Trong lĩnh vực gia công kim loại, hai thuật ngữ “hàn chì” và “hàn” thường được sử dụng thay thế cho nhau, nhưng mỗi kỹ thuật lại có sự khác biệt và ứng dụng riêng biệt. Mặc dù cả hai phương pháp đều yêu cầu sử dụng nhiệt, nhưng hàn chì và hàn là hai quy trình hoàn toàn khác nhau nhằm liên kết hai hoặc nhiều mảnh kim loại lại với nhau.
Có một số phương pháp cơ bản được sử dụng để nối hai hoặc nhiều mảnh kim loại, hoặc đôi khi là các vật liệu khác, lại với nhau. Không cần sử dụng nhiệt, các phương án bao gồm: dán keo, bằng các loại keo epoxy, polyurethane hoặc keo gốc silicon, thường mang lại hiệu quả tốt khi nối các bộ phận kim loại nhẹ; và phương pháp cơ khí là gắn chặt bằng đai ốc, bu lông và vòng đệm. Đinh tán là một phương pháp nối kim loại lại với nhau có thể được sử dụng có hoặc không có nhiệt, tùy thuộc vào dự án. Các tấm kim loại chồng lên nhau được nối với nhau bằng một miếng kim loại thẳng (đinh tán) được chèn qua cả hai tấm, sau đó được uốn cong tại điểm nối, giúp nối các tấm lại với nhau một cách chắc chắn. Các đinh tán nhỏ hơn có thể được cố định chỉ bằng lực, chẳng hạn như khi sử dụng súng bắn đinh tán, trong khi các đinh tán lớn hơn và dày hơn có thể cần phải gia nhiệt trước để chúng đủ dẻo để rèn. Các phương pháp còn lại để nối kim loại với nhau là hàn mềm và hàn điện, cả hai đều cần nhiệt. Hàn mềm và hàn điện thường được sử dụng thay thế cho nhau trong chế tạo kim loại, nhưng mỗi kỹ thuật lại khác nhau và có ứng dụng riêng biệt, do đó việc sử dụng quy trình phù hợp là rất quan trọng.
Mặc dù có nhiều kỹ thuật hàn khác nhau, nhưng tất cả đều dựa trên cùng một nguyên lý cơ bản: việc tác động nhiệt độ cực cao (lên tới hơn 3000°C!) lên các chi tiết kim loại sẽ làm kim loại nóng chảy và liên kết vĩnh viễn với nhau. Hàn tạo ra liên kết chắc chắn nhất có thể giữa hai mảnh kim loại, giúp mối nối chịu được mọi loại ứng suất và biến dạng, khiến quy trình này trở nên lý tưởng cho thân xe ô tô, ống công nghiệp và đóng tàu. Tuy nhiên, vẫn có một số hạn chế; một trong những rào cản lớn nhất đối với quy trình hàn là cả hai kim loại phải tương đồng. Sự khác biệt về điểm nóng chảy hoặc tính chất điện hóa của hai kim loại có thể khiến việc hàn trở nên khó khăn hoặc gần như không thể thực hiện được; ví dụ, titan và thép không thể được nối với nhau bằng phương pháp hàn nóng chảy.
Ngược lại, hàn chì là phương pháp sử dụng kim loại phụ để nối hai kim loại khác lại với nhau. Khác với hàn, các kim loại nền vẫn ở trạng thái rắn trong suốt quá trình, và chính vật liệu phụ (chì hàn) mới là thứ nóng chảy và lấp đầy khoảng trống giữa các kim loại nền, từ đó nối chúng lại với nhau. Các mối nối hàn chì không chắc chắn bằng các mối nối hàn, đơn giản vì hàn chì không tạo ra kết nối cơ học rất chắc chắn, mà thay vào đó là kết nối điện. Tuy nhiên, hàn thiếc cho phép nối bất kỳ hai kim loại nào với nhau, miễn là vật liệu hàn thiếc có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của cả hai kim loại đó và ở nhiệt độ tương đối “thấp” (thường dưới 450°C). Điều này có thể mang lại lợi thế vì mối nối có thể dễ dàng được nung chảy, tách rời kết nối và cho phép gia công lại.
Về mặt độ bền và độ tin cậy, hàn kim loại hoàn toàn khác biệt so với hàn chì, nhưng lại hoàn toàn không phù hợp với các thiết bị điện tử tinh vi, nơi nhiệt độ quá cao có thể làm hỏng các linh kiện. Việc sử dụng vật liệu hàn chì là hoàn toàn phù hợp để kết nối các kim loại cơ bản cả về mặt cơ học – đảm bảo mối nối không bị lỏng do rung động hoặc các lực cơ học khác – lẫn về mặt điện, giúp tín hiệu điện tử truyền qua mối nối mà không bị gián đoạn. Bất kể chức năng cụ thể là gì, một kết nối cơ học và điện ổn định giữa linh kiện và chất nền là rất quan trọng đối với hiệu suất tổng thể của thiết bị. Một kết nối hàn kém có thể dẫn đến mối hàn không đáng tin cậy, gây ra các vấn đề như bong tróc, cầu nối, truyền nhiệt không đủ và nhiều vấn đề khác.
