آشنایی با لحیم کاری - لحیم سخت و لحیم - ابزار لحیم کاری نرم پودمان های کاربا فلز و کاربا برق

مطالب کمک درسی برای تدریس پودمان های کاربا فلز و کاربا برق

کاروفناوری هشتم  

آشنایی با لحیم کاری - لحیم سخت و لحیم نرم 

منظور از لحیم کاری اتصال دو یا چند قطعه ی فلز به یکدیگر است. این عمل به وسیله ی آلیاژی از قلع و سرب گاهی همراه با سایر فلزات که آن ها را لحیممی نامند انجام می شود.  

برای انجام لحیم کاری، ابتدا محل اتصال دو فلز را با وسیله ای در حدی گرم می کنیم که دمای آن محل به نقطه ی ذوب لحیم برسد و لحیم در محل اتصال ذوب شود. در نتیجه، پس از سرد شدن محل اتصال دو قطعه به هم متصل می شوند. 

انواع لحیم کاری 

برای ایجاد یک اتصال معمولا از دو نوع لحیم کاری سخت و لحیم کاری نرم استفاده می شود. در لحیم کاری سخت درجه حرارت کار بالا است و در لحیم کاری نرم درجه حرارت کار نسبتا پایین است. 

روغن لحیم 

یکی از مهم ترین موادی که در عملیات لحیم کاری از آن استفاده می شود روغن لحیم است. تمام فلزاتی که می خواهند به یکدیگر متصل شوند ممکن است در اثر عوامل جوی اکسید شوند و یا سطوح خارجی آنها کثیف و آلوده باشد. برای از بین بردن این عوامل از مواد پاک کننده - روغن لحیم - استفاده می شود.  

این مواد علاوه بر آنکه آلودگی سطوح قطعات را پاک می کنند مانع از اکسیده شدن محل اتصال در خلال عمل لحیم کاری نیز می شوند، لذا تمام مواد پاک کننده ای را که می توانند ترکیباتی نظیر اکسیدها را در خود حل کنند، در ردیف روغن های لحیم به شمار می آورند.   

به این روغن ها، روغن های corrosiveکروسیو یا ساینده می گویند. از روغن های کروسیو عموماً برای لحیم کاری خشن و قطعات بزرگ و حجیم استفاده می شود. معمولا در لحیم کاری عناصر الکترونیکی این نوع روغن ها را به کار نمی برند، ضمن این که با استفاده از این نوع روغن لحیم عمل لحیم کاری راحت تر انجام می شود.  

دلیل استفاده نکردن از این روغن ها در لحیم کاری الکترونیک، درجه حرارت پایین لحیم کاری در صنایع الکترونیک است. در این درجه حرارت روغن لحیم تجزیه و تبخیر نمی شود و در محل اتصال باقی می ماند و در نهایت سبب خورده شدن محل اتصال می شود. 

در کارهای الکترونیکی یا لحیم کاری نرم از روغن های نان کروسیو یا غیرساینده استفاده می کنند که از نوع مواد آلی کربنی هستند. این مواد در خلال عمل لحیم کاری تجزیه و تبخیر می شوند و در نتیجه مواد زاید و اکسیدها را در محل اتصال از بین می برند. 

خواص روغن لحیم 

روغن لحیمباید دارای خصوصیاتی به شرح زیر باشد: 

- نقطه ی ذوب روغن لحیم باید کم تر و پایین تر از نقطه ی ذوب لحیم باشد تا زودتر ذوب شود و سطح فلز را پاک کند. 

- روغن لحیم ذوب شده باید قدرت نفوذ و گسترش در سطح فلز را داشته باشد ولی نباید روی سطح فلز پخش شود. 

- روغن لحیم نباید با فلزات به صورت ترکیب درآید. 

- روغن لحیم باید اکسیدها را به آسانی درخود حل کند. 

- اثر روغن لحیم باید تا پایان عمل لحیم کاری باقی بماند و درضمن عمل لحیم کاری از اکسید شدن سطح اتصال جلوگیری کند. 

سیم لحیم 

لحیم آلیاژی است از سرب و قلع که نقطه ی ذوب آن پایین است. آلیاژ لحیم را به صورت سیم های مفتولی با قطرهای محدود نیم تا 4 میلی متر می سازند. در داخل اغلب این سیم ها معمولا سوراخی سرتاسری وجود دارد که روغن لحیم در داخل آن قرار می گیرد. (سیم لحیم با مغزی روغن) 

نسبت قلع و سرب در آلیاژ لحیم بین 40 تا 60 درصد تغییرمی کند. هرچه درصد قلع بیش تر باشد لحیم در درجه حرارت کم تری ذوب می شود.  

