Brevet FR2460175A1 — publié le 19810123

La présente invention concerne un procédé de fluxage pour assemblage de pièces- métallWques par brasage Par brasage, on entend un as & mblage de pièces métal liques par l'intermédiaire d'un métal d'apport dont le point de fusion est inferieur à celui ou a ceux des deux métaux ou alliages métalliques à assembler. En vue d'effectuer ce brasage, il est nécessaire que l'état de surface des zones à braser permette le mouillage du métal d'apport au moment de sa fusion. Un tel état de surface est obtenu généralement par un décapage puissant, en vue d'éliminer les oxydes présents a la surface de ces zones, avant, au moment du brasage, et après ltopé- ration de brasage proprement dite. Ce décapage est obtenu au moyen d'un flux qui est un produit pouvant se présenter sous forme liquide, plus ou moins visqueux, ou solide (poudre). Comme métal d'apport, on peut utiliser soit des métaux purs, soit des alliages dont la base est principalement le cuivre ou l'argent. Comme flux, on utilise le borax, l'acide borique, et leurs mélanges ou combinaisons chimiques avec les fluorures alcalins et les fluoroborates. Le problème principal a# résoudre est de disposer ce flux sur la zone à braser, de façon convenable. Il est nécessaire en effet que ce flux adhère suffisamment aux zones à braser, y compris pendant d'éventuelles manipulations manuelles ou automatiques. Par ailleurs, ce flux peut présenter un caractère toxique, il est alors nécessaire que le procédé utilisé soit adapté en vue de diminuer le risque encouru par les manipulateurs. Selon l'art antérieur, on utilise un véhicule pour emmener le flux sur les zones a# braser. Ce véhicule est genéralement un liquide volatil dans lequel le flux est en suspens ion. Ce véhicule doit s'éliminer au cours du chauffage des zones à braser On utilise principalement soit de l'eau, soit un solvant organique ; toutefois, l'eau, entre autres inconvénients, ne sévapore que lentement et ne permet d'obtenir qu'une suspension peu stable dans le temps. Par ailleurs^7 les solvants organiques aDlatils sont soit ;Lnf1amm#bles; soit dangereux t4Qxiguea, explosifs, etc,) et nécessitent des procédés onéreux en vue de. protéger les mani- pul ateurs En outre, ces procédés faisant intervenir un véhicule sont, dans l'état actuel de la technique, difficilement automatisables. Il apparait donc souhaitable de mettre au point un procédé de fluxage pour ce type de brasage, utilisant un flux solide et ne faisant pas intervenir de véhicule liquide. La présente invention concerne précisément un procédé de fluxage de pièces métalliques à braser, aisément automatisable, utilisant un flux solide en poudre caractérisé en ce que ledit flux est emmené sur les zones à braser sans véhicule liquide en chargeant électriquement les particules de poudre au moyen d'un champ électrique, de telle sorte que les particules chargées se déposent sur les zones à braser de la pièce préalablement mise à la masse. Selonune variante, on peut avantageusement projeter sur les zones à braser dans un courant gazeux, la poudre électriquement chargée. On peut utiliser pour engendrer un tel courant, un pistolet avec charge électrostatique de la poudre au niveau du pistolet. On peut également emmener la poudre chargée au moyen d'un champ électrostatique et sans courant gazeux, par exemple au moyen d'un procédé connu, tel que le "brennelage". On peut améliorer l'adhérence de la poudre sur les zones à braser en disposant au préalable un film d'eau continu sur les zones à braser. Après dépôt de la poudre, on peut avantageusement provoquer l'évaporation de l'eau par chauffage et l'on obtient ainsi une meilleure adhérence du flux sur les zones à braser. On peut également , dans le même but, recouvrir les zones à braser d'un film continu de colle minérale ou organique compatible avec le fluxage. On peut enfin soumettre les zones à braser à un chauffage convenable avant dépôt ; ce chauffage doit,lorsque le flux est de l'acide borique, excéder 1200C, Le flux utilisé se présente*so..