Cơ sở công nghệ điện tử: Kiến thức cơ bản về hàn

Kỹ năng sửa chữa thực hành · Quy trình hàn thiếc

I. Vật liệu và dụng cụ hàn thiếc

Vật liệu và dụng cụ hàn chì như hình 14-1, bao gồm dây hàn chì, nhựa thông, kẹp, súng hút chì, dây hút chì, kìm cắt, súng nhiệt, bảng mạch.

Hình 14-1 Vật liệu và dụng cụ hàn thiếc

(1) Hợp kim hàn

Khi chì và thiếc được nung chảy thành hợp kim (tức là hàn chì-thiếc), điểm nóng chảy của dây hàn (63% thiếc và 37% chì) là 183°C, phù hợp để hàn hầu hết các linh kiện điện tử, dây dẫn, thiết bị điện, v.v. Điểm hàn sau khi hàn có bề mặt sáng bóng, đầy đặn và tỷ lệ lỗi được giảm đáng kể. Nó có một loạt các ưu điểm mà chì và thiếc không có: điểm nóng chảy thấp, điểm nóng chảy của các hợp kim chì-thiếc có thành phần khác nhau đều thấp hơn điểm nóng chảy của chì và thiếc, thuận lợi cho hàn; độ bền cơ học cao, chống oxy hóa; sức căng bề mặt nhỏ, tăng cường tính lưu động của chất lỏng, thuận lợi cho việc hình thành mối nối đáng tin cậy khi hàn.

(2) Bút hàn điện

Máy hàn điện có thể được chia thành máy hàn điện kiểu gia nhiệt bên ngoài, máy hàn điện kiểu gia nhiệt bên trong, v.v.

1. Bàn ủi điện kiểu ngoài
Do đầu hàn được lắp đặt bên trong lõi hàn, nên được gọi là máy hàn điện kiểu gia nhiệt bên ngoài. Mỏ hàn điện kiểu ngoài có hiệu suất gia nhiệt thấp, tốc độ gia nhiệt chậm, thường phải gia nhiệt trước 3~5 phút mới có thể hàn. Kích thước của nó khá lớn, không thuận tiện khi hàn các thiết bị nhỏ. Công suất thường dùng của mỏ hàn điện kiểu ngoài là 25W, 45W, 75W, 100W, v.v. Công suất càng lớn, nhiệt độ đầu mỏ hàn càng cao.

2. Bút hàn điện kiểu nóng bên trong
Do lõi hàn được lắp đặt bên trong đầu hàn, nên loại hàn này được gọi là hàn điện kiểu nhiệt bên trong. Hàn điện kiểu nhiệt bên trong có tốc độ làm nóng nhanh, hiệu suất làm nóng cao, kích thước nhỏ gọn và giá thành rẻ. Do hiệu suất nhiệt cao, hàn điện kiểu nhiệt bên trong 20 W tương đương với hàn điện kiểu nhiệt bên ngoài khoảng 40 W. Công suất của các loại mỏ hàn điện nhiệt bên trong thông thường trên thị trường là 20W, 25W, 35W, 50W, trong đó 35W và 50W là phổ biến nhất.

II. Sử dụng và vận hành máy hàn điện

(1) Xử lý trước khi hàn

Xử lý trước khi hàn, thường có ba bước: “cạo”, “mạ” và “kiểm tra”:

1. “Scrape”:Trước khi hàn, cần làm sạch khu vực hàn. Công cụ thường được sử dụng là dao nhỏ và giấy nhám mịn để làm sạch chân mạch tích hợp và bảng mạch in, đồng thời giữ cho chân mạch luôn sạch sẽ. Đối với bảng mạch in tự chế, trước tiên nên dùng giấy nhám mịn để chà sáng bề mặt lá đồng, làm sạch bụi bẩn trên bảng mạch in, sau đó bôi dung dịch cồn nhựa thông, chất trợ hàn mới có thể sử dụng. Đối với dây dẫn hợp kim mạ vàng bạc, không được cạo lớp mạ, có thể dùng tẩy cao su để tẩy bụi bẩn trên bề mặt.
2. “Mạ”:Đó là quá trình mạ thiếc lên bề mặt đã được làm sạch của linh kiện. Cụ thể, người ta nhúng dung dịch cồn nhựa thông vào bề mặt hàn đã được làm sạch của linh kiện, sau đó ấn đầu hàn có thiếc lên bề mặt đó để tạo ra một lớp thiếc mỏng đều. Đối với dây dẫn có nhiều sợi kim loại, sau khi đánh bóng, cần xoắn các sợi kim loại lại với nhau trước khi mạ thiếc.
3. “Đo lường”:Sau khi mạ, sử dụng đồng hồ vạn năng để kiểm tra chất lượng của tất cả các linh kiện được mạ thiếc. Nếu chất lượng không đảm bảo hoặc có linh kiện bị hỏng, cần thay thế bằng linh kiện cùng thông số kỹ thuật.

(2) Quá trình hàn (phương pháp năm bước)

(1) Chuẩn bị hàn:Kiểm tra tình trạng của mỏ hàn điện, xác nhận không có vấn đề gì, xác định vị trí hàn, kiểm tra loại linh kiện hàn.

(2) Cắm điện để làm nóng vị trí hàn:Đặt nhiệt độ của mỏ hàn điện trong khoảng 280~320℃, sau đó bật nguồn mỏ hàn, hướng đầu mỏ hàn vào vị trí cần hàn, làm nóng trước trong 1~2 giây (thời gian làm nóng trước tùy thuộc vào nhiệt độ của mỏ hàn và bộ phận cần hàn).

