ذات مرة ، عندما كنت تلميذة ومكونات راديو ملغومة بشكل رئيسي من لوحات دوائر مختلفة ألقيت في المكب ، لاحظت وجود ظاهرة غير عادية في عملية لحام لوحة دوائر أخرى من هذا القبيل: بعض الجنود سقطوا على الفور من الرقائق ، كان الأمر يستحق كزهم بحديد لحام. بقيت منطقة التلامس خالية من اللحام ، الأملس والمغلف بالفضة ، وكان لقاعدة اللحام عند إخراج الجزء نفس القاعدة المسطحة اللامعة أدناه.
لقد لاحظت ونسيت في الوقت الحاضر. وفي السنة السابقة ، عندما شاركت في رحلة علمية إلى القطب الشمالي ، واجهت بشكل غير متوقع فشلًا غير متوقع في الجهاز الذي كنت أعمل معه. كان الجهاز مصنوعًا محليًا - فعل الآخرون ذلك ، لكن لحسن الحظ ، زودوني بالدائرة وجميع الوثائق ، أخذتها معي فقط في حالة وجود مكواة لحام والأجهزة الضرورية. لم يكن علينا البحث عن عطل لفترة طويلة: داخل العلبة كان هناك مثبت مدمج بجهد 5 فولت في حزمة D-Pak ، التي سقطت ببساطة عن السبورة. كان للوسادات و "بطن" جهاز التثبيت نفس الأسطح اللامعة الجميلة.
الحالة الأخيرة كانت مع جهاز كمبيوتر محمول قديم ، والذي قام ، وفقًا لمالكه السابق ، بتغيير موصل الطاقة في الطابق السفلي لألف روبل بعد توقف الاتصال القديم. بمرور الوقت ، كانت هناك مشكلة في الاتصال في هذا الموصل مرة أخرى ، وعندما اكتشفت أن الموصل كان ببساطة ملحومًا بشكل سيئ وتم تعليقه فقط في اللوحة ، أخذته وألحمته كما ينبغي. ولكن مر الوقت وعاد الخطأ.
كما كنت قد خمنت ، فإن سبب كل هذه الظواهر هو نفسه ، وهو مذكور في عنوان المقال ويظهر على KDPV. ولكن من أين أتى ذلك على اللوحات وحتى في الكمبيوتر المحمول؟
في الحالتين الأوليين ، كان الخطأ هو اقتراح شخص آخر ، والذي أصبح في مرحلة ما تقريبًا الطريقة المقبولة عمومًا لتقطيع لوحات الدوائر المطبوعة لهواة الراديو ، وعلى ما يبدو ، دخل الإنتاج أيضًا. رميت لوحًا في مزيج من الماء ، والغليسرين وحمض الستريك ، تم تسخينه إلى مئة درجة ، ورميت حبيبات قليلة من سبيكة Rose هناك ، وشرَّعت السبائك المنصهرة بملعقة مطاطية - والآن أصبحت مسارات معلبة بشكل جيد وسهل اللحام جاهزة. وكما نذكر ، تمت زيارة الكمبيوتر المحمول بواسطة مصلحي غير رسميين لديهم خدعة واحدة لطيفة - كيف يتم لحام لحام المضلعات الضخمة على اللوحة ، وحتى حام الحديد الخالي من الرصاص والحام الضعيف. لهذا الغرض ، يتم استخدام السبائك نفسها لـ Rose ، والتي تنصهر برصاص ضيق ، تذوبها بسرعة وتجعل من السهل تفكيك الموصل دون "محو" كل شيء على السبورة ودون تقشير النحاس من ثنائي الفينيل متعدد الكلور. وفي جميع الحالات الثلاث ، خفضت سبيكة Rose ، المخلوطة مع اللحام ، بحدة نقطة انصهارها ، مما أدى إلى حدوث متاعب.
يبدو أن القليل من سبيكة روز لا ينبغي أن يغير كثيرا خصائص لحام. لكن هذا ليس كذلك. لماذا - دعنا نتذكر أن سبيكة Rose هي أداة سهلة ثلاثية في نظام البزموت القصدير.
نتحدث عن سهل الانصهار
دعنا ننظر إلى مخطط المرحلة لنظام مكون من اثنين مع قابلية ذوبان غير محدودة في الحالة السائلة وقابلية ذوبان ضئيلة في المادة الصلبة. يتم رسم تركيبة السبيكة على المحور الأفقي ، ودرجة الحرارة على المحور العمودي. والخطوط الموجودة عليها هي اعتماد درجات حرارة بداية الذوبان (solidus - ADCB) ونهاية الذوبان (liquidus - AEB). لا يزال هناك فرعين يفصلان مناطق محلول صلب متجانس عن منطقة ذات مرحلتين ، لكنها لن تهمنا الآن. في المنطقة بين solidus و liquidus ، لدينا نظام ثنائي الطور من الطور والصلبة.