چون حرارت زیاد سبب معیوب شدن وسایل نیمه هادی نظیر دیود، ترانزیستور و آی سی و خرابی مدارهای چاپی می شود لذا برای انجام لحیم کاری قطعات الکترونیکی سیم لحیم با درصد قلع بیش تر حداکثر 60 درصد مناسب تر است . 

بهترین سیم لحیم برای عمل لحیم کاری در الکترونیک 63درصد قلع و 37 درصد سرب است. 

وسایل لحیم کاری 

برای لحیم کاری دو یا چند قطعه ی فلزی به یکدیگر بایدابتدا نقاط مورد نظر آن ها را گرم کنید و سپس عمل لحیم کاری را انجام دهید. وسیله ای که حرارت مورد نیاز را برای لحیم کاری تامین می کند هویه نام دارد. هویه بر دو نوع است. هویه ی ساده و هویه ی برقی. 

هویه ی ساده: 

هویه ی ساده از سه قسمت تشکیل شده است. 

الف- سر هویه، که شبیه چکش و از جنس مس است.
ب- دسته ی هویه که مفتولی از آهن است.
ج- دسته ی چوبی هویه که در انتهای دسته ی فلزی قراردارد. 

هویه ی برقی 

هویه ی برقی بر دو نوع است، هویه ی قلمی (مقاومتی ) و هویه ی هفت تیری. 

هویه ی قلمی:در ساختمان این نوع هویه ها معمولاً از سیم های حرارتی مانند کرم نیکل یا کرم آلومینیوم استفاده می شود. 

در این نوع هویه سیم گرم کننده را روی عایقی از آجرنسوز که وسط آن خالی است می پیچند. یک میله ی مسی که همان نوک هویه است در داخل محفظه ی خالی قرار می گیرد. در اثر عبور جریان از سیم گرم کننده حرارت ایجاد می شود. حرارت به میله ی مسیانتقال می یابد. 

هویه ی قلمی در اندازه ی کوچک با توان 10 وات و اندازه ی بزرگ با توان 500وات ساخته می شود. 

 هویه ی هفت تیری (ترانسفورماتوری) 

هویه ی هفت تیری بر اساس اصول کار ترانسفورماتور کار می کند. فرق هویه ی هفت تیری با هویه قلمی در این است که هویه ی هفت تیری در مدت زمان کوتاه تری گرم می شود. این هویه ها برای تولید توانهای بالا ساخته می شوند. 

طریقه ی لحیم کاری 

برای انجام لحیم کاری ابتدا نوک هویه را که در اثر کار کردن کثیف شده است با برس سیمی یا سمباده ی نرم تمیز کنید. سپس هویه را به برق وصل کنید تا گرم شود. بعد از این که نوک هویه به درجه حرارت ذوب لحیم رسید مقداری سیم لحیم روی آن قرار دهید تا نوک هویه آغشته به یک لایه ی نازک لحیم شود. این عمل از اکسید شدن نوک هویه جلوگیری می کند.  

برای انجام عمل لحیمکاری نکات زیر را رعایت کنید. 

- از هویه با وات مناسب استفاده کنید. در الکترونیک هویه های 10وات تا 40وات برای لحیم کاری مناسب اند. 

- نقاطی را که می خواهید لحیم کاری کنید با سمباده ی نرم یا پارچه ی زبر تمیز کنید، زیرا عمل لحیم کاری روی سیم های کثیف و اکسید شده انجام نمی گیرد. 

- نوک هویهرا کاملا تمیز کنید. 

- سیم ها و عناصری را که می خواهید به یکدیگر متصل کنید به طور جداگانه حرارت دهید و صبر کنید تا درجه حرارت محل اتصال افزایش یابد، سپس سیم لحیم را روی اتصال گرم شده قرار دهید تا ذوب شود و بتواند محل تقاطع دو سیم یا محل اتصال عناصر را کاملا بپوشاند. 

- هویه را به طور پی در پی از سطح کار جدا نکنید، زیرا این عمل علاوه بر صرف وقت زیاد موجب لحیم بد در محل اتصال می شود، یعنی در این حالت لحیمدر محل اتصال به طور کامل پخش نمی شود و یک اتصال با لحیم کاری سرد به وجود می آید.