İçeriğe atla

Lehimleme

Lehimleme işlemi

Lehimleme iki ya da daha fazla sayıda metal parçanın, görece düşük erime sıcaklığına sahip bir dolgu metali eritilip bağlantı yerine akıtılarak, tutturulması işlemidir.

Uygulama alanları

Resimdeki kapasitörler ve dirençler çipin üzerine lehimlenmiştir.

En yaygın lehimleme uygulaması baskı devrelerdeki (PCB) elektronik bileşenlerin montajıdır.Sıhhi tesisat sistemlerindeki bakır boruların bağlanmasında da lehim kullanılır. Konserve tenekeleri gibi sac metallerdeki bağlantılar, çatı izolasyonu ve yağmur dereleme olukları ve araba radyatörleri de geçmişte geleneksel olarak lehimlendiği gibi günümüzde de kısmen lehimlenmektedir. Mücevher parçalarının bağlanması ve tamirinde, küçük mekanik parçaların tutturulmasında da genellikle lehim kullanılır. Cam vitray yapımı da bir başka uygulama alanıdır.

Kullanılan malzeme ve araçlar

Lehim

Lehimleme dolgu malzemesi olarak farklı uygulamalar için çeşitli alaşımlar kullanılır. Örneğin elektronik devre montajında 63% kalay ve 37% kurşun, ötektik alaşımı (ya da performansı ötektik olana çok yakın 60/40) tercih edilir.

Ötektik malzeme bir sıcaklık aralığında değil belli bir sabit 'nokta'da erir ve esnek hal (plastik faz) geçirmediği için lehimlemede çeşitli üstünlükleri vardır. Ötektik olmayan bir alaşımda ise soğuma sırasında esnek haldeyken çok küçük kıpırdamalar bile lehimde çatlaklara ve dolayısıyla güvensiz bağlantılara yol açar. Ayrıca ötektik alaşım mümkün en düşük erime noktasına sahip olduğu için lehimleme sırasında parçalardaki gerilim en düşük düzeydedir.

En yaygın lehim alaşımları kalay/kurşun karışımlarıdır:

  • 63/37: erime noktası 183 °C (361.4 °F) (ötektik)
  • 60/40: erime aralığı 183–190 °C (361–374 °F)
  • 50/50: erime aralığı 185–215 °C (365–419 °F)

Çocukların temas edebileceği yerlerde, içme suyu tesisatlarında ya da yağmur suyunun toprağa karıştığı açık hava uygulamalarında kurşunsuz lehimler önerilir. En tipik kurşunsuz lehim alaşımları kalay/gümüş, kalay/bakır, gümüş, bakır/fosfor olup bileşimlerine bağlı olarak 250 °C (482 °F) civarında erirler. Özel uygulamaların gereksinimlerini karşılamak için kullanıldıkları gibi, çevresel kaygılarla da kurşunsuz lehimler giderek yaygınlaşmaktadır.

Pasta

Ana madde: Pasta_(lehimleme)

Lehim ve kaynak gibi yüksek ısılı bağlama işlemlerinde pasta (dekupan) kullanmanın amacı parçaların ve dolgu malzemesinin oksidasyonunu önlemektir. Örneğin kalay-kurşun lehimi bakırı çok iyi bağlarken, lehimleme sıcaklıklarında kolayca oluşan çeşitli bakır oksitler üzerinde çok zayıftır. Oda sıcaklığında etkisiz bir madde olan pasta, yüksek sıcaklıklarda güçlü bir indirgeyici durumuna geçerek metal oksitlerin oluşumunu önler. İkincisi, pasta bir yüzey aktif madde olarak lehimin yüzey gerilimini düşürerek bağlanacak parçalarla daha iyi bütünleşmesini sağlar.

Araç ve ekipman

Lehimleme işlemi el aletleriyle teker teker ya da bir üretim bandında ve genellikle otomatik makinalarla seri olarak yapılabilir. El lehiminde genellikle bir havya ya da lehim tabancası, bazen de sıcak-hava üfleci kullanılır. Bunun yanında iyi bir lehim ve oksiti engellemek için lehim pastası da kullanılır.

