آموزش لحیم کاری به روش ساده

لحیم‌کاری چیست؟

لحیم‌کاری فرایند استفاده از ماده فیلر (لحیم) برای اتصال قطعات فلز به یکدیگر است. لحیم‌کاری نسبت به سایر روش‌های اتصال قطعات فلزی مثل جوشکاری در دمای پایین (۴۰۰ درجه) انجام می‌شود. در این روش‌ها، خود فلزات آب می‌شوند و سپس بهم متصل می‌شوند اما در لحیم‌کاری این ماده فیلر است که ذوب می‌شود و قطعات فلزی را می‌پوشاند و بهم وصل می‌کند. لحیم بعد از خنک شدن کاملا سفت می‌شود و به این ترتیب قطعات را بهم می‌چسباند. لحیم‌کاری علاوه بر اتصال قطعات به یکدیگر، رسانایی الکتریکی هم دارد. ضمن اینکه شما می‌توانید این نوع اتصال را با گرم کردن دوباره ماده فیلر باز کنید. دقیقا به خاطر همین ویژگی‌هاست که لحیم‌کاری روش خوبی برای اتصال سیم و قطعات الکترونیک است و به صورت گسترده در حوزه الکترونیک مورد استفاده قرار می‌گیرد.

گام اول: وسایل مورد نیاز

 

انتخاب ابزار مناسب تاثیر زیادی روی کیفیت لحیم‌کاری دارد. ابزارهای لحیم‌کاری بسیار متنوع هستند و شما می‌توانید برای اینکار از ابزارهای حرفه‌ای یا ابزارهای بسیار ساده استفاده کنید. وسایل اصلی که برای لحیم‌کاری نیاز دارید، خود لحیم و یک منبع گرمایی کوچک (بین ۳۰۰ تا ۴۰۰ درجه) است اما انتخاب ابزار لحیم‌کاری ساده نیست. به همین خاطر مرحله اول آموزش لحیم کاری را به معرفی ابزارهای لحیم‌کاری می‌پردازیم تا کار شما در خرید ابزار ساده‌تر بشود. توصیه می‌کنیم تمرینات آموزش لحیم کاری را با ابزارهای استاندارد انجام بدهید تا از همین ابتدا روش درست پیاده‌سازی تکنیک‌ها را یاد بگیرید.

هویه یا دستگاه لحیم‌کاری

رایج‌ترین منبع گرمایی برای استفاده در لحیم‌کاری، هویه است. هویه به سرعت داغ و خنک می‌شود و می‌تواند برای مدت طولانی در یک دمای ثابت باقی بماند. اگر برای اولین بار می‌خواهید هویه بخرید، توصیه می‌کنیم فروشگاه‌های معتبر را انتخاب کنید. هویه ولتاژ پایین (۱۵ تا ۴۰ وات) برای لحیم‌کاری قطعات روی برد مدار چاپی و هویه ولتاژ بالا (۶۰-۱۴۰) برای لحیم‌کاری قطعات ضخیم‌تر مثل سیم اسپیکر بافته مناسب است. اگر از هویه‌های پرقدرت برای لحیم‌کاری قطعات روی برد مدار چاپی استفاده کنید، احتمال آسیب دیدن قطعه‌ای که لحیم می‌کنید وجود دارد. هویه‌ای که در تصویر بالا می‌بینید، یک هویه با قابلیت تنظیم دماست که امکان تنظیم دقیق دمای نوک هویه را به شما می‌دهد. یکی از بهترین انواع هویه برای لحیم‌کاری همین نوع است اما قیمت آن نسبت به نمونه‌های ساده بیشتر است.

