Brasagem por Indução

Quase todos os processos de montagem podem ser realizados de diversas maneiras. A opção que um fabricante ou integrador escolhe para obter o melhor resultado geralmente é aquela que combina uma tecnologia comprovada com uma aplicação específica.

A brasagem é um desses processos. A brasagem é um processo de união de metais no qual duas ou mais peças metálicas são unidas por fusão e fluxo de um metal de adição na junta. O metal de adição tem um ponto de fusão mais baixo do que as peças metálicas adjacentes.

O calor para brasagem pode ser fornecido por uma tocha, um forno ou uma bobina de indução. Durante a brasagem por indução, uma bobina de indução gera um campo magnético que aquece os materiais de base para derreter o metal de adição. Para um número crescente de aplicações de montagem, a brasagem por indução está provando ser a melhor opção.

“A brasagem por indução é muito mais segura que a brasagem com maçarico, mais rápida que a brasagem em forno e mais repetível que ambas”, diz Steve Anderson, gerente de campo e ciência de testes da Fusion Inc., um integrador de 88 anos baseado em Willoughby, OH. especializada em diversos métodos de montagem, incluindo brasagem. “Além disso, a brasagem por indução é muito mais fácil. Em comparação com os outros dois métodos, tudo o que você realmente precisa é de eletricidade padrão.”

Há alguns anos, a Fusion desenvolveu uma máquina totalmente automatizada de seis estações para montar 10 tipos de limas de metal duro usadas para usinagem de metais e fabricação de ferramentas. As rebarbas são feitas unindo peças em bruto de carboneto de tungstênio de formato cilíndrico e cônico a hastes de aço. A taxa de produção é de 250 peças por hora e as bandejas de peças separadas comportam 144 peças brutas e hastes.

“Um robô SCARA de quatro eixos retira uma haste da bandeja, apresenta-a ao dispensador de pasta e depois a carrega no ninho de fixação”, explica Anderson. “O robô então pega uma peça em branco de uma bandeja e a coloca na extremidade colada da haste. A brasagem por indução é realizada com uma bobina elétrica que envolve verticalmente as duas partes e leva o metal de adição prateado a uma temperatura liquidus de 1.305 F. Depois que o conjunto da rebarba é alinhado e resfriado, ele é ejetado através de uma calha de descarga e coletado para processamento posterior. ”

O uso da brasagem por indução para montagem está aumentando, principalmente porque cria juntas fortes entre duas peças metálicas e porque é muito eficaz na união de materiais diferentes. As preocupações ambientais, a melhoria da tecnologia e as aplicações não tradicionais também estão forçando os engenheiros de produção a olhar mais de perto a brasagem por indução.

A brasagem por indução existe desde a década de 1950, embora o conceito de aquecimento por indução (utilizando eletromagnetismo) tenha sido descoberto mais de um século antes pelo cientista inglês Michael Faraday. As tochas manuais foram a primeira fonte de calor usada para brasagem, seguidas pelos fornos na década de 1920. O método baseado em forno foi frequentemente usado durante a Segunda Guerra Mundial para fabricar grandes quantidades de peças metálicas com mão de obra e despesas mínimas.

A demanda dos consumidores por ar condicionado nas décadas de 1960 e 1970 criou novas aplicações para brasagem por indução. Na verdade, a brasagem de alumínio em grande volume no final da década de 1970 levou a muitos conjuntos encontrados nos sistemas de ar condicionado automotivos atuais.

“Ao contrário da brasagem com maçarico, a brasagem por indução é sem contato e minimiza o risco de superaquecimento”, observa Rick Bausch, gerente de vendas da Ambrell Corp., uma empresa inTEST Co. temperatura."

O sistema de brasagem por indução padrão consiste em três componentes, de acordo com Greg Holland, gerente de vendas e operações da eldec LLC. Estes são a fonte de alimentação, o cabeçote de trabalho com bobina de indução acoplada e um resfriador ou sistema de resfriamento.

A fonte de alimentação se conecta à cabeça de trabalho e a bobina é projetada de forma personalizada para se ajustar à junta. O indutor pode ser feito de haste sólida, cabo flexível, tarugo usinado ou impresso em 3D a partir de ligas de cobre em pó. Mas, muitas vezes, é feito de tubos ocos de cobre, através dos quais a água flui por alguns motivos. Uma delas é manter a bobina resfriada, compensando o calor refletido da peça durante a brasagem. A água corrente também evita o acúmulo de calor gerado na bobina pela presença frequente de uma corrente elétrica alternada e a resultante transferência de calor ineficiente.