لحیم کاری
لحیم کاری یا همان لحیم کاری نرم (Soldering)، مانند لحیم کاری سخت است؛ با این تفاوت که فلز پرکننده در آن نرم‌تر بوده و دمای کار کمتر می‌باشد. در لحیم کاری برای اتصال دو فلز همجنس یا غیر همجنس، از یک فلز پرکننده استفاده می‌شود که در گذشته این فلز از سرب برخوردار بوده است؛ اما به دلیل مسائل زیست محیطی، جنس آن تغییر کرد. امروزه غالبا این فلز از سرب و قلع تشکیل شده و بیشتر با درصد 60 به 40 ساخته می‌شود. برای لحیم کاری که عمده کاربرد آن در صنایع الکترونیک است، با توجه به دمای کاری آن میتوان از هویه استفاده کرد. غالبا دمای کار برای ذوب ماده پر کننده از 183 الی 215 سلسیوس می‌باشد. از کاربردهای دیگر لحیم کاری میتوان به صنعت لوله کشی، صنایع نقره و جواهر اشاره کرد.
کاربردهای لحیم کاری
در گذشته بیشتر از لحیم کاری در ساخت جواهرات، وسایل آشپزی، ابزار یا موارد دیگری مثل شیشه‌های رنگی استفاده می‌شده است. حتی شواهدی وجود دارد مبنی بر ساخت بنا و ابزار جنگی؛ مثل شمشیر که به 5000 سال پیش می‌رسد. اما امروزه از لحیم کاری در لوله کشی، بردهای الکترونیکی، جواهرات، اتومبیل و … استفاده می‌شود. لحیم کاری برای اتصال دائم دو قطعه به هم مثل لوله‌های مسی بسیار پرکاربرد است. همچنین در تعمیرات قطعات نیز بسیار کاربرد دارد. برای مثال در تعمیر رادیاتور اتومبیل اگر سوراخ شده باشد، میتوان با این روش به تعمیر آن پرداخت. با وجود اینکه اتصال لحیم دائمی است، اما برگشت پذیر می‌باشد؛ یعنی با حرارت دادن به قطعه، میتوان اتصال را مجددا از هم جدا کرد.
اتصال قطعات به برد در مدارهای الکترونیکی، ساخت و فرم‌دهی لوله کشی دستگاه‌های خنک‌کننده، اتصال فلزات سرب و مس هم با لحیم کاری انجام می‌گیرد. حتی در فرایند تولید شیشه‌های رنگی نیز از آن استفاده می‌شود. برای سیم کشی و اتصال با دوام سیم‌ها به هم یا به دستگاه نیز میتوان از لحیم کاری استفاده کرد.
ابزارهای لازم برای لحیم کاری
لحیم کاری یکی از فرآیندهای بسیار مهم و پر کاربرد در صنعت الکترونیک است. این فرآیند سبب اتصال میان قطعات و لوازم از طریق ذوب لحیم می‌شود. در واقع برای انجام لحیم کاری باید سیم لحیم را در محل اتصال قرار داده و از طریق هویه ذوب کرد. با ذوب لحیم در محل، اتصال میان قطعات به خوبی شکل می‌گیرد. زمانی که لحیم ذوب شده در محل به خوبی سرد و خنک شود، اتصال سفت و محکمی در آنجا برقرار می‌شود. حال برای انجام لحیم کاری تنها به هویه و سیم لحیم لازم نیست و ابزارهای دیگری هم برای این کار مورد نیاز می‌باشند. برای همین در اینجا به بررسی ابزارهای حیاتی برای لحیم کاری می‌پردازیم و با آنها بیشتر آشنا می‌شویم.
هویه
هویه اصلی ترین وسیله برای لحیم کاری است که در اشکال و مدل‌های مختلفی در بازار وجود دارد. این هویه‌ها در مدل‌های ساده و معمولی تا تفنگی و هیتری وجود دارند. بسته به نوع پروژه و محل اتصال، میتوان از هویه مناسب استفاده کرده و به لحیم کاری پرداخت. توجه داشته باشید که هویه‌هایی که از توان کمتری برخوردار هستند، به مدت زمان بیشتری برای داغ شدن نیاز دارند. برای همین باید زمان بیشتری را صرف داغ شدن آنها کرد.
سیم لحیم
لحیم نیز جزو لوازم حیاتی برای لحیم کاری است که نقش پر کننده را در این فرآیند دارد. زمانی که لحیم در محل اتصال ذوب می‌شود، منجر به اتصال دو ماده به یکدیگر می‌شود. با این حال باید توجه شود که لحیم باید از نقطه ذوب کمتری نسبت به مواد برخوردار باشد تا زودتر از آنها ذوب گردد. در غیر این صورت احتمال آسیب‌دیدگی به مواد و قطعات بیشتر می‌شود.