لحیم

لحیم یا سیم لحیم انواع بسیار متنوعی دارد. سیم لحیم با ضخامت‌های مختلف تولید می‌شود؛ از سیم ۰.۲ اینچی تا سیم‌های بسیار ضخیم که برای لحیم‌کاری لوله مسی با مشعل بوتان مورد استفاده قرار می‌گیرند. از سیم لحیم نازک برای قرار دادن قطعات کوچک مثل مقاومت روی برد و از سیم لحیم ضخیم برای قطعات بزرگ مثل سیم اسپیکر استفاده می‌شود. سیم لحیم ۰.۲۵ اینچی یا ۶ میلیمتری برای بیشتر موارد لحیم‌کاری مناسب است. آلیاژ لحیم معمولا ترکیبی از قلع و سرب با نسبت ۶۰ به ۴۰ است. آلیاژ لحیم حاوی سرب مضرات زیاد دارد و برخی کشورها استفاده از آن در تولید محصولات تجاری بسیاری را ممنوع اعلام کرده‌اند. همین مضرات باعث گسترش استفاده از لحیم بدون سرب شده است. برخی از آلیاژهای لحیم حاوی نقره هستند. وجود نقره در سیم لحیم، دمای ذوب را کمی افزایش می‌دهد اما لحیم‌ را سیال‌تر و اتصال را محکم‌تر می‌کند. اگر نگران آسیب دیدن قطعاتی هستید که می‌خواهید لحیم کنید، بهتر است از آلیاژهای حاوی نقره استفاده نکنید. اما استفاده از آلیاژ لحیم حاوی نقره برای لحیم‌کاری سیم اشکالی ندارد. توصیه آخر هم استفاده از سیم لحیم با مغزی رزین است. رزین در حین لحیم‌کاری مثل شار عمل می‌کند و ایجاد اتصال را ساده‌تر می‌کند. این نوع لحیم برای پیاده‌سازی تمرینات آموزش لحیم کاری هم بهترین انتخاب است چون احتمال سوختن قطعات را به حداقل می‌رساند.

نوک هویه

هویه خودش نوک دارد و برای یادگیری لحیم کاری نیاز به خرید نوک جداگانه ندارد. اما در این بخش آموزش لحیم کاری انواع نوک هویه را معرفی می‌کنیم تا بدانید کی باید از کدام نوک هویه استفاده کنید. نوک هویه مخروطی برای لحیم‌کاری قطعات بسیار ریز مناسب هستند و نوک هویه صاف (که شبیه سر پیچ‌ گوشتی است) برای لحیم‌کاری سیم‌ و قطعات بزرگ مناسب است. هنگام انتخاب نوک هویه این نکته کلیدی را در نظر داشته باشید که نوک هویه باید کمی کوچک‌تر از چیزی باشد که می‌خواهید لحیم کنید. به این ترتیب کنترل کافی روی جریان گرما خواهید داشت و به قطعه آسیبی نمی‌رسد.

هولدر هویه و اسفنج تمیزکاری

داشتن یک هولدر برای نگه داشتن هویه در فواصل لحیم‌کاری کارتان را ساده‌تر و ایمن‌تر می‌کند. برخی از هویه‌ها خودشان هولدر دارند و داخل هولدر آنها کمی اسفنج برنجی برای تمیز کردن نوک هویه قرار دارد. ساخت هولدر هویه هم کار چندان سختی نیست.

ابزار کار با سیم

برای کار با سیم و قطعات الکترونیکی نیاز به یک سری ابزار جانبی هم دارد. سیم‌چین، سیم لخت‌کن، دم‌باریک و سیم لخت‌کن اتوماتیک برخی از این ابزارها هستند.

گیره برای نگه داشتن قطعات

گیره شاید جزو ابزار ضروری نیست اما لحیم‌کاری را به مراتب ساده‌تر می‌کند. شما باید هویه را با یک دست‌تان و سیم لحیم را با دست دیگرتان نگه دارید. در این حالت که هر دو دست‌تان مشغول است، می‌توانید قطعه را داخل گیره قرار بدهید تا حداکثر کنترل را رویش داشته باشید. اگر قرار است به طور مرتب لحیم‌کاری کنید، توصیه می‌کنیم حتما گیره لحیم‌کاری بخرید. البته خودتان هم می‌توانید با صرف کمی وقت یک گیره لحیم‌کاری ساده بسازید.

فن لحیم‌کاری

این فن رومیزی برای این استفاده می‌شود که دودهای ناشی از لحیم‌کاری تنفس نشود. شما می‌توانید از هر چیزی برای مکش یا پخش کردن دود ناشی از لحیم‌کاری استفاده کنید. ساخت فن لحیم‌کاری هم بسیار ساده است که قبلا آموزش انواع مختلف آن را در ساختنی برایتان آماده کرده‌ایم.

