عملیات لحیم کاری نه تنها در زمینه های حرفه ای در تولید و ساخت و ساز، بلکه در زندگی روزمره نیز بسیار رایج است. آنها برای به دست آوردن اتصالات دائمی بین اتمی بین قطعات و عناصر کوچک استفاده می شوند. انواع مختلفی از لحیم کاری وجود دارد که در تفاوت های فنی، مواد مصرفی استفاده شده، قطعات کار و غیره متفاوت است.
مروری بر فناوری
این یک روش اتصال است که از مذاب باندینگ (لحیم کاری) با ویژگی های مناسب برای شرایط خاص استفاده می کند. هم عنصر لحیم کاری فعال و هم قطعات کار در معرض پیش گرمایش قرار می گیرند، به همین دلیل ساختاری از مواد شکل پذیر برای اتصال تشکیل می شود. رژیم دما باید از نقطه اوج گرمایش تجاوز کند، که با دور زدن آن، قطعات فلزی نرم می شوند و شروع به انتقال به حالت مایع می کنند. یکی از ویژگی های مهم هر نوع لحیم کاری، زمان قرار گرفتن در معرض حرارتی زیر مذاب است. این فاصله زمانی از شروع گرمایش تا انجماد لحیم کاری پس از آن استاتصالات به طور متوسط، عملیات 5-7 دقیقه طول می کشد، اما ممکن است انحرافاتی از این محدوده وجود داشته باشد - این به ویژگی های قطعه کار و مساحت گره پردازش شده بستگی دارد.
لامپ لحیم کاری
متداول‌ترین ابزار برای لحیم کاری قطعات مختلف کار است که به شما امکان می‌دهد با سوزاندن الکل، نفت سفید و سایر سوخت‌های مایع گرمایش با دمای بالا داشته باشید. در فرآیند کار، فیوز فلر از نازل دستگاه خارج می شود که متعاقباً به ناحیه هدف مذاب هدایت می شود. چنین دستگاه هایی را می توان نه تنها برای اتصال قطعات، بلکه برای گرمایش سازه ها و مکانیسم ها نیز استفاده کرد. همچنین قبل از حذف رنگ از دستگاه های لحیم کاری استفاده می شود. میانگین دمای گرمایش آهن لحیم کاری لامپ 1000 - 1100 درجه سانتیگراد است، بنابراین می توان از آن در جوشکاری نیز استفاده کرد. پربازده ترین مدل ها شامل لامپ های بنزینی است. آنها به سرعت به دمای عملیاتی مطلوب می رسند و اکثر عملیات استاندارد لحیم کاری را انجام می دهند. طراحی دستگاه ها یک کارتریج برای سوخت و همچنین یک تنظیم کننده شعله فراهم می کند که به شما امکان می دهد قدرت نوردهی حرارتی را تغییر دهید.
مشعلهای لحیم کاری
طیف وسیعی از هویه های لحیم گازی که می توانند به یک کپسول سوخت یا به یک منبع سوخت مرکزی متصل شوند. اولین گزینه عرضه مزیت استقلال را دارد. یک مشعل با قوطی اسپری، مانند یک لامپ بنزینی، بدون توجه به ارتباطات خارجی قابل استفاده است. هنگام انتخاب چنین دستگاهی، باید قدرت کار را در نظر گرفتدما، نوع گاز مصرفی، زمان آماده به مصرف و غیره به عنوان مثال، یک مشعل لحیم کاری گازی استاندارد روی پروپان بوتان کار می کند و دمای گرمایش تا 1300 درجه سانتی گراد می رسد. دوره قرار گرفتن در معرض حرارت مداوم می تواند به 3 ساعت برسد، اما این زمان به حجم کارتریج متصل نیز بستگی دارد. مشعل ها بر اساس نوع سیستم جرقه زنی نیز متمایز می شوند. ساده ترین مدل ها به صورت مکانیکی روشن می شوند و در نسخه های مدرن تر از جرقه زنی پیزو استفاده می شود.
