به گزارش بازرگانی سلیمانی؛ لحیم کاری فرایند اتصال دو یا چند قطعه الکترونیکی به یکدیگر از طریق ذوب شدن لحیم در اطراف محل اتصال است. لحیم در اصل یک آلیاژ فلز است که با گرما ذوب می شود و در اثر خنک شدن، جامد می شود و بین قطعات پیوند الکتریکی قوی ایجاد می کند.

اگر تاکنون فقط یک دستگاه الکترونیکی را باز کرده باشید، حتما مشاهده کرده اید که قطعات آن با استفاده از تکنیک لحیم کاری به یکدیگر متصل شده اند. شناخت انواع روش های لحیم کاری مثل روش لحیم کاری سخت و روش لحیم کاری نرم برای مهندسان، تکنسین ها و تعمیرکاران حوزه الکترونیک بسیار مهم است و جزو مهارت هایی است که حتما باید بیاموزند.

انواع روش های لحیم کاری

قبل از پرداختن به انواع روش های لحیم کاری ، بهتر است ابتدا این فرایند را مورد تجزیه و تحلیل قرار دهیم. وسایل الکترونیکی و الکتریکی دارای قطعات فلزی بزرگ و کوچک هستند. در واقع با اتصال این قطعات به یکدیگراست که یک وسیله الکترونیکی ساخته می شود. گاهی این قطعات دچار مشکل می شوند و نیاز به تعمیر یا تعویض پیدا می کنند. برای این کار از تکنیک لحیم کاری استفاده می شود.

لحیم کاری با روش های مختلفی قابل انجام است. البته هدف نهایی یک چیز است ولی با توجه به نوع قطعات ممکن است روش های مختلفی برای لحیم کاری آن قطعه به کار گرفته شود.

همانطور که در شکل بالا مشهود است، لحیم کاری به دو دسته تقسیم می شود :

• لحیم کاری نرم (Soft Soldering)
• لحیم کاری سخت (Hard Soldering) : لحیم کاری سخت خود به دو دسته تقسیم می شود :

1. لحیم کاری نقره (Silver Soldering)
2. بریزینگ (Brazing)

در ادامه به طور جداگانه و مفصل به توضیح هر یک از روش های مذکور خواهیم پرداخت.

لحیم کاری نرم چیست ؟

روش لحیم کاری نرم معمولا در الکترونیک استفاده می شود. در واقع این روش، فرآیندی برای نصب قطعات ترکیبی بسیار ریز با دمای مایع شدن پایین است که در حین لحیم کاری شکسته شده اند و در دمای بالا انجام می شود. اغلب از آلیاژ قلع-سرب به عنوان پرکننده فضا در لحیم کاری نرم استفاده می کنند. دمای مایع شدن آلیاژ پرکننده نباید زیر ۴۰۰ درجه سانتی گراد باشد. در این روش از مشعل گاز به عنوان منبع گرما دهنده استفاده می کنند.

البته لازم به ذکر است که از آلیاژ قلع – روی و هچنین از آلیاژ روی – آلومینیوم  (برای اتصال آلومینیوم)، از آلیاژ کادمیوم – نقره (برای قدرت در دمای بالا)، از آلیاژ قلع – بیسموت و قلع – نقره (برای محصولات الکتریکی) و از آلیاژ سرب – نقره (برای استحکام بالاتر از دمی اتاق و تضعیف تقابل) نیز در این نوع روش لحیم کاری استفاده می شود.

لحیم کاری سخت چیست ؟

لحیم کاری سخت نیز یکی از روش های لحیم کاری است. این نوع لحیم کاری، نسبت به لحیم کاری نرم، اتصال قوی تری ایجاد می کند. در این روش، یک لحیم کاری جامد، دو عنصر فلز را با پخش شدن در منافذ قطعه که به علت دمای بالا ایجاد می شوند، به هم متصل می کند.

فلز پرکننده در این روش در دمای بیش از ۴۵۰ درجه سانتی گراد ذوب می شود و دمای ذوب آن از فلز پایه کمتر است.

