टांका लगाने वाले लोहा, तकनीकी विशेषताओं और चयन के लिए सिफारिशों का वर्गीकरण
सोल्डर चुनते समय, आपको निम्नलिखित सिद्धांतों द्वारा निर्देशित किया जाना चाहिए:
1) सोल्डर किए गए हिस्सों का पिघलने का तापमान सोल्डर के पिघलने के तापमान से अधिक होना चाहिए,
2) आधार सामग्री की अच्छी वेटबिलिटी सुनिश्चित की जानी चाहिए,
3) आधार सामग्री और सोल्डर के थर्मल विस्तार के गुणांक के मान भी करीब होना चाहिए,
4) सबसे कम मिलाप विषाक्तता,
5) मिलाप को आधार सामग्री के यांत्रिक गुणों का उल्लंघन नहीं करना चाहिए और इसके साथ एक गैल्वेनिक जोड़ी बनाना चाहिए, जिससे ऑपरेशन के दौरान तीव्र क्षरण होता है,
6) मिलाप के गुणों को समग्र रूप से निर्माण के लिए तकनीकी और परिचालन आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए (ताकत, विद्युत चालकता, संक्षारण प्रतिरोध, ठंड प्रतिरोध, आदि),
7) एक सीमित क्रिस्टलीकरण अंतराल वाले सोल्डर को सोल्डरिंग के लिए सतह की तैयारी की गुणवत्ता की आवश्यकता होती है और एक सटीक केशिका अंतर सुनिश्चित करता है, बड़े अंतराल के साथ समग्र सोल्डर का उपयोग करना बेहतर होता है,
8) उच्च वाष्प दबाव वाले जस्ता और अन्य धातुओं के बिना स्व-पानी वाले सोल्डर, एक सुरक्षात्मक गैस वातावरण में वैक्यूम टांका लगाने और टांका लगाने के लिए सबसे उपयुक्त हैं,
9) गैर-धातु भागों को टांका लगाने के लिए, उच्चतम रासायनिक आत्मीयता वाले तत्वों के योजक वाले सोल्डर का उपयोग किया जाता है (सिरेमिक और ग्लास के लिए - ज़िरकोनियम, हेफ़नियम, इंडियम, टाइटेनियम के साथ)।
सोल्डर को कई मानदंडों के अनुसार वर्गीकृत किया गया है:
1. गलनांक द्वारा:
ए) कम तापमान (450 डिग्री तक टीएम, गैलियम, इंडियम, टिन, बिस्मथ, जस्ता, सीसा और कैडमियम पर आधारित): विशेष रूप से हल्का पिघलने (145 डिग्री तक टीएम), कम पिघलने (टीएम = 145 .. 450 डिग्री) );
बी) उच्च तापमान (तांबा, एल्यूमीनियम, निकल, चांदी, लोहा, कोबाल्ट, टाइटेनियम के आधार पर 450 डिग्री से अधिक टीएम): मध्यम पिघलने (टीएम = 450 ... 1100 डिग्री), उच्च पिघलने (टीएम = 1100 ... 1850 डिग्री। ), आग रोक (1850 डिग्री से अधिक टीएम।)।
2. पिघलने के प्रकार से: पूरी तरह से और आंशिक रूप से पिघलने (समग्र, ठोस भराव और कम पिघलने वाले हिस्से से)।
3. सोल्डर प्राप्त करने की विधि के अनुसार - सोल्डरिंग प्रक्रिया (संपर्क-प्रतिक्रियाशील सोल्डरिंग) में तैयार और गठित। संपर्क प्रतिक्रियाशील सोल्डरिंग में, सोल्डर बेस मेटल, स्पेसर्स (पन्नी), कोटिंग्स को पिघलाकर या धातु को फ्लक्स से विस्थापित करके बनाया जाता है।
