Jak mogę przylutować do półsztywnego kabla koncentrycznego ze stali nierdzewnej?

Muszę poprowadzić kable koncentryczne do kriostatu, a ponieważ miedź przewodzi za dużo ciepła, postanowiłem zastosować półsztywne kable ze stali nierdzewnej. O ile wiem, zarówno ekran, jak i wewnętrzny przewodnik są wykonane ze stali nierdzewnej. Chcę podłączyć ten kabel do elektroniki w obszarze kriogenicznym, ale połączenie musi być niemagnetyczne. Mój standardowy lut elektroniczny wcale nie zwilża stali nierdzewnej.

Czy są specjalne topniki lub obróbki powierzchni, aby móc lutować do stali nierdzewnej?

Aktualizacja : Dziękujemy wszystkim za komentarze i odpowiedź! Próbowałem różnych metod lutowania i poniżej napisałem własną odpowiedź. Poczekam jeszcze kilka dni, a następnie zaakceptuję odpowiedź najwyższym głosem.

Co do RF lub DC: Istnieje kilka kabli, niektóre z DC, niektóre z RF, niektóre z oboma. DC musi być wyjątkowo stabilny (10 µV), ale musi być precyzyjny tylko na poziomie 10 mV. Ten wymóg stabilności sprawia, że ​​napięcia termiczne są bardzo istotne, dlatego chcemy, aby wszystko, co widzi gradient temperatury, było wykonane z tego samego materiału. RF musi być tak czyste, jak to możliwe (tutaj nie mam numerów). Myślę, że szczególne problemy z wysyłaniem napięć RF i DC do kriostatu można najlepiej podzielić na inne pytanie.

Niestety nie mam narzędzi potrzebnych do zgrzewania punktowego lub właściwego zaciskania (odpowiedź Anindo) i obawiam się, że dielektryk kabla koncentrycznego nie wytrzyma temperatur potrzebnych do lutowania (odpowiedź Briana) . Rozwiązaniem, które zadziałało dla mnie, było użycie specjalistycznego strumienia, jak sugerowali Scott i RedGrittyBrick.

Dla odniesienia w przyszłości były to moje próby lutowania do powierzchni ekranu kabla koncentrycznego ze stali nierdzewnej:

1. Lut PbSn z rdzeniem topnikowym (standardowy lut elektroniczny): Lut wcale nie zwilżył powierzchni, a zatem nie przylgnął. Szlifowanie powierzchni bardzo drobnym papierem ściernym nie pomogło.
2. Stosując bardziej agresywny topnik F-SW 21 (3.1.1, marka „Lavar”), który znalazłem w naszym warsztacie Trochę lutu utknęło, ale niewiele. Powierzchnia została wcześniej oczyszczona acetonem, a następnie przeszlifowana bardzo drobnym papierem ściernym.
3. Owinięcie (niepowlekanego) drutu miedzianego wokół kabla ze stali nierdzewnej, a następnie pokrycie go standardowym lutem elektronicznym : Stworzyło to zaskakująco dobre połączenie mechaniczne / elektryczne. Na zdjęciu pokazano po lewej stronie. Widać, że lut nie zwilża powierzchni ze stali nierdzewnej, więc połączenie jest prawdopodobnie wykonane przez drut miedziany osadzony na powierzchni ze stali nierdzewnej. Jeden eksperymentator twierdzi, że od lat stosuje takie połączenie bez problemów, ale wątpię, aby z czasem było ono bardzo stabilne, ponieważ tlen może się przedostać i skorodować kontakt.
4. Rozpuść cynk w H-Cl, aby utworzyć strumień ZnCl . Użyłem 10-20 ml 37,5% kwasu chlorowodorowego i wrzuciłem do niego kilka maleńkich kawałków cynku (mniej niż 1 g) i czekałem 30 minut, aż przestanie bulgotać (cóż, właściwie pozostało jeszcze kilka bąbelków). To działało jako topnik, ale musiałem nałożyć dużą jego część na powierzchnię ze stali nierdzewnej, aż lut zaczął ładnie przylegać. Ten strumień spowodował duże przebarwienia podczas lutowania (patrz środkowa część kabla na zdjęciu). Może lepiej by to działało, gdybym wcześniej wyczyścił powierzchnię lub przeszlifował ją. Uwaga do siebie: gdy lokalny apteka zaleca użycie wyciągu, użyj wyciągu.
5. Używając specjalnego topnika ze stali nierdzewnej : Udało mi się pobrać małą próbkę BrazeTec Soldaflux Z , silny, ale korozyjny topnik 3.1.1a. Działa to świetnie, nawet bez wcześniejszej obróbki powierzchni! Potrzebna jest tylko niewielka ilość topnika. Jest ładne, płynne przejście między lutem a powierzchnią ze stali nierdzewnej (patrz prawa strona na zdjęciu). Wada: topnik wygasa po 6 miesiącach i można go zamówić tylko w ilości 1 kg (ok. 70 €).

