Технологија лемљења

Лемљење, као једна од технологија за формирање трајних спојева, представља јединствен начин повезивања најразличитијих материјала – метала, неметала, као и комбинација метала са неметалима (угљеник, легура, брзорезни челик, обојени метали и њихове легуре - бакар, алуминијум, тврде легуре, полупроводници, керамика итд.).

Квалитет лемљених спојева у великој мери зависи од припремних радњи: чишћења површина, наношења основних премаза, постављања материјала за лемљење, претходног састављања производа у причвршћиваче и тестирања начина лемљења.

Чишћење површина треба да обезбеди уклањање оксида и масних загађивача који спречавају капиларно повлачење материјала радног предмета и лема. Чишћење пре лемљења врши се на два начина - хемијским и механичким. Механичко чишћење се користи за уклањање крупне прљавштине (рђе, оксида итд.), а хемијско чишћење се користи за уклањање масноћа и лаких нечистоћа (брисање алкохолима — етил, бутил, метил, специјалне смеше за чишћење).У случају хемијског одмашћивања, треба узети у обзир потребу за накнадним испирањем композиције.

Механичко чишћење се врши абразивним млазом (песак, сачма) за велике површине, металне четке, струг за обраду, машине за брушење. Уклањање прашине је такође неопходно након сувог пескарења. Лемљење треба започети што је пре могуће након чишћења како би се избегло поновно формирање оксида.

Наношење основних премаза се користи за побољшање флуидности лема. Најчешће се користе бакарни премази. Челици отпорни на корозију су такође никловани. Бакарни премази се наносе лемљењем или електролитичким таложењем.

Лем се поставља или у близини отвора у облику жице, профилисане фолије, пасте итд., Или директно у отвор. Други начин је храњење лема током процеса лемљења - ручно или механизовано. Лем се фиксира лепљењем или заваривањем.

Приликом наношења лема у зазору, метода електричног таложења се широко користи (за калај, титан, бакар, разне легуре). Такође се користи плазма прскање премаза. Код контактно-реактивног лемљења, фолија (или прскани премаз) се поставља у зазор, формирајући контактни пар са металом радног предмета.

За заштиту површина које се не могу лемити користе се специјалне «стоп пасте» од силицијум диоксида (Ал2О3), графита, цирконијум оксида и др.

Претходно причвршћивање делова произведених за одржавање одређеног зазора и релативног положаја делова.У овом случају се могу користити и демонтажне везе (монтажа у уређаје, пресовање) и једнокомпонентне (грејање, монтажа тачкастим, отпорним или лучним заваривањем).

Дизајни за лемне спојеве

Главни параметри режима лемљења су:

• температура лемљења,

• брзина грејања,

• чување времена

• сила притиска (за лемљење под притиском),

• брзина хлађења.

Температура лемљења се одређује на основу максимално дозвољене вредности за лемљење ових материјала, а лем се бира тако да му температура ликвидуса буде 20-50 степени нижа од температуре лемљења.

Брзина загревања битна за делове са танким зидовима. Утврђује се емпиријски.

Време држања на температури лемљења се такође одређује емпиријски на основу чињенице да мора да обезбеди процес влажења и ширења. Истовремено, не препоручује се неразумно повећање његове вредности, јер то може довести до ерозије метала радног предмета од дејства растопљеног лема.

Загревање за топљење лема може се вршити на различите начине — ручно (помоћу бакљи, лемилица), у пећима, индуктивним и контактним методама.

Након лемљења мора се извршити чишћење, које се, по правилу, одвија у две фазе. Први је елиминисање отпада од лемљења. Други је скидање ради уклањања оксидних слојева формираних током процеса лемљења флуксом. Не придржавање агресивних остатака флукса може ослабити лемне спојеве.

Пошто је већина флукса за лемљење растворљива у води, најбољи начин да их уклоните је испирање склопа у топлој води (50 степени или више). Најбоље је потопити склоп у воду док су залемљени делови још врући. Ако је потребно, флукс се може лагано утрљати жичаном четком. Софистицираније методе уклањања флукса — фино ултразвучно чишћење — могу се користити за убрзање излагања топлој води или пари.

Понекад је потребно уклонити флукс са прегрејаних делова лема. У таквим случајевима, флукс је потпуно засићен оксидима и постаје зелен или црн. У овом случају, мора се уклонити разблаженим раствором хлороводоничне киселине (концентрација 25%, температура грејања 60-70 степени, експозиција 0,5 ... 2 минута). У овом случају морате поштовати све мере предострожности када радите са киселинама.

Након што се лем очисти од остатака флукса, оксиди се уклањају. Најбоља средства за чишћење су она која препоручује произвођач лема који се користи за лемљење. Могу се користити и кисели раствори, али азотна киселина, на пример, уништава сребрне лемове током јеткања.

Након уклањања флукса и оксида, лемљени спојеви се могу подвргнути низу других завршних операција - полирању или конзервацији уља.

Дефекти током процеса лемљења су слични завареним: не-капање, неметалне инклузије, поре и шупљине, пукотине. До нелемљења може доћи када су зазор и загревање неуједначени, када нема довољно влажења или нема излаза за гас.

Неметалне инклузије у лемљеном споју појављују се када лем ступи у интеракцију са кисеоником садржаним у ваздуху, од интеракције флукса са металом радног предмета током дужег загревања и са лошим претходним чишћењем површина. Поре и шупљине могу да се формирају са великим празнинама и ако се растворљивост гасова смањује током кристализације шава.

Пукотине могу настати услед термичких напрезања током хлађења делова или од стварања крхких интерметалних једињења.

Поштовањем режима лемљења, темељним чишћењем и обезбеђивањем оптималног зазора између делова који се лемљују, ризик од кварова на лемљеним спојевима се значајно смањује.

Такође видети: Игле и жице за лемљење