Curs sudor.

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EWE 1.16 Lipirea 1. Bazele teoretice ale lipirii 1.1 Lipire - generalități Lipirea este un procedeul de îmbinare la cald a pieselor metalice, în care se foloseşte un metal de adaos, numit aliaj de lipit / aliaj de lipire, diferit de metalele de bază. Lipiturile pot fi: • lipituri moi, când temperatura de topire a aliajului de lipit - este mult inferioară faŃă de a metalelor de bază; • lipituri tari, când aliajul de lipit are temperatura de topire comparabilă cu a metalelor de bază. O limită generală convențională între cele două categorii este temperatura de 450oC. Procesele deruate sub această temperatură sunt procese de lipire moale, cele peste această temperatură – procese de lipire tare. În fabricarea pieselor, componentelor şi dispozitivelor electronice se folosesc atât lipi-turi moi cât şi lipituri tari, în proporŃii apropiate, în schimb, la asamblarea, interconectarea componentelor, pentru realizarea circuitelor, subansamblelor şi aparatelor electronice, îmbinările prin lipituri moi deŃin de departe cea mai mare pondere; se apreciază că peste 60% din conexiuni în echipamentele electronice se realizează cu lipituri moi. Cauzele acestei situaŃii sunt numeroase, printre care se pot cita: costul redus, calitatea bună a îmbinării (din punct de vedere electric, mecanic, rezistenŃă în mediu, etc.), posibilitatea automatizării operaŃiilor, uşurinŃa desfacerii şi refacerii îmbinării. Lipirea este condiŃionată de o serie de procese fizico-chimice, care se petrec la contactul dintre aliajul de lipit topit (lichid) şi metalele de bază (solide). Pentru realizarea lipirii este necesar ca aliajul de lipit topit să umecteze (umezească) metalele de bază, pentru a se crea legături strânse între cele două materiale, cu consecinŃa apariŃiei difuziei de atomi de aliaj în metalele de bază şi a atomilor acestora în aliaj. Umezirea unui metal de către aliajul topit se datorează forŃelor care apar la contactul aliaj - metal de bază - fig. 1; SuprafaŃa liberă a picăturii este perpendiculară pe forŃa rezultantă (Fr) a forŃelor: de adeziune metal de bază - aliaj (Fam), de adeziune aliaj - mediu (Faf) şi de coeziune a aliajului (Fc). Un contact bun, deci o umezire bună a metalului de bază se reali- zează când rezultanta este aproape perpendiculară pe metalul de bază; din acest motiv, înclinarea tangentei la suprafaŃa picăturii - unghiul θ (egal cu unghiul dintre Fr şi perpendiculara pe suprafaŃa metalului de bază) se numeşte unghi limită de umezire sau unghi de contact, iar cosθ se numeşte coeficient de umezire, ambele reprezentând măsura gradului de umezire şi în consecinŃă o primă apreciere a calităŃii lipiturii - tabelul 1. Stratul superficial al aliajului de lipit în stare lichidă se comportă ca o membrană elastică, pe circumferinŃa căreia acŃionează tensiuni superficial Fig. 1. ForŃe la contactul aliaj de lipit – metal de (fig. 2): σl - tensiunea stratului superficial, σls - datorată adeziunii lichid-solid, bază σlg - datorată adeziunii lichid-gaz. La echilibru: σls − σl − σlgcosθ = 0 Tensiunile superficiale, mai ales ale aliajului lichid şi dintre metalele de bază şi aliaj, sunt destul de mari, determinând existenŃa capilarităŃii, fenomen deosebit de important în procesele de lipire. CapilarităŃii, aliajul topit pătrunde şi umple spaŃiile înguste dintre piese, asigurând lipirea (fig. 3), numită adesea lipire capilară. Capilaritatea apare dacă interstiŃiile sunt destul de mici (sub 0,25 mm) şi este favorizată de rugozităŃile mici ale suprafeŃelor, mai ales dacă sunt sub formă de canale (rizuri); pe suprafeŃe lustruite capilaritatea este redusă, Fig.2. Tensiuni întinderea slabă, din care motiv se recomandă ca suprafeŃele, mai ales de superficiale la contactul cupru, să aibă aspect „satinat” - asperităŃi mici. aliaj de lipit – metal de bază

M1/Procedee de sudare

© 2012 ASR

Cap. 1.16

D.Savu

M1

1/ 18

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EWE 1.16 Lipirea Tabel 1

Umectarea bună, prima condiŃie pentru o lipitură de bună calitate, este posibilă numai dacă tensiunea datorată adeziunii aliajului topit la metalul de bază (σls) este mai mare decât a aliajului de lipit (σl) - fig. 2.2 şi aceasta este posibil numai dacă suprafeŃele metalelor şi aliajului sunt perfect curate pe toată durata procesului de lipire. Rolul de a curăŃa suprafeŃele şi de a împiedeca impurificarea, revine substanŃelor numite fluxuri pentru lipire.

Fig. 3. Lipirea capilară orizontală (a) şi verticală (b)

Fluxurile (fondanŃii) pentru lipire au două funcŃii esenŃiale: a) dizolvă şi îndepărtează impurităŃile de pe suprafeŃele metalelor înainte de întinderea aliajului topit şi b) protejează suprafeŃele, să nu se impurifice în timpul lipirii. În secundar, asigură şi reducerea tensiunii aliaj - mediu (gaz), favorizând întinderea. Lipirea are loc în mai multe etape (fig. 4):

Fig. 4. Procese în timpul lipirii

încălzirea metalelor de bază şi de adaos până la temperatura de topire a aliajului (tta), timp în care se produce topirea fluxului, întinderea acestuia şi îndepărtarea impurităŃilor; • topirea aliajului; • continuarea încălzirii până la temperatura de lipire (tl > tta) care se menŃine un timp, în care au loc umezirea, întinderea aliajului, umplerea interstiŃiilor, dizolvarea metalelor de bază în aliaj şi difuzia reciprocă a moleculelor; • îndepărtarea sursei de căldură, răcirea metalelor şi solidificarea aliajului. La temperatura de lipire au loc şi procese fizico-chimice nedorite (reacŃii, recristalizări) care înrăutăŃesc •

