لحیم‌کاری یکی از روش‌های رایج برای اتصال دو قطعه فلزی است که بر پایه ذوب و انجماد آلیاژ لحیم انجام می‌شود. موفقیت این فرایند نه تنها به مهارت فرد اجراکننده، بلکه به قابلیت لحیم‌پذیری فلز مورد نظر نیز وابسته است. لازم به ذکر است که این روش برای اتصال همه‌ی فلزات مناسب نیست و بنابراین آگاهی از ویژگی‌ها و انواع فلزات قابل لحیم‌کاری اهمیت ویژه‌ای دارد. در این مطلب به معرفی این فلزات و بررسی خصوصیات آنها می‌پردازیم.
پیش از آن‌که به توضیح ویژگی‌های فلزات قابل لحیم‌کاری بپردازیم، بهتر است به طور خلاصه با مفهوم لحیم‌کاری آشنا شویم.
همان‌گونه که اشاره شد، لحیم‌کاری فرآیندی است که در آن قطعات فلزی به کمک هویه و آلیاژ لحیم به یکدیگر متصل می‌شوند. نکته مهم‌تر اینکه این اتصال، برگشت‌پذیر است و می‌توان در صورت نیاز، اجزای مونتاژ شده را از یکدیگر جدا کرد. به همین دلیل، از این تکنیک برای مونتاژ و دمونتاژ قطعات در صنایع مختلف، به‌ویژه الکترونیک، استفاده می‌شود.
ویژگی فلزاتی که به خوبی لحیم می‌شوند
برخی از فلزات به دلیل ماهیت و ساختار شیمیایی خود، پیوندهای فیزیکی یا شیمیایی محکمی با آلیاژ لحیم برقرار می‌کنند. از جمله متداول‌ترین این فلزات می‌توان به نقره، مس، برنج، برنز و فولاد اشاره کرد که به خوبی قابلیت لحیم شدن دارند. در مقابل، فلزاتی مانند چدن، تیتانیوم و آلومینیوم معمولاً نیازمند استفاده از آلیاژهای لحیم با نقطه ذوب بالاتر از نقطه ذوب خود این فلزات هستند تا اتصال مناسب حاصل شود.
در میان فلزات، سرب و قلع رایج‌ترین مواد مورد استفاده در لحیم‌کاری به شمار می‌روند. پیش از آن‌که سرب به عنوان ماده‌ای خطرناک برای محیط زیست شناخته شود، این عنصر به دلیل ویژگی‌هایی از جمله مقاومت در برابر شکنندگی، به طور گسترده در لحیم‌کاری مورد استفاده قرار می‌گرفت. معمولاً درصد اختلاط متداول برای لحیم نرم، نسبت ۶۰ درصد قلع به ۴۰ درصد سرب است.
با افزایش نگرانی‌ها نسبت به آثار زیان‌بار سرب، استفاده از لحیم‌های حاوی نقره به عنوان جایگزین مناسبی گسترش یافته است. به طور کلی، انواع مختلفی از ترکیبات لحیم وجود دارد که بسته به نوع کاربرد و اتصال مورد نظر، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
چه عواملی مانع لحیم‌کاری مناسب برخی از فلزات می‌شود؟
یکی از مهم‌ترین عواملی که مانع لحیم‌کاری مؤثر برخی از فلزات می‌شود، بالا بودن نقطه ذوب فلز نسبت به آلیاژ لحیم مورد استفاده است. علاوه بر این، موارد دیگری نیز می‌توانند کیفیت لحیم‌کاری را کاهش دهند، از جمله:
- اکسید شدن نوک هویه
- وجود آلودگی، چربی یا مواد زائد بر روی سطح فلز
- کافی نبودن دمای هویه
- پایین بودن دمای فلز هنگام لحیم‌کاری
همه این عوامل می‌توانند مانع ایجاد اتصال مطلوب و محکم بین قطعات فلزی شوند و در نهایت موجب کاهش کیفیت لحیم‌کاری گردند.
آیا می‌توان فلزاتی را که قابلیت لحیم‌کاری ندارند، لحیم‌پذیر کرد؟
در پاسخ به این سؤال باید گفت، اصولاً همه فلزات اصطلاحاً «لحیم‌پذیر» نیستند. با این حال، برخی فلزات که معمولاً لحیم‌کاری آنها دشوار است، ممکن است با به‌کارگیری روش‌ها و فرآیندهای خاص، لحیم‌پذیر شوند. به عنوان مثال، استفاده از آلیاژهای لحیم مناسب، اعمال لایه‌های واسط (مانند آبکاری یا قلع‌کاری سطح فلز)، یا به‌کارگیری فلاکس‌های ویژه می‌تواند امکان لحیم‌کاری را برای برخی فلزات کم‌لحیم‌پذیر یا غیرقابل لحیم‌کاری فراهم کند.
در نتیجه، اگرچه ذاتی هر فلزی ممکن است پیوند مناسبی با لحیم ایجاد نکند، اما به کمک اقدامات تخصصی، می‌توان لحیم‌پذیری بسیاری از این فلزات را افزایش داد.
جمع بندی
در این مطلب به بررسی فلزات قابل لحیم‌کاری، ویژگی‌های یک لحیم‌کاری خوب و عوامل مؤثر بر کیفیت آن پرداختیم. به طور کلی، پیش از آغاز لحیم‌کاری لازم است فلز مورد نظر را به‌درستی شناسایی کرده و از نقطه ذوب آن اطلاعات کافی داشته باشیم. همچنین تمیز بودن نوک هویه و اطمینان از داغ بودن کافی ابزار و فلز، نقش مهمی در موفقیت فرآیند لحیم‌کاری ایفا می‌کند.