Pratikte endüksiyonlu lehimleme: yumuşak lehimleme, sert lehimleme ve yüksek sıcaklık lehimlemeye genel bakış

Metaller endüktif ısıtma ile metalurjik olarak birleştirilebilir. Sert veya yumuşak lehim malzemeleriyle birleştirildiğinde yüksek mukavemetli, temiz lehim bağlantıları elde edilir. Endüksiyonun ve lehim katkı malzemelerinin uyarlanabilirliği sayesinde ferromanyetik ve ferromanyetik olmayan malzemeler güvenli şekilde birleştirilebilir. Tesislerimiz hem otomatik hem de manuel lehimleme süreçleri için tasarlanmıştır ve bu nedenle hem tekli üretim hem de seri üretim için güvenilir bir çözüm sunar.

Süreçlere genel bakış

Üç yöntemi birbirinden ayırıyoruz. Seçim; malzemeye, sıcaklık aralığına, mukavemet gereksinimine ve parça geometrisine bağlıdır.

Yumuşak lehimleme

Yumuşak lehimleme yaklaşık 450 santigrat derecenin altında gerçekleşir. Tipik lehimler kalay bazlıdır, örneğin kalay-bakır veya kalay-gümüş. Isı girdisi düşüktür, parçalar korunur. Yumuşak lehimleme; elektrik bağlantıları, gövdeler, ince cidarlı parçalar ve düşük çalışma sıcaklıklı malzemeler için uygundur. Temiz bir yüzey, uygun bir boşluk genişliği ve uygun bir akı gereklidir. Endüksiyonda ısı, lehim bölgesine hedefli olarak verilir, çevrim süresi kısa kalır, parça deformasyonları azdır.

Sert lehimleme

Sert lehimleme, yaklaşık 450 ila 900 santigrat derece aralığındadır. Gümüş bazlı lehimler, bakır malzemeler için bakır-fosfor lehimleri veya ıslatılması zor malzemeler için manganez ya da nikel alaşımlı özel lehimler kullanılır. Sert lehimleme; yüksek mukavemetli, sızdırmaz ve görsel olarak yüksek kaliteli bağlantılar için standarttır. Endüksiyonda boşluk toleransları dar tutulabilir ve süreç hassas şekilde kontrol edilebilir. Kılcal etkiyi tipik olarak 0,02 ila 0,08 milimetrelik bir boşluk genişliği destekler; likidüs üzerindeki bekleme süresi kısadır, genellikle kütleye ve bağlantıya bağlı olarak 10 ila 60 saniyedir.

Yüksek sıcaklık lehimleme

Yüksek sıcaklık lehimleme yaklaşık 900 santigrat dereceden itibaren başlar. Genellikle nikel bazlı lehimler veya seramik, sert malzemeler ve sert metal için bakır ya da aktif lehimler kullanılır. Oksidasyonu önlemek ve ıslatmayı iyileştirmek için işlem tercihen koruyucu gaz veya vakum altında yapılır. Endüksiyon, kısa ısınma süreleri ve hassas bir tepe sıcaklığı sağlar; parça yüzeyleri temiz kalır, ek işlem ihtiyacı azalır.

Sert metallerin lehimlenmesi

Sert metaller, çoğunlukla tungsten karbür olmak üzere yüksek oranda metal karbür içerir. Mükemmel aşınma özellikleri nedeniyle, takım özelliklerini iyileştirmek amacıyla taşıyıcı çelik üzerine lehimlenirler. Karbürler ıslanabilirlik açısından zayıflık gösterdiğinden, genellikle manganez içerikli gümüş bazlı lehimler veya nikel içeren varyantlar kullanılır. Pratikte aşağıdaki yaklaşım etkili olmuştur:

• Boşluk genişliğini dar tutmak, tipik hedef aralık 0,02 ila 0,05 milimetre, tüm birleşim yüzeyinde eşit şekilde
• Gerilimleri azaltmak için ön ısıtma, sert metal ve taşıyıcının eşit şekilde ısıtılması, sıcaklık gradyanının sınırlandırılması
• Lehim miktarını belirlemek ve akış davranışını kontrol etmek için önceden şekillendirilmiş lehim parçaları, halkalar veya damgalanmış parçalar kullanmak
• Alaşıma uygun bir akı kullanmak veya işlemi koruyucu gaz ya da vakum altında yürütmek
• Likidüs üzerinde kısa bekleme süresi, ardından gerilimleri en aza indirmek için sakin soğutma

Endüksiyonda ısı girdisi yerel kalır, birleşim bölgesi hızlı ve kontrollü bir şekilde ısınır, bu da deformasyon ve çatlak riskini azaltır. İstenirse, sıcaklık seyri pirometre ile izlenebilir ve belgelenebilir.

