La viscosità nelle paste brasanti

Le paste utilizzate nel processo di brasatura possono essere di diversi tipi (base Ag, Cu, Ni, ecc…) e sono composte da:

• 80-95% polvere metallica di lega d’apporto
• 5-20% legante o binder

Il legante serve a «trasportare» la polvere di lega, e può contenere:

• Solventi (es. distillati del petrolio)
• Polimeri (es. polisilossano)
• Additivi (es. etandiolo o glicole dietilenico)

Alcune paste possono contenere anche del disossidante.

Il legante durante il processo di riscaldamento volatilizza, è quindi necessario impostare un ciclo di riscaldamento che preveda uno step a circa 450 °C per favorire l’evaporazione di tutto il binder.

La viscosità è una grandezza fisica che misura la resistenza di un fluido allo scorrimento. La viscosità di misura in Pascal per secondo [Pa*s] nel Sistema Internazionale e in centipoise [cP] equivalenti a [mPa*s] nel sistema CSG. Essa dipende principalmente da 4 fattori:

• Sistema di dosaggio
• Temperatura
• Trattamenti
• Sistema di misura

Sistema di dosaggio

Il sistema di dosaggio influisce sulla viscosità di un fluido. I fluidi caratterizzati da un valore del coefficiente di viscosità indipendente dallo sforzo di taglio e dal gradiente del flusso di scorrimento sono detti fluidi newtoniani (es. l’acqua) mentre tutti gli altri sono detti non newtoniani .Tra i non newtoniani si possono distinguere:

• Pseudo plastici: fluidi in cui lo sforzo è una funzione in modo meno che lineare con il gradiente di velocità. La loro viscosità diminuisce all’aumentare dello sforzo di taglio. Le paste brasanti sono fluidi pseudo plastici.
• Dilatanti: fluidi in cui lo sforzo è crescente in modo più che lineare con il gradiente di velocità. La loro viscosità diminuisce all’aumentare dello sforzo di taglio.

Valori di viscosità in funzione del sistema di dosaggio:

Temperatura

All’aumentare della temperatura e dello sforzo di taglio la viscosità diminuisce.

Trattamenti

La tissotropia è la caratteristica di alcuni fluidi pseudo-plastici di variare la loro viscosità quando vengono sottoposti a sforzi di taglio. In queste condizioni il fluido può passare dallo stato di pastoso quasi solido a quello liquido o da quello di gel a quello di liquido. Cessata l’azione di taglio, la struttura reticolata si ricostituisce nel tempo ritornando allo stato pastoso. Una pasta brasante se sottoposta a mescolamento (sforzi di taglio) diminuisce la sua viscosità.

Sistema di misura

La misurazione della viscosità dipende dall’attrezzatura utilizzata per la misura: i viscosimetri. Esistono differenti tipi di viscosimetri e si distinguono per il principio di funzionamento. Per le paste si utilizzano i viscosimetri rotazionali. Un buon viscosimetro per misurare le paste brasanti è il Brookfield tipo DV con un motore di azionamento RV che utilizza un mandrino tipo T-F ad una velocità di 2,5 rpm per 2 minuti come tempo di misurazione, collegato ad un sistema Helipath per testare la viscosità. Il viscosimetro misura la forza (che e’ funzione della viscosità del fluido) necessaria per mantenere in rotazione un disco od un cilindro a velocità angolare costante immerso nel fluido da misurare.