Atmoszférikus kölcsönhatások szerepe a forraszanyagok nedvesedésében periodikus újraolvasztások során
A kondenzált anyagok felületei és a fázisaikat elválasztó határfelületek állapota eltér a termodinamikai egyensúlytól. Ennek ismert oka, hogy a tömbi állapotra jellemző atomi koordinációs környezet itt megsérül. Emiatt különleges fizikai és kémiai tulajdonságok fellépésének színhelye a természetes és mesterséges (műszaki) anyagok határfelületei. A felületi (pl. nedvesítési) jelenségek ezért folyamatos, már évszázados kutatás tárgyai.
Mai világunkban a járműipar és az elektronikai ipar a legjelentősebben és legdinamikusabban fejlődő iparágak, ezért a hozzájuk kapcsolódó technológiák kutatása-fejlesztése kiemelt jelentőséggel bírnak. Elengedhetetlen szerepet játszik az alkatrészek gyártásánál, különböző kötések létrehozásánál, felületkezelési műveleteknél, illetve gépalkatrészek kenésénél, a szilárd és folyékony halmazállapotú anyagok nedvesedési viszonyainak ismerete. Ilyen technológiai folyamatok például a hegesztés, forrasztás és a különböző öntési műveletek. A nedvesedési viszonyok változtatása nagy jelentőségűvé vált az iparban, az új anyagok és technológiák alkalmazásával. Kompozit anyagoknál a mátrix és diszperz fázis közti határfelület nedvesítésének döntő szerepe van, például az alumínium olvadék a szénszálat nem nedvesíti, ezért annak felületét nikkellel vagy tantállal vonják be. A nedvesedési viszonyok szükség szerint befolyásolhatók folyasztószerek, megfelelő összetételű fedőporok vagy speciális bevonatok alkalmazásával.
A nedvesedési peremszög pontos nyomon követéséhez meg kell ismerni a fontosabb peremszög vizsgálati módszereket, valamint az olvadék/gőz/szilárd fázis határrétegek fiziko-kémiájának alapfogalmait. A pontosabb mérési eredmények érdekében fontos a kiértékelési folyamat és a mérőberendezés továbbfejlesztése, valamint a különböző ötvözetek nedvesedési tulajdonságainak összehasonlíthatósága érdekében, a nedvesedést befolyásoló, de nem jól szabályozható tényezők kiküszöbölése.
A szerző részt vett a Járműgyártás és -javítás Tanszéken fejlesztett peremszögmérő berendezés továbbfejlesztésében, ezüst és arany ötvözetek magas hőmérsékletű (1000˚C 1200˚C) nedvesedési tulajdonságának változását vizsgálta, valamint a forrasztási technológiák során alkalmazott újrahevítések (reflow) nedvesedés változtató hatását vizsgálta Senju M705 GRN360 KV típusú, Sn 96.5 Ag 3 Cu 0.5 összetételű ólommentes forrasz paszta nyomtatott áramköri lapon való alkalmazásával.
A különböző összetételű ezüst és arany ötvözetek vizsgálatának eredményei alapján magyarázható a szilárd oldat tartományban, a nedvesedési tulajdonságok alakulása az ötvözet összetételének függvényében. A többciklusú forrasztások alkalmazásánál az újraömlesztések hatására létrejövő nedvesedés romlás miatt a szelektív forrasztások kivitelezhetetlenné válhatnak. A nyomtatott áramköri szerelőlemezen alkalmazott ólommentes forrasz paszta nedvesedés vizsgálatából az újraömlesztések hatására létrejövő nedvesedés romlás mértéke számszerűsíthető.
A tudományos munka folytatásában a kísérleteket kiterjeszti további ötvözetekre is. A vizsgálatok magasabb hőmérséklettartományban való elvégzése érdekében egy új fűtőszál kikísérletezését kezdi el, mely segítségével több mérési pont állna rendelkezésre a diagramok felvételéhez, és magasabb olvadáspontú anyagok vizsgálata is megvalósítható lenne.