هو لحیم کاری برقی
همچنین یک نوع متداول از تجهیزات لحیم کاری در محیط خانگی است که ایمن (در مقایسه با دستگاه های گازسوز) و اندازه فشرده است. اما شایسته است بر کاستی ها نیز تأکید شود. اولاً، چنین دستگاه هایی به برق شهری وابسته هستند که دامنه آنها را محدود می کند. ثانیا، تجهیزات لحیم کاری الکتریکی دمای گرمایش پایین را در محدوده 400-450 درجه سانتیگراد حفظ می کنند. این به این دلیل است که بخشی از انرژی در فرآیند تبدیل الکتریسیته به گرما از بین می رود.
هنگام انتخاب دستگاه، باید حداکثر ولتاژ را در نظر بگیرید. بنابراین، در کارگاه ها و صنایع، از مدل های استاندارد 220 ولت استفاده می شود. در شرایط خانگی، اغلب از دستگاه هایی استفاده می شود که از ترانسفورماتورهای 12 و 24 ولت کار می کنند. کارهایی که می توان با آهن لحیم کاری برقی حل کرد، عمدتاً به تعمیر تجهیزات کوچک، بازیابی کنتاکت های ریز مدار محدود می شود. ، اتصال قطعات پلاستیکی و غیره.
ایستگاه های لحیم کاری
برای عملیات لحیم کاری دسته ای یا درون خطیبا استفاده از تجهیزات چند منظوره ایستگاه لحیم کاری با طیف گسترده ای از گزینه های تنظیم برای پارامترهای عملیاتی و همچنین دمای گرمایش بالاتر مشخص می شود. کافی است بگوییم که دستگاه هایی از این نوع با توان 750 - 1000 وات کار می کنند و به شبکه هایی با ولتاژ 220 ولت متصل می شوند. به عنوان یک قاعده، اینها تجهیزات لحیم کاری حرفه ای هستند، اما همتایان خانگی نیز وجود دارد. برای مثال، دستگاه‌هایی برای عملیات گروهی در خانه ممکن است شامل چندین نوک قابل تعویض در اندازه‌های مختلف، پایه‌ها، لحیم‌کن‌ها، سیم‌برش‌ها و سایر لوازم جانبی باشد. اکنون ارزش آشنایی با رویکردهای تکنولوژیکی مختلف برای فرآیندهای لحیم کاری را دارد.
انواع اصلی لحیم کاری
تکنیک هایی برای انجام عملیات روی مفصل و شکاف وجود دارد. بنابراین، اگر فاصله بین عناصر متصل کمتر از 0.5 میلی متر باشد، لحیم کاری با شکاف خواهد بود. تجاوز از این فاصله به این معنی است که اتصال از انتها به انتها انجام می شود. علاوه بر این، مفاصل می توانند تنظیمات مختلفی داشته باشند - به عنوان مثال، X- و V شکل. لحیم کاری شکاف فقط با لحیم مایع انجام می شود که در حین کار به منطقه میانی ارسال می شود. انواع استاندارد لحیم کاری لب به لب شامل پر کردن فضای آزاد با لحیم تحت تأثیر گرانش است.
طبقه بندی لحیم کاری بر اساس شرایط دما
امروزه از لحیم کاری نرم، سخت و با دمای بالا استفاده می شود که عمدتاً در ساخت و ساز استفاده می شود. دو تکنیک اول از بسیاری جهات مشابه هستند - برای مثال، در هر دو مورد، کاردرجه حرارت 450 درجه سانتیگراد و کمتر است. برای مقایسه، اتصالات در دمای بالا در حالت حداقل 600 درجه سانتیگراد و اغلب - بالای 900 درجه سانتیگراد انجام می شود.
در عین حال، پردازش در دمای پایین می تواند یک اتصال با کیفیت را فراهم کند. سودمندترین آنها استفاده از لحیم کاری سخت است که به همین دلیل استحکام و نسوز قطعات بالایی حاصل می شود. افزودن مس به شکاف یا اتصال نیز باعث افزایش شکل پذیری قطعه کار می شود. اگر برای به دست آوردن ساختاری انعطاف پذیر و الاستیک نیاز باشد، از لحیم کاری نرم استفاده می شود.