M1/Procedee de sudare

© 2012 ASR

Cap. 1.16

D.Savu

M1

2/ 18

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EWE 1.16 Lipirea calitatea lipiturii. Este necesar ca temperatura şi durata încălzirii (lipirii) să nu depăşească valorile necesare. Temperatura de lipire (tl) este întotdeauna superioară temperaturii de topire completă a aliajului (tla), cu cel puŃin 25 – 30ºC. 1.2 Procedee de lipire moale și tare Procedeele de lipire sunt clasificate în funcŃie de diferitele aspecte. DIN 8505 descrie o astfel de clasificare: 1. Clasificarea in functie de temperatura lichidus a aliajelor de lipit / lipire tare 1.1 Lipire moale Procesele de lipire care utilizează aliaje de lipit având temperatură lichidus sub 450 ° C. 1.2 Brazarea Procesele de lipire care utilizează aliaje de lipit având temperatură lichidus peste 450 ° C. 1.3 Lipire la temperaturi înalte Procesele de lipire care utilizează aliaje de lipit având temperatură lichidus peste 450 ° C, nu utilizează flux și se derulează în atmosferă controlată, fără oxigen (vid, gaz inert). 2. Clasificarea în funcŃie de natura îmbinării lipite 2.1 Lipire pentru încărcare Proces de depunere de straturi prin lipire. 2.2 Lipire pentru îmbinare Proes de îmbinare prin lipire moale sau tare. 2.2.1 Lipirea în rost îngust Lipirea în rost îngust este îmbinarea a 2 componente, între care îngust între componente este umplut cu un aliaj de lipire preferenŃial de presiunea capilară. 2.2.2 Lipirea de îmbinare Lipirea de îmbinare este procedeul de îmbinare a două componente între care există un rost relativ larg, iar materialul de adaos este introdus gravitațional în acest rost. 3. Clasificarea în funcție de natura soluției de îndepărtare / evitarea formării oxizilor 3.1 Brazarea utilizând fluxuri 3.2 Brazarea în mediu de gaz reducător 3.3 Brazarea în gaz inert 3.4 Brazarea în vid. 4. Clasificarea în funcție de modul de aplicare a aliajului de lipire 4.1 Brazarea cu aliaj de lipire prin contact direct Componentele de lipit sunt încălzite în zona rostului la temperatura de lipire, iar aliajul de lipire este adus la temperatura ambiantă și prin contact direct cu materialul de bază se topește la rândul lui. 4.2 Brazarea cu aliaj de lipire aplicat înainte de încălzire Aliajul de lipire se așează în rost, tot sistemul MB-MA fiind la temperatura ambiantă. După aplicare atât MB cît și MA sunt încălzite simultan la temperatura de lipire. 4.3 Brazarea cu val de aliaj de lipire / Brazarea prim imersare în aliaj de lipire lichid Aliajul de lipire este adus în zona de îmbinare prin crearea unui val artificial de aliaj de lipire lichid, care, atingând cele două componente produce îmbinarea acestora. 5. Clasificarea în funcție de modul de aplicare 5.1 Brazare manuală Toate aspectele procesului de lipire sunt derulate manual 5.2 Brazare semi-mecanizată Unele aspecte ale procesului de lipire sunt derulate mecanizat 5.3 Brazare mecanizată Toate aspectele procesului de lipire sunte derulate mecanizat M1/Procedee de sudare

© 2012 ASR

Cap. 1.16

D.Savu

M1

3/ 18

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EWE 1.16 Lipirea 5.4 Brazare automată Toate aspectele procesului de lipire, inclusiv activitățile auxiliare, sunt derulate automat. Îmbinare lipită metal-metal: 1. lipire moale prin intermediul solidelor, lichidelor, gazelor, radiației și electricității 2. lipire tare / brazare prin intermediul solidelor, lichidelor, descărcărilor electrice în gaze, radiației și electricității 3. brazare de înaltă temperatură prin intermediul radiației și electricității. 1.3 Echipamente pentru lipire 1.3.1 Echipamente pentru lipirea cu flacără de gaze

a. arzator cu flacără deschisă de gaze

b. arzător cu flacără ascunsă de gaze Fig. 5

1.3.2 Echipamente pentru lipire cu jet de aer cald

a. pistol cu jet de aer cald

b. stație cu jet de aer cald pentru lipire Fig. 6

1.3.3 Echipamente pentru lipire cu element încălzitor rezistiv

a. echipament lipire rezistivă a țevilor

b. stație digitală pentru lipire rezistiva a metalelor

c. tipuri de capete pentru letcon

M1/Procedee de sudare

© 2012 ASR

Cap. 1.16

D.Savu

M1

4/ 18

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EWE 1.16 Lipirea

d. adeziv

e. lipire cu silicon a polimerilor Fig. 7

1.3.4 Echipamente pentru lipire în vid

1.3.5 Stație lipire pe val de aliaj

Fig. 9

Fig. 8

1.3.6 Stație de cositorire în vederea lipirii

Fig. 10

2. Aliaje pentru lipire moale Aliajele pentru lipituri moi trebuie să îndeplinească o serie de cerinŃe, printre care: • să aibă compoziŃie chimică diferită de a metalelor de bază; • să aibă temperatura de topire cu cel puŃin 50ºC inferioară faŃă de a metalelor de bază; • în stare topită să aibă fluiditate bună şi tensiune superficială redusă, să umecteze bine metalele de bază, să aibă întindere şi însuşiri capilare bune; • să aibă stabilitate chimică şi structurală; • să aibă conductibilitate electrică mare, rezistenŃă mecanică mare şi coeficient de dilatare apropiat de al metalelor de bază; • să aibă preŃ de cost redus. După temperatura de topire, aliajele pentru lipituri moi sunt: • aliaje uşor fuzibile, cu temperatură de topire sub 450ºC, pe bază de staniu (Sn), plumb (Pb), cadmiu (Cd), bismut (Bi), zinc (Zn); • aliaje greu fuzibile, cu temperatură de topire peste 450ºC, pe bază de cupru (Cu), argint (Ag), nichel (Ni), mangan (Mn). În electronică, de departe cele mai folosite pentru asamblarea componentelor, sunt aliajele uşor fuzibile, pe bază de Sn şi Pb. Plumbul este un material poluant, care se reintegrează greu în natură. De aceea se intenŃionează reducerea utilizării acestuia. Industria electronică este unul dintre utilizatori (are un consum de 10 % din cantitate totală utilizată anual pe glob, care este de 5 milioane de tone). Plumbul se regăseşte în principal în aliajul de lipit, care este aliaj SnPb. Astfel sunt utilizate anual 75 000 de tone de plumb pentru cablajele imprimate (PCB = printed circuit board). LegislaŃia în vigoare limitează utilizarea plumbului în electronică. În Europa sunt în vigoare următoarele legile: − 2002/95/EC Restriction of use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment (RoHS), adică "restricŃiile de utilizare a anumitor substanŃe periculoase în echipamentele electrice şi M1/Procedee de sudare

