સોલ્ડરિંગ આયર્નનું વર્ગીકરણ, તકનીકી લાક્ષણિકતાઓ અને પસંદગી માટેની ભલામણો
સોલ્ડર પસંદ કરતી વખતે, તમારે નીચેના સિદ્ધાંતો દ્વારા માર્ગદર્શન આપવું જોઈએ:
1) સોલ્ડર કરેલા ભાગોનું ગલન તાપમાન સોલ્ડરના ગલન તાપમાન કરતા વધારે હોવું જોઈએ,
2) આધાર સામગ્રીની સારી ભીની ક્ષમતા સુનિશ્ચિત કરવી આવશ્યક છે,
3) આધાર સામગ્રી અને સોલ્ડરના થર્મલ વિસ્તરણના ગુણાંકના મૂલ્યો પણ નજીક હોવા જોઈએ,
4) સૌથી ઓછી સોલ્ડર ઝેરીતા,
5) કલાઈ જાણીતી મિશ્રધાતુએ મૂળ સામગ્રીના યાંત્રિક ગુણધર્મોનું ઉલ્લંઘન ન કરવું જોઈએ અને તેની સાથે ગેલ્વેનિક જોડી બનાવવી જોઈએ, જે ઓપરેશન દરમિયાન તીવ્ર કાટ તરફ દોરી જાય છે,
6) સોલ્ડરના ગુણધર્મો સંપૂર્ણ બાંધકામ માટે તકનીકી અને ઓપરેશનલ આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરવા આવશ્યક છે (તાકાત, વિદ્યુત વાહકતા, કાટ પ્રતિકાર, ઠંડા પ્રતિકાર, વગેરે),
7) મર્યાદિત સ્ફટિકીકરણ અંતરાલ સાથેના સોલ્ડરને સોલ્ડરિંગ માટે સપાટીની તૈયારીની ગુણવત્તાની જરૂર હોય છે અને ચોક્કસ કેશિલરી ગેપની ખાતરી કરે છે, મોટા ગાબડા સાથે સંયુક્ત સોલ્ડરનો ઉપયોગ કરવો વધુ સારું છે,
8) ઉચ્ચ વરાળના દબાણ સાથે ઝીંક અને અન્ય ધાતુઓ વિના સ્વ-વોટરિંગ સોલ્ડર, રક્ષણાત્મક ગેસ વાતાવરણમાં વેક્યૂમ સોલ્ડરિંગ અને સોલ્ડરિંગ માટે સૌથી યોગ્ય છે,
9) નોન-મેટાલિક ભાગોના સોલ્ડરિંગ માટે, ઉચ્ચતમ રાસાયણિક જોડાણવાળા તત્વોના ઉમેરણોવાળા સોલ્ડરનો ઉપયોગ થાય છે (સિરામિક્સ અને કાચ માટે - ઝિર્કોનિયમ, હેફનિયમ, ઇન્ડિયમ, ટાઇટેનિયમ સાથે).
સોલ્ડર્સને ઘણા માપદંડો અનુસાર વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:
1. ગલનબિંદુ દ્વારા:
a) નીચું-તાપમાન (450 ડિગ્રી સુધી Tm, ગેલિયમ, ઇન્ડિયમ, ટીન, બિસ્મથ, ઝીંક, સીસું અને કેડમિયમ પર આધારિત): ખાસ કરીને પ્રકાશ ગલન (145 ડિગ્રી સુધી Tm), નીચું ગલન (Tm = 145 .. 450 ડિગ્રી) );
b) ઉચ્ચ તાપમાન (કોપર, એલ્યુમિનિયમ, નિકલ, ચાંદી, આયર્ન, કોબાલ્ટ, ટાઇટેનિયમ પર આધારિત Tm 450 ડિગ્રીથી વધુ): મધ્યમ ગલન (Tm = 450 ... 1100 ડિગ્રી), ઉચ્ચ ગલન (Tm = 1100 ... 1850 ડિગ્રી. ), પ્રત્યાવર્તન (Tm 1850 ડિગ્રી કરતાં વધુ.).
