هویه لحیم کاری یک ابزار دستی است که در کارهای الکترونیکی و فلزکاری برای اتصال دو قطعه فلز با استفاده از لحیم به کار می‌رود. لحیم، آلیاژی از فلزات با نقطه ذوب پایین، ذوب شده و به محل اتصال نفوذ می‌کند و یک اتصال محکم و رسانا ایجاد می‌نماید. یادگیری استفاده از هویه لحیم برای افراد مبتدی که به دنیای الکترونیک، پروژه‌های DIY یا تعمیرات وارد می‌شوند، بسیار حیاتی است. این ابزار دنیایی از امکانات برای ساخت، تعمیر و اصلاح تجهیزات الکترونیکی و سایر قطعات را در اختیار شما قرار می‌دهد.
در این راهنما، هر آنچه مبتدیان در مورد نحوه استفاده از هویه لحیم کاری نیاز دارند را پوشش خواهیم داد.
هویه لحیم کاری چست؟
هویه لحیم کاری ابزاری با نوک فلزی است که بسیار داغ می‌شود. دما تا حدود 427 درجه سانتیگراد (800 درجه فارنهایت) بالا می‌رود، البته در هویه‌های باکیفیت امکان تنظیم دما وجود دارد. وظیفه هویه انتقال حرارت به اجزایی مانند سیم‌ها، پایه‌های ترانزیستور و پدهای روی بردهای مدارچاپی (PCB) است. پس از اینکه نواحی موردنظر به‌اندازه کافی گرم شدند، لحیم اعمال می‌شود. اگر قصد لحیم کاری دارید، بهتر است به‌جای خرید یک هویه ارزان قیمت ، روی هویه ای 20 تا 30 وات سرمایه‌گذاری کنید. با این کار صاحب ابزاری بادوام‌تر خواهید شد که برای طیف گسترده‌تری از کاربردها مناسب است و علاوه‌برآن، کنترل دمای مناسبی را در اختیار شما قرار می‌دهد. همچنین تفنگ‌های لحیم کاری در بازار موجود هستند، اما استفاده از آنها فقط برای تعمیر کابل‌های ضخیم مجاز است و هرگز نباید روی بردهای PCB به کار رود، زیرا نوک این تفنگ‌ها دارای ولتاژ عبوری هستند که می‌تواند به قطعات الکترونیکی حساس آسیب برساند.
کاربردهای لحیم کاری چیست؟
لحیم کاری به طور معمول در صنعت الکترونیک برای اتصال قطعات الکتریکی و الکترونیکی روی بردهای مدارچاپی (PCB)، اتصال سیم‌ها، رفع اتصالات شکسته، تعمیر رادیو، تلویزیون، آنتن و غیره استفاده می‌شود. بااین‌حال، از لحیم کاری می‌توان برای اتصالات لوله‌کشی، کارهای تبرید و حتی جواهرات نیز استفاده کرد!
چرا لحیم کاری؟
لحیم کاری تکنیکی برای اتصال دو قطعه است. این سؤال مطرح می شود که استفاده از چسب بهتر است یا لحیم کاری؟ با مزایای زیر می‌توانید بهترین انتخاب را داشته باشید:
• تأثیر حرارتی پایین: نقطه ذوب لحیم معمولاً پایین‌تر از نقطه ذوب سایر اجزای کار است، بنابراین آنها تحت‌تأثیر گرما آسیب نمی‌بینند.
• اتصالات دائمی و موقت: پس از سفت‌شدن، لحیم یک اتصال بسیار قوی ایجاد می‌کند که به‌راحتی شکسته نمی‌شود. بااین‌حال، شما می‌توانید به‌راحتی با فرایندی معکوس به نام “لحیم کشی” این اتصال را بدون آسیب رساندن به سایر اجزا جدا کنید. یکجا هم اتصال دائمی و هم موقت!
• اتصال مواد مختلف: تا زمانی که نقطه ذوب لحیم پایین‌تر باشد، می‌توانید از آن برای اتصال انواع مختلف فلزات استفاده کنید.
• تعمیرات سریع در خانه: لحیم کاری یادگیری راحتی دارد و هر کسی می‌تواند به‌سرعت در آن مهارت پیدا کند. علاوه بر این، لحیم کاری روشی بسیار سریع برای اتصال قطعات به یکدیگر است و برای پروژه‌های DIY بسیار مناسب است.