© 2012 ASR

Cap. 1.16

D.Savu

M1

5/ 18

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EWE 1.16 Lipirea electronice". Prezenta directivă interzice introducerea pe piaŃa UE de noi echipamente electrice şi electronice care depăşesc nivelurile stabilite prin lege de: • plumb; • cadmiu; • mercur; • crom hexavalent; • difenili polibrominaŃi (PBB); • substanŃe anti-inflamabile pe bază de eteri difenil polibrominat. Producătorii de aparatură electronică trebuie să înŃeleagă cerinŃele directivei RoHS de a se asigura că produsele lor, precum şi a componentelor acestora îndeplinesc condiŃiile impuse de directivă. Directiva RoHS a intrat în vigoare în UE şi Marea Britanie la data de 1 iulie 2006. − 2002/96/EC Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE) stabileşte criteriile pentru colectarea, tratarea, recircularea şi regenerarea deşeurilor de echipamente electrice şi electronice. Standardele în vigoare, elaborate de IPC Designers Council Certification Center sunt standarde pentru proiectare avansată: IPC's PWB advanced Designer Certification. Aceste standarde sunt folosite în toată lumea pentru proiectarea, producerea şi asamblarea PCBurilor. Mai există şi standardele elaborate de guvernele diverselor Ńări: NEN, ANSI, DIN, UNE (Spania), standarde europene IEC. La fabricarea cablajelor imprimate (PCBA = PCB Assembly) întâlnim substanŃele restricŃionate de lege în următoarele cazuri: − Pb în aliajele de lipit; − Pb în vârful pinilor componentelor; − Pb în substanŃele acoperitoare pentru suprafaŃa PCB-ului; − substanŃe anti-inflamabile brominate în plastice (de la componente sau cabluri); − Cd în comutatoare; − Hg în comutatoare; − Cr6 în parŃile mecanice. Ultimele patru cazuri au fost rezolvate relativ uşor de către producători prin folosirea de înlocuitori, fără a perturba tehnologia de fabricaŃie a cablajului. Problema mai dificilă este înlocuirea plumbului. Aceasta afectează puternic tehnologia de fabricaŃie, deoarece temperatura la care se realizează lipirea este, în general, mai ridicată cu 20-30 %. Aliajele de lipit cu plumb se folosesc deoarece prezintă numeroase avantaje, cum ar fi: − temperatura minimă de lipire la punctul eutectic, când compoziŃia aliajului este de 63% Sn + 37 % Pb; − rezistenŃă mecanică bună a lipiturii; − conductivitate electrică foarte bună; − conductivitate termică foarte bună; − aspect corespunzător al lipiturii (menisc concav cu unghi de umezire mic); − caracteristici de oxidare bine-cunoscute. Aliajele de lipit fără plumb ("lead-free solder alloys") care vor înlocui aliajele cu plumb folosite până în prezent trebuie să aibă următoarele proprietăŃi de bază: − temperatură de topire cât de joasă posibil; − proprietăŃi fizice cel puŃin tot la fel de bune (fluiditate, tensiune superficială) ca şi aliajele de SnPb; − rezistenŃă la şoc termic; − să fie anti-corozive sau să se oxideze greu. Alte cerinŃe: − cost redus; − să se găsească relativ uşor; − să nu fie toxice. ProprietăŃi necesare pentru o bună utilizare: − să umezească bine suprafaŃa şi să se întindă bine; − reactivitate minimă cu fluxurile; M1/Procedee de sudare

© 2012 ASR

Cap. 1.16

D.Savu

M1

6/ 18

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EWE 1.16 Lipirea − să formeze goluri interne cât mai puŃine la solidificare; − să formeze cat mai puŃin granule de aliaj. Aliajele de lipit fără plumb, care înlocuiesc aliajele SnPb, conŃin Sn ca metal de bază şi unul sau mai multe din următoarele metale (se dau exemplele cele mai utilizate): − argint (Ag); − indiu (In); − zinc (Zn); − cupru (Cu); − bismut (Bi); − stibiu (Sb). Exemple de aliaje de lipit fără plumb: − Sn-58Bi − Sn-42In − Sn-50In − Sn-8Zn-3Bi − Sn-Zn-Bi-In − Sn-Zn-P − Sn-8.8In-27.6Zn − Sn-20In-2.8Ag − Sn-10.5In-2Ag-0.5Sb − Sn-9.5Bi-0.5Cu

− Sn-0.7Cu − Sn-1Cu − Sn-2.5Ag − Sn-3.5Ag − Sn-5Ag − Sn-3.4Ag-1.2Cu − Sn-3.4Ag-1.2Cu-3.3Bi − Sn-3.5Ag-0.7Cu − Sn-4Ag-0.5Cu − Sn-4.7Ag-1.7Cu

− Sn-Ag-Cu-Ge − Sn-2.5Ag-0.8Cu-0.5Sb − Sn-Ag-Bi − Sn-1.5Ag-2Bi-0.5Cu − Sn-1Sb − Sn-5Sb − 80Au -20 Sn − Sn-3Cu − Sn-25Ag-10Sb

Din punct de vedere al temperaturii de topire, aceste aliaje: − au temperatură de lipire joasă (mai joasă decât aliajul SnPb37). Ex. • aliajele de Sn In, cum ar fi: SnIn52, cu Ttop = 118 0C - mai mică decât SnPb; are cost ridicat datorită indiului şi resursele sunt limitate; nu se recomandă; • aliajele de SnBi, cum ar fi Sn Bi58, cu Ttop = 138 0C - mai mică decât SnPb; prezintă abilităŃi de operare la temperaturi mai scăzute; prezintă faze care se topesc la TS = 96 0C; • aliajele de SnZn, cum ar fi Sn Zn9, cu Ttop = 199 0C - comparabilă cu SnPb; corodează; nu se recomandă; • aliajele de staniu cu argint şi/sau cupru, cum ar fi: Sn Ag3.8 Cu0.7, cu Ttop = 217 0C; SnAg3.5, cu Ttop = 221 0C; Sn Cu0.7, cu Ttop = 227 0C; nu au probleme cu coroziunea; au conductivitate electrică şi termică mai bună decat aliajele de SnPb, dar au Ttop mai mare decât SnPb. În concluzie, proprietăŃile principalelor aliaje folosite sunt sintetizate în tabelul: Alegerea aliajului se face şi funcŃie de tehnologia și procedeul de lipire adoptate. Astfel, cel mai des folosite aliaje în cadrul diverselor tehnologii sunt: − pentru lipire prin retopire: Sn-Ag3.9-Cu0.6; Sn-Ag3.8-Cu0.7; Sn-Ag(3.4-4.1)-Cu(0.45-0.9) în S.U.A. şi Europa, respectiv Sn-Ag3-Cu0.5 în Japonia; − pentru lipirea în val: Sn-Ag(3.4-4.1)-Cu(0.45-0.9); Sn-Ag3-Cu0.5; − pentru lipirea manuală: Sn-Ag(3.4-4.1)-Cu(0.45-0.9); Sn-Ag3-Cu0.5. Tabel 2

M1/Procedee de sudare

© 2012 ASR

Cap. 1.16

D.Savu

M1

7/ 18

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EWE 1.16 Lipirea

Utilizarea de aliaje de lipit noi impune modificări în chimia fluxurilor pentru curăŃare. Cele mai mari modificari trebuie să le sufere fluxurile pentru aliaje de lipit ce conŃin Zn. Modificarea compoziŃei chimice a fluzurilor afectează de asemenea procesul de curăŃare, masca de lipire, acoperirea cu straturi de protecŃie, etc. Dacă în urma modificării fluxului apar goluri interne în lipitură, poate fi necesară adăugarea unui solvent sau a unei răşini suplimentare care să rezolve problema.

Fig. 5. Aliaje de lipire tubulare

3. Fluxuri (fondanŃi) pentru lipire 3.1. GeneralităŃi. CerinŃe Pentru realizarea lipirii, care implică difuzia reciprocă a metalului de bază şi a aliaju-lui, este necesar în primul rând, contactul nemijlocit între cele două materiale şi pentru aceasta este necesară îndepărtarea tuturor impurităŃ ilor, de pe suprafaŃa metalului de bază (fig. 6) şi a aliajului; în al doilea rând, suprafeŃele trebuie protejate să nu se impurifice în timpul încălzirii, când aliajul este topit. Aceste funcŃii, de curăŃare şi protecŃie şi în plus de îmbunătăŃire a umezirii, revin unor substanŃe numite fluxuri sau fondanŃi pentru lipire; în absenŃa acestora lipirea nu se poate realiza.

