Cosa rende la saldatura più dura?

Il filo di saldatura è molto morbido e flessibile, ma la saldatura su un circuito è dura. Perché? Non sono stato in grado di trovare una risposta definitiva, ma alcune idee che mi vengono in mente sono:

• Una sorta di reazione chimica che si verifica quando la saldatura viene riscaldata e poi si raffredda. In tal caso, qual è questa reazione? Forse con il flusso reagisce in qualche modo, ma per quanto riguarda la saldatura che non ha flusso?

• Il filo di saldatura è meno denso, sia per essere cavo o con un nucleo di flusso, che sembra più facile da piegare. Ciò sembra meno probabile, perché i baffi di stagno sembrano molto più duri del filo di saldatura nonostante siano più sottili.

@Kaz e @LongStrokinYerMomma sono vicini alla spiegazione giusta.

Quando parli delle proprietà meccaniche di un metallo / lega, dobbiamo considerare le strutture reticolari. E in questo caso non sono molte le reazioni chimiche che destano preoccupazione.

Vedete, due fenomeni sono responsabili di questa osservazione:

1. Ricristallizzazione

La capacità del metallo / lega di essere attirata nel filo è chiamata duttilità. Quando la billetta del filo di saldatura viene tirata attraverso vari stampi di diametro ridotto - subisce un processo chiamato tempra che rende più resistente ^{(cioè piega ripetutamente senza fratturare facilmente)} alle forze di taglio / deformazione rispetto alla billetta cubica iniziale della stessa lega. Quindi quando lo sciogli, perde l'indurimento e subisce una ricristallizzazione che lo rende più fragile .

2. Perfezione della struttura reticolare

Il diamante è il materiale più duro, non solo per i suoi legami ma per la sua perfetta struttura reticolare. Se si confronta il grado di perfezione dei reticoli PER unità di massa di un cubo piccolo, diciamo 1 mm ³ e un cubo grande, diciamo 20 mm ³ di lega / metallo / miscela chimicamente identici , troverai che il cubo più piccolo sarà più perfetto, quindi più forte / più duro rispetto al cubo più grande, anche se le loro composizioni chimiche sono esattamente le stesse _{(questo è ciò che l'utente @LongStrokinYerMomma ha sottolineato nel suo estratto da quel documento )}

Per avere una sensazione più semplice ogni giorno, pensa a rompere un bastone, puoi facilmente rompere un bastone lungo 2 piedi ma non un bastone lungo 10 cm, sì in questo caso l'azione della leva / braccio di torsione gioca un ruolo, ma tu prendi l'idea.

La tua logica:

Il filo di saldatura è meno denso, sia per essere cavo o con un nucleo di flusso, che sembra più facile da piegare. Ciò sembra meno probabile, perché i baffi di stagno sembrano molto più duri del filo di saldatura nonostante siano più sottili.

è perfettamente valido, spiega in parte perché il filo per saldatura è flessibile. Ma nota che l'asserzione Solder on a circuit board è tanto morbida quanto la saldatura a filo da cui proviene è decisamente errata.

La saldatura su un circuito è morbida quanto la saldatura a filo da cui proviene, poiché è lo stesso materiale. Tuttavia, la saldatura a filo non è supportata da nulla, quindi sembra molto più flessibile. Nota che la morbidezza non è la stessa della flessibilità. La saldatura a filo può anche sembrare più morbida a qualcosa come pizzicare con le unghie perché la maggior parte della saldatura è cava con un nucleo di flusso morbido e lo stai collassando pizzicando.

La saldatura su una scheda di circuito è di solito uno strato sottile che è ben supportato da una scheda stessa attraverso uno strato sottile di rame e i pin di qualsiasi dispositivo vengono saldati. Questo lo rende molto più difficile del filo non supportato.

Si tratta di forma. Una piccola perla di nylon è dura. Una fibra di nylon (come una lenza) è flessibile. Idem per vetro e altri materiali. Il vetro può essere una sfera di cristallo rigida, una finestra in qualche modo flessibile, un panno o un isolamento morbido e soffice nelle pareti.

C'è un'altra cosa che non vedo nelle risposte:

La maggior parte delle saldature sui rulli ha il flusso nel nucleo. Questo flusso può arrivare fino al 45% del filo di saldatura in massa e viene bruciato come parte dell'operazione di saldatura. Il flusso è molto più flessibile dei metalli, quindi la quantità reale di metallo nel filo di saldatura è in realtà inferiore al peso di base, rendendo così il filo complessivo più flessibile.

Lo scopo del flusso è quello di pulire le superfici da saldare ed è la sostanza che vediamo bruciare durante la saldatura.

Ho intenzione di uscire su un arto qui e dire che esiste una relazione di base tra la struttura di cristallo metallico della saldatura e le sue prestazioni meccaniche. Questo documento afferma che:

ASTRATTO

Con il continuo aumento della densità di integrazione nell'elettronica, le dimensioni delle interconnessioni per i componenti elettronici sono state miniaturizzate su una scala comparabile a quelle della loro struttura cristallografica. Ad esempio, un giunto di saldatura SnAgCu nel pacchetto flip chip può contenere solo uno o pochi grani. In questo caso, il comportamento meccanico del micro-giunto dovrebbe passare da quello a base policristallina a quello a cristallo singolo.