Les gens connaissent le brasage comme le processus d’assemblage des métaux dans lequel un chalumeau fond et assemble des pièces métalliques. Ce processus est spécifiquement appelé brasage au chalumeau, l’une des nombreuses méthodes utilisées pour le brasage. Par ailleurs, il existe de nombreux autres types de brasage, chacun utilisant une source de chaleur différente : le brasage par induction, le brasage par résistance, le brasage par immersion, le brasage au four et le brasage par infrarouge. Cet article présente les principaux types de brasage et l’échelle à laquelle chaque technique est employée au niveau industriel. Poursuivez votre lecture pour vous familiariser avec toutes les méthodes de brasage.

Qu’est-ce que le brasage ?

Le brasage est un procédé d’assemblage des métaux dans lequel un métal d’apport fondu remplit les surfaces de contact des pièces métalliques assemblées. Dans ce processus, le métal de base ne fond pas. Seul le métal d’apport fond et renforce le joint. Bien que la résistance d’un joint brasé soit inférieure à celle d’un joint soudé, le brasage présente plusieurs avantages importants par rapport au soudage. Par exemple, il permet d’assembler deux métaux différents et des pièces à parois minces qui ne peuvent pas être soudées. Le brasage a de nombreuses applications dans différents secteurs. Il est utilisé dans l’industrie automobile pour assembler des tubes et des tuyaux, dans l’industrie de l’équipement électrique pour assembler des fils et dans la fabrication de bijoux.

6 Principaux types de brasage

Le processus de brasage est réalisé à l’aide de différentes méthodes, appelées processus ou types de brasage. Le brasage comporte six types principaux basés sur la source de chaleur utilisée pour chauffer le métal d’apport [1, 2].

1. Le brasage au chalumeau : Une méthode fiable et qualifiée d’assemblage des métaux

Le brasage au chalumeau est l’un des types de brasage les plus utilisés. Dans ce processus de brasage, le flux est appliqué sur les deux surfaces d’assemblage à l’aide d’un chalumeau. Le chalumeau porte une flamme réductrice pour éviter l’oxydation. Cette flamme est normalement alimentée par de l’acétylène ou du propylène, tandis que le matériau d’apport se présente sous la forme d’un fil ou d’une tige. Le brasage au chalumeau est généralement effectué manuellement, ce qui nécessite des travailleurs qualifiés pour configurer la flamme et faire fonctionner les chalumeaux portatifs. Cette méthode convient principalement aux travaux de réparation, pour lesquels un niveau élevé de contrôle est nécessaire pour obtenir les résultats souhaités. Elle peut également être utilisée dans des scénarios de production où la plupart des tâches sont effectuées manuellement.

2. Brasage au four : Une méthode polyvalente et efficace pour les productions moyennes et élevées

Le brasage au four est une méthode qui utilise un four commercial pour fournir de la chaleur. Étant donné qu’un réservoir de chaleur est utilisé, cette méthode est bien adaptée aux besoins de production à moyenne et à grande échelle. Pour une production à moyenne échelle, le processus commence par le chargement des composants et de la brasure en petits lots dans le four. Ensuite, le four est chauffé à la température de brasage requise. Une fois le processus de chauffage terminé, les composants sont refroidis et sortis du four. Les opérations à forte production utilisent des fours à flux continu, dans lesquels les pièces sont placées sur un convoyeur et transportées à travers les différentes sections de chauffage et de refroidissement. Le contrôle de la température et de l’atmosphère est essentiel dans le brasage au four, l’atmosphère devant être neutre ou réductrice. Dans certains cas, des fours à vide peuvent également être utilisés.

