Lehim Nedir ? Lehim Çeşitleri Nelerdir ?

Lehim Nedir ? Lehim Çeşitleri Nelerdir ?

24 Ekim 2018 Kapalı Yazar: admin

Lehim Tanımı

Lehim, metallerin ergime derecelerinin altında bir sıcaklıkta, kullanılan ek telinin ergiyerek birleşme alanına yayılması ile yapılan birleştirme türüdür.

Sert Lehim



Sert Lehim

Sert Lehimleme

Isı altında yapılan birleştirme yöntemlerinde parçalara uygulanan ısı değişik etkiler gösterir. Özellikle yapılan işlem kaynaklı bir birleştirme ise, birleştirilecek iş parçaları sıvı hale gelinceye kadar ısı uygulaması sürdürülür. Sıvı hale gelmiş olan gereç ergimiş olur. Bu gereç üzerinde çoğu zaman olumlu neticeler vermez. Çünkü ergitme ortamına yani sıvı hale getirilmiş gerece uygulanan ısı, iç yapısında bulunan alaşım elementleriyle alaşım oluşturan metallerin yok olmadan yüksek sıcaklıklar ergime ısısına kadar ısı uygulanan gerecin kristal yapısında da önemli değişikliklere yol açar. Bunların oluşması istenmeyen iş parçalarına lehimli birleştirme yapılır. Lehimleme işleminin yapılmasına neden olan son gerekçe ise, ısının gereç üzerinde fiziksel bozukluklara yol açmasıdır. Bilindiği üzere ısı uygulanan gereçler biçim değişiklikleriyle sonuçlanan etkiler gösterirler. Bu durum özellikle küçük parçalarda daha bariz bir biçimde ortaya çıkar. Tüm bu saymaya çalıştıklarımız lehimli birleştirme yapılması için birer gerekçedir. Şimdi bunları maddeler halinde açığa çıkaralım.

Lehim İşlemi Gerekçeleri

Lehim Nedeni

Lehimleme Nedenleri

Ergime derecelerine kadar ısıtılan gereçte kimyasal değişimler söz konusudur.

Aynı gerekçeler ile gereç üzerinde fiziksel değişimler meydana gelmektedir.

Isı, gereç içerisinde bulunan alaşım elementleri ya da metallerin yok olmasına neden olur.

Şunu kabul etmek gerek ki; endüstrinin ihtiyaçları bitmek tükenmek bilmez. Çünkü endüstri diye adlandırdığımız hammaddeleri işlenmiş duruma getirmek için uygulanan eylemlerin ve bu eylemleri uygulamak için kullanılan araçların tümü çok geniş kapsamlı olarak düşünülmelidir. Lehim bu çok geniş uygulama alanında yerini kolaylıkla bulmaktadır. Genel olarak lehimin endüstride sık kullanılma nedenleri şu şekilde sıralanabilir;

  • Kaynatılması ekonomik ve pratik olmayan metallerin birleştirilmesi,
  • İç yapısında bulunan alaşım elementleri nedeniyle kaynaklı birleştirilmesi mümkün olmayan gereçlerin birleştirilmesi,
  • Diğer birleştirilme yöntemlerinin mümkün olmayacak oranda küçük olan iş parçalarının birleştirilmesi,
  • Özellikle elektrik ve elektronik endüstrisi, bu sayılanlara çok uymakta, bu nedenle de söz konusu alanlarda daha çok kullanılmaktadır.

Lehimleme Nedir ?

Bazı istisnalar dışında tüm birleştirme yöntemlerinde birer ek parçaya gereksinim vardır. Birleştirmeyi vidalı yapacak iseniz bu ek parça bir cıvatadır. Pimli birleştirmelerde pim, gupilya, ek parçanız olacaktır. Elektrik ark kaynağında elektrot olan ek parçanız, oksi – gaz kaynağında kaynak teli ya da kaynak çubuğu olacaktır. Lehim de ek teller aracılığıyla yapılan bir birleştirme şeklini oluşturur. Lehim yapımı sırasında oluşturulan ısı aracılığıyla bu ek tel ergitilir ve gerekli ortam sağlandıktan sonra ergimiş haldeki ek telin yardımıyla birleşme sağlanır. İş parçası ise ergimez. Buradan yola çıkarak lehimin tanımına ulaşmak mümkündür.

