הלחמה היא מיומנות קלה להפתיע לרכוש בתנאי שאתה יודע מה אתה עושה. האחרון הוא קריטי מכיוון שהמלאכה כוללת מניפולציה של רכיבים שדורגו לעמוד ב -250 ° F לכל היותר בעזרת כלי שפועל בטמפרטורה של 650 ° F.
מרווח הטעויות כאן הוא דק למדי והטעויות לעיתים קרובות קטסטרופליות ויקרות, מה שמרתיע את רוב המתחילים להתמיד דרך כשלים ראשוניים. עם זאת, ניתן להימנע מכך כליל על ידי קבלת היסודות כבר בתחילת הדרך.
המשך לקרוא כדי ללמוד את יסודות ההלחמה וחסוך מעצמך את זוועות האלקטרוניקה החרוכה וחלומות שבורים.
מדוע כדאי להפריע להלחמה?
ברמה הבסיסית ביותר, הלחמה יוצרת חיבורים חשמליים (וכתוצאה מכך מכניים) אמינים בין רכיבי מתכת מוליכים. זה כרוך בהדבקת זוג חוטים או רכיב אלקטרוני על לוח מעגלים מודפסים (PCB).
ההוגים הביקורתיים מביניכם עשויים לתהות מדוע לא פשוט לסובב חוטים יחדיו או לחבר רכיבים למחשבי PCB באמצעות אגוזים וברגים. ישנן שתי בעיות עיקריות בגישה זו. בתור התחלה, חיבורים כאלה אינם יציבים מכנית בתנועה או ברטט. שנית, למרות שהם נשמעים מכנית, מחברים אינם יציבים חשמלית כלל.
חיפשנו תשומות מ ד"ר לקשמי נאראיאן רמאסוברמן מ ה
המחלקה למדעי החומרים והנדסה במכון הטכנולוגי ההודי בדלהי, להבהרה לגבי כמה מההיבטים הטכניים יותר של הלחמה.אלקטרוניקה רגישה בהחלט זקוקה לחיבורים חשמליים בעלי עמידות נמוכה על מנת לשמור על מוליכות עקבית לאורך כל חיי המוצר. זה קשה להשיג זאת על ידי התאמת רכיבים פשוט עם מחברים. פער האוויר הבלתי נמנע בין הרכיבים במפרקים כאלה מוביל לחמצון (או חלודה למתכות ברזליות), מה שמפחית משמעותית את מוליכות החשמל. מכשולים אלה הופכים את ההלחמה לבלתי הכרחית ליישומי אלקטרוניקה מדויקת במתח נמוך.
קָשׁוּר: כיצד לשדרג את מדפסת התלת מימד Ender-3 שלך
בעת הלחמת שני רכיבים, הלחמה עצמה משתלבת עם המתכת (בדרך כלל נחושת) ליצירת סגסוגת חדשה לגמרי. הלחמה בעצם מחברת את הרכיבים ברמה המולקולרית, מבלי להשאיר פער אוויר ובכך לבטל את האפשרות של חמצון. היציבות המכנית הנוספת היא בונוס מבורך.
הצמדת מתכות על ידי המסתן יחד היא הצעה מסוכנת בהתחשב כיצד רוב רכיבי המוליכים למחצה מדורגים לפעול בטמפרטורה מקסימלית של 250 מעלות צלזיוס. שימוש בחום למיזוג מוליכים של שבב משולב עם הרפידות על לוח PCB אינו אפשרי מכיוון שנחושת נמסת ב -198 מעלות צלזיוס. אתה חייב לטגן את הרכיב הרבה לפני שתקים מפרק אמין.
כאן נכנסים לתמונה ההרכב הייחודי והתכונות התרמודינמיות של הלחמה.