Lehim tekniği

Kaynak tekniği ile karşılaştırma[1]

Metal parçaları kalıcı olarak birleştirmek için esas metallerin eritildiği kaynaktan farklı olarak, lehimlemede ilave dolgu metaller (lehim) eritilir. Genelde, kaynaklanmış bağlantıların dayanımı lehimlenmiş olanlardan yüksektir. Eritme kaynağı yerine sert veya yumuşak lehimleme şu durumlarda tercih edilir:

  • Metallerin kaynak kabiliyeti kötüdür;
  • Farklı metaller birleştirilmektedir;
  • Yoğun kaynak ısısı, birleştirilen parçalara zarar verebilecektir;
  • Bağlantının geometrisi kaynağa izin vermemektedir;
  • Yüksek dayanım gerekli değildir.

Kaynağa kıyasla sert lehimlemenin üstünlükleri şunlardır:

  • Farklı metaller dahil, herhangi bir metal birleştirilebilir;
  • Yüksek imalat hızlarına izin veren, çabuk ve aynı özelliklere sahip şekilde gerçekleştirilebilir;
  • Çoklu bağlantılar aynı anda sert lehimlenebilir;
  • Genel olarak eritme kaynağına göre daha düşük ısıve güç gerekir;
  • Bağlantıya bitişik esas metaldeki ITAB’daki problemler daha azdır;
  • Kapiler etki erimiş metali bağlantının içine çektiğinden, çoğu kaynak yöntemiyle ulaşılamayan bağlantı bölgeleri sert lehimlenebilir;
  • Ekipman, malzeme, işçilik maliyetleri toplamı daha düşüktür.

Öte yandan, sert lehimlemenin zayıflıkları ve sınırlamaları:

  • Bağlantı dayanımı, kaynaklı bağlantıdan genellikle daha düşüktür;
  • Bağlantı dayanımı, esas metalinkinden daha düşük olma eğilimindedir;
  • Yüksek servis sıcaklıkları, bir sert lehimli bağlantıyı zayıflatabilir;
  • Muhtemel bir estetik zayıflık olarak, sert lehimli metalin rengi, esas metal parçaların rengiyle uyumlu olmayabilir.

Sert ve yumuşak lehim

Sert (ya da gümüş) lehim genellikle 450 °C ve üstü sıcaklıkta, bu sıcaklığa uygun pasta ve lehim uygulanarak ve gene bu yüksek sıcaklıkları sağlayacak şu ısı kaynakları kullanılarak yapılır:[1]

  • Üfleçle (alevle), propan ya da asetilen tabancası (şaloma) kullanılarak;
  • Fırında;
  • İndüksiyonla, parçada indüklenen yüksek frekanslı akıma karşı elektrik direnciyle ısıtarak;
  • Dirençle, parçalardan geçen elektrik akımına karşı dirençle ısıtarak;
  • Daldırmayla, erimiş tuz ya da metal banyosunda;
  • Infrared, yüksek yoğunluklu infrared lambalar kullanılarak.

Sert lehim yumuşak olana kıyasla daha dayanıklı ancak elektrik iletkenliği düşük bağlantılar sağlar. Otomotiv, elektrik ekipmanlar, kesici takımlar, mücevher yapımı, kimyasal işlem endüstrisi, boru (özellikle doğalgaz vb.) tesisat bağlantıları, tamir ve bakım işlerinde kullanılır.

Yumuşak lehim 450 °C altında, genellikle 230-250 °C sıcaklıkta, uygun pasta ve lehim kullanılarak yapılır ve bu sıcaklıklarda elektrikli havya (lehim tabancası) kullanmak genellikle yeterlidir. İletkenliği nedeniyle elektronik devrelerde, korozyona yol açmaması nedeniyle bakır boru bağlantılarında özellikle tercih edilir.[2]

  • Üstünlükleri: Sert lehimleme veya eritme kaynağına göre daha düşük enerji girdisi gereksinir, değişik ısıtma yöntemleri mevcuttur, bağlantıda iyi elektrik ve ısıl iletkenlik sağlar, tamiri ve yeniden yapılması kolaydır.
  • Zayıflıkları: Mekanik yöntemlerle takviye edilmedikçe düşük bağlantı dayanımı vardır, yüksek sıcaklıklarda bağlantının muhtemel zayıflaması veya erimesi.