Lehimleme Çeşitleri



Lehimler, yumuşak ve sert olmak üzere iki ana grup içerisinde toplanır ve metallerin birleştirilmesinde kullanılan yöntemlerdir. Sert lehim ile yumuşak lehimi birbirinden ayıran ek tellerinin ergime sıcaklığı dolayısıyla da ek telleridir. Örneğin sert lehim yaklaşık 400°C ve üstü ile 320°C arasında yapılır. Yumuşak lehimlemenin değişik sıcaklıklar altında yapılmasının temel nedeni, ergime meydana gelen ek tellerin, bileşimleridir. Eğer yumuşak lehimlemede kullanılan tel, % 10 kalay, % 90 kurşundan meydana gelen bir alaşım ise, lehim ortamındaki sıcaklık yaklaşık 320°C olaraktır. Kalay ve kurşun bileşimleri aynı olan lehim çubuklarıyla yapılan sehim sıcaklığı ise, 200°C olarak belirlenebilir. Bu nedenle lehimde kullanılan çubuklar, bir noktada kullanılmaz. Çünkü yumuşak lehimli birleştirmenin çekme dayanımı azdır. Bunun yanında, lehimleme birleştirme sıcaklığı ile lehim çubuğunun ergime sıcaklığı ya da buna yakın ısı altındaki ortamlarda yapılacak iş parçaları, yumuşak lehim ile birleştirilmez. Bu durumda yumuşak lehimli birleştirme yapılmayacak yerleri şu şekilde belirlemek mümkündür;

Yüksek dayanım gerektiren yerlerde

Lehim çubuğu ile birleştirme sıcaklığına yakın çalışma sıcaklığı bulunan iş parçalarının birleştirilmesinde lehimli birleştirmeler kullanılmaz.

Lehimlerde birleştirme ısısı oldukça düşük tutulur. Böylece ergime derecelerine yakın değerlerde tutulan kaynak ısısının, parçalar üzerinde gösterdiği olumsuz etkiler, uzaklaştırılmış olmaktadır. İster sert, ister yumuşak lehimleme işlemi olsun, temel prensip olarak, işlem sırasında birleştirme yapılacak parçalar, kesinlikle ergime derecelerindeki sıcaklıklara ulaşamazlar. Yani birleşecek parçalar ergimezler. Ancak; bunun yanında, kullanılan ek teller ergir ve birleşme ortamını bunlar sağlar.

Sert Lehimleme

sert lehimleme

sert lehimleme

Alçak sıcaklıklarda yapılan kaynak olarak da anılan sert lehimleme, adından anlaşılacağı üzere bir lehim türüdür. Lehim, yumuşak ve sert olmak üzere iki ana grup içerisinde toplanır ve metallerin birleştirilmesinde kullanılan yöntemlerdir. Sert lehim ile yumuşak lehimi birbirinden ayıran, ek tellerinin ergime sıcaklığı , dolayısıyla da ek telleridir.

Isı altında yapılan diğer kaynaklı birleştirme şekillerinden ayrılan en önemli özellikleri; birleştirilecek parçalara uygulanan ısının, ergime derecelerinin altında olmasıdır. Örneğin; şu ana kadar oksi-gaz kaynağı adı altında gördüğünüz kaynaklı birleştirmelerin büyük çoğunluğunda metalleri kaynaklı olarak birbirine birleştirmek için uygulanan ısı, ergime dereceleri yakınlarındaydı. Lehimlerde ise, birleştirme ısısı oldukça düşük tutulmaktadır. Böylece ergime derecelerine yakın değerlerde tutulan kaynak ısısının parçalar üzerinde gösterdiği olumsuz etkiler, uzaklaştırılmış olmaktadır. İster sert, ister yumuşak lehimleme işlemi olsun, temel prensip olarak, işlem sırasında birleştirme yapılacak parçalar, kesinlikle ergime derecelerindeki sıcaklıklara ulaşamazlar. Yani birleşecek parçalar ergimez. Ancak kullanılan ek teller ergir ve birleşme ortamını bunlar sağlar.

