199722. lajstromszámú szabadalom • Megnövelt élettartamú kézi forrasztópákahegy és eljárás előállítására
HU 199722 B A találmány tárgya megnövelt élettartamú kézi forrasztópáka hegy, amelynek élettartama szerkezeti megoldása révén a hagyományos forrasztópáka hegy élettartamának 3-5- -szöröse, amellett, hogy a használata közben tartósan jólnedvesíthető állapotú. A találmány tósan jólnedvesíthető állapotú. A találmány szerinti kézi forrasztópáka hegynek csúcsa melletti felületrésze munkafelület, és 950°C hőmérsékletről magasabb olvadáspontú vörös réz ötvözet anyaga alapteste, valamint az alaptesten több, egymást rendre fedő bevonatrétege van. A hegy külső bevonatrétege a munkafelületnél ón-ólom bevonatréteg, és a többi felületrésznél pedig 0,5—5 pm, rendszerint 1—2 pm vastagságú króm bevonatréteg, a hegy teljes felületén a külső bevonatréteg alatt 5—20 pm, rendszerint 10—12 pm vastagságú nikkel bevonatréteg, a nikkel bevonatréteg alatt pedig vas bevonatréteg van. A találmány további tárgya a megnövelt élettartamú kézi forrasztópáka hegy előállítási eljárása, amely során a 950°C hőmérsékletnél magasabb olvadáspontú vörösréz ötvözetből kialakított csúcsos alaptesten galvanikus úton több bevonatréteget alakítunk ki. A bevonatrétegek kialakítása során a vas bevonatrétegre a nikkel bevonatréteget, és a nikkel bevonatrétegre a csúcs melletti felületrésznél ón-ólom bevonatréteget, a többi felületrésznél pedig a króm bevonatréteget visszük fel. Ismeretes, hogy az alkatrészek, részegységek oldhatatlan kötéssel való, egymáshoz rögzítésének egyik szokásos módja a lágyforrasztás, amelynél alacsony olvadáspontú forrasztóanyag segítségével, adhéziós kötéssel rögzítik a felületeket egymáshoz. A kötés kialakításához a forrasztóanyagot vagy meleg állapotban ömledék formában viszik a forrasztási helyre (hullámforrasztás) vagy hideg állapotban és a forrasztási helyen melegítéssel ömlesztik meg (kézi forrasztás). Manapság a kézi forrasztásnál még elsősorban olyan forrasztó eszközöket ún. forrasztópákákat használnak, amelyeknél az alkalmazás során a megolvasztandó forrasztóanyagot közvetlenül érintkeztetik a forrasztópáka hőátadásához kialakított részével a forrasztópáka hegyével. A forrasztópáka hegyét általában elektromos fűtéssel olyan hőmérsékletre hevítik, amely a forrasztási helyen a forrasztóanyaggal közvetlenül érintkezésbe hozva, azt megolvasztja. A forrasztópáka hegy kialakítása sokféle lehet a különféle forrasztási feladatok célszerű megoldására. A heggyel szemben támasztott műszaki követelmények a felhasználási feltételek sokrétűségének megfelelően magasak és sokfélék. Elsődleges követelmény a forrasztáshoz, a forrasztóanyag megolvasztásához szükséges nagy hőmennyiség biztosítása. A folyamatos gazdaságos munkavégzéshez ezt a hőmenynyiséget rövid idő alatt kell a forrasztási helyre szállítani, tehát a hegynek nagy hő1 teljesítményűnek kell lenni. Mivel a forrasz tópáka kézi szerszám és a forrasztási heh környékén általában technológiailag.szűk hely áll rendelkezésre, a hegy lényegesen kisebb méretű, mint az hőtechnikailag indokolt lenne. Ezért a hegy anyagával szemben az a követelmény, hogy a hőátadó kapacitása legyen minél nagyobb. Erre a célra — a gazdaságosságot is figyelembe véve — csupán a vörösréz, illet ve vörösréz ötvözetek felelnek meg. Ugyanakkor viszont a vörösréz a levegőn korrodeál és a felületén kialakuló oxidréteg hőfelvevő képessége sokkal kisebb, mint magáé a tiszta fémé. Ezért a hőátadási helyen a csúcsot a vörösrézhez közeli hőtechnikai tulajdonságú, de nehezebben oxidálódó fémmel vonják be. A forrasztás helyén még további követelmények jelentkeznek. A hőleadás miatt itt is biztosítani kell, hogy oxidáció ne lépjen fel, de çzen túl a hegynek olyan — jól „nedvesíthető“ — felületűnek is kell lennie, amelyen a forrasztóanyag jól terül gyorsítva ezzel is a hőátadást. A forrasztóanyagban található folyasztószer a fémekre agresszív, így a hegy felületének ezzel szemben ellenállónak kell lennie. A vörösréznek a levegőn való korródálódását csak úgy lehet kiküszöbölni és növelt élettartamú pákahegyet készíteni, ha a vörösréz hegyet olyan többrétegű galvanikus fémréteggel vonják be, amely réteg hővezető és hőátadó képessége szintén megfelelő, jóllehet a vörösöéz hővezető és hőátadó tulajdonságát nem éri el, de a korrózióval és az agreszivitással szemben lényegesen el lená 1 lóbb. A felsorolt elvárásoknak zömét teljesítő megoldást ismertet a 188896 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás. Ezen leírás szerinti hegyet még előnyösebb tulajdonsággal felruházottnak lehetne tekinteni, ha a hegy technológiai 20—30 órás élettartama hoszszabb lenne. A hegyek tönkremenetele a munkafelületek kikráteresedésében, a munkafelületen a forrasztóónbevonatnak foltokban való elhelyezkedésében nyilvánul meg, ami a hegyet a további folyamatos használatra a kráteres rész eltávolítása, és a teljes munkafelület újranedvesítése nélkül alkalmatlanná teszi. A hegyek élettartama meghosszabbításának kézenfekvő módja a védő vasréteg vastagságának a növelése, a repedési és leválási hajlam egyidejű csökkentése mellett. A szabadalmi leírásban ismertetett eljárás szerint előállított hegyeknél az elérhető optimális vasréteg vastagság 50 -100 pm. Ennél vastagabb réteg megvalósításának több akadálya van. Egyrészt, a forgácsolással kialakított páka hegy felülete a vastagabb vasréteg esetében már kicsi és túl sima, ezért ilyen rétegvastagságoknál a leválási hajlam jelentősen megnő. Vastagabb réteg felvitele esetén tehát az élettartam nem nő, hanem csökken. Másrészt, a vasréteg kialakításá2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
