یکی از فرآیندهای مهم صنعت الکترونیک لحیم کاری است که موجب جوش و اتصال دو قطعه می‌شود بنابراین در این مقاله قصد داریم شما را با لحیم کاری سخت و همچنین تفاوت آن با لحیم کاری نرم آشنا کنیم. از آنجایی که اتصال قطعات در صنعت امر مهم و حیاتی است، فرآیند لحیم کاری باید با دقت و به صورت اصلی صورت بگیرد. در صورتی که اصولی اتفاق نیفتد اتصال و جوش به خوبی برقرار نخواهد شد و به اصطلاح لحیم سرد رخ می‌دهد. در صنعت لحیم کاری به دو دسته لحیم کاری نرم و سخت تقسیم می‌شود. هر کدام از این نوع لحیم کاری‌ها طی یک فرآیند خاصی انجام می‌شود.
مفهوم لحیم کاری سخت یا بریزکاری چیست؟
به طور کلی به اتصال بین دو فلز یا دو ماده که در آن فلز پایه تغییر نکند و ذوب نشود و ماده پر کننده ذوب موجب اتصال شود، لحیم کاری سخت یا بریزکاری گفته می‌شود. در انجام این نوع لحیم کاری دما آن باید بالاتر از 450 درجه سلسیوس یا کمتر از دمای ذوب فلز پایه باشد. در زبان انگلیسی به لحیم کاری سخت همان Brazing گفته می‌شود.
در این روش دمای ذوب فلز پرکننده از فلز پایه کمتر خواهد بود. این روش به نسبت جوشکاری تفاو‌ت‌هایی نیز دارد. به عنوان مثال در روش لحیم کاری فلز پایه ذوب نمی‌شود. همچنین تفاوت این لحیم کاری به نسبت نرم این است که دمای انجام در آن بالاتر است. در این روش قطعات به یکدیگر چسبیده و فاصله کمتری دارند.
تفاوت لحیم کاری سخت و نرم در چیست؟
در قسمت بالا با نوع فرآیند و دمای آن آشنا شدید، اما بهتر است با تفاوت لحیم کاری نرم و سخت نیز آشنا شوید. چرا به یک فرآیند لحیم کاری، سخت و به دیگری نرم گفته می‌شود؟ در ادامه به بررسی کامل تفاوت این دو فرآیند پرداخته‌ایم.
- لحیمکاری نرم (Soldering) با هویه انجام می‌شود. در واقع دمای لحیم کاری در فرآیند نرم متفاوت بوده و نقطه ذوب ماده پر کننده در آن کمتر از 450 درجه سانیتگراد است.
- لحیمکاری سخت (Brazing) به فرآیندی گفته می‌شود که نقطه ذوب ماده پرکننده در آن بالا و تقریبا بیش از 450 درجه سانتیگراد است. نقطه ذوب ماده پر کننده در این فرآیند همواره از نقطه ذوب فلز پایه کمتر خواهد بود.
- در فرآیند بریزینگ سرعت جوش بالاست و به منظور از کاربرد آن به نسبت لحیم نرم بیشتر است.
- اگر از صنایع مختلف از روش لحیم سخت به روش اتوماتیک بهره بگیرند، درصد خطای انسانی بسیار کمتر خواهد بود.
- استحکام بین فلزات در بریزکاری به نسبت بالا بوده و حدودا برابر با 600 مگا پاسکال است.
برای اطلاعات بیشتر درباره ی لحیم کاری نرم به ادامه مطلب مراجعه کنید.
مزایای لحیم کاری سخت چیست؟
امروزه در صنایع مختلف از این لحیم کاری برای اتصال بسیاری از فلزات و همچنین مواد مختلف استفاده می‌کنند. بریزکاری مزایای بسیار زیادی دارد که در ادامه به چندین ویژگی این مدل از لحیم کاری اشاره کردیم:
- یکی از خواص یا مزایای این نوع فرایند لحیم، استحکام بسیار قوی و بالا بین فلزات است. این اتصال به آسانی از بین نخواهد رفت و برای مدت بسیار زیاد و طولانی مدت برقرار خواهد ماند.
