Ανάλυση της διαδικασίας συγκόλλησης πολύτιμων μετάλλων

Τα πολύτιμα μέταλλα αναφέρονται κυρίως σε Au, Ag, Pd, Pt και άλλα υλικά, τα οποία έχουν καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, θερμική αγωγιμότητα, αντοχή στη διάβρωση και υψηλή θερμοκρασία τήξης. Χρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή εξαρτημάτων ανοιχτού και κλειστού κυκλώματος σε ηλεκτρικό εξοπλισμό.

 

 

Χαρακτηριστικά συγκόλλησης πολύτιμων μετάλλων:
Ως υλικό ηλεκτροσόκ, το πολύτιμο μέταλλο έχει το κοινό χαρακτηριστικό της μικρής περιοχής συγκόλλησης, απαιτώντας ότι το μέταλλο συγκόλλησης έχει καλή αντοχή στην κρούση, υψηλή αντοχή, ορισμένη αντίσταση στην οξείδωση και μπορεί να αντέξει την επίθεση τόξου, αλλά δεν αλλάζει τα χαρακτηριστικά του υλικού επαφής και την ηλεκτρική απόδοση των εξαρτημάτων . Λόγω του περιορισμού της περιοχής συγκόλλησης με ηλεκτροσόκ, δεν επιτρέπεται υπερχείλιση μετάλλου πλήρωσης. Οι παράμετροι της διαδικασίας συγκόλλησης θα πρέπει να ελέγχονται αυστηρά.

Οι περισσότερες μέθοδοι θέρμανσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη συγκόλληση επαφών πολύτιμων μετάλλων. Η συγκόλληση με φλόγα χρησιμοποιείται συνήθως για μεγαλύτερα συγκροτήματα επαφής. Η επαγωγική συγκόλληση είναι κατάλληλη για μαζική παραγωγή. Η συγκόλληση με αντίσταση μπορεί να πραγματοποιηθεί με συγκολλητή κοινής αντίστασης, αλλά θα πρέπει να επιλεγεί μικρότερο ρεύμα και μεγαλύτερος χρόνος συγκόλλησης, το μπλοκ άνθρακα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ηλεκτρόδιο. Η συγκόλληση φούρνου μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν ένας μεγάλος αριθμός εξαρτημάτων επαφής πρέπει να συγκολληθεί ταυτόχρονα ή όταν πολλές επαφές συγκολλούνται σε ένα εξάρτημα. Τα πολύτιμα μέταλλα συγκολλούνται στην ατμόσφαιρα με κοινές μεθόδους. Η ποιότητα των αρμών που λαμβάνονται είναι κακή και η συγκόλληση υπό κενό έχει ως αποτέλεσμα αρμούς υψηλής ποιότητας χωρίς καμία επίδραση στο ίδιο το υλικό.

Επιλογή μετάλλου πλήρωσης για τη συγκόλληση ευγενών μετάλλων:
Οι κολλήσεις με βάση το ασήμι και τον χαλκό χρησιμοποιούνται κυρίως για τη συγκόλληση του χρυσού και των επαφών του κράματος του, οι οποίες όχι μόνο εξασφαλίζουν την ηλεκτρική αγωγιμότητα της ραφής συγκόλλησης, αλλά και διευκολύνουν το βρέξιμο. Εάν μπορεί να ικανοποιηθεί η απαίτηση αγωγιμότητας του συνδέσμου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί συγκόλληση που περιέχει Ni, Pd, Pt και άλλα στοιχεία. Είναι επίσης δυνατή η χρήση μετάλλων πλήρωσης συγκόλλησης με κράματα νικελίου και κοβαλτίου και καλής αντοχής στην οξείδωση, όπως το μέταλλο πλήρωσης Ag-cu-Ti, σε θερμοκρασία συγκόλλησης όχι μεγαλύτερη από 1000 C.

Το οξείδιο του αργύρου που δημιουργείται στην επιφάνεια του αργύρου δεν είναι σταθερό και μπορεί εύκολα να συγκολληθεί. Η συγκόλληση Sn-Pb με υδατικό διάλυμα χλωριούχου ψευδαργύρου ή κολοφώνιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συγκολλητικό μέσο για τη συγκόλληση αργύρου. Η ασημένια συγκόλληση χρησιμοποιείται συχνά για τη συγκόλληση, με βόρακα, βορικό οξύ ή το μείγμα τους ως μέταλλο πλήρωσης. Οι συγκολλήσεις με βάση το ασήμι όπως οι B-Ag61CuIn, B-Ag59CuSn και B-Ag72Cu χρησιμοποιούνται κυρίως για τη συγκόλληση σε κενό ασημιού και των επαφών του από κράμα αργύρου.

Η συγκόλληση των επαφών παλλαδίου μπορεί να πραγματοποιηθεί είτε με διαλύτες με βάση τον χρυσό ή με βάση το νικέλιο που σχηματίζονται εύκολα είτε με κολλήσεις με βάση το ασήμι, με βάση τον χαλκό ή το μαγγάνιο.

Η συγκόλληση πλατίνας και οι επαφές του από κράμα πλατίνας, κολλήσεις με βάση το ασήμι, το χαλκό, το χρυσό ή το παλλάδιο χρησιμοποιούνται ευρέως. Επιλέγεται η συγκόλληση B-Au70Pt30, η οποία όχι μόνο δεν αλλάζει το χρώμα της πλατίνας, αλλά μπορεί επίσης να βελτιώσει αποτελεσματικά τη θερμοκρασία επανατήξης και να αυξήσει την αντοχή και τη σκληρότητα της ένωσης συγκόλλησης. Η συγκόλληση B-Ti49Cu49Be2 είναι διαθέσιμη εάν οι επαφές πλατίνας πρόκειται να συγκολληθούν απευθείας στο κράμα Kovar. Για επαφές πλατίνας που λειτουργούν σε μη διαβρωτικά μέσα σε θερμοκρασίες που δεν υπερβαίνουν τους 400 C, θα πρέπει να προτιμάται η συγκόλληση καθαρού χαλκού χωρίς οξυγόνο με χαμηλό κόστος και καλή απόδοση διεργασίας.

Πριν από τη συγκόλληση, τα μέρη συγκόλλησης, ειδικά τα εξαρτήματα επαφής, πρέπει να ελέγχονται και να γίνονται αισθητά. Οι επαφές που έχουν τρυπηθεί από το φύλλο ή είναι αποκομμένες από τις λωρίδες δεν πρέπει να παραμορφώνονται με διάτρηση ή διάτμηση. Η επιφάνεια συγκόλλησης της επαφής που σχηματίζεται από ανατροπή, συμπίεση ακριβείας και σφυρηλάτηση πρέπει να είναι ευθεία για να εξασφαλίζεται καλή επαφή με την επίπεδη επιφάνεια του στηρίγματος. Οι επιφάνειες των προς συγκόλληση εξαρτημάτων ή οποιασδήποτε ακτίνας πρέπει να ταιριάζουν ομοιόμορφα για να διασφαλίζεται η σωστή τριχοειδής δράση κατά τη συγκόλληση.

Πριν από τη συγκόλληση διαφόρων επαφών, η μεμβράνη οξειδίου στην επιφάνεια της συγκόλλησης πρέπει να αφαιρεθεί με χημικά ή μηχανικά μέσα και η επιφάνεια της συγκόλλησης πρέπει να καθαριστεί προσεκτικά με βενζίνη ή οινόπνευμα για να αφαιρεθούν γράσα, γράσα, σκόνη και βρωμιές που εμποδίζουν το βρέξιμο και ροή.

Για μικρές συγκολλήσεις, χρησιμοποιήστε κόλλες για προ-τοποθέτηση για να διασφαλίσετε ότι δεν υπάρχει μετατόπιση κατά τη φόρτωση του κλιβάνου, τη φόρτωση μετάλλου πλήρωσης και άλλες διαδικασίες χειρισμού. Οι χρησιμοποιούμενες κόλλες δεν πρέπει να βλάπτουν τη συγκόλληση. Για μεγάλες συγκολλήσεις ή ειδικές επαφές, η τοποθέτηση της συναρμολόγησης πρέπει να γίνεται με σφιγκτήρες με ανυψωμένα ή αυλάκια για τη σταθεροποίηση της συγκόλλησης.

Λόγω της καλής θερμικής αγωγιμότητας των υλικών πολύτιμων μετάλλων, ο ρυθμός θέρμανσης θα πρέπει να προσδιορίζεται ανάλογα με τον τύπο του υλικού. Ο ρυθμός ψύξης θα πρέπει να ελέγχεται κατάλληλα, έτσι ώστε η τάση της άρθρωσης συγκόλλησης να είναι ομοιόμορφη. Η μέθοδος θέρμανσης θα πρέπει να επιτρέπει στα μέρη της συγκόλλησης να φτάσουν τη θερμοκρασία συγκόλλησης ταυτόχρονα. Για μικρότερες επαφές πολύτιμων μετάλλων, θα πρέπει να αποφεύγεται η άμεση θέρμανση και η αγώγιμη θέρμανση μπορεί να πραγματοποιηθεί με άλλα εξαρτήματα. Θα πρέπει να ασκηθεί μια ορισμένη πίεση στις επαφές για να διατηρηθούν σταθερές ενώ η συγκόλληση λιώνει και ρέει. Προκειμένου να διατηρηθεί η ακαμψία των στηριγμάτων ή των στηριγμάτων επαφής, θα πρέπει να αποφεύγεται η ανόπτηση και η θέρμανση μπορεί να περιοριστεί στην περιοχή της επιφάνειας συγκόλλησης, π.χ. ρυθμίζοντας τη θέση της φλόγας, της επαγωγικής ή της αντίστασης συγκόλλησης. Επιπλέον, για να αποφευχθεί η διάλυση πολύτιμων μετάλλων στο μέταλλο πλήρωσης συγκόλλησης, μπορούν να ληφθούν μέτρα όπως ο έλεγχος της ποσότητας του μετάλλου πλήρωσης συγκόλλησης, η αποφυγή υπερβολικής θέρμανσης, ο περιορισμός του χρόνου συγκόλλησης στη θερμοκρασία συγκόλλησης και η ομοιόμορφη κατανομή της θερμότητας.