Lehim Çubuklarını Temel Bileşene Göre Sınıflandırma
lehimleme çubukları

lehimleme çubukları

Bileşenlerinden birinin oranı % 50’yi geçtiği sert lehim çubuklarıdır. Aynı miktarda birkaç bileşen içeren çubuklarda iki ya da üç bileşene göre adlandırılır. Bu sınıflandırma içinde ele alınan çubuklar şu şekilde gruplanır;

  • Gümüş alaşımlı
  • Alüminyum Silisyum alaşımlı
  • Bakır fosfor alaşımlı
  • Altın alaşımlı
  • Magnezyum alaşımlı
  • Bakır ve bakır – çinko alaşımlı
  • Nikel alaşımlı
Temizleme Gücüne Göre Sınıflandırma

Bazı sert lehim çubukları, temizleyici olarak da görev almaktadır. İç yapılarında bulunan lityum, potasyum, sodyum, fosfor, cesium ve bor gibi elementler sayesinde işlevlerini yerine getirirler. Bu elementler, çubuğun birleştirilecek gereç üzerinde yayılıp onu ıslatmasında yardımcı olurlar. Çubuk iç yapısında bulunan bu tür elementlerin, parça yüzeyinde oluşan oksitleri uzaklaştırabilecek yapıda ve ergime derecelerinin ise sert lehim sıcaklığından düşük olması gerekir.

Ergime Alanına Göre Sınıflandırma

Sert lehimde kullanılan çubuğun, hangi sıcaklık değerleri içerisinde ergidiği önemlidir. Bu alan ne kadar dar olursa çubuğun sert lehimleme aralığı içinde yayılıp akma kabiliyeti üstün olacağından, birleştirme işlemi de o kadar başarılı sonuçlanacaktır.

Lehim Çubuğunun Ergime Derecesine Göre Sınıflandırma

Bu grup içerisinde ele alınan çubuklar tamamen ya da kısmen ergime derecelerine göre sınıflandırılırlar. Çubuk içerisine eklenen elementler sayesinde çubuğun ergimeye karşı dayanım göstermesi sağlanır. Böylece homojen olmayan, bir kısmı ergiyebilen ve kompozit olarak adlandırılan sert lehim çubukları oluşturulmuştur.

Görüldüğü gibi bir çok seçenek içerisinden, sert lehimleme yapımı için değişik alternatifler seçilebilir. Çok hassas işlemler için üretici firmaların önerileri dikkate alınmalıdır. Bunun yanında genel olarak, sert lehim çubuklarında aranılan özellikleri sıralamak da mümkündür.

Sert Lehim İşlemlerinde Kullanılan Ek Tellerde Aranılan Özellikler

  • Ek telleri, gereçlerin yüzeyine eşit olarak yayılma özelliğine sahip olmalıdır.
  • İyi bir ergitme yapmalı ve yüzeyde tam birleşmeyi gerçekleştirmelidir.
  • Telin ergime sıcaklığı, birleştirilen gereçlerin ergime sıcaklığından daima düşük olmalıdır.

Yumuşak Lehim

soğuk lehimleme

soğuk lehimleme

Yumuşak lehimleme işleminde genellikle kurşun ve kalayın yapmış olduğu alaşım; kaynak teli ya da çubuğu olarak kullanılmaktadır. Bunlar, yuvarlak çubuk, ince plaka, dolu tel, üzeri pasta örtülü tel, çember ve pasta biçiminde yapılarak, üreticiler tarafından piyasaya sürülür. Ayrıca çok hassas olmayan işler için kullanılacak lehim çubukları atölye ortamlarında da üretilebilir. Lehimleme çubuklarının yapımında kullanılan kalay ve kurşunun ergime derecelerinin düşük olması üretilmelerini kolaylaştırmaktadır.

Kalay ve kurşun metallerinin lehimleme çubuğu olarak kullanılmasının ana nedeni; birdenbire erimemek gibi bir özelliklerinin olmasıdır. Yani; lehimleme alaşımı önce hamurlaşır, daha sonra koyu bir sıvı halini alır ve ancak sıcaklık belli bir değere çıktığı zaman akışkan hale gelir. İçerisinde %65 kalay ile %35 oranında kurşun bulunanlar dışında kalan tüm yumuşak lehim çubuklarında bu özellik görülmektedir.

Lehimleme çubuklarının bileşimindeki fazla kalay, istenilen oranda yüzeysel yayılma yapmamaktadır. Bu açıdan lehim çubuğunun oluşturulmasında kalay oranı dikkatlice ayarlanmalıdır ve yapılacak birleştirmenin niteliğine göre kalay yüzdesinde değişikliklere gitmek yararlı olur. Diğer yandan kalay kurşuna nazaran pahalı bir metaldir. Bu nedenle az kalay alaşımlı lehimler ekonomik olduğundan büyük hacimli lehimleme işlemleri az kalaylı lehim çubuklarıyla yapılmaktadır.

