सोल्डरिंग इस्त्रीचे वर्गीकरण, तांत्रिक वैशिष्ट्ये आणि निवडीसाठी शिफारसी
सोल्डर निवडताना, आपल्याला खालील तत्त्वांद्वारे मार्गदर्शन केले पाहिजे:
1) सोल्डर केलेल्या भागांचे वितळण्याचे तापमान सोल्डरच्या वितळण्याच्या तापमानापेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे,
२) बेस मटेरियलची चांगली ओलेपणा सुनिश्चित करणे आवश्यक आहे,
3) बेस मटेरियल आणि सोल्डरच्या थर्मल विस्ताराच्या गुणांकांची मूल्ये देखील जवळ असावीत,
4) सर्वात कमी सोल्डर विषाक्तता,
5) सोल्डरने मूळ सामग्रीच्या यांत्रिक गुणधर्मांचे उल्लंघन करू नये आणि त्याच्यासह गॅल्व्हॅनिक जोडी तयार करू नये, ज्यामुळे ऑपरेशन दरम्यान तीव्र गंज होते,
6) सोल्डरच्या गुणधर्मांनी संपूर्ण बांधकामासाठी तांत्रिक आणि ऑपरेशनल आवश्यकता पूर्ण केल्या पाहिजेत (शक्ती, विद्युत चालकता, गंज प्रतिकार, थंड प्रतिकार इ.),
7) मर्यादित क्रिस्टलायझेशन अंतराल असलेल्या सोल्डरना सोल्डरिंगसाठी पृष्ठभागाच्या तयारीची गुणवत्ता आवश्यक असते आणि अचूक केशिका अंतर सुनिश्चित करते, मोठ्या अंतरांसह संयुक्त सोल्डर वापरणे चांगले असते,
8) उच्च वाष्प दाब असलेल्या जस्त आणि इतर धातूंशिवाय स्वयं-पाणी देणारे सोल्डर, संरक्षणात्मक वायू वातावरणात व्हॅक्यूम सोल्डरिंग आणि सोल्डरिंगसाठी सर्वात योग्य आहेत,
9) नॉन-मेटलिक पार्ट्स सोल्डरिंगसाठी, सर्वात जास्त रासायनिक आत्मीयता असलेल्या घटकांचे ऍडिटीव्ह असलेले सोल्डर वापरले जातात (सिरेमिक्स आणि काचेसाठी - झिरकोनियम, हॅफनियम, इंडियम, टायटॅनियमसह).
सोल्डरचे अनेक निकषांनुसार वर्गीकरण केले जाते:
1. वितळण्याच्या बिंदूद्वारे:
अ) कमी-तापमान (गॅलियम, इंडियम, टिन, बिस्मथ, जस्त, शिसे आणि कॅडमियमवर आधारित 450 अंशांपर्यंत Tm): विशेषत: प्रकाश वितळणे (Tm 145 अंशांपर्यंत), कमी वितळणे (Tm = 145 .. 450 अंश) );
ब) उच्च तापमान (तांबे, अॅल्युमिनियम, निकेल, चांदी, लोह, कोबाल्ट, टायटॅनियमवर आधारित 450 अंशांपेक्षा जास्त Tm): मध्यम वितळणे (Tm = 450 ... 1100 अंश), उच्च वितळणे (Tm = 1100 ... 1850 अंश. ), रेफ्रेक्ट्री (टीएम 1850 अंशांपेक्षा जास्त.).
2. वितळण्याच्या प्रकारानुसार: पूर्णपणे आणि अंशतः वितळणे (संमिश्र, घन फिलर आणि कमी-वितळणारे भाग).
3. सोल्डर मिळविण्याच्या पद्धतीनुसार - सोल्डरिंग प्रक्रियेत तयार आणि तयार केलेले (संपर्क-प्रतिक्रियाशील सोल्डरिंग). संपर्क प्रतिक्रियात्मक सोल्डरिंगमध्ये, सोल्डर बेस मेटल, स्पेसर (फॉइल), कोटिंग्ज वितळवून किंवा फ्लक्समधून धातू विस्थापित करून तयार केले जाते.
4. सोल्डरच्या रचनेतील मुख्य रासायनिक घटकाद्वारे (50% पेक्षा जास्त सामग्री): इंडियम, गॅलियम, टिन, मॅग्नेशियम, जस्त, अॅल्युमिनियम, तांबे, चांदी, सोने, निकेल, कोबाल्ट, लोह, मॅंगनीज, पॅलेडियम, टायटॅनियम, निओबियम, झिरकोनियम, व्हॅनेडियम, दोन घटकांचे मिश्रित सोल्डर.