הלחמה היא סגסוגת אוקטית המורכבת מעופרת ופח. הסיבית האוטקטית חשובה מכיוון שהיא מאפשרת לסגסוגת להמיס בטמפרטורה נמוכה משמעותית בהשוואה למתכות המרכיבות שלה. בעוד שעופרת טהורה ופח נמסים בחום של 620 ° F ו -450 ° F, בהתאמה, סגסוגת הלחמה המורכבת משתי מתכות אלה מעורבבות ביחס 63:37 מתחילה לזרום רק ב- 361 ° F.
אמנם הלחמה עשויה להיראות כאילו היא כרוכה בהיתוך חוטי נחושת או מוליכים מרכיבים על לוח PCB, אך התהליך פועל על ידי מינוף פעולת ממס המתכת של הלחמה. כאשר הלחמה חמה מוצגת למוליכי רכיב הנחושת, היא פועלת כממס החודר וממיס את משטחי הנחושת החשופים. פעולת הממס הזו ממיסה אותם ברמה המולקולרית ליצירת סגסוגת חדשה לגמרי בשכבה הבין -מתכתית.
תופעה זו נקראת פעולת ההרטבה והיא קריטית בהחלט לתהליך של הלחמה - כלומר הפיכת רכיבים שונים לגוף מתמשך ומוליך חשמלית סגסוגת היברידית.
קָשׁוּר: פרויקטים מרגשים של DIY אלקטרוניקה להתמודד עם פחות מ -15 $
ניצחון חמצון באמצעות שטף
פעולת ממס המתכת של הלחמה היא הבסיס למפרקים המולחמים מוצלחים. עם זאת, מבחינה מעשית, הלחמה אינה יכולה ליזום פעולת הרטבה בכוחות עצמה. תהליך זה מזורז על ידי אספקת חום הן להלחמה והן להובלות רכיבי הנחושת.
זו בעיה מכיוון שחום גורם גם למשטחי נחושת חשופים להתחמצן במהירות בנוכחות אוויר. שכבת גבול התחמוצת העוקבת פועלת כמחסום שהופך את ההרטבה לבלתי אפשרית. הבעיה מחמירה עם לכלוך, לכלוך, שמני אצבע, גריז ומזהמים אחרים המצויים על משטחי רכיבים. אלה מעכבים עוד יותר את פעולת ממס המתכת הנדרשת למפרק הלחמה מוצלח.
אתה יכול לנסות לשפשף את המשטחים נקיים, אך תתקל בשכבת תחמוצת חדשה לגמרי ברגע שתחיל חום מחדש על מוליכי הנחושת. אם רק הייתה דרך להסיר את שכבת התחמוצת בזמן הלחמה. ובכן, זה בדיוק מה שהשטף עושה.
השטף מורכב מקוזין, שהוא צורה מוצקה של שרף המתקבל מצמחים. לצורך האלקטרוניקה, החרדית משמשת לבד או בשילוב עם מפעילים קלים המאפשרים לשטף המתקבל להישאר בלתי קורוזיבי ואינו מוליך בטמפרטורת החדר. אותו הדבר הופך להיות פעיל מספיק כדי לשפשף כימית תחמוצות ומזהמים אחרים כאשר הוא מסופק עם מספיק חום.
כאשר אתה מצפה משטחים שנועדו להלחם בשטף, החום המופעל במהלך תהליך ההלחמה מזרז את השטף ומסיר זיהומים. זה חושף נחושת טהורה ומאפשר את פעולת ההרטבה. ניתן ליישם שטף על רכיבים לפני הלחמה, אך הוא מוחדר גם במהלך התהליך דרך חוט ההלחמה עצמו.
לרוב חוטי הלחמה המודרניים יש ליבה פנימית מלאה בשטף חוזין המופק אוטומטית בזמן הלחמה.
מתי להלחם ומתי לא להלחם
כעת, לאחר שהבנו את המדע העומד מאחורי הלחמה, חשוב לא פחות לדעת מתי להלחם ומתי רעיון גרוע לעשות זאת. כל דבר הכולל PCB מולחם כמעט אך ורק. התהליך מציע מוליכות חשמלית מצוינת ודרגה ניכרת של הידוק מכני, תוך הפחתה משמעותית של הגודל הכולל של פרויקטי האלקטרוניקה שלך.
