Brevet FR2427164A1 — publié le 19791228

La présente invention a essentiellement pour objet une composition décapante pour l'enduction de pieces métalliques préalablement à leur assemblage par brasage avec flux, du type comportant au moins un sel minéral capable de dissoudre les oxydes métalliques, par exemple un halogénure métallique ou un composé oxygéné du bore. Pour obtenir une bonne adhérence de l'alliage de brasure sur les pièces et une parfaite réalisation du joint brasé, il est nécessaire d'enduire les parties à assembler, préalablement dégraissées, d'un flux, c'est-à-dire qu'on les recouvre d'une couche de sels minéraux (ou éléments actifs) qui ont pour fonction de dissoudre les oxydes pouvant les souiller. Ces sels minéraux, solides à la température ordinaire, doivent passer à l'état liquide pour assurer leur fonction de dissolution des oxydes, on fait donc des mélanges appropriés de ces sels pour ajuster le point de fusion du flux à la température du brasage. Actuellement, pour effectuer un brasage avec flux, on dilue les sels minéraux pulvérisés dans de l'eau de façon à obtenir une substance de consistance pâteuse ou "barbotine" que l'on applique sur les parties à assembler, soit au moyen d'une brosse, soit par trempage et qui, après séchage, laisse subsister la couche de flux recherchée. L'utilisation de cette pâte connue présente un certain nombre dlin- convénients - le séchage de la pâte est peu rapide - la couche de flux résultant de ce séchage a une mauvaise adhérence sur les pie ces ; - toute élévation de température tendant à accélérer l'évaporation de l'eau, donc le séchage, entraîne la formation de boursouflures et de contractions de la pâte qui détruisent l'homogénéité de la couche de flux. Ces inconvénients, déjà génants en brasage normal, constituent un obstacle très grave pour le brasage automatisé à cadence de production élevée. La présenta invention a pour but d'éviter les inconvénients susmentionnés, c' est-à-dire d'obtenir un séchage rapide de la substance appliquée sur les parties à braser et la formation d'une couche de flux fortement adhérente et homogène, de façon à accélérer et améliorer les opération de brasage manuel et surtout de brasage automatisé. Un autre but de l'invention est d'éviter de géner le mouillage du métal de brasure. Ces buts sont atteints par le fait que la composition décapante selon l'invention comporte, outre le ou les sels minéraux précités, un solvant liquide ayant un point d'ébullition inférieur ou égal à 100 C, un liant cons titué par un composé organique ayant des prcipriétés adhésives vis à vis du métal des pièces à assembler, soluble dans ledit solvant et se décomposant, sous l'effet de la chaleur, à#une température inférieure ou égale à celle à laquelle est effectué le brasage en donnant naissance à des produits volatils. L'utilisation d'un solvant ayant un point d'ébullition inférieur ou égal à 1000C, donc très volatil, qui dissout le liant, qui joue le rôle de diluant vis à vis des particules solides des sels et qui est adhésif vis à vis des métaux, permet d'obtenir à la fois un séchage rapide et la formation d'une couche de flux fixé énergiquement sur les pièces à braser. Aucun chauffage d'appoint n'étant nécessaire, il n'y a aucun risque de détérioration de la couche de flux. Enfin, la décomposition du liant à la température de brasage, pu à une température plus basse, en donnant uniquement des produits volatils, assure l'élimination complète de ce liant au cours du brasage, c'est-àdire sans formation des résidus solides susceptibles de géner le mouillage du métal de brasure. Selon une autre caractéristique de l'invention, le liant précité se décompose à une température comprise de préférence entre 1500 et 5400c environ. Cette gamme de température permet d'assurer à la fois une stabilité suffisante du liant, donc de la couche de flux, puisque la décomposition ne peut se faire au dessous de 1500C qui est inférieure aux températures atteintes en "brasage tendre" et une élimination certaine de ce liant même pour les températures atteintes dans le "brasage fort" qui sont supérieures à 540-C. Selon une autre caractéristique de l'invention, le liant précité peut betre la colophane. Il s'agit d'une résine naturelle, de prix de revient peu élevé qui se décompose sans laisser de résidus solides à une température de tordre de 300 à 4000c et donc compatible avec les températures habituelles du brasage. Selon une autre caractéristique de l'invention, le liant précité peut etre un métacrylate ou un polymétacrylate d'alkyle. Ces composés se décomposent, comme la colophane, à 300 - 400 C sans résidus solides. On peut utiliser par exemple, parmi les métacrylates et polymétacrylates susmentionnés, ceux de méthyle ou de butyle qui sont solubles dans de nombreux solvants. La composition décapante selon 1 invention contient de 1 à 10 Z en poids de liant précité. L'expérience a montré que cette gamme de concentration permet d'obtenir une bonne adhérence sur les pièces et une élimination facile du liant lors du brasage. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le solvant peut être de l'eau. Ce solvant, utilisable avec la colophane en particulier, s'il permet, de façon économique, l'obtention d'une couche de flux très adhérente, nécessite cependant un temps de séchage assez long. Toujours selon l'invention, le solvant peut être constitué par un hydrocarbure chloré, fluoré ou chlorofluoré, un hydrocarbure aromatique, un ester, une cétone, un éther ou un acétate de glycol. Ces différents solvants ont un point d'ébullition généralement inférieur à 1000C ce qui permet un séchage rapide à basse température. Leur densité élevée permet d'éviter les phénomènes de sédimentation. La plupart d'entre eux, en particulier les dérivés chlorés, fluorés ou chlorofluorés des hydrocarbures sont ininflammables. Ces solvants peuvent être utilisés seuls ou en mélange, par exemple un mélange de fluorométhane et de chlorure de méthylène en proportions sensiblement égales. On a réalisé et utilisé avec succès des compositions décapantes formées de 30 à 70 % du mélange solvant sus mentionné, 28 à 65 % d'un mélange connu de borate et d'acide borique (sels minéraux actifs) et 1 à 5 % de polymétacrylate de méthyle. On donnera ci-après deux exemples spécifiques de composition décapante selon l'invention, toutes deux destinées au brasage fort d'aciers, le métal de brasure étant du laiton. Exemple I Les sels minéraux ou éléments actifs utilisés sont l'acide borique et le pyroborate de sodium (borax), le liant est la colophane et le solvant l'eau dans les proportions suivantes en poids acide borique 30 % borax 8 % colophane 2 % eau 60 % La composition est appliquée au moyen d'une brosse. Le séchage est atteint après 5 à 10 mn à la température ambiante. La couche de flux restant après séchage est très adhérente. La colophane se décomposant totalement, sans résidus solides, au cours du brasage. Exemple il Les éléments actifs sont, comme dans le cas précédent, l'acide brique et le borax, le liant est le polymétacrylate de butyle et le solvant un mélange à parts sensiblement égales de trichlorotrifluoroéthane et de chlorure de méthylène, avec les proportions suivantes en poids acide borique 28 % . borax 7 Z polymétacrylate de butyle 1,5 % ; trichlorotrifluoroéthane 32 % chlorure de méthylène 31,5 Z Les pièces à braser sont enduites de la composition par trempage. Le séchage est atteint en moins d'une minute à la température ambiante, le point d'ébullition du mélange solvant utilisé étant de 360C environ. La couche de-flux est d'épaisseur uniforme et très adhérente. Les brasures obtenues ne présentent aucun défaut de mouillage capillaire, même lorsque l'opération de br#asage a lieu plusieurs jours après le trempage. La composition décapante selon l'invention peut être utilisée à l'échelle industrielle en faisant usage des dispositifs connus déjà appliqués pour le dégraissage, permettant de récupérer et recondenser les vapeurs du solvant, ce qui entraîne une économie importante -Pour une-utilisation à plus petite échelle, la composition peut être présentée en bombe aérosol. Ce mode d'utilisation s'applique particuliè- rement bien à la composition utilisant comme solvant le mélange trichlorofluorométhane, chlorure de méthylène. La composition selon l'invention se prête également aux techniques d'application par pulvérisation utilisées pour les peintures. La composition selon-l'invention s'applique au brasage des métaux en général, en particulier des métaux ferreux, des métaux cuivreux et des alliages légers à ba#se d'aluminium. REVENDICATIONS 1. - Composition décapante pour l'enduction des pièces métalliques préalablement à leur assemblage par brasage avec flux, du type comportant au moins un sel minéral capable de dissoudre les oxydes métalliques, par exemple un halogénure métallique ou un composé oxygéné du bore, un solvant liquide et un liant organique,- caracteriseeen ce que le solvant liquide précité a un point d'ébullition inférieur au égal à 1000C et en ce que le liant organique précité se décompose, sous l'effet de la chaleur, à une température comprise entre 1500 et 5400C en donnant naissance à des produits volatils. 2. - Composition selon la revendication 1, caractérisoe en ce que le liant précité est la colophane. 3. - Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le liant précité est un métacrylate ou un polymétacrylate d'alkyle. 4. - Composition selon la revendication 3, caractérisée en ce que le liant precité se décompose à une température comprise entre 300 et 4000C. 5. - Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le solvant précité est constitué par de lteau. 6. - Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le solvant précité est constitué par un hydrocarbure fluoré ou chlorofluoré, un ester, une cétone, un éther ou un acétate de glycol. 7. - Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce quelle comporte les constituants suivants avec les proportions suivantes (en poids) . acide borique 30 Z . borax 8 % (sels mineraux) . colophane 2 Z (liant) eau 60 % (soLvant du liant) 8. - Composition selon la revendications 1, caractérisée en ce qu'elle comporte les constituants suivants avec les proportions suivantes Cen poids) . acide borique 28 7~| . borax 7 7% minéraux) . polymétacrylate-de butyle 1,5 % (liant) . trichlorotrifluoroéthane 32 % (solvant du liant) . chlorure de méthylène 31,5 %