Rugosità superficiale per la brasatura

L’insieme delle irregolarità superficiali che si ripetono con passo relativamente piccolo lasciate dal processo di lavorazione e/o da altri fattori influenti rappresentano il grado di finitura di una superficie detta anche rugosità.  Il grado di finitura superficiale influenza molte proprietà, fra le quali

• Usura
• Resistenza meccanica, a fatica, alla corrosione
• Aspetto estetico
• La diffusione della lega brasante

Teoricamente, tutti i processi produttivi comunemente utilizzati per produrre parti metalliche sagomate possono essere considerati per la fabbricazione di pezzi che devono essere uniti mediante brasatura. In pratica, tuttavia, il numero di processi che devono essere considerati è limitato a quelli utilizzati per piccoli pezzi perché la brasatura stessa è di solito limitata a:

1. Pezzi composti da singole parti dal peso che va da 0,1 a 100 g;
2. Pezzi composti da singole parti dal peso che va da 0,1 a 100 Kg.

Quando i pezzi, composti da singole parti del peso da circa 0,1 a molte tonnellate, sono brasati, i giunti sono quasi sempre piccoli rispetto alle dimensioni dei pezzi stessi (per esempio, tubi di brasatura brasati a grandi scambiatori di calore). In questi casi i giunti brasati vengono preparati secondo i processi solitamente impiegati sui pezzi del gruppo B sopra.

Pezzi di colata

Solo in rari casi le parti sono brasate direttamente alla superficie dei pezzi di colata. La maggior parte dei pezzi di colata sono preparati con gli stessi processi previsti per i pezzi del punto B. I meati dei giunti sono di solito lavorati con processi di taglio dopo la fusione. La rugosità della maggior parte delle superfici dei pezzi di colata non rappresenta un problema nel processo di brasatura. La rugosità della superfice dei pezzi sinterizzati è influenzata da molti fattori inclusa la porosità delle stesse parti sinterizzate. Oltre una certa porosità è necessario una lavorazione speciale per poter brasare il pezzo.

Modellatura

In generale, le stesse considerazioni fatte sui getti di colata del punto precedente valgono per i pezzi forgiati. Solo raramente le parti sono brasate direttamente alla superficie dei forgiati. Quando i pezzi sono prodotti per estrusione o tramite pressofusione la finitura superficiale è così perfetta che risulta nelle condizioni ottimali di rugosità per la brasatura senza ulteriori processi.

La laminazione a freddo viene generalmente usata per la produzione di lamiere. Le loro superfici sono adatte per brasatura senza ulteriori elaborazioni, verificando, ovviamente, che siano sufficientemente prive di ossidi. La superficie dei laminati a caldo di solito hanno uno spesso strato di scaglia che deve essere rimosso prima della brasatura. La superficie utilizzata per la brasatura è preparata con altri processi (es. molatura o incisione).

Processi di taglio

Le superfici tagliate a fiamma sono solitamente pezzi di grande peso (Ton) che normalmente vengono uniti mediante saldatura e non brasatura. La maggior parte dei processi di taglio, e in particolare quelli impiegati nelle lamiere molto sottili utilizzate in brasatura, producono una rugosità dei bordi tagliati di meno di 25 μm. Quasi tutti i bordi tagliati sono quindi adatti per la brasatura, senza ulteriori lavorazioni. (Per evitare un’eccessiva svasatura sul lato della piastra metallica in cui l’utensile da taglio entra nel metallo, e bave eccessive dall’altro lato, la piastra di metallo deve essere sufficientemente rigida e l’utensile di taglio deve essere accuratamente affilato).

Lavorazioni a macchina

Nella maggior parte dei casi con la sabbiatura si producono superfici che sono le più favorevoli, o almeno in un intervallo accettabile, per la brasatura. Quando la sabbiatura avviene con sabbia silicea, la superficie diventa silicizzata. Questo strato deve quindi essere rimosso dal disossidante prima della brasatura. Se il processo di brasatura è troppo breve (ad esempio processo ad induzione con tempo <10 sec.)  non c’è tempo a sufficienza perché il disossidante faccia effetto quindi si consiglia di utilizzare un processo con una durata maggiore.

La rugosità prodotta dalla limatura varia in un ampio intervallo. Quando le superfici sono limate in genere non sono abbastanza lisce per essere brasate; la superficie liscia, risultante da un processo di limatura di taglio, è migliore. Come regola, la limatura dovrebbe essere limitata alla preparazione di singoli pezzi o piccole serie di pezzi. L’uso della limatura è considerato solo in casi eccezionali per produzione di massa e per rimuovere le sbavature che potrebbero essere un problema durante le successive fasi di lavoro.

Piallatura, ricopertura, fresatura e foratura sono i processi di produzione più importanti ai fini della brasatura tra le lavorazioni a macchina. Le superfici in questi casi sono favorevoli per la brasatura. Valori elevati di rugosità prodotti dal processo di sgrossatura del materiale base sono appena accettabili se il giunto è soggetto a sforzi meccanici moderati (es. 100-200 N/mm² di trazione). Se il giunto è soggetto a sforzi elevati (> 200 N/mm² di trazione), la direzione delle scanalature di sgrossatura e i relativi punti di inizio della diffusione della lega brasante devono essere tenuti in considerazione.

In entrambe figure la direzione del flusso della lega, f, è la stessa. Nel disegno di sinistra la direzione delle scanalature, r, è perpendicolarmente a f. La lega fusa ha difficoltà a riempire il vuoto a causa della direzione delle scanalature (che si oppone al flusso della lega fusa come una fila di “dighe”), il grado di riempimento del gap si riduce, e quindi il riempimento del giunto risulta diminuito. Nella figura di destra, f e r sono parallele. Questa condizione aiuta la lega fusa nella sua diffusione aumentando il riempimento uniforme del giunto.