સોલ્ડરીંગ અને બ્રેજીંગ ( Soldering & Brazing )

 

સોલ્ડરીંગ :- સોલ્ડરીંગ ક્રિયા વડે બે અલગ અલગ ધાતુની શીટ કે સમાન ધાતુની શીટ ને વધારાની બીજી ધાતુનો ઉપયોગ કરીને જોડી શકાય છે.સોલ્ડરીંગ ક્રિયા દરમ્યાન વપરાતી વધારાની ધાતુને સોલ્ડર કહે છે. સોલ્ડર :- બે મેટલને કે મેટલની શીટને જોડવા માટે વપરાતી ધાતુ ને સોલ્ડર કહે છે. સોલ્ડરને ગરમ કરીને પીગાળવામાં આવે છે. સોલ્ડર કલાઈ (ટીન) અને સીસાની (લેડ) મિશ્ર ધાતુનો બનાવવામાં આવે છે.સોલ્ડર સ્ટીક,પટ્ટી,વાયર,રોડ સ્વરૂપે મળે છે. સોલ્ડર બે પ્રકારના હોય છે. (1) સોફ્ટ સોલ્ડર (2) હાર્ડ સોલ્ડર સોફ્ટ સોલ્ડર :- સોફ્ટ સોલ્ડરથી ધાતુની પાતળી શીટો જોડી શકાય છે.જેની ઉપર વધારે લોડ કે બળ લાગતો ના હોય તેમજ ઊંચું ઉષ્ણતામાન રહેતું ના હોય તેવી જગ્યાએ સોફ્ટ સોલ્ડરથી પાતળા વાયરો કે પાતળી ધાતુની શીટો જોડી સખ્ય છે.તેમાં કલાઈ (ટીન) અને સીસાની (લેડ) મિશ્ર ધાતુનો ઉપયોગ કરાય છે. સોફ્ટ સોલ્ડર 150°C થી 300°C તાપમાન ઉપર પીગળે છે. હાર્ડ સોલ્ડર :- હાર્ડ સોલ્ડર માટે તાંબુ (કોપર) અને જસત (ઝીંક) ની મિશ્રધાતુ વાપરવામાં આવે છે. કેટલીક વખત તેમાં ચાંદી (સિલ્વર) મિશ્ર કરવામાં આવે છે. તેની મદદથી સોફ્ટ સોલ્ડર કરતા જોઈન્ટ વધારે કઠણ બને છે,તેનું ગલનબિંદુ 600°C થી  900°C સુધી હોય છે. સોફ્ટ સોલ્ડર અને હાર્ડ સોલ્ડર વચ્ચે નો તફાવત:- સોફ્ટ સોલ્ડર હાર્ડ સોલ્ડર 1.તેમાં જોઈન્ટ નબળો,કાચો રહે છે. 2.ગરમ થતા જોઈન્ટ ખુલી જવાની શક્યતા રહે છે. 3.સોલ્ડરીંગ આયર્નનો ઉપયોગ કરીને સોલ્ડરીંગ કરવામાં આવે છે. 4.સોફ્ટ સોલ્ડર તરીકે ટીન અને લેડની મિશ્ર ધાતુ વપરાય છે. 5.તેમાં ફ્લક્ષ તરીકે એસીડ ક્લોરાઈડ તથા રેઝીન વપરાય છે. 6.સોલ્ડરને પીગળાવવા માટે 150°C થી 300°C ની જરૂર પડે છે. 7.નરમ ધાતુ,પાતળી ધાતુની શીટ,વાયરોને જોડવા માટે વપરાય છે. 1.તેમાં જોઈન્ટ મજબુત,પાકો મળે છે. 2.ગરમ થતા જોઈન્ટ ખુલતો નથી. 3.વેલ્ડીંગ ટોર્ચ અને હાર્ડ સોલ્ડરીંગ ભઠ્ઠીમાં ગરમ કરીને સોલ્ડર કરવામાં આવે છે. 4.હાર્ડ સોલ્ડર તરીકે તાંબુ,જસત અને સિલ્વરની મિશ્ર ધાતુ વપરાય છે. 5.તેમાં ફ્લક્ષ તરીકે બોરેક્ષ વપરાય છે.   6.હાર્ડ સોલ્ડરને પીગળાવવા માટે 600°C થી 900°C ની જરૂર પડે છે. 