הלחמת מגעים של מתכת יקרה

מתכות יקרות מתייחסות בעיקר לחומרים כמו Au, Ag, PD, Pt וחומרים אחרים, בעלי מוליכות טובה, מוליכות תרמית, עמידות בפני קורוזיה וטמפרטורת התכה גבוהה. הן נמצאות בשימוש נרחב בציוד חשמלי לייצור רכיבים במעגלים פתוחים וסגורים.

(1) מאפייני הלחמה כחומרי מגע, למתכות יקרות יש מאפיינים משותפים של שטח הלחמה קטן, מה שמחייב את מתכת תפר ההלחמה בעלת עמידות טובה בפני פגיעות, חוזק גבוה, עמידות מסוימת לחמצון, ויכולה לעמוד בפני התקפת קשת, אך מבלי לשנות את מאפייני חומרי המגע ואת התכונות החשמליות של הרכיבים. מכיוון ששטח הלחמת המגע מוגבל, גלישת הלחמה אינה מותרת, ויש לשלוט בקפדנות בפרמטרי תהליך ההלחמה.

ניתן להשתמש ברוב שיטות החימום להלחמת מתכות יקרות ומגעי המתכת היקרת שלהן. הלחמת להבה משמשת לעתים קרובות עבור רכיבי מגע גדולים יותר; הלחמת אינדוקציה מתאימה לייצור המוני. ניתן לבצע הלחמת התנגדות באמצעות מכונת ריתוך התנגדות רגילה, אך יש לבחור זרם נמוך יותר וזמן הלחמה ארוך יותר. ניתן להשתמש בבלוק פחמן כאלקטרודה. כאשר יש צורך להלחים מספר רב של רכיבי מגע בו זמנית או להלחים מגעים מרובים על רכיב אחד, ניתן להשתמש בהלחמת תנור. כאשר מחלחלים מתכות אצילות בשיטות נפוצות באטמוספירה, איכות החיבורים ירודה, בעוד שהלחמת ואקום יכולה להשיג חיבורים באיכות גבוהה, ותכונות החומרים עצמם לא יושפעו.

(2) זהב הלחמה וסגסוגתו נבחרים כמתכות מילוי להלחמה. מתכות מילוי מבוססות כסף ונחושת משמשות בעיקר למגע, מה שמבטיח לא רק את המוליכות של חיבור ההלחמה, אלא גם קל להרטיב. אם ניתן לעמוד בדרישות המוליכות של החיבור, ניתן להשתמש במתכת מילוי להלחמה המכילה Ni, PD, Pt ויסודות אחרים, וניתן להשתמש גם במתכת מילוי להלחמה עם ניקל הלחמה, סגסוגת יהלום ועמידות טובה לחמצון. אם נבחרה מתכת מילוי להלחמה Ag Cu Ti, טמפרטורת ההלחמה לא תעלה על 1000 ℃.

תחמוצת הכסף שנוצרת על פני הכסף אינה יציבה וקל להלחמה. הלחמת כסף יכולה להשתמש במתכת מילוי עופרת בדיל עם תמיסה מימית של אבץ כלוריד או רוזין כשטף הלחמה. בעת הלחמה, משתמשים לעתים קרובות במתכת מילוי כסף, ובורקס, חומצה בורית או תערובות שלהם משמשות כשטף הלחמה. בעת הלחמת ואקום של מגעי כסף וסגסוגות כסף, משתמשים בעיקר במתכות מילוי הלחמה על בסיס כסף, כגון b-ag61culn, b-ag59cu5n, b-ag72cu וכו'.

להלחמת מגעי פלדיום, ניתן להשתמש בחומרי הלחמה על בסיס זהב וניקל שקל ליצור תמציות מוצקות, או בחומרי הלחמה על בסיס כסף, נחושת או מנגן. בסיס כסף נמצא בשימוש נרחב להלחמת מגעי פלטינה וסגסוגות פלטינה. הלחמה על בסיס נחושת, זהב או פלדיום. בחירת מתכת מילוי להלחמה b-an70pt30 לא רק שלא תשנה את צבע הפלטינה, אלא גם תשפר ביעילות את טמפרטורת ההתכה מחדש של חיבור ההלחמה ולהגדיל את החוזק והקשיות של חיבור ההלחמה. אם יש להלחים את מגע הפלטינה ישירות על סגסוגת קובאר, ניתן לבחור בהלחמת b-ti49cu49be2. עבור מגעי פלטינה בטמפרטורת עבודה שאינה עולה על 400 ℃ בתווך שאינו קורוזיבי, יש להעדיף הלחמת נחושת טהורה נטולת חמצן בעלת עלות נמוכה וביצועי תהליך טובים.

(3) לפני הלחמה, יש לבדוק את הריתוך, ובמיוחד את מכלול המגעים. אסור שהמגעים המנוקבים מהפלטה הדקה או החתוכים מהרצועה יעוותו עקב ניקוב וחיתוך. משטח ההלחמה של המגע שנוצר על ידי ריתוך, לחיצה עדינה וחישול חייב להיות ישר כדי להבטיח מגע טוב עם המשטח השטוח של התמיכה. המשטח המעוקל של החלק המיועד לריתוך או המשטח בעל כל רדיוס חייב להיות אחיד כדי להבטיח אפקט נימי תקין במהלך ההלחמה.

לפני הלחמת מגעים שונים, יש להסיר את שכבת התחמוצת על פני הריתוך בשיטות כימיות או מכניות, ויש לנקות את פני הריתוך בזהירות באמצעות בנזין או אלכוהול כדי להסיר שמן, גריז, אבק ולכלוך המפריעים להרטבה ולזרימה.

עבור ריתוכים קטנים, יש להשתמש בדבק למיקום מוקדם על מנת להבטיח שהוא לא יזוז במהלך תהליך הטיפול בטעינת התנור וטעינת מתכת המילוי, והדבק בו נעשה שימוש לא יגרום נזק להלחמה. עבור ריתוכים גדולים או מגע מיוחד, ההרכבה והמיקום חייבים להתבצע דרך המתקן עם הבוס או החריץ כדי שהריתוך יהיה יציב.

בשל המוליכות התרמית הטובה של חומרי מתכת יקרה, יש לקבוע את קצב החימום בהתאם לסוג החומר. במהלך הקירור, יש לשלוט כראוי בקצב כדי להפוך את מאמץ חיבור ההלחמה לאחיד; שיטת החימום תאפשר לחלקים המרותכים להגיע לטמפרטורת ההלחמה בו זמנית. עבור מגעים קטנים של מתכת יקרה, יש להימנע מחימום ישיר וניתן להשתמש בחלקים אחרים לחימום הולכה. יש להפעיל לחץ מסוים על המגע כדי שהמגע יהיה קבוע כאשר ההלחמה נמסה וזורמת. על מנת לשמור על קשיחות תמיכת המגע או התמיכה, יש להימנע מחישול. ניתן להגביל את החימום לשטח פני ההלחמה, כגון התאמת המיקום במהלך הלחמת להבה, הלחמת אינדוקציה או הלחמת התנגדות. בנוסף, על מנת למנוע מההלחמה להמיס מתכות יקרות, ניתן לנקוט באמצעים כגון שליטה בכמות ההלחמה, הימנעות מחימום מוגזם, הגבלת זמן ההלחמה בטמפרטורת ההלחמה ופיזור אחיד של החום.