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.

Infotaula de compost químicFundent
Borax.jpg
Fundent de bòrax granulat

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.

ÚsModifica

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

Unió de metallsModifica

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.

SoldaduraModifica

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 plataModifica

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.

FosaModifica

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 gregaModifica

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]

GaleriaModifica

ReferènciesModifica

  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 externsModifica

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Fundent