Nel nostro campo saldare è accettato come sinonimo di brasare. Raramente sentirai un orafo parlare di brasatura, è inteso che si salda con apporto di lega saldante. Nei rari casi in cui ci può essere ambiguità, si specifica.
Saldare significa congiungere pezzi separati di metallo facendo scorrere nell’interspazio che li separa una lega saldante (d’apporto) allo stato fuso. (Nella saldatura autogena in effetti non vi è metallo d’apporto, ma il metallo stesso dei pezzi da saldare è portato al punto di fusione (PdF) lì dove deve avvenire l’unione. Si applica ai metalli che prima di fondere hanno un certo stato pastoso: ferro, acciaio e leghe preziose. Ghisa, zinco, alluminio, che non presentano pastosità, non si saldano autogenamente).
Se manteniamo due lastre di vetro lisce e parallele tra loro, separate di quanto è spesso un foglio di carta, una goccia d’acqua posta a cavallo dei due bordi viene come risucchiata e s’inoltra per trazione capillare nello spazio tra le due superfici. Aumentando la distanza tra le due superfici, ad un certo punto viene a mancare la capillarità e l’acqua tende a scorrere via seguendo la gravità.
All’atto della saldatura, il saldante allo stato fuso è liquido e si comporta tra le superfici da unire come l’acqua tra le lastre parallele. Conviene che le superfici da saldare siano quanto più possibile vicine e parallele, combacianti fra loro.
Le leghe saldanti si possono dividere in due classi: saldanti duri o forti e saldanti dolci o teneri. I saldanti duri fondono al calore rosso o a temperature superiori, i saldanti dolci scorrono prima che i metalli da unire raggiungano il calore rosso.
Unioni eseguite con il saldante duro sono la norma in oreficeria ed argenteria, nei lavori di fino sui metalli comuni, in occhialeria, in odontotecnica, in ciclistica e in genere là dove la robustezza della congiunzione è importante.
Unioni in cui s’impiega il saldante dolce sono la norma in elettronica, erano correnti per lo stagnino e per il lattoniere, per l’idraulico (plumber in inglese).
Non si deve usare la saldatura forte su pezzi dove sia già presente del saldante dolce. Alle alte temperature necessarie per la saldatura forte, il saldante tenero penetra nell’oro, nell’argento e nel rame formando uno spessore di lega scuro, spugnoso e fragile.
D’ora in avanti parliamo della saldatura dura, quella a base argento od oro. Quanto più il PdF (punto di fusione) del saldante s’avvicina al PdF dei pezzi da congiungere, tanto più l’unione risulterà robusta. Il saldante fuso tende a penetrare le superfici calde con cui è a contatto, avviene una specie di interdiffusione per cui sfumano le linee di separazione tra i diversi elementi, la saldatura è difficile da distinguere e da dissaldare.
Il commercio offre saldanti forti a base Rame (Cu), a base Argento (Ag) e a base Oro (Au), con differenti temperature d’impiego (Tenero, Medio e Forte). (L’ottone costituisce di per sé un valido saldante per il ferro e per il rame. Le pentole in rame erano saldate a ottone).
Le vecchie ricette di preparazione del saldante d’oro si riducevano ad un abbassamento del titolo (Aggiungete all’oro che usate da 1/4 a 1/6 di Cu o di Cu e Ag, Aggiungete 1/5 in peso di Ag puro, Adoperate per saldante un’oro di 3 Kt più basso).
Ancora negi anni 80 del secolo scorso si usava il cadmio nel saldante oro, funzionava bene ma è uno dei metalli pesanti incriminati di tossicità; non s’usa più.
Se non avete problemi di titolo, potete prepararvi un saldante generico aggiungendo all’argento che usate circa il 10 % di zinco. Conviene portare a fusione l’argento, allontanare la fiamma e far rapprendere il globo fuso per poterlo alzare un attimo e infilarci sotto lo Zn. Dato che in genere si prepara una piccola quantità di saldante, non vale la pena versarlo in staffa, si dà una schiacciata al bottone incandescente un attimo prima che solidifichi poi lo si estrae dal crogiolo.
Il calore del globo fonde lo Zn che entra subito in lega. Si torna a riscaldare fino a fusione omogenea. Per controllare se il punto di fusione è quello desiderato, lo si confronta con un saldante del commercio.
Il lingottino ottenuto viene acidato, sciacquato e laminato fino a ridurlo a una lastrina spessa 0.3 o 0.4 mm. Il saldante del commercio ha più o meno questo spessore.
Saldante autoprodotto o del commercio, dalla lastrina dobbiamo preparare i “paglioni”.
Su un bordo della lastrina si eseguono tagli paralleli (distanziati di 1 mm. o più fra loro) profondi un cm o due. Con tagli trasversali ai primi si ottengono piccoli quadrati e rettangoli di saldante che vengono chiamati paglioni (dal francese paillon).
Nella saldatura le superfici da unire devono essere sgrassate e pulite, conviene passarle con carta abrasiva.
L’innalzamento di temperatura espone i metalli all’ossidazione, li si protegge con un flusso disossidante.
Per la saldatura forte il borace resta un buon flusso molto usato, Esistono composizioni del commercio, pronte all’uso. Molti preferiscoo prepararlo volta per volta strofinando con un po’ d’acqua un cono di borace nella cavità di una boraciera fino ad ottenere una soluzione lattiginosa della giusta densità.
La procedura che di seguito viene descritta è valida per saldature a base ottone, Ag, Au.
Con un pennellino si passa il borace (o il flusso del commercio) sulla zona da saldare accertandosi che penetri nel giunto, le superfici possono venire bagnate di flux prima d’essere accostate.
Col pennellino bagnato si raccolgono i paglioni e li si colloca a cavallo dei bordi da unire, fondendo devono correre dentro la fessura. Con l’esperienza s’arriva ad usare la quantità giusta di saldante, la fessura dev’essere riempita completamente, a volte è meglio abbondare se è facile eliminare l’eccesso di saldante (Il mio maestro Lauro Vianello diceva che la maggior parte del saldante finisce nel cassetto). Si comincia a scaldare i pezzi molto lentamente, non concentrandosi solo sul punto da saldare. Il borace perde l’acqua cui è unito, gonfiandosi. Se si scada in fretta il borace può bollire e sparare via i paglioni o spostarli così come può dislocare i pezzi stessi da saldare se leggeri e non fissati. Si passa quindi a riscaldare più vivacemente, sempre evitando che i paglioni vengano investiti dalla fiamma.
Per evitare deformazioni in pezzi di grandi dimensioni, bisogna scaldare l’intero pezzo prima di concentrare l’apporto di calore alla zona della saldatura.
Proseguendo il riscaldamento i pezzi raggiungono la temperatura di fusione del saldante che allora scorre nella fessura.
IMPORTANTE: dove manca il borace, il saldante non scorre.
Il saldante tende a scorrere verso il punto più caldo, conviene far giungere il calore al pezzo dalla parte dove vogliamo far scorrere il saldante.
Durante il raffreddamento della saldatura non bisogna muovere le parti saldate.
Con l’argento bisogna scaldare tutto il pezzo, non solo il punto da saldare perchè l’argento conduce (via) il calore molto più dell’oro.