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¿Qué son las pastas para soldadura fuerte y soldaduras blanda?
Una pasta Johnson Matthey para soldadura fuerte o soldadura blanda consta de una aleación de metal de aportación en polvo y, cuando proceda, un fundente. Estos componentes se aglutinan en una pasta homogénea con un sistema aglutinante de formulación especial.
El producto definitivo es una solución personalizada para la soldadura fuerte o la soldadura blanda que facilita beneficios singulares a los clientes de Johnson Matthey. Las pastas para soldadura fuerte y soldadura blanda se utilizan especialmente cuando se necesita fabricar un gran número de uniones.
Los beneficios potenciales que pueden obtenerse de utilizar un producto en pasta para la soldadura fuerte o la soldadura blanda, frecuentemente sólo pueden materializarse gracias al respaldo pleno que aportan los equipos técnicos expertos en los productos. Johnson Matthey se encuentra bien emplazada para ofrecer estos servicios.
Si desea más información sobre los productos de la gama Johnson Matthey de pastas para la soldadura fuerte y la soldadura blanda, pulse en los enlaces que se indican seguidamente.
Aplicaciones industriales de las pastas para soldadura fuerte y soldadura blanda
Las pastas para soldadura fuerte y soldadura blanda se han adoptado con éxito en una amplia gama de aplicaciones industriales. Las pastas han posibilitado la unión firme en aplicaciones que van desde pequeñas tareas de gran calidad a pequeña escala hasta producciones en masa en las que es fundamental conseguir un elevado porcentaje de componentes de buena calidad. Lo que sigue son algunos ejemplos:-
 Metales de aportación para soldadura blanda de calidad industrial en componentes eléctricos. |
 Componentes de aluminio para la industria automovilística |
 Soldadura fuerte de piezas de contacto eléctrico en equipos de conmutación |
 Soldadura fuerte de puntas de carburo de tungsteno en hojas de sierra |
 Barrenas de perforación con puntas de carburo de tungsteno de gran resistencia al impacto |
 Componentes para motores de aplicación aerospacial unidos por soldadura fuerte aplicada mediante pastas con contenido de oro |
 Accesorios hidráulicos y componentes para automóviles |
 Aleaciones con contenido de níquel para automóviles y componentes de aplicación aerospacial |
Sensores y mandos aerospaciales con unión de soldadura fuerte aplicada mediante pastas con contenido de paladio
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Perfil de temperaturas para pastas de soldadura fuerte y soldadura blanda
Procesos de unión
La tecnología de las pastas se ha aplicado con éxito en el ámbito de la gama de materiales de soldadura fuerte y soldadura blanda que pueden obtenerse hoy día. Las pastas se han empleado en todos los grupos de aleaciones antedichos.
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Los beneficios de utilizar una pasta Johnson Matthey para soldadura fuerte o soldadura blanda
| Precios competitivos |
Automatización
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Flexibilidad |
| Al igual que los anillos y arandelas de metal de aportación, las pastas para soldadura fuerte y soldadura blanda facilitan un control más estricto de la cantidad de material utilizado. Los productos en pasta permiten optimizar la relación entre el fundente y el metal de aportación. La pasta facilita además la aplicación de dosis única de fundente y de metal de aportación. Estas características permiten reducir los costes y de ellas pueden derivarse un mejor control de calidad y un mejor aspecto. |
El empleo de pastas para soldadura fuerte o soldadura blanda puede facilitar la implantación de un proceso de unión automático o semiautomático. Ello puede mejorar la calidad y la productividad, además de permitir la 'desespecialización' del proceso de unión. |
Las pastas para soldadura fuerte y soldadura blanda pueden comportarse flexiblemente antes del calentamiento y durante el mismo. De ello se desprende que pueden emplearse en una amplia diversidad de aplicaciones y circunstancias diferentes. |
| La soldadura fuerte automática de los elementos de calentamiento pasa a ser considerablemente más rentable si en vez de emplearse un proceso de varilla de metal de aportación y fundente se utiliza pasta para soldadura fuerte. |