5. प्रवाह निर्मितीच्या पद्धतीनुसार: लिथियम, बोरॉन, पोटॅशियम, सिलिकॉन, सोडियम असलेले फ्लक्सिंग आणि सेल्फ-फ्लोइंग. फ्लक्सचा वापर ऑक्साइड काढून टाकण्यासाठी आणि ऑक्सिडेशनपासून कडा संरक्षित करण्यासाठी केला जातो.
6.सोल्डर उत्पादन तंत्रज्ञानाद्वारे: दाबलेले, काढलेले, स्टँप केलेले, रोल केलेले, कास्ट केलेले, सिंटर्ड, आकारहीन, किसलेले.
7. सोल्डरच्या प्रकारानुसार: पट्टी, वायर, ट्यूबलर, पट्टी, शीट, संमिश्र, पावडर, पेस्ट, टॅब्लेट, एम्बेडेड.
कमी-तापमान सोल्डरमध्ये, सर्वात सामान्य म्हणजे टिनसाठी लीड सोल्डर (Tm = 183 अंश टिन सामग्रीसह 60%). टिन सामग्री 30 ... 60%, Tm = 145 ... 400 अंशांच्या आत बदलू शकते. या घटकाच्या उच्च सामग्रीसह, वितळण्याचे तापमान कमी होते आणि मिश्रधातूंची तरलता वाढते.
कथील आणि शिशाचे मिश्र धातु विघटन होण्यास प्रवण असल्याने आणि सोल्डरिंग दरम्यान धातूंशी चांगले संवाद साधत नाही, या सोल्डरच्या रचनेत झिंक, अॅल्युमिनियम, चांदी, कॅडमियम, अँटिमनी, तांबे यांचे मिश्र धातु जोडले जातात.
कॅडमियम संयुगे सोल्डरचे गुणधर्म सुधारतात, परंतु त्यांनी विषारीपणा वाढविला आहे. उच्च जस्त सामग्री असलेल्या सोल्डरचा वापर नॉन-फेरस धातू - तांबे, अॅल्युमिनियम, पितळ आणि जस्त मिश्र धातुंच्या सोल्डरिंगसाठी केला जातो. टिन सोल्डर सुमारे 100 अंश तापमानापर्यंत उष्णता-प्रतिरोधक असतात, शिसे - 200 अंशांपर्यंत. उष्णकटिबंधीय हवामानात शिसे देखील झपाट्याने खराब होते.
सर्वात कमी तापमानाचे सोल्डर म्हणजे गॅलियम (Tm = 29 °) असलेली फॉर्म्युलेशन. टिन-गॅलियम सोल्डरमध्ये Tm = 20 अंश असते.
बिस्मथ सोल्डरमध्ये Tm = 46 … 167 अंश असतात. सॉलिडिफिकेशन दरम्यान अशा सॉल्डर्सची मात्रा वाढते.
इंडियमचा वितळण्याचा बिंदू 155 अंश आहे. इंडियम सोल्डर ते विस्ताराच्या भिन्न तापमान गुणांकांसह (उदाहरणार्थ, क्वार्ट्ज ग्लाससह गंज-प्रतिरोधक स्टील) सामग्री सोल्डरिंग करताना वापरले जातात, कारण त्यात उच्च प्लॅस्टिकिटीचा गुणधर्म असतो.इंडियममध्ये ऑक्सिडेशन प्रतिरोधकता, अल्कली गंज प्रतिरोधकता, चांगली विद्युत आणि थर्मल चालकता आणि ओलेपणा आहे.
उच्च-तापमान सोल्डरमध्ये, तांबे-आधारित संयुगे सर्वात जास्त फ्यूजिबल आहेत... कॉपर सोल्डरचा वापर सोल्डरिंग स्टील आणि कास्ट लोह, निकेल आणि त्याच्या मिश्र धातुंमध्ये तसेच व्हॅक्यूम सोल्डरिंगमध्ये केला जातो. तांबे-फॉस्फरस सोल्डर (फॉस्फरस सामग्री 7% पर्यंत) चांदीच्या सोल्डरला पर्याय म्हणून तांबे सोल्डरिंगसाठी वापरली जाते.
