Fundent

De Viquipèdia
Salta a la navegació Salta a la cerca
Infotaula de compost químicFundent
Borax.jpg
Fundent de bòrax granulat

En metal·lúrgia, un fundent (o flux, derivat del llatí fluxus que significa "fundent") és un agent de neteja químic, un agent que flueix o un agent purificador. Els fundents poden tenir més d'una funció alhora. S'utilitzen tant en metal·lúrgia extractiva com en unió i tall de metalls.

Alguns dels fundents més antics coneguts van ser carbonat sòdic, potassa, carbó vegetal, coc, bòrax,[1] calç,[2] sulfur de plom [3] i certs minerals que contenien fòsfor. El mineral de ferro també es va utilitzar com a fundent en la fosa del coure. Aquests agents complien diverses funcions, la més senzilla era un agent reductor, que evitava que es formin òxids a la superfície del metall fos, mentre que altres absorbien impureses a l' escòria, que es podien raspar del metall fos.[4]

Els fundents també s'utilitzen a les foneries per eliminar impureses de metalls no ferrosos fosos com l'alumini, o per afegir oligoelements desitjables com el titani.

Com a agents de neteja, els fundents faciliten la soldadura, la soldadura forta i la soldadura eliminant l'oxidació dels metalls a unir. En algunes aplicacions, el fundent fos també serveix com a mitjà de transferència de calor, facilitant l'escalfament de la junta mitjançant l'eina de soldadura o la soldadura fosa.

Ús[modifica]

Filferro recent recobert de soldadura, encara immers en fundent de colofonia fosa

Unió de metalls[modifica]

En els processos d'unió de metalls a alta temperatura ( soldadura, soldadura forta i soldadura ), el fundent és una substància gairebé inert a temperatura ambient, però que es redueix fortament a temperatures elevades, evitant l'oxidació de la base i dels materials de farciment. El paper del fundent és típicament doble: dissoldre els òxids ja presents a la superfície metàl·lica, cosa que facilita la humectació pel metall fos, i actuar com a barrera d'oxigen recobrint la superfície calenta, evitant la seva oxidació

Per exemple, la soldadura d'estany i plom [5] s'adhereix molt bé al coure, però malament als diversos òxids de coure, que es formen ràpidament a les temperatures de soldadura. En evitar la formació d'òxids metàl·lics, el fundent permet que la soldadura s'adhereixi a la superfície metàl·lica neta, en lloc de formar perles, com ho faria en una superfície oxidada.

Soldadura[modifica]

En la soldadura de metalls, el fundent té un triple propòsit: elimina qualsevol metall oxidat de les superfícies a soldar, segella l'aire evitant així una oxidació addicional i, en facilitar la fusió, millora les característiques d' humectació de la soldadura líquida.[6] Alguns fundents són corrosius, de manera que les peces s'han de netejar amb una esponja humida o un altre material absorbent després de la soldadura per evitar danys. En l'electrònica s'utilitzen diversos tipus de fundent.[7]

Existeixen una sèrie d'estàndards per definir els diferents tipus de fundent. L'estàndard principal és J-STD-004.

Es poden fer servir diverses proves, inclosa la prova ROSE, després de la soldadura per comprovar la presència de contaminants iònics o altres que puguin causar curtcircuits o altres problemes.

Soldadura amb groc i plata[modifica]

La soldadurra amb groc (de vegades coneguda com a soldadura de plata o soldadura dura ) requereix una temperatura molt més alta que la soldadura suau, de vegades superior a 850 °C. A més d'eliminar els òxids existents, s'ha d'evitar l'oxidació ràpida del metall a temperatures elevades. Això vol dir que els fundents han de ser més agressius i proporcionar una barrera física.[8] Tradicionalment, el borax s'utilitzava com a fundent per a la soldadura, però ara hi ha molts fundents diferents disponibles, sovint utilitzant productes químics actius com ara fluorurs [9] així com agents humectants. Molts d'aquests productes químics són tòxics i s'ha de tenir la deguda precaució durant el seu ús.

