Junção de metal com brasagem e soldagem

Junção de metal com brasagem e soldagem

Existem vários métodos disponíveis para unir metais, incluindo soldagem, brasagem e soldagem. Qual é a diferença entre soldagem e brasagem? Qual é a diferença entre brasagem e soldagem? Vamos explorar as distinções e as vantagens comparativas, bem como as aplicações comuns. Esta discussão aprofundará sua compreensão sobre junção de metal e ajudará a identificar a abordagem ideal para sua aplicação.

COMO FUNCIONA A BRAZING


A junta soldada é feito de uma maneira completamente diferente de uma junta soldada. A primeira grande diferença está na temperatura - a brasagem não derrete os metais básicos. Isso significa que as temperaturas de brasagem são invariavelmente mais baixas do que os pontos de fusão dos metais básicos. As temperaturas de brasagem também são significativamente mais baixas do que as temperaturas de soldagem para os mesmos metais básicos, usando menos energia.

Se a brasagem não funde os metais básicos, como ela os une? Ele funciona criando uma ligação metalúrgica entre o metal de adição e as superfícies dos dois metais que estão sendo unidos. O princípio pelo qual o metal de adição é puxado através da junta para criar essa ligação é a ação capilar. Em uma operação de brasagem, você aplica calor amplamente aos metais básicos. O metal de adição é então colocado em contato com as peças aquecidas. É derretido instantaneamente pelo calor nos metais básicos e atraído por ação capilar completamente através da junta. É assim que uma junta soldada é feita.

As aplicações de brasagem incluem eletrônica / elétrica, aeroespacial, automotiva, HVAC / R, construção e muito mais. Os exemplos variam de sistemas de ar condicionado para automóveis a lâminas de turbinas a jato altamente sensíveis, a componentes de satélite e joias finas. A brasagem oferece uma vantagem significativa em aplicações que requerem a união de metais básicos diferentes, incluindo cobre e aço, bem como metais não-metálicos, como carboneto de tungstênio, alumina, grafite e diamante.

Vantagens comparativas. Primeiro, uma junta soldada é uma junta forte. Uma junta soldada corretamente feita (como uma junta soldada) será em muitos casos tão forte ou mais forte do que os metais que estão sendo unidos. Em segundo lugar, a junta é feita a temperaturas relativamente baixas, variando de cerca de 1150 ° F a 1600 ° F (620 ° C a 870 ° C).

Mais significativo, os metais básicos nunca são derretidos. Como os metais básicos não são derretidos, eles podem reter a maioria de suas propriedades físicas. A integridade do metal base é característica de todas as juntas soldadas, incluindo juntas de seção fina e de seção espessa. Além disso, o calor mais baixo minimiza o perigo de distorção ou empenamento do metal. Considere também que temperaturas mais baixas requerem menos calor - um fator significativo de economia de custos.

Outra vantagem importante da brasagem é a facilidade de união de metais diferentes usando fundente ou ligas fluxadas / revestidas. Se você não precisa derreter os metais básicos para uni-los, não importa se eles têm pontos de fusão muito diferentes. Você pode brasar aço com cobre tão facilmente quanto aço com aço. A soldagem é uma história diferente porque você deve derreter os metais básicos para fundi-los. Isso significa que se você tentar soldar cobre (ponto de fusão 1981 ° F / 1083 ° C) ao aço (ponto de fusão 2500 ° F / 1370 ° C), deverá empregar técnicas de soldagem bastante sofisticadas e caras. A total facilidade de juntar metais diferentes por meio de procedimentos convencionais de brasagem significa que você pode selecionar quaisquer metais que sejam mais adequados para a função da montagem, sabendo que não terá problemas em juntá-los, não importa quão amplamente variem nas temperaturas de fusão.

Também um junta soldada tem uma aparência suave e favorável. Há uma comparação noturna entre o filete minúsculo e preciso de uma junta soldada e o cordão espesso e irregular de uma junta soldada. Essa característica é especialmente importante para juntas em produtos de consumo, onde a aparência é crítica. Uma junta soldada quase sempre pode ser usada "como está", sem a necessidade de operações de acabamento - outra economia de custos.

A brasagem oferece outra vantagem significativa sobre a soldagem, pois os operadores geralmente podem adquirir habilidades de brasagem mais rapidamente do que as habilidades de soldagem. A razão está na diferença inerente entre os dois processos. Uma junta soldada linear deve ser rastreada com sincronização precisa da aplicação de calor e deposição do metal de adição. Uma junta soldada, por outro lado, tende a “se formar” por meio da ação capilar. Na verdade, uma parte considerável da habilidade envolvida na brasagem está enraizada no projeto e na engenharia da junta. A velocidade comparativa do treinamento de operadores altamente qualificados é um fator de custo importante.

Finalmente, brasagem de metal é relativamente fácil de automatizar. As características do processo de brasagem - amplas aplicações de calor e facilidade de posicionamento do metal de adição - ajudam a eliminar o potencial de problemas. Existem muitas maneiras de aquecer a junta automaticamente, muitas formas de metal de adição de brasagem e muitas maneiras de depositá-los para que uma operação de brasagem possa ser facilmente automatizada para quase qualquer nível de produção.