Yumuşak lehim için kullanılan ısı kaynakları, daha az ısı ve daha düşük sıcaklık gerekmesi hariç, sert lehimleme ile çoğunlukla aynıdır. Bunlara ek olarak, dalgalı (baskı devresi kartlarında çoklu kurşun tellerin lehimlenmesinde) ve geri akışlı (baskı devre kartları üzerindeki yüzey ağız bileşenlerinde) yöntemlerle ve elle, havya kullanarak da uygulanır.

Elektronik bileşenlerin montajı

Elle lehim yaparken lehim malzemesi havya 12 Şubat 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. ucuna değil ucun çok yakınına uygulanmalıdır. Buna ısı köprüsü oluşturmak denir ve ısıya duyarlı bileşenleri korur. Isı köprüsü aynı zamanda, havyada daha yüksek ısı kullanmak anlamına da gelir. Tüm metal yüzeyler düzgün pastalanmamışsa ve/veya lehim malzemesinin erime noktasına dek ısıtılmamışlarsa, lehim kendi sıcaklığından daha soğuk bir yüzeye akarak zayıf ve istenmeyen bir 'soğuk bağlantı' oluşturur.[3]

Boru lehimleme

Bakırın iletkenliği ve aynı zamanda ısı kapasitesi yüksek olduğu için, tesisat boruları ve bağlantıları gibi büyük bakır parçaların etkin lehimlenmesi görece çok daha fazla ısı gerektirir.

İçme suyu için kullanılan borular lehimlemeden sonra içlerinde pasta parçacıkları kalmayacak şekilde çok iyi yıkanarak temizlenmelidir.

Mekanik ve alüminyum lehimleme

Başta çinko alaşımları olmak üzere bazı lehim malzemeleri, alüminyum ve alüminyum alaşımlarını ve ender olarak da çelik ve çinko parçaları lehimlemekte kullanılırlar.

Cam vitray lehimi

Cam vitray yapımı, lehimin en eski uygulama alanlarından birisidir.

Lehimi çözmek

Lehimi çözmek için havya ile lehim üzeri ısıtılır ve lehim pompası ile çekilir.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ a b Üretim Teknikleri[], Doç.Dr. Murat Vural, İTÜ Makina Fakültesi. Erişim 2009-08-29.
  2. ^ Bakır borunun tesisatta kullanımı[], Timur Erol, MMO İstanbul Şubesi'nin düzenlediği İstanbul Tesisat Kongresi'nde sunulan bildiri, 1994. Erişim 2009-08-29.
  3. ^ Lehimleme 8 Temmuz 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., erişim 2009-08-29.

Dış Kaynaklar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Sigorta (elektrik)</span>

Elektrik sigortası, alternatif ve doğru akım devrelerinde kullanılan cihazları ve bu cihazlara mahsus iletkenleri, aşırı akımlardan koruyarak devreleri ve cihazı hasardan kurtaran açma elemanlarına denir. Sigortalar evlerde, elektrik santrallerinde, endüstri tesislerinde, kumanda panolarında, elektrikle çalışan bütün aletlerde kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Metal</span> Birçok kimyasal elementin ait olduğu grup

Metal, yüksek elektrik ve ısı iletkenliği, kendine özgü parlaklığı olan, şekillendirmeye yatkın, katyon oluşturma eğilimi yüksek, oksijenle birleşerek çoğunlukla bazik oksitler veren elementler.

<span class="mw-page-title-main">Alüminyum</span> sembolü Al, atom numarası 13 olan element

Alüminyum, atom numarası 13 ve simgesi Al olan kimyasal element. Gümüş renkte, sünek bir metaldir. Doğada genellikle boksit cevheri halinde bulunur ve oksidasyona karşı üstün direnci ile tanınır. Bu direncin temelinde pasivasyon özelliği yatar.

<span class="mw-page-title-main">Molibden</span>

Molibden, periyodik cetvelde atom numarası 42 ve simgesi Mo olan elementtir..

