorrono sopra gli ossidi e non vi si sovrappongono.

2. Le superfici inquinate con olio o grassi tendono a rigettare il solvente lasciando delle zone nude che si ossideranno per effetto del riscaldamento, dando luogo a vuoti e soffiature. Inoltre, l'olio ed il grasso si carbonizzano quando sono riscaldati, formando una patina sopra la quale la lega non potrà scorrere.

3. Lo sporco e le incrostazioni si oppongono ad una buona applicazione del solvente e cos causano ulteriori soffiature e vuoti.

Ci sono diversi metodi per pulire le parti da brasare, sia chimici che per mezzo di abrasivi. Il tipo di contaminazione ed il numero delle parti che devono essere pulite determina il metodo migliore da usare. Noi consigliamo di usare delle tele smeriglio per la pulizia mediante abrasivi. La carta vetrata non particolarmente raccomandabile poiché essa ha una minor durata e potrebbe far sì che alcune parti vengano impregnate di particelle di siliconi. Bisogna far attenzione ad evitare di toccare le zone dei giunti dopo averle pulite, poiché questo fatto generalmente d luogo ad un ulteriore deposito di olio e sporco sulle superfici.

Usare un appropriato solvente

lI solvente ha 3 principali funzioni:

1. Esso previene la ossidazione delle superfici dei metalli durante l'operazione di riscaldamento, escludendo l'ossigeno dal contatto.

2. Esso assorbe e scioglie gli ossidi residui che sono sulla superficie e quegli ossidi che si possono essere formati durante l'operazione riscaldamento.

3. Esso aiuta lo scorrimento della lega offrendole una superficie pulita che consente alla lega fusa di scorrerle sopra.

In aggiunta a quanto detto sopra, esso anche un eccellente indicatore di temperatura poiché durante il riscaldamento il solvente passa attraverso 4 campi definiti che possono essere facilmente osservati. Essi sono:

1. A 100 °C l'acqua bolle.

2. A 316 °C il solvente diventa bianco e leggermente gonfio e comincia a lavorare.

3. A 425 °C esso ricopre la superficie ed ha apparenza lattea.

4. A 595 °C esso completamente chiaro ed attivo ed ha l'apparenza di acqua. A questo punto appare sotto di esso una superficie metallica brillante.

Senza riguardo al sistema di applicazione che viene usato, la prima considerazione di assicurarsi che tutte le superfici dei giunti delle parti che devono essere brasate a forte siano completamente coperte con uno strato di solvente.

Se si desidera che le zone intorno al giunto risultino immuni da decolorazione e ossidazione, il solvente deve essere applicato anche a queste.

Per far un buon lavoro, il solvente deve bagnare le superfici metalliche. Se al momento delle applicazioni esso tende a fare delle bolle, ci significa che le superfici metalliche non sono pulite; mentre se il solvente bagna facilmente le superfici, ci indica che la tensione superficiale stata rotta e che stato fatto un buon lavoro di pulitura.

La consistenza del solvente ed il quantitativo adatto per l'uso sono fattori che devono essere determinati in base al tipo di metallo che deve essere brasato a forte e al tempo richiesto per il riscaldamento. Se si pensa al solvente come ad un assorbente, che invece di assorbire liquidi assorbe ossidi, non si avranno che piccole o nessuna difficoltà nel fare questa determinazione.

Per esempio, se si devono unire 2 pezzi leggeri di rame, essendo l'ossido di rame in rapporto agli altri ossidi morbido e facile da togliere, il ciclo di riscaldamento sarà  piuttosto corto e, come risultato, il solvente potrà essere applicato in modo assai modesto, con un leggero velo e con una bassa consistenza. Tuttavia quando si devono congiungere pezzi della stessa grandezza di acciaio inossidabile, i cui ossidi sono molto duri e refrattari ai trattamenti, difficili da togliersi, si dovrà  applicare il solvente generosamente e si raccomanda una maggiore consistenza dello stesso.

Un altro esempio si può avere nella brasatura forte e di 2 pezzi di rame di notevole spessore. benché l'ossido, come nel primo caso, non sia difficile da togliere, il ciclo di riscaldamento deve essere prolungato e si deve perciò usare maggior quantità di solvente con una maggiore consistenza.

