Lehimleme
Lehimleme, metal parçalarını birbirine tutturmak amacıyla uygulanan bir yöntemdir. Lehimleme işlemi, iki tahta parçasını tutkalla yapıştırmaya benzer, ama burada tutkalın yerine çeşitli metallerin karıştırılmasıyla hazırlanan bir alaşım olan lehim kullanılır. Eritilerek uygulanan lehim, soğudukça katılaşır (sertleşir) ve metal parçalarını birbirine bağlar. Kaynak işlemi de buna benzer, ama kaynakta, birleştirilecek parçalann uçları da eritilir; oysa lehimleme işlemi, birleştirilecek parçaların erime noktasının altındaki bir sıcaklıkta gerçekleştirilir, yani parçaları birbirine tutturacak lehimin erimesi yeterlidir.
Lehimleme sırasında birleştirilecek parçaların yüzeyleri iyice temizlenmezse lehim yüzeylere bağlanmaz. Metallerin pek çoğunun yüzeyinde, özellikle de ısıtıldıkları zaman, havadaki oksijenin kimyasal etkisi sonucunda, ince bir oksit katmanı oluşur. Bu oksit katmanını gidermek ve lehimin birleşme yerine akmasını kolaylaştırmak için eritici denen bir madde kullanılır.
Pek çok lehim çeşidi vardır, bunların hepsi 427°C’nin altında erir. Lehimlerin çoğunda ana bileşen kurşundur. Katışıksız kurşun 327°C’de erir; kurşuna başka metaller katılarak alaşımın erime noktası düşürülür. Örneğin, otomobil radyatörlerinin yapımında kullanılan kurşun lehiminde, yüzde 5 ile yüzde 30 arasında kalay vardır. Yüksek sıcaklıklara karşı dayanıklı olmayan elektronik devre
elemanlarını birleştirmek için kullanılan lehime ise yüzde 63 oranında kalay katılır; bu lehimin erime noktası 183°C’dir. Kurşun ve gümüş alaşımlarından hazırlanan lehimlerin erime noktası daha da düşüktür. Su tesisatçılarının kullandığı lehimler, yüzde 30 oranında kalay içeren kurşun ve kalay alaşımlarıdır; ama kurşun zehirli bir madde olduğundan, son zamanlarda bunun yerine, yüzde 3 oranında bakır ya da gümüş içeren bir kalay alaşımı kullanılmaya başlanmıştır. Özellikle içme suyu borularının birleştirilmesinde bu kalay alaşımı kullanılır. Kuyumcuların kullandığı gümüş lehiminin erime noktası daha yüksektir; bu lehimlerde gümüş, bakır ya da pirinç de bulunur. Lehim, çubuk, tel ya da macun biçiminde hazırlanır.
Genellikle macun biçiminde hazırlanan eriticilerin de, lehimlenecek metallerin yapısına göre seçilmesi gerekir. Bakır alaşımlarının lehimlenmesinde, çinko klorür katılmış vazelin kullanılır; paslanmaz çeliklerin lehimlenmesinde ise bu bileşime hidroklorik asit eklenir. Son zamanlarda su borularının lehimlenmesinde, ısıtıldığında ayrışan ve geriye hiçbir artık bırakmayan organik bir eritici (monoetanolamin) kullanılmaya başlanmıştır. Elektronik devrelerde, devre elemanlarını paslandırmayacak bir eriticinin kullanılması gerekir; ham terebentinin (çam sakızı) damlatılmasından sonra geriye kalan kolofan (çam reçinesi), bu açıdan uygun bir eriticidir. Eriticisini kendi içinde taşıyan lehimler de vardır; bunlarda lehim, içi eriticiyle dolu ince bir boru biçimindedir. Bu tür lehimler, özellikle ince işler için elverişlidir. Gümüşün lehimlenmesinde, pek çok metal oksit soğurabilen bir tuz olan boraks kullanılır.
Lehimleme işlemi, havya (bir sapa takılı ısıtılabilir bir metal uçtan oluşan alet) kullanılarak ya da birleştirilecek parçaların erimiş lehim banyosuna daldırılması yoluyla yapılabilir. Birleştirilecek yüzey ya da uçlar, önce yağ ve oksitlerden tümüyle temizlenir ve uygun bir eriticiyle sıvanır. Sonra bu yüzeyler birbirine yakın tutularak ısıtılır ve lehim akıtılarak yüzeylerin arasına doldurulur; lehim soğurken katılaşır ve iki parçayı birbirine bağlar. Ultrasonik bir havyayla (sesüstü dalgalarıyla iş gören havya) daha iyi bir bağlama sağlanabilir; çünkü, bu tür bir havyanın şiddetle titreşen ucu, ısıtma sırasında oluşabilecek herhangi bir oksit katmanını parçalayarak atar. Alüminyum gibi lehimlenmesi güç metaller için de bu tür havyalar kullanılır.
Sert Lehimleme
Sert lehimleme denen işlem de normal lehimlemeye benzer, ama bu işlem 427°C’nin üzerindeki sıcaklıklarda gerçekleştirilir. Bu yüzden sert lehimleme, hamlaçla ya da fırında gerçekleştirilir. Sert lehimlemede, dolgu metali olarak çoğunlukla, tutya denen bir çinko ve bakır alaşımı kullanılır. Sert lehimle birleştirilecek çelik parçalarının yüzeyleri, birbirine iyice yaklaştırılarak fırında ısıtılır. Dolgu metali olarak saf bakır kullanılır; başka bir eriticiye gerek yoktur. Lehimleme işlemi, oksijenin bulunmadığı indirgeyici bir atmosferde gerçekleştirilerek oksitlerin oluşumu önlenir.
Sert lehimleme, metallerin birbirine birleştirilmesinde olduğu kadar, metallerin cama ya da seramik parçalara tutturulmasında da uygulanır. Elektrik motorlarındaki fırçalarda metal, grafite tutturulmuştur. Elektronik devrelerde silisyum çiplerinin sert lehimlenmesinde, dolgu maddesi olarak altın ve germanyum alaşımı kullanılır ve çipler özel bir taşıyıcı bant üzerinde fırının içinden geçirilir.
Sert lehimlemeyle elde edilen bağlantılar son derece sağlamdır; bu nedenle roketlerde, jet motorlarında ve uçak parçalarında lehimleme bu yöntemle yapılır.
