Из чего состоит припой для пайки: Припой для пайки — что это, каким бывает, как выбрать

Содержание

Припой — это… Что такое Припой?

Катушка оловянно-свинцового припоя

Припой — металл или сплав, применяемый при пайке для соединения заготовок и имеющий температуру плавления ниже, чем соединяемые металлы. Применяют сплавы на основе олова, свинца, кадмия, меди, никеля и др.

Пайку осуществляют или с целью создания механически прочного (иногда герметичного) шва, или для получения электрического контакта с малым переходным сопротивлением. При пайке места соединения и припой нагревают. Так как припой имеет температуру плавления значительно ниже, чем соединяемый металл (или металлы), то он плавится, в то время как основной металл остаётся твёрдым. На границе соприкосновения расплавленного припоя и твёрдого металла происходят различные физико-химические процессы. Припой смачивает металл, растекается по нему и заполняет зазоры между соединяемыми деталями. При этом компоненты припоя диффундируют в основной металл, основной металл растворяется в припое, в результате чего образуется промежуточная прослойка, которая после застывания соединяет детали в одно целое.

Выбирают припой с учётом физико-химических свойств соединяемых металлов, требуемой механической прочности спая, его коррозионной устойчивости и стоимости. При пайке токоведущих частей необходимо учитывать удельную проводимость припоя.

Классификация припоев

Припои принято делить на две группы — мягкие и твёрдые. К мягким относятся припои с температурой плавления до 300 °C, к твёрдым — выше 300 °C. Кроме того, припои существенно различаются по механической прочности. Мягкие припои имеют предел прочности при растяжении 16—100 МПа, а твёрдые — 100—500МПа.

Мягкими припоями являются оловянно-свинцовые сплавы (ПОС) с содержанием олова от 10 (ПОС-10) до 90% (ПОС-90), остальное свинец. Проводимость этих припоев составляет 9—15% чистой меди. Большое количество оловянно-свинцовых припоев содержит небольшой процент сурьмы (такие припои обозначаются ПОССу).

Температура плавления ПОС:

ПОС15 — 280’C.

ПОС25 — 260’C.

ПОС33 — 247’C.

ПОС40 — 235’C.

ПОС64 — 183’C.

ПОС90 — 220’C.

Наиболее распространёнными твёрдыми припоями является медно-цинковые (ПМЦ) и серебряные (ПСр) с различными добавками.

Температуры плавления ПСр и ПМЦ:

ПСр10 — 830’С.

ПСр12 — 785’С.

ПСр25 — 765’С.

ПСр45 — 720’С.

ПСр65 — 740’С.

ПСр70 — 780’С.

ПМЦ36 — 825’С.

ПМЦ42 — 833’С.

ПМЦ51 — 870’С

Появление гибридной технологии для создания электронных плат обусловило появление нового типа припоев: так называемых паяльных паст, пригодных как для обычной, так и трафаретной пайки элементов гибридных схем. Паяльные пасты представляют собою сложную дисперсию, в которой дисперсной фазой являются микро- и наноразмерные частицы припоя и, возможно, твёрдых компонентов флюса, а дисперсной средой являются жидкие компоненты флюса и летучие растворители.

В связи с повышением внимания общества к вопросам экологии теперь при выборе припоев более серьёзно учитывают токсичность его компонентов. В электротехнике и электронике (особенно в бытовой) всё чаще используют бессвинцовые припои.

См. также

Олово для пайки: температура плавления, состав припоя

Со школьной скамьи всем известно, что олово с химическим символом «Sn», используют для пайки микросхем и других радиодеталей. Основное требование для этого сплава — невысокая температура плавления. Это вызвано тем, что во время процесса должен плавиться припой, а не соединяемая деталь. Чистое олово с Т плавления 232 °C вполне подходит для этих целей, но на практике чистое олово для пайки, фактически не применяется, из-за высокой стоимости, чаще используют сплавы со свинцом и другими металлами.

Характеристики

Олово незаменимо при производстве электронных устройств. Благодаря своим свойствам оно используется для сварки компонентов в радиотехники. Сплав под названием Eutectica, состоит из свинца (Pb), серебра (Ag), меди (Cu) и никеля (Ni). Благодаря этим присадкам олово плавится при разных температурах в зависимости от процентного содержания, каждого из них.

Олово для пайки

Олово мягкое и податливое, но очень устойчиво к коррозии и не образует ржавчину, имеет очень хорошую электропроводность и относительно низкую температуру плавления. Все эти характеристики делают его незаменимым для создания электронных устройств.

Процесс пайки протекает в мягкой сварке, которая состоит из объединения двух базовых элементов посредством вклада в основу третьего элемента с более низкой температурой плавления. Например, припаивая медную прокладку монтажной платы к ножке конденсатора, используют расплавленное олова, которое плавится при гораздо более низкой температуре, чем базовые элементы. В процессе нагрева, жидкое олово благодаря своим капиллярным свойствам притягивается к базовым компонентам, а затем охлаждается в режиме мягкой пайки.

Сплав Eutectica

Виды припоев и флюсов

В нашей стране большое распространение получила марка припоя ПОС — сплав олова Pb и свинца Sn. В зависимости от вида в него может быть добавлены кадмий, никель, медь, и другие металлы. В основном ПОС изготавливает в форме прутков, проволоки, шариков и пасты. Химсостав его строго регламентирован ГОСТ 21930-76. В России широко применяют такие виды припоя: ПОС18, ПОС30, ПОС50, ПОС90, которые относятся к мягким сплавам с Т плавления до 300 градусов.

Марки ПОС

ПОС-18

Припой регламентируется государственными стандартами, кроме Pb (0.8 %) и Sn (17-19 %), он имеет примеси многих металлов. Контролирующие органы строго следят за тем, чтобы производитель ограничивал присутствие ядовитого мышьяка в составе, уменьшающего текучесть жидкого сплава и повышающего хрупкость в условиях знакопеременных нагрузок.

Состав примесей ПОС-18 в процентах:

  • Cu — 0.1;
  • Bi0 — 0.05;
  • S — 0.02;
  • Fe — 0.02;
  • Al, Ni, Zn — по 0.002.

Технические данные:

  1. Плотность— 10.3гр/см2.
  2. Показатель удельного сопротивления— 0. 200 мкОм•см.
  3. Показатель твердости поБриннелю— 11 НВ.
  4. Теплопроводность— 0.37ккал/см*С*град.
  5. Т при которой припой будет расплавляться солидус/ ликвидус— 183/285 С.

Преимущества припоя:

  • Широкая область сплава в жидком состоянии;
  • пониженное содержание примесей, вызывающей хрупкость;
  • коррозионная стойкость места пайки, что важно для деталей, находящихся во влажных средах.

Недостатки ПОС-18:

  • Особый припой, серийно не производится.
  • Наличие вредных присадок в составе — Pb.
ПОС-18

ПОС-18 относится к универсальным сплавам и является заменителем бессурьмянистых сплавов, его используют:

  • Для производства радиоаппаратуры;
  • пайке печатных плат малой мощности;
  • кузовной ремонт машин в виде лужения;
  • соединения узлов из медно-цинковых сплавов;
  • ремонт оборудования в системах отопления: котлы, радиаторы и другие нагревательные элементы.

Цена припоя ПОС-18 по состоянию на 01.09.2019 года от 710 руб/кг.

ПОС-30

Припой стандартизируется ГОСТами 21930.76 / 21931.76 и относится к мягким сплавам с Т плавления — 256.0 С. По свойствам он похож на марки с ПОС-40 и 50 и состоит из Pb и Sn в процентном соотношении 30:70, а также других элементов не более 1 %. Он отличается от чистого олова темным цветом и повышенной твердостью сплава.

Припой ПОС-30

Состав примесей в процентах:

  • Sb — 0.1;
  • Cu — 0.05;
  • Bi0 — 0.2;
  • S, As, Fe — по 0.02;
  • Al, Zn — по 0.002.

Технические данные:

  1. Плотность — 9.72 гр/см2.
  2. Показатель удельного сопротивления — 0. 185 мкОм•см.
  3. Показатель твердости по Бриннелю — 12 НВ.
  4. Теплопроводность — 0.37 ккал/см*С*град.
  5. Т плавления солидус/ликвидус — 183/256 С.

Преимущества припоя:

  • Высокая текучесть;
  • низкая Т плавления;
  • низкое сопротивление позволяет работать с мелкими деталями;
  • высокая ударная вязкость равная чистому олову;
  • высокая область применения, с возможностью замены дорогих материалов, например, для пайки цинка или пластин из латуни;
  • возможность использования для ремонта бытовой техники.

Недостаток ПОС-30 — наличие вредных присадок в составе — Pb.

Цена ПОС-30 по состоянию на 01.09.2019 года от 766 руб/кг.

ПОС-50

Его выпускают по требованиям ГОСТ 21931.76, он отличается практическим равным соотношением свинца и олова.

Припой ПОС −50

Состав примесей ПОС-50 в процентах:

  • Sb — 0.8;
  • Cu — 0.1;
  • Bi — 0.05;
  • As — 0.05;
  • S, Fe — по 0.02;
  • Ni, Al, Zn — по 0.002.

Технические данные:

  1. Плотность — 8.87 гр/см2.
  2. Показатель удельного сопротивления — 0. 158 мкОм•см.
  3. Показатель твердости по Бриннелю — 14 НВ.
  4. Теплопроводность — 0.48 ккал/см*С*град.
  5. Т плавления солидус/ ликвидус — 183/209 С.

Преимущества припоя:

  • Хорошая текучесть;
  • хорошая тепло- и электропроводность;
  • возможность применения во влажных средах;
  • хорошая пластичность шва позволяет применять к изделиям с повышенными требованиями к герметичности, например, в измерительных приборах и маломощных схемах ПК.

Недостатки ПОС-50:

  • Неэффективный при пайке толстых изделий из-за нестабильности прогрева;
    наличие вредных присадок в составе — Pb;
  • ускоренная кристаллизация расплава, не дает возможность использовать сплав в технологии ручной пайки.

Цена припоя ПОС-50 по состоянию на 01.09.2019 года от 1102.00 руб/кг.

ПОС-90

Припой отличается низкой теплопроводностью и высоким показателем твердости, что объясняется высоким содержанием олова 90, материал серебреного цвета, что дает эстетическую привлекательность полученным соединениям.

Припой ПОС — 90

Состав примесей ПОС-90 в процентах:

  • Sb — 0.1;
  • Cu — 0.05;
  • Bi — 0.2;
  • As — 0.01;
  • S, Fe — по 0.02;
  • Ni, Al, Zn — по 0.002.

Технические данные:

  1. Плотность — 7.6 гр/см2.
  2. Показатель удельного сопротивления — 0. 120 мкОм•см.
  3. Показатель твердости по Бриннелю — 15.4 НВ.
  4. Теплопроводность — 0.13 ккал/см*С*град.
  5. Т плавления солидус/ ликвидус — 183/220 С.

Преимущества ПОС-90:

  • Широкая область применения от бытового, медицинского до промышленного сектора;
  • хорошая текучесть;
  • высокий уровень смачиваемости в жидком состоянии;
  • низкая Т температура плавленияя;
  • хорошая электропроводность;
  • хорошая герметичность, возможность использования в водной и газовой среде;
    хорошая пластичность шва позволяет применять к изделиям с повышенными
  • требованиями к герметичности, например, в измерительных приборах и маломощных схемах ПК.

Недостатки ПОС-90 — наличие вредных присадок в составе (свинца).

Цена припоя ПОС-90 по состоянию на 01.09.2019 года от 1778.00 руб/кг.

Какая температура плавления

Олово, которое используют в электронике, обычно относится к типу эвтектики, это означает, что это сплав с более низкой температурой плавления для каждого из составляющих его элементов. Так, если имеется 60% оловянный сплав (Т плавления — 232 C) и свинцовый 40% (Т плавления — 327 C), то общая температура плавления сплава будет примерно 183 C .

