Das Bilden von Gas ist ein kompliziertes Thema, daher werde ich in diesem Abschnitt einige einleitende Hintergrundinformationen geben und mich dann beim nächsten Mal mit dem Löten befassen.
Meinen Sie nicht "Ameisensäure"?
Formiergas ist ein Gemisch aus Wasserstoff (H2) und einem Inertgas (in der Regel Stickstoff, N2), das verwendet wird, um Oxide auf Metalloberflächen zu Wasser zu reduzieren. Bitte verwechseln Sie dies nicht mit Ameisensäure (HCO2H), auf die ich hoffentlich in einem anderen Beitrag in diesem Jahr eingehen werde.
Sicherheit
Der Grund für die Verdünnung des Wasserstoffs durch das Inertgas ist, dass der Wasserstoffgehalt unter 5,7 % (nach Volumen) gehalten werden soll, da dies der Punkt ist, über dem der Wasserstoff spontan brennen kann. Gasunternehmen wie Linde und Air Products betrachten Formiergase, die unter diesem Wert liegen, als inertes Gemisch. Daher werden für die Befestigung der Gasflaschen die Standardanschlüsse CGA580 verwendet, die für Stickstoff, Argon, Helium usw. eingesetzt werden. Je nach Gaslieferant sind maximal 5,0 % oder 4,0 % Wasserstoff zulässig, um die Sicherheitsgrenzen einzuhalten.
Ungeachtet dessen werden 100%ige Wasserstofföfen weltweit in einer Vielzahl von Verfahren eingesetzt, und ich habe auch schon Lötverfahren in der ganzen Welt gesehen, bei denen 10% und sogar 20% Wasserstoff/Stickstoff bildendes Gas verwendet werden. Ich will damit nicht sagen, dass >5% H2/N2 nicht sicher verwendet werden können, aber man muss vorsichtig sein, wenn man es verwendet.
Gasversorgung
Es gibt drei Möglichkeiten der Gaszufuhr für formgebende gasbasierte Lötprozesse:
1/ Mischen von Wasserstoff und Stickstoff in einer speziellen Platte. Manchmal kann dies auch einen katalytischen Reaktor einschließen, der ppm-Spuren von Sauerstoff mit Wasserstoff zu Wasser umsetzt: Das Wasser wird dann durch Adsorption entfernt. Durch diesen Prozess entsteht ein sehr "sauberes" Formiergas, das optimale reduzierende Eigenschaften aufweist. Die Stickstoffquelle ist in der Regel verdampftes kryogenes N2, und der Wasserstoff stammt aus einem Zylinder oder einer "Röhre".
2/ Flaschenversorgung. Ein einzelner Zylinder oder eine Reihe von Zylindern kann verwendet werden, um das Gas als Gemisch bereitzustellen. In der Regel wird das Gas im Anlieferungszustand verwendet, ohne dass es gereinigt wird.
3/ Cracken von Ammoniak. Grundsätzlich gilt: NH3 -> 3N2 + H2. Das ist machbar, führt aber zu einem festen Verhältnis von 3:1 von N2 zu H2 und wird (meines Wissens) beim Löten nie verwendet. Es ist auch sehr ineffizient, was die Kosten und den Energieverbrauch für die Herstellung von Ammoniak angeht, und das Ammoniak hat normalerweise einen viel höheren Feuchtigkeitsgehalt als ein Stickstoff-Wasserstoff-Gasgemisch.
Was bewirkt es beim Löten? Darauf gehe ich das nächste Mal ein: Ich werde über Thermodynamik und Kinetik sprechen, und es WIRD einen Test geben.
Zum Wohl! Andy