Bisogna sempre ricordarsi che il solvente il mezzo di assicurazione contro gli ossidi e che una certa quantità di solvente potrà assorbire proprio una certa quantità di ossidi. Il solvente, come assorbente, una volta che ha raggiunto la saturazione perde tutta la sua efficacia. Si trovato che in pratica meglio riscaldare il solvente (a 50/60 °C) prima della applicazione poiché questo aiuta a rompere la tensione superficiale più facilmente che non quando il solvente alla temperatura ambiente. In aggiunta al miglioramento dell'azione sulle superfici, si troverà un guadagno dal 25 al 40% nell'effetto di spalmare il solvente, poiché il solvente caldo può essere usato in uno strato più sottile che non il solvente freddo.

benché la procedura normale di uso del solvente imponga la copertura di entrambe le superfici del giunto, ci sono alcuni casi speciali che non consentono di fare ci; questo avviene a causa del pericolo di imprigionamento del solvente all'interno del sistema.

In questi casi, la procedura normale di unire i giunti e di applicare una piccola quantità di solvente alla superficie del giunto. Dopo il riscaldamento, una sufficiente quantità di solvente entrerà nel giunto per forza capillare per pulire e proteggere adeguatamente le superfici. Questa procedura, tuttavia, può essere usata solamente nel caso di giunti piccoli.

Per esempio, nel caso di tubi, questo procedimento di uso del solvente non raccomandato per giunti di diametro superiore ai 16-18 mm.

Nei condizionatori d'ambiente e nei refrigeratori domestici noi non abbiamo alcun tubo di diametro superiore a 16-17 mm  e noi dovremmo sempre fare attenzione e non contaminare il sistema refrigerante. Assicurarsi di inserire prima l'uno nell'altro i tubi che debbono essere brasati, quindi applicare il solvente all'esterno del giunto.

Disporre i pezzi in modo che risultino bene uniti ed appoggiati

La maggior parte dei giunti del circuito refrigerante sono pronti in modo da essere auto-portanti, ma a volte qualche giunto non lo , come ad esempio quando un lungo tubo viene brasato ad una valvola o ad un raccordo.

Se una lunga porzione di tubo viene lasciata senza supporti, si possono generare nel giunto delle sollecitazioni indebite, e ne può risultare una rottura o una perdita in prossimità della valvola o del raccordo. Il riscaldamento ed il raffreddamento danno luogo ad espansioni ed a contrazioni; perciò necessario che i vari elementi siano sostenuti. Nella produzione di grande serie, sono previste delle maschere ed attrezzi permanenti per risolvere il problema. Tuttavia, per la produzione di piccola serie, non possono essere usati che pochi efficaci metodi di sospensione e fissaggio. In ogni caso, sempre importante assicurarsi che il complesso sia fissato in modo appropriato e che ci sia la più piccola area di contatto possibile fra la maschera ed il complesso che deve essere brasato a forte. Maschere ingombranti e pesanti danno luogo a sottrazione di calore della zona del giunto, rendendo difficile, se non impossibile, la completa brasatura forte.

Riscaldare la lega fino al punto di scorrimento

Ci sono parecchi metodi differenti di riscaldamento che possono essere usati nella brasatura forte all'argento. Senza riferimento al metodo che viene usato, importante che entrambi gli elementi del giunto vengano riscaldati uniformemente ed entrambi raggiungano la temperatura di brasatura nello stesso tempo e nel minor tempo possibile.

Parecchi metalli si riscaldano rapidamente e parecchi lentamente. Pezzi di metallo pesante impiegano più tempo a riscaldarsi che pezzi di metallo leggero o sottile. Inoltre alcuni metalli, come l'argento ed il rame, che hanno una elevata conducibilità al calore, trasmettono il calore entro le parti più fredde più rapidamente di quanto non facciano gli altri metalli, come ad esempio l'acciaio inossidabile 18/8, che ha una bassa conducibilità al calore. Perciò, quando devono essere congiunti metalli di spessori disuguali o di massa diversa, bisogna fare attenzione a non surriscaldare le parti pesanti e spesse.

Cos, quando si vuole congiungere a un metallo buon conduttore con un cattivo conduttore, si deve fornire più calore a quello che buon conduttore.