Плавление олова

Наиболее распространенный припой, используемый в станах ЕС для электронных работ — 63/37 SnPb. Он представляет собой эвтектический сплав с температурой плавления — 183 C. Сплав 60Sn имеет рабочий диапазон 183-238. Существует более низкотемпературный сплав Sn43Pb43Bi14, имеющий температуры плавления 144-163.

Состав припоя

Свинец, содержащий в сплаве, постепенно вытесняется в соответствии с новыми директивами ЕС (RoHS и WEEE) и заменяется припоями, состоящими из сплавов олова и сурьмы. Уже сегодня в ЕС многие магазины его не продают. У нас пока все по-другому, вероятно, пройдет много лет, прежде чем свинцовый припой в нашей стране будет заменен навсегда.

Важно! Бессвинцовый сплав имеет более высокую температуру плавления, чем свинцовый и использует более агрессивные флюсы. Это означает, что паяльник должен быть изготовлен для бессвинцовой пайки, чтобы обеспечить правильную температуру около 230 C. Бессвинцовый припой, как правило, примерно на 20-50% дороже, чем свинцовый.

Как правильно выбрать

Выбор припоя зависит от вида работ и назначения готового изделия, а также от того в каких условиях продукт будет эксплуатироваться.
Критерии, на которые нужно обратить внимание перед тем, как выбрать припой для пайки:

  1. Тип паяльника.
  2. Размер провода. Диаметры варьируются от сантиметров или миллиметров, размер проволоки зависит от выполняемой работы.
  3. Флюс очищает область пайки, облегчая протекание припоя и, следовательно, идеальное паяное соединение. Флюс изменяет поверхностное натяжение, так как увеличивает адгезионные свойства в паяном соединении.
  4. Перед покупкой, нужно знать при какой температуре плавится олово для пайки.
    Состав. Дискуссия о том, какой припой использовать на печатных платах свинцовый или бессвинцовый, все еще продолжается. Несмотря на дебаты, вызванные проблемами окружающей среды и здоровья, многие электротехники используют свинцовый.

Обратите внимание! Срок годности и отраслевые рекомендации требуют его использования в течение трех лет с даты изготовления. Срок годности указан на изделии, с ним можно ознакомиться в магазине при покупке. Если использовать просроченную пасту на поверхности припоя может произойти окисление, что сделает соединение неэффективным.

Использование

Специалисты дают полезные советы, которые очень помогают начинающим радиолюбителям, чтобы правильно паять:

  1. Выбирают припой с минимальным содержанием свинца.
  2. Необходимо следить за чистотой жала паяльника, оно должно не иметь грязные наплавления.
  3. Для очистки используют напильник или наждачную бумагу. Жало после очистки залуживают канифолью.
  4. Не рекомендуется долго удерживать прибор в точке припоя, поскольку соединяемые детали способны получить высокотемпературное повреждение. Для снижения губительного воздействия Т на деталь, ее придерживают пинцетом, который выполнит роль теплоотвода.
  5. Изделие, перед пайкой очищают, а контакты соприкосновения дополнительно залуживают, чтобы обеспечить отличное сцепление.
Технология пайки

Дополнительная информация. При пайке нужно выполнять меры безопасности. Всегда работать в защитных очках, чтобы защитить глаза от летящих капель горячего жидкого припоя. Кончик паяльника по конструкции очень горячий, превышающий 370 C. Нельзя допускать контакта наконечника с кожей, одеждой или другими предметами. При работе нужно использовать специальный держатель для паяльника.

Подводя итоги, можно сказать, что олово для пайки по-прежнему широко используется в отечественной электронной отрасли и быту. Товар широко представлен на российском и зарубежных рынках, в виде свинцового и бессвинцового припоев. В целях защиты окружающей и требований международных организаций потребление первого типа будет неуклонно сокращаться.

Пайка металлов — совет от компании FIT

Этот способ соединения металлов известен уже очень давно, с древних времен. Пайку использовали еще в Древнем Египте, Греции и Риме (найдены паяные металлические предметы). Удивительно, но с давних времен сама технология пайки изменилась не очень сильно, зато появилось множество приспособлений для осуществления этого процесса (современному паяльному оборудованию посвящена отдельная статья). В данной статье рассмотрим особенности такой операции как пайка, разберем ее виды.

Итак, пайка – это способ соединения металлов с помощью припоя, который вводится между ними. Припой заполняет пространство между соединяемыми элементами, застывает и обеспечивает надежную неразъемную фиксацию. Во время пайки припой нагревают до температуры, которая выше, чем температура его плавления, но ниже температуры плавления соединяемых металлов. Жидкий припой под действием капиллярных сил заполняет все пространство, происходит взаимодиффузия металлов.

Припои для пайки должны обладать следующими свойствами: высокая прочность при любых температурах, герметичность, электропроводность, устойчивость к коррозии, теплопроводность, хорошее смачивание (смачивание – явление, где частицы твердых веществ и жидкости, их смачивающей образуют связи более прочные, чем связи частиц самой жидкости), отсутствие несовместимости с металлами, которые требуется соединить, соответствие содержания токсичных металлов допустимым значениям.

В зависимости от того, какая температура плавления свойственна припою, различают мягкие (легкоплавкие) и твердые (тугоплавкие) припои. Температура плавления мягких припоев до 450 градусов С, а твердых – выше 450.

К легкоплавким припоям можно отнести оловянно-свинцовые. Олово и свинец могут входить в состав припоя в разных пропорциях. Прочность таких припоев не очень высока, их использую для соединения деталей, не подвергающихся нагрузкам и высоким температурам. Если приходится применять такой припой для спайки деталей, которые будут испытывать нагрузку, то площадь соприкосновения элементов следует увеличить. Данными припоями часто паяют электросхемы и провода, а также используют для бытовых нужд.

К тугоплавким можно отнести припои на основе серебра и меди. Припои из чистой меди применяют в основном для пайки стальных изделий. Медно-цинковые припои вообще используют довольно редко в связи с низкими механическими свойствами. Медно-фосфористые припои могут в некоторых случаях заменять серебряные, используют их для пайки латунных и медных изделий, не подвергающихся ударам, вибрации. Самыми качественными считаются серебряные припои.

Выше были перечислены самые популярные виды припоев, однако существует еще множество других разновидностей, предназначенных для пайки редких материалов (например, никелевые, золотые, магниевые).

Припои могут выпускаться в разнообразных формах: в виде фольги, проволоки, таблеток, гранул, порошка, пасты.

Как правило, пайка не обходится без флюсов. Флюсы – это вещества, с помощью которых с поверхности металлов, которые подлежат пайке, удаляется оксидная пленка, препятствующая контакту основного металла и припоя. Для каждого вида пайки применяется определенный флюс. Часто флюс входит в состав готового припоя.

Виды пайки.

Классификация видов пайки очень обширна, так как классифицировать эту операцию можно по множеству параметров. Особо значимой считается классификация пайки по температуре плавления припоя. Выделяют низкотемпературную и высокотемпературную пайку. Низкотемпературная пайка достаточно проста в исполнении, ее возможно применять для соединения миниатюрных элементов. Данный вид является ведущим в создании электронных изделий. Высокотемпературная пайка используется там, где необходима особая прочность соединений, то есть в изделиях, которые испытывают разного рода нагрузку.

Пайка металлов. Способы, материалы, припои, флюсы для пайки металлов

Использование пайки известно с древнейших времен. В гробнице вавилонской царицы (III тыс . лет до н. э.), в засыпанной пеплом Везувия Помпее (79 г. до н.э.), во время других раскопок в Египте, Риме и Греции — всюду археологи находили паяные металлические изделия. Припои древних римлян церарий и аргентарий по своему химическому составу близки к существующим в настоящее время ПОС-30 и ПОС-50.

В истории использования пайки можно выделить три периода, которые связаны с развитием источников нагрева и особенностями применяемой техники. Первый период начался в бронзовом веке, когда человечество начало изготавливать изделия из бронзы и источником нагрева служило твердое топливо. Второй период (конец XIX ст.) характеризуется началом применения для нагрева электрической энергии. Третий период начался в 1930–1940-х годах и связан с созданием техники из новых металлов и их сплавов — циркония, вольфрама, алюминиевых, титановых, высокопрочных и жаропрочных сталей и сплавов. Это привело во второй половине ХХ ст. к разработке принципиально новых способов пайки. В настоящее время технические возможности пайки значительно расширились. Во многих случаях пайка является единственно возможной технологией неразъемного соединения новых материалов.

Пайка — процесс получения неразъемного соединения металлов, находящихся в твердом состоянии, расплавленным припоем. Припоем является материал с температурой плавления ниже температуры плавления паяемых материалов. При пайке (в отличие от сварки) плавится только присадочный сплав — припой, а между паяемым материалом и припоем протекает процесс взаимного растворения компонентов.

Требования, предъявляемые к паяному соединению и характеризующие условия его эксплуатации, определяются служебными свойствами изделия в целом: механическими свойствами, герметичностью, вакуум-плотностью, электросопротивлением, коррозионной стойкостью, стойкостью против термоударов, перегрузок и др.

В процессе пайки расплавленный припой вводится в зазор между нагретыми соединяемыми деталями. Припой смачивает поверхности деталей, растекается и заполняет зазор между ними. Взаимодействие припоя с материалом сопровождается растворением основного металла в жидком припое с образованием эвтектик и твердых растворов, взаимной диффузией компонентов припоя в сторону основного металла и компонентов основного металла в сторону припоя с последующей кристаллизацией жидкой прослойки.

Формирование прочного и надежного соединения зависит от химического состава взаимодействующих металлов, температуры и продолжительности пайки, определяющих физико-химические и диффузионные процессы, протекающие между припоем и основным металлом. Чем выше температура процесса и его длительность, тем больше степень взаимной диффузии между расплавленным припоем и основным металлом и тем выше механическая прочность соединяемых деталей. Кроме того, прочность пайки зависит от величины зазора между паяемыми деталями. Так, при малых зазорах улучшается затекание припоя под действием капиллярных сил, вследствие чего значение временного сопротивления паяного соединения больше значения временного сопротивления самого припоя.

Припой прочно соединяется с поверхностью изделия только тогда, когда хорошо смачивает ее. Для этого поверхность должна быть тщательно очищена от загрязнений. Кроме этого, для удаления пленок оксидов с поверхностей паяемого материала и припоя и для предотвращения их образования при пайке используют паяльные флюсы. Флюсы, кроме того, способствуют лучшему затеканию припоя в зазор между соединяемыми деталями и растеканию по их поверхности. Некоторые припои, содержащие эффективные раскислители (бор, кремний, барий, щелочные металлы

иудтр.) мог ные пленки.

сами выполнять роль флюсов, переводя в шлак оксидКачество паяных соединений зависит от правильного выбора способа пайки, используемых основных и вспомогательных материалов, технологического процесса пайки.

Способы пайки. Современные способы пайки принято классифицировать по следующим признакам: механизмам удаления оксидной пленки с поверхности паяемого материала, видам процессов образования припоя в зазоре, условиям заполнения зазора припоем, температурным и временным режимами кристаллизации паяного шва, температуре пайки и используемым источникам нагрева, наличию или отсутствию давления на паяемые деталив, роедмнеонности и очередности выполнения паяных соединений (рис. 3.76).

По механизмам удаления оксидной пленки способы пайки делятся на флюсовые и бесфлюсовые.

Флюсовая пайка — пайка с применением флюса. При этом флюс может также участвовать в образовании самого припоя путем выделения компонентов, плавящихся при пайке.

Бесфлюсовая пайка — пайка без применения флюса, когда удаление оксидных пленок осуществляется в восстановительной или инертной газовой среде, вакууме, а также за счет применения ультразвука.

В первом случае удаление оксидов происходит при высоких температурах за счет их восстановления или самопроизвольного распада (диссоциации), а при ультразвуковой пайке их разрушение осуществляется за счет ультразвуковых колебаний, создаваемых в расплавленном припое, наносимом на соединяемый металл специальным паяльником.

По видам процессов образования припоя в зазоре способы пайки подразделяются на пайку готовым припоем, контактно-реактивную и реактивно-флюсовую.