همانطور که پیش تر اشاره شد، لحیم کاری سخت خود به دو دسته تقسیم می شود :

• لحیم کاری نقره :

این روش از آلیاژ حاوی نقره به عنوان فلز پرکننده فضا استفاده می شود و به عنوان یک روش بدون کثیفی شناخته می شود.

• بریزینگ :

در این روش از فلز برنج به عنوان فلز پرکننده فضا استفاده می شود. این روش برای اتصال دو ترمینال فلزات پایه با تشکیل پرکننده فضای فلزی مایع است که با کشش یک لوله از طریق اتصالات عبور می کند و خنک می شود تا از راه انتشار و مغناطیس اتمی یک اتصال جامد ایجاد نماید.

تفاوت لحیم کاری سخت و نرم

قطعا با مطالعه بخش های قبلی متوجه تفاوت لحیم کاری سخت و نرم شده اید. با این حال قصد داریم در این قسمت به ذکر تفاوت های لحیم کاری سخت با لحیم کاری ماده بپردازیم :

• لحیم کاری نرم با هویه انجام می شود و نقطه ذوب ماده پرکننده در فرایند لحیم کاری زیر ۴۵۰ درجه سانتی گراد می باشد ولی در لحیم کاری سخت، نقطه ذوب ماده پرکننده بالای ۴۵۰ درجه سانتی گراد است.
• سرعت جوش در لحیم کاری سخت بیشتر از لحیم کاری نرم است.
• استحکام بین فلزات در روش بریزینگ بسیار بالا است، یعنی حدودا ۶۰۰ مگا پاسکال است ولی استحکام صورت گرفته در لحیم کاری نرم به این اندازه نیست.

مزایای لحیم کاری سخت چیست ؟

احتمالا تا به اینجای مقاله متوجه مزایای لحیم کاری سخت شده اید. در ادامه به ذکر مزایای بیشتر این روش خواهیم پرداخت :

• اتصال صورت گرفته در لحیم کاری سخت بسیار قوی است و به این راحتی از بین نمی رود و تا مدت های بسیار طولانی برقرار می ماند.
• در لحیم کاری سخت، محدودیتی برای اتصال فلزها نیست. به عبارت دیگر، در این روش هم می توان دو فلز هم جنس یا غیرهم جنس را به یکدیگر متصل کرد.
• از روش لحیم کاری سخت علاوه بر اتصال فلزات، برای اتصال سرامیک ها نیز می توان بهره برد.
• لحیم کاری سخت هم به صورت دستی و هم اتوماتیک قابل نجام است. البته انتخاب روش دستی یا اتومات به اجزا و موارد دیگر بستگی دارد.
• لحیم کاری سخت برای انواع قطعات کوچک، بزرگ، نازک، ضخیم اتصالات نبشی قابل انجام می باشد و محدودیتی از این لحاظ وجود ندارد.

سوالات مخاطبان:

لحیم کاری نرم بیشتر برای چه کارهایی استفاده می شود؟

لحیم کاری نرم بیشتر برای اتصالات الکترونیکی، سیم کشی ها مدارهای چاپی که ممکن است دمای بالا به قطعات حساس آسیب وارد نماید، به کار می رود.

مزیت لحیم کاری سخت نسبت به لحیم کاری نرم چیست؟

لحیم کاری سخت به دلیل استحکام مکانیکی بالاتر، مقاومت در برابر فشار و دما، برای اتصالات صنعتی، سیستم های لوله کشی و ساخت قطعات فلزی پر کاربردتر است.

آیا لحیم کاری سخت به تجهیزات خاصی نیاز دارد؟

بله، چون دمای کار بالاست، معمولا از مشعل گازی، کوره یا تجهیزات گرمایشی القایی استفاده می شود. همچنین، استفاده از فلاکس مناسب و رعایت ایمنی از اهمیت بالایی برخوردار است.

در چه موارد استفاده از لحیم کاری نرم توصیه نمی شود؟

در مواردی که قطعات در معرض فشار مکانیکی بالا، دمای زیاد یا ارتعاش شدید قرار دارند، استفاده از لحیم کاری نرم توصیه نمی شود.