Qual é o papel do azoto na brasagem?

O azoto é um gás utilizado para criar uma atmosfera inerte. A sua função é reduzir a presença de oxigénio do ar e garantir a proteção do metal de adição fundido.

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O azoto é um gás inerte

Um gás inerte é um gás que não reage quimicamente com o seu ambiente em condições normais de pressão e temperatura.

É geralmente em aplicações que necessitem substituir atmosferas ativas contendo oxigénio (O₂), humidade (H₂O), etc., para proteger produtos sensíveis à presença destes dois componentes.

Na indústria, estes gases são principalmente o azoto (N₂) e o argón (Ar), componentes do ar. Contudo também podemos considerar gases inertes o hélio (He), o crípton (Kr), o xénon (Xe) e o néon (Ne).

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O azoto na brasagem

No processo de montagem das placas eletrónicas, é utilizado azoto, um gás inerte, para preservar o nível de qualidade de brasagem das juntas dos componentes nos circuitos impressos. Este gás pode ser fornecido de diferentes maneiras: em garrafas ou quadros, sob forma gasosa, para pequenos consumos, em tanques de azoto líquido ou produzido onsite a partir de um gerador.
O azoto é injetado em máquinas de brasagem por ondas ou fornos de refusão para obter uma atmosfera inerte com um teor muito baixo de oxigénio residual: umas centenas de ppm (partes por milhão).
A ausência praticamente total de oxigénio permite reduzir a velocidade das reações de oxidação que são muito ativas a elevada temperatura sobre o metal de adição na fase de fusão.

A atmosfera inerte permite que o metal de adição em estado líquido, que tipicamente utiliza um material de liga de estanho com outros elementos de prata ou cobre, mantenha a sua fluidez durante o tempo necessário para ser espalhado (molhagem) sobre as superfícies metálicas que devem ser ligadas.

Este sistema permite a produção de soldaduras brilhantes com uma forma de junta perfeita. As juntas são fiáveis e robustas com boa resistência mecânica. Estatisticamente, a mudança do ar para o azoto resulta em menos defeitos nas juntas brasadas das placas eletrónicas.

A quantidade de fluxo necessária para proteger o metal fundido será mais baixa nos processos de brasagem em atmosfera inerte, seja num forno ou numa onde, quando em comparação com o processo realizado em atmosfera de ar. Podem ser utilizadas pastas de brasagem menos ativas nos fornos de refusão; além disso, pode ser reduzida a quantidade de fluxo aplicada à parte inferior das placas no processo de brasagem por ondas.

Utilização do azoto e segurança

Por razões de segurança, é muito importante controlar o teor de oxigénio ambiente quando se utilizam gases inertes como o azoto.
De facto, quando injetados num equipamento, estes gases inertes deslocam ou diluem o oxigénio contido no ar da máquina e do seu ambiente. Se não forem removidos por extratores, podem causar deficiência de oxigénio no local de trabalho, com risco de asfixia (anoxia).
Abaixo de 18% de oxigénio no ar, os primeiros sintomas podem ser sentidos.
A medição do teor de oxigénio do local de trabalho é uma ação preventiva essencial quando se trabalha em espaços confinados onde estão presentes gases inertes para evitar incidentes.

Sabe a diferença entre as técnicas de brasagem e soldadura?

Na linguagem corrente do mundo da montagem, a brasagem e a soldadura são frequentemente confundidas. Uma soldadura é obtida pela fusão de um metal de base com um metal de adição. As temperaturas elevadas são as correspondentes à temperatura de fusão dos dois metais. Na metalurgia, diferentes tipos de misturas gasosas garantem a proteção das peças metálicas soldadas.
A brasagem, por outro lado, é uma operação de montagem obtida pela fusão de um metal de adição (por exemplo, à base de prata ou estanho) sem fundir o metal de base. O ponto de fusão do metal de enchimento deve, portanto, estar a uma temperatura inferior à do metal de base.

Em algumas descrições e catálogos desta oferta utilizámos a terminologia soldadura, (ex: Soldadura por Onda, Soldadura por Refusão) por ser o termo corrente na indústria, se bem que, na montagem de componentes eletrónicos, as operações existentes são na realidade de brasagem.