ابزار و تجهیزات لحیم کاری
برای انجام لحیم کاری به ابزار و تجهیزاتی به شرح زیر نیاز دارید:
1. هویه یا ایستگاه لحیم کاری
2. نوک هویه
3. فلاکس
4. سیم لحیم
5. پایه نگهدارنده هویه
6. پد تمیز کننده و پشم برنج:
7. تجهیزات ایمنی (عینک، دستکش و غیره)
شناخت هویه لحیم کاری
پیش از آنکه نحوه استفاده از هویه را بیاموزیم، نگاهی سریع به اجزای مهم یک هویه لحیم کاری معمولی می‌اندازیم.
• المنت گرم‌کننده (Heating Element): هسته اصلی هویه است که وظیفه تولید گرمای لازم برای ذوب‌شدن لحیم را بر عهده دارد. جنس آن معمولاً از مواد بادوام مانند سرامیک یا سیم نیکروم ساخته شده است.
• نوک هویه (Soldering Tip): نقطه تماس هویه با قطعه کار است که حرارت از طریق آن به لحیم اعمال می‌شود. نوک‌ها در اشکال و اندازه‌های مختلفی برای مطابقت با کارهای لحیم کاری گوناگون ساخته می‌شوند، مانند نوک‌های سوزنی برای کارهای ظریف یا نوک‌های اسکنه‌ای برای اتصالات بزرگ‌تر.
• دسته (Handle): محافظت از دست کاربر در حین لحیم کاری را بر عهده دارد و محل قرارگیری المنت گرم‌کننده و سیم‌کشی است. دسته برای جلوگیری از سوختگی در استفاده طولانی‌مدت، از عایق حرارتی خوبی برخوردار است.
• منبع تغذیه (Power Source): انرژی الکتریکی موردنیاز برای گرم‌کردن هویه را تأمین می‌کند. این منبع تغذیه می‌تواند اتصال مستقیم به پریز برق یا از طریق یک ایستگاه لحیم کاری (Soldering Station) باشد.
انواع هویه لحیم کاری
• هویه لحیم کاری ساده: این هویه، ابزار پایه و اساسی برای لحیم کاری است که برای افراد مبتدی و کسانی که به‌صورت تفننی لحیم کاری انجام می‌دهند، مناسب می‌باشد. معمولاً دمای کارکرد این نوع هویه ثابت است، اما در برخی مدل‌ها امکان تنظیم دمای محدودی وجود دارد. منبع تغذیه تمامی این هویه‌ها، برق مستقیم شهری است. استفاده از این نوع هویه بسیار ساده است و برای شروع کار، ایده‌آل به نظر می‌رسد.
• هویه لحیم کاری با کنترل دما: این هویه، دقت و انعطاف‌پذیری بیشتری را ارائه می‌دهد. با تنظیمات دما، کاربران می‌توانند خروجی حرارتی را به طور دقیق برای نیازهای مختلف لحیم کاری تنظیم کنند. یک واحد کنترل اصلی وجود دارد که بر اساس تنظیم دما، برق را به هویه لحیم کاری تأمین می‌کند.
این نوع هویه لحیم کاری، عموماً موردعلاقه افراد حرفه‌ای و علاقه‌مندان به لحیم کاری است که کنترل بیشتری بر فرایند لحیم کاری نیاز دارند.
نکات ایمنی لازم هنگام استفاده از هویه لحیم کاری
هنگام شروع کار با هویه لحیم کاری، ایمنی باید در اولویت قرار گیرد. فرایند لحیم کاری شامل دماهای بالا و مواد بالقوه خطرناک است، بنابراین اقدامات احتیاطی ایمنی بسیار مهم است.
در اینجا چند نکته برای احتیاط ذکر شده است:
• مطالعه کامل دستورالعمل و راهنمای تجهیزات: قبل از شروع کار، حتماً دفترچه راهنمای هویه لحیم کاری و هر ابزار دیگری که استفاده می‌کنید را به طور کامل مطالعه کنید.
• تهویه مناسب: مطمئن شوید که در محیطی با تهویه مناسب و گردش هوای کافی کار می‌کنید.
• استفاده از عینک ایمنی: از عینک ایمنی برای جلوگیری از پاشش لحیم و ورود بخارات به چشم استفاده کنید.
• محیط کار تمیز و مرتب: فضای کار خود را تمیز و مرتب نگه دارید تا از هرگونه حادثه احتمالی جلوگیری شود.
• خاموش‌کردن هویه در زمان عدم استفاده: زمانی که از هویه استفاده نمی‌کنید، حتماً آن را خاموش کنید.
• عدم لمس نوک داغ هویه: هرگز نوک داغ هویه را لمس نکنید. اجازه دهید قبل از دست‌زدن، کاملاً خنک شود.
