Czy topniki lutownicze są niezbędne w procesie lutowania twardego?
Lutowanie twarde to proces łączenia elementów metalowych za pomocą specjalnego spoiwa. Dzięki tej technice można łączyć różnego rodzaju metale, tworząc wytrzymałe, szczelne i trwałe połączenie.
W lutowaniu bardzo ważny jest właściwy dobór odpowiedniego lutu, który swoimi właściwościami oraz temperaturą topnienia będzie opowiadał rodzajowi materiału, z jakiego stworzone są elementy lutowane. Jednak oprócz samego lutu i narzędzi potrzebnych do lutowania, bardzo ważną rolę odgrywa także topnik, który w większości przypadków jest niezbędny do uzyskania szczelnego i wytrzymałego połączenia. Czym są topniki lutownicze, do czego się ich używa oraz kiedy są niezbędne?
Czym są topniki lutownicze i w jakim celu się ich używa?
Topnik jest substancją ułatwiającą lutowanie poprzez chemiczne oczyszczanie łączonych elementów metalowych. W procesie lutowania na powierzchni materiałów może powstawać warstwa niemetalicznych związków. Dzieje się tak z powodu reakcji metalu z otaczającą go atmosferą. Intensywność tego procesu wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Powłoka powstająca w efekcie tej reakcji ma bardzo negatywny wpływ na topliwość lutu i znacząco utrudnia jego rozpływanie się na lutowanej powierzchni. Uniemożliwia to uzyskanie trwałej i szczelnej spoiny. Topnik dzięki swoim właściwościom usuwa warstwę niemetalicznych związków i utrzymuje miejsce połączenia w czystości podczas całego procesu lutowania. Topnik zapobiega również powstawaniu tlenków podczas lutowania.
Jak wybrać odpowiedni topnik lutowniczy?
Przy wyborze topnika bardzo ważne jest, aby miał on temperaturę topnienia niższą niż lut, natomiast jego temperatura parowania powinna być wyższa. Nie mniej ważna jest także stabilność składu chemicznego topnika, oraz jego właściwości. W przypadku wytrącania się poszczególnych składników substancji w momencie wzrostu temperatury, topnik nie będzie spełniał w pełni swojego zadania i połączenie utworzone w takich okolicznościach może nie być wystarczająco wytrzymałe i szczelne. Topnik używany do lutowania twardego powinien także przyciągać metal w mniejszym stopniu niż ciekły lut. Jeśli sytuacja będzie odwrotna może dojść do zanieczyszczenia powstałej spoiny, co będzie miało bardzo negatywny wpływ na jej wytrzymałość oraz trwałość. Bardzo ważne jest, aby po lutowaniu usunąć osad i pozostałości topnika, ponieważ ich pozostawienie może powodować korozję.
Składnikami topników są najczęściej: związki boru, proste fluorki, chlorki, fosforany, krzemiany i związki litu. Topniki mogą występować w dwóch wersjach jako osobna substancja lub w formie otuliny znajdującej się na lucie. Jako osobny produkt można znaleźć topniki w formie pasty lub proszku. W lutowaniu twardym częściej stosuje się topniki w proszku, jednak ich nakładanie jest zdecydowanie mniej precyzyjne od tych w formie pasty. Dlatego formę topnika należy dobierać do danej sytuacji. Luty otulone, które posiadają otulinę z topnika to zdecydowanie wygodniejsze i bezpieczniejsze rozwiązanie. Stosując tego typu luty, nie trzeba się zastanawiać nad wyborem odpowiedniego topnika i jego aplikowaniem, ponieważ jest on dostarczany wraz z lutem.
Czy stosowanie topnika jest niezbędne w każdym przypadku?
Topnik jest niezbędnym elementem tworzenia połączeń lutowanych przy użyciu większości lutów twardych. Istnieją jednak wyjątki, w przypadku których topnik nie jest potrzebny w celu uzyskania wytrzymałej spoiny. Topnika nie trzeba używać w przypadku stosowania lutów srebrnych otulonych, które posiadają topnik w formie otuliny. Podczas tworzenia spoiny tego typu lutem topnik podawany jest wraz z topieniem się lutu. Jest to bardzo wygodne rozwiązanie, które znacząco ułatwia i przyspiesza proces lutowania. Topnika nie trzeba używać także podczas lutowania stopów miedzi lutami miedziano-fosforowymi. Dzięki wzbogaceniu ich w fosfor nie jest konieczne stosowanie topnika w celu uzyskania trwałej spoiny. Należy jednak pamiętać, że topnik nie jest wymagany wyłącznie podczas tworzenia połączeń między elementami ze stopów miedzi przy użyciu lutów miedziano-fosforowych. W przypadku elementów z innych metali, stosując luty miedziano-fosforowe użycie topnika jest niezbędne w celu uzyskania odpowiednio wytrzymałej i szczelnej spoiny.
Topnika nie trzeba używać w przypadku stosowania lutów srebrnych otulonych, a także podczas lutowania stopów miedzi lutami miedziano-fosforowymi.
Topnik lutowniczy jest bardzo ważną substancją wykorzystywaną podczas procesu lutowania twardego. Dlatego warto wiedzieć, kiedy i jak należy go stosować, aby tworzone połączenia były trwałe i szczelne.