In tutte le operazioni di riscaldamento del solvente dovrebbe essere usato come una guida per la temperatura delle parti che devono essere unite. Se questo procedimento viene osservato, si otterrà  un riscaldamento uniforme e corretto senza riguardo alla differenza fra i valori della conducibilità termica delle parti.

Quando entrambi gli elementi del giunto hanno raggiunto le temperature di brasatura forte, tempo di applicare la lega per brasare alle superfici riscaldate. La forza di capillarità allora spinger la lega attraverso il giunto. E desiderabile mantenere il riscaldamento per un breve tempo per essere sicuri che tutto il solvente ed i gas si siano liberati fuori dal giunto. Ci servir anche ad ottenere un buon legame assicurando che entrambi gli elementi abbiano raggiunto la temperatura di brasatura.

Istruzioni generali di riscaldamento per fare dei giunti orizzontali (vedi fig. 1)

a) Usare un ugello ossiacetilenico a bulbo a bassa velocità. Anche gli ugelli a più fiamme danno buoni risultati.

b) Regolare il cannello, le pressioni per ottenere una fiamma leggermente  riducente (fig. A).

c) Cominciare a riscaldare il tubo a una distanza variante da circa 12 a circa 25 mm. dal termine nella parte da imboccare (fig. B). Riscaldare in continuità per ottenere una espansione uniforme del tubo e per distribuire uniformemente il calore fino alla parte interna del giunto.

d) Quando il solvente sulla parte di tubo vicina al giunto si fuso diventando un liquido chiaro, cominciare a riscaldare la parte esterna della imboccatura (fig. C).

e) Far oscillare regolarmente la fiamma avanti ed indietro dalla parte imboccata al tubo, tenendo la parte imboccata serrata contro il tubo (fig. C); lo scopo di portare la parte imboccata ed il tubo ad un eguale riscaldamento per l'applicazione della lega di brasatura all'argento.

f) Quando il solvente diventato un liquido chiaro e fluido sia sulla parte esterna della imboccatura sia sul tubo, abbassare leggermente la fiamma ed applicare la lega saldamente contro il tubo nel punto di congiunzione fra il tubo e la parte svasata (fig. C). Con un giusto riscaldamento, la lega scorrer liberamente nel giunto.

Come eseguire giunti verticali all'in giù

a) Per congiungere tubi del diametro di 18-22 mm. o più piccoli, l'intero complesso del giunto può essere brasato con una sola simultanea operazione di riscaldamento.

b) Dopo il riscaldamento preliminare, portare il tubo e la parte svasata alla temperatura di brasatura forte movendo la fiamma dalla parte posteriore della svasatura verso il tubo (fig. D).

Quando si raggiunta la temperatura voluta, che viene indicata dallo stato del solvente, che chiaro e molto fluido, applicare la lega di brasatura forte all'argento e fonderla sulle superfici.

Come fare un giunto verticale all'in su'

a) Fare un riscaldamento preliminare del tubo come precedentemente. Quando il solvente completamente chiaro e liquido, trasferire il riscaldamento alla parte svasata preparata per ricevere l'imboccatura e muovere la fiamma avanti e indietro  dalla parte svasata al tubo (fig. E). Fare attenzione a non surriscaldare il tubo sotto l'imboccatura, perché questo causerebbe lo scorrimento della lega lungo il tubo fuori dal giunto.

b) Quando si raggiunta la temperatura di brasatura forte, secondo le indicazioni del solvente, avvicinare la lega al giunto fino a toccarlo con la fiamma diretta sulla parete della parte svasata per far scorrere la lega entro l'intera area del giunto.

Pulizia dopo la brasatura

a) Immediatamente dopo che stata effettuata la brasatura, passare una spazzola bagnata o un pannello sul giunto (fig. F) per togliere il solvente.

Usare una spazzola metallica se necessario.

Separare un giunto

a) Quando necessario, un giunto può essere separato nel modo seguente: bagnare con il solvente l'intera area del giunto. Quindi riscaldare l'intera superficie del giunto uniformemente per raggiungere lentamente il punto di fusione della lega. Allora il tubo può essere facilmente rimosso dalla sua imboccatura. Il tubo e la parte svasata per l'imboccatura che sono stati separati possono essere riusati seguendo i procedimenti di preparazione e brasatura dati precedentemente. Aggiungere sempre una certa quantità di lega per brasatura forte quando si torna a fare la brasatura.