ข่าวอุตสาหกรรม

แบ่งปันข้อมูลอุตสาหกรรม ความรู้ด้านกระบวนการ เผยแพร่ข้อมูลอัปเดตระดับองค์กร และเนื้อหาโดยละเอียดเกี่ยวกับเทคนิคการบัดกรี

ข่าว
ข่าวอุตสาหกรรม

กฎการสร้างตะกรันออกไซด์ของแท่งบัดกรี

เมื่อแท่งโลหะบัดกรีหลอมเหลวสัมผัสกับอากาศโดยรอบในระหว่างการบัดกรีด้วยคลื่นหรือการเก็บหม้อ ออกซิเจนจะทำปฏิกิริยาอย่างรวดเร็วกับดีบุก ตะกั่ว และองค์ประกอบออกฤทธิ์อื่นๆ ที่พื้นผิวของเหลว ทำให้เกิดฟิล์มออกไซด์ที่เปราะและไม่เปียกซึ่งจะข้นอย่างต่อเนื่อง เว้นแต่จะหยุดชะงักทางกลไกหรือระงับทางเคมี อัตราการเกิดตะกรันออกไซด์จะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณที่สูงกว่า 250°C โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออุณหภูมิอ่างบัดกรีสูงกว่า 275°C สำหรับ Sn63/Pb37 หรือ 265°C สำหรับ SAC305 เนื่องจากพลังงานความร้อนที่สูงขึ้นจะช่วยเร่งการแพร่กระจายของอะตอมและจลนศาสตร์ของออกซิเดชันระหว่างผิว ขณะเดียวกันก็ลดแรงตึงผิวและส่งเสริมการรวมตัวของออกไซด์ให้กลายเป็นกระจุกตะกรันที่ลอยอยู่ ในขณะที่แท่งโลหะบัดกรีละลายและหมุนเวียนในหม้อบัดกรีแบบคลื่น การตัดเชิงกลจากใบพัดปั๊มและการไหลของหัวฉีดจะทำให้เกิดความปั่นป่วนเฉพาะจุด ซึ่งแยกแผ่นออกไซด์ขนาดใหญ่ออกเป็นอนุภาคที่ละเอียดกว่า แต่การปั่นป่วนมากเกินไปยังดึงออกซิเจนในชั้นบรรยากาศเข้าไปในการหลอมละลายจำนวนมาก ซึ่งส่งผลให้ผลผลิตออกไซด์รวมต่อหน่วยเวลาเพิ่มขึ้น

รูปทรงและมุมของกลไกการป้อนแท่งโลหะบัดกรีส่งผลโดยตรงต่อพฤติกรรมการสะสมตะกรัน เนื่องจากการแช่ที่ไม่สม่ำเสมอหรือมุมเข้าที่เอียงทำให้เกิดการก่อตัวของวงเดือนที่ไม่สมมาตร และสร้างโซนนิ่งที่ชั้นออกไซด์รวมตัวกันโดยไม่หยุดชะงัก ในขณะที่การแทรกตรงกลางในแนวตั้งทำให้มั่นใจได้ว่าเปียกสม่ำเสมอ และลดความร้อนสูงเกินไปเฉพาะที่ในส่วนต่อประสานระหว่างของแข็งและของเหลว ระดับความชื้นที่สูงกว่า 60% RH เร่งการเจริญเติบโตของตะกรันอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากไอน้ำแยกตัวที่อุณหภูมิสูงเพื่อจ่ายออกซิเจนปฏิกิริยาและอนุมูลไฮโดรเจนเพิ่มเติมที่โจมตีอะตอมของโลหะในเชิงรุกมากกว่าอากาศแห้งเพียงอย่างเดียว และผลกระทบนี้จะเด่นชัดเป็นพิเศษเมื่อแท่งบัดกรีที่นำกลับมาใช้ใหม่มีฟลักซ์ตกค้างหรือสารปนเปื้อนคลอไรด์จากกระบวนการประกอบก่อนหน้านี้ องค์ประกอบของโลหะผสมมีบทบาทชี้ขาด เนื่องจากแท่งโลหะบัดกรีที่มีพลวง บิสมัท หรือเงินแสดงการเกิดนิวเคลียสของออกไซด์เริ่มต้นช้าลงเนื่องจากพลังงานพื้นผิวต่ำกว่า แต่ผลิตตะกรันที่หนาแน่นและเหนียวแน่นมากขึ้นเมื่อก่อตัวขึ้น ในขณะที่ดีบุกบริสุทธิ์หรือโลหะผสมดีบุกสูงออกซิไดซ์เร็วขึ้น แต่สร้างฟิล์มพื้นผิวที่หลุดร่อนและหลุดร่อนได้ง่ายขึ้น

