لحیم کاری مهارتی ارزشمند است که در زمینه‌های مختلف، از تعمیرات ساده لوازم‌خانگی گرفته تا ساخت مدارهای الکترونیکی پیچیده، کاربرد دارد. این فرایند شامل ذوب کردن آلیاژ فلزی به نام لحیم برای اتصال دو یا چند قطعه فلزی است. با تسلط بر تکنیک‌های لحیم کاری، می‌توانید به طور مؤثر قطعات را به هم پیوند دهید، اتصالات محکم و بادوام ایجاد کنید و پروژه‌های مختلف را با موفقیت به اتمام برسانید.
در این راهنما، به اصول اولیه لحیم‌کاری می‌پردازیم و مراحل گام‌به‌گام نحوه انجام یک لحیم کاری صحیح را به شما آموزش می‌دهیم.
لحیم کاری چیست؟
پیش از شروع آموزش مراحل انجام لحیم کاری، بهتر است به توضیحی مختصر درمورد فرایند لحیم کاری بپردازیم:
لحیم کاری فرایندی است که برای اتصال قطعات فلزی به یکدیگر با استفاده از ماده پرکننده (لحیم) صورت می‌پذیرد. لحیم کاری در دماهای نسبتاً پایین (حدود ۴۰۰ درجه فارنهایت) نسبت به برنج‌کاری و جوشکاری که در دماهای بالاتر باعث ذوب و جوشیدن خود مواد می‌شوند، انجام می‌گردد. در لحیم کاری، ماده پرکننده به مایع تبدیل شده و قطعاتی را که با آنها تماس پیدا می‌کند، می‌پوشاند و سپس اجازه می‌دهد تا خنک شوند. با سردشدن لحیم، سفت می‌شود و دو قطعه به هم وصل می‌گردند. لحیم کاری راهی سریع برای اتصال انواع مواد، از لوله مسی گرفته تا شیشه رنگی است. این روش، یک اتصال محکم و رسانای جریان الکتریسیته را بین اجزا ایجاد می‌کند که در صورت تمایل به جداکردن دو قطعه به هم متصل شده، می‌توان آن را دوباره گرم کرد (لحیم زدایی). لحیم کاری برای اتصال اجزای الکتریکی و سیم‌ها عالی است و تقریباً در تمام وسایل الکترونیکی کاربرد دارد.
در ادامه به توضیح مراحل انجام لحیم کاری خواهیم پرداخت و برای توضیح بهتر فرایند لحیم‌کاری، به طور عملی آن را روی یک مثال واقعی پیاده‌سازی می‌کنیم. در این مثال، یک LED را به یک برد مدارچاپی لحیم می‌کنیم.
1. آشنایی با مواد و ابزار لحیم کاری
برای شروع کار لحیم کاری، به تعدادی ابزار و مواد اولیه نیاز دارید. در مقاله‌ای دیگر، لیستی از مواد و ابزارهای ضروری را به همراه توضیحات مختصری در مورد کاربرد هر یک ارائه کرده‌ایم؛ لذا جهت آشنایی با مواد و ابزار لحیم کاری و نحوه کار با آنها می‌توانید به مقاله آشنایی با ابزار لحیم کاری مراجعه نمایید.
2. مونتاژکردن LED
ابتدا پایه‌های LED را درون سوراخ‌های برد مدار قرار دهید. برد را برگردانید و پایه‌ها را به سمت بیرون با زاویه ۴۵ درجه خم کنید. این کار به LED کمک می‌کند تا اتصال بهتری با پد مسی برقرار کند و از افتادن آن در هنگام لحیم کاری جلوگیری شود.
3. آماده‌سازی هویه برای لحیم کاری
هویه خود را روشن کنید و درصورتی‌که کنترل دما قابل‌تنظیم دارد، آن را روی ۴۰۰ درجه سانتی‌گراد تنظیم نمایید. در این مرحله، نوک هویه را هم‌زمان با پد مسی و پایه مقاومت [رِزِیسْتور] تماس دهید. برای گرم‌کردن پد و پایه، باید به مدت ۳-۴ ثانیه هویه را در جای خود نگه دارید.
4. اتصال قطعات
همچنان نوک هویه را روی پد مسی و سرب نگه دارید و لحیم را به محل اتصال بزنید.
مهم – لحیم را مستقیماً با نوک هویه تماس ندهید. شما می‌خواهید اتصال به‌اندازه کافی داغ باشد تا هنگام لمس‌شدن، لحیم ذوب شود. اگر اتصال خیلی سرد باشد، اتصال ضعیفی ایجاد می‌کند.
5. جداسازی لحیم
هویه را بردارید و بگذارید لحیم به طور طبیعی خنک شود. روی لحیم فوت نکنید؛ زیرا باعث ایجاد اتصال ضعیف می‌شود. پس از خنک‌شدن، می‌توانید سیم اضافی را از پایه‌ها جدا کنید.
اتصال لحیم مناسب صاف، براق و به شکل مخروط یا آتشفشان است. شما فقط به‌اندازه کافی لحیم برای پوشاندن کل اتصال نیاز دارید، اما نه آن‌قدر زیاد که به شکل توپ در بیاید یا روی پایه یا اتصال مجاور ریخته شود.
نحوه لحیم کاری سیم‌ها
حالا وقت آن است که نحوه لحیم کاری سیم‌ها را با هم به شما نشان دهیم. برای این فرایند، استفاده از “دست کمکی” (Helping Hands) یا سایر ابزارهای گیره‌ای توصیه می‌شود.
- ابتدا عایق را از انتهای هر دو سیمی که قصد لحیم کاری آنها را با هم دارید، جدا کنید. اگر سیم رشته‌ای است، رشته‌ها را با انگشتان خود به هم بچرخانید.
- اطمینان حاصل کنید که هویه شما کاملاً گرم شده است، سپس نوک آن را به سر یکی از سیم‌ها بزنید. به مدت 3-4 ثانیه آن را روی سیم نگه دارید.
- هویه را در جای خود ثابت نگه دارید و لحیم را به سیم بمالید تا به طور کامل روکش شود. این فرایند را در سیم دیگر نیز تکرار کنید.
- دو سیم قلع اندود شده را روی‌هم قرار دهید و نوک هویه را به هر دو سیم بزنید. این کار باعث ذوب‌شدن قلع و پوشاندن یکنواخت هر دو سیم می‌شود. بعد از اینکه لحیم سرد شد، لحیم‌کار را بردارید و چند ثانیه صبر کنید تا اتصال کاملاً سرد و سفت شود.
- هویه را از اتصال لحیم شده جدا کنید، به اتصال لحیم شده چند ثانیه فرصت دهید تا خنک و سفت شود. این امر به طور کامل اتصال را تثبیت می‌کند و از ذوب‌شدن مجدد لحیم در اثر گرمای اضافی جلوگیری می‌کند.
- برای عایق‌بندی و محافظت از اتصال لحیم شده، از لوله ترموستاتیک مناسب استفاده کنید. لوله ترموستاتیک را روی اتصال لحیم شده قرار دهید و آن را تا جایی که به طور کامل اتصال را بپوشاند، به سمت پایین بکشید.
- با استفاده از حرارت ملایم از یک منبع گرمای مناسب مانند فندک، سشوار یا تفنگ گرمایی، لوله ترموستاتیک را گرم کنید.
- در حین گرم‌کردن، لوله ترموستاتیک شروع به جمع‌شدن و فشرده‌شدن در اطراف اتصال لحیم شده می‌کند. این امر یک عایق محکم و ضد آب ایجاد می‌کند که از اتصال در برابر عوامل خارجی محافظت می‌کند.
- پس از خنک‌شدن کامل لوله ترموستاتیک، اتصال لحیم شده شما به طور کامل عایق‌بندی و محافظت شده است.
نکات مهم استفاده از لوله ترموستاتیک
برای انتخاب لوله ترموستاتیک مناسب، قطر آن را باید کمی بزرگ‌تر از قطر اتصال لحیم شده انتخاب کنید و هنگام گرم‌کردن لوله ترموستاتیک، مراقب باشید که آن را بیش از حد گرم نکنید، زیرا ممکن است ذوب شده و به اتصال آسیب برساند درنهایت برای اطمینان از عایق‌بندی کامل، می‌توانید از دولایه لوله ترموستاتیک استفاده کنید.
نکات لازم برای اجرای یک لحیم کاری باکیفیت
برای اینکه یک لحیم کاری خوب و باکیفیت داشته باشید، حتماً به نکات زیر توجه کنید:
- تمیز بودن سطح اولین نکته‌ای است که باید به آن توجه کرد؛ چرا که در صورت آلوده بودن سطوح، لحیم کاری به‌درستی صورت نخواهد گرفت.
- دومین نکته توجه به‌سرعت کار است. در این کار باید سرعت عمل خوبی داشته باشید و خیلی زود مراحل را انجام دهید. درصورتی‌که سرعت کار پایین باشد، به دلیل حرارت زیاد هویه ممکن است قطعات برد آسیب ببینند.
- برای اینکه بتوانید از اجزای حساس مدار محافظت بیشتری داشته باشید، بهتر است از دستگاه‌های خنک‌کننده یا هیتر سینک استفاده کنید. این لوازم موجب خنک‌شدن قطعات حساسی مانند دیود و ترانزیستور خواهند شد.
- برای مهارت بیشتر در لحیم کاری حتماً تمرین کافی داشته باشید و سعی کنید نمونه‌های بیشتری در این زمینه را مشاهده کنید.
- بعد از پایان کار نوک هویه را با مواد مانند سمباده، سوهان یا اسفنج به‌خوبی تمیز کنید. درصورتی‌که این کار انجام نشود، نوک هویه به‌مرور تغییر شکل داده و دیگر کارایی اولیه را نخواهد داشت.
- پس از پایان کار و زمانی که تمام لوازم خنک شدند، نسبت به جابه‌جایی و حمل آنها اقدام کنید.
- برای جلوگیری از اکسیدشدن نوک هویه، می‌توانید از آب‌بندی سر هویه با قلع استفاده کنید. این اکسیدشدگی در دمای کاری بیش از ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد رخ می‌دهد. اکسیدشدگی سبب فرسایش بیش از حد هویه و خرابی در لحیم کاری خواهد شد.
- اگر لحیم انجام شده دچار شکستگی شود، ایراد از تمیز نبودن سطح، اندازه نامناسب هویه و ضخامت سیم لحیم است. پس حتماً به این موارد در هنگام کار دقت داشته باشید.
سخن پایانی
در لحیم کاری اشتباهات به‌سادگی برطرف شده و قابل‌جبران هستند. اگر کمی سیم لحیم اضافی به کار بردید یا قطعه‌ای را به‌اشتباه قرار دادید، می‌توانید محل اتصال را دوباره حرارت دهید، سیم لحیم را ذوب کنید و سپس قطعه را به‌درستی جای‌گذاری نمایید. سیم لحیم را می‌توان تا هر تعداد دفعه که برای شکل‌دهی مناسب محل اتصال نیاز دارید، حرارت دهید و سرد کنید. پس اگر برای درست انجام‌دادن کار چند بار تلاش کردید ناامید نشوید، اگر به تلاش خود ادامه دهید همچنان به اتصالی محکم دست خواهید یافت.
لحیم کاری فرایندی نسبتاً ساده است، اما محدودیتی برای چیزهایی که می‌توانید با آن بسازید وجود ندارد. سعی کنید قطعات را به هم وصل کنید. این روش برای ساخت جواهرات، انجام کارهای هنری و صنایع‌دستی ساده با اشیا فلزی کوچک و… کاربرد دارد. اگر لحیم کاری باعث شده است از تجربه‌کردن مدارها یا ساخت پروژه دوری کنید، امیدواریم دیگر مجبور به این کار نباشید. پس از چند بار انجام‌دادن آن، حتی ممکن است از این کار لذت ببرید.