• استنشاق‌نکردن بخارات: از استنشاق بخارات حاصل از لحیم کاری خودداری کنید. در صورت لزوم از دستگاه تهویه بخار (جذب‌کننده دود) استفاده کنید.
• شستن دست‌ها بعد از اتمام کار: بعد از اتمام کار، حتماً دستان خود را با آب و صابون بشویید.
• نگهداری ایمن تجهیزات: پس از استفاده، هویه لحیم کاری و سایر تجهیزات را به طور ایمن در جای مخصوص خود نگهداری کنید.
نکات پیش از استفاده از هویه لحیم کاری
• انتخاب سیم لحیم مناسب
دودسته اصلی لحیم، لحیم با سرب و بدون‌سرب هستند. لحیم با سرب که به طور سنتی در صنعت الکترونیک استفاده می‌شود، هدایت حرارتی عالی و سهولت استفاده را ارائه می‌دهد. بااین‌حال، به دلیل مسائل زیست‌محیطی و سلامتی، گرایش به سمت جایگزین‌های بدون‌سرب وجود دارد.
لحیم بدون‌سرب خطرات ناشی از قرارگرفتن در معرض سرب را از بین می‌برد و آن را به انتخابی ایمن‌تر برای کاربران و محیط‌زیست تبدیل می‌کند. اگر مبتدی هستید و به‌تازگی کار لحیم کاری را شروع کرده‌اید، تا زمانی که با فرایند آن راحت شوید، لحیم با سرب را پیشنهاد می‌کنیم.
پس از اینکه به‌اندازه کافی با تجهیزات و همچنین تکنیک کار لحیم کاری تمرین کردید، می‌توانید به سراغ لحیم بدون‌سرب بروید. به‌خاطر داشته باشید که لحیم بدون‌سرب نیاز به دمای ذوب بالاتری دارد و ویژگی‌های کلی آن نسبت به لحیم با سرب متفاوت است.
• آماده‌سازی قبل از لحیم کاری
حالا که اصول اولیه لحیم کاری را یاد گرفتید، در اینجا نکاتی وجود دارد که قبل از شروع لحیم کاری باید بدانید:
• تمیزکردن سطح کار: ابتدا، سطح کار را با پاک‌کردن هر گونه آلودگی، گردوغبار یا باقی‌مانده‌ای که می‌تواند در فرایند لحیم کاری اختلال ایجاد کند، تمیز کنید. قطعه کار را با استفاده از گیره، نگهدارنده یا سایر مکانیزم‌های اتصال، بسته به‌اندازه و شکل آن، در جای خود محکم کنید تا در حین لحیم کاری حرکت نکند.
• انتخاب و تمیزکردن نوک هویه: در مرحله بعد، باید بررسی کنید که آیا نوک مناسب برای کار را انتخاب کرده‌اید یا خیر. برای انتخاب نوک صحیح لحیم، راهنما وجود دارد. پس از اطمینان از داشتن نوک صحیح، باید تمیزی آن را بررسی کنید.
• تقریباً همه فلزات با اکسیژن واکنش نشان می‌دهند و یک‌لایه اکسید تشکیل می‌دهند. نوک هویه لحیم کاری که در دماهای بالا کار می‌کند نیز از این قاعده مستثنی نیست. لایه اکسید روی نوک هویه باعث کاهش کارایی انتقال حرارت می‌شود.
• برای تمیزکردن نوک، باید آن را روی پد تمیزکننده بکشید. اگر به‌شدت اکسید شده باشد، ممکن است مجبور شوید از احیاکننده نوک استفاده کنید. اگر نوک بعد از تمیزکردن یا احیا، براق به نظر رسید، می‌توانید مرحله بعدی که قلع اندود کردن است را انجام دهید.
• قلع اندود کردن نوک هویه: قلع اندود کردن نوک هویه، آخرین مرحله آماده‌سازی هویه برای استفاده است. برای قلع اندود کردن نوک، باید مقدار کمی لحیم را روی نوک قرار دهید تا یک‌لایه نازک از قلع آن را بپوشاند. این کار از اکسیدشدن نوک جلوگیری کرده و انتقال حرارت را بهبود می‌بخشد. نوک هویه را قبل و بعد از لحیم کاری قلع اندود کنید؛ همچنین توصیه می‌شود بعد از هر دو اتصال لحیم کاری شده، نوک را قلع اندود کنید. این کار به افزایش طول عمر نوک هویه کمک می‌کند.