Fig. 6 Suprafața unui metal

• • • • • • •

Fluxurile trebuie să îndeplinească o serie de cerinŃe, printre care: să aibă temperatură de topire (ttf) inferioară temperaturii de topire a aliajului (tta), dar să nu „ardă” complet la temperatura de lipire (tl); la fie lichide şi cu fluiditate suficientă la tt, să se întindă uşor şi să pătrundă în interstiŃii; sa dizolve complet şi la timp (înainte de topirea aliajului) toate impurităŃile, acŃiune care trebuie să dureze cât timp se efectuează lipirea; să îmbunătăŃească condiŃiile de umezire (reducând tensiunea superficială aliaj - mediu); să aibă adeziunea la metalul de bază mai slabă decât aliajul, pentru ca acesta să le poată înlătura în procesul umezirii şi întinderii; să nu fie şi să nu formeze compuşi toxici, corozivi, inflamabili; fluxul rămas după lipire trebuie să „iasă” la suprafaŃa aliajului şi să se poată uşor; resturile de flux trebuie să fie electroizolante, solide, să nu colecteze impurităŃi, apă, să fie stabile pe durata

M1/Procedee de sudare

© 2012 ASR

Cap. 1.16

D.Savu

M1

8/ 18

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EWE 1.16 Lipirea depozitării, să se poată manipula uşor şi să fie ieftine. 3.2. Tipuri de fluxuri pentru lipire Clasificarea fluxurilor se poate face din mai multe puncte de vedere. O primă clasificare se face din punct de vedere al acŃiunii corozive, deosebindu-se: • fluxuri active (corozive, acide sau decapante), de regulă din substanŃe anorganice acide (acid clorhidric, cloruri de zinc sau de amoniu etc.), care curăŃă suprafeŃele prin atac chimic, formând compuşi neaderenŃi, solubili; trebuie înlăturaŃi, imediat după lipire pentru că acŃiunea corozivă continuă; • fluxuri slab active (activate), cu acŃiune decapantă redusă, curăŃă suprafeŃele în principal prin dizolvarea impurităŃilor şi sunt formate din substanŃe organice (răşini naturale cu activanŃi organici slab acizi); • fluxuri neactivate (necorozive, fără acizi), fără acŃiune decapantă, curăŃă suprafeŃele numai prin dizolvarea impurităŃilor şi sunt formate din substanŃe organice, de obicei răşini naturale, adesea cu solvenŃi şi agenŃi de îmbunătăŃire a umezirii. În electronică, pentru lipirea cuprului şi a aliajelor sale, se utilizează foarte mult fluxuri fără acizi şi fluxuri activate; fluxurile acide se folosesc numai pentru părŃi mecanice, cabluri groase. Fluxurile cele mai folosite în electronică, pentru lipiri cu aliaje Sn+Pb sunt pe bază de colofoniu, o răşină naturală obŃinută prin distilarea uleiurilor răşinoase de conifere. Colofoniul este un amestec de acid abietic (C20H30O2, peste 80%) cu alŃi acizi şi esteri. Este o substanŃă solidă, cu aspect sticlos, translucid, colorat de la galben deschis la maro închis, cu rezistenŃă mecanică redusă, cu bune însuşiri izolante, nehigroscopic; este insolubil în apă dar solubil în majoritatea solvenŃilor organici (alcool, eter, glicerina ...). Se înmoaie pe la 70ºC şi este complet lichid pe la 125ºC. Colofoniul dizolvă oxizii; pe la 150ºC dizolvă foarte bine oxizii cuprului. La temperaturile uzuale de lipire peste 210ºC, colofoniul fierbe şi arde, degajând fum cu miros caracteristic, practic netoxic. Colofoniul se poate folosi ca flux neactivat în stare solidă - preluat sub formă topită pe vârful ciocanului de lipit, sau ca peliculă - rezultată în urma depunerii lacului de colofoniu. Fluxurile activate pentru electronică sunt, de obicei, tot pe bază de colofoniu, cu adaosuri de activanŃi, de obicei compuşi de clor (l – 2%) - uzuali- sunt anilină clorhidrică şi dietilamină clorhidric ă5 . Gradul de „activare” depinde de natura şi conŃ inutul în agent activ. După lipire, resturile de flux cu compuşi de clor sunt potenŃial active şi trebuie înlăturate. Colofoniul şi activantul se amestecă cu diluanŃi formând paste sau soluŃii. Ca solvenŃi se folosesc alcooluri pure sau în amestec (izopropilic, izobutilic, metilic, ...), glicoli (glicerina, de exemplu) sau terebentină cu alcool. O categorie aparte de fluxuri activate sunt cele numite organo-fluxuri, fără răşini, for-mate din amestecuri de acizi organici (butiric, lactic, ...) cu adaosuri de activanŃi (compuşi de clor), totul în solvent uzual apă, apă cu alcool, glicoli etc. Organo-fluxurile sunt utilizabile cam pentru toate metalele şi aliajele folosite în electronică (şi acolo unde fluxurile cu răşini nu sunt eficace), dar reziduurile sunt corozive şi trebuie îndepărtate după lipire - de obicei prin spălare cu apă. Tabel 3

Efectele fluxului (cu o compoziŃie dată), care determină în mare măsur ă calitatea lipiturilor, sunt determinate de valoarea temperaturii de lipire. Această temperatură - şi durata menŃinerii, se stabileşte în M1/Procedee de sudare