Рис. 3.76. Классификация способов пайки

Пайка готовым припоем — способ пайки, при котором используется заранее приготовленный припой. В качестве припоя может использоваться металлический (полностью расплавляемый) или композиционный припой. В композиционном припое помимо металлической основы содержится тугоплавкий наполнитель (порошки, волокна, сетки), который сам не плавится, а при плавлении металла припоя образует разветвленную сеть капилляров, удерживающих под действием капиллярных сил его жидкую часть в зазоре между соединяемыми деталями.

Контактно-реактивная пайка — способ пайки, при котором жидкий припой образуется в результате межфазного взаимодействия и последующего контактного плавления соединяемых материалов или соединяемых материалов и прослойки промежуточного металла. К этому способу пайки относится сваркопайка. Сваркопайка — пайка разнородных материалов, при которой более легкоплавкий материал локально нагревается до температуры, превышающей температуру его плавления, и выполняет роль припоя.

Реактивно-флюсовая пайка — способ пайки, при котором припой образуется в результате химических реакций между основным металлом и флюсом. Например, при пайке алюминия с использованием флюса ZnCl3 в результате химической реакции восстановления

3ZnCl3 + 2Al ↔2AlCl3 + 3Zn

образуется цинк, который служит припоем.

По условиям заполнения зазора припоем пайку можно разделить на капиллярную (ширина зазора

При капиллярной пайке припой заполняет зазор между соединяемыми поверхностями и удерживается в нем за счет капиллярных сил. Соединение образуется в результате растворения металла основы в жидком припое и последующей кристаллизации раствора. Некапиллярная пайка — способ пайки, при котором припой заполняет зазор под действием силы тяжести или прилагаемых извне сил (магнитных, электромагнитных и др.). К этому способу пайки относится пайкосварка. При пайкосварке форма кромок соединяемых заготовок подобна форме кромок при сварке плавлением. Соединение деталей осуществляется приемами, характерными для сварки, а в качестве присадочного металла используется припой,

который под действием силы тяжести заполняет зазор.

Способы пайки по температурным и временным режимам кристаллизации паяного шва подразделяются на пайку с кристаллизацией при охлаждении и кристаллизацией при выдержке (диффузионная).

Температурный режим пайки с кристаллизацией при охлаждении состоит из нагрева припоя до температуры на 50…100 °С выше

температуры его плавления и последующего охлаждения соединения. Этот способ из-за относительно быстрого охлаждения характеризуется отсутствием диффузии в объеме взаимодействующих металлов.

Пайка с кристаллизацией при выдержке (диффузионная пайка) — способ пайки с изотермической выдержкой, при которой образование соединения сопровождается взаимной диффузией припоя и паяемого материала. Для диффузионной пайки характерна продолжительная выдержка при температуре образования паяного шва, а после завершения процесса — при температуре ниже солидуса припоя. В результате диффузии в шве образуются твердые растворы, что обеспечивает более однородный состав паяного шва и позволяет повысить его прочность и пластичность.

В зависимости от температуры пайки различают низкои высокотемпературную пайку. При низкотемпературной пайке температура плавления припоя tплtпл ≥ 450 ° С. Целесообразность такого деления обусловлена тем, что используемые основные и вспомогательные материалы существенно отличаются по своим свойствам в зависимости от температуры процесса.

Способы пайки в зависимости от используемых источников нагрева разделяют на пайку в печах, индукционную, погружением, газопламенную, плазменную и паяльниками.

При пайке в печах соединяемые заготовки нагревают в специальных печах: электросопротивления, с индукционным нагревом, газопламенных и газовых. Припой заранее закладывают в шов собранного узла, на место пайки наносят флюс и затем изделие помещают в печь, где его нагревают до температуры пайки. Этот способ обеспечивает равномерный нагрев соединяемых деталей без заметной их деформации.

При индукционной пайке паяемый участок нагревают в индукторе токами высокой частоты. Для предохранения от окисления изделие нагревают в вакууме или в защитной среде с применением флюсов.

Пайку погружением выполняют в ваннах с расплавленными солями или припоями. Соляная смесь обычно состоит из 55 % K Сl и 45 % НС1. Температура ванны — 700…800 °С. При пайке погружением в ванну с расплавленным припоем покрытые флюсом детали предварительно нагревают до температуры 550 ° С. Пайку погружением в расплавленный припой используют для соединения деталей из стальных, медных и алюминиевых сплавов.

При газопламенной пайке заготовки нагревают и припой расплавляют горелками для газовой сварки. В качестве горючих газов используют ацетилен, природные газы, водород, пары керосина и т. п.

При плазменной пайке плазмотроном, обеспечивающим более высокую температуру нагрева, паяют тугоплавкие металлы — вольфрам, тантал, молибден, ниобий и т. п.

При пайке паяльниками основной металл нагревают, а припой расплавляют за счет теплоты, аккумулированной в массе металла паяльника. Для низкотемпературной пайки применяют паяльники с периодическим и непрерывным нагревом и ультразвуковые. Паяльник с периодическим нагревом в процессе работы периодически подогревают посторонним источником теплоты. Для непрерывного нагрева используют электропаяльники. Паяльники с периодическим и непрерывным нагревом чаще используют для флюсовой пайки черных и цветных металлов легкоплавкими припоями с температурой плавления ниже 300…350 °С. Ультразвуковые паяльники применяют для бесфлюсовой пайки на воздухе и пайки алюминия. В этом случае оксидные пленки разрушаются за счет колебаний ультразвуковой частоты.

По наличию или отсутствию давления на паяемые детали способы пайки подразделяются на пайку без давления и пайку под давлением (прессовая пайка). Прессовая пайка используется в тех случаях, когда необходимо обеспечить четкую фиксацию взаимного положения деталей и требуемую величину зазора. Для сжатия деталей с требуемым усилием применяют специальные приспособления — механические зажимы. При высоких температурах этот способ нередко является единственно возможным.

По одновременности выполнения паяных соединений способы пайки делятся на одновременную пайку и ступенчатую. При одновременной пайке за один цикл нагрева в одном изделии (узле) выполняют несколько паяных соединений, а при ступенчатой — каждое последующее соединение выполняют после предыдущего.

Материалы, применяемые при пайке. Материалы, применяемые при пайке, делятся на основные и вспомогательные. К основным материалам относятся припои, а к вспомогательным — паяльные флюсы, восстановительные, инертные газовые среды и вакуум.

Классификация припоев осуществляется по многим признакам, основными из которых являются химический состав и температура плавления. Классификация по химическому составу осуществляется по основным химическим элементам, входящим в их состав (оловянно-свинцовые, оловянные, свинцовые, медно-цинковые, серебряные, медные, палладиевые и др.).

По температуре плавления все припои подразделяют на припои для низкотемпературной пайки (tплtпл ≤ 145 °С) и легкоплавкие (145 ° С tплtпл ≥ 450 °С): среднеплавкие (450 °С ≤ tпл ≤ 1 100 °С), высокоплавкие (1 100 °С tпл ≤ 1 850 °С) и тугоплавкие (tпл ≥ 1 850 °С). Припои для низкотемпературной пайки используют в промышленности и в быту для пайки изделий, которые не подвергаются воздействию высоких температур и значительных механических нагрузок. Припои для высокотемпературной пайки применяют тогда, когда требуется высокая прочность и (или) работоспособность при больших температурах.

Припои для низкотемпературной пайки. К особо легкоплавким припоям с температурой плавления 45…145 °С относятся сплавы эвтектического состава, содержащие висмут, свинец, олово, кадмий. К таким сплавам относятся, например, сплавы Гутри (tпл = 45 °С), Вуда (tпл = 60,5 °С), Липовица (tпл = 70 °С), Д’Арсенваля (tпл = 79 °С), Розе (tпл = 93,7 °С), Ньютона (tпл = 96 °С), ПОСВ 33 ( tпл = 130 °С), ПОСК 50-18 (tпл = 145 °С).

Особолегкоплавкие припои находят применение, когда опасен перегрев не только паяемого материала, но и материала деталей изделия, не подвергаемых пайке. Такие припои широко применяются в электронике, электротехнике, в частности, при изготовлении приборов противопожарного назначения. Припой ПОСВ 33 применяется для пайки плавких сигнальных предохранителей, а ПОСК 50-18 — для деталей из меди и ее сплавов, не допускающих местного перегрева, в частности, полупроводниковых приборов.

Наиболее распространенными легкоплавкими припоями являются оловянно-свинцовые.

Маркировка оловянно-свинцовых припоев состоит из букв, обозначающих: П — припой, ОС — оловянно-свинцовый, Су — легированный сурьмой, и цифр, следующих после букв через дефис и обозначающих соответственно содержание олова и сурьмы. Буква М в марке припоя ПОС 61М обозначает легирующий элемент Cu

(1,2…2 %). Содержание свинца в марке не указывается и определяется по разности. Например, ПОССу 10-2: П — припой, ОС — оловянно-свинцовый, 10 % Sn, 2 % Sb, остальное — Pb.

Оловянно-свинцовые припои (ПОС 90, ПОС 61, ПОС 40, ПОС 18, ПОС 10 и др.) обладают высокими технологическими свойствами и весьма пластичны. Пайку этими припоями проводят обычно при нагреве паяльником. Минимальную температуру плавления (tпл = 190 °C) и лучшие технологические свойства имеет припой ПОС 61. Его состав близок к эвтектическому в системе «олово – свинец». Наиболее тугоплавким является припой ПОС 10 (tпл = 299 °C). Такие оловянно-свинцовые припои применяются для пайки электрои радиоаппаратуры (контактные поверхности электрических аппаратов, приборов, реле), точных приборов с высокогерметичными швами, где недопустим перегрев.

Для повышения прочности в оловянно-свинцовые припои вводят сурьму (ПОССу 61-0,5, ПОССу 25-0,5, ПОССу 9-2, ПОССу 10-2,

ПОССу 4-4, ПОССу 4-6 и др.). Малосурьмянистые припои, содержащие 0,2…0,5 % Sb и обладающие повышенной пластичностью, обеспечивают получение герметичных швов и применяются для пайки оцинкованных и цинковых деталей. Такие припои применяются для пайки электроаппаратуры, обмоток электрических машин, оцинкованных радиодеталей при жестких требованиях к температуре, свинцовых кабельных оболочек электротехнических изделий неответственного назначения, радиаторов, теплообменников и др. Сурьмянистые припои, содержащие 2…6 % Sb, широко используются в различных отраслях техники, требующих повышенной прочности паяных соединений. Такие припои применяются для пайки холодильных устройств, деталей автомобилестроения, деталей с клепаными швами из латуни и меди и др.

Для уменьшения склонности меди к химической эрозии при пайке используют оловянно-свинцовый припой ПОС 61М, легированный медью в количестве (1,2…2 %), близком к его предельной растворимости при температуре пайки, но не ухудшающим технологических и специальных свойств припоя и паяных соединений. Припой ПОС 61М применяется для пайки тонких (толщиной менее 0,2 мм) медных проволок, фольги, проводников в кабельной, электрои радиоэлектронной промышленности.

К легкоплавким припоям также относятся серебряные припои

(ПСрО 10-90, ПСрОСу 8, ПСрМО 5, ПСрОС 3,5-95, ПСр 3,

ПСр 3Кд, ПСр 2 и др.), содержащие серебро в незначительных количествах (1…10 %), а также олово, свинец или кадмий. В качестве легирующих элементов легкоплавких серебряных припоев выступают сурьма, медь или цинк. Максимальная температура плавления этих припоев составляет от 183 до 342 °С.

Легкоплавкие серебряные припои применяются для пайки меди, никеля и медных и медно-никелевых сплавов с посеребренной керамикой, проводов, работающих во всех климатических условиях без защиты соединений лакокрасочными покрытиями, стальных и серебряных изделий.

Припои для высокотемпературной пайки. Припои для высокотемпературной пайки обеспечивают более прочные соединения, чем припои для низкотемпературной, т. к. вследствие высокой температуры нагрева более интенсивно происходит взаимная диффузия элементов основного металла и припоя. Однако переходное электросопротивление таких припоев ниже, чем низкотемпературных.

К среднеплавким припоям с температурой до 1 100 °С относятся серебряные и меднок-цоивные припои.

