Design per giunti brasati

La progettazione di un giunto brasato è la sede in cui considerare diversi fattori poi fondamentali nel processo di brasatura. Valutare le caratteristiche dei materiali base da unire, la loro geometria e posizione reciproca, la lega brasante da utilizzare, il processo che si vorrebbe impiegare e le attrezzature a disposizione o da implementare, sono parametri da definire chiaramente per pianificare il processo di brasatura. Una buona progettazione, che tenga conto delle lavorazioni e condizioni pre- e post brasatura, consente un risparmio di costo e di peso offrendo la distribuzione ottimale delle tensioni e favorendo il riscaldamento del giunto. I giunti brasanti si possono suddividere in 4 macrocategorie: testa-testa, a sovrapposizione, misto e a lembi obliqui.

Giunto testa-testa (Butt)

A parità di dimensioni i giunti testa-testa presentano una più piccola area di contatto rispetto agli altri tipi di giunti e possono pertanto essere considerati i più semplici da brasare. I giunti di questo tipo si presentano oltre che nella forma testa-testa classica anche nella forma a T. In generale la preparazione di questo tipo di giunti è molto semplice e la forma stessa determina che la concentrazione della tensione sia limitata essendo presente un unico spessore. Il suo impiego è da preferire quando lo spessore del giunto è un elemento critico e solo secondariamente per i requisiti di resistenza in quanto l’intero carico è trasmesso solitamente come sforzo di trazione o compressione. Il rispetto del valore del gap ideale è la condizione che garantisce una resistenza del giunto ottimale sebbene la preparazione per assicurare determinati meati siano possibili solo utilizzando lavorazioni meccaniche a macchina.

Giunti testa-testa.

Giunto a sovrapposizione (Lap joints)

In questo tipo di giunto la sovrapposizione può essere stabilita a piacere. Le forze in gioco sono primariamente di taglio ed è possibile individuare tramite formule matematiche il valore della sovrapposizione in funzione degli sforzi in gioco e dei diametri o spessori dei materiali base. È possibile ottenere la massima efficienza del giunto (resistenza massima con minimo materiale) sovrapponendo gli elementi per 3 volte lo spessore dell’elemento con spessore più sottile. Questo tipo di giunzione risulta avere uno spessore maggiore e la concentrazione delle tensioni nell’area di sovrapposizione.

Giunti a sovrapposizione.

Giunto misto (Butt-Lap joints)

Un miglior risultato rispetto al giunto a sovrapposizione lo si ottiene con il giunto misto. Questo tipo di giunzione prevede la coesistenza della geometria tipica del giunto testa-testa e del giunto a sovrapposizione garantendo la massima area di unione e la massima resistenza. Lo spessore finale del giunto rimane invariato, tuttavia la preparazione del giunto misto richiede maggior tempo e non è applicabile su giunti di spessore sottile.

Giunto misto.

Giunto a lembi obliqui (Scarf joints)

I giunti obliqui sono di difficile preparazione a causa del perfetto allineamento che le due parti devono avere con conseguente costo maggiore rispetto ai giunti precedenti. Le superfici oblique hanno però il vantaggio di incrementare l’area di unione senza aumentare lo spessore del giunto e garantendo resistenze pari al giunto a sovrapposizione.

Giunto a lembi obliqui.