عملکرد و نوع شار

ماده اصلی فعال در فلاکس، رزین است که در دمای حدود 260 درجه سانتیگراد توسط قلع تجزیه می شود، بنابراین دمای حمام قلع نباید خیلی بالا باشد.

فلاکس یک ماده شیمیایی است که جوشکاری را تقویت می کند. در لحیم کاری، یک ماده کمکی ضروری است و نقش آن بسیار مهم است.

فیلم اکسید اصلی لحیم کاری را حل کنید

در جو، سطح ماده اصلی لحیم کاری شده همیشه با یک فیلم اکسید پوشیده شده است و ضخامت آن حدود 2×10-9×2×10-8 متر است. در حین جوشکاری، لایه اکسیدی به ناچار از خیس شدن ماده اصلی لحیم کاری جلوگیری می کند و جوشکاری نمی تواند به طور عادی انجام شود. بنابراین، شار باید روی سطح ماده اصلی اعمال شود تا اکسید روی سطح ماده اصلی کاهش یابد تا به هدف از بین بردن فیلم اکسیدی دست یابد.

اکسیداسیون مجدد مواد اصلی لحیم شده

مواد اولیه در طول فرآیند جوشکاری باید گرم شود. در دماهای بالا، سطح فلز اکسیداسیون را تسریع می کند، بنابراین شار مایع سطح ماده اصلی و لحیم کاری را می پوشاند تا از اکسید شدن آنها جلوگیری کند.

کشش لحیم مذاب

سطح لحیم مذاب دارای کشش خاصی است، درست مانند بارانی که روی برگ نیلوفر آبی می بارد که به دلیل کشش سطحی مایع، بلافاصله به قطرات گرد متراکم می شود. کشش سطحی لحیم کاری مذاب از جاری شدن آن به سطح مواد پایه جلوگیری می کند و بر خیس شدن معمولی تأثیر می گذارد. هنگامی که شار سطح لحیم مذاب را می پوشاند، می تواند کشش سطحی لحیم کاری مایع را کاهش دهد و عملکرد خیس شدن را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.

از مواد پایه جوش محافظت کنید

لایه محافظ سطح اولیه ماده مورد جوش در طی فرآیند جوشکاری از بین رفته است. شار خوب می تواند به سرعت نقش محافظت از مواد جوش را پس از جوشکاری بازیابی کند. می تواند انتقال حرارت از نوک آهن لحیم کاری به لحیم کاری و سطح جسم مورد جوش را تسریع بخشد. شار مناسب همچنین می تواند اتصالات لحیم کاری را زیبا کند

دارا بودن عملکرد

⑴ شار باید محدوده دمای فعال مناسبی داشته باشد. قبل از ذوب شدن لحیم شروع به کار می کند و نقش بهتری در حذف لایه اکسید و کاهش کشش سطحی لحیم مایع در طول فرآیند لحیم کاری دارد. نقطه ذوب شار باید کمتر از نقطه ذوب لحیم باشد، اما نباید خیلی متفاوت باشد.

⑵ شار باید پایداری حرارتی خوبی داشته باشد و دمای پایداری حرارتی عمومی نباید کمتر از 100 ℃ باشد.

⑶ چگالی شار باید کمتر از چگالی لحیم مایع باشد، به طوری که شار می تواند به طور مساوی روی سطح فلزی که قرار است جوش داده شود پخش شود، لحیم کاری و سطح فلزی که قرار است جوش داده شود را به صورت نازک بپوشاند. فیلم، به طور موثر هوا را جدا می کند و باعث خیس شدن لحیم کاری به ماده اصلی می شود.

