Operacije lemljenja su prilično česte ne samo u profesionalnim oblastima u proizvodnji i građevinarstvu, već iu svakodnevnom životu. Koriste se za postizanje međuatomskih trajnih veza između malih dijelova i elemenata. Postoje različite vrste lemljenja, koje se razlikuju po tehnološkim nijansama, korišćenom potrošnom materijalu, obradacima itd.
Pregled tehnologije
Ovo je metoda spajanja koja koristi vezni rastop (lem) sa odgovarajućim karakteristikama za specifične uslove. I aktivni element za lemljenje i radni predmeti su podvrgnuti predgrijavanju, zbog čega se formira struktura materijala koja je savitljiva za spajanje. Temperaturni režim mora premašiti vršnu točku zagrijavanja, zaobilazeći koju metalni dijelovi omekšaju i počinju prelaziti u tekuće stanje. Važna karakteristika bilo koje vrste lemljenja je vrijeme termičke izloženosti ispod taline. Ovo je interval od početka zagrijavanja do stvrdnjavanja lema nakon togaveze. U prosjeku, operacija traje 5-7 minuta, ali može doći do odstupanja od ovog raspona - zavisi od karakteristika obratka i površine obrađenog čvora.
Limpe za lemljenje
Najčešći alat za lemljenje raznih radnih komada, koji vam omogućava da dobijete visokotemperaturno zagrevanje sagorevanjem alkohola, kerozina i drugih tečnih goriva. U procesu rada, iz mlaznice aparata izlazi plameni osigurač, koji se potom usmjerava na ciljno područje taline. Takvi se uređaji mogu koristiti ne samo za spajanje dijelova, već i za grijanje konstrukcija i mehanizama. Također, mašine za lemljenje se koriste prije skidanja boje. Prosječna temperatura grijanja lemilice za lampu je 1000 - 1100 °C, tako da se može koristiti i za zavarivanje. Najproduktivniji modeli uključuju benzinske lampe. Brzo postižu optimalnu radnu temperaturu i podnose većinu standardnih operacija lemljenja. Dizajn uređaja predviđa uložak za gorivo, kao i regulator plamena koji vam omogućava da varirate snagu toplotnog izlaganja.
Baklje za lemljenje
Širok asortiman plinskih lemilica koje se mogu spojiti na kanister goriva ili na centralni izvor goriva. Prva opcija snabdevanja ima prednost autonomije. Plamenik sa sprejom, kao i benzinska lampa, može se koristiti bez obzira na eksterne komunikacije. Prilikom odabira takvog aparata treba uzeti u obzir snagu, radtemperatura, vrsta korišćenog gasa, vreme spremnosti za upotrebu, itd. Na primjer, standardni plinski gorionik za lemljenje radi na propan-butanu i postiže temperaturu zagrijavanja do 1300°C. Period kontinuiranog termičkog izlaganja može doseći 3 sata, ali ovo vrijeme će također ovisiti o zapremini priključenog uloška. Plamenici se razlikuju i po vrsti sistema paljenja. Najjednostavniji modeli se uključuju mehanički, au modernijim verzijama koristi se piezo paljenje.
Električne lemilice
Takođe uobičajena vrsta opreme za lemljenje u domaćinstvu, koja je sigurna (u poređenju sa gasnim uređajima) i kompaktne veličine. Ali vrijedi naglasiti i nedostatke. Prvo, takvi uređaji ovise o mreži, što ograničava njihov opseg. Drugo, električna oprema za lemljenje održava nisku temperaturu grijanja u rasponu od 400-450°C. To je zbog činjenice da se dio energije gubi u procesu pretvaranja električne energije u toplinu.
Prilikom odabira uređaja morate uzeti u obzir maksimalni napon. Dakle, u radionicama i industrijama koriste se standardni modeli od 220 V. U domaćim uslovima često se koriste uređaji koji rade od transformatora od 12 i 24 V. Zadaci koji se mogu riješiti električnim lemilicama uglavnom su ograničeni na popravku male opreme, obnavljanje kontakata mikro kruga, spajanje plastičnih dijelova, itd.