© 2012 ASR

Cap. 1.16

D.Savu

M1

9/ 18

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EWE 1.16 Lipirea funcŃie de mai mulŃi factori: temperaturile maxime admise de suporturi şi componente, temperatura optimă pentru umezire cu aliaj, dar comportarea fluxului este factorul determinant. ExperienŃa a arătat că, din punct de vedere al acŃiunii fluxurilor slab activate şi neacti-vate, pe baz ă de răşină (colofoniu) - de departe cele mai folosite în electronică, temperaturile optime sunt în intervalul 235 – 275ºC, valori care coincid cu cele potrivite pentru lipirea cu aliaje Sn (65-40 %) + Pb (35-60 %); de asemenea, suporturile şi componentele rezistă la aceste temperaturi timp de 10 – 30 secunde, suficient pentru realizarea lipiturii. La tempera-turi în afara intervalului menŃionat (mai mici sau mai mari) acŃiunea fluxului este mult diminuată. 3.3 Procedee de fluxare Depunerea fluxului pe suprafeŃele care se vor lipi se numeşte fluxare şi se poate face: • concomitent cu aportul de aliaj: • în cazul lipirii cu ciocanul, preluând o picătură de colofoniu pe vârful ciocanului sau utilizând aliaj tubular; • în cazul lipirii pieselor cu montare pe suprafaŃă, când se folosesc paste de lipit sau preforme fluxate; • înaintea aportului de aliaj, în cazul lipirii în băi sau instalaŃii cu val. Pentru depunerea fluxului se folosesc mai multe procedee: Fluxarea prin pensulare se realizează aplicând fluxul lichid pe suprafeŃele care se vor lipi, cu o pensulă. Procedeul este simplu dar lent, neproductiv şi nu permite dozarea fluxului depus. Fluxarea prin pensulare cu perie rotativă se face cu o perie cilindrică, cu fire din plastic, care se roteşte preluând flux din baie şi depunându-l pe plăci. Procedeul este foarte simplu, dar nu permite dozarea fluxului, firele periei se pot agăŃa pe terminale sau componente, se poate depune flux şi unde nu trebuie, ...; din aceste motive, procedeul este foarte rar utilizat în prezent. 2. Fluxarea prin imersie se face cufundând foarte puŃin plăcile (cu faŃa de lipire în jos) în băi cu flux lichid (mai mult „atingând” suprafaŃa fluxului). Procedeul este simplu dar cu multe dezavantaje „adâncimea” de cufundare trebuie controlată foarte precis, cantita-tea de flux depusă nu se poate controla precis, se poate depune flux şi unde nu trebuie (în găuri, pe componente, pe contacte, ...), fluxul se impurifică repede, fluiditatea trebuie controlată permanent etc. În prezent procedeul este aproape neutilizat pentru plăci, dar se foloseşte pentru fluxarea capetelor conductoarelor. 3. Fluxarea cu jet prin pulverizare se face împroşcând flux lichid sau pulbere, cu pulve-rizatoare cu aer comprimat, prin ajutaje potrivite. Pulverizarea este comandată manual sau automat, când plăcile sunt deasupra pulverizatorului. Procedeul este eficient, destul de frecvent utilizat. Printre dezavantaje sunt: frecventa blocare a ajutajelor cu flux scurs, imposibilitatea recuperării fluxului în exces şi posibila oxidare a fluxului în aer. 4. Fluxarea cu jet prin împroşcare fără aer se face cu jeturi foarte fine de flux, obŃinute la ieşirea ajutajelor prin care fluxul sub presiune este forŃat să iasă. Procedeul este eficient, ajutajele nu se blochează, oxidarea în aer este evitată; totuşi procedeul nu este foarte răspândit. 5. Fluxarea prin împroşcare cu picături se face cu o sită cilindrică, în rotaŃie lentă; ochiurile sitei sunt umplute cu flux lichid la trecerea prin baia de flux, apoi ajung deasupra unui ajutaj cu deschidere lungă şi îngustă (în formă de „cuŃit”) prin care se suflă aer sub presiune – fig. 7. Jetul de aer forŃează fluxul din ochiuri să iasă sub formă de picături mici care se depun pe plăcile de cablaj. Presiunea aerului şi viteza de rotaŃie a sitei pot fi controlate, reglând cantitatea de flux depusă. Dezavantajul constă în faptul că fluxul în exces, eventual impurificat, recade în baie. 1.

M1/Procedee de sudare

© 2012 ASR

Cap. 1.16

D.Savu

M1

10/ 18

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EWE 1.16 Lipirea

Fig. 7. Fluxarea cu jet de picături

6. Fluxarea în val se realizează trecând plăcile printr-un „val” sau undă staŃionară, formată prin pomparea fluxului printr-un ajutaj cu deschidere dreptunghiulară - fig. 8. Procedeul este relativ simplu, permite controlul cantităŃii de flux depus (reglând înălŃimea valului) - dar nu foarte precis iar fluxul în exces recade în rezervor. Impurificarea fluxului este redusă iar efectele sunt de regulă neglijabile. Totuşi, în condiŃiile actuale, pentru asigurarea unei rate a defectelor de lipire tinzând spre zero, se impun toate măsurile imaginabile pentru eliminarea eventualelor cauze a lipiturilor cu defecte.

Fig. 8. Fluxarea în val (undă staŃionară)

7. Fluxarea cu spumă se face trecând plăcile printr-un val de spumă de flux. Spuma se obŃine trecând aer sub presiune printr-o piatră poroasă plasată în baia cu flux într-un vas deschis la partea superioară; la ie şirea din vas se formează un val de spumă cu înălŃime constantă şi mică (sub 6mm, rar până la 10 – 12mm). Excesul de spumă se scurge în baia de flux sau într-un vas colector, sau este înlăturat cu ajutorul unui jet de aer com-primat, mai rar folosind perii. Fluxarea cu spumă este foarte utilizată, echipamentul este simplu, uşor de întreŃinut, asigură fluxare bună, dar terminalele nu pot fi mai lungi de 6 – 10mm.

Fig. 9. Fluxarea cu spumă

4. Preîncălzirea În toate tehnologiile industriale moderne, după fluxare şi înaintea lipirii, se procedează la preîncălzirea plăcilor; numai în cazul lipirii cu ciocanul de lipit nu se procedează la preîncălzire. Preîncălzirea are ca scopuri: • accelerarea lipirii, prin creşterea temperaturii în zonele de lipire înaintea aplicării aliajului (piesele, suporturile, sunt solicitate la temperatura de lipire un timp mult mai scurt); • prevenirea şocului termic asupra componentelor la aplicarea aliajului topit; • prevenirea scăderii bruşte a temperaturii aliajului la contactul cu piesele care trebuie lipite; • evaporarea solvenŃilor din fluxul depus (la aplicarea aliajului, aceşti solvenŃi intră în fierbere şi se pot forma „bule” între aliaj şi metalele de bază); • activarea fluxului înaintea aplicării aliajului. Ideal, un sistem de preîncălzire trebuie să asigure: M1/Procedee de sudare

