Loddet er et materiale [1] , der bruges til lodning til at forbinde emner og har et smeltepunkt, der er lavere end de metaller, der sammenføjes. Der anvendes legeringer baseret på tin , bly , cadmium , kobber , nikkel , sølv og andre.
Der findes ikke-metalliske lodninger [2] .
Levetiden for en loddesamling afhænger af den korrekte loddeteknologi og miljøforhold under drift.
Loddematerialer fremstilles i form af granulat, stænger, tråd, pulver, folie, pastaer og indlejrede dele.
Lodning udføres enten for at skabe en mekanisk stærk (til tider lufttæt) søm eller for at opnå elektrisk kontakt med lav kontaktmodstand. Ved lodning af samlinger opvarmes loddet til over sit smeltepunkt. Da loddemetal har et smeltepunkt, der er lavere end smeltepunktet for det metal (eller de metaller), der samles, hvoraf de dele, der skal sammenføjes, er lavet, smelter det, mens delenes metal forbliver fast. Forskellige fysiske og kemiske processer finder sted ved grænsefladen mellem det smeltede loddemateriale og det faste metal. Loddemetal fugter metallet, spreder sig over det og udfylder hullerne mellem de dele, der skal sammenføjes. I dette tilfælde diffunderer komponenterne i loddet ind i basismetallet, basismetallet opløses i loddet, som et resultat af hvilket der dannes et mellemlag, som efter størkning forbinder delene til en enkelt helhed.
Loddetegnet vælges under hensyntagen til de fysisk-kemiske egenskaber af de metaller, der skal sammenføjes (for eksempel i henhold til smeltepunktet ), den nødvendige mekaniske styrke af loddet, dets korrosionsbestandighed og omkostninger. Ved lodning af strømførende dele er det nødvendigt at tage hensyn til loddets specifikke ledningsevne.
Fluiditeten af lavtemperaturloddematerialer gør det muligt at lodde produkter af kompleks form.
Type af lodninger | Smeltepunkt T pl. , °C | Trækstyrke , MPa | Legeringer |
---|---|---|---|
Blød | Op til 300 | 16-100 | tin-bly, tin-bly-cadmium, tin-zink, antimon, blyfri (Sn+Cu+Ag+Bi+osv.) |
Solid | Over 300 | 100-500 | kobber-zink, kobber-nikkel, kobber-fosfor, sølv |
Loddemidler er normalt opdelt i to grupper:
Bløde lodninger omfatter lodde med et smeltepunkt på op til 300 ° C, hårde lodninger - over 300 ° C. Derudover adskiller loddemidler sig betydeligt i mekanisk styrke. Bløde lodninger har en trækstyrke på 16-100 MPa , og hårde lodninger - 100-500 MPa.
Bløde lodninger smeltes og loddes normalt med en loddekolbe eller i et termisk bad. Brænderlodning er vanskelig, bløde lodninger tolererer ikke overophedning på grund af fordampning af lavtkogende komponenter fra loddemetal og krænkelse af sammensætningen, hvilket er uacceptabelt. Hårde lodninger loddes normalt med en gasbrænder. Loddekolben formår ikke at lodde, det er umuligt at sørge for tilstrækkelig varmeoverførsel fra spidsen, og spidsen opløses hurtigt i det smeltede hårde lod.
Bløde lodninger omfatter tin-bly-legeringer (POS) med et tinindhold på 10 (POS-10) til 90% (POS-90), resten er bly. Den elektriske ledningsevne af disse lodninger er 9-15% af den elektriske ledningsevne af rent kobber . Smeltning af disse loddematerialer begynder ved en temperatur på 183 °C (smeltepunktet for tin-bly-systemets eutektikum ) og slutter ved følgende liquidus - smeltetemperaturer :
POS-15 - 280 °C.
POS-25 - 260 °C.
POS-33 - 247 °C.
POS-40 - 238 °C [3]
POS-61 - 183 °C [3]
POS-90 - 220 °C [3]
Lodde POS-61 og POS-63 smelter ved en konstant temperatur på 183 ° C, da deres sammensætning praktisk talt falder sammen med sammensætningen af tin-bly- eutektikken bestående af 61,9 vægt% tin med et smeltepunkt på 183,3 ° C.