त्यांच्याकडे चांदी आणि मॅंगनीज ऍडिटीव्हसह उच्च प्लॅस्टिकिटी तांबे सोल्डर आहेत... यांत्रिक गुणधर्म सुधारण्यासाठी, निकेल, जस्त, कोबाल्ट, लोह, अल्कली धातू, बोरॉन आणि सिलिकॉनचे मिश्रित पदार्थ सादर केले जातात.
तांबे-जस्त सोल्डर अधिक रीफ्रॅक्टरी (टीएम 900 अंशांपेक्षा जास्त. जस्तचे प्रमाण 39% पर्यंत), कार्बन स्टील्स आणि विविध साहित्य सोल्डरिंगसाठी वापरले जाते. बाष्पीभवनाच्या स्वरूपात जस्त कमी झाल्यामुळे सोल्डरचे गुणधर्म बदलतात आणि ते आरोग्यासाठी तसेच कॅडमियमच्या धूरासाठी हानिकारक असतात. हा प्रभाव कमी करण्यासाठी, सिलिकॉन सोल्डरमध्ये सादर केला जातो.
कॉपर-निकेल सोल्डर गंज-प्रतिरोधक स्टील्सच्या सोल्डरिंग भागांसाठी योग्य. निकेल घटक Tm वाढवते. ते कमी करण्यासाठी, सिलिकॉन, बोरॉन आणि मॅंगनीज सोल्डरमध्ये आणले जातात.
सिल्व्हर सोल्डर "तांबे-चांदी" प्रणालीच्या स्वरूपात बनवले जातात (Tm = 600 ... 860 अंश). सिल्व्हर सोल्डरमध्ये ऍडिटीव्ह असतात जे टीएम (टिन, कॅडमियम, जस्त) कमी करतात आणि संयुक्त ताकद वाढवतात (मॅंगनीज आणि निकेल). सिल्व्हर सोल्डर सार्वत्रिक आहेत आणि ते सोल्डरिंग मेटल आणि नॉन-मेटलसाठी वापरले जातात.
उष्णता-प्रतिरोधक स्टील्स सोल्डरिंग करताना, "निकेल-मॅंगनीज" प्रणालीतील निकेलसाठी सोल्डर वापरा... मॅंगनीज व्यतिरिक्त, अशा सोल्डरमध्ये उष्णता प्रतिरोधक क्षमता वाढविणारे इतर पदार्थ असतात: झिरकोनियम, निओबियम, हॅफनियम, टंगस्टन, कोबाल्ट, व्हॅनेडियम, सिलिकॉन आणि बोरॉन.
अॅल्युमिनियम सोल्डरिंगमध्ये तांबे, जस्त, चांदी आणि सिलिकॉनची टीएम कमी करून अॅल्युमिनियम सोल्डर केले जाते. शेवटचा घटक अॅल्युमिनियमसह सर्वात गंज-प्रतिरोधक प्रणाली तयार करतो.
रीफ्रॅक्टरी धातूंचे (मॉलिब्डेनम, निओबियम, टँटलम, व्हॅनेडियम) सोल्डरिंग झिरकोनियम, टायटॅनियम आणि व्हॅनेडियमवर आधारित शुद्ध किंवा संमिश्र उच्च-तापमान सोल्डरसह केले जाते. टंगस्टन सोल्डरिंग "टायटॅनियम-व्हॅनेडियम-निओबियम", "टायटॅनियम-झिर्कोनियम-निओबियम" इत्यादी प्रणालींच्या जटिल सोल्डरपासून तयार केले जाते.
सोल्डरचे गुणधर्म आणि त्यांची रासायनिक रचना तक्त्या 1-6 मध्ये दर्शविली आहे.
तक्ता 1. अल्ट्रा-लो मेल्टिंग सोल्डर
तक्ता 2. काही कमी-तापमान मिश्र धातुंचे गुणधर्म
तक्ता 3. चांदी / तांबे जोडून टिन सोल्डरचे गुणधर्म
तक्ता 4 (भाग 1) कथील आणि शिशासाठी सोल्डरचे गुणधर्म
तक्ता 5. सिल्व्हर अॅडिटीव्हसह इंडियम, शिसे किंवा टिनवर आधारित सोल्डरचे गुणधर्म
लीड-फ्री सोल्डरिंग तंत्रज्ञान: SAC सोल्डर आणि प्रवाहकीय चिकटवता