<span class="mw-page-title-main">Pirinç (alaşım)</span> bakıra çinko katılarak elde edilen sarı renkteki alaşımların genel ismi

Pirinç, bakıra çinko katılarak elde edilen sarı renkteki alaşımların genel ismi. Pirinçte bulunabilen diğer bazı elementler, kalay, kurşun, nikel, mangan, demir, alüminyum, arsenik, antimon ve fosfordur. Mangan ihtiva eden bazı pirinçlere tunç da denilmektedir. Aslında tunç bakır-kalay alaşımıdır.

<span class="mw-page-title-main">Bronz</span> metal alaşımı

Bronz ya da tunç, bakırın önemli bir alaşımıdır. Tarihi bağlamda bakır ile kalay ve/veya arsenik'den oluşan bakır alaşımlarına tunç denir. Bununla birlikte günümüzde bronz kavramı çağdaş kullanımda bakırın bakır-nikel, bakır-berilyum ve bakır-çinko (pirinç) alaşımı dışındaki bütün alaşımları için kullanılmaktadır. Pirinç bakırın çinkoyla yaptığı alaşımdır. %10 çinko bulunduran pirince ticari bronz da denilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Polipropilen</span>

Polipropilen, otomotiv sanayiinde kullanılan parçalardan, tekstil ve yiyecek paketlemesine kadar çok geniş kullanım alanı olan termoplastik bir polimerdir. Monomer propilenin polimer hâle getirilmesi ile elde edilen polipropilen organik solventlere, asit ve bazlara karşı aşırı derecede dirençlidir.

Polistiren, monomer hâldeki stirenden polimerizasyon ile üretilen bir polimerdir. Petrolden elde edilir. Plastik endüstrisinde daha çok PS kısaltması ile kullanılır. Oda sıcaklığında, polistiren katı halde bir termoplastiktir, enjeksiyon veya ekstrüzyon yolu ile işlenirken yüksek sıcaklıklarda eriyik hâle getirilir. Daha sonra soğutularak tekrar katılaşması sağlanır.

<span class="mw-page-title-main">Tungsten</span> atom numarası 74 olan kimyasal element

Tungsten veya diğer adıyla volfram, atom numarası 74, atom ağırlığı 183,85 olan ve kimyasal simgesi W ile gösterilen, yoğunluğu 19,3 g/cm³ olan, 3482 °C'de eriyebilen kimyasal bir elementtir. Çok sert, ağır, çelik gri ya da beyaz renkte geçiş metallerinden biri olan tungsten, wolframite ve scheelite içeren madenlerde bulunur. Tungsten, sağlam fiziksel yapısı ve yüksek erime sıcaklığı olan önemli bir maddedir. Erime sıcaklığı en yüksek olan metaldir. Saf haliyle bazı elektronik uygulamalarda kullanılır, ancak çoğunlukla bileşik ya da alaşım olarak, diğer metallerin işlenmesi veya madencilik gibi uygulamalarda malzeme dayanımı gerektiren ekipmanlarda, ampullerin lamba tellerinde, X ışını cihazlarında ve uzay teknolojisi yüksek performans alaşımlarında kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Bizmut</span>

Bizmut sembolü Bi ve atom numarası 83 olan kimyasal elementtir. 15. grupta, 6. periyotta yer alan bir metaldir. Pentavalent geçiş metalidir ve azot grubundadır; aynı gruptaki arsenik ve antimon ile benzerlik gösterir. Her ne kadar önemli ticari cevherler sülfür ve oksit formlarından oluşsa da elementer bizmut doğal olarak ortaya çıkabilir. Serbest element formundaki kurşunun %86'sı yoğunluğuna sahiptir. Yeni üretildiğinde gümüşi beyaz renkli ve kırılgan bir metaldir ancak yüzey oksidasyonu ona birçok renkte yanardöner renkler verebilir. Bizmut en doğal diyamanyetik elementtir ve metaller arasındaki en az termal iletkenlik değerlerinden birine sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Boru</span>

Boru, genelde tesisat yapımında kullanılan, içi boş silindir şeklinde bir malzemedir. Kullanım yerine göre seramik, plastik, metal gibi malzemelerden imal edilebilir. Boruların malzeme tipi ve imalat yöntemlerine göre değişik imalat ve ölçü standartları vardır.

