Điều gì làm cho hàn cứng?

Dây hàn rất mềm và dẻo, nhưng hàn trên bảng mạch là cứng. Tại sao? Tôi đã không thể tìm thấy một câu trả lời dứt khoát, nhưng một số ý tưởng nảy ra trong đầu là:

• Một số loại phản ứng hóa học diễn ra khi hàn được nung nóng và sau đó nguội đi. Nếu vậy, phản ứng này là gì? Có thể với thông lượng phản ứng bằng cách nào đó, nhưng những gì về hàn không có thông lượng?

• Dây hàn ít đậm đặc hơn, thông qua việc rỗng hoặc có lõi từ thông, làm cho nó có vẻ dễ uốn cong hơn. Điều này có vẻ ít khả năng hơn, bởi vì râu ria thiếc có vẻ khó hơn nhiều so với dây hàn mặc dù mỏng hơn.

@Kaz & @LongStrokinYerMomma gần giải thích đúng.

Khi bạn nói về tính chất cơ học của kim loại / hợp kim, chúng ta phải xem xét các cấu trúc mạng. Và trong trường hợp này không có nhiều phản ứng hóa học là mối quan tâm của chúng tôi.

Bạn thấy đấy, hai hiện tượng chịu trách nhiệm cho quan sát này:

1. Tái kết tinh

Khả năng kim loại / hợp kim được kéo vào dây được gọi là độ dẻo. Khi phôi hàn của dây hàn được kéo qua nhiều khuôn khác nhau để giảm đường kính - nó trải qua một quá trình gọi là làm cứng biến dạng làm cho nó dẻo dai hơn ^{(nghĩa là uốn cong nhiều lần mà không bị gãy dễ dàng)} để cắt / biến dạng lực so với phôi hình khối ban đầu của cùng một hợp kim. Do đó khi bạn làm tan chảy nó, nó sẽ mất độ cứng và trải qua quá trình kết tinh lại khiến nó có vẻ giòn hơn .

2. Sự hoàn hảo của cấu trúc mạng tinh thể

Kim cương là vật liệu cứng nhất, không chỉ vì liên kết mà còn vì cấu trúc mạng hoàn hảo của nó. Nếu bạn so sánh mức độ của sự hoàn hảo của Lưới PER đơn vị khối lượng của một khối lập phương nhỏ, nói 1mm ³ & một khối lớn, nói 20mm ³ của hóa học giống hệt nhau hợp kim / kim loại / trộn, bạn sẽ tìm thấy khối nhỏ hơn để có nhiều hoàn thiện vì thế mạnh / khó so với khối lớn hơn, mặc dù thành phần hóa học của chúng hoàn toàn giống nhau _{(đây là những gì người dùng @LongStrokinYerMomma đã chỉ ra trong Tóm tắt của mình từ bài báo đó )}

Để có được cảm giác đơn giản hơn mỗi ngày, hãy nghĩ đến việc bẻ một cây gậy, bạn có thể dễ dàng bẻ một cây gậy dài 2 feet nhưng không phải là cây gậy dài 10 cm, vâng, trong trường hợp này đòn bẩy hành động / mô-men xoắn đóng vai trò, nhưng bạn Có được ý tưởng.

Logic của bạn:

Dây hàn ít đậm đặc hơn, thông qua việc rỗng hoặc có lõi từ thông, làm cho nó có vẻ dễ uốn cong hơn. Điều này có vẻ ít khả năng hơn, bởi vì râu ria thiếc có vẻ khó hơn nhiều so với dây hàn mặc dù mỏng hơn.

là hoàn toàn hợp lệ, nó một phần giải thích tại sao dây hàn là dễ uốn. Nhưng lưu ý rằng hàn khẳng định trên bảng mạch chỉ mềm như hàn dây mà nó đến từ chắc chắn là không chính xác.

Hàn trên bảng mạch cũng mềm như hàn dây mà nó đến từ, vì nó là cùng một vật liệu. Tuy nhiên, hàn dây không được hỗ trợ bởi bất cứ điều gì, vì vậy cảm thấy uốn cong hơn nhiều. Lưu ý rằng độ mềm không giống như độ uốn cong. Hàn dây cũng có thể cảm thấy mềm hơn với một cái gì đó như nhúm bằng móng tay của bạn bởi vì hầu hết các mối hàn là rỗng với lõi thông lượng mềm, và bạn đang thu gọn nó bằng cách véo.

Hàn trên bảng mạch thường là một lớp mỏng được hỗ trợ tốt bởi chính bảng mạch thông qua một lớp đồng mỏng, và chân của bất kỳ thiết bị nào đang được hàn xuống. Điều này làm cho nó cảm thấy khó khăn hơn nhiều so với dây không được hỗ trợ.

Đó là tất cả về hình dạng. Một hạt nylon nhỏ là cứng. Một sợi nylon (như dây câu) là linh hoạt. Ditto cho thủy tinh và các vật liệu khác. Kính có thể là một quả cầu pha lê cứng nhắc, một ô cửa sổ hơi mềm dẻo, vải hoặc vật liệu cách nhiệt mềm và mịn trong tường của bạn.

Có một điều nữa tôi không thấy trong các câu trả lời:

Hầu hết các mối hàn trên cuộn có từ thông trong lõi. Thông lượng này có thể bằng 45% dây hàn theo khối lượng, và bị đốt cháy như là một phần của hoạt động hàn. Thông lượng linh hoạt hơn nhiều so với kim loại, do đó lượng kim loại thực trong dây hàn thực sự ít hơn trọng lượng cơ bản, do đó làm cho dây tổng thể linh hoạt hơn.

Mục đích của từ thông là làm sạch các bề mặt được hàn và là chất chúng ta thấy bị cháy trong quá trình hàn.

Tôi sẽ đi ra ngoài ở đây và nói rằng có một mối quan hệ cơ bản giữa cấu trúc tinh thể kim loại của vật hàn và đó là hiệu suất cơ học. Bài viết này nói rằng:

TRỪU TƯỢNG

Với sự gia tăng liên tục của mật độ tích hợp trong thiết bị điện tử, kích thước của các kết nối cho các thành phần điện tử đã được thu nhỏ đến một tỷ lệ tương đương với các cấu trúc tinh thể của chúng. Ví dụ, một mối hàn SnAgCu trong gói chip lật chỉ có thể chứa một hoặc một vài hạt. Trong trường hợp này, hành vi cơ học của khớp vi mô dự kiến ​​sẽ chuyển từ dạng đa tinh thể sang dạng đơn tinh thể.