- مزیت دیگر بریزکاری این است که به وسیله آن می‌توانید دو فلز همجنس یا غیر همجنس را به یکدیگر متصل کنید. در واقع در این مدل از لحیم محدودیت در جنس و نوع اتصال وجود ندارد و برای انواع و اقسام فلزات به خوبی قابل پیاده‌سازی است.
- شاید برایتان کمی عجیب و جالب به نظر برسد اما از این روش علاوه بر اتصال دو فلز، برای سرامیک‌ها نیز استفاده می‌کنند.
- با بهره از فرآیند لحیم سخت، می‌توانید به تولیدات انبوهی دست پیدا کنید و در این فرآیند تولید هزینه‌ها را به حد چشمگیری کاهش دهید.
- بریزینگ به دو روش دستی یا اتوماتیک قابل انجام است. بسته به نوع اتصال و اجزای فرآیند می‌تواند یک نوع را انتخاب کنید. البته فراموش نکنید که در روش اتومات خطای انسانی به نسبت کمتر خواهد بود.
- این روش لحیم کاری برای قطعات بزرگ، کوچک، ضخیم، نازک و حتی اتصالات نبشی قابل پیاده‌سازی و انجام است.
آلیاژ های مورد استفاده برای فرایند لحیم سخت کدامند؟
همانطور که در بالاتر مطالعه کردید این روش برای بسیاری از فلزات کاربردی و قابل استفاده است. اما به طور کلی می‌توان گفت برخی فلزها گزینه بهتری برای لحیم هستند یا به عبارتی فرآیند بریزکاری روی آنها بهتر جواب می‌دهد. برخی از این فلزات عبارتند از:
· آلیاژ برنج
برنج اولین فلز مناسب برای استفاده در فرایند لحیم است. ساختار این فلز به گونه‌ایست که می‌توان از آن در عملیات لحیم بهتر استفاده کرد. از برنج در ساخت لوازم سرگرمی و همچنین زیورآلات نیز بهره می‌برند. نقاط این فلز به وسیله لحیم به راحتی به یکدیگر متصل می‌شوند. در واقع این ماده بهترین و سازگارترین فلزی شناخته شده است که از آن برای بریزکاری می‌توان استفاده کرد.
· آلومینیوم
یکی دیگر از فلزها و آلیاژهایی که می‌توان در فرآیند بریز از آن استفاده نمود، آلومینیوم است. البته باید به این نکته توجه کنید که برای اتصال قطعات آلومینیومی از طریق لحیم باید از تجهیزات و هویه مناسب بهره بگیرید. در غیراینصورت شما اتصال دقیق و اصولی نخواهید داشت.
· سرب
در گذشته اکثر فلزات بر پایه سرب بودند و از آنها در صنایع مختلف به طور گسترده‌ای استفاده می‌کردند. اما به دلیل اثرات خطرناکی که سرب برای بدن و همچنین محیط زیست دارد، پس از مدت استفاده از آن ممنوع اعلام شد. با این وجود یکی از فلزات مناسب عملیات لحیم سرب است.
· مس
یکی از آلیاژهایی که به راحتی قابلیت لحیم دارد، مس است. از این ماده در ساخت بسیاری از ظروف و همچنین مواد تزئینی بهره می‌گیرند.
· نقره و طلا
یکی دیگر از آلیاژهایی که به راحتی می‌توانید از آن ها در فرایند لحیم استفاده کنید، طلا و نقره است. نقره و طلا فلزات با ارزشی هستند که در اغلب موارد در ساخت جواهرات و زیورآلات مورد استفاده قرار می‌گیرند. این فلزات را می‌توانند به راحتی با لحیم به یکدیگر جوش دهند.
همانطور که در بالا آشنا شدید برخی از فلزات به راحتی با بهره از فرآیند لحیم به یکدیگر متصل می‌شوند و مشکلی برای اتصال و جوش ندارند. اما در این میان فلزاتی از قبیل آهن، نیکل و فولاد نرم به صورت دشوارتری قابل لحیم هستند. به عبارتی آنها کاندیدای خوبی برای این کار نیستند.
سخن پایانی
در این مقاله سعی بر آن بود که با لحیم کاری سخت آشنا شده و مطالبی درباره آن گفته شود. در بخش دوم این مقاله مطالب کاربردی تری در زمینه این نوع فرایند لحیم مطرح خواهد شد.
