Le brasage correct expliqué simplement
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Le brasage est l'une des techniques les plus fiables pour assembler des métaux entre eux. Cette méthode est souvent utilisée dans le domaine de l'électronique, ou bien pour assembler des métaux sensibles qui ne se prêtent pas au soudage.
Découvrez ici la différence entre la brasure tendre et la brasure forte, les outils dont vous avez besoin et le procédé de brasage étape par étape.
En quoi consiste le brasage ?
Le brasage est un procédé d'assemblage, par lequel une brasure relie durablement deux pièces métalliques. La plupart du temps, on utilise du fil de soudure en étain, que l'on chauffe jusqu'à température de fusion et qui durcit ensuite. On obtient ainsi entre les pièces une liaison solide que l'on nomme alliage.
Le point de fusion de l'étain de brasure est relativement bas. Il requiert donc moins de chaleur que l'autre technique d'assemblage apparentée appelée soudure. Grâce à une température de brasage précisément définie, la microsoudure à l'étain permet un travail précis et ciblé. C'est pourquoi cette technique est principalement utilisée dans les domaines suivants :
- Électronique et électrotechnique : Le brasage réalise des connexions entre des composants tels que des résistances, des condensateurs, des transistors et des circuits imprimés. Il permet donc de construire des circuits et des appareils électroniques.
- Technique d'installation : Lorsqu'en raison de la nature de leur matériau, les raccords de tuyaux ne se prêtent pas au soudage, le brasage est capable de créer une liaison solide. C'est par exemple le cas pour les feuilles de zinc, les tuyaux en cuivre ou en plastique et les installations de chauffage ou équipements sanitaires.
- Le brasage intervient également dans tous les autres domaines tels que la tôlerie, la construction légère, l'industrie automobile, la joaillerie ou la technique médicale.
Le brasage a une longue histoire : en 5 000 ans avant J.-C., on assemblait déjà les métaux avec des alliages de cuivre et d'or. Puis, en 2 000 ans avant J.-C. on a commencé à utiliser l'étain comme métal de brasage. Ainsi, l'Égypte ancienne et l'Empire romain utilisaient déjà la technique de brasage que nous connaissons aujourd'hui.
Les différences entre le brasage et le soudage
Tous deux procédés d'assemblage par liaison de matière, le brasage et le soudage se distinguent principalement par leur température de travail et leur résistance. La technique à utiliser dépend des matériaux à souder.
Les principales différences entre le brasage et le soudage sont :
- La bonne température de brasage est de 900 °C max. (450 °C max. pour le brasage tendre), tandis que pour le soudage (soudage par fusion gazeuse), la température peut grimper jusqu'à 3 000 °C.
- Lors du brasage, une liaison superficielle se forme avec l'alliage. Cette liaison superficielle peut ultérieurement être retirée (dessoudage). Avec le soudage, les matériaux sont solidement liés entre eux par fusion.
- Par conséquent, la résistance de l'assemblage est plus faible avec le brasage qu'avec le soudage.
- Le brasage constitue néanmoins une solution appropriée lorsqu'un matériau (par exemple du cuivre) ne peut pas résister aux températures élevées du soudage.
- Le brasage convient pour des assemblages précis et est utilisé pour des matériaux plus fragiles, contrairement au soudage, indiqué pour les matériaux robustes.
- D'autre part, le brasage est moins fastidieux et nécessite moins d'équipements de sécurité que le soudage.
Brasage tendre vs. brasage fort
Le brasage propose différentes méthodes qui donnent des résultats plus ou moins solides. Les deux variantes les plus courantes sont le brasage tendre et le brasage fort.
| Brasage tendre | Brasage fort |
| Température de travail entre 180 et 250 °C | Température de travail entre 450 et 900 °C |
| Le fer à souder ne chauffe le matériau que ponctuellement | Les températures de brasage élevées impliquent souvent l'usage de pistolets à souder et de métal d'apport dit « fort » |
| Nécessite uniquement une aspiration des fumées de brasage comme mesure de protection | Crée des assemblages plus solides que le brasage tendre |
| Le processus de brasage est plus rapide | Le chauffage n'est pas localisé mais étendu |
| Utilisé surtout dans l'électronique et l'électrotechnique, là où les pièces à usiner sont plus sensibles (microsoudure) | Nécessité de respecter les prescriptions de sécurité incendie |
| Utilisé principalement dans l'industrie et la production |
Brasage tendre vs. brasage fort
Pour le brasage, il faut généralement un fer à souder et de l'étain pour assembler les pièces. Des outils et accessoires spéciaux peuvent également compléter l'équipement de base. En voici un aperçu.
Quels matériaux se prêtent le mieux à la soudure ?
En général, on brase les métaux et les alliages de métaux, entre autres :
- Le fer et les matériaux en acier
- Les métaux précieux
- Le nickel
- Le cuivre
- Le bronze et le laiton
Avec un métal d'apport spécial et une technique de brasage minutieuse, vous pourrez également souder de l'aluminium. Il s'agit du seul métal léger qui se prête au brasage.
Dans certains cas, il est également possible de souder du verre ou de la céramique. Cela suppose néanmoins d'avoir des outils de brasage spéciaux et des métaux d'apport adaptés (par exemple le métal d'apport spécial verre).
