فلز مس چگونه لحیم می‌شود؟

مس یکی از فلزات بسیار پرمصرف در صنعت است که از هدایت الکتریکی و حرارتی بالایی برخوردار است. این عنصر شیمیایی که دارای نماد Cu است، عنصری غیر قابل احتراق بوده و به صورت جامد و خالص در طبیعت یافت می‌شود. از آنجایی که از این فلز در صنایع مختلفی استفاده می‌شود، در بسیاری از مواقع نیاز به لحیم کاری آن می‌باشد. برای همین لازم است تا در رابطه با این که فلز مس چگونه لحیم می شود اطلاعاتی داشته تا بتوان به صورت اصولی و درست آن را انجام داد. در ادامه این مطلب به کاربرد این فلز در صنعت پرداخته و روش لحیم کاری آن را گام به گام شرح خواهیم داد.

کاربرد فلز مس در صنعت

 

همانطور که گفتیم مس یکی از پرمصرفترین فلزات بوده و کاربردهای زیادی دارد. بیشترین کاربرد مس مربوط به تولید سیم برق، لوله کشی – سقف و ماشین کاری صنعتی است. از میان این سه مورد، تولید سیم برق بیشترین استفاده از این فلز را به خود اختصاص داده است. علاوه بر اینها از فلز مس استفاده‌های دیگری نیز می‌شود. برای مثال در گذشته از رنگ‌هایی که حاوی فلز مس بوده است، برای بدنه قایق‌ها استفاده میشده تا از رشد گیاهان و جانوران دریایی بر روی آن جلوگیری شود. به دلیل اینکه مس هادی الکتریکی بسیار خوبی است، همچنان از آن برای تولید سیم و کابل استفاده می‌شود. بیشتر سیم و کابل‌های موجود در ژنراتورهای برق و خطوط توزیع و انتقال از نوع مسی هستند. این فلز گرانبها از رسانایی بالایی نیز برخوردار است و همین ویژگی سبب شده تا از آن در بردهای مدار چاپی و مدارهای مجتمع استفاده زیادی شود. همچنین به دلیل رسانایی بالا، مس در ساخت مبدل‌های حرارتی، آهنرباهای الکتریکی، لامپ‌های اشعه کاتدی، لامپ‌های خلاء و… نیز کاربرد زیادی دارد. خوب است بدانید مس در علم پزشکی نیز کاربرد دارد و از آن برای درمان کم خونی، دردهای مفصلی و ترمیم زخم‌ها استفاده می‌شود.

لوازم مورد نیاز برای لحیم کاری مس

 

برای انجام لحیم کاری مس باید یک سری ابزار را از قبل آماده کنید. در اینجا به مهمترین ابزارهای مورد نیاز لحیم کاری مس اشاره داریم.

مشعل پروپان

سرشعله لحیم کاری یا مشعل، وسیله‌ای است که حاوی مقداری گاز است و از آن برای ذوب یا جوشکاری و موارد دیگر استفاده می‌شود. بسته به میزان لوله‌های مسی یا هر قطعه مسی که قصد لحیم کاری آن را دارید، باید از مشعل با حجم مناسب استفاده کنید. انتخاب و خرید مشعل نکته مهمی است که باید پیش از شروع به لحیم کاری مس در نظر داشته باشید.

سیم لحیم

سیم‌های لحیم در ابعاد و قطرهای مختلفی موجود هستند. هر کدام از این اندازه‌ها برای موارد خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای همین این وسیله نیز باید بر اساس نوع پروژه لحیم کاریتان انتخاب و خریداری گردد. اگر قصد لحیم کاری لوله‌های مسی فاضلاب را دارید، بهتر است علاوه بر رعایت سایز مناسب، سیمی را خریداری کنید که برای مصرف آب آشامیدنی مشکلی نداشته و ایمن باشد.

شار – فلاکس

هنگامی که به لحیم کاری مس یا هر فلز دیگری مشغول شوید، ممکن است متوجه گرد و غبار و آلودگی‌های زیادی در سطح کار شوید. این آلودگی‌ها در واقع یک مانع محسوب شده و اجازه نمی‌دهند تا اتصال به خوبی ایجاد شود. برای همین بهتر است از شار یا فلاکس در هنگام لحیم کاری مس استفاده کنید. با وجود فلاکس اکسیداسیون در حین لحیم کاری برطرف شده و طی واکنشی، آن را از بین می‌برد. شارها نیز انواع مختلفی دارند که باید بر اساس پروژه نوع مناسب آن خریداری شود.

