Composizione dei disossidanti (fluxes)

I disossidanti o fluxes sono prodotti chimici formati da diverse miscele di sostanze che generano performances diverse sia in funzione della concentrazione sia in funzione del tipo di sostanza. Il principale impiego è strettamente legato al processo di rimozione degli ossidi metallici durante il processo di brasatura forte o dolce realizzato con riscaldamento in aria.

Le sostanze più utilizzate per la loro composizione sono:

•  Acido borico: è il principale componente di alcuni fluxes perché facilita la rimozione del residuo vetroso formato durante la brasatura. Ha una T. di fusione minore dei borati ma maggiore dei fluoruri. Solitamente è utilizzato nella forma idrato (H3BO3) ovvero legato con una o più molecole d’acqua;
• Acqua: talora usata come mezzo disperdente miscelandola con i fluxes in polvere (meglio se acqua deionizzata o distillata) oppure è già presente nel flux nelle molecole idrate;
   Alcali (KOH, NaOH): sono utilizzati con parsimonia in quanto limitano la durabilità del flux essendo deliquescenti (tendono a far incorporare al flux l’umidità dell’ambiente) e ne aumentano la T. di lavoro;
   Borace fuso: usato per le alte T (> 750°C), impiegato per la formazione dei disossidanti in polvere, non contiene acqua al suo interno quindi durante il processo di brasatura non si manifesta la formazione di bolle;
   Borati di (Na, K, Li): composti utili nella formulazione di fluxes per alte temperature. Hanno buona capacità di sciogliere ossidi e proteggere dall’ri-ossidazione per lunghi periodi. Fondono e sono efficaci a T. attorno o maggiori di 760°C, hanno alta viscosità allo stato fuso pertanto devono essere mescolati con sali per aumentarne la fluidità;
   Boro elementare: usato per aumentare la funzionalità del flux aumentandone la temperatura efficace e il tempo vita. E’ aggiunto nei fluxes dove è necessario un maggior potere disossidante ovvero su materiali che formano ossidi refrattari come Cr, Ni e Co;
   Cloruri di (Na, K, Li): operano in modo simile ai fluoruri ma ad una T. inferiore. Sono usati per abbassare il punto di fusione di fluxes se combinati con i fluoruri (Li,Cl). Non possono essere utilizzati alle alte T. perché ossidano i materiali base;
   Fluoborati di (K, Na): contribuiscono alla fluidità della lega e aumentano le proprietà di dissoluzione dell’ossido. Di solito sono usati in miscela con altri borati o con composti alcalini come i carbonati. Non forniscono protezione alla ri-ossidazione con la stessa potenza dei borati;
   Fluoruri di (Na, K, Li): reagiscono con i principali degli ossidi metallici. Sono particolarmente utili con gli ossidi refrattari (Cr, Al). Sono aggiunti ai disossidanti a base borati per aumentarne la fluidità, facilitandone la scorrevolezza ed aumentando il flusso capillare della lega. Un eccesso di fluoruri riduce la max T. di utilizzo perché aumenta la permeabilità all’ossigeno, riduce la stabilità termica e produce acido fluoridrico;
   Fluosilicati borati: hanno un punto di fusione più alto dei fluoborati. Garantiscono migliore protezione alla ri-ossidazione e aderenza alle superfici grazie al Si, ma sono operativi a T. molto alte;
   Solventi (es. a base alcool): sono aggiunti ai fluxes in sostituzione dell’acqua per evitare che il giunto durante il processo di brasatura sia a contatto con molecole di acqua oppure per accelerare il processo di asciugatura/riscaldamento.

Disossidanti