⑷ باقی مانده شار نباید خورنده باشد و به راحتی تمیز شود. نباید گازهای سمی و مضر را رسوب دهد. باید دارای مقاومت محلول در آب و مقاومت عایق باشد که الزامات صنعت الکترونیک را برآورده کند. نباید رطوبت را جذب کند و کپک ایجاد کند. باید خواص شیمیایی پایدار داشته باشد و به راحتی ذخیره شود. [2]

انواع

فلاکس را می توان به شار لحیم کاری دستی، شار لحیم کاری موجی و شار فولاد ضد زنگ طبقه بندی کرد. دو مورد اول برای اکثر کاربران آشنا هستند. در اینجا ما شار فولاد ضد زنگ را توضیح می دهیم، که یک عامل شیمیایی است که مخصوصا برای جوشکاری فولاد ضد زنگ طراحی شده است. جوشکاری عمومی فقط می تواند جوشکاری سطوح مس یا قلع را تکمیل کند، اما شار فولاد ضد زنگ می تواند جوشکاری مس، آهن، ورق گالوانیزه، آبکاری نیکل، انواع فولاد ضد زنگ و غیره را تکمیل کند.

انواع مختلفی از شار وجود دارد که تقریباً می توان آنها را به سه سری آلی، معدنی و رزین تقسیم کرد.

شار رزین معمولاً از ترشحات درختان استخراج می شود. این یک محصول طبیعی است و هیچ گونه خورندگی ندارد. رزین نماینده این نوع فلاکس است به همین دلیل به آن فلاکس رزین نیز می گویند.

از آنجایی که فلاکس معمولاً در ترکیب با لحیم استفاده می شود، می توان آن را به شار نرم و شار سخت مربوط به لحیم تقسیم کرد.

فلاکس های نرم مانند رزین، فلاکس مخلوط رزین، خمیر لحیم کاری و اسید هیدروکلریک معمولاً در مونتاژ و نگهداری محصولات الکترونیکی استفاده می شوند. در موارد مختلف، آنها باید با توجه به قطعات جوشکاری مختلف انتخاب شوند.

انواع مختلفی از شار وجود دارد که به طور کلی می توان آنها را به سری های معدنی، سری های آلی و سری های رزینی تقسیم کرد. شار سری غیر آلی

شار سری معدنی دارای عملکرد شیمیایی قوی و عملکرد شار بسیار خوب است، اما دارای اثر خورندگی عالی است و متعلق به شار اسیدی است. چون در آب حل می شود به آن شار محلول در آب نیز می گویند که شامل دو نوع اسید معدنی و نمک معدنی است.

اجزای اصلی فلاکس حاوی اسید معدنی عبارتند از اسید کلریدریک، اسید هیدروفلوئوریک و غیره و اجزای اصلی فلاکس حاوی نمک معدنی کلرید روی، کلرید آمونیوم و غیره هستند که باید بلافاصله پس از استفاده تمیز شوند، زیرا هالید باقی مانده است. بر روی قطعات جوش داده شده باعث خوردگی جدی می شود. این نوع شار معمولاً فقط برای جوشکاری محصولات غیر الکترونیکی استفاده می شود. استفاده از این نوع شار سری معدنی در مونتاژ تجهیزات الکترونیکی اکیداً ممنوع است.

ارگانیک

اثر شار سری آلی بین شار سری معدنی و شار سری رزین است. همچنین به شار اسیدی و محلول در آب تعلق دارد. شار محلول در آب حاوی اسید آلی بر پایه اسید لاکتیک و اسید سیتریک است. از آنجایی که بقایای لحیم کاری آن می تواند برای مدتی بدون خوردگی جدی روی جسم لحیم شده باقی بماند، می توان از آن در مونتاژ تجهیزات الکترونیکی استفاده کرد، اما معمولاً در خمیر لحیم کاری SMT استفاده نمی شود زیرا ویسکوزیته شار رزین را ندارد. (که از حرکت اجزای پچ جلوگیری می کند).

سری رزین

فلاکس نوع رزین بیشترین نسبت را در جوشکاری محصولات الکترونیکی استفاده می کند. از آنجایی که فقط در حلال های آلی قابل حل است، به آن شار حلال آلی نیز می گویند و جزء اصلی آن رزین است. رزین در حالت جامد غیر فعال و فقط در حالت مایع فعال است. نقطه ذوب آن 127 درجه سانتیگراد است و فعالیت آن می تواند تا 315 درجه سانتیگراد ادامه یابد. دمای مطلوب برای لحیم کاری 240-250 درجه سانتیگراد است، بنابراین در محدوده دمای فعال کلوفون قرار دارد و باقیمانده لحیم کاری آن مشکل خوردگی ندارد. این ویژگی ها باعث می شود که رزین یک شار غیر خورنده باشد و به طور گسترده در جوشکاری تجهیزات الکترونیکی استفاده شود.