عینک ایمنی

شاید این پیشنهاد برای کسانی که چندین سال است لحیم‌کاری می‌کنند کنی عجیب به نظر برسد اما مبتدی‌ها باید حتما از عینک ایمنی استفاده کنند. حتی پریدن یک تکه لحیم کوچک در چشم هم می‌تواند خطر جدی داشته باشد. پس حتما تمام مراحل آموزش لحیم کاری را با عینک انجام بدهید.

قطعات الکترونیک برای لحیم‌کاری

برای اینکه بتوانید تکنیک‌های این آموزش لحیم کاری را تمرین کنید به چند قطعه الکترونیکی و یک برد مدار چاپی نیاز دارید. سیم الکتریکی، مقاومت، خازن، الکترود، قطعات فلز کوچک و … قطعاتی هستند که می‌توانید لحیم‌کاری را با آنها یاد بگیرید.

گام دوم: برای لحیم‌کاری آماده شوید

 

 

بعد از اینکه همه وسایل مورد نیاز برای لحیم‌کاری را آماده کردید، هویه را به برق بزنید تا گرم بشود. در حین گرم شدن هویه برای لحیم‌کاری آماده شوید.

قبل از هر چیز این را بدانید که نوک هویه تا چند صد درجه داغ می‌شود و نباید آن را لمس کنید. این نکته واضح به نظر می‌رسد اما بسیاری از تازه‌کارها در یکی از مراحل لحیم‌کاری خودشان را می‌سوزانند.

اگر از هویه نو برای لحیم‌کاری استفاده می‌کنید باید قبل از اولین لحیم‌کاری، یک تکه سیم لحیم نوک هویه بگذارید. به اینکار قلع‌کاری هویه می‌گویند که فقط برای هویه‌های نو انجام می‎شود.

بعد از اینکه هویه به دمای مورد نظر رسید (چند ثانیه تا چند دقیقه)، نوک هویه را با اسفنج خیس تمیز کنید. فقط نوک هویه را روی اسفنج بمالید تا تکه‌های لحیم قدیمی از آن جدا بشود. اینکار باعث می‌شود کمی صدای جلز ولز ایجاد بشود که نرمال است.

بهترین روش نگه داشتن سیم لحیم به این صورت است که: یک تکه سیم لحیم از رول ببرید و آن را از یک طرف رول کنید تا فقط قسمتی از آن آزاد باشد. به این ترتیب کنترل لحیم ساده‌تر می‌شود و دیگر مجبور نیستید کل قرقره را دست‌تان نگه دارید.

حالا باید سراغ قطعه‌ای بروید که می‌خواهید لحیم کنید. اگر می‌خواهید سیم لحیم کنید، باید حدود ۱.۲ سانتیمتر از آن را لخت کنید. اگر اتصال مورد نظرتان سیم به سیم یا سیم به پایه است، می‌توانید قبل از لحیم‌کاری سیم را دور سیم-پایه بپیچید. قطعات الکترونیکی که روی برد چاپی لحیم می‌شوند نیاز به آماده‌سازی چندانی ندارند. فقط باید آنها را سرجایشان بگذارید و راهی برای ثابت کردن‌شان پیدا کنید؛ از گیره استفاده کنید یا پایه‌ها را کمی به سمت بیرون خم کنید.

در نهایت هم قطعه لحیم‌کاری را داخل گیره یا روی میز بگذارید. ممکن است روی سطح میز رد سوختگی ایجاد بشود و به همین خاطر بهتر است یک تکه چوب زیر دست‌تان بگذارید.
تا الان هویه به دمای مورد نظر رسیده و حسابی داغ شده است. بنابراین می‌توانیم آموزش لحیم‌کاری را شروع کنیم.

گام سوم: لحیم‌کاری سیم

 

آموزش لحیم کاری را با لحیم کردن دو سیم شروع می‌کنیم چون بسیار پرکاربرد است و بار آموزشی زیادی دارد. مهمترین نکته در لحیم‌کاری سیم این است که سیم‌ها را بیش از حد داغ نکنیم چون روکش به سرعت آب می‌شود و ما نمی‌خواهیم به سیم آسیب برسانیم.