دستگاه برش لوله مسی

اگر نیاز باشد تا لوله‌ها در حین کار برش داده شده و به طول‌های مختلفی تقسیم شوند، نیاز به یک دستگاه برش خواهید داشت. وجود این دستگاه اختیاری است؛ اما بیشتر افرادی که به لحیم کاری مس مشغول هستند، این ابزار را به همراه دارند

انواع مشعل برای لحیم کاری و جوش مس

از نظر مشعل یا همان تورچ، دو نوع اصلی وجود دارد؛ نوع ارزان و نوع گران‌تر. نوع ارزان آن یک مشعل گازی یا پروپان MAPP است که از یک مخزن 14 اونسی یک‌بار مصرف استفاده می‌کند. این مشعل به عنوان مشعل توربو نیز شناخته می‌شود و در بسیاری از فروشگاه‌ها به راحتی یافت می‌شود. نوع گران‌تر آن حجیم‌تر بوده و شامل دو مخزن گاز فشرده است: اکسیژن و استیلن. افرادی که در حیطه جوشکاری فعال هستند، می‌دانند که این مشعل یک مشعل بسیار معمولی است و شرایط استفاده خاصی ندارد. گاز MAPP یا سوخت پروپان برای استفاده در لحیم کاری، به اندازه کافی داغ می‌شود. اما گاز استیلن بیشتر داغ‌تر شده و در افزایش سرعت کار تاثیر بیشتری ایجاد می‌نماید. لازم است بدانید اگر از خطوط مسی بسیار نازک مانند خطوط موجود در تاسیسات ساختمانی استفاده می‌کنید، باید توجه داشته باشید که استیلن بسیار داغ می‌تواند منجر به سوزاندن خطوط شما شود. بنابراین می‌توانید این مورد را با تنظیم فشار جبران نمایید.

از آنجایی که brazing (لحیم سخت) از دمای بالاتری نسبت به لحیم کاری برخوردار است، استفاده از یک مشعل اکسیژن – استیلن مطمئن‌ترین راه شما است؛ چرا که این مشعل از گاز MAPP یا مشعل پروپان داغ‌تر می‌شود. برای اتصال خطوط مس معمولا از میله‌های بریزینگ استفاده می‌شود که از ترکیب مس و فسفر ساخته می‌شوند. این نوع میله با شش درصد نقره، در دمای 1190 درجه سانتی‌گراد شروع به ذوب شدن می‌نماید. زمانی که در حال لحیم کاری هستید، باید خطوط خود را تا زمانی که به رنگ قرمز درخشنده درآیند، گرم کنید. در این هنگام باید مشعل خود را دائما در حال حرکت نگه دارید و آن را در نقطه ثابتی نگیرید؛ در غیر این صورت یک نقطه سوراخ شده بر روی لوله مسی خود خواهید داشت.

لحیم کاری مس چیست

همانطور که می‌دانید لحیم کاری به فرایندی گفته می‌شود که طی آن با ذوب شدن لحیم، اتصال میان دو یا چند قطعه فلزی به یکدیگر ایجاد می‌شود. لحیم کاری ممکن است با استفاده از یک هویه کوچک یا هیتر انجام شده و یا برای کارهای بزرگ از روش‌های دیگری استفاده شود. برای اتصال لوله‌های مسی نیاز است تا مواد لحیم در مکان مورد نظر ذوب شده و اتصال را میان فلزات برقرار کنند. در واقع با اعمال حرارت و گرما خواهید دید که مواد لحیم کاری به داخل بخش مورد نظر نفوذ کرده و آب‌بندی می‌شوند. زمانی که این مواد در جای خود خنک شوند، اتصال میان لوله‌ها و سایر قطعات برقرار خواهد شد. در لحیم کاری مس باید به این نکته توجه داشته باشید که ماده لحیم کاری باید نقطه ذوب پایینتری نسبت به مس داشته باشد. در غیر این صورت خواهید دید که لوله قبل از لحیم کاری ذوب خواهد شد.

