LEHİMLEME VE LEHİM ÇEŞİTLERİ
1) LEHİM
Lehim kalay ve kurşunun belli oranlarda alaşımından meydana gelmiştir. Kalay her oranda kurşun ile karışabilirse de en çok kullanılan alaşımlar 40/60 , 50/50 ve 60/40 ‘tır(ilk rakam daima kalaydır). Kurşuna göre kalayın yüzde miktarı arttıkça , lehim daha kaliteli olur. 60/40 yüzdesi elektronik işlerinde kullanmak için iyi kaliteli olarak sayılabilecek en düşük alaşım oranıdır.
Tablo –1 Lehimin kalay oranları ve kullanıldığı yerler.
2) Alaşım oranı ile erime sıcaklığı arasındaki ilişkiler
Saf kalay 232°C ‘de kurşun ise 327°C ’de erir. Fakat bu iki maden karıştırılırsa daha düşük sıcaklıkta erir. Örnek olarak % 63 kalay ve % 37 kurşun şeklinde karıştırılacak olursa 183 °C ‘de eriyebilen bir alaşım meydana gelir. Kalay miktarı azaltılıp kurşun miktarı arttırıldıkça erime derecesi artar. Örnek olarak % 50 % 50 bir lehim için ergime noktası 215 °C ‘ye yükselir.
Lehimde aranılan en önemli özellik “Plastik durumda kalma sıcaklık sahasının” dar olmasıdır. Bunun anlamı şudur: Bilindiği gibi , lehim normal sıcaklıkta katı haldedir. Lehimleme yapılacağı zaman ısıtılarak sıvılaştırılır. Sonra ısı kaldırılarak lehim soğumaya bırakılır. Lehim soğurken hemen katılaşmaz. Önce plastik durum denilen macunumsu bir hal alır. Sonra katılaşır. Eğer , lehim plastik durumda iken lehimlenen eklemde herhangi bir hareket olursa , lehimde çatlamalar meydana gelir. Bu durumda , hatalı lehim yapılmış olur. Şu halde lehimin plastik durumda kalma süresi ne kadar uzun olursa , hatalı lehim yapma ihtimalide o kadar fazla olur. Bu nedenle lehimin çok kısa bir süre için plastik durumda kalması istenir. Örneğin % 60 kalay ve % 40 kurşun oranına sahip lehimin plastik durumda kalma sahası 182 °C ile 188° C arasındadır. Yani 6 °C olmaktadır. Buna karşın % 30 kalay ve % 70 kurşun olduğunda , bu saha 260 °C ile 182 °C arasında olur , fark 78 °C olduğundan soğuma süresi oldukça uzamaktadır. Bu sırada eklemde oluşacak hareket çatlamalara yol açacaktır.
Tablo –2 ‘de alaşım oranı ve uygun çalışma sıcaklığı arasındaki ilişki verilmiştir.
Tablo-2 Lehimin alaşım oranı
Not: Havya ucu sıcaklığı lehimleme sıcaklığından 50 °C – 100 °C kadar fazla olmalıdır.
3) Lehimlemenin kolaylaştırılması
Pratik olarak , hava ile temasta olan bütün temiz madenler oksit tabakası ile kaplanır. Oksit tabakası zamanla artar ve kalınlaşır. Rutubet ve sıcaklık oksidasyonun süratlenmesine yol açar. Bu şekilde oksit tabakası ile kaplı madene iyice yapışması zordur. Çünkü lehimleme sırasında lehim madeni iyice ısıtmalı ve yüzeydeki küçük pürüz ve deliklere iyice nüfuz etmelidir. Erimiş lehimle ----lin alaşım teşkil etmesini veya onu ıslatmasını temin etmek için lehim pastası denen bir kimyasal madde kullanılır.
Lehim pastası kullanıldığında ;
v Pas ve oksit tabakasını yok ederek lehimlemeyi kolaylaştırır ve lehimin kolay dağılmasını sağlar.
v ----l yüzeyleri lehimleme sıcaklık derecesine çıkarmak için ısıtırken yeni oksitlenmeye engel olur.
v Erimiş lehimin yüzey tansiyonunu azaltır.(lehimin yapılaması gereken yüzey kısımlarına plastik durumdaki lehimin yayılmasını ve yapışmasını temin eder.)
Piyasada birkaç çeşit lehim pastası vardır. Elektronik ve elektrikli cihazlarda kullanılacak lehim pastası için reçine tipi tercih edilmelidir. Çünkü reçine lehimlenecek madenlere karşı korrozif (kemirici) bir tesir yapmaz.
