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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Saldature e fondenti. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologie radioamatoriali Uno degli elementi principali dei lavori di installazione elettrica e radio è la saldatura. La qualità dell'installazione è in gran parte determinata dalla scelta corretta delle saldature e dei flussi necessari utilizzati durante la saldatura di fili, resistenze, condensatori, ecc. Per facilitare questa scelta, di seguito si riportano brevi informazioni sulle leghe e i flussi duri e leggeri, sul loro utilizzo e sulla loro fabbricazione. La saldatura è l'unione di metalli duri mediante saldatura fusa, che ha un punto di fusione inferiore al punto di fusione del metallo base. La lega per saldatura deve sciogliere bene il metallo base, distribuirsi facilmente sulla sua superficie e bagnare bene l'intera superficie di saldatura, cosa garantita solo se la superficie bagnata del metallo base è completamente pulita. Per rimuovere ossidi e contaminanti dalla superficie del metallo da saldare, per proteggerlo dall'ossidazione e per fornire una migliore bagnatura con la saldatura, vengono utilizzate sostanze chimiche chiamate flussi. Il punto di fusione dei flussi è inferiore al punto di fusione della saldatura. Esistono due gruppi di flussi: 1) chimicamente attivi, che dissolvono film di ossido e spesso il metallo stesso (acido cloridrico, borace, cloruro di ammonio, cloruro di zinco) e 2) chimicamente passivi, che proteggono solo le superfici da saldare dall'ossidazione (colofonia , cera, stearina ecc.). A seconda della composizione chimica e della temperatura di fusione delle saldature, la saldatura si distingue tra saldature dure e morbide. Le saldature dure includono saldature con un punto di fusione superiore a 400°C, mentre le saldature leggere includono saldature con un punto di fusione fino a 400°C. Materiali di base utilizzati per la saldatura. portare- un metallo morbido e malleabile di colore bianco-argenteo. Peso specifico alla temperatura di 20°C - 7,31. Punto di fusione 231,9°C. Si dissolve bene in acido cloridrico o solforico concentrato. L'idrogeno solforato non ha quasi alcun effetto su di esso. Una proprietà preziosa dello stagno è la sua stabilità in molti acidi organici. A temperatura ambiente è difficile da ossidare, ma esposto a temperature inferiori a 18°C può trasformarsi in una modificazione grigia (“piaga dello stagno”). Nei luoghi in cui compaiono particelle di stagno grigio, il metallo viene distrutto. La transizione dallo stagno bianco al grigio accelera bruscamente quando la temperatura scende fino a -50°C. Per la saldatura può essere utilizzato sia in forma pura che sotto forma di leghe con altri metalli. portare - metallo grigio-bluastro, morbido, facile da lavorare, tagliato con un coltello. Il peso specifico alla temperatura di 20°C è 11,34. Punto di fusione 327qC. All'aria si ossida solo dalla superficie. Si dissolve facilmente negli alcali, così come negli acidi nitrico e organico. Resistente agli effetti dell'acido solforico e dei composti dell'acido solforico. Utilizzato per la fabbricazione di saldature. Cadmio- metallo bianco-argentato, morbido, duttile, meccanicamente fragile. Peso specifico 8,6. Punto di fusione 321°C. Viene utilizzato sia per rivestimenti anticorrosivi che in leghe con piombo, stagno, bismuto per saldature bassofondenti. Antimonio- fragile metallo bianco-argenteo. Peso specifico 6,68. Punto di fusione 630,5°C. Non si ossida all'aria. Viene utilizzato in leghe con piombo, stagno, bismuto, cadmio per saldature a basso punto di fusione. Bismuto- fragile metallo grigio-argento. Peso specifico 9,82. Punto di fusione 271°C. Si dissolve negli acidi nitrico e solforico caldo. Viene utilizzato in leghe con stagno, piombo e cadmio per produrre saldature a basso punto di fusione. Zinco- metallo grigio-bluastro. Quando fa freddo è fragile. Peso specifico 7,1. Punto di fusione 419°C. Nell'aria secca si ossida, nell'aria umida si ricopre di una pellicola di ossido, che lo protegge dalla distruzione. Se combinato con il rame, produce numerose leghe durevoli e si scioglie facilmente negli acidi deboli. Utilizzato per la produzione di saldature dure e flussi acidi. Rame- metallo rossastro, viscoso e morbido. Peso specifico 8,6 - 8,9. Punto di fusione 1083 C. Si scioglie negli acidi solforico e nitrico e nell'ammoniaca. Nell'aria secca è quasi impossibile ossidarsi, nell'aria umida si ricopre di ossido verde. Utilizzato per la produzione di leghe e leghe refrattarie. Colofonia- un prodotto della lavorazione della resina di conifere.Le varietà più leggere di colofonia (più accuratamente purificate) sono considerate le migliori. La temperatura di rammollimento della colofonia è compresa tra 55 e 83°C. Utilizzato come flusso per la saldatura dolce. Saldature dolci La saldatura con leghe dolci è diventata molto diffusa, soprattutto durante i lavori di installazione. Le saldature dolci più comunemente utilizzate contengono quantità significative di stagno. Nella tabella La tabella 1 mostra le composizioni di alcune saldature piombo-stagno. Tabella 1
Quando si sceglie il tipo di saldatura, è necessario tener conto delle sue caratteristiche e utilizzarla in base allo scopo delle parti da saldare. Quando si saldano parti che non consentono il surriscaldamento, vengono utilizzate saldature con un basso punto di fusione. La saldatura più comunemente utilizzata è la saldatura di grado POS-40. Viene utilizzato per saldare cavi di collegamento, resistenze e condensatori. La saldatura POS-30 viene utilizzata per saldare rivestimenti schermanti, piastre di ottone e altre parti. Oltre all'uso di qualità standard, viene utilizzata anche la saldatura POS-60 (60% stagno e 40% piombo). Le saldature dolci sono prodotte sotto forma di barre, lingotti, fili (fino a 3 mm di diametro) e tubi riempiti di flusso. La tecnologia di queste saldature senza particolari impurità è semplice e abbastanza fattibile in officina: il piombo viene fuso in un crogiolo di grafite o metallo e in piccole parti viene aggiunto stagno, il cui contenuto è determinato in base alla marca della saldatura. La lega liquida viene miscelata, i depositi carboniosi vengono rimossi dalla superficie e la lega fusa viene colata in stampi di legno o acciaio. Non è necessaria l'aggiunta di bismuto, cadmio e altri additivi. Per la saldatura di varie parti che non consentono un surriscaldamento significativo, vengono utilizzate soprattutto leghe a basso punto di fusione, ottenute aggiungendo bismuto e cadmio o uno di questi metalli alle saldature di piombo-stagno. Nella tabella La tabella 2 mostra le composizioni di alcune saldature a basso punto di fusione. Tabella 2
Quando si utilizzano saldature al bismuto e al cadmio, è necessario tenere presente che sono molto fragili e creano una giunzione meno forte rispetto alle saldature piombo-stagno. Saldature forti Le saldature dure creano un'elevata resistenza della saldatura. Nei lavori di installazione elettrica e radio vengono utilizzati molto meno frequentemente delle saldature dolci. Nella tabella La tabella 3 mostra le composizioni di alcune saldature rame-zinco. Tabella 3
Il colore della saldatura cambia a seconda del contenuto di zinco. Queste saldature vengono utilizzate per saldare bronzo, ottone, acciaio e altri metalli con un alto punto di fusione. La saldatura PMC-42 viene utilizzata durante la saldatura di ottone contenente il 60-68% di rame. La saldatura PMC-52 viene utilizzata per saldare rame e bronzo. Le saldature rame-zinco sono realizzate legando rame e zinco in forni elettrici in un crogiolo di grafite. Quando il rame si scioglie, lo zinco viene aggiunto al crogiolo; dopo che lo zinco si è sciolto, viene aggiunto circa lo 0,05% di rame fosforoso. La saldatura fusa viene versata negli stampi. La temperatura di fusione della saldatura deve essere inferiore alla temperatura di fusione del metallo da saldare. Oltre alle saldature rame-zinco sopra menzionate, vengono utilizzate anche saldature all'argento. Le composizioni di questi ultimi sono riportate in tabella. 4. Tabella 4
Le saldature d'argento hanno una grande resistenza, le cuciture saldate da esse si piegano bene e sono facili da lavorare. Le saldature PSR-10 e PSR-12 vengono utilizzate per saldare ottone contenente almeno il 58% di rame, le saldature PSR-25 e PSR-45 vengono utilizzate per saldare rame, bronzo e ottone, la saldatura PSR-70 con il più alto contenuto di argento è per la saldatura guide d'onda, contorni volumetrici, ecc. Oltre alle saldature d'argento standard, ne vengono utilizzate altre, le cui composizioni sono riportate nella tabella. 5. Tabella 5
Il primo viene utilizzato per saldare rame, acciaio, nichel, il secondo, che ha un'elevata conduttività, viene utilizzato per saldare i fili; la terza può essere utilizzata per saldare il rame, ma non è adatta per i metalli ferrosi; La quarta saldatura ha una fusibilità speciale ed è universale per saldare il rame, le sue leghe, il nichel e l'acciaio. In alcuni casi, come saldame viene utilizzato rame commercialmente puro con un punto di fusione di 1083°C. Saldatori per la saldatura dell'alluminio La saldatura dell'alluminio è molto difficile a causa della sua capacità di ossidarsi facilmente all'aria. Recentemente, la saldatura dell'alluminio mediante saldatori ad ultrasuoni ha trovato applicazione. Nella tabella La tabella 6 mostra le composizioni di alcune saldature per la saldatura dell'alluminio. Tabella 6
Quando si salda l'alluminio, vengono utilizzate sostanze organiche come flussi: colofonia, stearina, ecc. L'ultima saldatura (dura) viene utilizzata con un flusso complesso, che comprende: cloruro di litio (25-30%), fluoruro di potassio (8-12%), cloruro di zinco (8-15%), cloruro di potassio (59-43% ). Il punto di fusione del flusso è di circa 450°C. Flussi Una buona bagnatura dei giunti di saldatura e la formazione di giunzioni resistenti dipendono in gran parte dalla qualità del flusso. Alla temperatura di saldatura, il flusso dovrebbe sciogliersi e distribuirsi in uno strato uniforme, e al momento della saldatura dovrebbe galleggiare sulla superficie esterna della saldatura. Il punto di fusione del flusso dovrebbe essere leggermente inferiore alla temperatura di fusione della saldatura utilizzata. Flussi chimicamente attivi(acido) sono fondenti che nella maggior parte dei casi contengono acido cloridrico libero. Uno svantaggio significativo dei flussi acidi è l'intensa formazione di corrosione dei cordoni di saldatura. I flussi chimicamente attivi includono principalmente l'acido cloridrico, che viene utilizzato per saldare parti in acciaio con saldature dolci. L'acido rimasto sulla superficie del metallo dopo la saldatura lo dissolve e provoca la corrosione. Dopo la saldatura, i prodotti devono essere risciacquati con acqua corrente calda. È vietato l'uso di acido cloridrico durante la saldatura di apparecchiature radio, poiché durante il funzionamento è possibile rompere i contatti elettrici nei punti di saldatura. Si prega di notare che l'acido cloridrico provoca ustioni se entra in contatto con il corpo. Cloruro di zinco(acido mordenzante), a seconda delle condizioni di saldatura, viene utilizzato sotto forma di polvere o soluzione. Utilizzato per saldare ottone, rame e acciaio. Per preparare il fondente è necessario sciogliere una parte in peso di zinco in cinque parti in peso di acido cloridrico al 50% in un contenitore di piombo o di vetro. Un segno della formazione di cloruro di zinco è la cessazione del rilascio di bolle di idrogeno. A causa del fatto che nella soluzione è sempre presente una piccola quantità di acido libero, si verifica corrosione sui giunti di saldatura, quindi dopo la saldatura il giunto deve essere lavato accuratamente in acqua corrente calda. La saldatura con cloruro di zinco non deve essere effettuata nel locale in cui si trova l'apparecchiatura radio. È inoltre vietato utilizzare cloruro di zinco per saldare apparecchiature elettriche e radio. Il cloruro di zinco deve essere conservato in un contenitore di vetro con un tappo di vetro ben chiuso. borace(sale sodico acquoso dell'acido piroborico) viene utilizzato come flusso durante la saldatura con saldature in ottone e argento. Si dissolve facilmente in acqua. Una volta riscaldato, si trasforma in una massa vetrosa. Punto di fusione 741°C. I sali formati durante la saldatura marrone devono essere rimossi mediante pulizia meccanica. La polvere di borace deve essere conservata in barattoli di vetro chiusi ermeticamente. clorammonio(cloruro di ammonio) viene utilizzato sotto forma di polvere per pulire la superficie di lavoro del saldatore prima della stagnatura. Flussanti chimicamente passivi (privi di acidi) I flussi privi di acidi includono varie sostanze organiche: colofonia, grassi, oli e glicerina. La colofonia (in forma secca o in soluzione in alcol) è ampiamente utilizzata nei lavori di installazione elettrica e radio. La proprietà più preziosa della colofonia come flusso è che i suoi residui dopo la saldatura non provocano la corrosione dei metalli. La colofonia non ha proprietà né riducenti né dissolventi. Serve esclusivamente a proteggere la zona di saldatura dall'ossidazione. Per preparare il flusso di alcool-colofonia, prendere una parte in peso di colofonia frantumata, che viene sciolta in sei parti in peso di alcol. Dopo che la colofonia si è completamente sciolta, il flusso è considerato pronto. Quando si utilizza la colofonia, le aree di saldatura devono essere accuratamente pulite dagli ossidi. Spesso, per la saldatura con colofonia, le parti devono essere pre-stagnate. Stearinanon provoca corrosione. Utilizzato per saldare con leghe particolarmente dolci le guaine di piombo di cavi, giunti, ecc.. Il punto di fusione è di circa 50°C. Recentemente è stato ampiamente utilizzato Gruppo di flusso LTI, utilizzato per saldare i metalli con saldature dolci. In termini di proprietà anticorrosive, i flussi LTI non sono inferiori a quelli privi di acidi, ma allo stesso tempo possono essere utilizzati per saldare metalli che in precedenza non potevano essere saldati, ad esempio parti con rivestimenti galvanici. I flussi LTI possono essere utilizzati anche per saldare il ferro e le sue leghe (compreso l'acciaio inossidabile), il rame e le sue leghe e i metalli ad alta resistività (vedi Tabella 7). Tabella 7
Quando si salda con il flusso LTI, è sufficiente pulire le aree di saldatura solo da oli, ruggine e altri contaminanti. Quando si saldano parti zincate, non rimuovere lo zinco dall'area di saldatura. Prima di saldare parti che presentano incrostazioni, queste ultime devono essere rimosse mediante attacco con acidi. Non è richiesta la preincisione dell'ottone. Il flusso viene applicato al giunto utilizzando un pennello, che può essere eseguito in anticipo. Il flusso deve essere conservato in contenitori di vetro o ceramica. Quando si saldano parti con profili complessi, è possibile utilizzare la pasta saldante con l'aggiunta del flusso LTI-120. È composto da 70-80 g di vaselina, 20-25 g di colofonia e 50-70 ml di flusso LTI-120. Ma i flussi LTI-1 e LTI-115 presentano un grosso inconveniente: dopo la saldatura rimangono punti scuri e quando si lavora con essi è necessaria una ventilazione intensiva. Flux LTI-120 non lascia macchie scure dopo la saldatura e non richiede ventilazione intensiva, quindi il suo utilizzo è molto più ampio. Normalmente non è necessario rimuovere i residui di flussante dopo la saldatura. Ma se il prodotto verrà utilizzato in condizioni corrosive severe, dopo la saldatura, i residui di flusso verranno rimossi utilizzando estremità inumidite con alcool o acetone. La produzione del flusso è tecnologicamente semplice: l'alcol viene versato in un contenitore di legno o vetro pulito, la colofonia frantumata viene versata fino ad ottenere una soluzione omogenea, quindi viene aggiunta la trietanolammina e quindi gli additivi attivi. Dopo aver caricato tutti i componenti, la miscela viene agitata per 20-25 minuti. Il flusso preparato deve essere controllato per una reazione neutra con tornasole o arancio metilico. La durata di conservazione del flusso non è superiore a 6 mesi. Pubblicazione: cxem.net
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