2. ગલન પ્રકાર દ્વારા: સંપૂર્ણ અને આંશિક રીતે ગલન (સંયુક્ત, ઘન ફિલર અને ઓછા-ગલનવાળા ભાગમાંથી).
3. સોલ્ડર મેળવવાની પદ્ધતિ અનુસાર - સોલ્ડરિંગ પ્રક્રિયામાં તૈયાર અને રચના (સંપર્ક-પ્રતિક્રિયાશીલ સોલ્ડરિંગ). કોન્ટેક્ટ રિએક્ટિવ સોલ્ડરિંગમાં, સોલ્ડર બેઝ મેટલ, સ્પેસર્સ (ફોઇલ), કોટિંગ્સ અથવા ફ્લક્સમાંથી મેટલને વિસ્થાપિત કરીને પીગળીને બનાવવામાં આવે છે.
4. સોલ્ડરની રચનામાં મુખ્ય રાસાયણિક તત્વ દ્વારા (50% થી વધુ સામગ્રી): ઇન્ડિયમ, ગેલિયમ, ટીન, મેગ્નેશિયમ, જસત, એલ્યુમિનિયમ, તાંબુ, ચાંદી, સોનું, નિકલ, કોબાલ્ટ, આયર્ન, મેંગેનીઝ, પેલેડિયમ, ટાઇટેનિયમ, નિઓબિયમ, ઝિર્કોનિયમ, વેનેડિયમ, બે તત્વોના મિશ્ર સોલ્ડર.
5. પ્રવાહની રચનાની પદ્ધતિ દ્વારા: લિથિયમ, બોરોન, પોટેશિયમ, સિલિકોન, સોડિયમ ધરાવતા ફ્લક્સિંગ અને સ્વ-પ્રવાહ. ફ્લક્સનો ઉપયોગ ઓક્સાઇડને દૂર કરવા અને કિનારીઓને ઓક્સિડેશનથી બચાવવા માટે થાય છે.
6.સોલ્ડર પ્રોડક્શન ટેક્નોલોજી દ્વારા: દબાવેલું, દોરેલું, સ્ટેમ્પ્ડ, રોલ્ડ, કાસ્ટ, સિન્ટર્ડ, આકારહીન, લોખંડની જાળીવાળું.
7. સોલ્ડરના પ્રકાર દ્વારા: સ્ટ્રીપ, વાયર, ટ્યુબ્યુલર, સ્ટ્રીપ, શીટ, સંયુક્ત, પાવડર, પેસ્ટ, ટેબ્લેટ, એમ્બેડેડ.
નીચા-તાપમાનના સોલ્ડર્સમાં, ટીન માટે સૌથી સામાન્ય લીડ સોલ્ડર છે (60% ની ટીન સામગ્રી સાથે Tm = 183 ડિગ્રી). ટીનની સામગ્રી 30 ... 60%, Tm = 145 ... 400 ડિગ્રીની અંદર બદલાઈ શકે છે. આ તત્વની ઉચ્ચ સામગ્રી સાથે, ગલન તાપમાન ઘટે છે અને એલોયની પ્રવાહીતા વધે છે.
ટીન અને લીડની એલોય વિઘટન થવાની સંભાવના હોવાથી અને સોલ્ડરિંગ દરમિયાન ધાતુઓ સાથે સારી રીતે સંપર્ક કરતી નથી, આ સોલ્ડરની રચનામાં ઝીંક, એલ્યુમિનિયમ, ચાંદી, કેડમિયમ, એન્ટિમોની, તાંબાના મિશ્રિત ઉમેરણો દાખલ કરવામાં આવે છે.
