Brasage de contacts en métaux précieux

Les métaux précieux désignent principalement l'Au, l'Ag, le PD, le Pt et d'autres matériaux, qui présentent une bonne conductivité thermique, une bonne résistance à la corrosion et une température de fusion élevée. Ils sont largement utilisés dans les équipements électriques pour la fabrication de composants à circuits ouverts et fermés.

(1) Caractéristiques de brasage En tant que matériaux de contact, les métaux précieux ont pour caractéristique commune une surface de brasage réduite. Cela exige que le métal du cordon de brasure présente une bonne résistance aux chocs, une résistance mécanique élevée, une certaine résistance à l'oxydation et une résistance à l'arc électrique, sans pour autant modifier les caractéristiques des matériaux de contact ni les propriétés électriques des composants. La surface de brasage étant limitée, les débordements de soudure sont évités et les paramètres du procédé de brasage doivent être strictement contrôlés.

La plupart des méthodes de chauffage permettent de braser les métaux précieux et leurs contacts. Le brasage à la flamme est souvent utilisé pour les composants de contact de grande taille ; le brasage par induction est adapté à la production en série. Le brasage par résistance peut être réalisé avec une machine à souder par résistance ordinaire, mais un courant plus faible et un temps de brasage plus long sont recommandés. Un bloc de carbone peut servir d'électrode. Lorsqu'il est nécessaire de braser un grand nombre de composants de contact simultanément ou plusieurs contacts sur un même composant, le brasage au four peut être utilisé. Lorsque les métaux nobles sont brasés par des méthodes classiques sous atmosphère, la qualité des joints est médiocre, tandis que le brasage sous vide permet d'obtenir des joints de haute qualité sans altérer les propriétés des matériaux.

(2) L'or de brasure et ses alliages sont choisis comme métaux d'apport. Les métaux d'apport à base d'argent et de cuivre sont principalement utilisés pour le contact, ce qui garantit non seulement la conductivité du joint de brasure, mais facilite également le mouillage. Si les exigences de conductivité du joint sont respectées, un métal d'apport contenant du Ni, du PD, du Pt et d'autres éléments peut être utilisé, ainsi qu'un métal d'apport contenant du nickel de brasure, un alliage de diamant et une bonne résistance à l'oxydation. Si le métal d'apport de brasure Ag Cu Ti est choisi, la température de brasage ne doit pas dépasser 1 000 °C.

L'oxyde d'argent formé à la surface de l'argent est instable et se brase facilement. Pour le brasage de l'argent, on peut utiliser un métal d'apport étain-plomb avec une solution aqueuse de chlorure de zinc ou de la colophane comme fondant. Pour le brasage, on utilise souvent un métal d'apport argent, ainsi que du borax, de l'acide borique ou leurs mélanges comme fondant. Pour le brasage sous vide des contacts en argent et en alliage d'argent, on utilise principalement des métaux d'apport à base d'argent, tels que le b-ag61culn, le b-ag59cu5n, le b-ag72cu, etc.

Pour le brasage des contacts en palladium, on peut utiliser des brasures à base d'or et de nickel, faciles à solidifier, ou des brasures à base d'argent, de cuivre ou de manganèse. La base d'argent est largement utilisée pour le brasage des contacts en platine et en alliage de platine. On peut utiliser des brasures à base de cuivre, d'or ou de palladium. Le métal d'apport de brasure b-an70pt30 permet non seulement de ne pas altérer la couleur du platine, mais aussi d'améliorer efficacement la température de refusion du joint de brasure, ainsi que d'en augmenter la résistance et la dureté. Si le contact en platine doit être brasé directement sur un alliage Kovar, on peut choisir la brasure b-ti49cu49be2. Pour les contacts en platine dont la température de fonctionnement ne dépasse pas 400 °C en milieu non corrosif, il est préférable d'utiliser une brasure au cuivre pur sans oxygène, économique et performante.

(3) Avant le brasage, la soudure, et notamment l'assemblage des contacts, doit être vérifiée. Les contacts découpés dans la tôle fine ou dans la bande ne doivent pas être déformés par le poinçonnage ou la découpe. La surface de brasage des contacts formés par refoulement, pressage fin et forgeage doit être droite afin d'assurer un bon contact avec la surface plane du support. La surface courbe de la pièce à souder, ou toute surface de rayon, doit être régulière afin d'assurer un effet capillaire adéquat pendant le brasage.

Avant le brasage de divers contacts, le film d'oxyde sur la surface de la soudure doit être éliminé par des méthodes chimiques ou mécaniques, et la surface de la soudure doit être soigneusement nettoyée avec de l'essence ou de l'alcool pour éliminer l'huile, la graisse, la poussière et la saleté qui entravent le mouillage et l'écoulement.

Pour les petites soudures, l'adhésif doit être utilisé pour le prépositionnement afin d'assurer leur stabilité lors du chargement du four et du métal d'apport, et de ne pas endommager le brasage. Pour les soudures de grande taille ou les contacts spéciaux, l'assemblage et le positionnement doivent être réalisés via un dispositif de fixation avec bossage ou rainure afin de garantir la stabilité de la soudure.

En raison de la bonne conductivité thermique des métaux précieux, la vitesse de chauffe doit être déterminée en fonction du type de matériau. Lors du refroidissement, cette vitesse doit être correctement contrôlée afin d'uniformiser la contrainte du joint de brasure. La méthode de chauffage doit permettre aux pièces soudées d'atteindre simultanément la température de brasage. Pour les petits contacts en métaux précieux, le chauffage direct est à éviter ; d'autres pièces peuvent être chauffées par conduction. Une certaine pression doit être appliquée au contact pour le fixer lors de la fusion et de la coulée de la brasure. Afin de maintenir la rigidité du support de contact, le recuit doit être évité. Le chauffage peut être limité à la surface de brasure, par exemple en ajustant la position lors du brasage à la flamme, par induction ou par résistance. De plus, afin d'éviter la dissolution des métaux précieux par la brasure, des mesures telles que le contrôle de la quantité de brasure, l'évitement d'un chauffage excessif, la limitation du temps de brasage à la température de brasage et une répartition uniforme de la chaleur peuvent être prises.