طبقه بندی لحیم کاری
به طور مشروط می توان لحیم کاری های مدرن را به دو گروه تقسیم کرد:
- ذوب شدن در دماهای پایین.
- ذوب شدن در دماهای بالا.
همانطور که قبلا ذکر شد، لحیم کاری با دمای پایین در دمای 450 درجه سانتیگراد و کمتر انجام می شود. خود لحیم کاری برای این نوع عملیات باید در دمای 300 درجه سانتیگراد نرم شود. چنین موادی شامل گروه وسیعی از آلیاژهای قلع با افزودن روی، سرب و کادمیوم است.
رسانه های مذاب با دمای بالا برای لحیم کاری در دمای حدود 500 درجه سانتیگراد استفاده می شوند. اینها عمدتاً ترکیبات مس هستند که شامل نیکل، فسفر و روی نیز می شود. توجه به این نکته ضروری است که به عنوان مثال، لحیم کاری قلع-سرب-کادمیم، علاوه بر نقطه ذوب پایین تر، از نظر استحکام مکانیکی نیز با آلیاژهای مس متفاوت است. نسبت مقاومت به فشار فیزیکی را می توان به صورت زیر نشان داد: 20 - 100 MPa در مقابل 100 - 500 MPa.
انواع شار
هنگامی که روی سطح قطعه کار فلزی در معرض حرارت قرار می گیردیک پوشش اکسید تشکیل می شود که از ایجاد یک اتصال با کیفیت با لحیم کاری جلوگیری می کند. انواع مختلفی از شار لحیم کاری برای از بین بردن چنین موانعی استفاده می شود که برخی از آنها آثار زنگ زدگی و رسوب را نیز از بین می برند.
شارها را می توان فقط بر اساس سازگاری با لحیم ها (سخت و نرم) یا مقاومت در برابر دما طبقه بندی کرد. به عنوان مثال برای لحیم کاری نرم فلزات سنگین از محصولاتی با برچسب F-SW11 و F-SW32 استفاده می شود. برای اتصال جامد آلیاژهای سنگین، از شار لحیم کاری انواع F-SH1 و F-SH4 استفاده می شود. توصیه می شود فلزات سبک مانند آلومینیوم با ترکیبات گروه های F-LH1 و F-LH2 از قبل تیمار شوند.
روش لحیم کاری القایی
این فناوری لحیم کاری مزایای متعددی نسبت به روش اتصال مذاب داغ کلاسیک دارد. از بین آنها می توان حداقل درجه اکسیداسیون قطعه کار را مشخص کرد که در برخی موارد نیاز به استفاده از شارها و همچنین اثر تاب خوردگی کم را از بین می برد. در مورد مواد مورد نظر، آنها شامل آلیاژهای نرم و سخت و همچنین سرامیک با پلاستیک هستند. به عنوان مثال، لحیم کاری بهینه برای مس در این مورد با علامت L-SN (اصلاحات SB5 یا AG5) مشخص می شود. به عنوان منبع انرژی حرارتی در هنگام قرار گرفتن در معرض القایی، هم دستگاه های لامپ دستی و هم واحدهای ماشینی با توان مناسب می توانند عمل کنند. در تولید، مجموعه ژنراتورها نیز در مواقعی که نیاز به لحیم کاری طولانی مدت از گره های مساحت بزرگ است، استفاده می شود. همچنین یک سلف چند محله نیز در کار گنجانده شده است که می تواندقطعات کار را یک به یک دریافت کنید. این فناوری، به ویژه، برای ساخت ابزارهای برش دستی استفاده می شود.
لحیم کاری اولتراسونیک
یکی دیگر از روش‌های لحیم کاری مدرن با تکنولوژی بالا، که توسعه آن به دلیل نیاز به رفع تعدادی از کاستی‌های مشخصه روش‌های اتصال الکتروشیمیایی ایجاد شده است. یکی از ویژگی های کلیدی این تکنیک، توانایی جایگزینی شار معمولی به عنوان وسیله ای برای حذف اکسیدها است. عملکرد stripping توسط انرژی امواج مافوق صوت انجام می شود که باعث فرآیند کاویتاسیون در لحیم کاری مایع می شود. در همان زمان، وظایف عمل اتصال حرارتی از مذاب به طور کامل حفظ می شود.
