İnsanlar sert lehimlemeyi, bir alev torcunun metal parçaları erittiği ve birleştirdiği metal birleştirme işlemi olarak bilirler. Bu işlem, lehimleme için kullanılan birçok yöntemden biri olan torç lehimlemesi olarak adlandırılır. Bunun dışında, her biri farklı bir ısı kaynağı kullanan birden fazla sert lehimleme türü vardır – indüksiyon sert lehimleme, direnç sert lehimleme, daldırma sert lehimleme, fırın sert lehimleme ve kızılötesi sert lehimleme.
Bu makale, başlıca sert lehimleme türlerini ve her bir tekniğin endüstriyel düzeyde kullanıldığı ölçeği kapsamaktadır. Tüm sert lehimleme yöntemlerine aşina olmak için okumaya devam edin.
Lehimleme nedir?
Sert lehimleme, eritilmiş bir dolgu metalinin birleştirilen metal iş parçalarının faylanma (temas) yüzeylerini doldurduğu bir metal birleştirme işlemidir. Bu işlemde ana metal erimez. Sadece dolgu maddesi erir ve eklemi güçlendirir.
Lehimlenmiş bir bağlantının birleşme mukavemeti kaynağa göre daha az olsa da, lehimleme kaynağa göre birkaç önemli avantaj sunar. Örneğin, birbirine benzemeyen iki metali ve kaynak yapılamayan ince duvarlı parçaları birleştirebilir.
Sert lehimlemenin farklı endüstrilerde çeşitli uygulamaları vardır. Otomotiv endüstrisinde tüp ve boruların birleştirilmesinde, elektrikli ekipman endüstrisinde tellerin birleştirilmesinde ve mücevher yapımında kullanılır.
6 Başlıca Sert Lehimleme Türü
Sert lehimleme işlemi, sert lehimleme süreçleri veya türleri olarak adlandırılan çeşitli yöntemlerle gerçekleştirilir. Sert lehimlemenin, dolgu metalini ısıtmak için kullanılan ısıtma kaynağına bağlı olarak altı ana türü vardır [1, 2].
1. Torç Lehimleme: Metallerin Birleştirilmesinde Güvenilir ve Becerikli Bir Yöntem
Torç lehimleme en çok kullanılan lehimleme türlerinden biridir. Bu sert lehimleme işleminde akı, iki birleştirme yüzeyine bir alev torcu aracılığıyla uygulanır. Torç, oksidasyonu önlemek için indirgeyici bir alev taşır. Bu alev normalde asetilen veya propilen ile beslenirken, dolgu malzemesi tel veya çubuk şeklindedir.
Torçla sert lehimleme genellikle manuel olarak yapılır, bu nedenle alevi yapılandırmak ve el torçlarını çalıştırmak için eğitimli işçiler gerekir. Yöntem çoğunlukla, istenen sonuçları elde etmek için yüksek düzeyde kontrolün gerekli olduğu onarım çalışmaları için uygundur. Çoğu görevin manuel olarak yapıldığı üretim senaryolarında da kullanılabilir.
2. Fırın Lehimleme: Orta ve Yüksek Üretim için Çok Yönlü ve Verimli Bir Yöntem
Fırın lehimleme, ısı sağlamak için ticari bir fırın kullanan bir yöntemdir. Bir ısı rezervuarı kullanıldığından, yöntem orta ve yüksek ölçekli üretim ihtiyaçları için çok uygundur.
Orta ölçekli üretim için süreç, bileşenlerin ve sert lehim metalinin küçük partiler halinde fırına yüklenmesiyle başlar. Ardından, fırın gerekli sert lehimleme sıcaklığına kadar ısıtılır. Isıtma işlemi tamamlandıktan sonra bileşenler soğutulur ve fırından çıkarılır.
Yüksek üretim operasyonlarında, parçaların bir konveyör üzerine yerleştirildiği ve çeşitli ısıtma ve soğutma bölümleri boyunca taşındığı akış fırınları kullanılır.
Fırın lehimlemede sıcaklık ve atmosfer kontrolü kritik öneme sahiptir ve atmosfer nötr veya indirgeyici bir ortam gerektirir. Bazı durumlarda vakumlu fırınlar da kullanılabilir.
3. İndüksiyonla Sert Lehimleme: Düşük ve Yüksek Üretim için Hızlı Isıtma Yöntemi
İndüksiyonla sert lehimleme, elektrik direnci yoluyla ısı üretimi prensibine göre çalışır. Bu sert lehimleme yönteminde, dolgu metali ile yüklenen parçalar, yüksek frekanslı AC taşıyan bir indüksiyon bobininin içine yerleştirilir. Dikkat edilmesi gereken kilit nokta, parça tertibatının sadece içeriye yerleştirilmiş olmasıdır. Bobin ile fiziksel bir bağlantı yoktur.