7.હાર્ડ સોલ્ડરીંગ ભારે વસ્તુઓને જોડવા માટે વપરાય છે.   ફ્લક્ષ (Flux) ફ્લક્ષ એ સોલ્ડરીંગ પ્રક્રિયા દરમ્યાન વાપરવામાં આવતો રાસાયણિક પદાર્થ છે. જેનો ઉપયોગ સોલ્ડરીંગ અને બ્રેજીંગ પ્રક્રિયા દરમ્યાન કરવામાં આવે છે. ફ્લક્ષ પ્રવાહી,પાવડર કે પેસ્ટ સ્વરૂપે મળે છે. ફ્લ્ક્સના કર્યો:- 1.સોલ્ડરીંગ દરમ્યાન સપાટી ઉપરથી ઓક્સાઈડ દુર કરે છે. 2.સપાટી ઉપરની કાર્બન અને બીજી અશુદ્ધિઓ દુર કરે છે. 3.સોલ્ડરને ઝડપથી પીગાળવામાં મદદરૂપ થાય છે. 4.જોઈન્ટ ઉપર કોરોઝન થતું અટકાવે છે. 5.સોલ્ડરને જરૂરી જગ્યાએ ફેલાવવામાં મદદરૂપ થાય છે.જેથી સોલ્ડર સારી રીતે ફેલાય છે. 6.ધાતુ સાથે જોઈન્ટ મજબુત બનાવે છે. ફ્લક્ષની પસંદગી:- 1.સોલ્ડરનું કાર્યકારી તાપમાન 2.સોલ્ડરીંગ રીત 3.સાંધો કરવાનો હોય તે મૂળ ધાતુનો પ્રકાર   ફ્લક્ષના પ્રકારો :-      ફ્લક્ષના મુખ્ય બે પ્રકાર છે.             (A)  કોરોઝીવ ફ્લક્ષ        (B) નોન કોરોઝીવ ફ્લક્ષ (A)  કોરોઝીવ ફ્લક્ષ:- કોરોઝીવ ફ્લક્ષ એસીડ કર ક્ષારના બનેલા હોય છે.હાયડ્રોક્લોરિક એસીડ,એમોનિયમ ક્લોરાઈડ,ઝીંક ક્લોરાઈડ વગેરે કોરોઝીવ ફ્લક્ષ છે. આ ફ્લક્ષ જોઈન્ટ તૈયાર થયા બાદ ધાતુની સપાટી ઉપર લાગેલો રહે તો ધાતુની સપાટીને નુકસાન પહોચાડે છે. તેથી તેને સોલ્ડરીંગ ક્રિયા પૂર્ણ થયા બાદ પાણી વડે સાફ કરવો જોઈએ. ધાતુની શીટો ,ઈલેક્ટ્રીક વાયર કે ઈલેક્ટ્રોનિક પાર્ટ્સ જોઈન્ટ માટે આ પ્રકારનો ફ્લક્ષ વપરાય છે. (B)  નોન કોરોઝીવ ફ્લક્ષ :- આ ફ્લક્ષ ધાતુ ઉપર નુકસાન પહોચાડતો નથી. તેથી ધાતુની સપાટી ઉપર કોરોઝન થતું નથી. બોરેક્ષ,રેઝીન વગેરે નોન-કોરોઝીવ ફ્લક્ષ છે. તે પાવડર કે પેસ્ટ સ્વરૂપે મળે છે. અલગ-અલગ ધાતુ માટે ઉપયોગી સોલ્ડરીંગ મિશ્રણ અને ફ્લક્ષ ધાતુ સોલ્ડરમાં કલાઈ અને સીસાનું મિશ્રણ ફ્લક્ષ ગેલ્વેનાઇઝડ આયર્ન શીટ 58-42 % હાયડ્રોક્લોરિક એસીડ ટીન શીટ 63-37 % ઝીંક ક્લોરાઈડ કોપર શીટ 60-40 % એમોનિયમ ક્લોરાઈડ બ્રાસ શીટ 66-34 % ઝીંક ક્લોરાઈડ ગનમેટલ 63-37 % રેઝીન   સોલ્ડરીંગ આયર્ન:- સોલ્ડરીંગ કરવા માટે વપરાતું હેન્ડ ટુલ સોલ્ડરીંગ આયર્ન ના નામે ઓળખાય છે. સોલ્ડરીંગ આયર્ન અલગ-અલગ પ્રકારના હોય છે. 