Korrozif ve ucuz lehim pastalarının veya bilhassa lehimde kullanılan asidin en büyük mahsuru , lehimleme işi bittikten sonra temizlenmeyecek olursa asit ve pasta artıklarının rutubeti çekmesidir. Bu rutubet ise daha sonra galvanik bir faaliyete sebep olarak üzerindeki ----l kısımların korozyonuna ve çürümesine sebep olur. Bu suretle korrozif bir sıvı yardımıyla lehim yapılmış elektronik veya elektrik bağlantısı kusurlu hale gelir ve arızaya sebep olur.
Elektronik cihazların , radyo , radar , ölçü aletleri ve telefonların lehimlenmesinde reçineli pasta kullanılması gerekir. Lehim yapılan yerde kalan reçine artıkları tesirsiz , korrozif etkisi olmayan zararsız artıklardır. Reçine artığı toz ve rutubeti çekmez , telleri korozyona uğratmaz. Reçine umumiyetle ortası boş , kalın bir tel şeklinde yapılmış lehimin merkez kısmındaki boşluğa yerleştirilmiştir. Bu tip lehimlere reçine nüveli lehim denir. Genellikle reçine 75 °C ile 160 °C arasında erir. Sıcaklık çok artarsa buharlaşarak kaybolur.
Şekil-1 Pastalı lehim teli
Asit nüveli lehimler için hiçbir elektronik ve elektrikli cihazın veya parçasının lehimlenmesinde asla kullanılmamalıdır. Otomobillerde çamurluk ve gövde işlerinde ve elektrik akımı ile ilgili olmayan yerlerde ve çok iyi bir yüzey temizleyici gereken yerlerde asit nüveli lehim kullanılabilir.
4)LEHİMLEMEDE SICAKLIĞIN ÖNEMİ
Başarılı bir lehimlemenin şartlarından biride sıcaklıktır. Lehimleme yapılacak maddelerin yüzeylerinin lehimin ergime sıcaklığına çıkmasını sağlayacak yeterlikte sıcaklığa sahip olmaları lazımdır. Lehimleme yapılacak yüzeylerin veya bağlantı noktalarının ısıtılması için bir çok yol vardır.
Bunlar;
v Havya kullanmak
v Pürmüz lambası kullanmak
v Elektrik direnci
1) LEHİM
Lehim kalay ve kurşunun belli oranlarda alaşımından meydana gelmiştir. Kalay her oranda kurşun ile karışabilirse de en çok kullanılan alaşımlar 40/60 , 50/50 ve 60/40 ‘tır(ilk rakam daima kalaydır). Kurşuna göre kalayın yüzde miktarı arttıkça , lehim daha kaliteli olur. 60/40 yüzdesi elektronik işlerinde kullanmak için iyi kaliteli olarak sayılabilecek en düşük alaşım oranıdır.
Tablo –1 Lehimin kalay oranları ve kullanıldığı yerler.
2) Alaşım oranı ile erime sıcaklığı arasındaki ilişkiler
Saf kalay 232°C ‘de kurşun ise 327°C ’de erir. Fakat bu iki maden karıştırılırsa daha düşük sıcaklıkta erir. Örnek olarak % 63 kalay ve % 37 kurşun şeklinde karıştırılacak olursa 183 °C ‘de eriyebilen bir alaşım meydana gelir. Kalay miktarı azaltılıp kurşun miktarı arttırıldıkça erime derecesi artar. Örnek olarak % 50 % 50 bir lehim için ergime noktası 215 °C ‘ye yükselir.
Lehimde aranılan en önemli özellik “Plastik durumda kalma sıcaklık sahasının” dar olmasıdır. Bunun anlamı şudur: Bilindiği gibi , lehim normal sıcaklıkta katı haldedir. Lehimleme yapılacağı zaman ısıtılarak sıvılaştırılır. Sonra ısı kaldırılarak lehim soğumaya bırakılır. Lehim soğurken hemen katılaşmaz. Önce plastik durum denilen macunumsu bir hal alır. Sonra katılaşır. Eğer , lehim plastik durumda iken lehimlenen eklemde herhangi bir hareket olursa , lehimde çatlamalar meydana gelir. Bu durumda , hatalı lehim yapılmış olur. Şu halde lehimin plastik durumda kalma süresi ne kadar uzun olursa , hatalı lehim yapma ihtimalide o kadar fazla olur. Bu nedenle lehimin çok kısa bir süre için plastik durumda kalması istenir. Örneğin % 60 kalay ve % 40 kurşun oranına sahip lehimin plastik durumda kalma sahası 182 °C ile 188° C arasındadır. Yani 6 °C olmaktadır. Buna karşın % 30 kalay ve % 70 kurşun olduğunda , bu saha 260 °C ile 182 °C arasında olur , fark 78 °C olduğundan soğuma süresi oldukça uzamaktadır. Bu sırada eklemde oluşacak hareket çatlamalara yol açacaktır.
