انواع سیم لحیم و کاربرد آنها

سیم لحیم چیست؟

سیم لحیم نوعی لحیم است که به‌صورت نواری نازک و قابل‌انعطاف از جنس فلز دیده می‌شود. از سیم لحیم معمولاً برای اتصال و ایجاد ارتباط الکتریکی بین قطعات فلزی و PCB (بردهای مدارچاپی) استفاده می‌شود. سیم لحیم را می‌توان به‌تنهایی یا همراه با خمیر لحیم به کاربرد. خمیر لحیم ماده‌ای است که حاوی فلاکس می‌باشد و فلاکس ماده شیمیایی است که به پاک‌کردن اکسیداسیون از روی فلزات در هنگام لحیم‌کاری کمک می‌کند.
لحیم کاری یکی از قدیمی‌ترین روش‌های اتصال قطعات فلزی است. این روش شامل گرم‌کردن فلز با شعله یا منبع حرارتی دیگر تا جایی که ذوب شود و به حالت مایع درآید، سپس اتصال دو سطح به هم درحالی‌که به‌اندازه کافی داغ هستند تا بدون نیاز به چسب یا ماده چسباننده دیگر، اتصال برقرار شود. هنگام استفاده از سیم لحیم، باید از موادی استفاده کنید که با هم سازگار باشند تا در صورت گرم‌شدن در کنار هم در فضایی پر از اکسیژن (که همیشه در هوای اطراف ما وجود دارد) واکنش منفی نشان ندهند. در مقایسه با سایر روش‌های لحیم‌کاری، سیم لحیم دارای مزایای عالی زیر است:
• تولید با حجم کم: برای ساخت نمونه‌های اولیه و پروژه‌های کوچک ایده‌آل است.
• نگهداری و تعمیر بردهای مدار: به شما کمک می‌کند تا اتصالات لحیمی معیوب را ترمیم کنید.
• محافظت مؤثر در برابر سایش و پارگی: اتصالات لحیمی شما را در برابر آسیب‌های محیطی مقاوم می‌کند.
• قابلیت خیس شدن آسان: به لحیم کمک می‌کند تا به طور یکنواخت روی سطوح پخش شود و از اکسیداسیون جلوگیری می‌کند.

انواع سیم لحیم

اگرچه انواع مختلفی از سیم لحیم کاری در بازار وجود دارد، اما همه آنها یکسان ساخته نمی‌شوند. برخی نقاط ذوب بالاتری نسبت به سایرین دارند و برخی نقاط ذوبی دارند که بسته به قطر سیم متفاوت است. سیم لحیم کاری نیز دارای محتوای سرب و ترکیبات مختلفی است که آن را برای کاربردهای مختلف مناسب می‌کند.

رایج‌ترین انواع سیم لحیم کاری

از انواع رایج‌ترین سیم ‌های لحیم کاری می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

1. سیم لحیم سرب دار:

سیم لحیم قلع سرب یکی از محبوب‌ترین انواع سیم لحیم موجود در بازار است. این محبوبیت به‌خاطر هدایت الکتریکی عالی و کاربردهای انعطاف‌پذیر آن در هر نوع کار لحیم کاری است. همچنین، این سیم لحیم با تغییر دما به‌سرعت بین حالت جامد و مایع تغییر فاز می‌دهد. این ویژگی در کاهش اتصالات سرد (cold joints) که در اثر حرکت اجزا در هنگام سردشدن رخ می‌دهد، بسیار مفید است.

2. آلیاژ قلع سرب (Sn/Pb):

آلیاژ قلع سرب که به‌اختصار Sn/Pb نامیده می‌شود، لحیمی پرکاربرد و چندمنظوره است. به‌طورکلی، با سخت‌تر شدن قوانین مربوط به اقلام حاوی سرب، استفاده از لحیم قلع سرب روبه‌کاهش است. بااین‌وجود، این نوع لحیم هنوز هم به طور گسترده در ساخت برق و الکترونیک، خطوط گاز و برای لحیم کاری برنج استفاده می‌شود.

3. سیم لحیم سرب/ روی (Pb/Zn):

سیم لحیم سرب/روی نوع دیگری از سیم لحیم حاوی سرب است. لحیم‌های سرب/روی (Pb/Zn) به دلیل قیمت بسیار بالاتر قلع، به طور قابل‌توجهی ارزان‌تر از لحیم‌های قلع و سرب (Sn/Pb) هستند. آلیاژهای سرب و روی به طور معمول برای اتصال فلزاتی مانند آلومینیوم و چدن در هزینه کم استفاده می‌شوند. از این ترکیب همچنین برای ترمیم ورق‌های گالوانیزه استفاده شده است. روی اغلب برای کاهش نقطه ذوب و هزینه، به آلیاژهای لحیم اضافه می‌شود.

کاربردهای سیم لحیم سرب دار

سیم های لحیم سرب دار در کاربردها و مصارف گوناگونی ازجمله موارد زیر مورداستفاده قرار می‌گیرند:
• لحیم کاری بردهای مدارچاپی (PCB): این یکی از رایج‌ترین کاربردهای سیم لحیم سرب دار است که برای اتصال قطعات الکترونیکی به برد مدارچاپی از سیم لحیم استفاده می‌شود.
• لحیم کاری اتصالات و ترمینال‌های الکتریکی: سیم لحیم برای اتصال سیم‌ها به ترمینال‌ها، سوکت‌ها و سایر اتصالات الکتریکی به کار می‌رود.
• اتصال دسته سیم‌ها به بردهای مدار: در ساخت و تعمیر دستگاه‌های الکتریکی، از سیم لحیم برای اتصال دسته سیم‌ها به بردهای مدارچاپی استفاده می‌شود.
• اتصال سیم‌ها در داخل بلوک ترمینال یا پنل کانکتور: سیم لحیم برای اتصال سیم‌ها به یکدیگر در داخل بلوک ترمینال یا پنل کانکتور به کار می‌رود.