© 2012 ASR

Cap. 1.16

D.Savu

M1

11/ 18

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EWE 1.16 Lipirea • încălzirea rapidă a metalelor în zonele de lipire, fără sa afecteze suportul izolant; • să asigure aceeaşi temperatură la ieşire, pentru toate plăcile; • să permită reglarea suprafeŃelor de încălzire, în funcŃie de dimensiunile plăcilor; • să fie eficient energetic, să disipe puŃină căldură pe lângă plăci şi să se „autocureŃe”. Temperatura de preîncălzire depinde de tipul fluxului, natura suportului plăcilor, însuşirile componentelor şi procedeul de lipire, în cazul plăcilor cu componente montate în găuri, care se lipesc pe o singură parte, fluxate cu fondanŃi pe bază de răşini, preîncălzirea se face până la 120 – 160ºC (suporturi din pertinax) 150 – 200ºC (suporturi din sticlotextolit) - pe faŃa de lipire; pe faŃa opusă (cu piesele), temperatura este cu 80 – 110ºC mai mică. Preîncălzirea se poate face: prin încălzire electrică, cu aer cald sau cu radiaŃii infraroşii Preîncălzirea electrică se face cu plite (plăci) sau bare încălzite electric, pe care se aşează plăcile (în contact direct sau cu site sau folii metalice6 pentru susŃinerea plăcilor). Transmisia căldurii se face prin conducŃie şi radiaŃie; convecŃia este neglijabilă în cazul plitelor, dar importantă când se folosesc bare (aerul circulă printre bare). • Plitele pentru preîncălzire sunt structuri „sandwitch” cu rezistenŃe de încălzire încorporate în ceramică între plăci metalice. Alimentarea rezistenŃelor se face în funcŃie de dimensiunile plăcilor de cablaj, pentru evitarea pierderilor la margini. Plitele se „autocurăŃă” prin arderea impurităŃilor; la nevoie, resturile pot fi uşor îndepărtate cu perii, raclete. Procedeul este simplu, fiabil, des folosit în toate situaŃiile, exceptând cazul componentelor montate pe suprafaŃă; un dezavantaj constă în durata mare de atingere a temperaturii de lucru (30 - 60 minute); • Barele pentru preîncălzire sunt tuburi metalice cu rezistenŃe izolate în ceramică încorporate, plasate în lungul benzii transportoare a plăcilor (în funcŃie de lăŃimea plăcilor, unele bare sunt nealimentate). Barele se autocurăŃă, dar uneori se acoperă cu folie de aluminiu care, după murdărire, se înlocuieşte. Barele ajung repede la temperatura de lucru (10 - 15 minute), dar eficienŃa energetică este cam aceeaşi cu a plitelor. Preîncălzirea cu aer cald se face cu jeturi de aer fierbinte, obŃinute în schimbătoare de căldură încălzite electric. Transmisia căldurii se face prin convecŃie, deci cu eficienŃă redusă, din care motiv se foloseşte în combinaŃie cu alte metode de preîncălzire. Procedeul este foarte curat şi este des folosit mai ales pentru plăcile cu componente montate pe suprafaŃă. Un avantaj constă în evacuarea implicită a vaporilor de flux şi diluant. Preîncălzirea cu radiaŃii infraroşii este foarte folosită în prezent, mai ales pentru plăci cu componente montate pe suprafaŃă, deoarece procesul este uşor şi precis controlabil, curat, eficient energetic şi se poate face cu deplasarea continuă a plăcilor. Sursele de infraroşii sunt filamente din wolfram în incinte de cuarŃ cu diferite forme: plăci, tuburi sau lămpi (becuri) cu reflectoare. Sursele de infraroşii sunt scumpe, trebuie manipulate cu atenŃie, trebuie evitată depunerea prafului sau a grăsimilor7 şi supraîncălzirea. Transmisia căldurii se face în principal prin radiaŃie (uzual în banda de 3µm), dar adesea şi convecŃia este importantă – incinta de preîncălzire este prevăzută cu orificii de admisie (în partea de jos) şi evacuare (sus) a aerului (convecŃia este de regulă naturală). 5. Aliaje si fondanti pentru lipire tare Principalele tipuri de aliaje utilizate la lipirea tare sunt prezentate în tabelul 4. Tabel 4 Compozitia aliajului Domeniul Temperatura Material in % de topire de lucru in ° teava in ° C C 93.8 Cu, 6.2 P

710-890

760

2 Ag, 91.7 Cu, 6.3 645-825 P

740

5 Ag, 89 Cu, 6.3 P

645-815

710

15 Ag, 80 Cu, 5P

645-800

700

45 Ag, 27 Cu, 2.5 640-680

670

M1/Procedee de sudare

Material fitting

Fondant

cupru

cupru

fara

cupru

Alama, alama rosie

h

cupru

cupru

fara

cupru

Alama, alama rosie

h

cupru

cupru

fara

cupru

Alama, alama rosie

h

cupru

cupru

fara

cupru

Alama, alama rosie

h

otel

Otel, cupru, alama

© 2012 ASR

h

Cap. 1.16

D.Savu

M1

12/ 18

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EWE 1.16 Lipirea Sn, 25.5 Zn

cupru

alama rosie

45 Ag, 27 Cu, 2.5 640-480 Sn, 25.5 Zn

670

otel cupru

Otel, cupru, alama alama rosie

Pana la 22mm - diametrul tevii fara fondant Peste 22mm cu fondant h

44 Ag, 30 Cu, 26 675-735 Zn

730

otel cupru

Otel, cupru, alama alama rosie

h

44 Ag, 30 Cu, 26 675-735 Zn

730

otel cupru

Otel, cupru, alama alama rosie

Teava cu diametrul pana la 22mm fara fondant Pentru diamentrul mai mare cu fondant h

34 Ag, 36 Cu, 2.5 630-730 Sn, 27.5 Zn

710

otel cupru

Otel, cupru, alama alama rosie

h

34 Ag, 36 Cu, 2.5 630-730 Sn, 27.5 Zn

710

otel cupru

Otel, cupru, alama alama rosie

60 Cu, 39.6 Zn, 0.3 875-895 Si, 0.1 Sn

900

otel zincat

Teava cu diametrul pana la 22mm fara fondant Pentru diamentrul mai mare cu fondant h

-

rs

Fondant pentru lipire DIN EN 1045 Domeniul temperaturii de lucru in ° C h

FH 10

550-800

rs

FH 21

peste 800

5.1 Aliaje pentru brazarea cuprului si a materialelor pe baza de cupru Tabel 5 Compoziția aliajului in %

Domeniul de topire in ° C

Temperatura de lucru in ° C

DIN EN 1044

Densitate in g/cm3

Ag

Cu

P

Sn

-

93.8

6.2

-

710 - 890

760

CP 203

8.1

-

93.0

7.0

-

710 - 820

730

CP 202

8.05

-

92.2

7.8

-

710 - 770

720

CP 201

8.0

-

89.5

6.2

4.3

650 - 700

690

-

8.0 8.0

-

86.2

6.8

7.0

650 - 700

700

CP 302

18.0

75

7.0

-

645

650

CP 101

8.4

15.0

80.0

5.0

-

645 - 800

700

CP 102

8.4

5.0

89.0

6.0

-

645 - 815

710

CP 104

8.2

2.0

91.7

6.3

-

645 - 825

740

CP 105

8.1

5.2 Aliaje de brazare activa a materialelor ceramice Tabel 6 Compozitia in %

aliajului Domeniul de topire Temperatura in ° C in ° C

optima

pentru

brazare Densitate in g/cm3

Ag

Cu

In

Ti

72.5

19.5

5

3.0

96

-

-

4.0

970

1000 - 1050

10.3

70.5

26.5

-

3.0

780-805

850 - 950

9.9

64

34.2

-

1.8

780-810

850 - 950

10.3

98.4

-

1

0.6

948-959

1000 - 1050

10.3

730-760

850 - 950

10.3

5.3 Aliaje pentru brazarea aluminiunui Tabel 7 Compozitia aliajului Domeniul de topire Temperatura de lucru DIN EN 1044 Densitate in % in ° C in ° C in g/cm3 Al

Si

88

12

575-585

590

AL 104

2.65

88

12

575-585

590

AL 104

*

88

12

575-585

590

AL 104

*

5.4 Decapante pentru aluminiu M1/Procedee de sudare

© 2012 ASR

Cap. 1.16

D.Savu

M1

13/ 18

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EWE 1.16 Lipirea Tabel 8 Temperatura de lucru in ° C

DIN EN 1045 Specificatii

500-660

FL 10

flux for aluminium, Al-Alloys up to 2% alloy additives, flux residues are corrosive

570-660

FL 20

flux for aluminium, Al-Alloys up to 2% alloy additives, flux residues are not corrosive

1.