עם זאת, לפעמים כדאי לדעת בדיוק מתי אסור לפנות להלחמה.
בעוד שניתן להלחם חוטים זה לזה או על מחשבי PCB, עליך לשקול מחדש בכל פעם שהיישום הרצוי כרוך בכל תנועה או רטט. יישומי רכב, רובוטיקה והדפסה תלת -ממדית הם דוגמאות מצוינות שבהן הלחמה בדרך כלל מוגבלת ל- PCB ונמנעת באופן קטגורי לכל סיומי הכבלים.
הסיבה לכך היא כי המפרקים המולחמים קשים, אך שבירים ולכן פגיעים לעייפות בכיפוף. בהחלט לא תכונה רצויה למפרקים חשמליים הכפופים לרטט ותנועה קבועים. כבלים מולחמים ביישומים כאלה כדי לעבור עייפות כיפוף וכתוצאה מכך להיכשל במפרקים השבירים.
זו בדיוק הסיבה שסיומות הכבלים הכפופות לכוחות כאלה נמעכות במקום הלחמה ביישומים אלה.
למרות שזה עשוי להישמע מנוגד לאינטואיטיבי, הלחמה היא לא הדרך היחידה להשיג חיבורים אטומים לגז וחמצון. הלחץ האדיר שנוצר במהלך חיכוך נתיכים מוביל נחושת ברמה המולקולרית, מה שהופך אותם לחסינים גזים לחלוטין.
למעשה, המפרקים המעוגלים הם גם מבחינה מכנית וגם חשמלית עדיפים על עמיתיהם המולחמים, בעוד שהם גם עמידים בפני עייפות בכיפוף. ד"ר רמסוברמניאן מציין את היעדרם של מתכות בין-מתכות בחיבורים מקומטים כסיבה העיקרית לממשק הנחושת הטהור המציג מוליכות משופרת מול המפרקים המולחמים.
הוא גם מסביר כי חיבור נחושת לנחושת של מפרקים מקומטים הוא מטבעו חזק יותר מכיוון שאטומים דומים נוטים ליצור קשרים חזקים ויציבים. מצד שני, אטומי הנחושת, העופרת והפח השונים הנמצאים בחיבורים מולחמים יוצרים יחסית קשרים חלשים יותר הנמצאים במתח מתמיד, אשר בתורו מאיץ את פיצוח העייפות תחת מכני לחץ.
קָשׁוּר: מדריך למתחילים במדפסות תלת מימד של Voron
זו גם הסיבה שלא תמצא סיום כבל מולחם אחד בתא המנוע של הרכב שלך. כך גם עבור מדפסות תלת מימד וכל מכשיר אחר הנתון לרטט ותנועה קבועים.
ככל שאתה יודע יותר
הכרת המנגנון הבסיסי של הלחמה ומתי ראוי ליישם אותו על הפרויקטים שלך תעשה את ההבדל בין הצלחה למאה דולרים באלקטרוניקה פגומה.
אם יש לך עניין בתחום האלקטרוניקה, תזדקק למלחמה. להלן מגהצי הלחמה הטובים ביותר עבורך.
קרא הבא
- עשה זאת בעצמך
- מכשירי חשמל
Nachiket כיסה פעימות טכנולוגיות מגוונות, החל ממשחקי וידיאו וחומרת מחשבים אישיים וכלה בסמארטפונים ובעבודת יד במשך 15 שנים. יש האומרים שמאמרי ה- DIY שלו משמשים תירוץ להעביר את מדפסת התלת מימד שלו, את המקלדת המותאמת אישית והתמכרות RC כ"הוצאות עסקיות "לאישה.
הירשם לניוזלטר שלנו
הצטרף לניוזלטר שלנו לקבלת טיפים, סקירות, ספרים אלקטרוניים בחינם ומבצעים בלעדיים!
לחצו כאן להרשמה