تتميز النقطة E بأنها خاصة ، حيث تملأ المادة الصلبة والسوائل بعضها ببعض: فسبائك هذه التركيبة هي الأكثر قابلية للانصهار وتذوب فورًا ، مثل المعدن النقي. هذا سهل الانصهار. لحام جيد عادة ما يكون سهل الانصهار وهذا هو بالضبط ما هو POS-61 أو POS-63.
وإذا كان تكوين سبيكة لا يتوافق مع سهل الانصهار؟ هل سبق أن اضطرت إلى لحام لحام POS-40 ، والذي كان يُباع عادة في الأسر السوفياتية كقضبان سميكة؟ تحت لدغة الحديد ، يتحول أولاً إلى نوع من العصيدة ، ثم يذوب تمامًا فقط. تصلب بالترتيب العكسي ، وتتحول أولاً إلى فوضى ، ثم تصلب في النهاية.
وإذا أخذنا الصفيح وأضفنا 5٪ فقط من الرصاص؟ سيكون هو نفسه تمامًا ، فقط بين solidus و liquidus سيكون "العصيدة" صلبًا من الناحية العملية. ولكن هشة ، لأن المرحلة السائلة سوف تملأ طبقات رقيقة بين البلورات.
والآن لاحظ أن خط solidus أفقي. هذا يعني أن ذوبان أي سبيكة من القصدير والرصاص (في نطاق التكوين من 2.6 إلى 80.5٪ من الرصاص) سيبدأ
بنفس درجة الحرارة ، بغض النظر عن تكوينه. في نفس درجة الحرارة ، سينتهي التصلب ، وبالمناسبة ، فإن تكوين هذه القطرات الأخيرة من الذوبان يساوي تكوين سهل الانصهار.
الآن إضافة الساقين البزموت
وإذا أضفت مكونًا ثالثًا ، يذوب أيضًا بحرية في حالة سائلة ، ولكنه لا يذوب في مادة صلبة ... وهنا نحتاج إلى التفكير في نظام مكون من ثلاثة مكونات.
بشكل عام ، يتصرف مثل هذا النظام بشكل مشابه للنظام المكون من اثنين. هنا ، أيضًا ، هناك مكون من ثلاثة مكونات ، حيث تكون درجات الحرارة للصلبة والسوائل متساوية. ونقطة انصهارها هي أقل من درجة حرارة مواد التذويب المزدوجة في كل من الأنظمة الثنائية الثلاثة التي تشكل الثلاثية.
هذا الشكل يصور سائل تحول من خط إلى سطح. و solidus ... Solidus هي طائرة أفقية للمثلث بأكمله تقريبًا (باستثناء زاوية الرصاص - هناك مرحلة بينية). بالنسبة لنظام الرصاص-البزموت ، يتوافق موضعه مع درجة حرارة ثابتة تبلغ 96 درجة مئوية ، درجة حرارة انصهار سبيكة Rose.
لذلك إذا أضفنا القليل من البزموت إلى سبيكة الرصاص ، نحصل على سبيكة تبدأ في الذوبان عند درجة حرارة 96 مئوية.
صحيح ، البزموت قابل للذوبان بشكل ملحوظ في القصدير ، وخاصة في الرصاص. وبسبب هذا ، يتم نقل الطائرة solidus بعيدا عن حافة المثلث - قسم الرصاص القصدير. إنه حوالي 15٪ من البزموت من القصدير الرصاص سهل الانحناء ، "الانحناء" لأعلى عند الاقتراب من الحافة. لذلك ، فإن كمية سبيكة Rose التي ستؤدي إلى مشكلة ليست صغيرة بلا حدود ، ولكن حوالي 10-20 ٪. لكن لسوء الحظ ، هذا فقط في ظروف مثالية. في أضرار حقيقية وأقل. والسبب في ذلك هو أن لحام هو عملية سريعة.