این فناوری از نظر سرعت اتصال نیز برتر است. اگر تابش اولتراسونیک را با اثری که لحیم کاری قلع سرب ایجاد می کند مقایسه کنیم، شدت فروپاشی حفره های گره پردازش شده چندین برابر بیشتر خواهد بود. مشاهدات نشان می دهد که امواج اولتراسونیک با فرکانس 22.8 کیلوهرتز سرعت بسته شدن لحیم کاری 0.2 متر بر ثانیه را فراهم می کند.
این روش مزایای اقتصادی نیز دارد. آنها همچنین با تغییر رویکردهای استفاده از شار و لحیم همراه هستند. در تولید دستگاه های الکتریکی، هنگام مونتاژ خازن های یکپارچه، مبدل های جریان و سایر دستگاه ها، متالیزاسیون با خمیرهای پالادیوم، نقره و پلاتین به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. فرآیند لحیم کاری اولتراسونیک به شما امکان می دهد فلزات گرانبها را با آنالوگ های ارزان تر جایگزین کنید بدون اینکه عملکرد محصول آینده را از دست بدهید.
ویژگی های لحیم کاری-جوشکاری
لحیم کاری به این ترتیب شباهت های زیادی با فناوری های جوشکاری سنتی دارد. همچنین از گرم کردن قطعات کار و مواد شخص ثالث استفاده می شود که بر تشکیل درز تأثیر می گذارد. اما در مقایسه با تکنیک های جوشکاری، لحیم کاری مذاب داخلی ساختار قطعه کار را فراهم نمی کند. لبه های قطعات، به عنوان یک قاعده، جامد باقی می مانند، اگرچه گرم می شوند. و با این حال، ذوب کامل قطعه کار اتصال قوی تری ایجاد می کند. نکته دیگر این است که برای دستیابی به چنین نتیجه ای ممکن است تجهیزات قدرتمندتری مورد نیاز باشد. هنگام استفاده از لحیم کاری مایع برای مس، لحیم کاری غیر مویرگی با پر کردن متراکم درز کاملا امکان پذیر است. این روش اتصال تا حدی مربوط به جوش است، زیرا چسبندگی سازه های دو یا چند قطعه کار را افزایش می دهد. لحیم کاری غیر مویرگی با ماشین های قوس الکتریکی یا مشعل اکسی استیلن توصیه می شود.
نتیجه گیری
بدست آوردن یک اتصال با کیفیت در طول فرآیند لحیم کاری نه تنها تحت تأثیر انتخاب صحیح فناوری، لحیم کاری با شار و تجهیزات است. اغلب، رویه‌های سازمانی کوچک مرتبط با تهیه مواد و پردازش بعدی از اهمیت تعیین‌کننده‌ای برخوردار هستند. به طور خاص، استفاده از لحیم کاری سخت مستلزم تمیز کردن چند مرحله ای سطح هدف با استفاده از سنگ زنی ساینده و حمله شیمیایی با تتراکلرید کربن است. قسمت تمام شده باید تمیز، صاف و تا حد امکان تراز باشد. به طور مستقیم در حین لحیم کاری نیز توصیه می شود به روش ثابت کردن قطعات کار توجه ویژه ای داشته باشید. مطلوبآنها را در یک ابزار گیره ببندید، اما به گونه ای که از حملات شیمیایی و حرارتی محافظت شود.
ایمنی را فراموش نکنید. مواد مصرفی فعال - شار و لحیم کاری - نیاز به مراقبت ویژه دارند. در بیشتر موارد، اینها عناصر شیمیایی ناایمن هستند که تحت قرار گرفتن در معرض دمای بالا، می توانند مواد سمی را آزاد کنند. بنابراین، حداقل، محافظت از پوست و تنفس باید در حین کار محافظت شود.
