半田付けの基礎知識 [半田付け]
ここでは半田付けとはどういう事なのかを説明します。
理屈が分かってしまえば旨く半田付けをする事が出来ると思います。（多少経験も必要ですが・・・）
まず半田
一般的な半田は共晶半田と言い組成はsn-pb（錫－鉛合金）
そしてエッチングパーツ
エッチングパーツは真鍮製で真鍮の組成はcu-zn（銅-亜鉛合金）
半田付けとはこの真鍮製のエッチングパーツ同士を半田と言う合金で接着させます。
まず間違えてはいけないのは、半田付けは接着剤を使用した接着とは全く違います。
なので半田付けをする表面を荒らす必要は全く無いのです。
溶けた半田が表面の傷に入り込み、固まって２つのエッチングパーツを接着する訳ではありません。
それでは半田付けとは何なのでしょう？
先ずは半田付け失敗の場合。これは主にエッチングパーツの体積に対して半田ごてのワッテージが足りない場合または半田ごてを早く離してしまった場合。つまり熱が足りない場合に起きます。
この場合エッチングパーツ同士は半田によってかろうじて接着している状態になっています。
半田は鉛を主成分とした非常に柔らかい合金なので、これでは引っ張れば簡単に剥がれてしまいます。
どれだけ半田を沢山盛っても強度に変わりはありません。
それでは半田付けが成功した場合
半田付けとは合金を作る事なのです。
くっつけるエッチングパーツ同士と半田を熱する事によって、２枚のエッチングパーツ間に新たに合金層をつくりこれにより２枚のエッチングパーツが接着されます。
先ずエッチングパーツの真鍮材の中には銅が含まれており、熱する事により銅が半田の方へ流れていきます。
そして半田の中に含まれる錫がエッチングパーツの真鍮材の方へ流れます。
これにより２枚の真鍮材の間に新たな合金層が形成されるのです。
半田付けをした後に’フーフー’して冷ますのは早く冷やしてこの合金層を焼きいれした様に強くするためです。
失敗半田付けは熱量が足りず、この合金層が形成されなかった場合に起きるのです。
この合金層により接着している事が分かれば、大量の半田を流し込めば強く接着すると勘違いされている方も、それは無意味だと分かると思います。
半田は合金層を形成させる分（少量）だけで良いのです。合金層形成に使われなかった半田が大量に付いていたとしても、それは接着にはなんら関与してはいません。
それどころか大量の半田は内部の放熱が遅くなり、合金層が焼きなましをした状態になり脆くなる悪影響さえあります。
一般的な半田付け（半田）はこの銅と錫の合金形成によって成り立っているので、例えば銅を含まない材質（アルミ、鉄等）が普通の半田付けでは接着できない理由はここにあります。
それと銅剥き出しのコテ先を使われている方は、半田付けを繰り返す事によって銅のコテ先がぼろぼろになる経験をしていると思いますが、これも銅くわれと言う現象で、コテ先の銅が半田に溶け出す事によって起きる現象です。
銅剥き出しのコテを使う場合は、銅入り半田があるのでこれを使えばコテ先が長持ちします。
半田付けをする際はエッチングパーツの体積に応じた熱容量のコテを使って（これが一番重要です）必要最低限の半田を流し込み全体に熱が伝わったらフーフーして冷ます。
合金層形成に熱が必要とは言っても、何時までもコテをつけた状態にするのはまた良くなく、コテを離すタイミングが重要ですが、半田が溶けて必要な所まで流れて行ったらコテを離せば良いと思います。
以上、’半田付けなんて怖くない！’ ・・・でした。m(_ _)m
理屈が分かってしまえば旨く半田付けをする事が出来ると思います。（多少経験も必要ですが・・・）
まず半田
一般的な半田は共晶半田と言い組成はsn-pb（錫－鉛合金）
そしてエッチングパーツ
エッチングパーツは真鍮製で真鍮の組成はcu-zn（銅-亜鉛合金）
半田付けとはこの真鍮製のエッチングパーツ同士を半田と言う合金で接着させます。
まず間違えてはいけないのは、半田付けは接着剤を使用した接着とは全く違います。
なので半田付けをする表面を荒らす必要は全く無いのです。
溶けた半田が表面の傷に入り込み、固まって２つのエッチングパーツを接着する訳ではありません。
それでは半田付けとは何なのでしょう？
先ずは半田付け失敗の場合。これは主にエッチングパーツの体積に対して半田ごてのワッテージが足りない場合または半田ごてを早く離してしまった場合。つまり熱が足りない場合に起きます。
この場合エッチングパーツ同士は半田によってかろうじて接着している状態になっています。
半田は鉛を主成分とした非常に柔らかい合金なので、これでは引っ張れば簡単に剥がれてしまいます。