4. मिलाप की संरचना में मुख्य रासायनिक तत्व (50% से अधिक सामग्री): इंडियम, गैलियम, टिन, मैग्नीशियम, जस्ता, एल्यूमीनियम, तांबा, चांदी, सोना, निकल, कोबाल्ट, लोहा, मैंगनीज, पैलेडियम, टाइटेनियम, नाइओबियम, जिरकोनियम, वैनेडियम, दो तत्वों के मिश्रित सोल्डर।
5. प्रवाह निर्माण की विधि द्वारा: लिथियम, बोरोन, पोटेशियम, सिलिकॉन, सोडियम युक्त फ्लक्सिंग और स्व-प्रवाह। फ्लक्स का उपयोग ऑक्साइड को हटाने और किनारों को ऑक्सीकरण से बचाने के लिए किया जाता है।
6.सोल्डर उत्पादन तकनीक द्वारा: दबाया, खींचा, मुद्रित, लुढ़का हुआ, कास्ट, sintered, अनाकार, कसा हुआ।
7. सोल्डर के प्रकार से: स्ट्रिप, वायर, ट्यूबलर, स्ट्रिप, शीट, कम्पोजिट, पाउडर, पेस्ट, टैबलेट, एंबेडेड।
कम तापमान वाले सोल्डरों में, टिन के लिए सबसे आम लेड सोल्डर हैं (60% की टिन सामग्री के साथ Tm = 183 डिग्री)। टिन की मात्रा 30 ... 60%, Tm = 145 ... 400 डिग्री के भीतर भिन्न हो सकती है। इस तत्व की उच्च सामग्री के साथ, पिघलने का तापमान कम हो जाता है और मिश्र धातुओं की तरलता बढ़ जाती है।
चूंकि टिन और लेड की मिश्र धातु क्षय के लिए प्रवण होती है और टांका लगाने के दौरान धातुओं के साथ अच्छी तरह से बातचीत नहीं करती है, इसलिए इन सोल्डरों की संरचना में जस्ता, एल्यूमीनियम, चांदी, कैडमियम, सुरमा, तांबे के मिश्र धातु योजक पेश किए जाते हैं।
कैडमियम यौगिक मिलाप के गुणों में सुधार करते हैं, लेकिन उनमें विषाक्तता बढ़ जाती है। अलौह धातुओं - तांबा, एल्यूमीनियम, पीतल और जस्ता मिश्र धातुओं को टांका लगाने के लिए उच्च जस्ता सामग्री वाले सोल्डर का उपयोग किया जाता है। टिन सोल्डर लगभग 100 डिग्री के तापमान तक गर्मी प्रतिरोधी होते हैं, सीसा - 200 डिग्री तक। उष्णकटिबंधीय जलवायु में सीसा भी तेजी से संक्षारित होता है।
सबसे कम तापमान वाले सोल्डर गैलियम (Tm = 29 °) युक्त फॉर्मूलेशन हैं। टिन-गैलियम सोल्डर में टीएम = 20 डिग्री है।
बिस्मथ सोल्डर के पास Tm = 46 … 167 डिग्री है। जमने के दौरान ऐसे सोल्डरों की मात्रा बढ़ जाती है।
इंडियम का गलनांक 155 डिग्री है। इंडियम सोल्डर उनका उपयोग विस्तार के विभिन्न तापमान गुणांक (उदाहरण के लिए, क्वार्ट्ज ग्लास के साथ संक्षारण प्रतिरोधी स्टील) के साथ टांका लगाने वाली सामग्री के लिए किया जाता है, क्योंकि इसमें उच्च प्लास्टिसिटी का गुण होता है।इंडियम में ऑक्सीकरण प्रतिरोध, क्षार संक्षारण प्रतिरोध, अच्छी विद्युत और तापीय चालकता और गीलापन है।