Un importante fabricante de hojas de sierra circulares ha llegado a la conclusión de que utilizar una pasta JM para soldadura fuerte, en vez de fundente y metal de aportación en lámina por separado, simplifica el funcionamiento de sus máquinas de soldadura fuerte, mejorando así la calidad y la productividad. |
Johnson Matthey ha suministrado pastas idóneas para dosificar pequeñas cantidades en componentes de pequeño tamaño, dosificaciones mayores para uniones en línea recta, curvada o de un perfil determinado, así como para esparcir en superficies de mayor magnitud. |
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| Ahorro |
Versatilidad |
Salud e Higiene |
| Las pastas pueden aplicarse a una unión en puntos, en cordones o en cualquier contorno. Ello puede reducir el coste en circunstancias en las que, de lo contrario, sería necesario un operador experimentado o diversas preformas costosas. Nuestras pasta para soldadura blanda y soldadura fuerte pueden reemplazar a muchas preformas de una diversidad de tamaños. Ello facilita que los precios se fundamenten en grandes volúmenes de un producto. Además, reduce los niveles en existencias y el control de los materiales, que tanto tiempo requiere. |
Hay circunstancias en las que pueden elaborarse pastas cuando los metales de aportación vienen en formato duro, tal como varillas, hilos o aros no pueden obtenerse. La tecnología de producción en polvo permite la elaboración de una amplia gama de aleaciones de aportación, incluso en dosis muy pequeñas. De ello se desprende que Johnson Matthey puede también ofrecer una solución a las uniones de los clientes que requieran un producto en pasta. |
Las pastas incorporan el fundente. Pueden aplicarse desde recipientes estancos y surtidores. De ello se desprende que pueden reducir el contacto entre los operadores y los productos químicos del fundente, además de facilitar un entorno de trabajo más limpio. |
| Un fabricante de equipos industriales de conmutación ha conseguido ahorros utilizando una pasta JM para soldadura fuerte, en vez de utilizar láminas de metales de aportación y fundente por separado o los más costosos parches de contacto con respaldo de metal de aportación para soldadura blanda. |
Los metales de aportación para soldadura fuerte con contenido de níquel pueden suministrarse en forma de pastas, si bien, por lo general, se suministran como hilos sólidos o preformados. |
Un gran número de clientes nos notifican que sus talleres están más limpios y que los operadores prefieren utilizar pastas preembaladas que no tienen que manipular. |
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La gama de productos en pasta – Metales de aportación, fundentes y sistemas de unión.
Una pasta para soldadura fuerte o soldadura blanda consta de un metal de aportación en polvo en suspensión en un sistema de unión. El sistema de unión puede o no contener un fundente, según el metal de aportación y el método de calentamiento que se utilice.
Antes de especificar una pasta determinada para una aplicación concreta, Johnson Matthey analiza un cierto número de factores.
1. La elección de un metal de aportación
La elección de un metal de aportación en pasta se atiene a las mismas directrices que para el caso de formatos sólidos. Aunque la mayoría de los metales de aportación para soldadura blanda y soldadura fuerte pueden suministrarse en forma de pasta, es recomendable consultar con JM para obtener una mayor información sobre la disponibilidad de los productos antes de especificar una aleación en los planos, etc.
La plantilla técnica de JM evaluará una serie de factores antes de recomendar un tipo específico de metal de aportación. Entre ellos se incluyen: - Los metales principales a unir, el tipo y función del componente, las prescripciones del servicio y las relativas al medio ambiente, los métodos de calentamiento, los requisitos de producción, el huelgo de la unión y la configuración. Pulse en una de las gamas de productos que se indican a la izquierda de esta página para observar un cuadro con los metales de aportación que pueden obtenerse. La mayoría de ellos pueden suministrarse en forma de pasta.