ผู้ปฏิบัติงานจะต้องปรับความถี่ในการกำจัดตะกรันโดยอาศัยการสังเกตพื้นผิวพื้นผิวแบบเรียลไทม์ ไม่ใช่ช่วงเวลาที่คงที่ เนื่องจากพื้นผิวหลอมเหลวที่มันวาวเหมือนกระจกบ่งบอกถึงการครอบคลุมของออกไซด์น้อยที่สุดและสภาวะที่เสถียร ในขณะที่ลักษณะที่หมองคล้ำ เคลือบด้าน หรือมีจุดจะส่งสัญญาณการสะสมของออกไซด์อย่างรวดเร็วโดยต้องมีการลอกออกทันที และการหน่วงเวลาการดำเนินการที่เกินกว่าเกณฑ์ที่มองเห็นได้นี้จะทำให้ออกไซด์ของพื้นผิวใต้เกิดนิวเคลียสและฝังอยู่ภายในการหลอม ความสามารถในการบัดกรีที่ลดลงแม้จะเอาตะกรันที่พื้นผิวออกแล้วก็ตาม การอุ่นแท่งบัดกรีที่เข้ามาที่อุณหภูมิ 100–150°C ก่อนการแช่จะช่วยลดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน และป้องกันการระเบิดขนาดเล็กที่เกิดจากการควบแน่นเฉพาะจุด ซึ่งกระจายเศษออกไซด์ลึกเข้าไปในอ่าง และการใช้ไนโตรเจนที่ห่อหุ้มที่ความเข้มข้นของออกซิเจนต่ำกว่า 100 PPM สามารถระงับการสร้างตะกรันได้กว่า 70% เมื่อเทียบกับการทำงานของอากาศโดยรอบ แม้ว่าประโยชน์นี้จะลดลงอย่างรวดเร็วหากการไหลของไนโตรเจนขาดการครอบคลุมที่สม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิวบัดกรีทั้งหมด หรือหากมีการรั่วไหล การแทรกซึมของอากาศที่ไม่สามารถควบคุมได้ใกล้กับยอดคลื่น เครื่องมือฉาบผิวจะต้องรักษาความเอียงไปข้างหน้า 15–25° อย่างสม่ำเสมอโดยสัมพันธ์กับพื้นผิวที่หลอมละลายเพื่อยกตะกรันโดยไม่ต้องจุ่มลงไปใหม่ และการลากใบมีดช้าเกินไปทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันใหม่ของโลหะที่เพิ่งเปิดออก ในขณะที่เคลื่อนที่เร็วเกินไปจะทิ้งม่านออกไซด์บางๆ ไว้ซึ่งต่อมารวมตัวกันเป็นแผ่นที่มีปัญหา

