ابزار لحیم کاری
ابزار لحیم کاری
لحیم‌کاری فرآیندی است که در آن دو یا چند جسم معمولاً فلزی با ذوب کردن و قراردادن یک فلز پرکننده (لحیم) به هم متصل می‌شوند. در این فرآِیند فلز لحیم نقطه ذوب پایین‌تری از دو جسم دیگر دارد. در لحیم‌کاری فلز پایه ذوب نمی‌شود و فقط فلز پرکننده یا لحیم ذوب می‌شود. در لحیم‌کاری سخت نیز فلز پایه ذوب نمی‌شود ولی فلز لحیم در دمای بالاتری ذوب می‌شود. در گذشته، تقریباً تمام فلزات لحیم شامل سرب بودند که برای محیط زیست و بهداشت بسیار مضر بود ولی امروزه تلاش بر این است که تمامی فلزات لحیم بدون سرب تولید شوند و هر چقدر که درصد سرب مواد مذاب لحیم کمتر و درصد قلع آن بیشتر باشد از کیفیت بالاتری برخوردار است.
برد های الکترونیکی از قطعات سخت افزاری متفاوتی تشکیل شده که باید اتصال قطعات به صورت صحیح انجام شود. لحیم کاری یکی از روش های کاربردی و پر طرفدار برای وصل کردن قطعات روی PCB می باشد. در این مقاله ضمن آشنایی با ابزار مورد نیاز برای لحیم کاری و کارکرد هر یک از آن ها به نحوه لحیم کاری روی PCB و اصول آن پرداخته شده است.
لحیم کاری چیست؟
لحیم کاری به طور گسترده در صنایع الکترونیکی برای اتصال دو قطعه فلزی کاربرد دارد. معنی لغوی لحیم، “آلیاژ” می باشد که به معنای ترکیب دو یا چند فلز است. برای متصل کردن دو قطعه فلز از فلز سومی که مذاب بوده و پس از این که سرد می شود، قطعات فلز را در کنار یکدیگر محکم نگه می دارد.
مهارت لحیم کاری نیاز به دقت بالا داشته و تعمیرکاران لوازم الکترونیکی باید با تمرین زیاد، لحیم کاری را با سرعت بالایی انجام دهند.
ابزار لحیم کاری
- هویه
- اسفنج برنجی
- جذب کننده لحیم
- روغن لحیم کاری
- قلع کش
- ماژیک ذوب کننده لحیم
- صفحه عایق سیلیکونی مخصوص لحیم کاری
- گیره مونتاژ
- سیم چین
- عینک مخصوص لحیم کاری
هویه
هویه مهم ترین ابزار مورد استفاده در لحیم کاری می باشد. هویه ها در انواع متعددی با ویژگی های مختلف در بازار وجود دارد، اما عملکرد همگی آن ها مشابه است. هویه در دو مدل نوک اسکنه و نوک مخروطی در بازار وجود دارد. مدل نوک مخروطی بدون آسیب زدن به PCB و بخش های دیگر، قطعات کوچک را با ظرافت کافی لحیم کنید. برای لحیم کردن قسمت های بزرگ تر از مدل نوک اسکنه که نوک آن پهن تر است، استفاده می شود. در ادامه ضمن معرفی اجزای اصلی هویه، با کارکرد هر یک از آن ها آشنا خواهیم شد.
- نوک هویه
- دسته هویه
- کنترلر هویه
- پایه هویه
نوک هویه
نوک هویه نقش مهمی در انتقال حرارت و انجام لحیم کاری در اطراف دو قطعه ای که قرار است لحیم شوند را انجام می دهد. بیشتر هویه امکان تعویض نوک هویه وجود دارد. نوک های هویه در اندازه ها و انواع مختلفی ساخته و بسته به کاربردی که دارند از آن ها استفاده می شود. نوک هویه باید از آلیاژ ضد اکسید و ضد چسبندگی ساخته شود.
به منظور عوض کردن نوک هویه کافی است دسته ی هویه را چرخانده و به داخل فشار دهید، سپس نوک هویه بیرون می آید و می توانید نوک هویه را جایگزین کنید.
دسته هویه
دسته هویه به منظور جلوگیری از منتقل شدن گرمای نوک هویه به خارج، نوک هویه را نگه می دارد. دسته هویه از عایق هایی مانند رزین، کائوچو یا لاستیک ساخته می شوند و برای حفظ جان فرد باید از دسته های با کیفیت استفاده شود. بعضی از هویه ها با اتصال به پریز برق کار کرده و فقط دارای یک دسته هستند و قادر به کنترل دما نیستند.
کنترلر هویه
کنترلر هویه از یک ترانسفورماتور بزرگ و چند مدار کنترلی که به کاربر این امکان را می دهد که هویه را در دما های مختلف تنظیم کند. دسته هویه به قسمت کنترلر هویه متصل بوده و حرارت و گرمای مورد نیاز را از مدار داخلی تأمین می کند.
کنترلر هویه های آنالوگ برای کنترل دما از صفحه های مدرجی استفاده می کنند و در هویه های دیجیتالی کلید هایی برای تنظیم دما وجود دارد و دمای فعلی بر روی صفحه نمایشگر نشان داده می شود.
پایه هویه
زمانی که از هویه استفاده نمی کنیم، هویه را در پایه هویه قرار داده تا باعث سوختن فرد یا آتش گرفتن میز کار نشود. پایه هویه می تواند یک پایه از جنس فلز بوده یا پیچیده باشد. در بعضی هویه ها برای جلوگیری از فرسوده شدن نوک هویه، با قرار گرفتن دسته هویه بر روی پایه به صورت اتوماتیک خاموش شده و دمای نوک هویه کاهش می یابد.
