Guide expert du brasage de l'aluminium : Techniques, astuces et meilleures pratiques

Qu'est-ce que le brasage ?

Le brasage est une méthode courante pour assembler des métaux. L'aluminium peut être brasé, mais c'est beaucoup plus difficile qu'avec d'autres métaux. Des astuces facilitent le brasage de l'aluminium, notamment l'utilisation du bon alliage de brasage et l'élimination de l'oxyde d'aluminium.

L'aluminium est un vrai défi à assembler sans équipement de soudage spécialisé. Il faut se procurer un alliage de brasage ou de soudure spécialisé pour l'aluminium, ou pour joindre l'aluminium à un autre métal selon le projet.

Une fois l'alliage obtenu en ligne ou dans un magasin très bien fourni, le défi principal est de travailler assez vite pour assembler l'aluminium immédiatement après avoir gratté la couche d'oxyde de surface.

Quel métal pour le brasage ?

Le métal utilisé pour le brasage est familièrement appelé « brasage » mais est un mélange de métaux. Autrefois, c'était typiquement étain et plomb, mais les options sans plomb sont bien plus courantes aujourd'hui. Elles contiennent généralement une combinaison d'étain, cuivre, argent, bismuth, zinc et silicium.

L'alliage de brasage doit avoir un bas point de fusion et se solidifier rapidement. Ce qui est aussi clé, c'est qu'il conduit l'électricité, ce qui fait du brasage un aspect important de la création de circuits. Le brasage peut aussi réparer des cassures esthétiques, comme en bijouterie.

Comment Brasé l'Aluminium – Procédé étape par étape

1. Identifier l'alliage si possible.

L'aluminium pur peut être brasé, bien que ce ne soit pas un métal facile. Beaucoup d'objets en aluminium sont en fait des alliages. La plupart se brasent de la même façon, mais quelques-uns sont très difficiles et peuvent nécessiter un soudeur professionnel.

Si l'alliage est marqué d'une lettre ou numéro, vérifiez s'il y a des exigences spécifiques. Malheureusement, les alliages non marqués sont difficiles à distinguer, et les guides d'identification professionnels ne valent le coup que pour une activité professionnelle. Il faut parfois tenter sa chance.

Si vous assemblez l'aluminium à un autre métal, les propriétés de l'aluminium sont généralement le facteur limitant, l'identification précise de l'autre alliage n'étant pas nécessaire. Notez que certaines combinaisons comme aluminium-acier sont extrêmement difficiles ou nécessitent des méthodes de soudage spécialisées plutôt que le brasage.

2. Choisir un alliage de brasage à basse température.

L'aluminium fond à 660 °C (1220 °F), ce qui, combiné à sa grande capacité thermique, rend presque impossible son brasage avec des alliages universels. Il faut un alliage spécialisé à point de fusion significativement plus bas, souvent à commander en ligne.

Typiquement, un alliage d'aluminium, silicium et/ou zinc est utilisé, mais vérifiez l'étiquette pour s'assurer qu'il convient à votre type d'assemblage (aluminium-aluminium ou aluminium-cuivre).

Techniquement, les métaux d'apport fondant au-dessus de 450 °C (840 °F) relèvent du brasage fort plutôt que du brasage tendre. En pratique, ils sont souvent vendus comme brasage, le procédé étant similaire. Le brasage fort crée une liaison plus forte, mais le brasage tendre est préféré pour les pièces avec circuits électriques ou matériaux délicats.

Évitez les alliages contenant du plomb autant que possible.

3. Choisir un flux.

Comme pour l'alliage, le flux doit être spécialisé pour l'aluminium ou la combinaison de métaux. L'option la plus simple est d'acheter le flux chez le même fournisseur que l'alliage, car ils sont conçus pour fonctionner ensemble.

La température recommandée pour le flux doit être proche du point de fusion de votre alliage. Choisissez un flux de brasage fort si votre alliage fond au-dessus de 450 °C.

Certains flux de brasage fort ne conviennent pas aux tôles ou fils d'aluminium minces. Cherchez un flux « pour brasage par immersion » pour ces applications.

4. Choisir une source de chaleur.

Un fer à braser convient pour joindre du fil d'aluminium, mais d'autres travaux nécessitent un chalumeau. Typiquement, un chalumeau basse température avec une pointe à 315–425 °C (600–800 °F) est utilisé.

Si le chalumeau n'est pas faisable, essayez un fer à braser de 150 watts.