1. પ્લેઈન સોલ્ડરીંગ આયર્ન 2. હેચેટ સોલ્ડરીંગ આયર્ન 3. કાર્ટીજ સોલ્ડરીંગ આયર્ન 4. ઈલેક્ટ્રીક સોલ્ડરીંગ આયર્ન 5. ગેસ સોલ્ડરીંગ આયર્ન. સામાન્ય રીતે વર્કશોપમાં પ્લેઈન અને ઈલેક્ટ્રીક સોલ્ડરીંગ આયર્ન વધુ વપરાય છે. સોલ્ડરીંગ આયર્નના મુખ્ય ભાગ નીચે મુજબ છે. (A)  હેડ (કોપર બીટ) (B)  વુડન હેન્ડલ (C)  શેંક (D)  એજ સોલ્ડરીંગ ની રીત :- 1)    જોડવા માટેની ધાતુની બંને સપાટીને બરાબર સેટ કરો. 2)    સોલ્ડરીંગ માટેની ધાતુને ફ્લક્ષ વડે બરાબર સાફ કરો. 3)    સોલ્ડરીંગ આયર્ન ને બ્લો લેમ્પની મદદ થી ગરમ કરો. 4)    સોલ્ડરને ફ્લ્ક્સમાં બોળી સોલ્ડરીંગ આયર્ન વડે ગરમ કરી સોલ્ડરને પીગાળો અને સાંધો કરવાની જગ્યાએ ફેલાવો.થોડી વારમાં સાંધો ઠંડો થશે. 5)    સોલ્ડર થયા બાદ ફ્લક્ષને બરાબર સાફ કરો. બ્રેજીંગ :- બ્રેજીંગ એ સોલ્ડરીંગ જેવી જ ક્રિયા છે પણ આમાં ધાતુનું તાપમાન 600° C કરતા વધારે હોય છે.બ્રેજીંગ અલગ-અલગ ધાતુઓના પતરા,પાઈપો અને અન્ય ફીટીંગ,રેડીએટર,કાસ્ટ આયર્નના રીપેરીંગ માં ઉપયોગી છે.બ્રેજીંગ ક્રિયામાં બે ધાતુઓને જોડવા વધારાના ફિલર મેટલનો ઉપયોગ તરીકે સિલ્વર સોલ્ડરનો ઉપયોગ થાય છે. જેને સ્પેલેટર કહે છે. સ્પેલેટરનું ગલનબિંદુ 600 °C છે. જેથી જે ધાતુઓનું ગલનબિંદુ 600 °C થી ઓછું હોય તેવી ધાતુઓ જોડવા માટે બ્રેજીંગ ઉપયોગી નથી. જોઈન્ટ કરવા માટેની ધાતુઓને બરાબર સાફ કર્યા બાદ ગરમ કરવામાં આવે છે ત્યારબાદ સ્પેલેટરને બોરેક્ષ ફ્લક્ષ જોડે મિક્ષ કરીને જ્યાં સાંધો બનાવવાનો હોય ત્યાં લગાવીને ફેલાવવામાં આવે છે.બે એક સરખી કે બે અલગ અલગ કે જાડી અને પાતળી ધાતુઓને જોડવા માટે,કાસ્ટ આયર્નના રીપેરીંગ માટે,રેડીયેટર રીપેરીંગ માટે બ્રેજીંગ કરવામાં આવે છે. બ્રેજીંગની પધ્ધતિઓ :- બ્રેજીંગ કરવાની જુદી જુદી રીતો નીચે મુજબ છે. - ટોર્ચ બ્રેજીંગ           - ફરનેસ બ્રેજીંગ - ડીપ બ્રેજીંગ           - ઇન્ડક્શન બ્રેજીંગ ટોર્ચ બ્રેજીંગ :- બેઈઝ મેટલને ઓક્સિ-એસીટીલીન ફ્લેમનો ઉપયોગ કરી જોઈતા ઉષ્ણતામાન સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે. ફરનેશ બ્રેજીંગ :- બ્રેઝ કરવાના ભાગોના જોઈન્ટમાં બ્રેજીંગ મટીરીયલ ભરી એલાઈન કરવામાં આવે છે. આ એસેમ્બલીને ફરનેશમાં મુકવામાં આવે છે.