Belépés
 avatarja
2014. október 23., Csütörtök - Gyöngyi
Aktuális lapszám | Videó adatbázis | Előfizetés | Kapcsolat | Facebook | Mobil Oldal | Szakértő | Naptár | Herbáció | Gasztronóm

Az értékeléshez jelentkezz be!


Ezermester » 2000 » május » Gépek, szerszámok, technológiák

Forrasztás

iwiw logotwitter logo
||

3A forrasztás alatt azt a kötési eljárást értjük, amikor úgy hozunk létre oldhatatlan kötést, hogy egy harmadik anyag, a forraszanyag, olvasztott állapotában kapcsolódik az összekötendő munkadarabokhoz. Jellegzetessége, hogy az összeforrasztandó anyagok olvadáspontjánál lényegesen alacsonyabb olvadáspontú forrasz anyaggal diffúziós kötést hozunk létre. A diffúzió lényege, hogy az összeforrasztandó anyag és a forraszanyag atomjai kölcsönhatásba lépnek egymással, ez biztosítja az erős forrasztott kötést (1).

A forraszanyag olvadási hőmérséklete alapján lágy és kemény forrasztási eljárást különböztetünk meg. Általában 450 fokig lágyforrasztásról beszélünk, míg a magasabb hőfokon történő forrasztást keményforrasztásnak nevezzük. Elvileg mindkét eljárás azonos, de más és más eszközök szükségesek a folyamat elvégzéséhez. A lágyforrasztáshoz elegendő hőfokot biztosítanak a különböző forrasztópákák, míg a keményforrasztáshoz oxigén és éghető gáz keverékéből előállított magas hőmérsékletű láng szükséges.
Az oldhatatlan kötési eljárások bemutatását most a lágyforrasztással kezdjük. A forrasztás előfeltétele, hogy a forraszanyagdiffúzió képes legyen a forrasztandó anyaggal. Az alkalmazási szempontok szerint három alapvető eljárást különböztetünk meg;

  • Lemez és vastag tárgyak lágyforrasztása.
  • Vezetékek, vékony anyagok forrasztása.
  • Precíziós anyagok forrasztása (alacsony hőmérsékletű forrasztás).
     

