Le brasage par induction s’est imposé comme l’une des principales méthodes d’assemblage du cuivre dans les secteurs du génie climatique, de l’automobile et de l’électricité. Il offre de nombreux avantages, notamment la précision, la vitesse et la répétabilité, ce qui en fait un choix privilégié pour de nombreuses applications. Cependant, elle nécessite un équipement et des connaissances spécialisés pour obtenir des résultats optimaux. Dans cet article, nous vous guiderons à travers le processus de brasage par induction du cuivre, de la préparation de la surface à la sélection du matériau d’apport.
Découvrez comment tirer parti du brasage par induction pour créer des joints en cuivre solides et fiables répondant à vos besoins spécifiques.

Brasage par induction du cuivre : Le processus complet

Une brève connaissance du chauffage par induction et du brasage est nécessaire pour comprendre le brasage du cuivre. Le chauffage par induction consiste à faire fondre des pièces métalliques en les faisant passer par un courant alternatif à haute fréquence. Le brasage, quant à lui, est un processus simple d’assemblage de métaux dans lequel deux métaux sont assemblés par infusion d’un métal d’apport entre eux. Il existe plusieurs types de brasage en fonction de la source de chaleur utilisée. Toutefois, lorsqu’un appareil de chauffage par induction est utilisé comme source de chaleur pour le brasage, on parle de brasage par induction. Le processus de brasage du cuivre comporte plusieurs étapes, qui sont décrites ci-dessous :

Étape 1 : Nettoyage de la tuyauterie en cuivre

Pour préparer les tuyaux au brasage, ils sont soigneusement nettoyés à l’intérieur à l’aide d’un fil métallique ou frottés avec du papier de verre afin d’éliminer tous les contaminants. Cette étape est nécessaire pour obtenir un joint brasé par induction propre et robuste.

Étape 2 : Préparation d’un joint de chevauchement/d’emboîtement

Ensuite, un joint de chevauchement est formé pour braser les tuyaux en cuivre. Il s’agit d’une étape cruciale, car la solidité du joint dépend en fin de compte de la profondeur de chevauchement des tuyaux. Selon l’American Welding Society (AWS), la profondeur doit être au moins trois fois supérieure à l’épaisseur des tuyaux de cuivre à braser. Normalement, les industries choisissent des valeurs beaucoup plus élevées pour plus de sécurité.

Étape 3 : Fixation de l’installation de tuyauterie

Le serrage de l’installation est également nécessaire pour maintenir le joint en place avant le brasage. Les tuyaux sont temporairement serrés à l’intérieur ou à l’extérieur d’une bobine d’induction. La bobine d’induction étant la source de chaleur de cette technique de brasage, l’ensemble de l’installation doit être entouré de cette bobine. Si un appareil de chauffage par induction portable est utilisé, la bobine d’induction est généralement placée au-dessus de l’ensemble des tuyaux serrés. Toutefois, dans certains cas, l’ensemble du dispositif est placé à l’intérieur de la machine à induction robuste.

Étape 4 : Application du métal d’apport

L’appareil de chauffage par induction est mis en marche et un métal d’apport, généralement une tige, est appliqué sur le joint. En fonction de la puissance, l’appareil reste allumé pendant 5 à 10 secondes. Plus la puissance est élevée, moins il faut de temps pour braser les tuyaux en cuivre.

Étape 5 : Refroidissement

Après le brasage, le joint de cuivre est laissé à refroidir pendant une heure avant d’être prêt à l’emploi.

Métaux d’apport et flux utilisés dans le brasage par induction du cuivre

Comme nous avons abordé la question des métaux d’apport dans la section précédente, il est important de mentionner ceux qui sont couramment utilisés. Pour le brasage par induction du cuivre, deux séries de métaux d’apport sont utilisées :

  • Série d’alliages BCuP
  • Série d’alliages BAg

Les alliages de la série BCuP sont riches en phosphore, qui agit comme un flux pendant le brasage par induction. Dans cette série, le BCuP-2 est assez courant pour les applications de plomberie et de chauffage, de ventilation et de climatisation. Pour les applications générales de tuyauterie, les alliages BCuP-3, 4 ou 5 sont utilisés car ils sont moins chers. Les charges d’alliage BAg sont utilisées pour assembler le cuivre avec des métaux dissemblables. L’un des points importants à noter ici est que la résistance d’un brasage par induction ne dépend pas des métaux d’apport utilisés. Elle dépend plutôt du jeu et de la profondeur de chevauchement entre les deux tuyaux assemblés.

Équipement utilisé pour le brasage par induction du cuivre

Le processus de brasage par induction, comme indiqué précédemment, est réalisé à l’aide d’appareils de chauffage par induction. De nombreux types de machines de chauffage par induction sont disponibles sur le marché, qu’il s’agisse de chauffages à induction portables ou de machines commerciales robustes. FOCO Induction, l’un des principaux fournisseurs de solutions dans l’industrie de l’induction, a également développé trois produits pour le brasage par induction du cuivre :

Machine à braser par induction portable FOCO
Machine à braser portative à induction
Machine automatique à braser par induction

Applications des tubes en cuivre brasés par induction

Le brasage par induction est un choix idéal pour les industries HVAC, en particulier pour le brasage des tuyaux en cuivre d’un échangeur de chaleur. De même, il est très utile dans les systèmes de distribution d’eau où des tuyaux métalliques sont utilisés. Un autre cas d’utilisation est l’industrie automobile, où les tubes en cuivre sont standard. En résumé, voici quelques domaines clés dans lesquels le brasage par induction du cuivre est utilisé :

  • Échangeurs de chaleur
  • Conduits et vannes en cuivre
  • Systèmes de distribution d’eau et de chauffage
  • Systèmes souterrains de combustible et de gaz
  • Drainage et évents

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Quelles autres méthodes peuvent être utilisées pour braser le cuivre ?

Le brasage par induction n’est pas la seule technique pour les joints en cuivre. Deux autres méthodes courantes, le brasage au chalumeau et la soudure, sont utilisées pour raccorder les tuyaux en cuivre. Le brasage au chal umeau est le procédé de brasage conventionnel dans lequel un chalumeau est utilisé pour chauffer le métal d’apport et combler le jeu entre les joints des tuyaux. Le brasage des tuyaux en cuivre est assez similaire au brasage au chalumeau. Toutefois, le processus se déroule à une température légèrement inférieure et, par conséquent, la résistance des joints est plus faible que celle du brasage. Il s’agit d’une solution économique pour assembler les tuyaux en cuivre et peut être utilisé pour des réparations à petite échelle.

Conclusion

En raison de sa précision, de sa rapidité et de son efficacité, le brasage par induction est devenu une méthode populaire d’assemblage du cuivre dans diverses industries. Pour réaliser ce processus, le choix des métaux d’apport dépend de l’application. Cependant, il n’affecte pas directement la résistance du joint, qui dépend de la profondeur de l’emboîtement. Outre le brasage par induction, le brasage au chalumeau et le brasage tendre permettent de créer des joints en cuivre solides et fiables répondant à des besoins spécifiques.