5. Rassembler les matériaux optionnels.

Un serre-joint est nécessaire si vous assemblez plusieurs pièces plutôt que de réparer un seul objet. Une solution de décapage ou substance spéciale pour nettoyer les oxydes post-brasage est recommandée. Certains fluxes à base de résine doivent être nettoyés à l'acétone.

6. Préparer une zone de travail sécurisée.

Protégez-vous des fumées toxiques avec un masque respiratoire et travaillez dans un endroit bien ventilé. Masque facial ou lunettes, gants en cuir épais et vêtements non synthétiques sont fortement recommandés. Ayez un extincteur à proximité et travaillez sur des surfaces non inflammables.

Comment Assembler l'Aluminium

1. Pré-braser chaque pièce des assemblages difficiles (optionnel).

Les gros assemblages ou combinaisons difficiles comme aluminium-acier bénéficient grandement de l'« étamage », c'est-à-dire l'application d'une fine couche d'alliage sur chaque pièce. Suivez les instructions ci-dessous pour chaque pièce, puis répétez avec les pièces serrées ensemble.

Ignorez cette étape si vous réparez une fissure ou un trou dans un seul objet.

2. Nettoyer l'aluminium avec une brosse inox.

L'aluminium forme rapidement de l'oxyde d'aluminium au contact de l'air, et cette fine couche ne peut pas être jointe. Frottez-la soigneusement avec une brosse acier, mais lisez d'abord les instructions ci-dessous. Soyez prêt à nettoyer, fluxer et braser en séquence rapide pour que l'oxyde n'ait pas le temps de se reformer.

L'aluminium ancien avec forte oxydation ou débris de surface peut nécessiter ponçage, meulage, ou essuyage à l'alcool isopropylique et acétone.

3. Serrer les pièces de base ensemble.

Si vous connectez deux pièces, serrez-les dans la position souhaitée. Il doit y avoir un léger espace pour que l'alliage coule, mais maintenez-le à 1 mm (1/25″) maximum.

Si les pièces ne s'emboîtent pas bien, rendez les zones de joint lisses par ponçage ou pliage.

Comme l'aluminium doit avoir le moins de chance possible de s'oxyder, vous pouvez serrer les pièces lâchement, les nettoyer tout en les serrant, puis serrer complètement.

4. Appliquer le flux.

Immédiatement après le nettoyage, appliquez le flux le long de la zone à assembler avec une baguette d'alliage ou un petit outil métallique. Cela empêche la formation d'oxyde et attire l'alliage le long du joint.

Pour les fils, trempez-les dans le flux liquide. Si votre flux est en poudre, suivez les instructions de mélange.

5. Chauffer le métal.

Utilisez votre chalumeau ou fer à braser pour chauffer l'objet métallique adjacent au joint, en commençant par l'extrémité inférieure. Une flamme directe sur la zone de réparation risque de surchauffer l'alliage et le flux. Si vous utilisez un chalumeau, tenez la pointe à au moins 10–15 cm du métal de base. Déplacez la source de chaleur constamment en petits cercles lents pour chauffer uniformément.

Les fers à braser peuvent prendre jusqu'à dix minutes pour chauffer avant utilisation.

Si le flux noircit, laissez refroidir, nettoyez et recommencez.

6. Appliquer l'alliage de brasage.

La plupart des flux bouillonnent et deviennent brun clair à la bonne température. Faites glisser la baguette ou le fil d'alliage sur le joint, en continuant de chauffer indirectement du côté opposé du métal ou d'une surface proche.

L'alliage doit être attiré le long de l'espace, mais un mouvement constant et lent est nécessaire pour créer un cordon régulier. Faire un joint esthétique et solide demande de la pratique si vous n'avez pas beaucoup brasé.

Si l'alliage ne colle pas à l'aluminium, c'est peut-être que plus d'oxyde s'est formé : nettoyez et brasez à nouveau immédiatement. Cela peut aussi être le mauvais type d'alliage, ou un alliage d'aluminium difficile à joindre.

7. Enlever l'excès de flux et d'oxyde.

Si vous utilisez un flux à base d'eau, rincez à l'eau une fois la pièce refroidie. Si c'est un flux à base de résine, utilisez de l'acétone. Après avoir enlevé le flux, vous pouvez tremper la pièce dans une « solution de décapage » pour éliminer les oxydes créés par la chaleur.