Lutowalność
Lutowalność podłoża jest miarą łatwości, z jaką można wykonać połączenie lutowane z tym materiałem. Dobra lutowność wymaga zwilżenia (mały kąt zwilżania) podłoża przez lut.
Z metali
Lutowność różni się w zależności od rodzaju omawianego stopu lutowniczego. Poniższe omówienie dotyczy tylko nieokreślonych lutów elektronicznych (które mogą obejmować stopy lutownicze zawierające ołów , obecnie zakazane w prawie wszystkich urządzeniach elektronicznych produkowanych lub sprzedawanych w UE ). Lutowalność przy użyciu stopów bezołowiowych może znacznie różnić się od lutowności przy użyciu stopów na bazie ołowiu.
Metale szlachetne mogą być łatwe do lutowania, ale mają kruche spoiny. Metale w kategorii dobre wymagają dużej ilości ciepła, dlatego utlenianie jest problemem. Aby temu zaradzić, strumień . W przypadku stali węglowej , stali niskostopowej , cynku i niklu obecność siarki tworzy kruche złącze; w celu zminimalizowania tego problemu stosuje się niższe temperatury. Tlenki na powierzchni aluminium powodują problemy z zwilżaniem i aby temu zapobiec, należy stosować specjalne lutowie z korozją galwaniczną . Stal nierdzewna i stal wysokostopowa mają niską lutowność, ponieważ pierwiastek stopowy chromu tworzy tlenki , które wymagają agresywnych topników. Jedynym sposobem na lutowanie ostatniej kategorii metali jest wstępne powlekanie ich metalem, który można lutować.
| Lutowalność | Metal | Uwagi |
|---|---|---|
| Doskonały |
Cyna Kadm Złoto Srebro Pallad Rod |
Metale szlachetne łatwo rozpuszczają się w lutach, powodując kruche połączenia. |
| Dobry |
Miedź Brąz Mosiądz Ołów Srebro niklowe Miedź berylowa |
Wysoka przewodność cieplna tych metali wymaga dużego wkładu ciepła podczas lutowania. Szybko się utlenia, dlatego należy użyć odpowiedniego topnika. |
| Sprawiedliwy |
Stal węglowa Stal niskostopowa Cynk Nikiel |
Połączenia lutowane stają się kruche w środowiskach bogatych w siarkę. Unikaj wyższych temperatur w obecności smarów (które zawierają siarkę). |
| Słaby |
Aluminium Brąz aluminiowy |
Twarde tlenki na powierzchni zapobiegają zwilżaniu (tworzenie warstw międzymetalicznych). Luty muszą być specjalnie dobrane, aby uniknąć problemów związanych z korozją galwaniczną. Luty cynowo-cynkowe okazały się niezawodne w łączeniu aluminium z aluminium i aluminium z miedzią. Najczęściej wymagają topnika i szczotkowania szczotką ze stali nierdzewnej w celu rozerwania powłoki tlenkowej w celu uzyskania odpowiedniego wiązania. |
| Trudny |
Stal wysokostopowa Stale nierdzewne |
Za dużo tlenku chromu. Powierzchnię należy oczyścić agresywnym topnikiem. |
| Bardzo trudne |
Żeliwo Chrom Tytan Tantal Magnez |
Może wymagać wstępnego powlekania lub wstępnego cynowania metalem nadającym się do lutowania lub będzie wymagać użycia specjalistycznego lutu. |
Badanie lutowności
zarówno ilościowe , jak i jakościowe testy lutowności. Dwie najpowszechniejsze metody testowania to metoda „zanurzania i patrzenia” oraz analiza równowagi zwilżania . W obu tych testach lutowane elementy ulegają przyspieszonemu starzeniu procesu przed testowaniem pod kątem lutowalności, aby wziąć pod uwagę czas, przez jaki komponent był przechowywany przed montażem do ostatecznego montażu. Metoda dip and look jest testem jakościowym. Jedna z jej form jest określona jako Mil-Std-883 Method 2003. Z drugiej strony, analiza równowagi zwilżania jest testem ilościowym, który mierzy siły zwilżania między stopionym lutem a badaną powierzchnią w funkcji czasu.