المعادن النفيسة هي بشكل رئيسي الذهب والفضة والبلاتين والبلاتين ومواد أخرى، تتميز بموصلية حرارية جيدة ومقاومة للتآكل ودرجة انصهار عالية. تُستخدم على نطاق واسع في المعدات الكهربائية لتصنيع مكونات الدوائر المفتوحة والمغلقة.
(1) خصائص اللحام، كمواد تلامس، تتميز المعادن الثمينة بمساحة لحام صغيرة، مما يتطلب أن يتمتع معدن اللحام بمقاومة جيدة للصدمات، وقوة عالية، ومقاومة أكسدة معينة، ومقاومة للقوس الكهربائي، دون تغيير خصائص مواد التلامس والخصائص الكهربائية للمكونات. نظرًا لمحدودية مساحة اللحام، لا يُسمح بتدفق اللحام، ويجب التحكم بدقة في معلمات عملية اللحام.
يمكن استخدام معظم طرق التسخين للحام المعادن الثمينة وملامساتها. يُستخدم اللحام باللهب عادةً لمكونات التلامس الأكبر حجمًا؛ بينما يُعدّ اللحام الحثي مناسبًا للإنتاج بكميات كبيرة. يمكن إجراء اللحام بالمقاومة باستخدام آلة لحام مقاومة عادية، ولكن يجب اختيار تيار أقل ووقت لحام أطول. يمكن استخدام كتلة الكربون كقطب كهربائي. عند الحاجة إلى لحام عدد كبير من مكونات التلامس في نفس الوقت أو لحام عدة ملامسات على مكون واحد، يمكن استخدام اللحام بالفرن. عند لحام المعادن الثمينة بالطرق الشائعة في الغلاف الجوي، تكون جودة الوصلات رديئة، بينما يمكن الحصول على وصلات عالية الجودة باستخدام اللحام الفراغي، دون التأثير على خصائص المواد نفسها.
(2) يُختار الذهب وسبائكه كمعادن حشو للحام. تُستخدم معادن الحشو القائمة على الفضة والنحاس بشكل رئيسي في التلامس، مما يضمن توصيلية وصلة اللحام، ويسهل تبليلها. في حال استيفاء متطلبات توصيل الوصلة، يُمكن استخدام معدن حشو يحتوي على النيكل والبلاتين والبلاتين وعناصر أخرى، بالإضافة إلى معدن حشو يحتوي على النيكل وسبائك الماس، ويتميز بمقاومة أكسدة جيدة. في حال اختيار معدن حشو للحام من الفضة والنحاس والتيتانيوم، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة اللحام 1000 درجة مئوية.
أكسيد الفضة المتكون على سطح الفضة غير مستقر وسهل اللحام. يمكن لحام الفضة باستخدام معدن حشو من القصدير والرصاص مع محلول مائي من كلوريد الزنك أو الصمغ كمواد لحام. عند اللحام، يُستخدم معدن حشو الفضة بكثرة، كما يُستخدم البوراكس وحمض البوريك أو مخاليطهما كمواد لحام. عند اللحام الفراغي لوصلات الفضة وسبائكها، تُستخدم معادن حشو أساسها الفضة بشكل رئيسي، مثل b-ag61culn وb-ag59cu5n وb-ag72cu، إلخ.
للحام نقاط تلامس البلاديوم، يمكن استخدام لحامات أساسها الذهب والنيكل سهلة التشكيل، أو لحامات أساسها الفضة أو النحاس أو المنغنيز. تُستخدم قاعدة الفضة على نطاق واسع للحام نقاط تلامس البلاتين وسبائك البلاتين. لحام أساسه النحاس أو الذهب أو البلاديوم. اختيار معدن حشو اللحام b-an70pt30 لا يُغير لون البلاتين فحسب، بل يُحسّن أيضًا درجة حرارة إعادة صهر وصلة اللحام بشكل فعال، ويزيد من قوتها وصلابتها. إذا كان من المقرر لحام نقطة تلامس البلاتين مباشرةً على سبيكة كوفار، فيمكن اختيار لحام b-ti49cu49be2. بالنسبة لنقاط تلامس البلاتين التي لا تتجاوز درجة حرارتها 400 درجة مئوية في وسط غير قابل للتآكل، يُفضل استخدام لحام نحاسي نقي خالٍ من الأكسجين، يتميز بتكلفة منخفضة وأداء معالجة جيد.
(٣) قبل اللحام، يجب فحص اللحام، وخاصةً وحدة التلامس. يجب التأكد من عدم تشوه نقاط التلامس المثقوبة من الصفيحة الرقيقة أو المقطوعة من الشريط نتيجةً للثقب والقطع. يجب أن يكون سطح اللحام لنقطة التلامس الناتجة عن التكسير والضغط الدقيق والتشكيل مستقيمًا لضمان التلامس الجيد مع السطح المستوي للدعامة. يجب أن يكون السطح المنحني للجزء المراد لحامه، أو أي سطح آخر ذي نصف قطر، متسقًا لضمان التأثير الشعري المناسب أثناء اللحام.
قبل لحام جهات الاتصال المختلفة، يجب إزالة الفيلم المؤكسد على سطح اللحام بالطرق الكيميائية أو الميكانيكية، ويجب تنظيف سطح اللحام بعناية بالبنزين أو الكحول لإزالة الزيت والشحوم والغبار والأوساخ التي تعيق البلل والتدفق.
في اللحامات الصغيرة، يُستخدم اللاصق للتثبيت المسبق لضمان عدم تحركه أثناء عملية شحن الفرن وحشو المعدن، ويجب ألا يُسبب اللاصق المُستخدم أي ضرر للحام. أما في اللحامات الكبيرة أو اللحامات الخاصة، فيجب أن يكون التجميع والتثبيت من خلال التركيبة ذات النتوء أو الأخدود لضمان ثبات اللحام.
نظراً للتوصيل الحراري الجيد لمواد المعادن الثمينة، يجب تحديد معدل التسخين وفقاً لنوع المادة. أثناء التبريد، يجب التحكم في معدل التسخين بشكل صحيح لضمان تجانس إجهاد وصلة اللحام. يجب أن تُمكّن طريقة التسخين الأجزاء الملحومة من الوصول إلى درجة حرارة اللحام في نفس الوقت. بالنسبة لوصلات المعادن الثمينة الصغيرة، يجب تجنب التسخين المباشر، ويمكن استخدام أجزاء أخرى للتسخين بالتوصيل. يجب تطبيق ضغط معين على نقطة التلامس لتثبيتها عند ذوبان اللحام وتدفقه. وللحفاظ على صلابة دعامة أو دعامة نقطة التلامس، يجب تجنب التلدين. يمكن تحديد التسخين على مساحة سطح اللحام، مثل تعديل الوضع أثناء اللحام باللهب، أو اللحام بالحث، أو اللحام بالمقاومة. بالإضافة إلى ذلك، ولمنع ذوبان المعادن الثمينة، يمكن اتخاذ تدابير مثل التحكم في كمية اللحام، وتجنب التسخين الزائد، والحد من وقت اللحام عند درجة حرارة اللحام، وتوزيع الحرارة بالتساوي.
وقت النشر: ١٣ يونيو ٢٠٢٢