Como o fluxo funciona, quimicamente, e quais são os produtos?

Usualmente, a solda eletrônica vem com um núcleo de fluxo embutido. Entre as soldas que tenho, tenho uma solda de prata / estanho com um núcleo de fluxo "F-SW-21" (ISO 9454-1: 3.1.1, que é cloreto de zinco e / ou cloreto de amônio) e um chumbo / solda de estanho com núcleo de fluxo de resina.

Até onde eu sei, esses fluxos existem para "quebrar" as camadas de óxido nas superfícies metálicas. Mas como isso funciona quimicamente? Quais são os produtos dessa reação e para onde eles vão? Estou me perguntando especialmente sobre os vazios que podem se formar dentro da solda: são principalmente devido ao fluxo gasoso que simplesmente ferveu devido à alta temperatura ou são produtos gasosos de uma reação química?

O fluxo consiste em quatro componentes principais.

1. Ativadores - produtos químicos que dissolvem os óxidos metálicos.
2. Veículos - produtos químicos tolerantes a altas temperaturas na forma de líquidos ou sólidos com um ponto de fusão adequado. Eles atuam como uma barreira de oxigênio para proteger a superfície do metal quente contra a oxidação, dissolver os produtos de reação de ativadores e óxidos e levá-los para longe da superfície do metal, além de ajudar na transferência de calor. Um "veículo" comum na soldagem eletrônica é resina.
3. Solventes - adicionados para auxiliar no processamento e deposição da junta de solda. A remoção incompleta do solvente leva à evaporação e respingos de partículas de solda ou solda derretida.
4. Aditivos - Os aditivos podem ser inibidores de corrosão, estabilizadores, antioxidantes, espessantes e corantes.

Resposta curta: O fluxo remove a oxidação, ajuda na transferência de calor, limpa e prepara a junta para aceitar a solda e promove um fluxo uniforme de solda.

http://en.wikipedia.org/wiki/Flux_(metallurgy)

Muitos fluxos diferentes contêm halogenetos metálicosque são metais combinados com halogênios. Halogênios são um grupo na tabela periódica que consiste em cinco elementos quimicamente relacionados: flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br), iodo (I) e astatina (At). Esses halogenetos são os ativadores. Como o fluxo tem um baixo ponto de fusão, ele se liquefaz antes da solda solidificar. Os iodetos metálicos geralmente promovem a corrosão, o que ajudará na dissolução do óxido, permitindo que o contaminante flua para longe da junta. Então a solda fluirá para dentro da junta, formando uma forte ligação que realmente se funde com os metais envolvidos. É por isso que metais como chumbo e estanho são usados ​​para soldar metais como cobre, porque formam uma ligação com o metal que cria uma fina camada de liga metálica. Não acredito que existam "produtos" dessa reação. Havia um ditado em Química que aprendi uma vez "

Não pude pesquisar "vazios" na solda. Na minha experiência, isso se deve à soldagem com temperaturas extremamente altas. O ponto de fusão do chumbo é de cerca de 621 graus Fahrenheit. Se o seu ferro estiver muito quente, ele pode superaquecer o chumbo e fazer com que ele "exploda" ou saia da junta. Talvez isso seja uma causa de vazios. Além disso, se o material que está sendo soldado estiver muito sujo, poderá causar a retenção de contaminantes sob a solda que os solventes no fluxo não conseguem limpar. O que, como mencionado acima, pode causar respingos e ebulição das partículas de solda que podem causar os "vazios".

O "fluxo" é um termo muito amplo. No caso do processo de solda, o fluxo funciona de duas maneiras:

1. Limpeza : Usando alguma reação química, eles removem os óxidos da superfície do metal e, dessa maneira, melhoram a umectação do metal com a solda derretida. Geralmente, alguns ácidos são usados ​​para limpar a oxidação. No caso da resina, estes são ácidos de resina de moléculas altas, que se tornam ativos apenas na forma líquida e em altas temperaturas.

2. Proteção : O fluxo líquido protege a superfície da reação com o oxigênio durante o processo de solda. Observe que a solda líquida afunda no fluxo e molha a superfície sem contato com o ar.

Nota 1 : Os fluxos de cloreto de zinco e / ou cloreto de amônio mencionados na pergunta são ativos demais para serem utilizados na soldagem de dispositivos eletrônicos.

Esta é uma pergunta muito boa! TODOS os fluxos ao longo da soldagem, brasagem, solda e até a produção de metais funcionam com todo tipo de mágica em diferentes estágios de seus processos.

1. Os óxidos estão no caminho dos seus metais aos quais você deseja se juntar. O fluxo corta (limpa) essa camada. Se os metais são eutéticos: você pode ligá-los - mas NÃO aos óxidos ou por meio deles! O fluxo é um solvente. Ativado (cáustico / alquilina / ácido) - ou não.

2. É necessário um catalisador para os dois metais trocarem elétrons e formarem uma ligação. À temperatura, o fluxo prevê isso.

3. É necessário um envelope protetor para manter o ar / oxigênio fora do (s) metal (s) quando estiver na temperatura e no estado de fusão / colagem. O fluxo atua como um escudo para o processo - uma camada entre o ar e o metal enquanto o metal é fundido - em seu estado mais vulnerável.

4. O fluxo também é como espuma de sabão. Um surfactante. Elevando e flutuando para fora quaisquer impurezas. Sem fluxo - as impurezas não têm motivos ou meios para se afastar da área de trabalho.

Apreciando o que o fluxo faz; Eu fiz o meu. Gosto de mexer com minhas próprias fórmulas para diferentes necessidades. Aqui está o meu último lote:

• Resina de Pinheiro (é a seiva de uma árvore, destilada, aguarrás removida.)
• Álcool isopropílico a 99% - para fazer um líquido da resina.
• Ácido oxálico - pó branco - partes iguais de resina. Marceneiros descoram madeira com ele. É ácido fórmico com CO2. O ácido fórmico é o que as formigas fazem com suas trilhas de perfume e significam mordidas. Está nas folhas de ruibarbo. É o ácido carboxílico mais simples - o que a Hughes Aircraft pesquisou e achou ideal. Se eu usá-lo para limpar e colocar almofadas / traços fortemente corroídos em uma placa de circuito do iPhone ou MacBook - tenho que limpá-lo muito rapidamente! Ele comeu uma almofada pela primeira vez porque eu deixei descansar por 20 segundos. Funciona! Eu preciso adicionar menos.
• Glicerina - comprei na Walgreens. AfriKare era a marca registrada. É 100% puro. Coisas simples. Ajuda a resina a durar mais tempo antes que fique escura e alcatrão / sappy com o tempo no calor. Também ajuda a manter os ingredientes em solução.