การมีอยู่ของสารเติมแต่งที่ช่วยลดตะกรัน เช่น ฟอสฟอรัสหรือเจอร์เมเนียมในแท่งบัดกรีแบบพิเศษบางชนิดจะเปลี่ยนแปลงโครงสร้างผลึกของชั้นออกไซด์ ทำให้เกาะติดน้อยลงและมีความเปราะมากขึ้น แต่องค์ประกอบเหล่านี้ยังลดจุดหลอมเหลวลงเล็กน้อย และอาจส่งผลต่อเสถียรภาพทางความร้อนในระยะยาวของอ่าง ดังนั้น การใช้งานจึงต้องมีคุณสมบัติผู้จำหน่ายที่เข้มงวดและสามารถตรวจสอบย้อนกลับเป็นชุดได้ แท่งบัดกรีที่รีไซเคิลซึ่งรวบรวมจากกะครั้งก่อนจะต้องได้รับการตรวจสอบด้วยสายตาเพื่อดูการเปลี่ยนสี รูพรุน หรือมีคราบชอล์กก่อนที่จะนำกลับมาใช้ใหม่ เนื่องจากพื้นผิวที่ถูกออกซิไดซ์ทำหน้าที่เป็นจุดเกิดนิวเคลียสที่กระตุ้นการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติมเมื่อทำการหลอมใหม่ และแม้แต่เศษเหล็กที่ถูกออกซิไดซ์อย่างหนักในปริมาณเล็กน้อยก็สามารถเพิ่มผลผลิตตะกรันโดยรวมได้ 15–20% ในหม้อมาตรฐานขนาด 500 กิโลกรัมภายในสองชั่วโมงของการทำงาน ความเสถียรของอุณหภูมิมีความสำคัญมากกว่าค่าที่ตั้งไว้สัมบูรณ์ เนื่องจากความผันผวนที่เกิน ±3°C ในระหว่างการทำงานในสภาวะคงตัวทำให้เกิดวงจรการขยายตัวและการหดตัวซ้ำๆ ที่พื้นผิวหลอมเหลว ทำให้เกิดการแตกร้าวของฟิล์มออกไซด์ที่พึ่งเกิดใหม่ และส่งผลให้โลหะสดเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันที่เกิดขึ้นใหม่ ซึ่งจะเพิ่มปริมาตรของตะกรันอย่างไม่เป็นสัดส่วนเมื่อเปรียบเทียบกับสภาวะอุณหภูมิคงที่ที่ค่าเฉลี่ยเท่าเดิม

บทความที่เกี่ยวข้อง

กลับไปที่รายการ

สินค้าแนะนำ

LFP-5RNTT-305 สารบัดกรีอุณหภูมิสูงไร้สารฮาโลเจน ไร้สารตะกั่ว

LFP-5RNTT-305 สารบัดกรีอุณหภูมิสูงไร้สารฮาโลเจน ไร้สารตะกั่ว

LFP-JJY5RNTT-305 สารบัดกรีอุณหภูมิสูงไร้สารฮาโลเจนไร้สารตะกั่วใช้มาตรฐาน Sn96.5Ag3.0Cu0.5

LFP-5RTS-305 สารบัดกรีอุณหภูมิสูงไร้สารฮาโลเจน ไร้สารตะกั่ว

LFP-5RTS-305 สารบัดกรีอุณหภูมิสูงไร้สารฮาโลเจน ไร้สารตะกั่ว

LFP-JJY5RTS-305T3 QFN ปลอดสารฮาโลเจน ตะกั่วบัดกรีอุณหภูมิสูงเฉพาะ ผลิตจากอุณหภูมิต่ำ

LFP-5RR-305 Zero-Halogen REACH ตะกั่วบัดกรีอุณหภูมิสูงไร้สารตะกั่ว

LFP-5RR-305 Zero-Halogen REACH ตะกั่วบัดกรีอุณหภูมิสูงไร้สารตะกั่ว

LFP-JJY5RR-305 สารบัดกรีอุณหภูมิสูงปราศจากฮาโลเจนไร้สารตะกั่วสำหรับหลอดไฟรถยนต์โดยเฉพาะผลิตขึ้น