Одним з основних елементів електромонтажних та радіомонтажних робіт є пайка. Якість монтажу багато в чому визначається правильним вибором необхідних припоїв і флюсів, що застосовуються при пайку проводів, опорів, конденсаторів і т. П.
Для полегшення цього вибору нижче наводяться короткі відомості про тверді і легких припоях і флюсах, користуванні ними і їх виготовленні.
Пайка являє собою з'єднання твердих металів за допомогою розплавленого припою, що має температуру плавлення меншу, ніж температура плавлення основного металу.
Припій повинен добре розчиняти основний метал, легко розтікатися по його поверхні, добре змочувати всю поверхню пайки, що забезпечується лише при повній чистоті смачиваемой поверхні основного металу.
Для видалення оксидів і забруднень з поверхні споює металу, захисту його від окислення і кращого змочування припоєм служать хімічні речовини, звані флюсами.
Температура плавлення флюсів нижче, ніж температура плавлення припою. Розрізняють дві групи флюсів: 1) хімічно активні, що розчиняють плівки окису, а часто і сам метал (соляна кислота, бура, хлористий амоній, хлористий цинк) і 2) хімічно пасивні, що захищають лише спаюється поверхні від окислення (каніфоль, віск, стеарин і т. п.).
Залежно від хімічного складу і температури плавлення припоїв розрізняють пайку твердими і м'якими припоями. До твердих належать припої з температурою плавлення вище 400 ° С, до легенів - припої з температурою плавлення до 400 ° С.
Основні матеріали, що застосовуються для пайки.
Олово - м'який, ковкий метал сріблясто-білого кольору. Питома вага при температурі 20 ° С - 7,31. Температура плавлення 231,9 ° С. Добре розчиняється в концентрованій соляній або сірчаної кислоти. Сірководень на нього майже не впливає. Цінною властивістю олова є його стійкість в багатьох органічних кислотах. При кімнатній температурі мало піддається окисленню, але при впливі температури нижче 18 ° С здатний переходити в сіру модифікацію ( "олов'яна чума"). У місцях появи частинок сірого олова відбувається руйнування металу. Перехід білого олова в сіре різко прискорюється при зниженні температури до -50 ° С. Для пайки може застосовуватися як в чистому вигляді, так і у вигляді сплавів з іншими металами.
Свинець - синювато-сірий метал, м'який, легко піддається обробці, ріжеться ножем. Питома вага при температурі 20 ° С 11,34. Температура плавлення 327qC. На повітрі окислюється тільки з поверхні. У лугах, а також в азотній і органічних кислотах розчиняється легко. Стійок проти впливів сірчаної кислоти і сірчанокислих сполук. Застосовується для виготовлення припоїв.
Кадмій - сріблясто-білий метал, м'який, пластичний, механічно неміцний. Питома вага 8,6. Температура плавлення 321 ° С. Застосовується як для антикорозійних покриттів, так і в сплавах зі свинцем, оловом, вісмутом для легкоплавких припоїв.
Сурма - крихкий сріблясто-білий метал. Питома вага 6,68. Температура плавлення 630,5 ° С. На повітрі не окислюється. Застосовується в сплавах зі свинцем, оловом, вісмутом, кадмієм для легкоплавких припоїв.
Вісмут - крихкий сріблясто-сірий метал. Питома вага 9,82. Температура плавлення 271 ° С. Розчиняється в азотної і гарячої сірчаної кислотах. Застосовується в сплавах з оловом, свинцем, кадмієм для отримання легкоплавких припоїв.
Цинк - синювато-сірий метал. У холодному стані крихкий. Питома вага 7,1. Температура плавлення 419 ° С. У сухому повітрі окислюється, у вологому повітрі покривається плівкою окису, яка охороняє його від руйнування. У поєднанні з міддю дає ряд міцних сплавів. Легко розчиняється в слабких кислотах. Застосовується для виготовлення твердих припоїв і кислотних флюсів.
Мідь - червонуватий метал, тягучий і м'який. Питома вага 8,6 - 8,9. Температура плавлення 1083 С. Розчиняється в сірчаної та азотної кислоти і в аміаку. У сухому повітрі майже не піддається окисленню, в сирому повітрі покривається окисом зеленого кольору. Застосовується для виготовлення тугоплавких припоїв і сплавів.
Каніфоль-продукт переробки смоли хвойних дерев Більш світлі сорти каніфолі (більш ретельно очищені) вважаються кращими. Температура розм'якшення каніфолі від 55 до 83 ° С. Застосовується як флюс для пайки м'яким, твердими припоями.