مراحل انجام لحیم کاری مس (لوله‌های مسی)

 

1. برای لحیم کاری لوله‌های مسی باید در ابتدا لوله را به ابعاد مورد نظر خود برش دهید. مس یک فلز نرم بوده و برش آن بسیار راحت انجام می‌شود. با این حال می‌توانید برای راحتی کار از ابزارهای مخصوص برش استفاده کنید. اره برقی یکی از لوازمی است که می‌توان در این مرحله از آن استفاده کرد.
2. پیش از شروع به لحیم کاری مس، سطح کار را باید تمیز کنید. به طور کل تمیز کردن سطح لحیم کاری یکی از مهمترین نکاتی است که باید همواره در نظر داشته باشید. برای همین قبل از شروع به کار محل اتصال را با لوازم مخصوص تمیز کنید تا سطح عاری از زنگ زدگی و هر نوع آلودگی شود.
3. بعد از تمیزکاری نیاز است تا شار را به محل اضافه کنید. شار همان فلز مایعی بوده که در بخش داخلی اتصالات به کار برده می‌شود. در این مرحله باید مقداری شار را به داخل و خارج از قسمت نقطه اتصال قرار دهید. سپس باید اتصالات را در بخش نهایی لوله قرار داده و با چرخش آن باعث شوید تا شار به طور یکنواخت در همه جا پخش شود.
4. گام بعدی مربوط به گرم کردن لوله‌های مسی است که در واقع آغاز فرایند لحیم کاری می‌باشد. بعد از قرار دادن اتصالات بر روی لوله، باید محل اتصال را با اعمال حرارت مستقیم توسط مشعل پروپان گرم کنید. این کار به زمانی در حدود 20 ثانیه نیاز دارد.
5. 5-      بعد از اینکه مطمئن شدید محل اتصال از دمای مناسب برخوردار شده است، باید سیم لحیم را در آنجا قرار دهید. در اینجا سیم لحیم ذوب شده و در محل اتصال سفت خواهد شد. مقدار سیم لحیم باید به گونه‌ای باشد که لحیم ذوب شده به مرحله چکیدن برسد. در آن زمان دیگر سیم لحیم را از محل بردارید و کار را متوقف کنید.
6. سپس کافیست محل اتصال را تمیز کرده و اجازه دهید تا لحیم خنک شود. پیش از کامل خنک شدن، می‌توانید با استفاده از یک پارچه مرطوب لحیم‌های اضافی را (در صورت وجود) از محل پاک کنید.
7. در نهایت با بررسی اینکه محل اتصال محکم شده است، کار را به پایان برسانید.

نحوه استخراج مس از طبیعت

مس جزو آلیاژهایی است که نوع خالص آن در طبیعت به سختی و بسیار کم یافت می‌شود. بیشتر این آلیاژ از طریق سنگ معدن یافت می‎شود. برای خروج مس از انواع سنگ معدن، نیاز به مراحل متعددی است. هر کدام از این مراحل بسیار مهم هستند و باعث جدا شدن مواد نامطلوب می‌شوند. جدا شدن این مواد، سبب خروج مس با خلوص بالا می‌شود. با این که مراحل فرایند استخراج مس بسیار جذاب است، اما در این حین یک ماده زاید خطرناک نیز تولید شده که برای محیط زیست بسیار مضر است. برای همین است که در بسیاری از کشورهای پیشرفته، همچون کشور آمریکا، از عمل بازیافت برای تولید مس استفاده می‌شود.

فلز برنج: ماده برنج عمدتاً ترکیبی از مس و روی است. این ماده درست مانند مس خالص، انعطاف‌پذیر و چکش خوار است. بیش از 60 نوع مختلف از آلیاژهای برنج در طبیعت وجود دارد؛ اما دو نوع محبوب برای جواهرات برنج زرد (مس 67٪، روی 33٪) و برنج قرمز (مس 84٪، روی 15٪، آهن 0.05٪، سرب 0.05٪) هستند. همانطور که مشخص است این ماده از درصد زیادی آلیاژ مس برخوردار است. برای همین برخی افراد برای استخراج مس، به سراغ ماده برنج می‌روند

جمع بندی

لحیم کاری یکی از کارهای بسیار مهم صنعت الکترونیک است که توسط روش‌های مختلفی انجام می‌شود. همانطور که ملاحظه کردید در این مطلب به بررسی روش لحیم مس پرداختیم و مراحل لحیم کاری لوله‌های مسی را به طور کامل بیان کردیم. از آنجایی که فلز مس یکی از فلزات پر مصرف است، باید نسبت به نوع لحیم کاری آن آگاهی داشته باشید و از ماده‌ای برای لحیم آن استفاده کنید که دارای نقطه ذوب کمتری نسبت به آن باشد.