Soldadura Blanda (Brazing) Explicada: Cómo Unir Metales con Precisión y Resistencia

¿Qué es la Soldadura Blanda (Brazing)?

El brazing (soldadura blanda fuerte) es un proceso de unión de metales en el que dos o más piezas se unen fundiendo y haciendo fluir un metal de aporte en la unión, teniendo este un punto de fusión más bajo que los metales base. El brazing se diferencia de la soldadura (welding) en que no implica fundir las piezas base.

Se diferencia del soldadura blanda (soldering) por usar mayor temperatura y piezas con ajustes mucho más precisos.

Durante el proceso, el metal de aporte fluye al espacio entre piezas ajustadas por acción capilar. Se calienta ligeramente por encima de su temperatura de fusión (liquidus) mientras está protegido por una atmósfera adecuada, generalmente un fundente.

Luego moja el metal base (proceso de humectación) y se enfría para unir las piezas. Una gran ventaja es la capacidad de unir metales iguales o diferentes con considerable resistencia.

Conclusión Clave

El brazing es el proceso de unir dos piezas metálicas independientes para formar una junta resistente a la carga.

• Es similar al soldering, pero a temperaturas más altas.
• Use el material de varilla de brazing adecuado para el metal de su proyecto.
• La varilla debe fundirse por el calor de las piezas unidas, no por contacto directo con la llama del soplete.
• Use un soplete que produzca una llama de alta intensidad.

Materiales de Varillas de Brazing

• Cobre, latón, bronce: Varillas de Brazing y Soldadura de Cobre-Fósforo
• Acero, acero inoxidable, aleaciones de níquel, aleaciones de cobre, hierro fundido, carburo de tungsteno: Varillas de Brazing y Soldadura de Plata-Níquel
• Hierro fundido, galvanizado, níquel, acero, hierro maleable: Varillas de Brazing y Soldadura de Bronce
• Aluminio: Varillas de Brazing y Soldadura de Aluminio Bernzomatic AL3

¿Cómo Hacer Brazing en Metal?

El brazing es un proceso de unión tradicionalmente aplicado a metales (también cerámicas) en el que el metal de aporte fundido (aleación de brazing) fluye en la junta.

Paso a paso:

• Use cepillo de alambre o tela de esmeril para rugosizar la superficie del metal. Luego limpie con agua jabonosa o desengrasante.
• Posicione el metal como desee. En la mayoría de los casos, una junta solapada será más fuerte y fácil de brazar que una junta con separación. Use mordazas si es necesario para asegurar las piezas.
• Caliente la junta donde se unirán las dos piezas hasta que brille.
• Aplique la varilla de brazing en la junta mientras continúa calentando las superficies. Para áreas grandes, caliente porciones de la junta a temperatura y luego pase a la zona adyacente.
• Después del brazing, use cepillo de alambre para limpiar la superficie y eliminar oxidación o residuos.

El punto de fusión del metal de aporte está por encima de 450°C, pero siempre por debajo de la temperatura de fusión de las piezas a unir, lo que distingue el proceso de la soldadura donde se funden los metales base.

El metal de aporte, al calentarse ligeramente por encima del punto de fusión, está protegido por una atmósfera adecuada, a menudo un fundente. El metal fundido se enfría uniendo las piezas, proporcionando una unión fuerte entre metales similares o diferentes.

Las atmósferas para el brazing incluyen aire, gas de combustible combusto, amoníaco, nitrógeno, hidrógeno, gases nobles, vapores inorgánicos y vacío, usando diversas fuentes de calor como soplete, horno y bobina de inducción.

Para lograr una junta de brazing sólida, los materiales de aporte y base deben ser metalúrgicamente compatibles, y el diseño de la junta debe incorporar un espacio por donde el metal fundido pueda ser atraído o distribuido por acción capilar. El espacio requerido depende de factores como la atmósfera de brazing y la composición del material base y la aleación.

Ideal para unir metales diferentes, el brazing es un proceso comercialmente aceptado usado en una amplia gama de industrias por su flexibilidad e alta integridad de las juntas. Esto lo hace fiable en aplicaciones críticas y no críticas, siendo uno de los métodos de unión más utilizados.

¿Cuáles son los Diferentes Métodos de Brazing?

El brazing, que utiliza una amplia variedad de fuentes de calor, se clasifica a menudo por el método de calentamiento. Para alcanzar la temperatura de brazing, algunos métodos calientan localmente (solo la zona de la junta), otros calientan todo el conjunto (calentamiento difuso).

Los métodos más usados se destacan a continuación:

Técnicas de Calentamiento Localizado

1. Brazing con Soplete (Torch Brazing)

El calor para fundir y fluir el metal de aporte proviene de una llama de gas combustible. El gas puede ser acetileno, hidrógeno o propano, combinado con oxígeno o aire para formar la llama. Este proceso es fácilmente automatizable y requiere baja inversión. Requiere fundente, por lo que a menudo se necesita limpieza posterior.

2. Brazing por Inducción (Induction Brazing)

El calentamiento por inducción de alta frecuencia es limpio y rápido, ofreciendo control preciso de temperatura y ubicación del calor. El calor se crea por una corriente alterna de alta frecuencia inducida en la pieza mediante una bobina adyacente.

3. Brazing por Resistencia (Resistance Brazing)

Proceso donde el calor se genera por resistencia a una corriente eléctrica (similar a inducción) que fluye en un circuito que incluye las piezas. Es más aplicable a juntas simples en metales de alta conductividad eléctrica.

Técnicas de Calentamiento Difuso

1. Brazing en Horno (Furnace Brazing)

Ofrece dos ventajas principales: brazing en atmósfera protectora (gases de alta pureza o vacío eliminan la necesidad de fundente) y control preciso de cada etapa de los ciclos de calentamiento y enfriamiento. El calentamiento es por resistencias o gas.

2. Brazing por Inmersión (Dip Brazing)

Implica sumergir todo el conjunto en un baño de aleación de brazing fundida o fundente fundido. En ambos casos, la temperatura del baño está por debajo del punto de solidificación del metal base, pero por encima del punto de fusión del metal de aporte.

Brazing vs. Soldadura (Welding)

El brazing está clasificado por la AWS como un proceso de unión en fase líquido-sólida. Líquido significa que el metal de aporte se funde, y sólido que el material base no.

A diferencia de la soldadura, el brazing no funde las piezas. La principal diferencia con la soldadura por arco es la fuente de calor. El brazing usa soplete, horno, inducción, inmersión o resistencia a temperaturas arriba de 840°F (450°C), mientras que la soldadura por arco usa electricidad alcanzando unos 10,000°F.

Brazing vs. Soldadura Blanda (Soldering)

La única diferencia es la temperatura: el soldering ocurre por debajo de 840°F (450°C), y el brazing por encima.

Ventajas del Brazing y Soldering

Ventajas frente a otros métodos de unión:

• Baja temperatura
• Unión permanente o temporal
• Permite unir materiales diferentes
• Rapidez de unión
• Menor riesgo de dañar piezas
• Calentamiento y enfriamiento lentos
• Permite unir piezas de espesores variables
• Fácil realineación

El brazing y soldering tienen grandes ventajas pero a menudo se pasan por alto al seleccionar un proceso de unión. La capacidad de unir muchos materiales con variedad limitada de fundentes y metales de aporte reduce la necesidad de gran inventario, generando ahorros significativos para pequeños negocios, talleres domésticos o granjas.