उच्च तापमान वाले सोल्डरों में, सबसे अधिक फ़्यूज़िबल कॉपर-आधारित यौगिक हैं। कॉपर सोल्डर का उपयोग टांका लगाने वाले स्टील और कच्चा लोहा, निकल और इसकी मिश्र धातुओं के साथ-साथ वैक्यूम सोल्डरिंग में किया जाता है। कॉपर-फॉस्फोरस सोल्डर (7% तक फॉस्फोरस सामग्री) का उपयोग सिल्वर सोल्डर के विकल्प के रूप में तांबे को टांका लगाने के लिए किया जाता है।
उनके पास चांदी और मैंगनीज एडिटिव्स के साथ उच्च प्लास्टिसिटी कॉपर सोल्डर हैं। यांत्रिक गुणों को बेहतर बनाने के लिए, निकल, जस्ता, कोबाल्ट, लोहा, क्षार धातु, बोरान और सिलिकॉन के योजक पेश किए जाते हैं।
कॉपर-जिंक अधिक दुर्दम्य (900 डिग्री से अधिक टीएम। 39% तक जस्ता की मात्रा के साथ), सोल्डरिंग कार्बन स्टील्स और विभिन्न सामग्रियों के लिए उपयोग किया जाता है। वाष्पीकरण के रूप में जिंक की हानि सोल्डर के गुणों को बदल देती है और स्वास्थ्य के साथ-साथ कैडमियम के धुएं के लिए भी हानिकारक है। इस प्रभाव को कम करने के लिए, सोल्डर में सिलिकॉन डाला जाता है।
संक्षारण प्रतिरोधी स्टील्स से बने सोल्डरिंग भागों के लिए उपयुक्त कॉपर-निकल सोल्डर। निकल घटक Tm को बढ़ाता है। इसे कम करने के लिए सोल्डर में सिलिकॉन, बोरॉन और मैंगनीज डाला जाता है।
सिल्वर सोल्डर "कॉपर-सिल्वर" सिस्टम (टीएम = 600 ... 860 डिग्री) के रूप में बनाए जाते हैं। सिल्वर सोल्डर में एडिटिव्स होते हैं जो टीएम (टिन, कैडमियम, जिंक) को कम करते हैं और जोड़ों की ताकत (मैंगनीज और निकल) बढ़ाते हैं। सिल्वर सोल्डर सार्वभौमिक हैं और सोल्डरिंग धातुओं और गैर-धातुओं के लिए उपयोग किए जाते हैं।
गर्मी प्रतिरोधी स्टील्स को टांका लगाते समय, "निकल-मैंगनीज" प्रणाली से निकेल के लिए सोल्डर का उपयोग करें। और बोरॉन।
एल्युमिनियम सोल्डरिंग को कॉपर, जिंक, सिल्वर और सिलिकॉन टीएम की कमी के साथ एल्युमिनियम सोल्डर किया जाता है। अंतिम तत्व एल्यूमीनियम के साथ सबसे अधिक संक्षारण प्रतिरोधी प्रणाली बनाता है।
दुर्दम्य धातुओं (मोलिब्डेनम, नाइओबियम, टैंटलम, वैनेडियम) की सोल्डरिंग को जिरकोनियम, टाइटेनियम और वैनेडियम पर आधारित शुद्ध या समग्र उच्च तापमान वाले सोल्डर के साथ किया जाता है। टंगस्टन सोल्डरिंग सिस्टम "टाइटेनियम-वैनेडियम-नाइओबियम", "टाइटेनियम-जिरकोनियम-नाइओबियम", आदि के जटिल सोल्डर से उत्पादित होता है।
सोल्डर के गुणों और उनकी रासायनिक संरचना को टेबल्स 1-6 में दिखाया गया है।
टेबल 1. अल्ट्रा-लो मेल्टिंग सोल्डर
तालिका 2. कुछ कम तापमान वाले मिश्र धातुओं के गुण
तालिका 3. चांदी / तांबे के अतिरिक्त टिन सोल्डर के गुण
तालिका 4 (भाग 1) टिन और सीसे के लिए सोल्डर के गुण
तालिका 5. सिल्वर एडिटिव्स के साथ इंडियम, लेड या टिन पर आधारित सोल्डर के गुण
सीसा रहित सोल्डरिंग प्रौद्योगिकियां: सैक सोल्डर और प्रवाहकीय चिपकने वाले