2. El porcentaje de metal de aportación de una pasta
El contenido de metal de aportación de una pasta varía según la aplicación y el método de calentamiento. El personal técnico de Johnson Matthey le ayudará a seleccionar lo que necesita. Lo que sigue son algunas cifras típicas.
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Metales de aportación para soldadura blanda (con fundente aglutinante) |
Soldadura fuerte al aire (con fundente aglutinante) |
Soldadura fuerte al horno (aglutinante sin fundente) |
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75 - 88% |
65 - 75% |
80 - 90% |
3. Aleaciones en polvo para soldadura fuerte y soldadura blanda – Polvo en partículas
Las pastas JM pueden suministrarse de diferentes aleaciones en polvo con partículas de diversos tamaños. Un polvo más fino producirá una pasta más fluida que podrá dosificarse en cantidades más pequeñas. Lo que se indica seguidamente son los tamaños estándar de las partículas.
Tamaños de las partículas estándar de polvo JM
Metales de aportación de soldadura blanda para aplicaciones industriales
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-106 micras |
Soldadura fuerte con contenido de aluminio
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-106 micras |
Aleaciones para soldadura fuerte con contenido de plata
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-180 micras |
Aleaciones con contenido de paladio, oro y cobre para soldadura fuerte
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-75 o 53 micras |
Aleaciones JM Bronze™ para soldadura fuerte con contenido de níquel y latón
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-106 micras |
4. Viscosidad de la pasta
All JM pastes can be formulated so the viscosity is controlled to a consistency suitable for the component and the paste application method.
5. Los sistemas aglutinantes
La función del aglutinante es mantener la aleación de metal en polvo y el fundente en una suspensión estable que permita su surtido y dosificación uniformes. Al seleccionar el tipo y la cantidad del fundente apropiado es importante considerar factores tales como el método de calentamiento, el tiempo de soldadura blanda y soldadura fuerte, la temperatura y los metales principales a unir.
Los cuadros que se señalan en esta sección muestran los tipos estándar de los sistemas aglutinantes con fundente y sin él que pueden utilizarse en las aplicaciones de soldadura blanda y de soldadura fuerte. Se determinan los sistemas aglutinantes de uso más frecuente para cada tipo.
Los sistemas aglutinantes se someten habitualmente a tareas de desarrollo, reformulación y modificación con miras a cumplir con las prescripciones específicas de las aplicaciones individuales a que se destinan los productos JM en pasta.
Sistemas aglutinantes para pastas de soldadura blanda
Estos sistemas aglutinantes tienen por objeto utilizarse solamente en aplicaciones industriales y de soldadura blanda eléctrica. No tienen por objeto la soldadura blanda de componentes electrónicos.
| Tipo Fundente-aglutinante |
Gama de temperaturas °C |
Observaciones |
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Sistemas aglutinantes con contenido de fundentes de resina de residuo ‘no corrosivo’
S3 y S100 son ejemplos. |
130-315 |
Los sistemas aglutinantes con fundentes que contienen resina pueden obtenerse como sistemas ‘RMA’ sin activación con contenido sólo de trazas de halogenuro o con diversos grados de activación que van desde el ‘RA’ (contenido de halogenuro del 0 al 0,5 %) hasta el ‘HA’ (contenido de halogenuro generalmente del 1%).
Los sistemas aglutinantes con fundente incorporado de este grupo son sólo adecuados para la soldadura blanda de cobres y de latones. La capacidad de estos sistemas aglutinantes para la soldadura blanda de latones dependerá del grado de activación incorporado al fundente.
Los residuos de estos sistemas no son corrosivos y pueden dejarse en los componentes. |
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Sistemas aglutinantes con fundente ‘intermedio’.
S1 y S5 son ejemplos. |
150-270 |
Los fundentes intermedios para la soldadura blanda se formulan partiendo de una amplia gama de diferentes compuestos y sustancias.
Son mucho más activos que los fundentes de resina pero tienden a durar menos a las temperaturas de la soldadura blanda. En función de la composición del fundente, puede tener tendencia a descomponerse, volatilizarse, carbonizarse o quemarse. Es por esta razón que se recomienda un calentamiento suave, controlado e indirecto.
Los residuos del fundente que quedan tras la soldadura blanda pueden oscilar desde los relativamente inertes hasta los sumamente corrosivos. Por lo general pueden quitarse fácilmente lavándolos con agua. |
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Sistemas aglutinantes con fundentes ‘corrosivos’.
S8 es un ejemplo. |
175-325 |
Los fundentes del tipo ‘corrosivo’ para soldadura blanda son los más activos y pueden afrontar las películas de óxido más tenaces. Estos sistemas se fundamentan en ácidos y sales inorgánicas de cloruros y fluoruros.
Pueden utilizarse con todo tipo de metales principales, si bien se emplean fundamentalmente para la soldadura blanda de aceros suaves o de aceros inoxidables.
Los residuos del fundente son corrosivos y hay que eliminarlos para evitar la posterior corrosión de la unión y del metal principal circundante. Puede que sean necesarios métodos especiales de limpieza, aunque, en la mayoría de los casos, es suficiente con agua templada. |
Sistemas aglutinantes para pastas de soldadura fuerte de aluminios
Estos sistemas de aglutinante-fundente han evolucionado principalmente para la fabricación de componentes para automóviles, termo-intercambiadores y productos de cocina.
| Tipo Fundente |
Gama de temperaturas °C |
Observaciones
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| No corrosivos |
500-600 |
Fundente-aglutinante de aluminio para aplicaciones generales sin residuos corrosivos de fundente que al contener fluoruros y ser insolubles en agua pueden dejarse en la unión. |
| Corrosivos |
500-600 |
Fundente-aglutinante de aluminio para aplicaciones generales con residuos corrosivos de fundente que contienen cloruros y hay que eliminarlos con un lavado de agua caliente.
Pueden obtenerse sistemas específicos de fundente-aglutinante en esta categoría para aplicarse en aleaciones de aluminio que contengan hasta un 4% de magnesio. |
Sistemas aglutinantes con fundente para las aleaciones de aportación con contenido de plata y de cobre para soldadura fuerte
Esta gama de sistemas aglutinantes con fundente se ha concebido para los metales de aportación con contenido de plata y de cobre destinados a las aplicaciones de soldadura fuerte en aire.
| Tipo Aglutinante |
Gama de temperaturas °C
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Observaciones
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De actividad fundente semirrestringida, sin corrimiento a bajas temperaturas para aplicaciones de metales de aportación con contenido de plata.
B1 y B10 son ejemplos. |
540-875 |
Este grupo de aglutinantes con fundente incorporado constituye los sistemas estándar de aplicación general que se utilizan en coordinación con la mayoría de los metales de aportación para la soldadura fuerte de la plata.
Los sistemas aglutinantes no presentan corrimiento y son estables durante el calentamiento, salvo un ligero crecimiento. La estabilidad de este tipo de sistema aglutinante permite la colocación de dosis de pasta en superficies verticales sin soporte en que depositar la pasta.
Los fundentes que se utilizan en el marco de estos sistemas aglutinantes son fluoroboratos. Las composiciones del fundente y los porcentajes del mismo en los sistemas aglutinantes pueden variarse para desarrollar pastas con características o comportamientos específicos. |
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Como antedicho, pero con fundentes modificados con boro.
B2 y B13 son ejemplos. |
540-950 |
El boro elemental puede utilizarse como adición especial en cualquiera de los sistemas aglutinantes con fundente estándar indicados supra.
El boro hace que los fundentes pasen a ser sumamente activos contra los elementos que forman los óxidos refractarios, tales como el cromo, molibdeno y tungsteno. Por lo tanto, estos sistemas aglutinantes con fundente se especifican casi siempre para la soldadura fuerte de carburos de tungsteno.
