Masalah Kumis
Misai timah adalah mikroskopik, rambut-seperti filamen hablur yang tumbuh secara spontan daripada timah saduran dan timah-permukaan plumbum. Ia menyebabkan litar pintas dalam pemasangan elektronik, terutamanya dalam-kebolehpercayaan tinggi aeroangkasa, perubatan dan aplikasi pertahanan di mana sekatan percuma-plumbum telah memperbaharui tumpuan pada pengurangan misai. Pertumbuhan kumis dipercepatkan oleh tegasan mampatan dalam deposit, pembentukan antara logam dan-secara kritikal-oleh pencemaran logam dalam tab penyaduran.
Sumber pencemaran selalunya menjejak ke pemanas rendaman. Keluli tahan karat dan gegelung titanium terhakis secara perlahan dalam elektrolit asid fluoborat atau metanesulfonik yang digunakan untuk penyaduran timah-plumbum. Ion besi, nikel, kromium atau titanium terlarut bersama-mendepositkan dengan aloi plumbum-tin. Atom logam asing ini mencipta ketakselanjaran kekisi yang menjadi tapak nukleus misai. Tahap pencemaran yang diperlukan untuk meningkatkan ketumpatan misai adalah sangat rendah-10-20 ppm besi terlarut boleh menggandakan kiraan misai.
Penukar haba PTFE membebaskan ion logam sifar. Fluoropolimer tidak mengandungi logam. Timah-mendapan plumbum kekal bebas daripada pencemaran-pemanas. Nukleasi kumis dari sumber ini dihapuskan.
Pautan-Pemendapan dan Whisker Nucleation
Kekotoran logam dalam timah-mandi penyaduran plumbum bersama{1}}didepositkan secara keutamaan pada sempadan butiran dan kecacatan kristal dalam aloi terdeposit elektro. Atom asing mempunyai jejari atom yang berbeza daripada timah atau plumbum. Mereka mencipta ketegangan kekisi setempat. Dari masa ke masa-minggu ke bulan selepas penyaduran-kekisi tegang mengendur dengan menyemperit atom timah di sepanjang sempadan butiran untuk membentuk misai.
Besi amat memudaratkan. Jejari atomnya (126 pm) berbeza dengan ketara daripada timah (145 pm). Atom besi yang digabungkan secara gantian ke dalam kekisi timah mencipta medan terikan mampatan di sekelilingnya. Atom besi berbilang tertumpu pada sempadan bijian menghasilkan ketegangan yang mencukupi untuk memacu pertumbuhan misai.
Kromium, nikel dan titanium juga menggalakkan misai melalui mekanisme terikan kekisi. Sumber pencemaran ialah penukar haba. Gegelung keluli tahan karat yang berkarat pada 0.05 mm/tahun membebaskan kira-kira 150 gram besi, 35 gram kromium dan 25 gram nikel ke dalam tab mandi 4,000-liter setiap tahun yang mencukupi untuk mengekalkan 50+ jumlah pencemaran logam.
| Faktor Risiko Kumis | Pemanas Keluli Tahan Karat | Pemanas Titanium | Penukar Haba PTFE |
|---|---|---|---|
| Input besi terlarut (g/tahun) | 120-180 | 0 | 0 |
| Input nikel/kromium terlarut (g/tahun) | 40-60 | 0 | 0 |
| Input titanium terlarut (g/tahun) | 0 | 15-40 | 0 |
| Tahap kekotoran logam mandian (ppm) | 40-80 | 10-25 | < 5 (drag-in only) |
| Ketumpatan misai relatif (kumis/cm²) | 1.0 (garis dasar) | 0.6-0.8 | 0.3-0.5 |
| Kekerapan rawatan mandi untuk penyingkiran kekotoran | Penyaduran dummy bulanan | Penyaduran tiruan suku tahunan | Setiap tahun (seret-masuk sahaja) |
Faedah Ketekalan Proses
Di sebalik tebatan misai, penghapusan pencemaran-pemanas menstabilkan proses penyaduran. Kepekatan logam terlarut yang berbeza-beza semasa pemanas menghakis, dibersihkan dan-menghakis semula mewujudkan sasaran bergerak untuk penyelenggaraan mandian. Penyaduran dummy-mengendalikan mandi pada ketumpatan arus rendah untuk menyadur bendasing logam-dilakukan pada jadual reaktif apabila pencemaran mencapai ambang yang boleh dilihat.
Dengan PTFE, satu-satunya sumber pencemaran logam ialah pembubaran anod dan seret bahan kerja-masuk-boleh diramal dan dikawal. Penyaduran tiruan, jika diperlukan sama sekali, beralih kepada jadual pencegahan berdasarkan daya -jam ampere dan bukannya tindak balas krisis reaktif. Kimia mandian menstabilkan. Komposisi deposit menjadi lebih konsisten. Keputusan ujian whisker menjadi boleh diulang dan bukannya berubah.
Ringkasan
Timah-mandi penyaduran plumbum menghasilkan misai-yang menggalakkan pencemaran daripada logam terlarut yang dibebaskan oleh menghakis pemanas rendaman logam. Deposit besi, nikel, kromium dan titanium-dalam aloi plumbum-tin dan mencipta ketegangan kekisi yang mendorong pertumbuhan misai. Penukar haba PTFE menghapuskan sumber pencemaran ini sepenuhnya-tiada logam, tiada kakisan, tiada pemanas-kekotoran yang diperolehi.
Penghapusan pencemaran-pemanas menstabilkan proses penyaduran, mengurangkan kekerapan penyaduran tiruan dan memberikan hasil ujian whisker yang lebih konsisten. Untuk penyaduran elektronik-kebolehpercayaan tinggi, penukar haba PTFE merupakan penyumbang langsung kepada kebolehpercayaan produk.
Sokongan kejuruteraan untuk spesifikasi penukar haba PTFE dalam timah-plumbum dan aplikasi penyaduran elektronik lain tersedia selepas penyerahan kimia mandian, tahap pencemaran logam semasa, keputusan ujian misai dan bahan pemanas dan umur.