Пайка м'якими припоями набула широкого поширення, особливо при виконанні монтажних робіт. Найбільш часто застосовуються м'які припої містять значну кількість олова. У табл. 1 наведені склади деяких свинцево-олов'яних припоїв.
При виборі типу припою необхідно враховувати його особливості і застосовувати в залежності від призначення спаюється деталей. При пайку деталей, що не допускають перегріву, використовуються припої, що мають низьку температуру плавлення.
Найбільше застосування знаходить припой марки ПОС-40. Він застосовується при пайку сполучних проводів, опорів, конденсаторів. Припій ПОС-30 використовують для пайки екрануючих покриттів, латунних пластинок і інших деталей. Поряд з прімеіеніем стандартних марок знаходить застосування і припой ПОС-60 (60% олова і 40% свинцю).
Для пайки різних деталей, що не допускають значного перегріву, застосовуються особливо легкоплавкі припої, які отримують додаванням в свинцево-олов'яні припої вісмуту та кадмію або одного з цих металів. У табл. 2 наведені складів деяких легкоплавких припоїв.
Хімічний склад у%
Температура плавлення в ° С
При використанні вісмутових і кадмієвих припоев слід враховувати, що вони володіють великою крихкістю і створюють менш міцний спай, ніж свинцево-олов'яні.
Тверді припої створюють високу міцність шва. В електро-і радіомонтажних роботах вони використовуються значно рідше, ніж м'які припої. У табл. 3 наведені склади деяких мідно-цинкових припоїв.
Хімічний склад у%
Температура плавлення в о С
домішок не більше
Хімічний склад у%
Температура плавлення в о С
домішки не більше
Ос т а л ь н о в и
Крім стандартних срібних припоїв, використовуються і інші, склади яких наведено в табл. 5.
Хімічний склад у%
Перший з них застосовується для пайки міді, сталі, нікелю, другий, що володіє високою провідністю, - для пайки проводів; третій може застосовуватися для пайки міді, але не придатний для чорних металів; четвертий припій має особливу легкоплавкістю, є універсальним для пайки міді, її сплавів, нікелю, сталі.
У ряді випадків в якості припою використовується технічно чиста мідь з температурою плавлення 1083 ° С.
Припої для пайки алюмінію.
Пайка алюмінію викликає великі труднощі внаслідок його здатності легко окислюватися на повітрі. Останнім часом знаходить застосування пайка алюмінію за допомогою ультразвукових паяльників. У табл. 6 наведені складів деяких припоїв для пайки алюмінію.
Хімічний склад у%
Тверді припої з температурою плавлення 525 ° С
При пайку алюмінію в якості флюсів застосовують органічні речовини: каніфоль, стеарин і т. П.
Останній припой (твердий) застосовується зі складним флюсом, до складу якого входить: хлористий літій (25-30%), фтористий калій (8-12%), хлористий цинк (8-15%), хлористий калій (59-43%) . Температура плавлення флюсу близько 450 ° С.
Від якості флюсу багато в чому залежить хороше змочування припоєм місць спайки і освіту міцних швів. При температурі паяння флюс повинен плавитися і розтікатися рівномірним шаром, в момент же пайки він повинен спливати на зовнішню поверхню припою. Температура плавлення флюсу повинна бути кілька "іже температури плавлення застосовуваного припою.
Хімічно активні флюси (кислотні) - це флюси, що мають в більшості випадків в своєму складі вільну соляну кислоту. Істотним недоліком кислотних флюсів є інтенсивне утворення корозії паяних швів.
До хімічно активним флюсу перш за все відноситься соляна кислота, яка вживається для пайки сталевих деталей м'якими припоями. Кислота, що залишилася після пайки на поверхні металу, розчиняє його і викликає, поява корозії. Після пайки вироби необхідно промити гарячою проточною водою. Застосування соляної кислоти при пайку радіоапаратури забороняється, так як під час експлуатації можливе порушення електричних контактів в місцях пайки. Слід враховувати, що соляна кислота при попаданні на тіло викликає опіки.
Хлористий цинк (травлення кислотою) в залежності від умов пайки застосовується у вигляді порошку або розчину. Використовується для пайки латуні, міді і стали. Для приготування флюсу необхідно в свинцевою або скляному посуді розчинити одну вагову частину цинку в п'яти вагових частинах 50-відсоткової соляної кислоти. Ознакою освіти хлористого цинку служить припинення виділення бульбашок водню. Через те, що в розчині завжди є невелика кількість вільної кислоти, в місцях пайки виникає корозія, тому після пайки місце спаю має ретельно промиватися в проточній гарячій воді. Пайку з хлористим цинком в приміщенні, де знаходиться радіоапаратура, виробляти не можна. Застосовувати хлористий цинк для пайки електро і радіоапаратури також не можна. Зберігати хлористий цинк необхідно в скляному посуді з щільно закритою скляною пробкою.