どれだけ半田を沢山盛っても強度に変わりはありません。
それでは半田付けが成功した場合
半田付けとは合金を作る事なのです。
くっつけるエッチングパーツ同士と半田を熱する事によって、２枚のエッチングパーツ間に新たに合金層をつくりこれにより２枚のエッチングパーツが接着されます。
先ずエッチングパーツの真鍮材の中には銅が含まれており、熱する事により銅が半田の方へ流れていきます。
そして半田の中に含まれる錫がエッチングパーツの真鍮材の方へ流れます。
これにより２枚の真鍮材の間に新たな合金層が形成されるのです。
半田付けをした後に’フーフー’して冷ますのは早く冷やしてこの合金層を焼きいれした様に強くするためです。
失敗半田付けは熱量が足りず、この合金層が形成されなかった場合に起きるのです。
この合金層により接着している事が分かれば、大量の半田を流し込めば強く接着すると勘違いされている方も、それは無意味だと分かると思います。
半田は合金層を形成させる分（少量）だけで良いのです。合金層形成に使われなかった半田が大量に付いていたとしても、それは接着にはなんら関与してはいません。
それどころか大量の半田は内部の放熱が遅くなり、合金層が焼きなましをした状態になり脆くなる悪影響さえあります。
一般的な半田付け（半田）はこの銅と錫の合金形成によって成り立っているので、例えば銅を含まない材質（アルミ、鉄等）が普通の半田付けでは接着できない理由はここにあります。
それと銅剥き出しのコテ先を使われている方は、半田付けを繰り返す事によって銅のコテ先がぼろぼろになる経験をしていると思いますが、これも銅くわれと言う現象で、コテ先の銅が半田に溶け出す事によって起きる現象です。
銅剥き出しのコテを使う場合は、銅入り半田があるのでこれを使えばコテ先が長持ちします。
半田付けをする際はエッチングパーツの体積に応じた熱容量のコテを使って（これが一番重要です）必要最低限の半田を流し込み全体に熱が伝わったらフーフーして冷ます。
合金層形成に熱が必要とは言っても、何時までもコテをつけた状態にするのはまた良くなく、コテを離すタイミングが重要ですが、半田が溶けて必要な所まで流れて行ったらコテを離せば良いと思います。
以上、’半田付けなんて怖くない！’ ・・・でした。m(_ _)m
どもっ。目からウロコがオチマシタ。いままで悪い例の方でくっつくものだと思っていましたヨ。なるほど溶接のような感じになるんですね。ハンダゴテをくっつけているとハンダが溶けてスゥーっと流れるタイミングがありますが「この時」で良いのでしょうか？ではっ。
by terry (2009-10-10 21:53)
ロクさん
いらっしゃいませ。ｎｉｃｅありがとうございます。
by Hyatt (2009-10-10 22:09)
ｔｅｒｒｙさん
ｎｉｃｅありがとうございます。
＞溶接のような感じ
まさにその通りです。半田技術と言うのは溶接技術の中に含まれます。
＞ハンダゴテをくっつけているとハンダが溶けてスゥーっと流れるタイミング
はい。半田が流れれば必要な合金生成温度に達しているので、そこでコテを離せばＯＫです。
あ！本文で書き忘れましたが、本来は半田付けしたいところの、コテから一番遠いところに半田を載せるのが基本です。一番遠いところが半田が流れる熱量に達していれば半田はコテに向かって流れていきます。
by Hyatt (2009-10-10 22:17)
こんにちは。
私はＡＦＶモデラーのｗａｔａｎａｂｅさんのブログで基本を学ばさせて頂きましたが、ハ
ンダの原理などはこの記事で初めて知りました。
最近は簡単なものは真鍮材を使ってスクラッチする事もありますが、溶着の原理を
知っているのといないのとでは作業の方法が違ってきますね。
非常に参考になりました。
Ｐ．Ｓ
あのトゲは「ウチワサボテン」です。(＾＿＾;)
by Ｎ０ｉｄ (2009-10-12 09:51)
NOidさん
いらっしゃいませ。
＞知っているのといないのとでは作業の方法が違ってきますね
そうですねー。知らなくても経験を積めばそれなりに旨くはなるんですが、原理を知っていれば上達も早いのでは？ と思います。
熱を加えて「合金を作るんだ」という意識で半田付けをしていれば良い半田付けが出来ると思います。
それと、あれはウチワサボテンですか。
ありがとうございます。 m(_ _)m
by Hyatt (2009-10-12 19:56)
沒有醫生的處方
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by Viagra vs cialis (2018-04-14 18:37)