Stanice za lemljenje
Za serijske ili in-line operacije lemljenjakorištenje multifunkcionalne opreme. Stanicu za lemljenje karakteriše širok spektar mogućnosti podešavanja radnih parametara, kao i više temperature grejanja. Dovoljno je reći da uređaji ovog tipa rade na snazi od 750 - 1000 W, priključeni na mreže napona od 220 V. U pravilu se radi o profesionalnoj opremi za lemljenje, ali postoje i kućni kolege. Na primjer, uređaji za grupne operacije kod kuće mogu uključivati nekoliko izmjenjivih vrhova različitih veličina, stalke, odlemljivače, rezače žice i druge pomoćne dodatke. Sada je vrijedno upoznati se s različitim tehnološkim pristupima procesima lemljenja.
Glavne vrste lemljenja
Postoje tehnike za izvođenje operacija na zglobu i otvoru. Dakle, ako je razmak između spojenih elemenata manji od 0,5 mm, tada će lemljenje biti s razmakom. Prekoračenje ovog intervala znači da je veza uspostavljena s kraja na kraj. Štoviše, spojevi mogu imati različite konfiguracije - na primjer, u obliku slova X i V. Procjep lemljenja se izvodi samo tekućim lemom, koji se u toku rada šalje u međuzonu. Standardne vrste sučeonog lemljenja uključuju popunjavanje slobodnog prostora lemom pod uticajem gravitacije.
Klasifikacija lemljenja prema temperaturnim uslovima
Danas se koristi meko, tvrdo i visokotemperaturno lemljenje, koje se uglavnom koristi u proizvodnji i građevinarstvu. Prve dvije tehnike su po mnogo čemu slične - na primjer, u oba slučaja, radnatemperatura je 450°C i niže. Poređenja radi, visokotemperaturne veze se izvode u režimu od najmanje 600°C, a češće - iznad 900°C.
U isto vrijeme, obrada na niskim temperaturama može osigurati kvalitetnu vezu. Najpovoljnija će biti upotreba tvrdog lema, zbog čega se postiže visoka čvrstoća i vatrostalnost dijelova. Dodavanje bakra u otvor ili spoj također će povećati duktilnost radnog komada. Ako je potrebno da se dobije fleksibilna i elastična struktura, onda se koristi meko lemljenje.
Klasifikacija lemova
Uslovno je moguće podijeliti moderne lemove u dvije grupe:
- Topljenje na niskim temperaturama.
- Topljenje na visokim temperaturama.
Kao što je već napomenuto, lemljenje na niskoj temperaturi se izvodi na 450°C i niže. Sam lem za ovu vrstu operacije trebao bi omekšati već na 300°C. Takvi materijali uključuju široku grupu legura kalaja sa dodatkom cinka, olova i kadmijuma.
Mediji topljenja visoke temperature se koriste za lemljenje na temperaturama oko 500°C. To su uglavnom jedinjenja bakra, koja takođe uključuju nikal, fosfor i cink. Važno je napomenuti da će se, na primjer, kalaj-olovo-kadmijum lem, osim niže tačke topljenja, od legura bakra razlikovati po mehaničkoj čvrstoći. Odnos otpornosti prema fizičkom pritisku može se predstaviti na sljedeći način: 20 - 100 MPa naspram 100 - 500 MPa.
Vrste tokova
Kada je izložena toplini na površini metalnog obratkaformira se oksidni premaz, koji sprečava stvaranje kvalitetne veze sa lemom. Za uklanjanje takvih prepreka koriste se različite vrste tokova za lemljenje, od kojih neke također uklanjaju tragove rđe i kamenca.
Fluksovi se mogu klasifikovati samo po kompatibilnosti sa lemovima (tvrdim i mekim) ili po otpornosti na temperaturu. Na primjer, za meko lemljenje teških metala koriste se proizvodi s oznakom F-SW11 i F-SW32. Za čvrsto spajanje teških legura koriste se tokovi za lemljenje tipa F-SH1 i F-SH4. Lake metale poput aluminijuma preporučuje se prethodno tretirati jedinjenjima grupa F-LH1 i F-LH2.