કેડમિયમ સંયોજનો સોલ્ડરના ગુણધર્મોને સુધારે છે, પરંતુ તેઓએ ઝેરીતામાં વધારો કર્યો છે. ઉચ્ચ જસત સામગ્રીવાળા સોલ્ડરનો ઉપયોગ નોન-ફેરસ ધાતુઓ - તાંબુ, એલ્યુમિનિયમ, પિત્તળ અને જસત એલોયના સોલ્ડરિંગ માટે થાય છે. ટીન સોલ્ડર લગભગ 100 ડિગ્રી તાપમાન સુધી ગરમી-પ્રતિરોધક હોય છે, લીડ - 200 ડિગ્રી સુધી. લીડ પણ ઉષ્ણકટિબંધીય આબોહવામાં ઝડપથી કાટ પડે છે.
સૌથી નીચા તાપમાનના સોલ્ડર એ ગેલિયમ (Tm = 29 °) ધરાવતા ફોર્મ્યુલેશન છે. ટીન-ગેલિયમ સોલ્ડરમાં Tm = 20 ડિગ્રી હોય છે.
બિસ્મથ સોલ્ડર પાસે Tm = 46 … 167 ડિગ્રી છે. આવા સોલ્ડર્સ ઘનકરણ દરમિયાન વોલ્યુમમાં વધારો કરે છે.
ઇન્ડિયમનું ગલનબિંદુ 155 ડિગ્રી છે. ઇન્ડિયમ સોલ્ડર વિસ્તરણના વિવિધ તાપમાન ગુણાંક (ઉદાહરણ તરીકે, ક્વાર્ટઝ ગ્લાસ સાથે કાટ-પ્રતિરોધક સ્ટીલ) સાથે સામગ્રીને સોલ્ડર કરતી વખતે તેનો ઉપયોગ થાય છે, કારણ કે તેમાં ઉચ્ચ પ્લાસ્ટિસિટીનો ગુણ હોય છે.ઇન્ડિયમમાં ઓક્સિડેશન પ્રતિકાર, ક્ષાર કાટ પ્રતિકાર, સારી વિદ્યુત અને થર્મલ વાહકતા અને ભીનાશ ક્ષમતા છે.
ઉચ્ચ-તાપમાનના સોલ્ડર્સમાં, કોપર-આધારિત સંયોજનો સૌથી વધુ ફ્યુઝિબલ છે... કોપર સોલ્ડરનો ઉપયોગ સોલ્ડરિંગ સ્ટીલ અને કાસ્ટ આયર્ન, નિકલ અને તેના એલોય તેમજ વેક્યૂમ સોલ્ડરિંગમાં થાય છે. ચાંદીના સોલ્ડરના વિકલ્પ તરીકે કોપર-ફોસ્ફરસ સોલ્ડર (7% સુધી ફોસ્ફરસનું પ્રમાણ) સોલ્ડરિંગ કોપર માટે વપરાય છે.
તેઓ ચાંદી અને મેંગેનીઝ ઉમેરણો સાથે ઉચ્ચ પ્લાસ્ટિસિટી કોપર સોલ્ડર ધરાવે છે... યાંત્રિક ગુણધર્મોને સુધારવા માટે, નિકલ, જસત, કોબાલ્ટ, આયર્ન, આલ્કલી ધાતુઓ, બોરોન અને સિલિકોનના ઉમેરણો રજૂ કરવામાં આવે છે.
કોપર-ઝીંક સોલ્ડર વધુ પ્રત્યાવર્તનક્ષમ (900 ડિગ્રીથી વધુ Tm. 39% સુધી ઝીંકની માત્રા સાથે), કાર્બન સ્ટીલ્સ અને વિવિધ સામગ્રીના સોલ્ડરિંગ માટે વપરાય છે. બાષ્પીભવનના સ્વરૂપમાં ઝીંકની ખોટ સોલ્ડરના ગુણધર્મોમાં ફેરફાર કરે છે અને આરોગ્ય માટે હાનિકારક છે, તેમજ કેડમિયમ ધૂમાડો. આ અસરને ઘટાડવા માટે, સિલિકોનને સોલ્ડરમાં દાખલ કરવામાં આવે છે.
કાટ-પ્રતિરોધક સ્ટીલ્સના બનેલા સોલ્ડરિંગ ભાગો માટે યોગ્ય કોપર-નિકલ સોલ્ડર. નિકલ ઘટક Tm ને વધારે છે. તેને ઘટાડવા માટે, સિલિકોન, બોરોન અને મેંગેનીઝ સોલ્ડરમાં દાખલ કરવામાં આવે છે.
સિલ્વર સોલ્ડર "કોપર-સિલ્વર" સિસ્ટમના સ્વરૂપમાં બનાવવામાં આવે છે (Tm = 600 ... 860 ડિગ્રી). સિલ્વર સોલ્ડરમાં ઉમેરણો હોય છે જે Tm (ટીન, કેડમિયમ, ઝીંક) ઘટાડે છે અને સંયુક્ત શક્તિ (મેંગેનીઝ અને નિકલ) વધારે છે. સિલ્વર સોલ્ડર સાર્વત્રિક છે અને તેનો ઉપયોગ સોલ્ડરિંગ મેટલ્સ અને નોન-મેટલ્સ માટે થાય છે.
ગરમી-પ્રતિરોધક સ્ટીલ્સને સોલ્ડરિંગ કરતી વખતે, "નિકલ-મેંગેનીઝ" સિસ્ટમમાંથી નિકલ માટે સોલ્ડરનો ઉપયોગ કરો... મેંગેનીઝ ઉપરાંત, આવા સોલ્ડરમાં અન્ય ઉમેરણો હોય છે જે ગરમી પ્રતિકાર વધારે છે: ઝિર્કોનિયમ, નિઓબિયમ, હેફનીયમ, ટંગસ્ટન, કોબાલ્ટ, વેનેડિયમ, સિલિકોન અને બોરોન.
એલ્યુમિનિયમ સોલ્ડરિંગ એ એલ્યુમિનિયમ સોલ્ડર સાથે કોપર, ઝિંક, સિલ્વર અને સિલિકોન ટીએમના ઘટાડા સાથે કરવામાં આવે છે. છેલ્લું તત્વ એલ્યુમિનિયમ સાથે સૌથી વધુ કાટ-પ્રતિરોધક સિસ્ટમ બનાવે છે.
પ્રત્યાવર્તન ધાતુઓ (મોલિબડેનમ, નિઓબિયમ, ટેન્ટેલમ, વેનેડિયમ) નું સોલ્ડરિંગ ઝિર્કોનિયમ, ટાઇટેનિયમ અને વેનેડિયમ પર આધારિત શુદ્ધ અથવા સંયુક્ત ઉચ્ચ-તાપમાન સોલ્ડર સાથે કરવામાં આવે છે. ટંગસ્ટન સોલ્ડરિંગ "ટાઇટેનિયમ-વેનેડિયમ-નિઓબિયમ", "ટાઇટેનિયમ-ઝિર્કોનિયમ-નિઓબિયમ", વગેરે સિસ્ટમોના જટિલ સોલ્ડરમાંથી ઉત્પન્ન થાય છે.
સોલ્ડરના ગુણધર્મો અને તેમની રાસાયણિક રચના કોષ્ટકો 1-6 માં દર્શાવવામાં આવી છે.
કોષ્ટક 1. અલ્ટ્રા-લો મેલ્ટિંગ સોલ્ડર્સ
કોષ્ટક 2. કેટલાક નીચા-તાપમાન એલોયના ગુણધર્મો
કોષ્ટક 3. ચાંદી / તાંબાના ઉમેરા સાથે ટીન સોલ્ડરની મિલકતો
કોષ્ટક 4 (ભાગ 1) ટીન અને લીડ માટે સોલ્ડરના ગુણધર્મો
કોષ્ટક 5. ચાંદીના ઉમેરણો સાથે ઈન્ડિયમ, લીડ અથવા ટીન પર આધારિત સોલ્ડર્સના ગુણધર્મો