Ud over disse sammensætninger bruges følgende også som bløde lodninger:
De mest almindelige hårde lodninger er kobber-zink (PMC) og sølv (PSr) med forskellige tilsætningsstoffer:
Loddekvalitet | Forbindelse | Smeltepunkt, °С | Massefylde, g/cm 3 |
---|---|---|---|
Kobber-zink PMTs-36 | 36% Cu; 64% Zn | 825-950 | 7.7 |
Kobber-zink PMTs-54 | 54% Cu; 46% Zn | 860-970 | 8.3 |
Sølv PSr-15 | 15% Ag; resten er Cu og Zn | 635-810 | 8.3 |
Sølv PSr-45 | 45% Ag; resten er Cu og Zn | 665-725 | 9.1 |
Kobber-titanium PMT-45 | 49-52% Cu; 1-3 % Fe; 0,7-0,1% Si; 45-49,3 % Ti | 955 | 6.02 |
Smeltetemperaturer af loddegods kvaliteter PSr og PMC:
PSr-10 - 830 °C.
PSr-12 - 785 ° С.
PSr-25 - 765 ° С.
PSr-45 - 720 ° С.
PSr-65 - 740 °C.
PSr-70 - 780 °C.
PMC-36 - 825 ° С.
PMC-42 - 833 ° С.
PMC-51 - 870 ° С
Kobber - fosfor loddemidler er meget udbredt . Kobber-fosfor-loddemidler omfatter legeringer af kobber, tin med fosfortilsætningsstoffer. Sådanne loddemidler bruges til lodning af kobber, kobberlegeringer, sølv, støbejern, hårde legeringer.
Smeltetemperaturer af kobber-fosfor-loddemidler:
P81 - 660 °C
P14 - 680 °C
MF7 - 820 °C
P47 - 810 °C
Sølvlodder har et smeltepunkt på 183 til 1133 ° C og er sølv-bly-tin-legeringer; sølv-bly; sølv-kobber; sølv-kobber-zink; sølv-kobber-zink-cadmium; etc.
Sølvlodder har en temmelig bred vifte af applikationer:
I forbindelse med samfundets øgede opmærksomhed på miljøspørgsmål tages der nu mere alvorligt hensyn til toksiciteten af dets komponenter, når man vælger loddemidler. Blyfri loddemidler bliver i stigende grad brugt i el- og elektronikteknik (især i husholdninger) .
Undgåelse af blyholdige lodninger skyldes også blyets negative effekt på styrken af forbindelsen med guldbelagte kontakter. [fire]
Udviklingen af automatiseret teknologi til fremstilling af elektroniske kredsløb førte til fremkomsten af en ny type loddemiddel: de såkaldte loddepastaer , egnet til både konventionel og skærmlodning af elektroniske kredsløbselementer. Loddepastaer er en dispergeret blanding, hvor den dispergerede fase er loddepartikler i mikro- og nanostørrelse, nogle gange faste fluxkomponenter, og de flydende fluxkomponenter og flygtige organiske opløsningsmidler er dispergeringsmediet .
Særlige typer metallegeringer, der ikke er relateret til egentlige lodninger, bruges i elektrovakuumteknologi til elektriske bøsninger smeltet ind i glas og arbejder ved relativt lave temperaturer, når brugen af ildfaste, men relativt dyre metaller ( wolfram , molybdæn , platin ) ikke er påkrævet her. For disse materialer er temperaturkoefficienten for lineær udvidelse ( ) af særlig betydning , som for at opnå en vakuumtæt forsegling skal matche så tæt som muligt med glasset. For eksempel har Kovar (legeringskvalitet 29NK), der bruges til fremstilling af elektriske ledninger gennem glaspærer af forskellige gasfyldte og vakuum elektroniske enheder og belysningslamper, en omtrentlig sammensætning: Ni - 29%, Co - 18%, Fe - resten; dens resistivitet er omkring 0,49 μOhm m, og omkring 4 ... 5 10 -6 K -1 .