PCD ve PCBN lehimlemesi

PCD ve PCBN, yerel aşırı ısınmaya karşı hassastır. Bu nedenle endüksiyonun hassas sıcaklık kontrolü, alevle lehimlemeye kıyasla açık bir avantaj sağlar. Amaç, kesici malzeme üzerindeki termal yükü mümkün olduğunca az tutarak likidüs üzerinde kısa, tekrarlanabilir bir bekleme süresi elde etmektir. Kanıtlanmış önlemler şunlardır:

• Isıtma gücünün birleşim bölgesini tam olarak kaplaması için indüktör şeklini tasarlamak
• Yüzeyleri korumak ve ıslatmayı sağlamak için koruyucu gaz veya vakum kullanmak
• Likidüs üzerinde kısa bekleme süresi, ardından gerilimleri önlemek için tanımlanmış soğutma
• Sabit lehim miktarı ve temiz bağlantılar için önceden şekillendirilmiş parçalar veya folyo

Endüksiyonun hızlı, yerel ısıtması PCD veya PCBN üzerinde sıcak noktaları önler. Aynı zamanda birleşim bölgesi, güvenilir ıslatma ve yüksek mukavemet elde etmek için işlem penceresinde yeterince uzun süre kalır.

Kararlı bir lehimleme süreci nasıl planlanır

• Malzeme eşleşmesini belirlemek, yüzeyleri hazırlamak, yağ giderme ve oksit temizliği yapmak
• Çalışma sıcaklığına, mukavemete, ıslanabilirliğe ve ortam dayanımına göre lehim seçimi
• Boşluk geometrisini belirlemek, kılcal etkiyi sağlamak, düz ve uygun birleşim yüzeyleri
• Parçaya ve erişilebilirliğe göre indüktörü tasarlamak, bağlantı mesafesini sabit tutmak
• Kontrollü güç, sıcaklık ölçümü ve belgelenmiş bekleme süresiyle süreci yönetmek
• Görsel kontrol, makro kesit, çekme veya kesme testi ya da sızdırmazlık testi ile kaliteyi güvence altına almak

Endüksiyonlu lehimleme hakkında sık sorulan sorular

İdeal boşluk genişliği nedir?

Sert lehimlemede gümüş bazlı lehimler için tipik olarak 0,02 ila 0,08 milimetre uygundur. Bakır üzerinde bakır-fosfor için benzer değerler geçerlidir. Yüksek sıcaklık lehimlemesinde nikel bazlı lehimler genellikle 0,02 ila 0,05 milimetre ile çalışır. Belirleyici olan, eşit bir boşluk geometrisidir.

Akıya veya koruyucu gaza ihtiyacım var mı?

Birçok uygulamada uygun bir akı yeterlidir. Zorlu eşleşmeler, sert metal veya hassas yüzeyler için koruyucu gaz veya vakum önerilir. Amaç, temiz bir yüzey ve kararlı bir ıslatmadır.

Sert metalde çatlakları nasıl önlerim?

Sıcaklık gradyanlarını sınırlayarak, ön ısıtma yaparak, dar ve eşit boşluklar, kısa bekleme süreleri ve düşük gerilimli soğutma ile. Örneğin manganez içerikli uygun bir lehim malzemesi ıslatmayı iyileştirir.

PCD ve PCBN’yi aşırı ısınmadan nasıl korurum?

İndüktör gücünü hedefli olarak birleşim bölgesine yönlendirerek, kısa bir bekleme süresi seçerek ve sıcaklık seyrini izleyerek. Önceden şekillendirilmiş parçalar veya folyo, sabit bir lehim miktarı sağlar.

Yüksek sıcaklık lehimlemesini ne zaman kullanmalıyım?

Çalışma sıcaklıkları, ortam dayanımı veya malzeme eşleşmeleri bunu gerektirdiğinde, örneğin yüksek yüklü bağlantılar için nikel bazlı lehimler veya seramik ve sert malzemeler için aktif lehimler. Tercihen koruyucu gaz veya vakum altında.

Endüksiyonla bir lehimleme süreci mi planlıyorsunuz? Süreç güvenilir şekilde çalışana kadar lehim seçiminde, indüktör tasarımında ve süreç doğrulamasında sizi destekliyoruz.