پاک کننده نوک هویه
نوک هویه بر اثر لحیم کاری اکسید شده و نوک هویه سیاه رنگ می شود مناسب لحیم کاری نمی باشد. یکی از راه های پاک کردن این مواد اکسید از نوک هویه استفاده از اسفنج می باشد. توجه کنید که استفاده از اسفنج مرطوب، نوک هویه را منبسط کرده و در اثر تغییر دما همزمان منقبض می شود و سبب ایجاد حفره روی نوک هویه و فرسوده شدن آن می شود. بنابراین راه مناسب پاک کردن نوک هویه استفاده از اسفنج برنجی بوده که باعث آسیب رسیدن به نوک هویه نمی شود.
جذب کننده لحیم
جذب کننده لحیم که یکی از قطعات مورد استفاده در انجام لحیم کاری برای پاک کردن قطعات از روی PCB می باشد. جذب کننده به صورت نواری شکل بوده و از سیم های مسی نازک به هم تابیده شده، تشکیل شده است به وسیله سیم مسی موجود در جذب کننده لحیم، لحیم های اضافی پاک می شوند.
روغن لحیم کاری
روغن لحیم کاری به صورت یک خمیر شیمیایی بوده که از یک اسید ضعیف برای تمیز کردن نوک هویه و اجزا باقی مانده روی هویه مورد استفاده قرار می گیرد. هم چنین روغن لحیم کاری مانع از اکسید شدن نوک هویه در زمانی که مورد استفاده قرار نمی گیرد، می شود.
قلع کش
به منظور پاک کردن لحیم اضافی روی قطعات از قلع کش استفاده می شود. قلع کش با مکش هوا، قلع اضافه را به داخل خود می کشد. هم چنین قلع کش برای باز کردن و جدا نمودن قطعات از روی PCB نیز مورد استفاده قرار می گیرد.
ذوب کننده لحیم
ماژیک ذوب کننده لحیم از ماده ای شیمیایی به نام Fluex به منظور نرم کردن قطعات سخت و انجام اتصالات لحیم بهتر و با کیفیت تر ساخته شده است. پس از انجام لحیم کاری باقی مانده های ماژیک ذوب کننده لحیم را از روی PCB پاک کنید.
صفحه عایق سیلیکونی مخصوص لحیم کاری
صفحه عایق سیلیکونی مخصوص لحیم کاری برای حفاظت و تمیز نگه داشتن میز کار در زمان لحیم کاری مورد استفاده قرار می گیرد.
گیره مونتاژ
برای نگه داشتن و محکم کردن PCB، سیم و بقیه وسایل لازم است از گیره مونتاژ استفاده شود.
کف چین
از کف چین ها برای کوتاه نمودن پایه های قطعات لحیم شده روی PCB استفاده می شود.
عینک مخصوص لحیم کاری
عینک های مخصوص لحیم کاری برای حفظ سلامت چشم افراد در هنگام لحیم مخصوصا زمانی که پایه های کوتاه پرتاب می شوند، کاربرد دارد.
نحوه لحیم کاری
در مرحله اول از لحیم کاری، محل لحیم کاری را سمباده کشیده و با تینر تمیز می کنیم. از هویه ای متناسب با نوع کارکرد خود استفاده کرده و آلیاژ مناسب قلع استفاده کنید. در مرحله بعد PCB را با استفاده از گیره نگه داشته و دمای هویه را روی 35 درجه سانتی گراد تنظیم کنید. حال نوک هویه را به قلع آغشته و پس از حرارت دادن پایه قطعه و پایه مورد نظر، نوک هویه را در فاصله چند میلی متری قرار داده و با نزدیک کردن سیم لحیم به پایه، باعث ذوب شدن سیم لحیم شوید.
توجه کنید اگر لحیم کاری به صورت درست انجام شود، به صورت قیف معکوس بوده و پس از اتمام کار، از روغن لحیم برای تمیز کردن سطح لحیم کاری و PCB استفاده می شود.
به دلیل این که گاز های حاصل از لحیم کاری خطرناک می باشد، توصیه می شود که عملیات لحیم کاری در محیطی با تهویه مناسب و با استفاده از ماسک و محافظ انجام شود. سعی کنید هویه و سیم لحیم را در فاصله 20 تا 30 سانتی متری از صورت خود قرار دهید.
اصول لحیم کاری
در این قسمت به منظور بهبود کیفیت لحیم کاری، لازم است اصول زیر را رعایت کنید، که عبارتند از:
- برای جا به جا کردن قطعات مخصوصاً بعد از تمام شدن مراحل، از انبر استفاده می شود.
- به منظور ایجاد لحیم تمیز و ظریف از نوک هویه با ضخامت مناسب استفاده کنید.
- از استحکام قطعات بر روی PCB اطمینان حاصل کنید تا موجب قطع شدن اتصال بین قطعات نشوید.
- انجام لحیم کاری باید با سرعت انجام شود تا مسیر بین قطعات روی PCB به مدت طولانی داغ نشده و آسیب نبیند.
- از سلامت اتصالات هویه مطمئن شوید.
- برای داشتن یک لحیم کاری با کیفیت از قسمت کناری هویه استفاده کنید. به طوری که شکل هویه به صورت مخروط برعکس بوده و کاملاً دو قطعه را بهم متصل کند.
