Le brasage de l'aluminium sous vide présente de nombreux avantages par rapport à d'autres procédés d'assemblage de métaux (résistance, contrôle plus étroit, pureté des joints de connexion, etc.), mais vous devez également savoir comment braser correctement vos pièces.

1. Assurez-vous que vos pièces sont propres
Tout d'abord, vous devez vous assurer que vos pièces sont propres et exemptes d'huiles d'emboutissage et de coupe. En règle générale, cela se fait par un nettoyage chimique ou mécanique. Dans le cas d'un nettoyage mécanique, veillez à maintenir une rugosité de surface adéquate, ce qui permet d'obtenir une brasure solide. Ensuite, tout est question de temps et de température.
2. Connaître le cycle de votre processus
Un cycle typique de brasage d'aluminium sous vide est relativement court en raison des caractéristiques de pompage et de chauffage rapides du four sous vide, ainsi que de la conductivité thermique élevée des pièces d'aluminium à braser.
Cycle typique du processus de brasage :

3. Assurer un temps de pompage rapide
La capacité de pompage du vide doit être correctement dimensionnée pour minimiser le temps de descente d'une nouvelle charge à un niveau de vide profond. Cela permet d'initier le cycle de chauffage et de créer un débit adéquat, ce qui permet de suivre l'important dégazage qui se produit pendant le cycle de chauffage en raison de la vaporisation du magnésium. Le niveau de vide poussé est un paramètre essentiel du processus car il garantit un environnement pur pour le brasage.
Changements dans les niveaux de pureté en fonction de différents niveaux de vide :
Ppression en mbar | Total Vol.-% | O2 Vol.-% | N2 Vol.-% | O2 ppm | N2 ppm |
1013 | 100 | 20 | 79 | 200*103 | 790*103 |
1 | 0.1 | 0.026 | 0.1 | 264 | 1040 |
10-1 | 0.01 | 0.0026 | 0.01 | 26.4 | 104 |
10-2 | 0.001 | 0.00026 | 0.001 | 2.64 | 10.4 |
10-3 | 0.0001 | 0.000026 | 0.0001 | 0.264 | 1.04 |
10-4 | 0.00001 | 0.0000026 | 0.00001 | 0.026 | 0.1 |
4. Utiliser du magnésium
Il est nécessaire d'utiliser le magnésium comme additif au métal d'apport et/ou au métal de base des pièces pour les raisons suivantes :
- Le magnésium commence à se vaporiser à environ 570 °C (1 058 °F) et agit alors comme un "récupérateur" d'oxygène et de vapeur d'eau, améliorant ainsi la pureté du vide de brasage.
- Le magnésium réduit l'oxyde d'alumine présent à la surface de l'aluminium afin de favoriser un mouillage accéléré et uniforme des surfaces de joint.
Les réactions suivantes se produisent au cours du processus de brasage sous vide :
Mg + H2O → MgO +H2
Mg + O2 → 2 MgO
3Mg + Al2O3 → 3MgO + 2Al
Mg + N2 → Mg3N2
La vaporisation du magnésium dans un environnement sous vide, également connue sous le nom de "mag burst", produit un dégazage important pendant une courte période. Cependant, plus la vitesse de chauffage est lente, plus le taux de vaporisation du magnésium est faible. En raison de cette charge gazeuse, les pompes à vide doivent être suffisamment dimensionnées pour maintenir un bon vide de fonctionnement (10-4 à 10-5 Torr).
5. Maintenir l'uniformité de la température
Outre le niveau de vide poussé, un contrôle et une uniformité précis de la température sont également nécessaires pour obtenir une brasure réussie. Une uniformité de température acceptable au cours d'un cycle de brasage est de ±5 °F (3 °C) par rapport au point de consigne. Le brasage de l'aluminium présente une fenêtre très étroite de températures de brasage acceptables, car le métal d'apport doit se liquéfier avant que le métal de base n'atteigne sa température de solidité. Cette différence de température peut être aussi faible que ±10-18 °F (6-10 °C).
Il est donc nécessaire d'utiliser une étape de chauffage à une température de trempe juste en dessous du point de solidité du métal d'apport pour s'assurer que toutes les pièces et tous les joints à braser atteignent la bonne température à peu près en même temps. À ce moment-là, la rampe vers la température de brasage doit commencer pour que le métal d'apport commence à fondre et que le mouillage capillaire des joints de brasage se produise.
Le temps passé à la température de brasage doit être réduit au minimum car le métal d'apport fondu se vaporise dans le vide profond et tente de mouiller les joints de brasage. Une perte trop importante de métal d'apport par vaporisation entraîne un mauvais mouillage des joints et, par conséquent, une perte de résistance et de capacité d'étanchéité des joints.
Une fois que la durée d'imprégnation de la température de brasage est terminée, elle est suivie d'un cycle de refroidissement sous vide immédiat, qui solidifie le métal d'apport dans les joints de brasage et arrête la vaporisation du matériau.