К среднеплавким серебряным припоям относятся припои, в состав которых помимо серебра (10…70 %) в значительных количествах входят медь (ПСр 72, ПСр 50 и др.) или медь и цинк (ПСр 70, ПСр 45 и др.). Широкое применение находит припой ПСр 72, имеющий эвтектический состав с очень хорошими технологическими свойствами. Припои ПСр 45, ПСр 50, ПСр 70, ПСр 72 отличаются высокой пластичностью и технологичны. Такие припои применяются для пайки меди, медных и медно-никелевых сплавов, никеля, ковара, нейзильбера, латуней и бронз, а также железоникелевых сплавов с посеребренными деталями из стали, титана и титановых сплавов с нержавеющей сталью и т. п.

Некоторые припои, помимо этих элементов, содержатикйадм (ПСрКдМ 50-34-16 и др.), олово (ПСр 62 и др.), марганец (ПСр 37,5), фосфор (ПСр 25Ф) и др. Припои с кадмием применяются для пайки цветных металлов и стали, с марганцем — меди и медных сплавов с жаропрочными сплавами и нержавеющими сталями, с фосфором (самофлюсующиеся припои) — меди с бронзой,

меди с медью, бонрозонйзы с бр

и т. п.

Медно-цинковые припои (ПМЦ 36, ПМЦ 48, ПМЦ 54) используются для пайки меди, медных сплавов и сталей. Маркировка медно-цинковых припоев состоит из букв: П — припой, МЦ — медно-цинковый, и цифр, показывающих процентное содержание меди, остальное — цинк.

К высокоплавким припоям с температурой плавления более

1 100 °С относятся припои на основе меди и палладия.

Чистая раскисленная медь М0, M1 весьма широко применяется для пайки углеродистых и легированных сталей, никеля и его сплавов. Она хорошо смачивает сталь и растекается по ней, имеет более высокую прочность, чем среднеплавкие припои, высокую пластичность и менее дефицитна, чем серебро. Температура пайки медью находится в интервале 1 100…1 200 °С.

Особенности взаимодействия меди с другими элементами позволяют создавать припои на ее основе с широким диапазоном температур пайки (700…1 200 ° С). Например, легирование меди палладием и никелем вызывает непрерывное повышение температуры плавления медного припоя.

Для пайки деталей, работающих при высоких температурах, особенно подвергающихся трению (вентили и т. п.), используют медные припои, содержащие 2,5…10 % Fe, с температурой ликвидуса 1 180…1 230 °С или содержащие 20…30 % Fe, с температурой ликвидуса 1 200…1 230 ° С. Припой, содержащий 75 % Сu и 25 % Ni (tпл = 1 205 °С), используется для пайки вольфрама и молибдена. Припои с палладием, несмотря на их дороговизну и дефицитность, в последнее время находят широкое применение. Палладий, во-первых, менее дефицитен, чем другие металлы платиновой группы, во-вторых, образует непрерывный ряд твердых растворов

со многими металлами (Ag, Cu, Au, Fe, Co, Ni и др.).

Использование палладия в качестве основы или в качестве легирующего элемента позволяет получать припои с температурой ликвидуса от 810 °С до температуры плавления палладия (1 552 °С).

Припои на основе палладия и никеля, легированные хромом, имеют высокую жаростойкость. Наименьшая температура ликвидуса таких сплавов 1 250 ° С. Припой состава: 24 % Pd, 33 % Сr, 39 % Ni и 4 % Si используется для пайки жаропрочных сплавов.

Палладиевые припои применяют также для пайки керамики и графита со сталью и тугоплавкими металлами. Припой состава:

60 % Pd, 40 % Ni, легированный литием и бором, применяют для пайки графита с графитом или с тугоплавкими металлами — Mo, W или их сплавами. Паяные соединения, полученные с помощью таких припоев, работают в условиях нейтронного облучения в ядерных реакторах.

Припои на основе палладия и титана имеют температуру солидуса 1 440 °С, а соединения, паянные такими припоями, могут работать при температуре до 1 640 °С.

К тугоплавким припоям с температурой плавления более 1 850 °С относятся припои на основе тугоплавких металлов. Так, для диффузионной пайки сплава тантала с содержанием 1 % W в качестве припоя применяют чистый титан. Припой в виде фольги укладывается в места соединений, а пайку производят в вакуумной печи при температуре 1 900 ºС и выдержкой 10 мин. Для капиллярной пайки применяют припой на основе Та с 40 % Hf. Пайку выполняют при температуре 2 205 º С с выдержкой 1 мин . Также для пайки тантала применяется припой, содержащий 20 % Та, 5 % Nb, 3 % W, остальное — Ti.

Для высокотемпературной пайки вольфрама используют припои с температурой плавления до 3 000 °С, в том числе чистые металлы (Ta, Nb, Ni, Cu) и сплавы (Ni–Ti, Ni–Cu, Mn–Ni–Co, Мо–В и др.).

Флюсы. Классификация флюсов осуществляется по нескольким признакам, основными из которых являются температура пайки и природа активатора.

В зависимости от температурного интервала активности паяльные флюсы подразделяются на флюсы для низкотемпературной (

Флюсы для низкотемпературной пайки по природе активатора подразделяются на канифольные, галогенидные, гидразиновые, анилиновые и др.

В качестве флюса применяют чистую канифоль. В ее составе преобладают смоляные кислоты (80…95 %), имеющие общую формулу C19H29COOH. Канифоль удаляет оксиды таких металлов, как медь, серебро, олово, и широко используется для пайки соединений, в том случае когда промыть изделие после пайки нельзя (остатки канифоли не вызывают коррозии). Кроме того, в качестве флюса используют раствор канифоли в спирте, а также с добавками хлоридов (ZnCl2 и др.), анилина С6H5NH2 и органических веществ,

например, гидразина N2H4, глицерина НОСН2–СНОН–СН2ОН и др. С их помощью можно паять не только медные сплавы, но также стали, оцинкованное железо, никелированное железо, конструкционные и коррозионно-стойкие сплавы.

Галогенидные флюсы используют для низкотемпературной пайки почти всех черных и цветных металлов. Чаще всего применяют хлористый аммоний NH4Cl и хлористый цинк ZnCl2, а также смеси, содержащие эти и другие хлориды.

Широкое применение находят флюсы на основе солянокислого гидразина N2H4·2HCl и анилина C6H5NH2, а также других органических веществ. Соли гидразина при нагреве разлагаются с выделением водорода и хлористого водорода HCl, создающими защитную и восстановительную атмосферы. Анилин обладает высокой флюсующей активностью, причем образующийся после пайки остаток защищает шов от коррозии.

Флюсы для высокотемпературной пайки по природе активатора определяющего действия подразделяются на боридно-углекислые, галогенидные, фторборатные и др.

При пайке углеродистых сталей, чугуна и медных сплавов медно-цинковыми и серебряными припоями в качестве флюса используют борную кислоту H3BO3 и буру Na 2B4O7 в различных сочетаниях. При пайке легированных сталей и жаропрочных сплавов флюсующего действия буры и борной кислоты недостаточно, поэтому в состав флюса вводят галогениды. Чаще всего вводят фториды натрия NaF, калия KF, лития LiF и кальция CaF 2, а также фторбораты натрия NaBF4 и калия KBF4.

Флюсы для высокотемпературной пайки алюминиевых, магниевых и титановых сплавов состоят из различных хлоридов (ZnCl 2, NH4Cl и др.) и фторидов (NaF, KF и др.).

К вспомогательным материалам для пайки также относятся стоп-материалы, используемые при подготовке паяемой поверхности и наносимые на места, где нежелательно смачивание паяемого металла жидким припоем. Такие вещества подразделяют на стоппасты и покрытия, наносимые, например, гальваническим методом или распылением.

Технологический процесс пайки. Технологический процесс пайки изделия состоит из ряда операций и переходов, посредством которых он может быть осуществлен в определенном порядке. Помимо основной операции пайки он включает ряд подготовительных и финишных операций, обеспечивающих требуемые геометрические, механические и коррозионные характеристики паяных соединений и изделий.

К предварительным операциям пайки относится подготовка паяных поверхностей, включающая, во-первых, удаление жиров, масел, грязи, окалины и толстых неметаллических, в том числе оксидных пленок, образовавшихся в процессе химикотермической обработки, которые не могут быть удалены при пайке с помощью флюсов или газовых сред, во-вторых, обеспечение требуемой степени шероховатости паяемых участков и оптимального направления рисок, образующихся при этом, необходимых для лучшего растекания и затекания припоя в зазор, в-третьих, правильное закрепление припоя и соединяемых деталей, внесение флюса.

К финишным операциям относятся удаление остатков флюсов, зачистка соединения от наплывов припоя, обработка изделия резанием, термообработка и контроль качества паяных соединений.

Паяное соединение и его типы. Паяное соединение — элемент паяной конструкции, полученной пайкой. Паяное соединение состоит из паяного шва 1 и диффузионных зон 2 (рис. 3.77). Паяный шов — часть паяного соединения, закристаллизовавшаяся при пайке. Диффузионная зона — часть паяного соединения с измененным химическим составом паяемого материала в результате взаимной диффузии компонентов припоя и паяемого материала.

Рис. 3.77. Паяное соединение: а — схема; б — внешний вид; 1 — паяный шов; 2 — диффузионная зона; 3 — зона термического влияния; 4 — спай; 5 — паяемый материал

К паяному соединению примыкает зона термического влияния 3 — часть паяемого материала 5 с измененными под влиянием нагрева при пайке структурой и свойствами. Пограничный слой между паяным материалом и швом в сечении паяного соединения называется зоной сплавления (спаем) 4.

Тип паяного соединения определяется взаимным расположением и формой паяемых элементов. Основными типами паяных соединений являются нахлесточное, стыковое, угловое, тавровое, соприкасающееся и комбинированное (рис. 3.78).

Рис. 3.77. Типы паяных соединений: а — нахлесточное; б — телескопическое; в — стыковое; г — косостыковое; д — угловое; е — тавровое; ж — соприкасающееся; з — комбинированное

Нахлесточное паяное соединение (рис. 3.78, а) является наиболее удобным для выполнения и обеспечивает наибольшую прочность. Увеличение длины нахлестки в сочетании с пластичными высокотемпературными припоями почти всегда позволяет достичь равнопрочности соединения с основным металлом. Разновидностью нахлесточного является телескопическое паяное соединение — соединение труб или трубы с прутком (рис. 3.78, б). В практике телескопические паяные соединения получили наиболее широкое применение для соединения фланцев или втулок с трубами, втулок со стержнем, труб с заглушками, компенсаторов и т. д.

Стыковые соединения (рис. 3.78, в) при пайке используют реже, т. к. они не обеспечивают равнопрочность всего соединения. Для повышения прочности стыкового соединения его выполняют косостыковым (рис. 3.78, г). При таком соединении прочность стыка повышается и нередко достигается равнопрочность с основным металлом.

Угловое и тавровое паяные соединения (рис. 3.78, д, е) применяют сравнительно редко, т. к. их прочность в значительной степени зависит от пластичности паяного шва, модуля упругости паяемого металла и формы поверхности шва.

Соприкасающееся паяное соединение — соединение, в котором паяемые элементы различной геометрической формы соединены по линии или в точках (рис. 3.78, ж). Такие соединения допустимы при конструировании изделий, швы которых работают на сжатие или при небольших нагрузках.

Комбинированное паяное соединение — соединение, представляющее собой различные комбинации паяных соединений: нахлесточного, стыкового, косостыкового, таврового, телескопического, соприкасающегося (рис. 3.78, з).

Пайка по сравнению со сваркой имеет следующие преимущества:

1) она позволяет соединять всевозможные сплавы, в том числе плохо сваривающиеся, однородные и разнородные, а также соединять металл со стеклом, керамикой, графитом, полупроводниками;

2) за один прием можно получить протяженное соединение или сварить узел из множества заготовок. Последнее важно при массовом производстве и, кроме того, позволяет изготавливать сложные по конструкции узлы, которые невозможно сделать другими способами;

3) кромки деталей не оплавляются, поэтому при пайке можно сохранить размеры и форму деталей и паяного узла в целом;

4) многие паяные соединения можно распаивать, что важно при монтаже и ремонте в приборостроении.