(3) Thêm dây thiếc (thời gian khoảng 1 giây):Sau khi vị trí hàn được làm nóng trước, dùng tay trái cầm dây thiếc và đưa đến vị trí hàn.

(4) Cắt đứt dây thiếc (thời gian khoảng 1 giây):Khi dây thiếc nóng chảy đạt đến yêu cầu của điểm hàn, hãy di chuyển dây thiếc ra.

(5) Đầu hàn rời khỏi điểm hàn (thời gian khoảng 1 giây):Sau khi hoàn thành điểm hàn, di chuyển đầu hàn ra và đặt hàn an toàn trên giá đỡ hàn.

(3) Bảo dưỡng đầu hàn sau khi hàn

(1) Dùng miếng bọt biển ẩm lau sạch đầu hàn đã sử dụng.
(2) Điều chỉnh nhiệt độ đầu hàn lên khoảng 250℃.
(3) Phủ đều thiếc lên bề mặt đầu hàn, sao cho không bị chảy xuống.
(4) Đặt nhiệt độ xuống mức thấp nhất hoặc tắt mỏ hàn và đặt lại vào giá đỡ mỏ hàn.

III. Đánh giá chất lượng hàn

1. Yêu cầu hàn

(1) Kết nối điểm hàn phải đáng tin cậy (lượng hàn vừa phải).
(2) Phải có đủ độ bền cơ học (thiết bị phải được cắm thẳng vào đế hàn trước khi hàn).
(3) Phải có bề ngoài sạch sẽ và gọn gàng (các thiết bị được sắp xếp gọn gàng, sau khi hàn phải lau bằng cồn hoặc nước rửa bảng mạch).

2. Kiểm tra điểm hàn điển hình
[Hình ảnh so sánh giữa mối hàn tốt và mối hàn kém như mối hàn lạnh và cầu hàn]

(1) Hình dáng tập trung vào dây hàn, đồng đều và đối xứng.
(2) Bề mặt bóng mịn.
(3) Không có vết nứt, xỉ và lỗ rỗng ở vị trí hàn.
(4) Hàn tránh gây ra “cầu nối”, gây ra ngắn mạch.
(5) Tránh làm hỏng dây dẫn hoặc phần cách điện của linh kiện.

IV. Những điều cần lưu ý

(1) Kiểm tra và khởi động:Trước khi sử dụng, cần kiểm tra kỹ xem phích cắm và dây nguồn có bị hư hỏng hay không, đồng thời kiểm tra xem đầu mỏ hàn có bị lỏng hay không. Trước khi sử dụng đầu mỏ hàn mới, nên dùng giấy nhám mịn chà đầu mỏ hàn cho đến khi sáng bóng, sau đó cắm điện làm nóng, nhúng vào nhựa thông rồi dùng mặt cắt tiếp xúc với dây hàn để phủ một lớp thiếc đều trên đầu mỏ hàn. Cách làm này giúp việc hàn dễ dàng hơn và ngăn ngừa quá trình oxy hóa bề mặt đầu mỏ hàn. Đối với đầu mỏ hàn cũ bị oxy hóa nghiêm trọng và chuyển sang màu đen, hãy dùng giấy nhám mịn chà bỏ lớp oxit bề mặt cho đến khi lộ ra ánh kim loại, sau đó mạ lại thiếc thì mới có thể sử dụng được.

(2) Đánh giá chất lượng:Khi hàn, cần đảm bảo mỗi điểm hàn phải chắc chắn và tiếp xúc tốt. Điểm hàn phải sáng bóng, trơn tru, không có gờ nhám, lượng thiếc vừa phải. Thiếc và vật liệu được hàn phải kết dính chắc chắn, không được có hiện tượng hàn hụt hay hàn giả.Hàn hụtĐó là tình trạng tại điểm hàn chỉ có một lượng nhỏ thiếc hàn dính vào, dẫn đến tiếp xúc kém, khiến tín hiệu lúc có lúc mất.Hàn giảĐó là tình trạng bề ngoài trông như đã được hàn chặt, nhưng thực tế lại chưa được hàn chắc chắn; đôi khi chỉ cần dùng tay kéo nhẹ là dây dẫn có thể bị tuột ra khỏi điểm hàn.

(3) Vận hành an toàn:Khi sử dụng mỏ hàn, không được đập mạnh vào thiết bị. Cần đề phòng để thiết bị không bị rơi. Không được vung vẩy bừa bãi để tránh gây bỏng cho người khác.

(4) Vệ sinh và bảo trì:Nếu nhiệt độ khi hàn quá cao, khiến đầu mỏ hàn dính quá nhiều thiếc, cần phải dùng miếng bọt biển ẩm để lau sạch đầu mỏ hàn trước khi tiếp tục hàn, nhằm tránh gặp khó khăn trong quá trình hàn.

(5) Cách đặt đúng quy cách:Trong quá trình hàn, không được để mỏ hàn bừa bãi. Khi không hàn, nên đặt mỏ hàn lên giá đỡ. Lưu ý: không được để dây nguồn chạm vào đầu mỏ hàn, để tránh làm cháy lớp cách điện và gây ra tai nạn.

(6) Công tác hoàn tất:Sau khi sử dụng xong, cần ngắt nguồn điện ngay lập tức, đợi cho máy nguội hẳn rồi mới cất mỏ hàn vào hộp dụng cụ.