એક સરખા હિટીંગ માટે ટેમ્પરેચરને કન્ટ્રોલ કરવામાં આવે છે. ડીપ બ્રેજીંગ :- બ્રેઝ કરવાના ભાગોને મોલ્ટન મેટલ અથવા રાસાયણિક પ્રવાહીમાં ડુબાડવામાં આવે છે. ઇન્ડકશન બ્રેજીંગ :- હાઈ ફ્રિકવન્સી વિદ્યુત કરંટ નો ઉપયોગ કરી બ્રેઝ કરવાના ભાગો મેલ્ટીંગ પોઈન્ટ સુધી ગરમ કરવામાં આવે છે. જોઈન્ટને વોટર કુલ્ડ કોઈલ સાથે વીંટાળીને કરવામાં આવે છે. બ્રેજીંગના ફાયદાઓ :- -     પૂર્ણ થયેલ જોઈન્ટને થોડાક અથવા કોઈ ફીનીશીંગ ની જરૂર રહેતી નથી. -     જોઈન્ટ કરવાની જગ્યા પર ઓછું ઉષ્ણતામાનના કારણે વિકૃતિ ઓછી આવે છે. -     તેમાં કોઇપણ ફ્લેશ અથવા વેલ્ડ સ્પેટર હોતા નથી. -     બ્રેજીંગ કરવા માટે ફ્યુઝન વેલ્ડીંગ જેવી કુશળતાની જરૂર હોતી નથી. -     પ્રોસેસને સરળતાથી મશીનીંગ કરી શકાય છે. -     આ ક્રિયા ઓછી ખર્ચાળ છે.   બ્રેજીંગ ના ગેરફાયદાઓ :- -     જોઈન્ટને કાટવાળા માધ્યમમાં કરવાનું હોય, તો વપરાતા ફિલર મેટલ કોરોઝીવ અવરોધક હોવું જોઈએ. -     બધા જ પ્રકારના બ્રેજીંગ એલોય ઉચ્ચ ઉષ્ણતામાને તેમની સ્ટ્રેન્થ ગુમાવે છે. -     બ્રેજીંગ એલોયનો રંગ જે સફેદ થી કોપર રેડ સુધીમાં હોય છે,જે બેઈઝ મેટલ સાથે એકદમ મેચ થતો નથી. સોલ્ડરીંગ અને બ્રેજીંગનો તફાવત :- સોલ્ડરીંગ બ્રેજીંગ 1.મૂળ ધાતુ ઓછી ગરમ થાય છે. 1.મૂળ ધાતુ ગરમ થાય છે. 2.જોઈન્ટ નબળા,કાચા બને છે. 2.જોઈન્ટ પાકા,મજબુત બને છે. 3.અલગ-અલગ ધાતુઓ માટે અલગ અલગ ફ્લક્ષ વપરાય છે. 3.અલગ-અલગ ફ્લક્ષની જરૂર નથી ફ્લક્ષ તરીકે બોરેક્ષ વપરાય છે. 4.વાઈબ્રેશનના લીધે જોઈન્ટ તૂટી જાય છે. 4.વાઈબ્રેશન થી જોઈન્ટ તૂટતા નથી. 5.સોલ્ડરીંગ ક્રિયા માટે ફક્ત સોલ્ડરને જ ગરમ કરવામાં આવે છે. 5.બ્રેજીંગ કરવા માટે સ્પ્લેટર અને બેઈઝ મેટલને ગરમ કરવા પડે છે. 6.સોલ્ડરીંગ માટે 300°C થી ઓછા તાપમાનની જરૂર પડે છે. 6.બ્રેજીંગ માટે 600°C થી વધારે તાપમાનની જરૂર પડે છે. 7.સોલ્ડરીંગ પાતળી શીટો,નાના પાર્ટસ તથા વાયર ફીટીંગ વગેરે ઉપર કરવામાં આવે છે. 7.કટીંગ ટુલ્સ ઉપર કાર્બાઈડ ટીપ,નર્લીંગ,કરવા તથા જોડવા માટે,રેડીયેટરના કામ માટે, કાસ્ટ આયર્ન પાઈપ તથા કાસ્ટ આયર્ન રીપેરીંગમાં બ્રેજીંગનો ઉપયોગ થાય છે.