راهنمای گام‌به‌گام استفاده از هویه لحیم کاری
1. تنظیم دمای مناسب: اولین قدم، تعیین دمای مناسب برای لحیم کاری است. این دما به نوع مواد لحیم کاری شونده و قلع مورداستفاده بستگی دارد. به‌عنوان یک اصل کلی، تا جایی که امکان دارد از کمترین دمای ممکن برای انجام کار استفاده کنید.
2. آماده‌سازی: پس از اینکه هویه به دمای انتخابی رسید، مقداری قلع را در یک‌دست و هویه را در دست دیگر نگه دارید.
3. گرم‌کردن محل اتصال: نوک داغ هویه را به مدت یک ثانیه روی محل اتصال دو قطعه نگه دارید. به‌خاطر داشته باشید که هدف فقط کمی گرم‌کردن فلزها است.
4. لحیم کاری: حالا قلع را به محل گرم شده قطعات لمس کنید. قلع ذوب شده و فضای خالی بین دو قطعه را پر خواهد کرد.
5. قانون مهم: به‌هیچ‌وجه قلع را با نوک هویه تماس ندهید. قلع باید فقط توسط حرارت منتقل شده از هویه به قطعات، ذوب شود.
6. میزان مصرف قلع: مقدار قلع موردنیاز برای هر پروژه (هر اتصال) متفاوت است. اگر مبتدی هستید، قبل از شروع پروژه اصلی، روی قطعات الکترونیکی دورریختنی تمرین کنید.
7. بررسی اتصال: اجازه دهید اتصال لحیم کاری خنک شود. یک اتصال خوب، یکنواخت و محکم به نظر می‌رسد و نباید هیچ شکاف یا قطعات بزرگ قلع وجود داشته باشد. در صورت وجود شکاف، باید مقداری قلع بیشتری اضافه کنید. اگر برجستگی‌های بزرگی از قلع وجود دارد، برای تعمیر اتصال باید لحیم را حذف کنید.
لحیم کشی معکوس
در برخی مواقع برای تعمیر اتصالات لحیم‌کاری نیاز به انجام عمل لحیم‌کشی معکوس (استخراج قطعه) پیدا می‌کنید. همچنین ممکن است به طور اتفاقی از مقدار زیادی لحیم استفاده کرده باشید! جای نگرانی نیست، کافی‌ست نوک هویه را مجدداً تا دمای موردنیاز داغ کنید تا لحیم ذوب شود. برای مکش لحیم اضافی می‌توانید از ابزار مکنده لحیم (شبیه سرنگ) استفاده نمایید. وسیله دیگری که قابل‌استفاده است، رشته لحیم‌کش (تسمه مسی نازک باخاصیت جذب لحیم) می‌باشد.
نگهداری از هویه لحیم کاری
تمیز نگه‌داشتن نوک هویه، کار مهمی برای جلوگیری از اکسیدشدن و تجمع باقیمانده لحیم است. حداقل کار این است که به طور مرتب، نوک هویه داغ را با یک اسفنج مرطوب یا برس سیمی برنجی پاک کنید. این کار هرگونه آلودگی را از بین برده و توانایی انتقال حرارت نوک را به طور مؤثر، بازیابی می‌کند.
تمیزکاری منظم همچنین از چسبیدن لحیم به نوک جلوگیری کرده و خطر نتایج ضعیف لحیم کاری یا آسیب به قطعات را کاهش می‌دهد.
نگهداری صحیح از هویه برای حفظ وضعیت و عملکرد آن به همان اندازه مهم است. پس از هر بار استفاده، باید هویه را خاموش کرده و اجازه دهید تا کاملاً خنک شود، سپس آن را انبار کنید. اما قبل از آن، فراموش نکنید که نوک هویه داغ را قلع اندود کنید.
بعد از خنک‌شدن، باید هویه را در محیطی تمیز و خشک، ترجیحاً در یک جایگاه یا استند مخصوص نگهداری کنید. این کار از هویه در برابر گردوغبار، رطوبت و آسیب فیزیکی محافظت می‌کند.
باگذشت زمان، نوک هویه ممکن است به دلیل استفاده مکرر و قرارگرفتن در معرض دمای بالا، فرسوده یا آسیب‌دیده شود. هنگامی که علائم سایش یا خرابی آشکار شد، زمان تعویض نوک هویه فرارسیده است. اکثر هویه‌ها دارای نوک‌های قابل‌تعویض هستند که به‌راحتی با استفاده از ابزار مناسب قابل‌تعویض می‌باشند.
