El braseado en horno se realiza a cualquier temperatura superior a 840 °F (450 °C), pero la temperatura precisa está dictada enteramente por el metal de aporte utilizado para unir las piezas. Para aplicaciones industriales comunes, esto oscila típicamente entre 1100 °F (600 °C) para aleaciones de aluminio y más de 2000 °F (1100 °C) para acero y aleaciones de alta temperatura.
La temperatura correcta de braseado en horno no es un valor único, sino un punto específico situado de forma segura por encima del punto de fusión del metal de aporte y por debajo del punto de fusión de los materiales base. Esta ventana térmica controlada es la clave absoluta para crear una unión fuerte y metalúrgicamente sólida.
El Principio Central: Líquido y Sólido
Para comprender la temperatura de braseado, primero debe entender las características de fusión del metal de aporte, que se definen por dos puntos críticos: el sólido y el líquido.
Definición de Sólido y Líquido
El sólido es la temperatura a la que la aleación del metal de aporte comienza a fundirse. El líquido es la temperatura a la que el metal de aporte está completamente líquido. El rango entre estos dos puntos es un estado fangoso, semisólido.
La "Ventana de Braseado"
Para un braseado exitoso, el horno debe calentar todo el conjunto a una temperatura ligeramente superior al punto líquido del metal de aporte. Esto asegura que el material de aporte esté completamente fundido y tenga una viscosidad lo suficientemente baja como para ser arrastrado hacia la unión por acción capilar.
Una regla general común es establecer la temperatura del horno entre 50 y 100 °F (28 y 56 °C) por encima de la temperatura líquida del material de aporte.
Protección de los Materiales Base
Simultáneamente, la temperatura de braseado debe permanecer de forma segura por debajo del sólido (punto de fusión) de los materiales base que se unen. Exceder esto provocaría que las piezas se comben, se deformen o se derritan, lo que resultaría en un fallo catastrófico.
Cómo los Materiales Dictan la Temperatura de Braseado
La selección de un metal de aporte siempre depende de los materiales base que necesita unir. Esta combinación de materiales es lo que establece la temperatura requerida para el proceso.
Familias Comunes de Metales de Aporte
Diferentes familias de metales de aporte tienen rangos de temperatura de braseado muy diferentes.
- Aluminio-Silicio (Al-Si): Se utiliza para brasear aluminio. Requiere una ventana de temperatura muy estrecha, típicamente 1050-1150 °F (565-620 °C).
- Aleaciones a base de Plata: Una categoría versátil utilizada para unir aceros, cobre y latón. Las temperaturas de braseado oscilan ampliamente entre 1150-1800 °F (620-980 °C) dependiendo de la composición específica de la aleación.
- Cobre: El cobre puro es un material de aporte común y rentable para brasear acero y carburo. Requiere una temperatura alta, típicamente 2000-2050 °F (1090-1120 °C), y debe realizarse en una atmósfera controlada para evitar la oxidación.
- Aleaciones a base de Níquel: Se utilizan para aceros inoxidables y superaleaciones en aplicaciones de alto rendimiento. Estos requieren temperaturas muy altas, a menudo de 1800-2200 °F (980-1200 °C), y casi siempre se realizan en un horno de vacío.
La Importancia de la Atmósfera
El braseado en horno no se trata solo de la temperatura; se trata de controlar el entorno. A estas altas temperaturas, los metales se oxidarán rápidamente si se exponen al aire, lo que impide que el metal de aporte moje y se adhiera a las superficies.
Los hornos utilizan atmósferas controladas —como un vacío, hidrógeno o gas inerte— para proteger las piezas y asegurar la formación de una unión limpia y fuerte.
Comprensión de las Compensaciones y Riesgos
Establecer la temperatura incorrecta es uno de los modos de fallo más comunes en el braseado en horno. Tanto el sobrecalentamiento como el subcalentamiento tienen consecuencias significativas.
El Riesgo de Sobrecalentamiento
Establecer la temperatura demasiado alta, incluso si está por debajo del punto de fusión del metal base, puede ser perjudicial. Puede causar erosión del metal base, donde el material de aporte líquido "disuelve" parte del material original, debilitando la unión. También puede provocar la formación de compuestos intermetálicos frágiles, que reducen drásticamente la resistencia y la ductilidad de la unión.
El Problema del Subcalentamiento
Si la temperatura del horno es demasiado baja o el ciclo es demasiado corto, el metal de aporte no se volverá completamente líquido. Esto da lugar a una mala acción capilar, lo que provoca vacíos y un llenado incompleto de la unión. La unión resultante será débil y poco fiable.
La Necesidad de Uniformidad Térmica
Es fundamental que todo el conjunto alcance la temperatura objetivo de manera uniforme. Las secciones más gruesas se calientan más lentamente que las secciones más delgadas. Un ciclo de horno adecuado incluye tiempos de "remojo" para permitir que la temperatura se iguale en todas las piezas antes de que se funda el metal de aporte, asegurando un flujo constante y una unión completa.
Tomar la Decisión Correcta para su Aplicación
Su elección de temperatura es una consecuencia directa de sus materiales y sus requisitos de rendimiento. Utilice la hoja de datos del fabricante del metal de aporte como su guía principal.
- Si su enfoque principal es unir acero con un material de aporte de cobre: Operará en una atmósfera libre de oxígeno y a alta temperatura, alrededor de 2000-2050 °F (1090-1120 °C).
- Si su enfoque principal es brasear componentes de aluminio: Debe utilizar un material de aporte de aluminio-silicio y mantener una ventana de temperatura muy ajustada, típicamente alrededor de 1050-1150 °F (565-620 °C), para evitar que las piezas se derritan.
- Si su enfoque principal es unir acero inoxidable para aplicaciones aeroespaciales: Utilizará un material de aporte a base de níquel en un horno de vacío a temperaturas que a menudo superan los 1800 °F (980 °C).
En última instancia, el braseado en horno exitoso es una función de la gestión térmica precisa adaptada a su combinación específica de materiales.
Tabla Resumen:
| Familia de Metal de Aporte | Rango de Temperatura Típico de Braseado (°F) | Rango de Temperatura Típico de Braseado (°C) | Materiales Base Comunes |
|---|---|---|---|
| Aluminio-Silicio (Al-Si) | 1050 - 1150°F | 565 - 620°C | Aluminio |
| Aleaciones a base de Plata | 1150 - 1800°F | 620 - 980°C | Aceros, Cobre, Latón |
| Cobre | 2000 - 2050°F | 1090 - 1120°C | Acero, Carburo |
| Aleaciones a base de Níquel | 1800 - 2200°F | 980 - 1200°C | Aceros Inoxidables, Superaleaciones |
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