Procese de lipire speciale 6.1 Lipirea în vid Lipirea în vid este dedicată îmbinării materialelor de bază puternic reactive, precum și îmbinărilor de mare finețe caracterizate printr-o calitate deosebită, numărul permis al defectelor fiind practic nul. 6.2 Lipirea în fază de vapori Acest procedeu1 face parte dintre tehnologiile cu transfer global al căldurii. În această tehnică, plăcile, preîncălzite la 100 – 120ºC, se introduc într-o incintă cu vapori saturanți, deasupra unui lichid adus la fierbere - fig.10. Evident, temperatura de fierbere a lichidului trebuie să fie la valoarea temperaturii de lipire (210 – 240ºC). Căldura se transferă ansamblului, în cea mai mare parte prin conden- sarea vaporilor pe plăcile relativ reci (acest transfer este foarte rapid, foarte eficient energetic) apoi prin convecție. Răcirea, după extragerea plăcilor din incinta de lipire, trebuie făcută destul de repede, pentru a preveni formarea granulelor de aliaj care încă este lichid.

Fig. 10

Lipirea în fază de vapori are multe avantaje: 1. Temperatura în incintă se menține constantă, fără sisteme speciale (temperatura de fierbere şi a vaporilor saturanți este constantă la presiune constantă). Fluidele utilizate au temperatura de fierbere de 215 – 220ºC şi plăcile nu pot fi supraîncălzite iar lipirea se face mai rapid şi la temperaturi mult mai joase decât în alte procedee (transferul căldurii, rapid şi în cantitate suficientă, se datorează cedării căldurii latente şi nu diferenței de temperatură). Controlul perfect al temperaturii este cel mai mare avantaj al procedeului; nici o altă metodă nu asigură un control atât de bun şi de simplu. 2. Impurificarea fluxului şi aliajului, prin oxidare în principal, este total evitată, lipirea având loc în atmosferă inertă. Ca urmare, se pot folosi fluxuri slab active sau inactive, în cantități mici, care dau reziduuri puține şi sunt uşor de înlăturat. Lichidul în fierbe- re se impurifică puțin şi poate fi recirculat mult timp fără dificultăți (în partea de sus a incintei este plasat un condensor răcit cu apă sau aer). Un grad de impurificare subsistă însă (mai ales în cazul fluxurilor „obişnuite”) şi periodic este necesară oprirea instalației şi curățarea lichidului (prin răcire pentru precipitarea fluxurilor şi filtrare). 3. Se pot face lipiri pe subansamble cu configurații complicate, cu piese terminale foarte fine şi apropiate (l,27 – 0,63mm), vaporii asigurând încălzirea întregului ansamblu; 4. Punerea în funcție a instalației este foarte rapidă - câteva minute (în alte procedee sunt necesare ore până la atingerea regimului termic de lucru). Ca lichide s-au folosit mult timp diverse varietăți de freon (tfierbere≈215ºC), dar cu probleme de poluare. In prezent se folosesc pe scară largă compuşi nepoluanți, cum sunt pentapolipropilena fluorată (E5) şi perfluortrianilamina (FC-70). Deoarece vaporii au densitate mult mai mare decât aerul, incinta nu trebuie să fie etanşă (de altfel nici nu se poate etanşa – fierberea trebuie să se facă la presiune constantă). 5. Aplicații și probleme speciale Una dintre cele mai des întâlnite aplicații este lipirea țevilor din cupru pentru transportul fluidelor sub M1/Procedee de sudare

© 2012 ASR

Cap. 1.16

D.Savu

M1

14/ 18

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EWE 1.16 Lipirea presiune.

O lipitură bună este atunci când aliajul are suprafață netedă, fără impurități, cu formă de menisc concav, cu unghiuri de lipire mici (sub 15 – 30ºC) - ca în fig. 1.14.d; fluxul neconsumat este în cantitate mică şi formează pelicule netede, regulate, cu aspect caracteristic. Dintre defectele care apar la lipirea cu ciocanul, frecvente sunt: • lipiturile „reci” – suprafețele sunt acoperite cu aliaj de lipit dar nu s-a realizat contact intim între materialele de bază şi aliaj; cauzele sunt: suprafețele insuficient încălzite şi/sau curățate; obişnuit, în aceste cazuri unghiurile de lipire sunt peste 70 – 90º; • lipituri „arse” – suprafețele sunt acoperite cu aliaj, dar între aliaj şi suprafețe există straturi de oxizi; cauza constă în supraîncălzire (temperatură prea mare sau durată prea mare a încălzirii); obişnuit, în

M1/Procedee de sudare

© 2012 ASR

Cap. 1.16

D.Savu

M1

15/ 18

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EWE 1.16 Lipirea aceste cazuri suprafața aliajului nu este netedă, în jurul lipiturii şi în aliaj se observă impurități cu aspect clar diferit de al fluxului nears; • lipituri „crăpate” - în timpul solidificării aliajului, piesele au fost deplasate şi aliajul are fisuri (de regulă vizibile); • lipituri cu lipsă de aliaj - lipirea este realizată, dar cantitatea de aliaj este prea mică şi în consecință rezistența mecanică este redusă; • lipituri cu exces de aliaj - lipirea este realizată, dar aliajul este în exces şi terminalele nu se pot tăia la lungimea necesară, lipiturile se „rup” uşor, se produc scurtcircuite; • lipituri cu scurtcircuit, datorate contactului nedorit al vârfului cu suprafețe conductoare apropiate sau, în cazul excesului de aliaj, formării unor „stalactite” sau „fire” (adesea aproape invizibile) din aliaj la îndepărtarea ciocanului. S-a constatat că lipiturile reci şi arse sunt mai frecvente la lipirea cu ciocanul şi se datorează în primul rând insuficientei curățări a suprafețelor de către flux (operatorul, fie nu observă lipsa de efect a fluxului, fie, observând aceasta, insistă, supraîncălzind zona). De aceea, este cât se poate de recomandabil să se procedeze la fluxarea prealabilă a suprafețelor (mai ales a conductoarelor imprimate care se obțin curate după corodare şi decontaminare), fie la precositorire, cu sau fără fluxare prealabilă. 1. 8. Standarde ISO 5179:1983 Investigation of brazeability using a varying gap test piece ISO 9453:2006 Soft solder alloys -- Chemical compositions and forms ISO/NP 9453 Soft solder alloys -- Chemical compositions and forms ISO/NP 9454-1 Soft soldering fluxes -- Classification and requirements -- Part 1: Classification, labelling and packaging ISO 9454-1:1990 Soft soldering fluxes -- Classification and requirements -- Part 1: Classification, labelling and packaging ISO 9454-2:1998 Soft soldering fluxes -- Classification and requirements -- Part 2: Performance requirements ISO 9455-1:1990 Soft soldering fluxes -- Test methods -- Part 1: Determination of non-volatile matter, gravimetric method ISO 9455-2:1993 Soft soldering fluxes -- Test methods -- Part 2: Determination of non-volatile matter, ebulliometric method ISO 9455-3:1992 Soft soldering fluxes -- Test methods -- Part 3: Determination of acid value, potentiometric and visual titration methods ISO/NP 9455-5 Soft soldering fluxes -- Test methods -- Part 5: Copper mirror test ISO 9455-5:1992 Soft soldering fluxes -- Test methods -- Part 5: Copper mirror test ISO 9455-6:1995 Soft soldering fluxes -- Test methods -- Part 6: Determination and detection of halide (excluding fluoride) content ISO 9455-8:1991 Soft soldering fluxes -- Test methods -- Part 8: Determination of zinc content ISO 9455-9:1993 Soft soldering fluxes -- Test methods -- Part 9: Determination of ammonia content ISO/DIS 9455-10 Soft soldering fluxes -- Test methods -- Part 10: Flux efficacy test, solder spread method ISO 9455-10:1998 Soft soldering fluxes -- Test methods -- Part 10: Flux efficacy tests, solder spread method ISO 9455-11:1991 Soft soldering fluxes -- Test methods -- Part 11: Solubility of flux residues ISO 9455-13:1996 Soft soldering fluxes -- Test methods -- Part 13: Determination of flux spattering ISO 9455-14:1991 Soft soldering fluxes -- Test methods -- Part 14: Assessment of tackiness of flux residues ISO 9455-15:1996 Soft soldering fluxes -- Test methods -- Part 15: Copper corrosion test ISO 9455-16:1998 Soft soldering fluxes -- Test methods -- Part 16: Flux efficacy tests, wetting balance method

