Johdatus sähköisen juotosraudan toiminnan toimintaan
Sana "Flux" tulee latinasta ja tarkoittaa "virtaavaa juottamista". Fluxin päätoiminnot ovat:
1. Kemiallinen aktiivisuus
Hyvän juotosliitoksen saavuttamiseksi juotettavan kohteen pinnan tulee olla täysin oksidivapaa. Kuitenkin, kun metalli on alttiina ilmalle, se muodostaa oksidikerroksen, jota ei voida puhdistaa perinteisillä liuottimilla. Tässä tapauksessa sen on perustuttava juoksutteen ja oksidikerroksen väliseen kemialliseen vuorovaikutukseen. Kun juoksutusaine on poistanut oksidikerroksen, juotteen kanssa voidaan yhdistää juotettavan kohteen puhdas pinta.
On olemassa useita virtauksen ja oksidin kemiallisia projektioita:
1. Kolmannen aineen muodostuminen kemiallisten vuorovaikutusten kautta;
2. Flux irrottaa oksidin suoraan;
3. Edellä mainitut kaksi reaktiota esiintyvät rinnakkain.
Hartsivirta poistaa oksidikerroksen, mikä on ensimmäinen reaktio. Hartsin pääkomponentit ovat abietiinihappo ja isomeeriset diterpeenihapot. Kun sulatetta kuumennetaan, se reagoi kupari(II)oksidin kanssa muodostaen kuparihartsia (Copperabiet), joka on vihreää ja läpinäkyvää, liukenee helposti reagoimattomaan hartsiin ja poistetaan yhdessä hartsin kanssa. Vaikka jäämiä olisi, se ei syövytä metallipintaa.
Vetykaasulle altistuneiden oksidien reaktio on tyypillinen toinen reaktio, jossa vety reagoi hapen kanssa korkeissa lämpötiloissa muodostaen vettä, mikä pelkistää oksideja. Tätä menetelmää käytetään yleisesti puolijohdeosien hitsauksessa.
Lähes kaikilla orgaanisilla hapoilla tai mineraalihapoilla on kyky poistaa oksideja, mutta useimpia niistä ei voida käyttää juottamiseen. Fluxilla on muitakin toimintoja kuin oksidien poisto, mikä tulee ottaa huomioon juotettaessa.
2. Lämpöstabiilisuus
Kun juoksutusaine poistaa oksidireaktion, sen on myös muodostettava suojakalvo, joka estää juotteen pinnan uudelleen hapettumisen, kunnes se joutuu kosketuksiin juotteen kanssa. Juotteen on siis kestettävä korkeita lämpötiloja, eikä se hajoa tai haihtu juotoslämpötilassa. Jos se hajoaa, se muodostaa liuottimiin liukenemattomia aineita, joita on vaikea puhdistaa liuottimilla. Puhdas W/W-luokan hartsi hajoaa noin 280 asteessa, mihin tulee kiinnittää erityistä huomiota.
3. Vuon aktiivisuus eri lämpötiloissa
Hyvä virtaus ei vaadi vain lämpöstabiilisuutta, vaan myös sen aktiivisuutta eri lämpötiloissa. Fluxin tehtävänä on poistaa oksideja, mikä yleensä toimii parhaiten tietyssä lämpötilassa, kuten RA-fluksissa. Ellei lämpötila saavuta tiettyä tasoa, kloridi-ionit eivät pysty puhdistamaan oksideja. Tietenkin tämän lämpötilan on oltava juotosoperaation lämpötila-alueella.
Kun lämpötila on liian korkea, sen aktiivisuus voi myös laskea. Esimerkiksi kun hartsi ylittää 600 ℉ (315 astetta), reaktiota ei juuri tapahdu. Tätä ominaisuutta voidaan käyttää myös sulatteen aktiivisuuden puhdistamiseen korroosion estämiseksi. Erityistä huomiota tulee kuitenkin kiinnittää kuumennusaikaan ja -lämpötilaan sovelluksessa aktiivisuuden puhdistamisen varmistamiseksi.