Процесс пайки дешев, легко поддается механизации и автоматизации, особенно при массовом производстве. Все это обеспечило широкое применение пайки для изготовления сложных, тяжело нагруженных деталей в разных областях машиностроения (при производстве радиаторов автомобилей и тракторов, камер сгорания жидкостных реактивных двигателей, лопаток турбин, топливных и масляных трубопроводов и др.). В ремонтном производстве пайку используют для соединения или закрепления тонкостенных деталей и деталей из разнородных металлов, уплотнения резьбовых соединений, устранения пористости сварных швов чугунных и бронзовых отливок, заделки свищей, трещин и т. д.

Температура плавления припоя: особенности и виды припоев

В современном мире пайкой принято называть процесс, позволяющий получить неразъемное соединение нескольких деталей из металла, где соединительным материалом является уже расплавленный металл, который должен плавиться при более низкой температуре, чем тот металлический материал, из которого состоят эти детали.

Этот промежуточный расплавленный металл получил название сплава, а сам процесс называют припоем. В зависимости от того, какова температура плавления различают и разные виды пайки: легкоплавкие и тугоплавкие. Так, легкоплавкие припои плавятся при температуре ниже четырехсот градусов, а тугоплавкие – при температуре от пятисот до 1100 градусов.

Обычно в марках припой обозначают ПОС, и это сокращение расшифровывается так: припой оловянно – свинцовый. Если рядом есть еще и какое-то число, то эта цифра обычно указывает на то, каков процент содержания олова в составе.

Классификация припоев

От температуры плавления зависит класс припоя:

  1. Мягкий припой достигается за счет плавления до четырехсот градусов Цельсия.
  2. Твердый припой достигается за счет плавления выше пятисот градусов Цельсия.
  3. Полутвердый припой достигается за счет плавления в диапазоне от расплавленного олова до четырехсот градусов Цельсия.

Припои классов мягкий и полутвердый прочны при растяжении от пятидесяти до семидесяти Мегапаскалей, они предназначены для спаивания токопроводящих частей машин. Они производятся при помощи паяльника или опускания частей для спаивания в жидкий припой.

Твердый припой прочен до пятисот Мегапаскалей, используется как припой категории прочности номер один для спаивания токопроводящих частей с большим нагревом и деталей с главной механической нагрузкой. Производится такой припой электродами из меди или графита. Небольшие детали спаивают автогеном.

Преимущества мягких и полутвердых припоев

Преимущественными областями применения припоев мягких и полутвердых являются следующие:

  1. ПОС63 – для спаивания коллекторов, секционных якорей, обмоток с изоляцией Н электрической машины.
  2. ПОС61; ПОССу61-0,5 и ПОС61М – необходимы для того, чтобы паять медные элементы и ее сплавы, а также серебряные и никелевые детали и токопроводящие части электрической машины, с температурой эксплуатации до ста шестидесяти градусов Цельсия.
  3. ПОС40 и ПОССу40-0,5 – предназначены для того, чтобы паять медные элементы и ее сплавы, а также сталь и металлы с оловянным, серебряным или никелевым покрытием, коллекторные бандажи и секционные якоря машин, которые контактируют с соленой жидкостью (например, морская вода).
  4. ПОССуЗО-0,5 – для того чтобы паять медные элементы и ее сплавы, а также элементы из железа и нержавеющей стали, а также спаивание кабелей, бандажей, частей приборов, которые будут работать при температуре до ста шестидесяти градусов Цельсия.
  5. ПОСК50-18 – для того чтобы спаивать медные элементы и ее сплавы, воспринимающие перегрев, а также спаивание деталей из алюминия и меди, керамических, стеклянных и пластиковых деталей с добавлением в них оловянных, серебряных, никелевых составляющий.
  6. ПОС10 и ПОССу18-0,5 – для спаивания контактных поверхностей электрических приборов, реле и иных составляющих машин.
  7. П0ССу95-5 и ПСрЗКд – для спаивания коллекторов, секционных якорей, бандажей и токопроводящих соединений трубопроводов и электрооборудования.
  8. ПОСИЗО и ПСрЗИ – предназначены для того, чтобы спаивать медные элементы и ее сплавы, детали из неметаллических материалов и стекла. Они имеют большую жидкотекучесть и дают надежное соединение частей во время спаивания.

Припои из сурьмы не предназначены для использования спаивания деталей, содержащих цинк или оцинковку.

Преимущества твердых припоев

Преимущественные области применения твердых припоев:

  1. ПСр72 и ПСр50 – для спаивания металлокерамических контактов и разных токопроводящих деталей, которые должны выдерживать удары и выгибание.
  2. ПСр45 – для того чтобы спаивать медные элементы и ее сплавы, а также части из нержавеющей стали, обмоток роторов и обмоток нагруженных электрических аппаратов. Этот припой дает большую плотность, а вместе с тем и большую прочность полученных соединений.
  3. ПСр25 – для спаивания медных элементов или частей из ее сплавов, деталей из нержавеющей стали. Является заменителем ПСр45 при создании простых спаек.
  4. ПСр71 – для спаивания тех же самых деталей, что и ПСр72, но применяется, когда нужна высокая жидкотекучесть.
  5. ПСр25ф; ПСр15 и ПМФ7 – для спаивания медных или из ее сплавов деталей, частей аппаратов, проводящих ток, которые не должны выдерживать выгибание и удары.
  6. Л63 и ЛОК59-0,1–0,3 – для спаивания медных частей или деталей из чугуна. Такое спаивание очень прочное и подходит в сложных условиях выгибаний и ударов.
  7. ПЖЛ500 – спаивание частей, с температурой эксплуатации до шестисот градусов Цельсия.

Четыре секрета пайки

Для того чтобы хорошо и правильно паять, одного инструмента недостаточно. Необходимо знать и некоторые секреты, которые бы позволили овладеть в совершенстве техникой пайки. Наверное, все-таки стоит раскрыть несколько таких секретов.

Итак, первый секрет заключается в том, чтобы правильно применять для пайки припой и флюс. Второй важный секрет пайки — это соблюдение чистоты жала и самого паяльника и, конечно же, его нагрева. Есть много способов того, как можно очистить жало. Воспользуйтесь одним из них и тогда работы у вас будет идти просто замечательно.

Третий секрет также важен при пайке: чистота спаиваемых предметов. Четвертое правило, которое необходимо уяснить любому мастеру, прост, но необходим: правильно соединять проводки при пайке и делать хороший прогрев мест, где будет происходить спайка деталей при определенной температуре плавления.

И, конечно же, работая с таким оборудованием, всегда стоит соблюдать меры предосторожности. Так, необходимо припаивать не в одной точки, а стараться делать это не некотором расстоянии друг от друга. Не стоит закручивать концы деталей при температуре плавления вокруг проводника.

Всегда стоит помнить, что при пайке, даже при самой незначительной температуре плавления, выделяются пары олова и свинца. Они очень опасны и вредны для человеческого организма. Поэтому никогда не стоит наклоняться над тем местом, где происходит пайка, каковы бы не била температура плавления.

Ведь какова бы ни была температура плавления припоя, испарения все равно будет вредными и будут наносить необратимый вред организму человека. Если же вы решили паять летом, то делайте это или на открытом пространстве, или, если есть возможность, у открытого окна. Главное правило при такой пайке: хорошо проветривайте помещение. А когда работа будет закончена, то необходимо будет еще и тщательно вымыть руки, используя мыло.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Как отличаются припои по температуре плавления

Основным материалом, применяемым при пайке, является специальный сплав, называемый припоем. К одной из важнейших его характеристик относится температура плавления.

Существует множество разнообразных сплавов, используемых в качестве припоев при выполнении паяных соединений металлических изделий. Они имеют различия по химическому составу и по физико-механическим свойствам.

Классификация

В соответствии с государственным стандартом, существует следующее классификационное деление припоев по температуре их плавления:

  • низкотемпературные, их также называют мягкими. Температура плавления этих паяльных сплавов не превышает 450 ℃. В свою очередь, данная категория делится на две подкатегории. Паяльные сплавы, плавящиеся при температуре до 145 ℃ называются особолегкоплавкими, плавящиеся в диапазоне от 145 до 450 ℃ относятся к легкоплавким;
  • высокотемпературные или твёрдые. К ним относятся припои с температурой плавления, превышающей 450 ℃. Этот класс сплавов включает в себя три подкатегории. Среднеплавкими считаются те, которые расплавляются при температуре до 1100 ℃, имеющие точку плавления от 1100 до 1850 ℃ называют высокоплавкими. Присадочные материалы, использующиеся при пайке, которые занимают ещё более высокотемпературные позиции, относятся к тугоплавким.

Таблица 1. Температура плавления припоев:

Марка припояТемпература плавления, С°
Сплав Вуда66-70
Сплав Розе90-98
Припой ПОИН 52120
Припой ПОСК 50-18142-145
Припой ПОСВи 36-4150-170
Припой ПОС-90183-220
Припой ПОССу 18-0,5183-277
Припой ПОССу 50-0,5183-216
Припой ПОС-63183
Припой ПОССу 25-0,5183-266
Припой ПОС-40183-238
Припой ПОС-30183-238
Припой ПОССу 30-0,5183-245
Припой ПОССу 40-0,5183-235
Припой ПОССу 61-0,5183-189
Припой ПОС-61183-190
Припой ПОССу-15-05184-275
Припой ПОССу-15-2184-275
Припой ПОССу-40-2185-229
Припой ПОССу 25-2185-260
Припой ПОССу-30-2185-250
Припой ПОССу-18-2186-270
Припой ПОС-60190
Припой ЦОП-30200-315
Припой АВИА-1200
Припой П200А220-225
Припой ПОЦ-10220-225
Припой ПОС-50222
Припой ПОВи 0.5224-232
Припой ПОМ-1230-240
Припой ПОМ-3230-250
Припой ПОСу 95-5 (бессвинцовый)234-240
Припой ПОССу-95-5234-240
Припой ПОССу-4-4239-265
Припой ПОССу-8-3240-290
Припой ПОС-18243-277
Припой ПОССу-4-6244-270
Припой П250А250-300
Припой АВИА-2250
Припой ПОС-35256
Припой ПОС-25260
Припой ПОС-4266
Припой ПОССу-10-2268-285
Припой ПОС-10268-299
Припой ПОС-20268-299
Припой ПОССу-5-1275-308
Припой марки А300-320
Припой 34А530-550
Припой 35А545
Припой П-81630-660
Припой П-14К640-680
Припой П-14640-680
Припой ПМФОЦр 6-4-0,03640-680
Припой ПМФ-7714-850
Припой ПМФ-9750-800
Припой П-47760-810
Припой ПМЦ-36800-825
Припой Алармет 211800-890
Припой П 21800-830
Припой Л63850-910
Припой таблетированный Л63850-900
Припой ПМЦ-54876-880
Припой ВПР-28880-980
Припой П100М900-950
Припой ЛО 60-1900
Припой П100900-950
Припой ЛОК 59-1-0,3900
Припой МНМц 68-4-2915-970
Припой ЛНМц 49-9-0,2920
Припой МНМц 9-23,5925-950
Припой ЛК 62-0,5960-1020
Припой ВПР-16960-970
Припой ВПР-41000-1050
Припой ВПР-11080-1120
Припой ВПР-11-40Н1100-1120

Основная суть процесса пайки заключается в смачивании расплавленным присадочным материалом поверхностей соединяемых деталей, которые сами при этом не расплавляются. Исходя из этого, температура плавления припоев должна быть ниже, чем соответствующая характеристика спаиваемых металлов.

Состав паяльных сплавов

Физико-механические свойства плавящихся присадочных материалов, в частности, температура их плавления, определяются содержанием компонентов, входящих в их состав.

Обычно такие сплавы состоят из нескольких химических элементов, но название композиций определяется по тому элементу, который является основным и превосходит все остальные по содержанию. Например, припои на основе олова называют оловянными.