M1/Procedee de sudare

© 2012 ASR

Cap. 1.16

D.Savu

M1

16/ 18

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EWE 1.16 Lipirea ISO/DIS 9455-16 Soft soldering fluxes -- Test methods -- Part 16: Flux efficacy test, wetting balance method ISO 9455-17:2002 Soft soldering fluxes -- Test methods -- Part 17: Surface insulation resistance comb test and electrochemical migration test of flux residues ISO 12224-1:1997 Solder wire, solid and flux cored -- Specification and test methods -- Part 1: Classification and performance requirements ISO 12224-2:1997 Flux cored solder wire -- Specification and test methods -- Part 2: Determination of flux content ISO 12224-3:2003 Solder wire, solid and flux cored -- Specifications and test methods -- Part 3: Wetting balance test method for flux cored solder wire efficacy ASTM B32 - 08 Standard Specification for Solder Metal

9. Sănătate și securitate în muncă la operațiile de lipire Fiecare lucrator trebuie sa îsi desfasoare activitatea în conformitate cu pregatirea si instruirea sa, precum si cu instructiunile primite din partea angajatorului, astfel încât sa nu expuna la pericol de accidentare sau îmbolnavire profesionala atât propria persoana, cât si alte persoane care pot fi afectate de actiunile sau omisiunile sale în timpul procesului de munca. 1) În mod deosebit, în scopul realizarii obiectivelor prezentate, lucratorii au urmatoarele obligatii: a) sa utilizeze corect masinile, aparatura, uneltele, substantele periculoase, echipamentele de transport si alte mijloace de productie; b) sa utilizeze corect echipamentul individual de protectie acordat si, dupa utilizare, sa îl înapoieze sau sa îl puna la locul destinat pentru pastrare; c) sa nu procedeze la scoaterea din functiune, la modificarea, schimbarea sau înlaturarea arbitrara a dispozitivelor de securitate proprii, în special ale masinilor, aparaturii, uneltelor, instalatiilor tehnice si cladirilor, si sa utilizeze corect aceste dispozitive; d) sa comunice imediat angajatorului si/sau lucratorilor desemnati orice situatie de munca despre care au motive întemeiate sa o considere un pericol pentru securitatea si sanatatea lucratorilor, precum si orice deficienta a sistemelor de protectie; e) sa aduca la cunostinta conducatorului locului de munca si/sau angajatorului accidentele suferite de propria persoana; f) sa coopereze cu angajatorul si/sau cu lucratorii desemnati, atât timp cât este necesar, pentru a face posibila realizarea oricaror masuri sau cerinte dispuse de catre inspectorii de munca si inspectorii sanitari, pentru protectia sanatatii si securitatii lucratorilor; g) sa coopereze, atât timp cât este necesar, cu angajatorul si/sau cu lucratorii desemnati, pentru a permite angajatorului sa se asigure ca mediul de munca si conditiile de lucru sunt sigure si fara riscuri pentru securitate si sanatate, în domeniul sau de activitate; h) sa îsi însuseasca si sa respecte prevederile legislatiei din domeniul securitatii si sanatatii în munca si masurile de aplicare a acestora; i) sa dea relatiile solicitate de catre inspectorii de munca si inspectorii sanitari. 2) Obligatiile prevazute la alin. (1) se aplica, dupa caz, si celorlalti participanti la procesul de munca, potrivit activitatilor pe care acestia le desfasoara. Pentru a evita aparitia accidentarilor în timpul lucrului si pentru realizarea operatilor în conditii optime de precizie si siguranta trebuie respectate o serie de norme în ceea ce privește operarea echipamentelor electrice și cu flacără specifice: • Operatorii lipitori trebuie sa cunoasca modul de manipulare al utilajului de sudare, procesul tehnologic si normele de protectia muncii; • Pentru a evita electrocutarea tensiunile de mers in gol ale surselor de curent pentru sudare nu trebuie sa depaseasca 80 V; • Carcasele aparatelor, dispozitivelor si constructiilor ca re se sudeaza trebuie sa fie legate la pamânt;

M1/Procedee de sudare

© 2012 ASR

Cap. 1.16

D.Savu

M1

17/ 18

Curs de Inginer Sudor InternaŃional/European IWE/EWE 1.16 Lipirea • • • • • • •

•

• • •

Nu se vor folosi conductori improvizati, cu contacte si legaturi slabite si necorespunzatoare intensitatii curentului electric; Letconul va fi izolat iar resturile de electrozi îndepartate imediat ce operatia a fost încheiata; Echipamentele de curent electric se scot de sub tensiune chiar în pauzele de lucru; În timpul lucrului se vor purta manusi izolante iar daca se lucreaza pe sol umed se vor folosi covoare din cauciuc; În zona de lucru vor fi îndepartate materialele inflamabile pentru a îndeparta pericolul izbucnirii incendiilor; Pentru protectia împotriva gazelor nocive si a fumului emis în timpul procesului tehnologic atelierul trebuie prevazut cu o buna ventilatie si aspiratie locala; Dacă se folosește carbid pentru obținerea acetilenei, acesta se depoziteaza în încaperi uscate, iluminate si încalzite din afara evitându-se ori ce sursa de apa, umiditate sau foc pentru a evita pericolul de explozie; Buteliile de oxigen se manipuleaza cu grija, evitându-se lovirea, trântirea sau încalzirea lor peste 50 C precum si evitarea contactului lor cu orice urma de grasime pentru a nu aparea pericolul de exploziei; La terminarea lucrului acetilena care este formata va fi evacuata în atmosfera; Nu este permisa deplasarea, urcarea sau coborârea cu arzator aprins si cu tuburile de cauciuc purtate sub brat sau pe umeri; Nu este permisa lipirea cu flacără a pieselor cu grasimi si vopsele pe linia de sudare, curatirea, de fiecare parte a rostului, trebuie facuta pe o latime de cel putin 100 mm. Pentru sudarea rezervoarelor în care au fost depozitate substante inflamabile, acestea vor fi curatate cu abur suflat.

M1/Procedee de sudare

© 2012 ASR

Cap. 1.16

D.Savu

M1

18/ 18