COMO FUNCIONA A SOLDAGEM

A soldagem une metais ao derretê-los e fundi-los, normalmente com a adição de um metal de adição de soldagem. As juntas produzidas são fortes - geralmente tão fortes quanto os metais unidos, ou ainda mais fortes. Para fundir os metais, você aplica um calor concentrado diretamente na área da junta. Esse calor deve ser de alta temperatura para derreter os metais básicos (os metais sendo unidos) e os metais de adição. Portanto, as temperaturas de soldagem começam no ponto de fusão dos metais básicos.

A soldagem é geralmente adequada para unir grandes conjuntos onde ambas as seções de metal são relativamente grossas (0.5 ”/ 12.7 mm) e unidas em um único ponto. Como o cordão de uma junta soldada é irregular, não é normalmente usado em produtos que requerem juntas cosméticas. As aplicações incluem transporte, construção, manufatura e oficinas de reparo. Exemplos são montagens robóticas e fabricação de vasos de pressão, pontes, estruturas de edifícios, aeronaves, vagões e trilhos de ferrovias, dutos e muito mais.

Vantagens comparativas. Como o calor de soldagem é intenso, ele normalmente é localizado e pontuado; não é prático aplicá-lo uniformemente em uma área ampla. Esse aspecto pontual tem suas vantagens. Por exemplo, se você deseja unir duas pequenas tiras de metal em um único ponto, uma abordagem de soldagem por resistência elétrica é prática. Esta é uma maneira rápida e econômica de fazer juntas fortes e permanentes às centenas e milhares.

Se a junta for linear em vez de pontual, surgem problemas. O calor localizado da soldagem pode se tornar uma desvantagem. Por exemplo, se você deseja fazer uma solda de topo em duas peças de metal, comece biselando as bordas das peças de metal para permitir espaço para o metal de adição de soldagem. Em seguida, você solda, primeiro aquecendo uma extremidade da área da junta até a temperatura de fusão e, em seguida, movendo lentamente o calor ao longo da linha da junta, depositando o metal de adição em sincronização com o calor. Esta é uma operação típica de soldagem convencional. Feita corretamente, esta junta soldada é pelo menos tão forte quanto os metais unidos.

No entanto, existem desvantagens nesta abordagem de soldagem de junta linear. As juntas são feitas em altas temperaturas - altas o suficiente para derreter metais básicos e metais de adição. Essas altas temperaturas podem causar problemas, incluindo possível distorção e empenamento dos metais básicos ou tensões ao redor da área de solda. Esses perigos são mínimos quando os metais que estão sendo unidos são grossos, mas podem se tornar problemas quando os metais básicos são seções finas. Além disso, as altas temperaturas são caras, uma vez que o calor é energia e a energia custa dinheiro. Quanto mais calor você precisar para fazer a junta, mais caro será para produzir a junta.

Agora, considere o processo de soldagem automatizado. O que acontece quando você se junta não a uma assembleia, mas a centenas ou milhares de assembleias? A soldagem, por sua natureza, apresenta problemas de automação. Uma junta soldada por resistência feita em um único ponto é relativamente fácil de automatizar. No entanto, uma vez que o ponto se torna uma linha - uma junta linear - mais uma vez, a linha deve ser traçada. É possível automatizar essa operação de rastreamento, movendo a linha de junção, por exemplo, passando por uma estação de aquecimento e alimentando o fio de enchimento automaticamente a partir de bobinas grandes. Esta é uma configuração complexa e exata, garantida apenas quando você tem grandes tiragens de peças idênticas.

Lembre-se de que as técnicas de soldagem melhoram continuamente. Você pode soldar com base na produção por meio de feixe de elétrons, descarga de capacitor, fricção e outros métodos. Esses processos sofisticados geralmente exigem equipamentos especializados e caros, além de configurações complexas e demoradas. Considere se eles são práticos para execuções de produção mais curtas, mudanças na configuração da montagem ou requisitos típicos de junção de metal do dia-a-dia.

Escolhendo o processo de união de metal certo
Se você precisa de juntas que sejam permanentes e fortes, provavelmente reduzirá sua consideração de junção de metal para soldagem versus soldadura. A soldagem e a brasagem usam calor e metais de adição. Ambos podem ser executados em uma base de produção. No entanto, a semelhança termina aí. Eles funcionam de forma diferente, então lembre-se destas considerações de brasagem vs soldagem:

Tamanho da montagem
Espessura das seções de metal base
Requisitos de junta de ponto ou linha
Metais sendo unidos
Quantidade de montagem final necessária
Outras opções? As juntas fixadas mecanicamente (roscadas, fixadas ou rebitadas) geralmente não se comparam às juntas soldadas em força, resistência a choque e vibração ou estanqueidade. A união adesiva e a soldagem fornecerão ligações permanentes, mas geralmente, nenhuma delas pode oferecer a resistência de uma junta soldada - igual ou maior do que a dos próprios metais básicos. Nem podem, como regra, produzir juntas que ofereçam resistência a temperaturas acima de 200 ° F (93 ° C). Quando você precisa de juntas permanentes e robustas de metal com metal, a brasagem é um forte concorrente.