برای نیازهای کاربردی مختلف، فلاکس رزین به سه شکل مایع، خمیری و جامد است. فلاکس جامد برای لحیم کاری آهن مناسب است، در حالی که شار مایع و خمیر برای لحیم کاری موجی مناسب است.

در استفاده واقعی، مشخص شده است که وقتی رزین یک مونومر است، فعالیت شیمیایی آن ضعیف است و اغلب برای ترویج خیس شدن لحیم کاری کافی نیست. بنابراین برای بهبود فعالیت آن باید مقدار کمی فعال کننده اضافه شود. فلاکس های سری Rosin به چهار نوع رزین غیرفعال، رزین ضعیف فعال، رزین فعال و رزین سوپر فعال با توجه به وجود یا عدم وجود فعال کننده ها و قدرت فعالیت شیمیایی تقسیم می شوند. آنها در استاندارد MIL ایالات متحده R، RMA، RA و RSA نامیده می شوند و استاندارد JIS ژاپن با توجه به محتوای کلر شار به سه درجه تقسیم می شود: AA (کمتر از 0.1wt%)، A (0.1-0.5wt). ٪ و B (0.5~1.0wt٪).

① رزین غیرفعال (R): از رزین خالص حل شده در یک حلال مناسب (مانند ایزوپروپیل الکل، اتانول و غیره) تشکیل شده است. هیچ فعال کننده ای در آن وجود ندارد و توانایی حذف لایه اکسیدی محدود است، بنابراین قطعات جوش داده شده باید لحیم کاری بسیار خوبی داشته باشند. معمولاً در برخی مدارها که خطر خوردگی در حین استفاده مطلقاً مجاز نیست، مانند ضربان سازهای قلبی کاشته شده استفاده می شود.

② رزین ضعیف فعال شده (RMA): فعال کننده های اضافه شده به این نوع شار شامل اسیدهای آلی مانند اسید لاکتیک، اسید سیتریک، اسید استئاریک و ترکیبات آلی اساسی است. پس از افزودن این فعال‌کننده‌های ضعیف، می‌توان خیس شدن را تقویت کرد، اما باقی‌مانده روی ماده اصلی هنوز خورنده نیست. علاوه بر محصولات هوافضا و هوافضا با قابلیت اطمینان بالا یا محصولات نصب شده روی سطح ریز که نیاز به تمیز کردن دارند، محصولات عمومی مصرف کننده غیرنظامی (مانند ضبط، تلویزیون و غیره) نیازی به راه اندازی فرآیند تمیز کردن ندارند. هنگام استفاده از رزین ضعیف فعال شده، الزامات سختی نیز برای لحیم کاری قطعات جوش داده شده وجود دارد.

③ رزین فعال شده (RA) و کلوفون فوق فعال (RSA): در شار رزین فعال، فعال کننده های قوی اضافه شده شامل ترکیبات آلی اساسی مانند آنیلین هیدروکلراید و هیدروکلراید هیدرازین هستند. فعالیت این شار به طور قابل توجهی بهبود یافته است، اما خوردگی یون های کلرید در باقی مانده پس از جوشکاری به مشکلی تبدیل می شود که نمی توان آن را نادیده گرفت. بنابراین، معمولاً به ندرت در مونتاژ محصولات الکترونیکی استفاده می شود. با بهبود فعال‌کننده‌ها، فعال‌کننده‌هایی ساخته شده‌اند که می‌توانند باقیمانده‌ها را در دمای جوش به مواد غیرخورنده تجزیه کنند، که بیشتر آنها مشتقات ترکیبات آلی هستند.