¿Cómo funciona el fundente, químicamente, y cuáles son los productos?

Usualmente, la soldadura electrónica viene con un núcleo de flujo incorporado. Entre las soldaduras que tengo, tengo una soldadura de plata / estaño con un núcleo de flujo "F-SW-21" (ISO 9454-1: 3.1.1, esto es cloruro de zinc y / o cloruro de amonio), y un cable / soldadura de estaño con núcleo de fundente de colofonia.

Hasta donde yo sé, estos flujos están ahí para "romper" las capas de óxido en las superficies metálicas. Pero, ¿cómo funciona esto, químicamente? ¿Cuáles son los productos de esta reacción y hacia dónde van? Me pregunto especialmente acerca de los vacíos que pueden formarse dentro de la soldadura: ¿se deben principalmente al flujo gaseoso que simplemente hierve debido a la alta temperatura, o son estos productos gaseosos de una reacción química?

Flux consta de cuatro componentes principales.

1. Activadores : productos químicos que disuelven los óxidos metálicos.
2. Vehículos : productos químicos tolerantes a altas temperaturas en forma de líquidos o sólidos con un punto de fusión adecuado. Actúan como una barrera de oxígeno para proteger la superficie del metal caliente contra la oxidación, para disolver los productos de reacción de los activadores y óxidos y llevarlos lejos de la superficie del metal, y para ayudar en la transferencia de calor. Un "vehículo" común en la soldadura electrónica es la colofonia.
3. Disolventes : agregados para ayudar en el procesamiento y la deposición de la unión de soldadura. La eliminación incompleta del solvente conduce a la ebullición y salpicaduras de partículas de soldadura o soldadura fundida.
4. Aditivos : los aditivos pueden ser inhibidores de corrosión, estabilizadores, antioxidantes, espesantes y colorantes.

Respuesta corta: Flux elimina la oxidación, ayuda a la transferencia de calor, limpia y prepara la unión para aceptar la soldadura, y promueve incluso el flujo de soldadura.

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

Muchos flujos diferentes contienen haluros metálicosque son metales combinados con halógenos. Los halógenos son un grupo en la tabla periódica que consta de cinco elementos químicamente relacionados: flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br), yodo (I) y astatina (At). Estos haluros son los activadores. Debido a que el fundente tiene un bajo punto de fusión, se licuará antes de que la soldadura se solidifique. Los haluros metálicos a menudo promueven la corrosión, lo que ayudará a disolver el óxido permitiendo que el contaminante fluya fuera de la junta. Luego, la soldadura fluirá hacia la junta formando un enlace fuerte que realmente se fusiona con los metales involucrados. Es por eso que los metales como el plomo y el estaño se usan para soldar metales como el cobre porque forman un enlace con el metal que crea una capa delgada de metales aleados. No creo que haya ningún "producto" de esta reacción. Había un dicho en Química que aprendí una vez "

No pude investigar "vacíos" en la soldadura. En mi experiencia, eso se debe a soldar con temperaturas extremadamente altas. El punto de fusión del plomo es de aproximadamente 621 grados Fahrenheit. Si su plancha está demasiado caliente, puede sobrecalentar el plomo y hacer que "explote" o se salga de la junta. Quizás esta sea una causa de vacíos. Además, si el material que se está soldando está muy sucio, podría atrapar contaminantes debajo de la soldadura que los solventes en el fundente no pueden limpiar. Lo cual, como se mencionó anteriormente, puede causar salpicaduras y ebullición de partículas de soldadura que podrían causar los "vacíos".

El "flujo" es un término muy amplio. En el caso del proceso de soldadura, el fundente funciona de dos maneras:

1. Limpieza : mediante una reacción química, eliminan los óxidos de la superficie del metal y de esta manera mejora la humectación del metal con la soldadura fundida. Por lo general, algunos ácidos se usan para limpiar la oxidación. En el caso de la colofonia, estos son ácidos de resina de alta molécula, que se vuelven activos solo en forma líquida y a altas temperaturas.

2. Protección : el fundente líquido protege la superficie de la reacción con el oxígeno durante el proceso de soldadura. Tenga en cuenta que la soldadura líquida se hunde en el fundente y humedece la superficie sin contacto con el aire.

Nota 1 : Los fundentes de cloruro de zinc y / o cloruro de amonio, mencionados en la pregunta, son demasiado activos para usarse para soldar dispositivos electrónicos.

¡Esta es una muy buena pregunta! TODOS los flujos a lo largo de la soldadura, la soldadura fuerte e incluso la producción de metales, funcionan con todo tipo de magia en diferentes etapas de sus procesos dados.

1. Los óxidos están en el camino de los metales que desea unir. Flux corta (limpia) esta capa. Si los metales son eutécticos: puede unirlos, ¡pero NO a través de sus óxidos! Flux es un solvente. Activado (cáustico / alquilina / ácido) - o no.

2. Se requiere un catalizador para que los dos metales intercambien electrones y formen un enlace. A temperatura, el flujo lo proporciona.

3. Se necesita una envoltura protectora para mantener el aire / oxígeno fuera del metal (es) cuando se encuentra en la temperatura y estado de fusión / unión. Flux actúa como un escudo para el proceso, una capa entre el aire y el metal mientras el metal está fundido, en su estado más vulnerable.

4. El fundente también es como la espuma de jabón. Un tensioactivo Levantando y flotando cualquier impureza. Sin flujo, las impurezas no tienen razón ni medios para alejarse del área de trabajo.

Apreciando lo que hace el flujo; Yo hice el mío. Disfruto jugando con mis propias fórmulas para diferentes necesidades. Aquí está mi último lote:

• Colofonia de pino (es savia de árbol, destilada, sin trementina).
• Alcohol isopropílico al 99%: para hacer un líquido de la colofonia.
• Ácido oxálico - forma de polvo blanco - partes iguales con colofonia. Los carpinteros blanquean la madera con ella. Es ácido fórmico con CO2. El ácido fórmico es con lo que las hormigas hacen su rastro de olor y con las picaduras. Está en hojas de ruibarbo. Es el ácido carboxílico más simple: lo que Hughes Aircraft investigó conjuntamente y descubrió que era óptimo. Si uso esto para limpiar y estañar almohadillas / rastros muy corroídos en una placa de circuito de iPhone o MacBook, ¡tengo que limpiarlo muy rápidamente! Se comió una almohadilla de primer uso porque la dejé reposar durante 20 segundos. ¡Funciona! Necesito agregar menos.
• Glicerina - Lo obtuve en Walgreens. AfriKare era la marca conocida. Es 100% puro. Cosas simples Ayuda a que la colofonia dure más antes de que se oscurezca y se ponga alquitranada / salada con el tiempo al calor. También ayuda a que los ingredientes se mantengan en solución.