عامل حركي
حركية هو قسم الكيمياء المكرسة لمعدل العمليات الكيميائية. عملية اللحام هي عملية سريعة وقصيرة ؛ حيث ترتفع نقطة اللحام بسرعة قبل أن يذوب اللحام ويبرد بسرعة. ماذا يؤدي هذا إلى؟
تخيل وسادة تلامس على لوح مطلي بالقصدير مع سبيكة وردة (على وجه التحديد أو بعد استخدامها لتلحيم جزء معيب). لقد قاموا بلحام لوح التلامس به وأزالوا حام الحديد. جمدت جندى. وقت لحام - ثواني. خلال هذا الوقت ، لن يتوفر للحام وسبائك Rose وقت للخلط ، خاصةً إذا كان عنصر SMD ملحومًا ويمنع الاختلاط بسبب الفجوة الضيقة بين لوحة التلامس ولوحة الإخراج. نتيجة لذلك ، بدلاً من سبيكة Rose السابقة ، يتم الحصول على طبقة من الطبقة المخصبة للبزموت في لوحة التلامس ، والتي ستبدأ في الذوبان عند درجة حرارة 96 درجة مئوية ، حتى لو كانت الكمية الإجمالية لوصلة ملوثات البزموت غير كافية. لهذا السبب سقطت التفاصيل من لمسة خفيفة بمكواة لحام ، وبالتالي تم تشكيل "مرآة".
الأزرق في هذا الشكل يدل على سبائك روز ، والرمادي لحام. على اليسار - قبل ، وعلى اليمين - بعد لحام.
ما يهدد؟
عندما يتم تسخين جزء التسخين باستخدام سبيكة Rose ، تكون النتيجة واضحة: سوف يسقط الجزء ببساطة. عند درجات حرارة أعلى من 96 درجة مئوية ، يتم فصل حبيبات اللحام البلورية بطبقات سائلة وقوتها مماثلة لقوة الرمل الرطب. يبدو أنه إذا لم يتم تسخين الجزء ، فلا يوجد شيء للخوف؟ ولكن هنا يبدأ العامل في اللعب حيث يمر الكثير من الوقت من لحظة اللحام إلى لحظة التصلب النهائي. وفي هذا الوقت ، ستدمره أصغر الجهود على التقاطع ، وستنشأ شقوق. لقد اتضح نوعًا من "اللحام الخاطئ": يبدو أن كل شيء ملحوم ، هناك اتصال - ولكن لا يوجد موثوقية ، مع مرور الوقت ، سوف يختفي هذا الاتصال ، خاصةً تحت الضغوط الميكانيكية ، كما هو الحال في موصل الطاقة للكمبيوتر المحمول.
الاستنتاجات
لا تستخدم سبيكة Rose لألواح القصدير أو لأجزاء اللحام. وإذا كنت بحاجة إلى لحام بعض سبائك حساسة وخائفة للغاية من ارتفاع درجة الحرارة مع سبائك روز ، احصل على نفسك لحام الحديد منفصلة أو نصيحة منفصلة لهذا الغرض. البديل الجدير بالقصبة باستخدام سبيكة الورود هو التنجيد الكيميائي. من الضروري فقط تطبيق التدفق على القصدير "الكيميائي" وإذابه.
عندما لا يتم تحميل الجزء ميكانيكيًا ولا تزال ملحومًا بسبائك Rose (أو فعله شخص ما قبل ذلك) ، لا تكن كسولًا ولصقه على السبورة ببعض اللاصقة القوية جدًا (بحيث يمكنك تمزيقه إذا لزم الأمر) . من خلال القيام بذلك ، سوف تؤمن له إلى حد ما من التشرد أثناء التصلب من لحام وجعل لحام أكثر موثوقية. يمكنك أيضًا التجول في المواقع باستخدام سبيكة Rose مع قطرة كبيرة من اللحام على طرف عريض من مكواة اللحام ، ثم قم بإزالة اللحام بجديل وتكرار هذه العملية 1-2 مرات أخرى ، ولكن وفقًا لجودة اللوحة ، فهناك خطر في ألا تقف المسارات.
PS:ينشأ موقف مشابه إذا صادفت فجأة صفيح لحام البزموت. هذا اللحام ، كونه منخفض السمية (البزموت أقل سمية بكثير من الرصاص) وقابل للانصهار (Tmelt = 139 درجة مئوية) ، سيكون لحام ممتاز خالي من الرصاص إذا لم يكن لتشكيل سهل الانصهار الثلاثي عند دخول الرصاص. على سبيل المثال ، عند إصلاح لوحة ملحومة بمثل هذا اللحام باستخدام لحام عادي من القصدير. ومع ذلك ، فإن مثل هذا اللحام ، كما أشار
Habra_nik ، لديه مستوى معين من الشعبية في اليابان. لذلك عليك أن تكون حذرا عند إصلاح الالكترونيات اليابانية الحديثة.