Fosa[modifica]

Article principal: Fosa

La soldadura (de vegades coneguda com a soldadura de plata o soldadura dura ) requereix una temperatura molt més alta que la soldadura suau, de vegades superior a 850°C. A part d'eliminar els òxids existents, s'ha d'evitar l'oxidació ràpida del metall a temperatures elevades. Això vol dir que els fundents han de ser més agressius i proporcionar una barrera física.[10] Tradicionalment, el borax s'utilitzava com a fundent per a la soldadura, però ara hi ha molts fundents diferents disponibles, sovint utilitzant productes químics actius com ara fluorurs [11] així com agents humectants. Molts d'aquests productes químics són tòxics i s'ha de tenir la deguda precaució durant el seu ús.

El fundent més utilitzat en els forns de ferro i acer és la pedra calcària, que es carrega en les proporcions adequades amb el ferro i el combustible.

Pega grega[modifica]

La pega grega o colofònia, nom derivat de la ciutat de Colofó, és una resina natural de color ambre o groc pàl·lid obtinguda tradicionalment de les incisions fetes al tronc de pinastre i altres coníferes.[12]és la fracció no arrossegable per vapor de l'oleoresina de pinastre i està constituïda per una mescla d'àcids resínics, majoritàriament l'àcid abiètic. Era un dels components (en proporcions variables) del foc grec. L'ambre de la mar Bàltica és colofònia fòssil.[13]

S'empra en el procés de soldadura per a soldar les conduccions de plom de l'aigua corrent a les llars i en la fabricació de plaques electròniques i altres components electrònics.

Serveix, entre altres funcions, per aïllar del contacte de l'aire, dissoldre i eliminar els òxids que poden formar-se i afavorir el "mullat" del material base pel metall d'aportació fos, aconseguint que el metall d'aportació pugui fluir i es distribueixi en la unió. Se solen subministrar en forma de pols, pasta o líquid i són barreges de molts components químics, entre els quals hi ha els borats, fluorurs, bòrax, àcid bòric i altres agents mullants. Hi ha casos en què no es pot utilitzar fundents, com ara en l'electrònica per a la indústria aeroespacial o en els acoblaments de sistemes microelectromecànics (MEMS).[14]

Galeria[modifica]

Referències[modifica]

  1. «The use of ... borax ... traced back to the ancient Egyptians, who used it as a metallurgical flux». Britannica.com. Arxivat de l'original el 2012-01-14. [Consulta: 19 agost 2011].
  2. Bhardwaj, Hari C. Aspects of Ancient Indian Technology (use of lime as a flux). Motilal Banarsidass, 1979. ISBN 81-208-3040-7. 
  3. «Metallurgy in southern South America, Smelting, p. 1659-60». Arxivat de l'original el 10 octubre 2010. [Consulta: 19 agost 2011].
  4. «What Is Solder Flux And How Do You Use It?». www.pcbgogo.com. [Consulta: 9 juliol 2021].
  5. «What is Solder and its Types» (en anglès americà). bestsolderingirons, 18-12-2019. [Consulta: 5 agost 2021].
  6. «How to Use Flux When Soldering Electronics For Beginners» (en anglès americà). Solderingironguide, 18-12-2019. [Consulta: 9 juliol 2021].
  7. «Why use flux when soldering?» (en anglès). Engineering and Component Solution Forum - TechForum │ Digi-Key, 03-07-2019. [Consulta: 9 juliol 2021].
  8. «Society of American Silversmiths». Silversmithing.com. Arxivat de l'original el 2010-12-01. [Consulta: 2 març 2010].
  9. «FAQ on fluorides in flux». Fluoridefreeflux.com. Arxivat de l'original el 2011-07-20. [Consulta: 19 agost 2011].
  10. «Society of American Silversmiths». Silversmithing.com. Arxivat de l'original el 2010-12-01. [Consulta: 2 març 2010].
  11. «FAQ on fluorides in flux». Fluoridefreeflux.com. Arxivat de l'original el 2011-07-20. [Consulta: 19 agost 2011].
  12. Pere Labernia. Diccionario de la lengua castellana, 1: con las correspondencias catalana y latina. Librería de Estevan Pujal, 1861, p. 459– [Consulta: 8 agost 2011]. 
  13. F. FOY. Curso de materia médica ó de farmacologia.... Imp. de J. Verdaguer, 1838, p. 307– [Consulta: 8 agost 2011]. 
  14. Humpston, Giles & Jacobson, David M. Principles of soldering ASM International, 2004] A Google Books. Consultat el 25 març 2011 (anglès)

Enllaços externs[modifica]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Fundent