Tablo –2 ‘de alaşım oranı ve uygun çalışma sıcaklığı arasındaki ilişki verilmiştir.
Tablo-2 Lehimin alaşım oranı
Not: Havya ucu sıcaklığı lehimleme sıcaklığından 50 °C – 100 °C kadar fazla olmalıdır.
3) Lehimlemenin kolaylaştırılması
Pratik olarak , hava ile temasta olan bütün temiz madenler oksit tabakası ile kaplanır. Oksit tabakası zamanla artar ve kalınlaşır. Rutubet ve sıcaklık oksidasyonun süratlenmesine yol açar. Bu şekilde oksit tabakası ile kaplı madene iyice yapışması zordur. Çünkü lehimleme sırasında lehim madeni iyice ısıtmalı ve yüzeydeki küçük pürüz ve deliklere iyice nüfuz etmelidir. Erimiş lehimle ----lin alaşım teşkil etmesini veya onu ıslatmasını temin etmek için lehim pastası denen bir kimyasal madde kullanılır.
Lehim pastası kullanıldığında ;
v Pas ve oksit tabakasını yok ederek lehimlemeyi kolaylaştırır ve lehimin kolay dağılmasını sağlar.
v ----l yüzeyleri lehimleme sıcaklık derecesine çıkarmak için ısıtırken yeni oksitlenmeye engel olur.
v Erimiş lehimin yüzey tansiyonunu azaltır.(lehimin yapılaması gereken yüzey kısımlarına plastik durumdaki lehimin yayılmasını ve yapışmasını temin eder.)
Piyasada birkaç çeşit lehim pastası vardır. Elektronik ve elektrikli cihazlarda kullanılacak lehim pastası için reçine tipi tercih edilmelidir. Çünkü reçine lehimlenecek madenlere karşı korrozif (kemirici) bir tesir yapmaz.
Korrozif ve ucuz lehim pastalarının veya bilhassa lehimde kullanılan asidin en büyük mahsuru , lehimleme işi bittikten sonra temizlenmeyecek olursa asit ve pasta artıklarının rutubeti çekmesidir. Bu rutubet ise daha sonra galvanik bir faaliyete sebep olarak üzerindeki ----l kısımların korozyonuna ve çürümesine sebep olur. Bu suretle korrozif bir sıvı yardımıyla lehim yapılmış elektronik veya elektrik bağlantısı kusurlu hale gelir ve arızaya sebep olur.
Elektronik cihazların , radyo , radar , ölçü aletleri ve telefonların lehimlenmesinde reçineli pasta kullanılması gerekir. Lehim yapılan yerde kalan reçine artıkları tesirsiz , korrozif etkisi olmayan zararsız artıklardır. Reçine artığı toz ve rutubeti çekmez , telleri korozyona uğratmaz. Reçine umumiyetle ortası boş , kalın bir tel şeklinde yapılmış lehimin merkez kısmındaki boşluğa yerleştirilmiştir. Bu tip lehimlere reçine nüveli lehim denir. Genellikle reçine 75 °C ile 160 °C arasında erir. Sıcaklık çok artarsa buharlaşarak kaybolur.
Şekil-1 Pastalı lehim teli
Asit nüveli lehimler için hiçbir elektronik ve elektrikli cihazın veya parçasının lehimlenmesinde asla kullanılmamalıdır. Otomobillerde çamurluk ve gövde işlerinde ve elektrik akımı ile ilgili olmayan yerlerde ve çok iyi bir yüzey temizleyici gereken yerlerde asit nüveli lehim kullanılabilir.
4)LEHİMLEMEDE SICAKLIĞIN ÖNEMİ
Başarılı bir lehimlemenin şartlarından biride sıcaklıktır. Lehimleme yapılacak maddelerin yüzeylerinin lehimin ergime sıcaklığına çıkmasını sağlayacak yeterlikte sıcaklığa sahip olmaları lazımdır. Lehimleme yapılacak yüzeylerin veya bağlantı noktalarının ısıtılması için bir çok yol vardır.
Bunlar;
v Havya kullanmak
v Pürmüz lambası kullanmak
v Elektrik direnci