Существует большое семейство припоев, содержащих значительные удельные доли свинца и олова. Такие паяльные сплавы принято называть оловянно-свинцовыми.

Для них принято буквенное обозначение ПОС, после которого следует цифра, показывающая процентное содержание олова в составе этого припоя.

Таблица 2. Химический состав припоев:

Марка припоя

Химический состав, %

Олово

Сурьма

Медь

Цинк

Свинец

Алюминий

ПОС-40

39…41

_

_

Остальное

ПОССу40-0,5

39…41

0,05.-0,5

ПОССу40-2

39…41

1.5…2

ПОССуЗО-О.5

29 31

0,05-0,5

—»—

ПОССуЗО-2

29…31

1,5-2

—»—

А

38,6…42,1

1,5-2

56…59

ЦО-12

12

83

ЦА-15

85

15

Компоненты, входящие в состав припоя, оказывают воздействие на физические качества сплава, образуя нечто новое, не присущее каждому из компонентов в отдельности.

При этом наибольшее влияние на результирующие свойства припоя (такие, как температура его плавления) оказывает элемент, имеющий наибольший удельный вес в сплаве.

Так, паяльные сплавы на основе такого легкоплавкого металла, как олово, относятся к низкотемпературным или мягким. Этим подчёркивается связь температуры плавления металла с его механической твёрдостью.

То есть, металлы, которые плавятся при более низкой температуре, являются более мягкими.

Существует множество припоев, которые создаются на основе меди, алюминия, цинка, серебра, золота, платины. Высокотемпературная пайка осуществляется сплавами, в состав которых входят титан, цирконий, молибден и другие металлы.

Выбор припойного материала

Одним из главных критериев выбора сплава для создания паяного соединения металлических деталей является температура его плавления.

То есть, присадочный материал должен расплавляться раньше, чем основной. Но это не единственное условие выбора.

Жидкий расплав должен хорошо смачивать поверхность основного металла. Кроме этого, к паяному соединению предъявляются определённые прочностные требования.

Правильный подбор присадочного материала для пайки позволяет приблизить прочность соединения к прочности основного металла.

Именно по этой причине при пайке какого-либо металлического изделия стараются использовать присадку на основе такого же металла, как металл изделия.

При этом более низкая температура плавления припоя обеспечивается дополнительными компонентами, входящими в его состав.

Правда, следует заметить, что сравнять эти характеристики при пайке не удаётся никогда. То есть, при механических испытаниях на разрушение излом всегда будет происходить в месте соединения.

В некоторых специфических видах пайки прочность соединения играет не главную роль. Например, при пайке ювелирных изделий основной является эстетическая часть работы. Поэтому изделия из золота, серебра и платины паяются только припоями на основе одноимённых металлов, причём той же пробы.

Разогрев

В зависимости от температуры плавления используемого присадочного материала, применяются различные методы нагрева при пайке. В случае с мягкими материалами, содержащими олово, цинк, свинец, основным инструментом при пайке может служить обычный паяльник.

В качестве примера можно привести сборку и ремонт электронных схем, содержащих компоненты, критичные к перегреву. В этой ситуации обычно используются свинцово-оловянные материалы, имеющие невысокую температуру плавления и электрические паяльники небольшой мощности.

Механическая прочность соединений играет здесь второстепенную роль, главным является обеспечение надёжного электрического контакта.

Когда речь идёт о пайке высокотемпературными материалами, паяльник оказывается бессильным. В этих случаях нагрев осуществляется посредством газовых горелок и специальных установок, использующих токи высокой частоты.

Это относится к промышленной пайке в условиях производственных цехов и использованию твёрдых припоев.

В отдельных случаях, когда спаиваемые детали очень массивны, и при использовании обычных средств нагрева достичь плавления не удаётся, применяются специальные печи, куда заготовки помещают целиком. Только таким способом обеспечивают надежную пайку.

Припои. Классификация припоев

Припой представляет собой металлический сплав, зачастую скрученный на катушке, предназначенный для соединения деталей во время пайки.

Припой используют при пайке для создания прочного шва. Во время пайки, на места соединения наносится разогретый припой, так как температура плавления припоя ниже, чем у соединяемого металла, то материал остается твердым. На границе спайки, припой растекается по металлу, заполняя зазоры между деталями. После соединения, припой просачивается в основной металл, и после застывания две детали становятся одним целым.

Припой выбирают исходя из его физико-химических свойств. В них входят устойчивость к коррозии, прочность спая и т.д. Припои купить можно на строительном рынке, или при необходимости оптовых объёмов, заказать у компании занимающейся производством и продажей припоев.

Классификация припоев.

Припои делятся на две большие группы: мягкие и твердые. Мягкими припоями называют, припои температура плавления которых ниже 300 0С. Твердые припои, считаются те, у которых температура плавления выше 300 0С. Помимо этого, их делят на по прочностным характеристикам. При растяжении, предел прочности у мягкого припоя равен 16-11 МПа, а у твердого – 100-500 Мпа.

Мягкий припой состоит из сплава олова и свинца, и обозначаются ПОС. В зависимости от процента содержания олова в сплаве, меняется название, например ПОС25 – содержание олова 25%. Температура плавление, различается в зависимости от содержания олова:

  • ПОС15 — 280’C.
  • ПОС25 — 260’C.
  • ПОС33 — 247’C.
  • ПОС40 — 235’C.
  • ПОС90 — 220’C.

Так же существуют мягкие припои с другим составом сплава:

  • ПОСК – оловянно-свинцово-кадмиевый. Применяется при пайки деталей чувствительных к перегреву.
  • ПОССу – сурьмянистый припой. Используется при пайки оцинкованных деталей.
  • ОЦ – оловянно-цинковой припой. Применяется для пайки алюминия.

Также есть бессвинцовый припой и припой олово-свинец.

В чем разница между сантехническим и электрическим припоем?

Припой для сантехники и припой для электроники

Пайка — это стратегия, используемая для соединения двух отдельных металлов с использованием другого металла (или металлического сплава) с низкой температурой плавления. Источник тепла, такой как паяльник, повышает температуру двух соединяемых металлов. Когда припой вступает в контакт с нагретыми металлами, он плавится. Расплавленный припой стекает по металлу и быстро затвердевает, связывая их вместе.

Этот плавящийся металлический сплав, сам припой, доступен в различных вариантах в зависимости от предполагаемого использования. Таким образом, припой для электрических применений отличается от припоя, используемого, например, для медных труб. Исторически сложилось так, что свинец фактически был типичным элементом припоя из-за его достаточно низкой температуры плавления. Другими металлами, типичными для припоев, являются, в частности, олово, медь и серебро.

Припой обычно можно разделить на 2 категории; припои на основе свинца (обычно смесь свинца и олова) и более современные бессвинцовые припои, в которых используется олово вместе с другими металлами, такими как серебро, медь, висмут или сурьма.

Электронный припой

Электрический припой

Электрические припои имеют более низкую температуру плавления (около 360 ˚F), в то время как припои, используемые в сантехнике, имеют более высокую температуру плавления, обычно значительно выше 400 ˚F. Вот почему электрическую пайку можно выполнять с помощью паяльника, в то время как при пайке многих труб используется газовая горелка для нагрева металлов. Электрические припои также, как правило, имеют меньший размер, что говорит о том, что они плавятся быстрее, в отличие от припоя для труб, который обычно имеет более толстую толщину и требует больше тепла для плавления.

Припой для сантехники

В сантехнике другое различие заключается в том, используются ли трубопроводы для канализации или для питьевой воды. Для предыдущего допустим припой на основе свинца. Однако большинство местных норм требуют использования бессвинцового припоя на всех соединениях труб питьевой воды.

Возможно, решающим различием между электрическим припоем и припоем для труб является тип флюса, который используется в каждом конкретном случае. Флюс используется для очистки металлов, которые должны быть подписаны, удаляя любое окисление и предотвращая его образование.Флюс также способствует смачиванию, помогая припою течь и легче сцепляться с металлами.

Обычно электрический припой состоит из флюса на основе канифоли; при пайке труб используется флюс на кислотной основе. Поэтому не рекомендуется использовать сантехнический припой для электрических соединений, потому что кислота во флюсе может повредить электрическую проводку и привести к нарушению соединения.

South End Plumbing специализируется на всех сантехнических услугах, поэтому помните, что мы на расстоянии одного клика. Мы также специализируемся на обнаружении утечек — позвоните нам! South End Plumbing — одна из немногих компаний, которая предоставит вам бесплатную оценку.Позвоните нам по телефону 704-919-1722 или заполните онлайн-форму, чтобы запланировать посещение.

определение припоя в The Free Dictionary

И когда явились жестянщики, принося с собой все свои инструменты в корзинах, она спросила: «Можете ли вы выправить эти вмятины на Железном Дровосеке, снова согнуть его в прежнюю форму и спаять его там, где он сломан?» Сначала он достал паяльник и немного сантехнического припоя, а затем маленькую масляную лампу, которая при зажигании в углу могилы давала газ, горящий на сильном огне синим пламенем, затем свои операционные ножи, которые он приложил к руку, а напоследок круглый деревянный кол толщиной около двух с половиной или трех дюймов и длиной около трех футов.Он был аккуратно сделан, весь из олова, хорошо спаян в местах соединения, а его различные конечности были искусно соединены шарнирами с телом, так что он мог пользоваться ими почти так же хорошо, как если бы они были обыкновенной плотью». О, олово — отличный материал. — поспешил сказать Страшила. «и если что-нибудь когда-нибудь случалось с бедным Ником Чоппером, его всегда легко спаяли. Кроме того, его не нужно было заводить, и он не мог выйти из строя». Предмет, один кусок (ик!) припоя. Вещь, три куска шпагата. Ни одного пирога в умывальнике мы не стали варить — боялись, что припой расплавится; но у дяди Сайласа была благородная латунная грелка, которую он считал немаловажной, потому что она принадлежала одному из его предков с длинной деревянной ручкой, приехавшему из Англии вместе с Вильгельмом Завоевателем на «Мейфлауэре» или одним из них. первых кораблей и был спрятан на чердаке вместе со множеством других старых горшков и вещей, которые были ценны не потому, что представляли собой какую-либо ценность, потому что они не были, а потому, что они были реликвиями, знаете ли, и мы Вытащил ее, рядовой, и повел туда, но она не справилась с первыми пирогами, потому что мы не знали, как это сделать, а с последним она подошла с улыбкой.Ей восемнадцать, а ему двадцать два, и они почти одинаковы, хотя кое-кто знающий, знающий все родословные мира наизусть, скажет, что семья прекрасной Квитерии лучше семьи Камачо; но никого не смущает, что в наше время богатством можно запаять множество изъянов. олово, аккуратно спаянное и склепанное в виде человека.Заправить тушеными сушеными яблоками; усиливают от гвоздики, лимонной цедры и кусочков цитрона; добавьте две порции новоорлеанского сахара, затем припаяйте крышку и поставьте в безопасное место, пока она не окаменеет. Остается только одна часть его платья, но она слишком примечательна, чтобы ее скрывать; это было медное кольцо, похожее на собачий ошейник, но без единого отверстия, крепко припаянное к его шее, такое свободное, что не мешало дыханию, и в то же время такое тугое, что его нельзя было снять, кроме как с помощью файл.Это были уже не ручьи, не стаи, не ледяные поля, а бесконечная и недвижимая преграда, образованная спаянными воедино горами. , начал еще раз слушать, не без того, чтобы потерять много красоты в своего рода спаянном соединении, которое образовалось между двумя частями куска, таким образом резко оборванными.

Припой и паяльник | Encyclopedia.com

Припои

Принцип пайки

Техника пайки

Пайка и сварка

Ресурсы

Пайка — это процесс, при котором два куска основного металла соединяются друг с другом с помощью припоя, который обычно имеют температуру плавления ниже 840°F (450°C).Инструмент, используемый для соединения такого типа, называется паяльником, а сплав, из которого выполняется соединение, — припоем. Полученное соединение или соединение не такое прочное, как основной металл, но все же обладает достаточной прочностью, проводимостью и другими желательными характеристиками, чтобы удовлетворить его использование. Пайка может использоваться как для механического, так и для электрического соединения. Примером первого случая является ситуация, когда сантехник использует припой для сантехники, чтобы соединить два куска трубы друг с другом.Примером последнего случая является ситуация, когда рабочий подключает электрический провод к печатной плате.