سیم‌هایی که می‌خواهید لحیم کنید را بهم بپیچانید، آنها را در گیره ثابت کنید، هویه را در یک دست‌تان و سیم لحیم را در دست دیگرتان بگیرید.

نوک هویه را روی سیم‌ها بگذارید و همانجا نگه دارید. سیم شروع به داغ شدن می‌کند و بعد از ۲ تا ۱۰ ثانیه (بسته به میزان حرارت نوک هویه)، سیم آنقدر داغ می‌شود که لحیم را آب کند. برای اینکه مطمئن شوید سیم به اندازه کافی داغ شده، لحیم را نوک سیم بزنید. سیم لحیم را نباید مستقیما به نوک هویه بزنید چون باعث ایجاد اتصال لحیمی سرد می‌شود؛ این نوع اتصال وقتی ایجاد می‌شود که لحیم دور اتصال آب می‌شود نه داخل اتصال یا روی قطعاتی که باعث ایجاد اتصال قوی می‌شود. بهتر است چند ثانیه بیشتر صبر کنید و لحیم را روی خود سیم داغ آب کنید.

اگر لحیم را روی سیم گذاشتید و در حین آب شدن، دود هم ایجاد شد یعنی سیم به اندازه کافی داغ شده است. هر وقت لازم بود نوک لحیم را به محل اتصال بزنید. باید آنقدر لحیم استفاده کنید که سیم را بپوشاند اما آنقدر زیاد نباشد که یک گوله لحیم زیر اتصال ایجاد بشود.

وقتی لحیم کافی روی محل اتصال آب شد، ابتدا لحیم و سپس هویه را از روی محل اتصال بردارید. اگر از هویه تفنگی استفاده می‌کنید، ماشه را رها کنید تا خاموش بشود. اگر از هویه عادی بدون ماشه یا دکمه استفاده می‌کنید هم آن را داخل هولدر بگذارید.

گام چهارم: لحیم‌کاری قطعات روی برد چاپی

لحیم‌کاری روی برد چاپی نیاز به دقت بیشتری دارد اما بسیار ساده است. برای لحیم‌کاری قطعاتی مثل LED و مقاومت روی برد چاپی باید پایه‌ها را از سوراخ‌های روی برد رد کنید و سپس آنها را به برد لحیم کنید. به این روش، لحیم‌کاری قطعات داخل سوراخ می‌گویند.

برای این نوع لحیم‌کاری بهتر است از هویه با قابلیت تنظیم دما استفاده کنید چون هویه تفنگی و هویه‌ معمولی با گرمای زیاد به برد چاپی و قطعه آسیب می‌رساند. از نوک هویه ریز هم استفاده کند تا کنترل بیشتری روی لحیم و مقدار آن داشته باشید. دمای هویه را روی ۶۷۵ درجه فارنهایت (۳۵۷ سانتیگراد) تنظیم کنید و صبر کنید تا نوک هویه داغ بشود. سپس برد چاپی را در گیره تمساحی قرار بدهید و برای لحیم‌کاری آماده شوید (هویه را در یک دست و سیم لحیم را در دست دیگرتان بگیرید).

برای لحیم کردن پایه‌ قطعات به برد جاپی باید قسمت فلزی روی برد و خود پایه را داغ کنید. گرمای زیاد می‌تواند به برد چاپی و حتی خود قطعه آسیب بزند. سطح لحیم‌کاری در این روش بسیار کوچک‌تر است و به همین خاطر برد و قطعات خیلی سریع‌تر داغ می‌شوند.

نوک هویه را به شکاف بین پایه و پد فلزی روی برد چاپی بزنید. چند ثانیه صبر کنید و نوک هویه را در نقطه اتصال فرو کنید و مقدار کمی هویه روی اتصال آب کنید (فقط به اندازه نوک پونز).
بعد از اینکه لحیم کمی داخل نقطه اتصال فرو رفت، ابتدا لحیم و سپس هویه را از روی محل اتصال بردارید. سیم لحیم یا یک تا دو ثانیه قبل از هویه از روی اتصال برمی‌داریم تا نوک سیم لحیم داخل اتصال گیر نکند. به محض برداشتن هویه، لحیم شروع به سفت شدن می‌کند.