4. سیم لحیم بدون سرب

این سیم لحیم از آلیاژی ساخته شده که فاقد سرب و کادمیوم بوده و آن را برای استفاده در مناطقی که محصولات حاوی سرب ممنوع است، مناسب می‌سازد. همچنین هدایت الکتریکی بالاتری نسبت به سایر انواع سیم لحیم دارد و همین امر آن را برای کارهای الکترونیکی ظریف مانند تعمیر لوازم الکترونیکی و ساخت مدار و پروژه‌ها ایده‌آل می‌کند.
به دلیل قوانین و مشوق‌های مالی اخیر، سیم های لحیم بدون سرب اکنون به طور گسترده مورداستفاده قرار می‌گیرند. این نوع سیم لحیم اغلب به‌جای سرب (Pb) از فلزاتی مانند ایندیوم (In)، قلع (Sn) و آلومینیوم (Al) ساخته می‌شود. اگرچه لحیم کادمیوم – روی (Cd-Zn) به طور گسترده به‌عنوان یک آلیاژ بدون سرب پذیرفته شده است، اما به دلیل ممنوعیت هر دو ماده کادمیوم و سرب توسط دستورالعمل RoHS، مطابق با این استاندارد نمی‌باشد. به‌استثنای آلیاژهای Cd-Zn، استفاده از اکثر سیم‌های لحیم بدون سرب بی‌خطر است.

کاربردهای سیم لحیم بدون سرب

سیم لحیم بدون سرب امروزه پرکاربردترین نوع سیم لحیم در صنعت الکترونیک است. این نوع سیم لحیم سال‌هاست که در صنعت خودرو و اخیراً در صنعت لوازم الکترونیکی مصرفی مورداستفاده قرار می‌گیرد.
در اینجا برخی از کاربردهای رایج سیم لحیم بدون سرب آورده شده است:
• لحیم کاری قطعات الکترونیکی
• تعمیر بردهای مدارچاپی (PCB)
• سیستم‌های لوله‌کشی، گرمایش و سرمایش و سیستم‌های تبرید
• مونتاژ تجهیزات پزشکی

نکاتی که هنگام استفاده از سیم های لحیم کاری باید در نظر گرفته شوند

• نقطه ذوب: این عامل، دمای موردنیاز برای ذوب‌شدن سیم لحیم را تعیین می‌کند. درصورتی‌که دما خیلی پایین باشد، سیم لحیم ذوب نشده و به‌درستی جاری نمی‌شود. در همین حال، اگر دما خیلی بالا باشد، سیم لحیم ممکن است در هنگام اتصال بسوزد یا خیلی سریع ذوب شود که این امر منجر به آسیب به قطعات مجاور یا ایجاد مشکلات دیگری مانند اتصال کوتاه در مدار شما می‌شود.
• نوع سیم لحیم کاری: همان‌طور که گفته شد، دو نوع سیم لحیم وجود دارد و انتخاب نوع مناسب برای کاربرد شما بسیار مهم است. سیم‌های لحیم بدون سرب نقطه ذوب بالاتری دارند و برای کاربردهایی با مقاومت حرارتی بالا ایده‌آل هستند. از طرف دیگر، سیم های لحیم سرب و قلع دارای نقاط ذوب پایین‌تری هستند و برای کاربردهایی که نیاز به انعطاف‌پذیری یا هدایت الکتریکی بیشتری دارند، مناسب‌ترند. علاوه بر این، سیم های لحیم بدون سرب نسبت به سیم های لحیم سرب و قلع برای محیط‌زیست و کارگران کم‌خطرتر هستند.
• قطر سیم لحیم: هنگام کار با وسایل الکترونیکی، اندازه سیم لحیم به‌اندازه نوع آن اهمیت دارد. سیم لحیم در قطرهای مختلفی برای برآورده‌کردن هر نیازی موجود است. با انتخاب قطر مناسب، در زمان خود صرفه‌جویی می‌کنید زیرا نیاز نیست به طور مکرر سیم لحیم اضافه کنید. همچنین از کار اضافی تمیزکاری ناشی از لحیم اضافی جلوگیری می‌شود، زیرا سیم لحیم شما دقیقاً اندازه کار شما است.
• الزامات کاربردی سیم لحیم: باتوجه‌به اینکه هر نوع سیم لحیم ترکیبات و ابعاد متفاوتی دارد و برای کاربردهای مختلف مناسب است، انتخاب نوع صحیح آن بسیار حائز اهمیت است. به‌عنوان‌مثال، سیم لحیم مورداستفاده در تولیدات الکترونیکی با سیم لحیم مورداستفاده در لوله‌کشی متفاوت است.

انتخاب سیم لحیم مناسب، نقشی حیاتی در کیفیت و ظرافت لحیم کاری شما ایفا می‌کند. با درنظرگرفتن موارد ذکر شده در این محتوا، می‌توانید سیم لحیم ایده‌آل خود را انتخاب کنید.