스테인리스 스틸을 납땜하려면 표준 로진 코어 또는 배관용 솔더를 사용할 수 없습니다. 스테인리스 스틸 전용으로 설계된 매우 부식성이 강한 산성 플럭스와 조합하여 95/5 주석-안티몬 또는 은 함유 합금과 같은 고주석 함량 솔더를 사용해야 합니다. 이 특수 플럭스는 솔더가 표면에 접착되는 것을 방해하는 단단한 산화물 층을 화학적으로 제거하는 데 필요하므로 가장 중요한 구성 요소입니다.
스테인리스 스틸 납땜의 성공은 솔더 자체보다는 거의 전적으로 플럭스에 달려 있습니다. 표준 플럭스는 효과가 없으며, 특수 산성 플럭스만이 금속의 보호층을 뚫고 솔더 접합이 형성되도록 할 수 있습니다.
스테인리스 스틸 납땜이 어려운 이유
스테인리스 스틸의 어려움을 이해하는 것이 이를 극복하기 위한 첫 번째 단계입니다. 스테인리스라고 불리게 만드는 특성이 납땜에 저항성을 갖게 하는 특성과 동일합니다.
문제: 크롬 산화물 층
스테인리스 스틸에는 크롬이 포함되어 있으며, 이는 산소와 반응하여 수동적이고 투명하며 자가 치유되는 크롬 산화물 층을 형성합니다.
이 층을 보이지 않는 논스틱 페인트 코팅이라고 생각하십시오. 솔더는 이 표면에 단순히 "젖거나" 접착될 수 없습니다. 구리도 산화되지만, 구리의 산화물 층은 전자 제품 및 배관에 사용되는 순한 로진 또는 수용성 플럭스로 쉽게 제거됩니다. 스테인리스 스틸의 크롬 산화물은 훨씬 더 탄력적입니다.
해결책: 부식성 플럭스
스테인리스 스틸을 납땜하려면 이 산화물 층을 화학적으로 제거해야 합니다. 이를 위해서는 구리나 황동에 사용되는 것보다 훨씬 강력한 플럭스가 필요합니다.
이것들은 매우 산성이며 부식성이 강한 플럭스이며, 종종 염화아연, 염산 또는 인산을 포함합니다. 이들은 표면을 공격적으로 식각하여 산화물을 제거하고 솔더가 접합할 수 있도록 아래의 순수한 강철을 노출시킵니다.
올바른 재료 선택
성공하려면 올바른 플럭스와 올바른 솔더라는 두 가지 구성 요소가 필요합니다. 이들은 함께 작동해야 합니다.
1단계: 부식성 플럭스 선택
첫 번째 우선 순위는 "스테인리스 스틸용" 또는 "니켈/크롬 합금용"으로 명시된 플럭스를 찾는 것입니다. 표준 전자 제품 또는 배관용 플럭스는 매번 실패할 것입니다.
이러한 플럭스는 액체 또는 페이스트 형태이며 가열 전에 접합부에 별도로 도포해야 합니다.
2단계: 고강도 솔더 선택
올바른 플럭스를 찾았다면 적절한 솔더를 선택할 수 있습니다. 이미 강한 재료로 작업하고 있으므로 강한 솔더 합금을 사용하는 것이 가장 좋습니다.
- 은 함유 솔더(최상): Sn96/Ag4(주석 96%, 은 4%)와 같은 합금은 플럭스가 활성화된 후 우수한 강도, 내구성 및 습윤 특성을 제공합니다.
- 주석-안티몬 솔더(좋음): Sn95/Sb5(주석 95%, 안티몬 5%)와 같은 합금은 매우 잘 작동하는 또 다른 강력한 무연 옵션입니다.
- 주석-납 솔더(사용 가능): 전통적인 60/40 또는 63/37 주석-납 솔더는 작동할 수 있지만, 올바른 부식성 플럭스와 함께 사용해야만 가능합니다. 이들은 실질적인 이점이 없으며 건강상의 이유로 단계적으로 폐지되고 있습니다.
내부에 로진 또는 산 코어가 있는 솔더는 피하십시오. 이 코어 플럭스는 스테인리스 스틸에 충분히 강하지 않기 때문입니다.
상충 관계 및 함정 이해
부식성 플럭스를 사용하면 성공적이고 오래 지속되는 접합을 위해 관리해야 하는 중요한 위험이 발생합니다.
부식성 잔류물의 위험
스테인리스 스틸 플럭스의 산은 부식성이 매우 강합니다. 납땜 후 접합부에 잔류물이 남아 있으면 금속을 계속 공격하여 부식 및 최종 접합부 파손으로 이어집니다.
납땜 후 세척은 선택 사항이 아닙니다. 접합부가 식은 직후 해당 부위를 중화하고 철저히 세척해야 합니다. 일반적인 방법은 베이킹 소다와 물 페이스트로 해당 부위를 문지른 다음 깨끗한 물로 최종 헹구는 것입니다.
강도 제한
납땜된 접합부는 저온 접합입니다. 이음매 밀봉, 방수 접합부 생성 또는 전기 연결에 적합합니다.
그러나 납땜은 강철에 구조적 접합을 생성하지 않습니다. 높은 기계적 강도가 필요한 응용 분야의 경우 경납땜 또는 용접과 같은 고온 공정을 사용해야 합니다.
건강 및 안전
산성 플럭스를 가열할 때 발생하는 연기는 유해하므로 흡입해서는 안 됩니다. 항상 환기가 잘 되는 곳에서 작업하고 흄 추출기를 사용하는 것을 고려하십시오.
목표에 맞는 올바른 선택
프로젝트 목표에 따라 재료를 선택하십시오.
- 밀봉 또는 방수가 주요 초점이라면: 염화아연 기반 플럭스와 결합된 주석-안티몬 솔더(Sn95/Sb5)는 비용 효율적이고 신뢰할 수 있는 솔루션입니다.
- 최대 강도 또는 전기 전도도가 주요 초점이라면: 은 함유 솔더(Sn96/Ag4)가 가능한 가장 강력한 납땜 접합부를 제공하지만, 납땜 후 세척에 세심한 주의를 기울여야 합니다.
- 고응력 구조 연결이 주요 초점이라면: 납땜은 완전히 잘못된 공정입니다. 필요한 강도와 안전성을 얻으려면 경납땜 또는 용접으로 전환해야 합니다.
궁극적으로 성공적인 스테인리스 스틸 납땜 접합부는 표면을 준비하기 위해 부식성 플럭스를 사용하고 접합부를 형성하기 위해 고품질 솔더를 사용하는 결과입니다.
요약표:
| 재료 | 목적 | 주요 고려 사항 |
|---|---|---|
| 부식성 산성 플럭스 | 크롬 산화물 층 제거 | 스테인리스 스틸 전용이어야 함; 철저한 세척 필요 |
| 고주석 솔더 (예: Sn96/Ag4) | 접합부 형성 | 강도 및 전도성 제공; 은 함유 합금이 가장 좋음 |
| 주석-안티몬 솔더 (예: Sn95/Sb5) | 비용 효율적인 밀봉 | 방수에는 좋지만 구조적 부하에는 적합하지 않음 |
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