#s forme de poudre fine anhydre d'une. gr#nu1o;étr#de préférence inférieure a 100 Plus particulièrement dans le cas. deg procédés d entrainement de la poudre dans un champ électrostatique, il est avantageux d'augmenter la charge de chaque particule en les enrobant de produits organiques (solides) choisis pour leur aptitude à la charge électrostatique. Lors du brasage ultérieur on peut employer tous les procédés connus de chauffage utilisés couramment dans la technique du brasage. De même, on peut utiliser toutes les formes classiques connues de métaux d'apport. On obtient alors dans tous les cas un brasage de qualité analogue à celui obtenu avec les procédés de fluxage connus. Pour le dépôt de flux on réalise un dépôt dont l'épaisseur est comprise entre 0,2 et 1 mm environ. Comme flux utilisable, on peut employer le borax, l'acide borique et leurs mélanges ou combinalisons chimiques avec les fluorures alcalins et les fluoroborates. Comme métal d'apport, on peut utiliser des métaux purs ou des alliages dont la base est le cuivre ou l'argent. Les exemples non limitatifs suivants illustrent l'invention. EXEMPLE 1 On utilise un flux d'acide borique pur en poudre de granulométrie inférieure à 100 ym. Les pièces à braser sont en acier et le métal d'apport est un alliage de cuivre de composition Cu 58%, Ni 2,5%, Zn 37,9 %, Sn 1%, Si 0,25%, Fe 0,3 %, solde : impuretés. On utilise un appareil électrostatique pour projection de poudre fabriqué par 1e société "AEROSTYLE", référence 6000. Cet appareil se compose d'un générateur haute tension, d'un réservoir d'alimentation de poudre et d'un pistolet à air comprimé. On obtient un dépôt continu satisfaisant de flux avec une tension engendrant un champ électrostatique de 40 KV et en utilisant une pression d'air de 2,5 bars. Le débit de poudre est de l'ordre de 100 g/mn. La distance du pistolet a la pièce-est de 20 cm environ. L'épaisseur moyenne du dépôt est de 0,-5 mm environ. La pièce a braser est constAtuee par un bras de suspension de véhicule automobile , te brasAge est réalisé soit par chauffage à induction, ou par chalumeau Qxyacétylénique} te métal d'apport est mis en place sous forme de préforme ou de fil déposé à la touche. On obtient-un brasage de qualité satisfaisante. EXEMPLE 2 On opère comme dans l'exemple 1, sauf que l'on trempe les zones à braser dans l'eau. On laisse égoutter l'excé- dent d'eau pendant quelques dizaines de secondes, avant de déposer le flux. On obtient un dépôt de qualité analogue, sauf que l'adhérence est très améliorée. En effet, le dépôt subsiste même après avoir soumis la pièce à des chocs répétés simulant une manipulation par bras de préhension sur une chaîne automatique de brasage. La qualité de brasage est analogue à celle obtenue dans l'exemple 1. EXEMPLE 3 On opère comme dans l'exemple 2, sauf que la pièce fluxée est portée à une température de 900C pendant 5 mn. On constate que l'adhérence est encore améliorée. La qualité du brasage reste analogue a# celle obtenue dans les exemples 1 et 2. REVEN D ICAT I. 9N 5 1, Procédé de fluxage de pièces inétalliques a braser; utilisant un flux solide en poudre, caractérisé en ce que ledit flux est emmené sur les zones a braser sans véhicule liquide en chargeant électriquement les particules de poudre de flux au moyen d'un champ électrique, de telle sorte que lesdites particules chargées se déposent sur les zones a# braser de la pièce préalablement mise a la masse. 2. Procédé selon la revendication 1? caractérisé en ce que l'on projette dans un courant gazeux, sur les zones a braser, la poudre électriquement chargée. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on emmène la poudre chargée sur les zones a# braser au moyen d'un champ électrostatique. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on recouvre les zones braser par un film continu d'eau ou de colle avant le dépôt de la poudre. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, dans le cas où lton utilise de l'eau, on évapore cette eau par chauffage après dépôt du flux. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on utilise un flux constitué par de l'acide borique pur.