Czasami twierdzi się, że kwas w agresywnych topnikach, wraz z wilgocią, dwutlenkiem węgla i czasem, doprowadzi do korozji ołowiu standardowego lutu elektronicznego . Być może lepszym pomysłem jest użycie bezołowiowego lutu, takiego jak SN96.5 AG3 CU0.5.

Lutowanie srebrem, z topnikiem boraksowym, działa dobrze na stali nierdzewnej.

(Czasami nazywa się to lutowaniem srebrnym, ale nie należy go mylić z lutami elektrycznymi, które mają niewielki procent srebra. Jest znacznie bliższy lutowaniu zarówno pod względem wytrzymałości, jak i temperatury)

Minusem jest temperatura, której potrzebujesz - 650-700 ° C, od tępego do średnio czerwonego ciepła. Oczywiście nie mówimy o podkręceniu stacji lutowniczej, ale ten rodzaj temperatury można osiągnąć za pomocą niedrogiego palnika propan / butan.

Jednak mogą istnieć inne powody, dla których to rozwiązanie nie jest praktyczne w twojej aplikacji!

Oto kilka podejść zastosowanych do okablowania stali nierdzewnej - W obu przypadkach aplikacje były wysokoprądowymi urządzeniami przemysłowymi, więc zastosowanie czujnika może być dyskusyjne:

1. Miękki srebrny pierścień „kołnierzowy” na tarczy SS316, z miedzianym łącznikiem łopatkowym zaciśniętym na srebrnym pierścieniu pod wysokim ciśnieniem: Najwyraźniej srebro tworzy lepsze wolne od gazu wiązanie koloidalne na obu skrzyżowaniach, niż bezpośrednie miedź na stali. Podobne, mniejsze srebrne pierścienie z kołnierzem na każdym przewodzie wewnętrznym, ponownie otoczone obciętą częścią mosiężnej końcówki łopatkowej i zaciskaną pod wysokim ciśnieniem. Wewnętrzne stalowe „druty” miały średnicę około 8 mm, a ekran miał nieco ponad 22 mm średnicy. Konwencjonalne zaciskanie przeprowadzono na miedzianych końcówkach widełkowych.
2. Zgrzewanie punktowe spłaszczonego mechanicznie (młotkowanego) drutu stalowego miedziowanego nawiniętego spiralnie na stalowe pręty przewodzące (nie jestem pewien, czy pręty przewodzące to SS316 czy SS304, ale była to stal austenityczna do zastosowań kriogenicznych).

Oba przypadki zostały wykonane fabrycznie (różne fabryki) i były eksperymentalne. Oba systemy działały odpowiednio przez rok i kilka lat bez koniecznych napraw. W obu przypadkach moje zaangażowanie byłoby oceniane jako „ciekawość”, więc nie mam dodatkowej wiedzy z pierwszej ręki na temat procesu decyzyjnego.

Byłem kiedyś w podobnej sytuacji i zadzwoniłem do ekspertów, którzy byli niezwykle pomocni. Świetni ludzie w Kester skontaktowali mnie z właściwą osobą techniczną, która była na tyle miła, że ​​przesłała mi małą próbkę odpowiedniego strumienia dla mojej sytuacji, bez żadnych opłat.