استفاده از مقدار مناسب لحیم هنگام کار با قطعات کوچک‌تر اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. اگر لحیم زیادی روی برد بزنید و لحیم از محدوده پد فلزی بیرون بزند، امکان کوتاه شدن اتصالات وجود دارد. اگر مقدار لحیم کم باشد هم اتصال بین قطعه و برد آنقدر که باید قوی نخواهد بود و در نتیجه قطعه آنطور که انتظار دارید، کار نمی‌کند. لحیم کافی یک برآمدگی کوچک درست در قسمت پایین پایه ایجاد می‌کند.

گام پنجم: بریدن پایه‌ها

بعد از لحیم‌کاری قطعات روی برد چاپی باید برد را برگردانید و پایه‌های بیرون زده از پشت برد را کوتاه کنید. اینکار بسیار ساده است و با تکنیک خاصی انجام نمی‌شود. فقط چند نکته را برای سرعت بخشیدن به کار گوشزد می‌کنیم:

  • بهتر است از یک سیم‌چین تیز استفاده کنید که فقط یک لبه آن اریب باشد. به این ترتیب می‌توانید یک برش صاف روی پایه‌ها ایجاد کنید.
  • پایه‌ها را از نزدیک‌ترین نقطه به برد ببرید تا امکان کوتاه شدن مدار به حداقل برسد.
  • سر پایه را در حین برش در دست‌تان بگیرید تا به اطراف – یا روی صورت‌تان – نپرد.

گام ششم: لحیم‌کاری قطعات نصب سطحی روی برد چاپی

 

 

 

 

لحیم‌کاری قطعات روی برد چاپی دو روش دارد که لحیم‌کاری قطعات داخل سوراخ ساده‌ترین آنهاست. روش دوم مخصوص قطعاتی است که باید به صورت سطحی روی برد لحیم می‌شوند. لحیم‌کاری قطعات نصب سطحی روی برد نیاز به دقت بیشتری دارد چون کار تماما روی برد انجام می‌شود و دیگر با زیر برد کاری نداریم.

برای لحیم کردن قطعات روی سطح برد چاپی از فرایندی به نام قلع‌اندود کردن استفاده می‌کنیم. قلع‌اندود کردن به معنای زدن مقدار کمی لحیم به قطعات قبل از اتصال آنها به یکدیگر است. قلع‌اندود کردن برای لحیم‌کاری قطعات نصب سطحی به این ترتیب انجام می‌شود که کمی لحیم روی پد فلزی برد چاپی قرار می‌دهیم و سپس قطعه مورد نظر را روی لحیم وصل می‌کنیم. البته این روش لحیم‌کاری تکنیک مفصل‌تری دارد که در ادامه به آن می‌پردازیم.

ابتدا نوک هویه را به پد فلزی روی برد چاپی بزنید، سپس مقدار کمی لحیم روی پد بزنید و هویه را بردارید. چند ثانیه بعد قطعه مورد نظرتان را با موچین بردارید، لحیمی که روی پد فلزی گذاشته‌اید را دوباره داغ کنید و به آرامی سطح تماس قطعه را داخل لحیم داغ فرو کنید. حالا هویه را بردارید، قطعه را برای چند ثانیه دیگر روی برد نگه دارید و سپس موچین را هم آزاد کنید. سپس سراغ طرف دیگر قطعه بروید و با لحیم کردن دو سطح تماس باقیمانده، ایجاد اتصال را کامل کنید.

علت استفاده از تکنیک قلع‌اندود کردن برای لحیم‌کاری قطعات نصب سطحی این است که باید قطعه را با دست پایین بیاورید و دیگر نمی‌توانید به صورت همزمان با موچین، هویه و سیم لحیم کار کنید. قلع‌اندود کردن فقط برای لحیم‌کاری قطعات کوچک مناسب است چون قطعات بزرگ‌تر می‌توانند مقدار لحیم کافی برای ایجاد اتصال قوی را جذب کنند. اما برای قطعات کوچک، اضافه کردن لحیم به قطعات قبل از نصب روی برد کمک زیادی در ایجاد اتصالات قوی می‌کند. این روش احتمال آب شدن لحیم اطراف محل اتصال را به حداقل می‌رساند.

