لحیم‌کاری نرم یکی از پرکاربردترین روش‌ها در صنایع مختلف به‌ویژه الکترونیک و برق خودرو است. این روش با استفاده از آلیاژهای با نقطه ذوب پایین، امکان اتصال قطعات فلزی را بدون آسیب به ساختار اصلی آن‌ها فراهم می‌کند. در دوره آموزش برق خودرو و باتری‌سازی نیز، لحیم‌کاری به‌عنوان یک مهارت کلیدی برای اتصال سیم‌ها، دیودها و قطعات مدار آموزش داده میشود.
در این مطلب از صفر تا صد لحیم‌کاری نرم در برق خودرو را بررسی می‌کنیم؛ از تعریف و ابزارها گرفته تا مراحل انجام، مزایا و حتی استانداردهای زیست‌محیطی مرتبط با آن.
تعریف لحیم کاری نرم چیست؟
لحیم کاری اتصال دو قطعه هم جنس یا غیر هم جنس به هم را توسط فلز قلع لحیم کاری نرم گفته میشود .لحیم‌کاری نرم یکی از روش‌های پرکاربرد در اتصال قطعات الکترونیکی و فلزی است که در آن از مواد لحیم با نقطه ذوب پایین استفاده میشود. این روش برای ایجاد اتصالات قوی، رسانا و بادوام در مدارها و قطعات فلزی استفاده میشود، بدون اینکه قطعات به دمایی برسند که ساختار یا ویژگی‌های اصلی آن‌ها آسیب ببیند.
لحیم‌کاری نرم (Soft Soldering) فرآیندی است که در آن از آلیاژهای فلزی با دمای ذوب پایین‌تر از 450 درجه سانتی‌گراد استفاده میشود. معمولاً در این روش از ترکیبات قلع و سرب یا آلیاژهای قلع بدون سرب (در مدل‌های جدیدتر برای رعایت استانداردهای زیست‌محیطی) به عنوان ماده لحیم استفاده میشود.
ابزارهای مورد نیاز برای لحیم کاری نرم
- روغن لحیم کاری
- سیم لحیم کاری از جنس قلع و سرب با درصد های مختلف
- هویه که میتواند برقی و یا یک چکش مسی باشد.
هویه برقی :
برای کار های الکترونیکی 40 تا 60 وات و برای کارهای بزرگتر در قسمت برق خودرو دارای 100 الی 400 وات میباشد.
هویه سرچکشی:
این هویه از جنس فلز مس میباشد که جهت لحیم کاری آن را با حرارت مستقیم گاز یا چراغ سوئدی گرم مینماید.
ویژگی‌های لحیم کاری نرم
1. دمای پایین:
لحیم‌کاری نرم در دماهای پایین انجام میشود که به محافظت از قطعات حساس الکترونیکی کمک می‌کند.
2. ماده لحیم:
رایج‌ترین مواد لحیم شامل قلع-سرب (60/40 یا 63/37) و آلیاژهای قلع-نقره یا قلع-مس است. مواد بدون سرب برای کاربردهای مدرن ترجیح داده می‌شوند.
3. شار لحیم‌کاری:
برای تمیز کردن و آماده‌سازی سطح فلزات و جلوگیری از اکسیداسیون در طول فرآیند لحیم‌کاری، از ماده‌ای به نام شار استفاده میشود.
4. ابزارها:
از ابزارهایی مانند هویه برقی، پایه نگهدارنده هویه، اسفنج تمیزکننده، و گاهی پمپ قلع‌گیر یا سیم قلع‌گیر برای لحیم‌کاری نرم استفاده میشود
مراحل لحیم کاری نرم گام‌به‌گام
1. آماده‌سازی سطوح:
قطعات باید کاملاً تمیز و عاری از گردوغبار، روغن یا زنگ‌زدگی باشند. این کار باعث ایجاد یک اتصال قوی و پایدار میشود.
2. استفاده از شار:
شار برای بهبود جریان ماده لحیم روی سطح و حذف اکسیداسیون اعمال میشود.
3. گرم کردن قطعات:
با استفاده از هویه، ابتدا سطح موردنظر گرم میشود تا ماده لحیم به‌خوبی جریان یابد.
4. اضافه کردن لحیم:
لحیم باید به صورت یکنواخت روی محل اتصال اعمال شود تا تمام شکاف‌ها پر شود.
5. خنک کردن:
پس از تکمیل فرآیند، اجازه دهید اتصال به آرامی خنک شود. از حرکت دادن قطعات در حین خنک شدن خودداری کنید تا اتصال قوی و بدون ترک ایجاد شود.
کاربردهای لحیم کاری نرم
اتصال قطعات مانند مقاومت‌ها، خازن‌ها، و ترانزیستورها به بردهای مدار چاپی (PCB).
لحیم‌کاری نرم برای اتصال قطعات ظریف جواهرات و زیورآلات استفاده میشود.
در اتصال لوله‌های مسی یا فلزی که نیازی به تحمل دماهای بسیار بالا ندارند.
برای تعویض یا تعمیر قطعات خراب در مدارها
برای تعویض ذغال های استارت و همچنین برای تعویض دیود های دینام آلترناتوری و همچنین برای اتصال دو سیم به یکدیگر از روش لحیم کاری استفاده میشود.
مزایای لحیم‌کاری نرم
1. سهولت اجرا:
این روش نسبت به لحیم‌کاری سخت یا جوشکاری ساده‌تر و نیازمند ابزارهای پیچیده کمتری است.
2. صرفه‌جویی در انرژی:
به دلیل استفاده از دمای پایین، انرژی کمتری نسبت به روش‌های دیگر مصرف میشود.
3. محافظت از قطعات:
به دلیل دمای پایین، خطر آسیب به قطعات حساس کاهش می‌یابد.
4. انعطاف‌پذیری بالا:
این روش برای طیف گسترده‌ای از مواد و کاربردها مناسب است.
معایب لحیم‌کاری نرم در برق خودرو
1. محدودیت دمایی:
اتصالات لحیم نرم نمی‌توانند دماهای بالا را تحمل کنند و ممکن است در شرایط گرم خراب شوند.
2. استحکام مکانیکی پایین:
نسبت به لحیم‌کاری سخت یا جوشکاری، استحکام مکانیکی کمتری دارند و برای کاربردهای سنگین مناسب نیستند.
3. حساسیت به خوردگی:
در صورت باقی ماندن شار روی سطح، اتصال ممکن است در طول زمان دچار خوردگی شود.
استانداردهای زیست‌محیطی در لحیم کاری نرم
در سال‌های اخیر، استفاده از لحیم‌های بدون سرب به دلیل نگرانی‌های زیست‌محیطی و تأثیر سرب بر سلامتی انسان افزایش یافته است. استانداردهای مانند RoHS (محدودیت مواد خطرناک) باعث شده‌اند که بیشتر تولیدکنندگان به آلیاژهای بدون سرب روی آورند.
نتیجه‌گیری لحیم کاری نرم
در برق خودرو
لحیم‌کاری نرم یکی از روش‌های کلیدی در صنایع الکترونیک، لوله‌کشی و حتی هنرهای دستی است که به دلیل دمای پایین و کاربری آسان، بسیار محبوب است. اگرچه محدودیت‌هایی مانند تحمل دمای پایین دارد، اما همچنان به عنوان روشی اقتصادی و کارآمد برای ایجاد اتصالات الکتریکی و مکانیکی استفاده میشود.
یکی از منابع : راهنمای لحیم‌کاری دانشگاه نیویورک (NYU)