Quels sont les outils nécessaires pour le brasage ?
Les outils que vous utilisez pour le brasage varient en fonction du type de brasage que vous souhaitez appliquer : brasage tendre ou brasage fort. L'équipement inclut les éléments suivants :
- Le fer à souder : Un fer à souder comporte un élément chauffant qui est chauffé soit par l'alimentation électrique, soit par une batterie. La chaleur est transmise à la panne jusqu'à obtention de la température de travail nécessaire. Les fers à souder sont principalement prévus pour le brasage tendre.
- La station de soudage : Les stations de soudage servent également au brasage tendre. Les pannes du fer sont interchangeables et vous pouvez définir la température de travail à l'avance pour une température de brasage optimale.
- Le pistolet à souder : On utilise les pistolets à souder pour les interventions rapides et surtout pour le brasage fort, car ils atteignent très rapidement la température de travail adéquate. Ils sont dotés d'un transformateur qui génère des courants élevés à basse tension et qui chauffe donc rapidement. De par leur forme de pistolet, ils sont faciles à manipuler.
- Le chalumeau à souder : Les chalumeaux à souder fonctionnent avec des gaz inflammables tels que le propane ou le butane. La flamme qu'ils produisent permet d'assembler des pièces métalliques. Une vanne de régulation permet de contrôler l'alimentation en gaz et l'intensité de la flamme. Les chalumeaux sont utilisés pour le brasage fort, car ils peuvent produire de grandes quantités de chaleur.
- Les lampes à souder : Leur fonctionnent est très similaire à celui des chalumeaux. Elles sont toutefois plus petites et plus maniables. Moins puissantes que les chalumeaux, elles conviennent plutôt aux petits travaux de brasage fort.
- Les accessoires de brasage :Il existe différents accessoires pour faciliter vos opérations de soudage, par exemple des supports dans lesquels coincer votre circuit imprimé, des dérouleurs de fil à braser ou encore des loupes de soudure.
- L’aspiration des fumées de brasage : En vous équipant d'un système d'aspiration des fumées de brasage, vous protégez votre santé. Vous évitez l'exposition aux vapeurs de flux et autres aérosols, car ceux-ci sont aspirés et fixés dans un filtre à charbon actif.
Brasure et flux de brasage
Assembler des pièces proprement et le plus efficacement possible ne peut se faire sans l'alliage et le flux de brasage appropriés.
- Le flux : Les flux permettent de mouiller les pièces afin de répartir l'alliage de manière optimale. Ils décapent également les oxydes de la surface et empêchent leur formation. On applique le flux sur les pièces en même temps que le métal d'apport.
- Le fil de soudure : Le métal d'apport employé pour le brasage tendre est souvent appelé « fil de soudure », car il se compose principalement d'étain. En fonction des matériaux à braser, on optera pour du métal d'apport contenant d'autres métaux appropriés tels que le cuivre, l'argent ou le zinc. L'étain de brasage est généralement disponible sous forme de fil ou de pâte.
- Métal d'apport pour le brasage fort : Dépourvus d'étain, les métaux d'apport indiqués pour le brasage fort se composent généralement de laiton ou d'argent. C'est la nature des matériaux à assembler qui dicte les métaux d'apport compatibles de par leur composition. Veillez toujours à choisir des métaux d'apport dont le point de fusion est inférieur à celui des matériaux métalliques à assembler.
L'art du brasage : guide pas-à-pas
Préparation
Mettez un équipement de sécurité tel que des lunettes de protection, préparez une surface résistant aux températures élevées et préparez votre système d'aspiration des fumées.Nettoyage
Nettoyez soigneusement tous les éléments nécessaires au processus de brasage. Pour les composants, utilisez de la laine d'acier pour retirer les couches d'oxyde. Vous pouvez utiliser une éponge humide pour la pointe à souder.Préchauffage
Allumez le fer à souder et ajoutez de suite un peu de métal d'apport. Si vous utilisez un pistolet à braser, vous pouvez commencer immédiatement, car il atteint rapidement la température nécessaire pour souder.Chauffer le point de brasage
Positionnez toutes les pièces à souder pour ne plus devoir les déplacer pendant la phase de refroidissement. À présent, chauffez l'endroit à braser avec le fer ou le pistolet à braser. Ajoutez du métal d'apport et veillez à ce qu'il fonde immédiatement et se répartisse uniformément.Retirer la panne
Après environ 4 à 6 secondes, vous pouvez retirer la panne afin que le métal d'apport s'écoule dans le joint.Laisser sécher et durcir
Le refroidissement et le durcissement du métal d'apport peuvent prendre quelques heures en fonction de la température. Il est interdit de toucher ces pièces pendant ce laps de temps.Lorsque vous soudez des éléments électroniques, veillez à ne pas surchauffer le point de soudure pendant l'opération. Un temps de brasage trop long ou une température trop élevée peuvent provoquer des dommages. La durée idéale est de 3 à 5 secondes. N'utilisez pas trop de métal d'apport, pour ne pas entraîner de courts-circuits.
En principe, le risque d'accident est moins élevé avec le brasage qu'avec le soudage. Il requiert néanmoins une certaine expérience. Afin d'obtenir de bons résultats, commencez par vous entraîner et vous familiariser avec le matériel.
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