3. Brasage par induction : Une méthode de chauffage rapide pour les productions faibles à élevées

Le brasage par induction fonctionne selon le principe de la génération de chaleur par résistance électrique. Dans cette méthode de brasage, les pièces, chargées de métal d’apport, sont placées à l’intérieur d’une bobine d’induction qui émet un courant alternatif à haute fréquence. Le point essentiel à noter est que l’assemblage des pièces est simplement placé à l’intérieur. Il n’y a pas de connexion physique avec la bobine. Les fréquences CA utilisées dans le brasage par induction sont comprises entre 5 kHz et 5 MHz. Les fréquences les plus élevées sont destinées à chauffer d’abord la surface, tandis que les fréquences les plus basses entraînent une pénétration plus profonde de la chaleur dans la pièce. Le brasage par induction est normalement utilisé pour répondre à des exigences de production faibles à élevées. En outre, il s’agit d’une méthode de chauffage rapide qui permet de produire des joints brasés de haute qualité dans les pièces métalliques.

4. Le brasage par résistance : Une méthode de chauffage direct pour les petites pièces

Le brasage par résistance est une méthode qui permet d’obtenir de la chaleur à partir de la résistance des pièces métalliques lorsque le courant les traverse. Dans ce processus, les pièces, ainsi que le métal d’apport entre elles, sont maintenus entre des électrodes. Les électrodes sont ensuite traversées par une pression élevée et un courant. La méthode de brasage par résistance suit le même principe que le brasage par induction. Il y a toutefois une différence. Dans ce cas, les pièces métalliques font partie de la boucle électrique au lieu d’être placées à l’intérieur de cette boucle. Il est intéressant de noter que l’équipement utilisé pour ce processus est similaire à celui utilisé pour le soudage par résistance. Toutefois, l’équipement de brasage consomme beaucoup moins d’énergie que le soudage. Comme le brasage par induction et le brasage par résistance offrent tous deux des cycles rapides, ils sont utiles dans les unités de production à petite échelle.

5. Brasage par immersion : Une méthode de chauffage rapide pour les pièces multiples

Le brasage par immersion est un procédé dans lequel un bain de métal en fusion ou un bain de sel en fusion est utilisé pour le chauffage. Comme le nom du procédé l’indique, les pièces assemblées sont plongées dans les bains chauffés et le processus de solidification se produit lorsque les pièces sont retirées. Dans la méthode du bain de sel, le mélange fondu, les fondants et le métal d’apport sont placés au préalable dans l’assemblage. Dans le bain de métal, le métal d’apport en fusion sert de moyen de chauffage et est aspiré dans le joint par capillarité au cours du processus d’immersion. Tout comme les deux méthodes précédentes, le brasage par immersion permet également d’obtenir des cycles rapides. Mais il présente l’avantage de permettre le brasage de plusieurs joints sur un même composant, voire de plusieurs composants à la fois.

6. Brasage infrarouge : La méthode moderne pour braser des sections minces

Dans le cas de l’infrarouge, la chaleur nécessaire au brasage est fournie par des lampes IR à haute intensité. Ces lampes peuvent générer une chaleur d’environ 5 000 W qui, lorsqu’elle est projetée sur des pièces métalliques, les fait fondre et les brase. Le processus est long et lent par rapport aux méthodes de brasage décrites précédemment. Son utilisation est donc limitée à l’assemblage et au brasage de fines sections de métal.

Conclusion

Il existe six grands types de brasage, chacun ayant une source de chaleur différente et un ensemble d’avantages. Le brasage au chalumeau est une méthode fiable et qualifiée, souvent utilisée pour les travaux de réparation. Le brasage au four, qui fait appel à un four, convient aux applications de production moyenne à élevée. Le brasage par induction et par résistance, qui utilise la chaleur de la résistance électrique, est une méthode de chauffage rapide qui convient mieux aux petites pièces. Le brasage par immersion est une méthode rapide pour le brasage de joints multiples, tandis que le brasage par infrarouge ne se limite qu’aux joints minces utilisant des rayons infrarouges. En résumé, chacune des six méthodes de brasage a son propre cas d’utilisation, et le choix de la méthode dépend de l’application, de l’échelle de production et du résultat souhaité.

Références :

[1] M. P. Groover, Fundamentals of Modern Manufacturing : Processes and Systems,5e éd. Wiley. [2] American Welding Society, Committee on Brazing and Soldering, Brazing Manual, 3e éd. Committee on Brazing and Soldering, Brazing Manual,3e éd. Miami : American Welding Society, 1976, pp. ix, 309 p.