Processo di brasatura ad induzione

La brasatura ad induzione è un processo di riscaldamento che sfrutta la corrente elettrica e il campo elettro-magnetico da essa generato per fornire un riscaldamento localizzato solo nell’area interessata dall’applicazione della lega. Questo processo di riscaldamento non è universale e flessibile come il processo a fiamma ma necessita di un’apparecchiatura relativamente costosa. Quando una corrente alternata scorre in un conduttore si crea un campo magnetico alternato nelle sue vicinanze. Se vi viene inserito un pezzo di materiale in grado di condurre elettricità si genera un campo magnetico formando correnti parassite indotte. Poiché il materiale avrà un certo grado di resistenza al passaggio dell’elettricità comincerà a riscaldarsi secondo i principi della Legge Joule.

Se il materiale è anche ferromagnetico, (ferro, nichel, cobalto e molti altre leghe similari), si verificherà un riscaldamento aggiuntivo a causa degli effetti dell’isteresi magnetica. L’effetto riscaldante di una corrente indotta è così formulabile:

H α I*I*R

Dove:

• H = calore indotto nel pezzo
•  α = direttamente proporzionale a
•  I = quantità di corrente indotta nel pezzo
•  R = resistenza elettrica del pezzo

Se la bobina dell’induttore è posizionata equidistante dai due giunti da brasare, la stessa quantità di corrente sarà indotta in entrambi i pezzi. Un materiale che ha un’elevata resistenza elettrica, ad esempio l’acciaio, si riscalda molto più rapidamente di un materiale che ha una bassa resistenza elettrica come rame, ottone o alluminio.

L’induzione solitamente è preferita alla fiamma perché ha tempi di riscaldamento più brevi e riesce a concentrare il calore in una porzione di superficie ben delimitata riducendo al minimo l’ossidazione e la distorsione della struttura nei materiali base. L’induzione, però, non è applicabile su grandi componenti geometricamente complessi. Gli induttori devono essere progettati in funzione della forma e dimensioni del giunto rendendo questo processo di riscaldamento poco flessibile al cambio di geometrie.

Al fine di dissipare il calore prodotto dal generatore di corrente, l’induttore è composto da un tubo di rame a pareti sottili dentro il quale scorre un flusso di acqua fredda. La sezione dell’induttore può avere varie forme anche se circolare o quadrata sono le più utilizzate. L’induttore può essere posizionato esternamente rispetto al giunto da riscaldare oppure meno frequentemente all’interno del giunto stesso.

È possibile impiegare induttori a più spire che però tendono a perdere efficienza a causa degli “effetti di autoinduzione”.