Техника пайки известна ремесленникам на протяжении многих веков. Например, некоторые изделия из металла, обнаруженные в руинах древнего Египта и Месопотамии, содержат свидетельства примитивных форм пайки. По мере того, как в позднем средневековье рабочие лучше познакомились со свойствами металлов, пайка стала рутинной техникой в ​​различных видах обработки металлов.

Подавляющее большинство припоев представляют собой сплавы, содержащие олово, свинец и, иногда, один или несколько других металлов. Например, хорошо известный общий припой, известный как припой для сантехников, состоит на 50% из свинца и на 50% из олова. Припой, используемый для соединения поверхностей, содержащих серебро, состоит из 62% олова, 36% свинца и 2% серебра. Кроме того, припой, который плавится при необычно низких температурах, может быть изготовлен из 13 % олова, 27 % свинца, 10 % кадмия и 50 % висмута. Наиболее широко используемые припои для изготовления электрических соединений содержат от 60 до 63% олова и от 37 до 40% свинца.

Припои доступны во многих формах, таких как проволока, стержень, фольга, кольца, сферы и паста. Конкретный тип выбранного припоя зависит от типа соединения, которое должно быть сформировано. Припой из фольги, например, может быть вызван, когда соединение, которое должно быть сформировано, имеет определенную форму, которую можно штамповать или вырезать до фактического процесса пайки.

Припой, используемый для соединения металлических частей, основных металлов, имеет температуру плавления ниже, чем у любого основного металла. Когда его помещают между двумя родителями, он медленно превращается из жидкости в твердое тело.Паяльник используется для расплавления припоя, а затем ему дают остыть.

Пока идет процесс затвердевания, припой начинает образовывать новый сплав с каждым из основных металлов. Таким образом, когда припой окончательно остывает, соединение состоит из пяти сегментов: основной металл №1; новый сплав основного металла №1 и припой; сам припой; новый сплав основного металла №2 и проданного сплава; и основной металл №2.

Конечно, основной функцией паяного соединения является обеспечение соединения между двумя исходными металлами.Однако соединение не является постоянным. На самом деле важной характеристикой паяного соединения является то, что его можно относительно легко разорвать.

Первым шагом в паяном соединении является нагрев припоя до его плавления. В самой примитивной форме паяльников этот шаг можно выполнить, просто нагрев металлический цилиндр. Затем цилиндр используется для плавления сплава, который присоединяется к основным металлам. Однако большинство паяльников в настоящее время нагреваются электрическим током, предназначенным для нанесения точно нужного количества припоя в точно правильном положении между двумя исходными металлами.

Соединение двух исходных металлов обычно сложнее, чем можно предположить из предыдущего описания, потому что большинство металлов окисляются на воздухе. Это означает, что поверхности (то есть оксиды металлов, покрывающие их поверхности) двух исходных металлов должны быть очищены до начала пайки. Кроме того, необходимо следить за тем, чтобы поверхности не подвергались повторному окислению при высокой температуре, используемой при изготовлении припоя. Наиболее распространенным способом достижения этой цели является использование кислотного флюса в дополнение к самому припою.Кислотный флюс — это материал, который можно смешивать с припоем, но который плавится при температуре ниже температуры плавления припоя. Таким образом, когда начинается пайка, флюс гарантирует, что любой новый оксид, образовавшийся на исходных металлах, будет удален.

КЛЮЧЕВЫЕ ТЕРМИНЫ

Кислотный — Обладающий качествами кислоты, одним из которых является то, что она вступает в реакцию с оксидами металлов и нейтрализует их.

Сплав — смесь двух или более металлов со свойствами, отличными от свойств металлов, из которых она изготовлена.

Флюс — Материал с низкой температурой плавления, используемый в пайке и других процессах, который помогает поддерживать чистоту поверхностей и способствует их соединению друг с другом.

Основной металл — один из двух металлов, которые соединяются друг с другом во время пайки, пайки или сварки.

Пайка и сварка иногда описываются как специальные формы пайки. Эти два метода также включают соединение двух металлов друг с другом, но каждый из них отличается от пайки некоторыми важными особенностями.Вероятно, единственное наиболее важное различие заключается в диапазоне температур, в котором происходит каждое из них. В то время как большинство форм пайки происходит при температурах в диапазоне от 356°F (180°C) до 590°F (310°C), пайка обычно происходит в диапазоне от 1022°F (550°C) до 2012°F. (1100°C), а сварка в диапазоне от 1832°F (1000°C) до 6332°F (3500°C).

Первым шагом как при пайке, так и при сварке является очистка двух соединяемых поверхностей. При пайке наполнитель вставляется в зазор между двумя поверхностями и добавляется тепло либо одновременно, либо сразу после того, как наполнитель помещен на место.Затем наполнитель сплавляется, образуя прочную связь между каждой из двух поверхностей. Наполнитель, используемый при пайке, подобен припою и выполняет ту же функцию, но плавится при более высокой температуре, чем припой.

В процессе сварки в зазор между двумя соединяемыми поверхностями добавляется тонкая палочка наполнителя, одновременно к зазору прикладывается горячее пламя. Наполнитель плавится, как и соединяемые друг с другом поверхности обоих металлов. В этом случае две металлические поверхности фактически соединяются между собой, а не только с самим наполнителем, как в случае пайки и пайки.

Большинство сплавов, используемых для пайки, содержат медь и цинк, часто с одним или несколькими другими металлами. Сам термин пайка, по сути, происходит от того факта, что медь и цинк также являются основными компонентами сплава, известного как латунь.

См. также Производство металлов.

КНИГИ

Cieslak, M.J., et al., ред. Наука соединения металлов. Warrendale, PA: Minerals, Metals, and Materials Society, 1992.

Humpston, Giles. Принципы пайки .Парк материалов, Огайо: ASM International, 2004.

Либерман, Эли. Современные методы пайки и пайки. Трой, Мичиган: Деловые новости, 1988.

Манко, Ховард Х. Припои и пайка: материалы, проектирование, производство и анализ для надежного соединения . 4-е изд. Нью-Йорк: McGraw-Hill, 2001.

Пехт, Майкл Г. Процессы и оборудование для пайки . Нью-Йорк: John Wiley & Sons, 1993.

Ран, Армин. Основы пайки .Нью-Йорк: John Wiley & Sons, 1993.

Систар, Джордж и Фредерик Диск. «Припои и твердые припои». Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера . 5-е изд. Доп. Хобокен, Нью-Джерси: Wiley-Interscience, 2004.

Трефил, Джеймс. Энциклопедия науки и техники . The Reference Works, Inc., 2001.

Дэвид Э. Ньютон

припой — Викисловарь

Английский

Паяное соединение между двумя прочными металлическими полосами

Пайка мелких компонентов электронной платы

> Катушка с припоем.Так называемая проволока на самом деле представляет собой полую трубку, заполненную сердечником из флюса, который плавится при приложении паяльника.

Этимология

Из среднеанглийского souder , soudere , soudur (существительное), из старофранцузского Soldure , soudeure (существительное), из старофранцузского souder , («припой», 4 («припой»). ) (> среднеанглийское souden («паять»), от латинского solidāre , инфинитив настоящего активного состояния solidō («сделать твердым»).

Произношение[править]

LanguageHat обсуждение многих вариантов произношения слова «припой»

Существительное[править]

припой ( исчисляемый и неисчисляемый , во множественном числе припой )

  1. Любой из различных легкоплавких сплавов, обычно олова и свинца, которые используются для ремонта, покрытия или соединения металлических предметов, обычно небольших размеров.
  2. Образно говоря, обстоятельства или эмоции, которые прочно связывают вещи или людей вместе по аналогии с припоем, который соединяет металлы.
    • 1860 , Д. Р. М’Наб, Христианское утешение; Путь домой; и Супружеская любовь :
      Дружба! Таинственный цемент души — припой и общества.
Переводы[править]

Глагол[править]

припой ( третье лицо единственного числа простое настоящее припои , причастие настоящего припой , простое прошедшее и причастие прошедшего времени причастие )

  1. для соединения деталей или покрытия их припоем
  2. (образно) соединять вещи как бы припоем.
    • 2013 , Elizabeth Burton-Phillips, мама, ты можешь давать мне двадцать верхов? [править]
      Производные термины[править]
      Переводы[править]

      См. также[править]

      Анаграммы[править]


      Африкаанс[править]

      Этимология

      От голландского zolder , от среднеголландского solre , припой , от древнеголландского *solari , *soleri , от латинского sōlārium .

      Произношение[править]

      Существительное[править]

      припой ( множественное число припой , уменьшительное припой )

      1. чердак
      Производные термины[править]

      Этимология

      От продано +‎ -er

      Произношение[править]

      Глагол[править]

      припой

      1. закрыть (сделку)
      2. (финансы) урегулировать, погасить (долг)
      3. продавать на распродажах, иметь распродажу
      4. (рефлексивное, ~ пар ) закончить (в), привести (в)
      Спряжение[править]
      инфинитив простой припой
      соединение avoir + причастие прошедшего времени
      причастие настоящего времени или герундий 1 простой солдат
      /sɔl.дɑ̃/
      соединение айант + причастие прошедшего времени
      причастие прошедшего времени продано
      /sɔl.de/
      единственное число во множественном числе
      первая секунд третий первый секунд третий
      ориентировочно йе (дж’) вт иль, эль ноус вы илов, эллес
      (простые
      времен)
      подарок продано
      /sɔld/
      продано
      /sɔld/
      продано
      /sɔld/
      солдат
      /sɔl.дɔ̃/
      продано
      /sɔl.de/
      солдат
      /sɔld/
      несовершенный солдат
      /sɔl.dɛ/
      солдат
      /sɔl.dɛ/
      солдат
      /sɔl.dɛ/
      солдат
      /sɔl.djɔ̃/
      солдат
      /sɔl.dje/
      солдат
      /sɔl.dɛ/
      прошлое историческое 2 солдат
      /sɔl.de/
      солдат
      /sɔl.da/
      продано
      /sɔl.да /
      солдам
      /sɔl.dam/
      продано
      /sɔl.dat/
      солдат
      /sɔl.dɛʁ/
      будущее солдат
      /sɔl.də.ʁe/
      солдат
      /sɔl.də.ʁa/
      сольдера
      /sɔl.də.ʁa/
      солдеронов
      /sɔl.də.ʁɔ̃/
      солдат
      /sɔl.də.ʁe/
      солдеронт
      /sɔl.də.ʁɔ̃/
      условно солдат
      /sɔl.də.ʁɛ/
      солдат
      /sɔl.də.ʁɛ/
      солдат
      /sɔl.də.ʁɛ/
      припоя
      /sɔl.də.ʁjɔ̃/
      солдат
      /sɔl.də.ʁje/
      солдат
      /sɔl.də.ʁɛ/
      (составное время
      )
      настоящее совершенное настоящее показательное значение avoir + причастие прошедшего времени
      плюперфект несовершенный признак avoir + причастие прошедшего времени
      прошлое переднее 2 прошедшее историческое из avoir + причастие прошедшего времени
      будущее идеальное будущее avoir + причастие прошедшего времени
      условно совершенный условное из avoir + причастие прошедшего времени
      сослагательное наклонение que je (j’) que tu qu’il, qu’elle вопрос que vous перья, qu’elles
      (простые
      времен)
      подарок продано
      /sɔld/
      продано
      /sɔld/
      продано
      /sɔld/
      продано
      /sɔl.DJɔ̃/
      солдат
      /sɔl.dje/
      солдат
      /sɔld/
      несовершенный 2 солдатская
      /sɔl.das/
      солдат
      /sɔl.das/
      продано
      /sɔl.da/
      продано
      /sɔl.da.sjɔ̃/
      солдат
      /sɔl.da.sje/
      проданосогласие
      /sɔl.das/
      (составное время
      )
      прошлое настоящее сослагательное наклонение от avoir + причастие прошедшего времени
      плюперфект 2 несовершенное сослагательное наклонение от avoir + причастие прошедшего времени
      императив ту номер вы
      простой продано
      /sɔld/
      солдат
      /sɔl.дɔ̃/
      продано
      /sɔl.de/
      соединение простое повелительное наклонение от avoir + причастие прошедшего времени простое повелительное наклонение от avoir + причастие прошедшего времени простое повелительное наклонение от avoir + причастие прошедшего времени
      1 Французский герундий используется только с предлогом en .
      2 В менее формальной письменной или устной речи прошедшее историческое, прошедшее переднее, несовершенное сослагательное наклонение и множественное совершенное сослагательное наклонение могут быть заменены ориентировочным настоящим совершенным, указательным множественным совершенным, настоящим сослагательным наклонением и прошедшим сослагательным наклонением соответственно. (Кристофер Кендрис [1995], Овладейте основами: французский , стр.77, 78, 79, 81).
      Связанные термины[править]

      Дальнейшее чтение[править]

      Анаграммы[править]


      Индонезийский[править]

      Этимология

      От голландского soldeer , от старофранцузского soldure , soudeure (существительное), от старофранцузского souder , souder («паять», глагол) (> среднеанглийское souden («продать »)), от латинского solidāre , настоящего активного инфинитива solidō («сделать твердым»).

