Qu’est-ce que le brasage ? Pour développer de nouveaux produits, il est crucial d’utiliser des matériaux performants. Dans cette optique, il est fréquent que les industries exploitent les céramiques techniques. En effet, ces dernières répondent aux exigences des opérations d’usinage grâce à leurs excellentes propriétés mécaniques et thermiques. D’ailleurs, il est possible de manipuler les céramiques techniques de différentes manières. Elles peuvent être métallisées ou faire l’objet d’un brasage
Le principe du brasage
Le brasage fait suite à la démarche de métallisation des céramiques. Cela signifie qu’avant un brasage, il est primordial de créer une zone métallique sur la céramique. À noter que cette étape aura pour effet de faciliter entre autres la conduction électrique.
Une fois la métallisation achevée, on rajoutera un autre métal par-dessus la surface métallisée. C’est sur l’ajout de ce métal d’apport que repose le principe du brasage. Ce métal (alliage de brasure) sera mis en place sur la couche métallisée dès lors qu’il a atteint sa température de fusion.
Trois étapes sont nécessaires dans le cadre d’un brasage. Comme précédemment expliqué, il y a d’abord la métallisation des céramiques. Les composants métalliques et céramiques feront par la suite l’objet d’un assemblage. Pour cela, on utilise des outils de maintien. Quelques matériaux peuvent être employés pour immobiliser les deux pièces. Il est possible d’opter pour l’alumine ou le graphite.
Avant de lier les pièces, il est impératif de placer un joint de brasure entre les éléments à assembler. Puis, pour emmener le métal à son point de fusion, il faut recourir à un four. L’information à savoir est que c’est grâce à la forte température du four que l’ensemble de la surface métallique mouille. Enfin, pour solidifier le corps, une procédure de refroidissement aura lieu.
Les métaux à utiliser dans le brasage
Les matériaux à employer seront scindés en deux groupes lors d’un brasage. En effet, les matières à utiliser pour les céramiques ne devront pas être pareilles aux métaux à braser.
Pour les céramiques, il est primordial d’utiliser des matériaux purs comme l’alumine, la zircone, le rubis ou encore le nitrure d’aluminium. Ces matériaux mouillent la céramique, car ils appartiennent dans la grande famille des métaux réducteurs.
Les métaux à alliage seront quant à eux priorisés pour le brasage. Le titane fait partie des métaux à alliage. À cet effet, il conviendra à l’opération tout comme le Nickel et la platine.
Enfin, pour créer la liaison, la matière à utiliser au milieu des deux pièces peut être un mélange entre l’argent et le cuivre ou le nickel et l’or.
Pour effectuer un brasage, les matériaux doivent être compatibles, car dans le cas contraire, le couple céramique métal pourrait se détacher. Pour trouver la combinaison idéale, référez-vous au coefficient de dilatation des deux matériaux. Sachez que leurs valeurs doivent être proches. Quand la condition n’est pas respectée, on observera alors des déformations durant la phase de refroidissement. Une différence importante au niveau des coefficients de dilatation pourrait même engendrer une contrainte de cisaillement.
Les avantages et inconvénients du brasage
Le brasage comporte à la fois des avantages et des inconvénients. En ce qui concerne les atouts, il s’agit d’une technique fiable qui permettra de disposer d’un corps hermétique. L’élément assemblé sera également doté d’une bonne résistance face à des températures extrêmes. On évoquera aussi l’avantage de la biocompatibilité puisque les couches de métallisation sont minces.
Pour ce qui est des inconvénients, le coût de l’opération est élevé par rapport à d’autres techniques comme le collage ou l’assemblage mécanique.
Un brasage permet de créer un lien solide entre la céramique métallisée et un autre métal dit d’apport. Pour garantir le succès d’un brasage, le choix des matériaux à manipuler devrait être fait avec prudence afin d’éviter les défauts de conception.