گام هفتم: لحیم‌کاری با فندک

با تکنیک‌هایی که تا به اینجای آموزش لحیم کاری یاد گرفته‌اید، می‌توانید هر نوع اتصال الکترونیکی را با هویه ایجاد کنید. اما اگر به هویه دسترسی نداشته باشید، چه؟ در این گام از آموزش لحیم کاری به شما یاد می‌دهیم چطور با فندک لحیم‌کاری کنید. این روش لحیم‌کاری در شرایط اضطراری و برای لحیم کردن سیم به کار می‌رود.

کمی سیم بردارید و روکش آنها را جدا کنید. سپس سیم‌ها را بهم بپیچانید و آنها را با فندک گرم کنید. بعد از اینکه سیم‌ها داغ شدند، کمی لحیم روی محل اتصال سیم‌ها بگذارید و گرم کردن سیم‌ها با فندک را ادامه بدهید و بعد از اتصال کامل، شعله را خاموش کنید.

این روش لحیم‌کاری درست مثل کار با هویه است و اگر درست انجام بشود، نتیجه کار تفاوت چندانی ندارد. البته از لحیم‌کاری با فندک نمی‌توان روی برد چاپی استفاده کرد.

گام هشتم: قلع‌کشی و رفع خطاهای لحیم‌کاری

بعد از اجرای تمرینات آموزش لحیم کاری می‌توانید ساخت مدارات الکترونیکی را شروع کنید. هرچقدر هم که حرفه‌ای بشوید، باز هم ممکن است در حین لحیم‌کاری دچار خطا شوید. جبران این خطاها و اشکالات هم تکنیک‌های خاصی دارد که در این گام از آموزش لحیم کاری به آنها می‌پردازیم.

قلع‌کشی

قلع‌کشی به معنای جدا کردن لحیم از یک اتصال برای قطع کردن اتصال دو قطعه، سیم یا هر چیز دیگری است. اگر یکی از قطعات مدار خراب بشوند یا بخواهید طراحی مدارتان را به‌روزرسانی کنید به این تکنیک نیاز خواهید داشت. برای قلع‌کشی سیم‌ کافی است محل اتصال را با هویه داغ کنید و سیم‌ها را کمی تکان بدهید تا جدا بشوند. البته بهتر است سیم‌های اتصال را ببرید، سرشان را لخت کنید و دوباره لحیم کنید.

برای پایه‌های قطعات که داخل سوراخ‌های برد لحیم می‌شوند، بهتر است از قلع‌کش استفاده کنید. قلع‌کش لحیم ذوب شده را می‌مکد و آن را از اتصال جدا می‌کند.

خطای لحیم‌کاری

نحوه صحیح گرفتن هویه و سیم لحیم لیحم درست لحیم نادرست

 

 

 

 

 

جبران خطاهای لحیم‌کاری بسیار ساده است و می‌توانید به راحتی هر اتصال را چندین بار تکرار کنید. اگر روی اتصال لحیم اضافی گذاشته‌اید یا قطعه را در جای اشتباه قرار داده‌اید، کافی است اتصال را دوباره گرم کنید تا لحیم ذوب بشود و دوباره قطعه را لحیم کنید. هر چندبار که لازم باشد می‌توانید لحیم را داغ و سرد کنید؛ بنابراین اگر چندبار اشتباه کردید هیچ اشکالی ندارد و می‌توانید چندین و چندبار لحیم‌کاری را تکرار کنید.

لحیم‌کاری را به ساخت مدار محدود نکنید

حالا شما کاملا لحیم‌کاری را بلدید و می‌توانید هر مداری را بسازید. تکنیک‌هایی که در این آموزش لحیم کاری یاد گرفته‌اید به دنیای الکترونیک محدود نمی‌شود و می‌توانید از همین تکنیک‌ها برای ساخت زیورآلات، مجسمه‌های فلزی و وسایل تزیینی استفاده کنید. ضمن اینکه لحیم‌کاری می‌تواند به شما در تعمیر وسایل مختلف یا جدا کردن قطعات سالم از وسایل خراب و کهنه کمک کند.

شبگرد

شبگرد

کارشناس ارشد مهندسی نرم افزار