Бура (водна натрієва сіль піроборной кислоти) застосовується як флюс при пайку латунними і срібними припоями. Легко розчиняється у воді. При нагріванні перетворюється в склоподібну масу. Температура плавлення 741 ° С. Солі, що утворюються при пайку бурого, необхідно видаляти механічної зачисткою. Порошок бури слід зберігати в герметично закритих скляних банках.
Нашатир (хлористий амоній) застосовується у вигляді порошку для очищення робочої поверхні паяльника перед лудінням.
Хімічно пасивні флюси (безкислотні).
До безкислотним флюсу відносяться різні органічні речовини: каніфоль, жири, масла і гліцерин. Найбільш широко в електро-і радіомонтажних роботах застосовується каніфоль (в сухому вигляді або розчин її в спирті). Найціннішою властивістю каніфолі, як флюсу, полягає в тому, що її залишки після пайки не викликають корозії металів. Каніфоль не володіє ні відновлюють, ні розчинювальними властивостями. Вона служить виключно для запобігання місця пайки від окислення. Для приготування спирто-по-каніфольного флюсу береться одна вагова частина товченої каніфолі, яка розчиняється в шести вагових частинах спирту. Після повного розчинення каніфолі флюс вважається готовим. При застосуванні каніфолі місця пайки повинні бути ретельно очищені від оксидів. Часто для пайки з каніфоллю деталі слід попередньо облужівать.
Стеарин не викликає корозії. Використовується для пайки з особливо м'якими припоями свинцевих оболонок кабелів, муфт та ін. Температура плавлення близько 50 ° С.
Останнім часом широке застосування отримала група флюсів ЛТИ. застосовуваних для пайки металів м'якими припоями. За своїм антикорозійним властивостям флюси ЛТИ не поступаються безкислотним, але в той же час з ними можна паяти метали, які раніше не піддавалися пайку, наприклад деталі з гальванічним покриттям. Флюси ЛТИ можуть застосовуватися також для пайки заліза і його сплавів (включаючи нержавіючу сталь), міді і її сплавів і металів з високим питомим опором (див. Табл. 7).
При пайку з флюсом ЛТИ досить провести очищення місць пайки тільки від масел, іржі та інших забруднень. При пайку оцинкованих деталей видаляти цинк з місця пайки не слід. Перед паянням деталей з окалиною остання повинна бути видалена травленням в кислотах. Попереднє травлення латуні не потрібно. Флюс наноситься на місце спаю за допомогою пензлика, що можна зробити завчасно. Зберігати флюс слід в скляній або керамічному посуді. При пайку деталей складного профілю можна застосовувати паяльну пасту з додаванням флюсу ЛТИ-120. Вона складається з 70-80 г вазеліну, 20-25 г каніфолі і 50-70 млг флюсу ЛТИ-120.
Але флюси ЛТИ-1 і ЛТИ-115 мають один великий недолік: після пайки залишаються темні плями, а також при роботі з ними необхідна інтенсивна вентиляція. Флюс ЛТИ-120 не залишає темних плям після пайки і не потребує інтенсивної вентиляції, тому застосування його значно ширше. Зазвичай залишки флюсу після пайки можна не видаляти. Але якщо режимом експлуатації обладнання в важких корозійних умовах, то після пайки залишки флюсу видаляються за допомогою решт, змочених спиртом або ацетоном. Виготовлення флюсу технологічно нескладно: в чисту дерев'яну або скляний посуд заливається спирт, насипається подрібнена каніфоль до отримання однорідної розчину, потім вводиться триетаноламін, а потім активні добавки. Після завантаження всіх компонентів суміш перемішується протягом 20-25 хвилин. Виготовлений флюс необхідно перевірити на нейтральну реакцію з лакмусом або метилоранж. Термін зберігання флюсу не більше 6 місяців.
Винагородити Я зібрав 0 0
оцінити статтю
Середній бал статті: 0 Проголосувало: 0 чол.
Для додавання Вашої збірки необхідна реєстрація
Непоганий доповідь про припої і Каніфольку!
Порадьте ніж спаяти мідну трубку із залізною, мідну трубку з алюмінієвої.