La incorporación del boro permite aumentar también la máxima temperatura de trabajo del fundente y su estabilidad de tiempo / temperatura. |
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El sistema de aglutinante con fundente se utiliza con metales de aportación con contenido de manganeso.
CRF es un ejemplo. |
600-920 |
En el caso de metales de aportación con contenido de manganeso, tales como Argo-braze™ 49H y 49LM, se emplea un sistema aglutinante con fundente modificado por boro que se ha formulado especialmente.
Las pastas que se formulan con estos metales de aportación se utilizan para la soldadura fuerte de carburos de tungsteno.
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Sistemas aglutinantes con fundentes de altas temperaturas de trabajo.
FRF
B11 |
750-990
750-1250 |
Estos sistemas aglutinantes contienen fundentes que incorporan borato, lo que les permite alcanzar altas temperatura de trabajo. Se utilizan para aplicaciones de soldadura fundente en aire, con metales de aportación de bajo contenido de plata o de cobre.
Se utiliza normalmente con metales de aportación con contenido de latón.
Se utiliza normalmente con metales de aportación del tipo JM BronzeTM.
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Sistemas aglutinantes para aplicaciones de soldadura fuerte en horno
| Tipo Aglutinante |
Gama de temperaturas °C |
Observaciones |
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Sistemas de gel de polímeros solubles en agua.
B5, B7 y B8 son ejemplos. |
> 1000 |
Es el sistema aglutinante patrón utilizado para las soldaduras fuertes en vacío o en atmósferas reductoras, con metales de aportación de altas temperaturas de trabajo tales como cobres, BronzeTM JM ‘B y ‘C’ y las aleaciones Nickelbraze HTN.
Las características del sistema aglutinante pueden modificarse con diferentes polímeros. El cambiar la cantidad de polímero y de otros aditivos especiales sirve para reducir a un mínimo el asentamiento en frío de la pasta que se aplica, así como el régimen de secado.
En general, los sistemas aglutinantes no se menoscaban como consecuencia del asentamiento en caliente y se adhieren bien a las partes durante la fase de calentamiento.
Estos sistemas no suelen dejar residuos, o dejan muy poco, en la mayoría de las atmósferas reductoras o del vacío. En el caso de las atmósferas con bajo punto de rocío y altas en hidrógeno cabe la posibilidad de que quede algún residuo. Dichos residuos pueden por lo general eliminarse modificando la formulación de la pasta. |
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Sistemas fundamentados en hidrocarburos
B4 y B4A son ejemplos. |
< 1000 |
Pueden utilizarse con la mayoría de los metales de aportación cuyas temperaturas de fusión para soldadura fuerte sean inferiores a 1.000 °C, tales como Argo-braze™ 72V, la mayoría de las aleaciones Pallabraze™, las aleaciones para soldadura fuerte de la plata y los metales de aportación para soldadura blanda con contenido de oro de ley.
Estos sistemas aglutinantes pueden utilizarse tanto en atmósferas reductores como de vacío para la soldadura fuerte en horno, donde apenas dejan residuos.
Se dispone de sistemas aglutinantes modificados que son adecuados para serigrafía o impresión por estarcido.
La mayoría de los sistemas tienden a un cierto grado de asentamiento en caliente durante el caldeo. |
| Sistemas aglutinantes con aplicación parcial de fundente para hornos |
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Hay casos en los que una atmósfera con contenido de hidrógeno no es suficientemente reductora como para eliminar los óxidos presentes en el metal de aportación y en los metales principales. En estos casos puede aplicarse una pequeña cantidad de fundente al sistema antedicho para fomentar el flujo del metal de aportación y humectar los metales principales.
En estos casos puede aplicarse una pequeña cantidad de fundente al sistema antedicho para fomentar el flujo del metal de aportación y humectar los metales principales. |
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