在金屬加工和電子製造領域,釬焊和釬焊都是極為重要的連接技術。它們各自具有獨特的特點和應用範圍。掌握這些知識對於從業者和DIY愛好者來說意義重大。接下來我們一起來探索釬焊和焊接的奧秘。

釬焊的原理與操作原理分析釬焊採用熔點低於母材金屬的填充金屬。無需熔化母材,只需將填充金屬加熱至熔融狀態。液態填充金屬會透過毛細作用填充母材之間的縫隙,並與母材相互擴散,形成牢固的連接。依釬料熔點不同,釬焊可分為硬釬焊(熔點高於450℃)及軟釬焊(熔點低於450℃)。硬釬焊常用填充金屬有銅基、鋁基、銀基、鎳基等,其中以銅基填充金屬最常見。焊接時需添加硼砂、硼酸、氯化物、氟化物等釬劑。加熱方式有氧-乙炔火焰加熱、電阻加熱、感應加熱、爐加熱等。軟釬焊常用的填充材料有錫-鉛填充材料(又稱焊料)、錫-銀填充材料、鉛基填充材料、鎘基填充材料等,其中錫-鉛填充材料應用較為廣泛。軟釬焊常用的釬劑有鬆香、氯化鋅溶液。可利用烙鐵、爐子等對工件進行加熱,主要用於工作溫度較低,負載較小的工件,如電子元件的焊接。操作步驟準備:仔細檢查、清理金屬零件表面,確保其清潔、無油、無氧化物,以確保焊接品質。定位和夾緊:將金屬零件準確地固定在適當的位置,為後續的焊接操作做好準備。供暖:根據金屬零件和填充金屬的特點,選擇適當的加熱方法,嚴格控制加熱溫度。添加填充金屬:當金屬零件和填充金屬達到適當的溫度時,將填充金屬放在接觸面上。可以透過焊炬或使用釬焊膏來完成。散熱:填充金屬充滿連接區域後,停止加熱,讓其自然冷卻,使填充金屬凝固,形成牢固的連接。清潔:冷卻完成後,清理連接區域,去除殘留的填充金屬和氧化物,使焊接部位潔淨美觀。焊接的奧秘焊接材料的特性在軟釬焊中,我們常提到的焊料多是錫鉛合金。例如,常見的比例是37%Pb和63%Sn。這種共晶焊料的熔點較低,約182℃,熔點接近凝固點。共晶焊料具有流動性佳、表面張力低、潤濕性優良的優點。它可以使焊點迅速凝固,幾乎不經過半固態,有效減少振動對焊點品質的影響。同時,焊料裡面的助焊劑能去除氧化膜,降低焊料的表面張力,對焊接有重要的輔助作用。焊接工具及操作要點焊接工具:恆溫烙鐵:很常用。烙鐵頭多為圓錐形,一般都有防氧化塗層。請勿使用銼刀修剪或研磨烙鐵頭,以免損壞塗層。拆焊泵:用於吸走多餘的焊料,在拆焊過程中扮演重要角色。鑷子:它們方便拾取小型電子元件,是焊接作業中不可或缺的。操作要點:焊接前準備:清理耐高溫海綿上殘留的焊料,並用水潤濕;將烙鐵溫度設定為350℃(對於對溫度敏感的SMC、SMD元件,焊接溫度一般≤390℃);保持工件焊接部位的清潔;擦拭烙鐵頭或添加助焊劑,去除烙鐵頭上的氧化層及污垢,確保烙鐵頭良好的導熱性能。焊接工藝:以表面貼裝電阻、電容、三極管等的焊接為例。首先,清潔焊盤。您可以添加焊料使它們平整而有光澤;清潔拆下的元件,使元件與焊盤接觸的一側平整。用烙鐵頭從下往上除去元件引線處多餘的焊錫;然後用鑷子夾住元件,對準焊盤定位。首先將一端加熱固定,在另一端添加焊料,然後來回加熱兩端,使兩端的焊料同時呈液態。利用液態焊錫的自校準效應來修正焊點。操作過程中鑷子不要伸出元件底部,防止掀起元件;定位時,待焊錫凝固後再將鑷子移開。釬焊與錫焊的比較實質差異釬焊的填充金屬種類豐富。硬釬料有銅基、鋁基、銀基、鎳基等,軟釬料有錫-鉛釬料、錫銀釬料等。在助焊劑方面,釬焊採用硼砂、硼酸、氯化物、氟化物等,而焊錫多採用松香、氯化鋅溶液等助焊劑。溫度要求由於釬焊分為硬釬焊和軟釬焊,溫度範圍比較大。硬釬焊溫度高於450℃,軟釬焊溫度低於450℃。釬料作為軟釬焊的一種,焊接溫度相對較低。常見共晶焊料的熔點約為182℃,實際焊接操作溫度一般在350℃左右(對於溫度敏感元件,焊接溫度≤390℃)。連接強度釬焊形成的連接強度通常較高,特別是硬釬焊,適用於工作溫度高、負荷大的工件的連接。而錫焊的連接強度較低,主要用於工作溫度較低、負荷較小的電子元件的焊接。工藝複雜性釬焊操作比較複雜,涉及多種加熱方式,如氧-乙炔火焰加熱、電阻加熱、感應加熱、爐加熱等。相較之下,焊接操作就比較簡單,主要使用烙鐵進行加熱,所需工具也比較常見,如恆溫烙鐵、吸錫泵、鑷子等,適合初學者和對精度要求較高的電子焊接工作。釬焊和焊接的應用領域釬焊的廣泛應用釬焊憑藉其獨特的優點,在許多領域有著廣泛的應用。在航空航太領域用於製造高溫高壓零件,如引擎渦輪葉片、燃燒室、噴嘴等。這些部件對於連接強度和耐高溫性能的要求極高,而釬焊可以滿足這些嚴格的要求。在船舶、汽車製造中,可用於焊接金屬管路、散熱器、車體零件,確保零件連接牢固,並具有良好的密封性能。在電子設備、儀器製造中,常採用釬焊來焊接電路板與精密元件,以實現高精度的連接。焊接在電子領域的關鍵作用焊接在電子、電器產業中扮演至關重要的角色。在電子製造過程中,無論是大型電子設備,或是微型電子元件,焊錫都是不可缺少的。廣泛應用於電路板上電子元件及導線的焊接,提供準確、穩定的焊接結果。同時在電子設備的維修、調試中,從家用電器到電腦硬件,焊錫都能發揮其方便、快速、準確的特性,幫助維修人員解決各種焊接難題。 摘要作為重要的連接技術,釬焊與釬焊雖然均可實現金屬的連接,但在原理、材料、操作、應用領域等方面存在諸多差異。釬焊適用於各種複雜工況、不同材料的連接,而釬焊在電子領域有著不可取代的作用。了解和掌握它們的特點和操作技巧,可以幫助我們在實際工作和生活中更準確、更有效率地完成各項焊接任務。無論從事專業製造或DIY電子製作,這些知識都將成為我們強大的助手。希望透過本文的介紹,能讓大家對釬焊和焊接有更深的了解。