Yumuşak lehimlemede çok sık karşımıza çıkmalarına rağmen, değişik amaçlı üretilmiş çubuklar da bulunmaktadır. İç yapısında kalaydan başka antimuan bulunan çubuklar yiyecek maddelerinin korunduğu metalik kapların lehimlenmesi için uygundur. Bunun sebebi olarak, kurşun metalinin zehirleyici etkisinin insan sağlığı açısından yiyecek kaplarında kullanılmaması gösterilebilir. Ayrıca, kalay-çinko alaşımlarından üretilmiş yumuşak lehimleme çubukları, ısı ve dayanım gerektiren yerlerde kullanılabilir.

Lehimleme Uygulaması

lehim yapılması

lehimleme yapılması

İyi bir lehimleme işleminin gerçekleşmesi için gerekli şartlar oluşturulduğu takdirde lehimlemenin iyi netice vermemesi için hiçbir neden kalmaz. Temizlik, lehimleme esnasında oksit tabakasının oluşumunu önlemek, uygun sıcaklık değerlerinin lehim yapılacak alana uygulanması ve lehim gerecinin katılaşması esnasında hareket ettirilmemesi gibi gerekli şartlar oluşturulduktan sonra, lehim olayı aşağıdaki aşamalar dahilinde gerçekleşir.

  • Sıvılaşma : İyice temizlenmiş iş parçalarına uygun ısı tatbik edilecek olursa, lehim teli ergir ve süratle birleştirilecek parçaların yüzeylerinde sıvılaşmaya başlar.
  • Akıtma : Sıvılaşmanın ardından lehim sıcaklığına gelmiş bütün iş parçası yüzeyinde lehim teli parça tarafından emilircesine yayılarak akar. Bu akma sırasında temizleyici özelliği olan maddeleri lehim teli iter.
  • Tutma : Tüm bunlar olurken, iş parçası katı haldedir. Lehimleme telinin oluşturduğu sıvı o kadar ince bir yapıya sahiptir ki, katı haldeki iş parçasının iç kısmına girer ve oralara tutunur. İşlem bitiminde soğuyan lehimleme alanının sürekli olarak birleşmesi sağlanmış olur.

İki Parçanın Lehimleme Aşamaları

Lehimli birleştirme yapılacak iş parçalarının lehimleme alanları temizlenir. Bu temizleme yüzeylerin kir tabakalarına bağlı olarak mekanik ve kimyasal maddeler kullanılarak yapılır.

  • Gerekirse havya ucu da temizlenir.
  • İş parçalarının boyutlarıyla orantılı büyüklükte havya seçimi yapılır.
  • Lehimleme için gerekli olan lehim çubuğu belirlenir.
  • Havyanın ısınması sağlanır.
  • Havya ucu kalaylanır.

Havya ucuna bir miktar lehimleme alaşımı sürülür. Havyanın ısısıyla lehimleme alaşımı ergir ve kalaylanmış havya ucuna lehimleme alaşımı yayılır. Havya ucundaki lehimleme alaşımı yere akmayacak miktarda olması yararlı olur. Gereğinden fazla lehimleme alaşımı verilen havya ucu fazla miktardaki alaşımının tutunmasına olanak vermez.

İş parçalarının lehimlenecek alanları havya aracılığıyla bir miktar lehim alaşımı yayılması sağlanır.

Lehimli birleştirme yapılacak iş parçası alanları işlem sıcaklığına havya aracılığıyla çıkarılır. Gerektiği miktarda bu alana alaşım ilave edilir.

Daha önceden belirlenmiş kısımlara iş parçaları konulur ve iki parçanın istenilen şekilde birleşmesi sağlanır. İyi temizlenmiş iş parçaları bu aşamada birbirine tutunur.

Birleşme alanının lehimleme alaşımı ile kaplandığından olunduktan sonra havya iş parçalarından uzaklaştırılır.

Bundan sonra iş parçasının titreşime uğramaması sağlanır ve soğumaya bırakılır.

Gerekirse lehimleme ek yeri temizlenir.

Lehimleme yerlerinin kontrolü yapılır.

 

Kaynak ile ilgili yazımız için aşağıdaki bağlantıyı inceleyebilirsiniz.

https://www.metalurjimalzeme.net/kaynak-nedir/

Lehimleme ile ilgili faydalı bir video için aşağıdaki bağlantıyı inceleyebilirsiniz.

https://www.youtube.com/watch?v=BLfXXRfRIzY

 

Please follow and like us: