در ادامه مبحث اتصالات سیم ها، روش دوم اتصال سیم، روش اتصالات لحیمی است. لحیم کاری به معنی متصل کردن دویا چند فلز به وسیله یک فلز یا آلیاژ سوم است. در این فرایند فلزلحیم کننده به نقطه ذوب می رسد ولی فلزات مورد اتصال ذوب نمی شوند و باعث اتصال فلزات لحیم شونده به همدیگر می شوند. لحیم کاری دونوع دارد:
لحیم کاری سخت: معمولا به این لحیم کاری، جوشکاری هم می گویند. این نوع لحیم کاری در درجه حرارت بالای 450 درجه سانتی گراد انجام می شود. از انواع جوشکاری ها، قوس الکتریکی و جوش گاز هستند.
لحیم کاری نرم: این نوع لحیم کاری در درجه حرارت پایین تر از 450 درجه سانتی گراد انجام می شود که این درجه حرارت بسیار پایین تر از نقطه ذوب عناصر مورد لحیم کاری است.
لحیم: آلیاژی مرکب از سرب و قلع است. البته لحیم بدون سرب هم وجود دارد. قلع با آب و هوا ترکیب نمی شود. به همین دلیل پوشش بسیار خوبی برای فلزهایی مانند مس است و از اکسید شدن آن جلوگیری می کند. امروزه معمولا برای جلوگیری کردن از اکسیدشدن قطعات الکترونیکی تقریبا تمام پایه های قطعات را قطع اندود می کنند.
افزایش مقدار قلع باعث گران شدن لحیم و کاهش قلطع باعث افزایش درجه حرارت ذوب آن می شود. بنابراین بهترین حالت این است که برای اتصال سیم های معمولی و لحیم کاری مدارهای الکترونیکی از نسبت 63درصد قلع و 37درصد سرب استفاده می شود. (به طور خلاصه به این ترکیب لحیم 60 به 40 گفته می شود).
روغن لحیم کاری: برای لحیم کردن دو فلز به یکدیگر لازم است قبلا سطوح اتصال را کاملا پاک کنیم به صورتی که اکسیدفلز روی آن ها وجود نداشته باشد. ماده ای که برای پاک کردن این سطح ها استفاده می کنیم روغن لحیم است.
در شکل زیر نحوه پاک کردن لایه ی اکسید شده به وسیه روغن لحیم را نشان دادیم. زمانی که حرارت هویه را به روغن لحیم انتقال می دهیم، روغن لحیم به سرعت داغ شده و تبخیر می شود. در این زمان ذرات اکسید روی فلز هم تبخیر شده و فلز از اکسید پاک می شود.
عمل پاک کردن اکسیدها از سطح کار با روغن لحیم
وسایل لحیم کاری: برای گرم کردن قطعات باید از وسیله ای به اسم هویه استفاده کنیم. نوک هویه که حرارت را به اتصال می رساند معمولا از جنس مس است. به این دلیل که مس حرارت را بهتر از فلزات دیگر منتقل می کند.
معمولا هویه ها دو دسته هستند:
1- هویه هایی که با چراغ یا مشعل های گازی گرم می شوند.
2- هویه هایی که با جریان الکتریکی گرم می شوند. این هویه ها دو نوع مقاومتی و ترانسفورماتوری دارند.
الف) نوع مقاومتی: یک سیم که مقاومت دارد در داخل پوششی از عایق قرار گرفته و در اطراف میله ی مسی پیچیده می شود. با وصل شدن هویه به برق و عبور جریان الکتریکی هویه مانند اتو گرم می شود. در شکل زیر ساختمان هویه را بصورت دقیق نشان دادیم.
اجزای هویه
ب) نوع ترانسفورماتوری: در این نوع هویه، از اصول مغناطیسی یعنی القا متقابل استفاده شده است. این هویه سیم پیچ اولیه با دور زیاد و حلقه های ثانویه کم ( یک تا سه حلقه) دارد. به دلیل این که ترانسفورماتور کاهنده است شدت جریان در ثانویه زیاد می شود و حرارت زیادی تولید می کند. این هویه فورا گرم می شودو نام دیگر این هویه به دلیل اینکه ظاهری شبیه هفت تیر دارد هویه هفت تیری است.
نکته: قدرت حرارت هویه های هفت تیری زیاد است و نوک آن ها برای کارهای خیلی دقیق مناسب نیست به همین دلیل برای کارهای دقیق و ظریف تر از هویه های قلمی استفاده می کنیم.
مراحل لحیم کاری:
1- سطوحی که می خواهیم لحیم کاری کنیم کاملا تمیز و پاک می کنیم.
2- نوک هویه را کاملا تمیز می کنیم.
3- در زمان لحیم کردن اول محل اتصال را حرارت می دهیم و بعد سیم لحیم را روی آن می گذاریم تا ذوب شود.
نکته: اگر دو قطعه را قبلا به لحیم آغشته کنیم و بعد آن ها را با حرارت دادن به هم وصل کنیم لحیم کاری خیلی بهتر انجام می شود.
4- از لحیم به اندازه ای که لازم است باید استفاده کنیم. به کاربردن لحیم زیاد به معنی اتصال محکم و کامل نیست.
5- در زمان لحیم کاری بهتر است نوک هویه را زیاد در محل اتصال قرار ندهیم زیرا حرارت اضافه باعث سوختن اجزای الکتریکی می شود.
6- برای احتیاط لازم است پایه ای از المان را که میخواهیم لحیم کنیم با دم باریک یا گیره فلزی بگیریم تا قسمتی از حرارت با دم باریک یا گیره منتقل شود و حرارت کمتری به عنصر برسد.
7- برای لحیم کاری پایه های المان های بسیار حساس مثلICها که به دلیل کوتاه بودن پایه نمی شود از دم باریک و یا گیره برای انتقال حرارت استفاده کرد می توانیم اول لحیم را در نقطه ای نزدیک به پایه ذوب کنیم و بعد در یک لحظه لحیم مذاب را به سمت پایه IC هدایت کنیم تا پایه لحیم شود.
8- برای قلع اندود کردن سرسیم اول سرسیم را با هویه گرم می کنیم. سپس سیم لحیم را روی سیم قرار می دهیم نه روی نوک هویه تا لحیم با گرمای سرسیم ذوب شود.
نحوه لحیم کاری سرسیم
9- برای اتصال یک سیم افشان به سر کابل های کوچک مانند سرکابل مخصوص میکروفون، اول باید سرکابل را گرم کنیم و سپس لحیم را داخل آن بریزیم. لحیم باید با گرمای سرکابل ذوب شود و نباید با حرارت مستقیم هویه به نقطه ذوب برسد. سپس سرسیم میکروفون را قلع اندود می کنیم. در آخر با حرارت دادن دوباره سرکابل، سیم قلع اندود شده ی میکروفون را داخل سرکابل قرار می دهیم تا عمل لحیم با دقت انجام شود.( برای مطالب بیشتر درباره سرکابل، مقاله اتصال سرکابل و مفصل را بخوانید.)