<span class="mw-page-title-main">Kaynak (imalat)</span>

Kaynak, malzemeleri, genellikle metalleri veya termoplastikleri, esas olarak parçaları birbirine eritmek ve soğumalarını sağlamak için yüksek sıcaklık kullanarak birleştiren bir üretim sürecidir ve füzyona neden olur. Yaygın alternatif yöntemler arasında, ısı olmadan bağlanan malzemeleri eritmek için kimyasallar kullanan çözücü kaynak (termoplastikler) ve basınç, soğuk kaynak ve difüzyon bağlama gibi erimeden bağlanan katı hal kaynak işlemleri vardır.

Alaşım, bir metal elementin en az bir başka element ile birleşmesiyle oluşan homojen karışımıdır. Elde edilen malzeme yine metal karakterli malzeme olur. Alaşımlar karışıma giren metallerin özelliklerinden farklı özellikler gösterirler. En bilinen alaşımlara; tunç (bakır-kalay), pirinç (bakır-çinko), lehim (kalay-kurşun) ve cıva alaşımları olan amalgamlar örnek verilebilir. Alaşımlar, uygulamaların gerektirdiği fiziksel özelliklere sahip malzemeler üretilmesinde yaygın olarak kullanılır.

Havya, elektrik ve elektronik devrelerde elemanları birbirine lehimlemek için gereken yüksek ve hızlı ısıyı sağlayan alet.

İzabe, maden cevherinin metal içeriğini yüksek sıcaklıkta indirgenme tepkimesi yardımıyla cevherin geri kalanından ayırma süreci. Pirometalurjinin yöntemlerinden biridir. Kimi metal oksitlerin indirgenmesi için yüksek sıcaklık yeterliyken pek çoğu için süreçte ısının yanında indirgeyici madde kullanılması da gerekir. Karbon genellikle kullanılan indirgeyicilerdendir.

Isı çatlağı. Özellikle endüstriyel sanayii de oluşan bir üretim ürününün kullanılan malzemenin niteliğine bağlı olarak farklı genleşme ve büzülme ısı dereceleri ve değerlerine bağlı olarak ortaya çıkan ve ürünün kullanım ömrünü ciddi bir şekilde kısaltan sorunun genel adına ısı çatlağı denilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Elektriksel özdirenç ve iletkenlik</span> Wikimedia anlam ayrımı sayfası

Elektriksel öz direnç, belirli bir malzemenin elektrik akımının akışına karşı nicelleştiren bir özelliktir. Düşük bir direnç kolaylıkla elektrik akımının akışını sağlayan bir malzeme anlamına gelir. Karşıt değeri, elektrik akımının geçiş kolaylığını ölçen elektriksel iletkenliktir. Elektriksel direnç, mekanik sürtünme ile kavramsal paralelliklere sahiptir. Elektriksel direncin SI birimi ohm, elektriksel iletkenliğin birimi ise siemens (birim) (S)'dir.

<span class="mw-page-title-main">Döküm</span>

Döküm, metal işçiliği ve mücevher yapımında, sıvı bir metalin amaçlanan şeklin negatif bir izlenimini içeren bir kalıba döküldüğü ve metalurji ve malzeme mühendisliğinin doğrudan iş kolu olan oldukça önemli bir prosestir. Metal, havşa adı verilen içi boş bir kanaldan kalıba dökülür. Daha sonra metal ve kalıp soğutulur ve metal kısım (döküm) çıkarılır. Döküm genellikle diğer yöntemlerle yapılması zor veya ekonomik olmayan karmaşık geometriler üretmek için kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Pasif soğutma</span>

Pasif soğutma doğrudan aktif bir bileşen içermeden sadece ısı transfer metodu ile sıcak yüzeyden ısıyı sistemin dışına iletmek ile görevli bileşenlerdir. Özellikle yarı silikon olarak bilinen transistörlerden oluşan işlemci ve entegrelerin yapıları gereği ısınmaları kaçınılmazdır. Bu ısınma sonucu çıkan ısı sistemin verimini düşüren ısının sistemden atılması gerekmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Oksijensiz bakır</span>

Oksijensiz bakır (OFC) veya oksijensiz yüksek termal iletkenlikli (OFHC) bakır, oksijen seviyesini %0,001'e veya altına düşürmek için elektrolitik olarak rafine edilmiş ve işlenmiş yüksek iletkenlikli bakır alaşımları grubuna verilen isimdir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.