Μόλυβδος & Κασσίτερος – Κράματα κόλλησης και μαλακά μέταλλα
Μαλακή κόλληση, σκληρή κόλληση και ο υπεύθυνος χειρισμός βαρέων μετάλλων
AI generated Ο μόλυβδος και ο κασσίτερος είναι μαλακά μέταλλα με χαμηλό σημείο τήξης, που χρησιμοποιούνται κυρίως ως κράματα κόλλησης και για ειδικές εφαρμογές όπως η προστασία από ακτινοβολία. Στη σύνδεση κυριαρχούν η μαλακή και η σκληρή κόλληση. Ο μόλυβδος είναι επιβλαβής για την υγεία και απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή.
Ο μόλυβδος και ο κασσίτερος είναι τα μαλακά μέταλλα ανάμεσα στα μη σιδηρούχα μέταλλα – χαμηλά σημεία τήξης, μαλακά, εύπλαστα. Τον κασσίτερο τον ξέρεις από την κόλληση και από το λευκοσίδηρο, τον μόλυβδο από την προστασία από ακτινοβολία, από τις μπαταρίες και από το περίβλημα καλωδίων. Και τα δύο σχεδόν δεν συγκολλούνται – ο τομέας τους είναι η κόλληση.
Η διαφορά που πρέπει να ξέρεις: η δουλεύει κάτω από 450 °C, η πάνω από αυτό. Τα μαλακά κράματα κόλλησης είναι παραδοσιακά μείγματα κασσίτερου-μολύβδου, σήμερα όλο και περισσότερο χωρίς μόλυβδο (κασσίτερος-άργυρος, κασσίτερος-χαλκός), επειδή ο μόλυβδος είναι επιβλαβής για την υγεία. Το κράμα κόλλησης λιώνει, ρέει στο διάκενο και ενώνει τα τεμάχια – η ένωση αντέχει μηχανικά λιγότερο από μια συγκόλληση, αλλά είναι απαλή για ευαίσθητα εξαρτήματα. Γι' αυτό κολλάς ηλεκτρονικά, ψυγεία, χάλκινους σωλήνες και λαμαρίνα ψευδαργύρου, αντί να τα συγκολλάς.
Δύο πράγματα αποφασίζουν στην κόλληση: η σωστή θερμοκρασία εργασίας και το κατάλληλο flux. Το flux αφαιρεί το , ώστε το κράμα κόλλησης να διαβρέχει – χωρίς flux το κράμα κόλλησης κυλά σε σφαίρες αντί να μπει στο διάκενο. Στην με κράματα αργύρου δημιουργούνται θερμοκρασίες 600–800 °C, αυτό είναι ήδη κοντά στη , αλλά το βασικό υλικό δεν λιώνει.
Το πιο σημαντικό σημείο με τον μόλυβδο είναι όμως η προστασία της υγείας. Ο μόλυβδος είναι τοξικός – συσσωρεύεται στον οργανισμό και βλάπτει τα νεύρα και την αιμοποίηση. Ατμοί μολύβδου δημιουργούνται ήδη σε θερμοκρασίες πολύ κάτω από το σημείο τήξης, και η σκόνη μολύβδου συσσωρεύεται σε εργαλεία και χέρια. Όταν δουλεύεις με μόλυβδο ισχύει: αναρρόφηση, γάντια, πλύσιμο χεριών, όχι φαγητό ή κάπνισμα στον χώρο εργασίας. Τα σύγχρονα κράματα κόλλησης χωρίς μόλυβδο σου κάνουν τη ζωή σαφώς πιο εύκολη.
Γιατί το ευτηκτικό κράμα κόλλησης ήταν το πρότυπο στα ηλεκτρονικά
Το κλασικό κράμα κόλλησης Sn63Pb37 λιώνει στους ακριβώς 183 °C — όχι σε ένα εύρος θερμοκρασίας, αλλά σε ένα σημείο. Αυτό λέγεται ευτηκτικό, και ακριβώς αυτό είναι το πλεονέκτημα: το κράμα κόλλησης περνά απότομα από στερεό σε υγρό και στερεοποιείται εξίσου απότομα, χωρίς πολτώδη ενδιάμεση φάση, στην οποία τα εξαρτήματα μπορούν να μετακινηθούν. Γι' αυτό ήταν για δεκαετίες το πρότυπο στα ηλεκτρονικά. Από την οδηγία RoHS ο μόλυβδος έχει σχεδόν εξοριστεί από εκεί — οι εναλλακτικές χωρίς μόλυβδο (κασσίτερος-άργυρος-χαλκός, SnAgCu) χρειάζονται λίγο υψηλότερη θερμοκρασία και περισσότερη προσοχή, αλλά δεν χρειάζονται το νευροτοξικό και αιμοτοξικό μέταλλο.