İndüksiyonla sert lehimlemede kullanılan AC frekansları 5 kHz – 5 MHz aralığındadır. Daha yüksek frekanslar önce yüzeyi ısıtmak için istenirken, daha düşük frekanslar iş parçasına daha derin ısı nüfuzuna neden olur.
İndüksiyonla sert lehimleme normalde düşük ila yüksek üretim gereksinimlerini karşılamak için kullanılır. Ayrıca, metal parçalarda yüksek kaliteli lehimli bağlantılar üretmek için hızlı bir ısıtma yöntemi sunar.
4. Dirençli Sert Lehimleme: Küçük Parçalar için Doğrudan Isıtma Yöntemi
Direnç lehimlemesi, metal iş parçalarının içinden akım geçerken dirençlerinden ısı elde eden bir yöntemdir. Bu işlemde parçalar, aralarındaki dolgu metali ile birlikte elektrotlar arasında tutulur. Daha sonra elektrotlardan yüksek basınç ve akım geçer.
Direnç lehimleme yöntemi, indüksiyon lehimleme ile aynı prensibi izler. Ancak bir fark var. Bu durumda, metal parçalar elektrik döngüsünün içine yerleştirilmek yerine döngünün bir parçasıdır.
İlginç bir şekilde, bu işlemde kullanılan ekipman direnç kaynağında kullanılana benzer. Bununla birlikte, sert lehimleme ekipmanı kaynaktan çok daha az güç tüketir.
Hem indüksiyon hem de direnç lehimlemesi hızlı çevrimler sunduğundan, küçük ölçekli üretim birimlerinde kullanışlıdır.
5. Daldırma Lehimleme: Çoklu Parçalar için Hızlı Isıtma Yöntemi
Daldırma sert lehimleme, ısıtma için erimiş metal banyosu veya erimiş tuz banyosunun kullanıldığı bir işlemdir. Proses adından da anlaşılacağı üzere, birleştirilen parçalar ısıtılmış banyolara daldırılır ve katılaşma işlemi parçalar çıkarıldığında gerçekleşir.
Tuz banyosu yönteminde, erimiş karışım, flakslama bileşenleri ve dolgu metali montaja önceden yerleştirilir. Metal banyosundayken, erimiş dolgu metali ısıtma ortamı olarak işlev görür ve daldırma işlemi sırasında kılcal hareketle bağlantıya çekilir.
Önceki iki yöntemde olduğu gibi daldırma sert lehimleme de hızlı çevrimler sağlar. Ancak, tek bir bileşen üzerinde birden fazla eklemi veya hatta aynı anda birkaç bileşeni lehimleme avantajına sahiptir.
6. Kızılötesi Lehimleme: İnce Kesitleri Sert Lehimlemenin Modern Yolu
Kızılötesinde, sert lehimleme için ısı yüksek yoğunluklu IR lambaları aracılığıyla sağlanır. Bu lambalar yaklaşık 5.000 W ısı üretebilir, bu da metal parçaların üzerine atıldığında erimelerine ve ardından lehimlenmelerine neden olur.
İşlem zaman alır ve daha önce açıklanan sert lehimleme yöntemlerine kıyasla yavaştır. Bu nedenle, kullanım alanı sadece ince metal bölümlerin birleştirilmesi ve lehimlenmesi ile sınırlıdır.
Sonuç
Her biri farklı bir ısıtma kaynağına ve bir dizi avantaja sahip altı ana sert lehimleme türü vardır.
Torçla sert lehimleme, onarım işlerinde sıklıkla kullanılan güvenilir ve becerikli bir yöntemdir. Bir fırın içeren fırın lehimlemesi, orta ila yüksek üretim uygulamalarına uygundur. Elektrik direnç ısısı kullanan indüksiyon ve direnç sert lehimleme, küçük parçalar için en uygun hızlı ısıtma yöntemleridir. Daldırma lehimleme çoklu bağlantıların lehimlenmesi için hızlı bir yöntemken, kızılötesi lehimleme yalnızca IR ışınları kullanan ince bağlantılarla sınırlıdır.
Kısacası, altı sert lehimleme yönteminin her birinin kendine özgü kullanım alanı vardır ve yöntem seçimi uygulamaya, üretim ölçeğine ve istenen sonuca bağlıdır.
Referanslar:
[1] M. P. Groover, Modern Üretimin Temelleri: Süreçler ve Sistemler,5. baskı. Wiley.
[2] Amerikan Kaynak Topluluğu. Lehimleme ve Sert Lehimleme Komitesi, Sert Lehimleme El Kitabı,3. baskı. Miami: Amerikan Kaynak Derneği, 1976, s. ix, 309 s.
