Brasagem por Indução

Quase todos os processos de montagem podem ser executados de várias 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 junção de metal no qual duas ou mais peças de metal 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 de metal 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 com forno e mais repetível que ambas", diz Steve Anderson, gerente de ciência de campo e teste da Fusion Inc., um integrador de 88 anos baseado em Willoughby, OH, especializada em vários 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 de seis estações totalmente automatizada para montar 10 tipos de limas de metal duro usadas para usinagem de metais e fabricação de ferramentas. As limas são feitas juntando-se blocos de carboneto de tungstênio que são cilíndricos e cônicos em forma de hastes de aço. A taxa de produção é de 250 peças por hora, e as bandejas de peças separadas comportam 144 blocos e hastes.

"Um robô SCARA de quatro eixos pega uma haste da bandeja, a apresenta ao dispensador de pasta e a carrega no ninho de fixação", explica Anderson. "O robô então pega um pedaço de uma bandeja e o coloca na extremidade da haste colada. A brasagem por indução é realizada com uma bobina elétrica que envolve verticalmente as duas partes e leva o metal de adição de prata a uma temperatura líquida de 1.305 F. Após a rebarba conjunto é alinhado e resfriado, é ejetado através de uma calha de descarga e coletado para processamento posterior."

O uso de brasagem por indução para montagem está aumentando, principalmente porque cria juntas fortes entre duas peças de metal e porque é muito eficaz na união de materiais diferentes. As preocupações ambientais, a tecnologia aprimorada e as aplicações não tradicionais também estão forçando os engenheiros de produção a examinar 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. Tochas portáteis foram a primeira fonte de calor usada para brasagem, seguida por fornos na década de 1920. O método baseado em forno foi freqüentemente usado durante a Segunda Guerra Mundial para fabricar grandes quantidades de peças de metal com mão de obra e despesas mínimas.

A demanda do consumidor por ar condicionado nas décadas de 1960 e 1970 criou novas aplicações para a brasagem por indução. Na verdade, a brasagem de alto volume de alumínio no final dos anos 1970 levou a muitos conjuntos encontrados nos sistemas de ar condicionado automotivos de hoje.

"Ao contrário da brasagem por tocha, a brasagem por indução é sem contato e minimiza o risco de superaquecimento", observa Rick Bausch, gerente de vendas da Ambrell Corp., uma inTEST Co. "Também é mais eficiente, sem desperdício de energia e quase sem aumento no ar ambiente 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 com bobina de indução conectada e um resfriador ou sistema de resfriamento.

A fonte de alimentação se conecta ao cabeçote de trabalho e a bobina é projetada sob medida 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, por onde a água flui por alguns motivos. Uma delas é manter a bobina resfriada compensando o calor refletido da peça durante a brasagem. O fluxo de água também evita o acúmulo de calor gerado na bobina pela presença frequente de uma corrente elétrica alternada e a resultante transferência de calor ineficiente.