روغن لحیم یا فلاکس
از دیگر لوازم مورد نیاز برای لحیم کاری باید به روغن لحیم یا فلاکس اشاره کرد که در بخش‌های قبل به بررسی نقش روغن لحیم در این فرآیند پرداخته شد. این مواد برای حذف اکسیداسیون، گرد و غبار و آلودگی به کار برده می‌شوند تا لحیم کاری با کیفیت بیشتر و بهتری صورت گیرد.
قلع کش یا فیتیله لحیم کاری
قلع کش و فیتیله لحیم کاری، دو ابزار متفاوت هستند که در حذف قلع‌های اضافی بر روی مدار کاربرد دارند. در واقع در پایان لحیم کاری باید اقدام به برداشتن و حذف این قلع‌های اضافی کرد تا هم برد تمیزتر شود و هم از احتمال تغییرات در اتصالات و مدار جلوگیری شود.
پایه نگهدارنده هویه
برای اینکه از آسیب دیدگی به نوک هویه جلوگیری شود، میتوان از پایه نگهدارنده هویه استفاده کرد. نوک هویه نقش مهمی در این دستگاه و فرآیند لحیم کاری دارد و اگر آسیبی ببیند، سبب ایجاد اشکال در فرآیند لحیم کاری می‌گردد. برای همین است که بسیاری از افراد از یک پایه نگهدارنده استفاده می‌کنند تا در حین انجام فرآیند لحیم کاری، هویه را روی آن قرار دهند و از آسیب‌دیدگی به نوک آن جلوگیری نمایند.
به جز موارد اشاره شده، لوازم دیگری چون ذره بین، پاک کننده نوک هویه و انواع سیم چین وجود دارد که بهتر است آنها را نیز برای لحیم کاری در نظر داشته باشید.
نقش روغن لحیم در لحیم کاری
در حین عملیات لحیم کاری وجود ناخالصی‌ها، گرد و غبار یا حتی روغن و اکسیدها، می تواند از درست انجام شدن کار جلوگیری کند. مخصوصا زمانی که این کار برای اتصال قطعات الکترونیکی انجام می‌شود و رسانایی آن بسیار اهمیت دارد. این ناخالصی‌ها می‌تواند از رسانایی حداکثری اتصال جلوگیری کند. روغن لحیم از مواد شیمیایی تشکیل شده که با قرار گرفتن در دمای لحیم، به عنوان یک پاک‌کننده عمل می‌کند. همچنین با بالا بردن دما در حین اتصال، باعث بالا رفتن کیفیت نقطه اتصال می‌گردد.
از دیگر اهمیت‌های روغن لحیم این است که با بالا رفتن دما در قسمت مورد نظر، احتمال اکسایش در آینده بیشتر می‌شود. این روغن از این اتفاق جلوگیری کرده و باعث کند شدن روند اکسید می‌شود. بعضی از روغن لحیم‌ها نیز کشش سطحی را کم کرده و باعث جاری شدن راحت‌تر لحیم می‌شوند.
روش‌های لحیم کاری
لحیم کاری به سه روش انجام می‌شود که با توجه به کاربرد، از فلزات پرکننده متفاوتی در آنها استفاده می‌شود.
- لحیم کاری نرم با سرب و قلع
- لحیم کاری نقره
- لحیم کاری با برنج
روش مورد بحث ما لحیم کاری نرم که غالبا با سرب و قلع است، می‌باشد. در این روش فلز پرکننده با دمای کمتر از 450 درجه سلسیوس ذوب می‌شود. در این روش به علت حرارت کم، کمترین اثر را بر روی مواد می‌گذارد. برای همین است که از آن بیشتر برای قطعات الکترونیکی استفاده می‌شود. همچنین در این روش رسانایی آن نیز مهم بوده و از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
بردهای الکترونیکی
برای لحیم کاری قطعات بر روی بردهای الکترونیکی، میتوان از یک هویه دستی استفاده کرد. بسته به قطعات و جنس برد استفاده شده، باید از هویه 60 تا 100 وات با دماهای خروجی متفاوت استفاده نمود. در خط تولیدهایی که در تعداد زیاد تولید دارند، از حوضچه‌های قلع یا از امواج برای اتصال قطعات به برد استفاده می‌کنند. به این صورت که ابتدا قطعات روی برد چیده شده و با خمیر یا چسب کوچک محکم می‌شوند. سپس در نوار طی مسیر با حوضچه قلع محکم شده و ثابت می‌شوند.
جمع بندی
لحیم کاری از جمله فرآیندهای پرکاربرد در حوزه الکترونیک است که از آن برای اتصال قطعات به هم و یا اتصال قطعه به برد استفاده می‌شود. برای انجام این کار هم نیاز به تجهیزاتی چون هویه و سیم لحیم است. با در اختیار داشتن مهمترین تجهیزات لحیم کاری میتوان این کار را به بهترین شکل ممکن انجام داده و سبب برقراری اتصال صحیح بین قطعات شد.
