Utlenianie spoiwa lutowniczego w tyglu do cynowania – wpływ wielokrotnego podgrzewania

Czy ktoś ma doświadczenie ze zjawiskiem utleniania spoiwa lutowniczego?
Zastanawiam się nad tyglem do cynowania. I jak zachowuje się spoiwo lutownicze gdy jest tak podgrzewane wielokrotnie z dostępem do tlenu.

Z tego co pamiętam to w tyglu podgrzewany był sam stop cyny a topnik dawało się na elementy cynowane (pobielane) przed zanurzeniem? No i tygiel zdaje egzamin przy produkcji seryjnej a nie pojedynczej, wiadomo z jakiego względu - energia?

Szukaj oleju dla maszyn do lutowania na fali.
W zasadzie to były kostki które wrzucone topily się
i tworzyły warstwę oleju zapobiegającą utlenianiu.

strikexp napisał:

I jak zachowuje się spoiwo lutownicze gdy jest tak podgrzewane wielokrotnie z dostępem do tlenu.

Utlenianie się roztopionego stopu lutowniczego, czy to przy lutowaniu lutownicą, czy w tyglu jest zjawiskiem normalnym. Przy każdym lutowaniu już po kilku, kilkunastu sekundach (szybkość mocno zależy od temperatury) widać że powierzchnia stopu, pierwotnie lustrzanie błyszcząca robi się matowa a już później pokrywa szarym nalotem. To właśnie są tlenki.

Ale są dwie sprzyjające okoliczności by to akceptować to zjawisko. Jedna, to że w temperaturach np. rzędu 300 stopni, ilościowo utlenia się dość mało metalu. Jeśli rozważamy np. tygiel, to strata stopu, czy zmiana składu stopu (składniki utleniają się z różną szybkością) nie jest znaczącym problemem. Nawet przy długim czasie roztopienia.
Druga sprawa że tlenki metali stopu mają sporo mniejszy ciężar właściwy i przez to pływają po powierzchni stopu. I dlatego warstwa tych tlenków izoluje roztopiony stop przed dostępem tlenu z powietrza, hamując dalsze utlenianie.

Teraz strona praktyczna. Pierwsza sprawa to po prostu zgarnianie warstwy tlenków przed zanurzeniem przedmiotu do cynowania. Tu można użyć choćby tekturki. Ale zgarnianie tlenków przeprowadzać tylko kiedy naprawdę to potrzebne. Jeśli tygiel stoi włączony a czasowo nieużywany i na powierzchni pływa szary kożuch tlenków, to go nie usuwać. Ze względów wcześniej wymienionych.

Druga niezwykle istotna sprawa to używanie topników. Topniki to bardzo szeroki temat. Ale jeśli jesteśmy w temacie tlenków, to tu gra dużą rolę kwestia że określone topniki w zakresie temperatur lutowania wykazują dość silne własności redukujące. Czyli odbierają tlen tlenkom metalu, powodując że utlenione składniki stopu, wracają do postaci metalu. Potocznie mówi się że topnik rozpuszcza tlenki ale w istocie jest to właśnie redukcja.
Inne ważne właściwości topników, jak np. zwiększanie zwilżalności lutowanych powierzchni też grają pewną rolę bo mechanicznie "odsuwają" tlenki i zapobiegają ich osadzaniu na lutowanych powierzchniach.

Zetknąłem się też osobiście jeszcze z inną metodą ochrony stopu w tyglu przed utlenianiem. Polegała ona na stosowaniu jakiegoś wysokowrzącego oleju, który pokrywał stopiony stop. Coś co zasygnalizował tu wyżej kolega elezibi. Ale nie znam szczegółów. Wiem tylko że stanowiło to dodatkowy kłopot bo trzeba było myć z tej substancji cynowane części. Ale co innego jest maszyna do fali gdzie się ten stop ciągle przelewa a co innego tygielek. Tak że w tej małej skali, ta metoda izolacji stopu od powietrza może być zbędna.

Jeszcze się tak zastanawiam co można z takimi tlenkami zrobić. Czy można je w tyglu przetopić i zredukować.
Przykładowo mam masę odpadu z lutowania/rozlutowania. I zastanawiam się czy jak to stopić to coś z tego wyjdzie i czy można to potem redukować.
Z tego co napisane wyżej wynika że teoretycznie te tlenki wypłyną a na dole zostanie użyteczne spoiwo lutownicze.

strikexp napisał:

Jeszcze się tak zastanawiam co można z takimi tlenkami zrobić. Czy można je w tyglu przetopić i zredukować.
Przykładowo mam masę odpadu z lutowania/rozlutowania. I zastanawiam się czy jak to stopić to coś z tego wyjdzie i czy można to potem redukować.

Nie znam przeznaczenia ani skali Twojego projektu, ale generalnie odradzam bawienie się w recykling stopów.
Chodzi o to że w takim użytym stopie rośnie udział różnych zanieczyszczeń i to zarówno metali jak i niemetali w postaci rozpuszczonej w stopie, czy nie rozdzielających się jak np. tlenki. Zawartość tych zanieczyszczeń w pewnych granicach może nie mieć znaczenia ale bardzo zależy co jest tym zanieczyszczeniem.

Osobiście miałem przykre doświadczenia ze stopem SnPb zanieczyszczonym śladowym dodatkiem aluminium. Okazało się że przedmioty cynowane zanurzeniowo w takim zanieczyszczonym stopie, wręcz stawały się nielutowalne. A przyczyną okazało się że na ich powierzchni tworzyła się cienka warstwa tlenku glinu, którego żaden topnik nie jest w stanie zredukować do metalu a poza tym jest to materiał twardy i odporny na różne warunki.
Tak że odradzam bawienie się w metalurgię. Tym bardziej że ubytki stopu (np. w postaci tlenków) uzupełniane świeżym, porządnym stopem, pomimo pozornej większej ceny takiego podejścia, dają gwarancję utrzymywania się prawidłowego składu stopu w tygielku i zapobiegają niemiłym niespodziankom.

Zresztą właściwości takich recyklingowanych stopów, można łatwo poznać osobiście kupując je w postaci stopów do lutowania ze skrajnie tanich ofert w Chinach. Niby jest w nich cyna i ołów, bo stop jest jakoś tam topliwy w konkretnej temperaturze ale właśnie jest w nich tyle niepożądanych zanieczyszczeń że od razu widać że coś jest nie tak z wyglądem lutów, zwilżalnością itd. .

Trochę bardziej miałem na myśli wrzucanie wszelkich odpadów i przetapianie na jednolitą sztabkę. A lutować w takim czymś to zamierzałem co najwyżej końcówki przewodów.
Ale masz rację, chyba niewarto się w to bawić. I po prostu wrzucać to do pojemnika i tak się pozbywać w jakimś punkcie utylizacji raz na dwa lata.

strikexp napisał:

Zastanawiam się nad tyglem do cynowania. I jak zachowuje się spoiwo lutownicze gdy jest tak podgrzewane wielokrotnie z dostępem do tlenu.

Sprawa jest prosta - tygiel, a dokładniej cyna w nim musi w całości znaleźć się z otoczeniu azotu, wtedy będzie ładna i błyszcząca... Tylko że opłacalność takiego przedsięwzięcia jest chyba mała.