5Mind a három alapeljárás technológiai sorrendje azonos elveken nyugszik. Első lépésként a fém felületek mechanikus tisztítását kell elvégezni. Lemezek esetében drótkefével, csiszolással hozunk létre fémtiszta felületet, huzaloknál finom csiszolópapírral, vagy blankoló késsel tisztíthatjuk meg a forrasztani kívánt felületet.
Második lépés a kémiai tisztítás, erre a célra alkalmazzuk az úgynevezett folyató szereket. A folyató szereket mindig az anyag tulajdonságának megfelelően kell megválasztani. Létezik korrózív enyhén korrózív és nem korrózív folyató szer.
Korrózív folyató szer a forrasztóvíz, összetétele ZnCL2 (cinkclorid). Előállítható házilag is oly módon, hogy higított sósavba cinket adagolunk. Vigyázni kell, mert a folyamat során hidrogén gáz szabadul fel, ami robbanásveszélyes. Jól alkalmazható lemezek és vastag anyagok felületkezelésére, forraszanyag folyatására. Használat után a felületről langyos víz segítségével mossuk le, mert savas hatása a forrasztott felületet is roncsolja.
A forrasztó zsír enyhén korrózív folyató szer, összetétele cinkklorid-ammóniumklorid és szerves zsírok folyékony vagy pasztaszerű keveréke. 200-400 fok között használható. Alkalmazható vezetékek, vékony lemezek, tárgyak felület tisztítására. Maradványa langyos oldószeres vízzel távolítható el.
A fenyőgyanta vagy más néven kollofónum, nem korrozív természetes alapú folyató szer. Leginkább híradástechnikai berendezések forrasztásánál alkalmas tisztítószerként. Semleges kémhatása miatt maradványait nem kell eltávolítani a forrasztott felületről. A precíziós forraszok segédanyaga.
Az előzőleg említett hármas tagolódást követve most az alkalmazott eszközöket tekintsük át. A kiválasztás legfontosabb szempontja, hogy alkalmas legyen az eszközünk a forrasztáshoz szükséges hőmennyiség biztosítására. Lényeges, hogy ne melegítsük túl a forrasztani kívánt anyagot, de biztosítsuk a forrasztáshoz szükséges hőmérsékletet.
Vastag anyagok forrasztásához különböző forrasztópákákat célszerű használni (2). Ezek az eszközök úgynevezett "tűzipákák". 6Lényegük, hogy vörösréz forrasztó fejüket olyan alakúra formálták, mely segíti a forraszanyag felvitelét a forrasztani kívánt felületre. A hőmérséklet előállítása alapján van elektromos (4) és gáz (5) vagy benzinlámpás melegítővel ellátott rendszerű. Csatornák és egyéb nagy felületű tárgyak forrasztásához alkalmasak. Az elektromos kivitelűeknél célszerű legalább 300 W teljesítményűt használni. A gázzal melegített berendezés mobilitása lehetővé teszi a folyamatos üzemeltetést, míg a benzinlámpával melegített páka szakaszosan működtethető. Figyelni kell arra a tényre, hogy a vörösréz forrasztóvégen (6) létre jön a forrasz anyag korróziója, tisztítani kell a munkafolyamat megkezdése előtt, először mechanikusan, majd szalmiákkő alkalmazásával kémiailag. A szalmiákkő alkalmazását a 7. ábra mutatja be.
Néhány gondolat a páka tömege és a forrasztás összefüggéséről: A forrasztás során a forrasztó véget a forrasztandó anyag lehűti, ezzel a "hőntartási" folyamat megszakad. Gyakorlatilag olyan mértékben visszahűl a páka, hogy alkalmatlanná válik a forrasztó anyag megömlesztésére. A hiba elkerülése érdekében a vastag és jó hővezetésű anyagokat célszerű előmelegíteni (8), ezzel a forrasztás minőségét nagymértékben elősegítjük.
Vezetékek és vékony anyagok forrasztásának kiváló eszköze az elektromos pillanatforrasztó-páka (9). A váltóáramú transzformátor szekunder tekercsének kis feszültségű tekercsére kötött ellenállás (néhány század ohm, gyakorlatilag rövidzár) felmelegedése idézi elő a forrasztási hőmérsékletet. A forrasztó felület vörösréz huzal, vagy erre a célra kialakított gyári forrasztóhegy. A forrasztófelület tömege kicsi, így csak azokban az esetekben használható biztonsággal, ahol a visszahűtésből eredő veszteség nem számottevő (pl. vezetékek, apró tárgyak). Érdemes tudni ezekről a berendezésekről, hogy szekunder feszültségük 1 volt körüli, míg áramerősségük 100 A nagyságrendű. Hálózati fogyasztásuk kb. 100 W. Különböző hőmérsékleten üzemelő hegyekkel (3) lehet a forrasztás hőfokát előre meghatározni és ezt figyelembe véve, kiválasztani a megfelelő forrasztóanyagot.
9A precíziós forrasztások eszköze a hőfok stabilizált elektromos pákák (10). Az elektrotechnikában használt félvezetőket és egyéb fokozottan hőmérsékletfüggő alkatrészeket kizárólag ezekkel a berendezésekkel lehet forrasztani.
A forraszanyagok olvadáspontját az anyag összetétele határozza meg. Általában ón-ólom ötvözeteket használunk, az ötvözési arányban az ólom tartalom határozza meg a kialakult olvadáspontot. A nagy ólom tartalmú forraszanyagok olvadáspontja és kötési szilárdsága magas. Az ón tartalom növekedésével csökken ugyan az olvadáspont, de ezzel együtt csökken a forrasztott kötés mechanikus terhelhetősége is. Célszerű tehát az okos középutat választani, pl. csatorna forrasztásánál alkalmazzuk az F-Sn 63, vagy az F-Sn 50 jelű forraszanyagot (a jelölő szám az óntartamot jelzi). Ezek a forraszanyagok rúd kivitelűek, folyató szert nem tartalmaznak.
Létezik olyan kialakítás, ahol a forrasztó anyagban található a folyató szer is, ezek az ún. "gyantás cinek" (11). Kémiai összetételük úgy módosul, hogy ón, ólom mellet még cadmiumot vagy bizmutot is tartalmaznak. A cadmium tartalom olvadáspont csökkentő hatásának köszönhetően a forrasztási hőmérséklet 140-160 fok közé csökken. Ez alkalmassá teszi a forrasztó anyagot a pillanatforrasztó-pákával történő használatra. Jelölése: F-Pb Sn 40 Cd, ahol a cadmium tartam 17-18%.
10Precíziós forrasztásokhoz szükség van olyan forraszanyagokra melyek olvadáspontja 70-100 fok között, van. Ezt a hatást az ötvözet bizmut tartalmának fokozásával érhetjük el. Jelölése: F-Bi52 Sn15 Pb, ahol a bizmut tartalom 52-53%-os nagyságrendet ér el. Általában ezek a forraszanyagok folyasztó szert tartalmaznak. A folyató szert olyan módon helyezik el, hogy az több csatornán keresztül is beágyazásra került a forraszanyagba, ezzel a fokozott folyatási készséget segítik elő. A következőkben a keményforrasztással folytatjuk.
 
 

További érdekes cikkeinkről se maradsz le, ha "lájkolod" az Ezermester Facebook oldalát, ahol folyamatosan újdonságokkal jelentkezünk!

Címkék: forrasztás


Szólj hozzá a cikkhez!

Be kell jelentkezned, hogy hozzászólhass a cikkekhez!
Ezermester, Facebook, vagy Google fiókkal is bejelentkezhetsz.

Gázforrasztók

Forrasztók

Gázforrasztók Forrasztók

Szerszámainknak megvan a maguk teljesítmény korlátai. Az oldhatatlan kötések közül a forrasztáshoz - többek között - pl. a munkadarab méretéhez megfelelő teljesítményű páka szükséges. Ez esetenként...

Ha két fém alkatrészt nem oldhatóan, de szilárdan kell egyesíteni, akkor ezt legegyszerűbben lágyforrasztással lehet megoldani. Nem is kell hozzá más, csak egy páka és forrasztó ón. A valóság...

Kapcsolódó cikkek
Kapcsolódó fórum témák