Metoda indukcijskog lemljenja
Ova tehnologija lemljenja ima nekoliko prednosti u odnosu na klasičnu metodu spajanja vrućim topljenjem. Među njima se može izdvojiti minimalni stupanj oksidacije obratka, koji u nekim slučajevima eliminira potrebu za korištenjem fluksa, kao i nizak učinak savijanja. Što se tiče ciljnih materijala, oni uključuju meke i tvrde legure, kao i keramiku sa plastikom. Na primjer, optimalni lem za bakar u ovom slučaju će biti označen sa L-SN (modifikacije SB5 ili AG5). Kao izvor toplotne energije pri indukcijskom izlaganju mogu djelovati i ručni uređaji sa lampama i strojne jedinice odgovarajuće snage. U proizvodnji se koriste i generatorski setovi kada je potrebno postići dugotrajno lemljenje čvorova velike površine. Takođe, u rad je uključen i induktor sa više mesta, koji možeprimati obratke jedan po jedan. Ova tehnologija se posebno koristi za izradu ručnih alata za rezanje.
Ultrazvučno lemljenje
Još jedna moderna visokotehnološka metoda lemljenja, čiji je razvoj uzrokovan potrebom da se eliminišu niz karakterističnih nedostataka metoda elektrohemijskog povezivanja. Ključna karakteristika ove tehnike je sposobnost zamjene konvencionalnog fluksa kao sredstva za eliminaciju oksida. Funkciju skidanja vrši energija ultrazvučnih valova, što uzrokuje proces kavitacije u tekućem lemu. Istovremeno, zadaci termičkog vezivnog djelovanja iz taline su u potpunosti očuvani.
Tehnologija je takođe superiorna u pogledu brzine veze. Ako usporedimo ultrazvučno zračenje s učinkom koji daje kalaj-olovni lem, tada će intenzitet kolapsa šupljina obrađenog čvora biti nekoliko puta veći. Zapažanja pokazuju da ultrazvučni talasi sa frekvencijom od 22,8 kHz pružaju brzinu zatvaranja lemljenja od 0,2 m/s.
Ova metoda ima i ekonomske prednosti. Oni su također povezani s promjenom pristupa korištenju fluksa i lemova. U proizvodnji električnih uređaja, pri montaži monolitnih kondenzatora, strujnih pretvarača i drugih uređaja, široko se koristi metalizacija pastama paladija, srebra i platine. Proces ultrazvučnog lemljenja omogućava zamjenu plemenitih metala jeftinijim analozima bez gubitka performansi budućeg proizvoda.
Karakteristike lemljenja-zavarivanja
Lemljenje kao takvo ima mnogo sličnosti sa tradicionalnim tehnologijama zavarivanja. Također se koristi zagrijavanje radnih komada i materijala treće strane koji utiče na formiranje šava. Ali, u poređenju sa tehnikama zavarivanja, lemljenje ne obezbeđuje unutrašnje taljenje strukture radnog komada. Rubovi dijelova u pravilu ostaju čvrsti, iako su zagrijani. Pa ipak, potpuno otapanje radnog komada daje jaču vezu. Druga stvar je da za postizanje takvog rezultata može biti potrebna snažnija oprema. Kada se koristi tekući lem za bakar, ne-kapilarno lemljenje s gustim punjenjem šava je sasvim izvodljivo. Ova metoda spajanja je dijelom povezana sa zavarivanjem, jer povećava prionjivost konstrukcija dva ili više radnih komada. Nekapilarno lemljenje se preporučuje sa električnim lučnim mašinama ili oksidno-acetilenskom bakljom.
Zaključak
Na dobijanje kvalitetnog spoja tokom procesa lemljenja ne utiče samo pravi izbor tehnologije, lemljenja sa fluksom i opreme. Često su male organizacione procedure vezane za pripremu materijala i naknadnu obradu od presudnog značaja. Konkretno, upotreba tvrdog lema zahtijeva višestepeno čišćenje ciljne površine abrazivnim brušenjem i hemijskim napadom tetrahloridom ugljenika. Gotovi deo treba da bude čist, gladak i što je moguće ravniji. Direktno tokom lemljenja, također se preporučuje da obratite posebnu pažnju na način fiksiranja radnih komada. Poželjnopričvrstite ih alatom za stezanje, ali na način da je potonji zaštićen od hemijskog i termičkog napada.
Ne zaboravite na sigurnost. Aktivni potrošni materijal - fluks i lem - zahtijevaju posebnu njegu. Uglavnom, to su hemijski nebezbedni elementi koji pod visokim temperaturama mogu da ispuštaju otrovne supstance. Stoga, u najmanju ruku, treba zaštititi kožu i respiratornu zaštitu tokom rada.