      Произношение[править]

      • МФА (ключ) : [ˈsɔldɛr]
      • Дефис: sol‧dèr

      Существительное[править]

      припой-припой

      1. припой: любой из различных легкоплавких сплавов, обычно олова и свинца, которые используются для ремонта, покрытия или соединения металлических предметов, обычно небольших размеров.
        Синоним: patri
      Производные термины[править]

      Дальнейшее чтение[править]

      Что такое пайка (подробное руководство)

      В приведенном ниже руководстве содержится все, что нужно знать о пайке, от определения до краткой истории, применения, типов и другой важной информации.

      Что такое пайка?

      Пайка — это термин, используемый для описания процесса соединения двух металлов путем плавления металлического сплава (припоя), состоящего из свинца и олова или других материалов. Припой плавится с помощью очень горячего стержня при температуре, превышающей 600 градусов по Фаренгейту.

      Для получения более подробной информации о пайке, давайте начнем с описания процесса, краткой истории, а затем ответим на многие распространенные вопросы о пайке.

      Как работает пайка?

      При пайке припой плавится при температуре около 600 градусов по Фаренгейту.Припой нагревается с помощью железного стержня, подключенного к источнику нагрева. После охлаждения он образует паяный шов между соединяемыми металлами.

      Пайка создает прочные электрические соединения. Припой (металлический сплав) создает прочные связи между металлами, такими как медь, при соединении стыков медных труб и печатных плат. В зависимости от применения тип и диаметр припоя будут различаться.

      Некоторые припои содержат свинец, а другие не содержат свинец. Припои на основе свинца были заменены бессвинцовыми припоями, содержащими олово, серебро, латунь, висмут, медь, индий или сурьму.Припой содержит ядро, состоящее из материала, известного как флюс, который улучшает механические свойства припоя.

      Краткая история пайки

      История пайки уходит корнями вглубь веков. Самые ранние свидетельства пайки можно проследить до Месопотамии более 5000 лет назад. Исторически сложилось так, что посуда и украшения изготавливались с использованием техники пайки.

      Типы пайки

      Пайку можно разделить на несколько категорий. При классификации в зависимости от температуры существует 2 основных типа, а именно: мягкая пайка и твердая пайка.

      I. Мягкая пайка

      Этот тип использует температурный диапазон от 90 до 450 градусов Цельсия. В нем используются присадочные металлы с самой низкой температурой плавления. Присадочные металлы, как правило, представляют собой сплавы, температура ликвидуса которых колеблется ниже 350 градусов Цельсия.

      Поскольку при пайке мягким припоем используются низкие температуры, он не обеспечивает очень прочных соединений, что делает его идеальным только для применений, не связанных с механической нагрузкой.

      II. Твердая пайка

      Этот тип использует более высокие температуры (выше 450 градусов Цельсия).При пайке твердым припоем связующим металлом обычно является серебро или латунь. Твердая пайка требует паяльной лампы для достижения температуры выше 450 градусов по Цельсию.

      Пайка также может быть классифицирована в зависимости от техники. В связи с этим существует несколько типов, обсуждаемых ниже;

      III. Лазерная пайка

      При лазерной пайке для плавления и пайки электрических соединений используется лазер мощностью от 30 до 50 Вт. В методике используются диодные лазерные системы. Лазерная пайка восходит к 1980 году.Техника была запатентована Сюзанной Дженничес.

      Длина волны лазера находится в диапазоне от 808 до 980 нм, и лучи доставляются по оптоволокну к заготовке с диаметром волокна 800 мкм или меньше.

      Для контроля отклонения луча от волокна используются линзы для создания пятна соответствующего размера на изделии на подходящих рабочих расстояниях. При лазерной пайке припой подается с помощью механизма подачи проволоки.

      Техника припоя серебро-олово и свинец-олово. Точный процесс пайки зависит от состава сплава.При пайке используется соответствующий уровень мощности и время пайки. Низкие уровни мощности приводят к неполному смачиванию. Также обязательно образуются пустоты, ослабляющие получившийся стык.

      IV. Индукционная пайка

      Этот тип пайки использует индукционный нагрев с помощью высокочастотного переменного тока (переменного тока), окружающего медную катушку. Наведенный ток формирует припаиваемую деталь и выделяет тепло из-за более высокого сопротивления соединения по сравнению с окружающим металлом. Форма медных катушек может быть отрегулирована в соответствии с соединением.

      Припой (присадочный металл) помещается между торцевыми поверхностями. Более того, припой плавится при низких температурах. Индукционная пайка во многих случаях использует флюсы. Этот метод широко используется в приложениях непрерывной пайки, когда катушки наматываются на припаиваемые цилиндры или трубы.

      V: Инфракрасная пайка с волоконным фокусом

      Как следует из названия, этот метод пайки характеризуется наличием волокон, ведущих несколько источников инфракрасного излучения. Волокна сосредотачиваются в одном месте, где происходит пайка соединения.

      VI: Пайка сопротивлением

      При пайке сопротивлением ток проводится через резистивный материал для получения определенного уровня тепла. Этот метод пайки требует тепла для растекания припоя. В результате электричество проходит через припой. Результирующее тепло определяется или контролируется путем регулирования проводимого тока, а также результирующего сопротивления.

      Электрическое сопротивление преобразует электричество в тепловую энергию, когда ток проходит через материал с сопротивлением и высвобождает энергию.Пайка сопротивлением отличается от использования кондиционного железа, когда тепло генерируется внутри элемента перед тем, как пройти через теплопроводящие наконечники в область соединения.

      Холодному паяльнику требуется время для достижения рабочей температуры. Утюг также должен поддерживать температуру между паяными соединениями. Для обеспечения теплопередачи наконечник должен быть хорошо смочен.

      Можно обеспечить интенсивный и прямой нагрев внутри соединения контролируемым образом, чтобы обеспечить быстрый переход к требуемой температуре.Это также уменьшает тепловое перемещение от паяного соединения, снижая риск теплового повреждения окружающих компонентов или материалов.

      Пайка сопротивлением является более энергосберегающим методом пайки, так как тепло выделяется по требованию (во время соединения). Этот метод используется для сложной пайки, а также для пайки, где требуются высокие температуры.

      Пайку сопротивлением можно сравнить с другими методами, такими как пайка пламенем. Желаемая температура может быть достигнута с помощью пламени или методов сопротивления.

      VII. Активная пайка

      Этот метод представляет собой простую пайку без флюса с использованием обычного паяльника или специальной ванны с активным припоем, содержащим такие активные элементы, как хром, титан или цирконий. Активные элементы реагируют с поверхностью, которая, как известно, плохо поддается пайке без предварительной металлизации.

      Активные припои защищены от окисления благодаря дополнительным редкоземельным элементам, таким как церий и лантан, с высоким сродством к кислороду.Другие распространенные добавки включают галлий. Для активной пайки необходима механическая активация.

      Это можно сделать щеткой (используя проволочную щетку из нержавеющей стали) или ультразвуковой вибрацией (от 20 до 60 кГц). Активная пайка распространена при склеивании керамики, а также при склеивании структур на основе титана, кремния, алюминия, углерода и графита. Техника требует температуры ниже 450 градусов по Цельсию. В качестве альтернативы необходима защитная атмосфера.

      Инструменты для пайки

      Для пайки требуются специальные инструменты.К счастью, для успешной пайки вам нужен всего один инструмент. Существует два основных типа паяльных инструментов, а именно;

      а. Паяльник

      Это самый распространенный инструмент для пайки, известный сегодня. Паяльник — это просто ручной инструмент, подключаемый к стандартной розетке на 120 вольт. Утюг нагревается до температуры, при которой он может расплавить припой. Инструмент распространен в приложениях для пайки, которые включают создание электрического соединения.

      Существует несколько вариантов паяльников, т.е.е., паяльники и паяльники-ручки, они работают по одним и тем же принципам. Новичкам следует использовать ручки в диапазоне 15-30 Вт. В то время как ручки и пистолеты являются наиболее распространенными, паяльники имеют сменные наконечники, используемые для различных целей.

      Стоит отметить, что паяльник сопряжен с некоторыми рисками. Поскольку они нагреваются до экстремальных температур (до 896 градусов по Фаренгейту), их нужно использовать с осторожностью.

      б. Паяльная станция

      Это более совершенный инструмент для пайки.Паяльная станция напоминает усовершенствованную паяльную ручку. Рекомендуется для многих приложений пайки. Этот инструмент более гибкий. Он также предлагает дополнительный контроль и имеет такие преимущества, как регулировка температуры, что позволяет выполнять различные операции пайки.

      Паяльные станции также более безопасны. Лучшие инструменты, имеющиеся в продаже на сегодняшний день, оснащены усовершенствованными датчиками температуры и другими функциями безопасности, такими как оповещения и защита паролем.

      Применение пайки

      Пайка применяется во многих отраслях промышленности, от электроники до сантехники и металлоконструкций.Пайка — распространенный процесс изготовления музыкальных инструментов и украшений. Этот процесс обеспечивает достаточную надежность соединений медных труб (сантехнических систем). Тем не менее, соединения могут быть обратными.

      Пайка также распространена в пищевой промышленности (запечатывание консервных банок), кровельной промышленности (промывка крыш) и изготовлении водосточных желобов. В автомобильной промышленности процесс изготовления радиаторов является обычным.

      Некоторые компоненты холодильного оборудования и станков также собираются с помощью пайки.Этот процесс также распространен в производстве витражей (соединение медной фольги и свинца произошло вместе). Наиболее известным применением пайки является электроника, то есть соединение электрических проводов и электрических компонентов с устройствами и печатными платами.

      Рекомендуется ли пайка для всех металлов?

      Нет! Пайка работает для металлов с определенной способностью к пайке, т. Е. Легкостью, с которой паяное соединение может быть преобразовано в материал. Некоторые металлы труднее паять по сравнению с другими.Медь, золото и серебро легко. Никель, мягкая сталь и железо являются примерами металлов, которые труднее паять. Нержавеющая сталь и алюминиевые сплавы труднее паять.

      Чем пайка отличается или похожа на другие методы соединения металлов?

      Пайка выполняет ту же функцию, что и другие методы, такие как пайка и сварка. На самом деле такие методы, как пайка и пайка, очень похожи, главное отличие заключается в температуре.

      При пайке используются температуры выше 450 градусов Цельсия и металлы с более высокой температурой плавления по сравнению с теми, которые используются для мягкой и твердой пайки.Пайка, сварка и пайка похожи тем, что все методы используются для соединения металлов или заполнения зазоров в металлах. Методы также могут соединять вместе другие выбранные материалы.

      Сварка

      При сварке два металла или два термопластичных материала должны быть одинаковыми. Например, сталь нельзя сваривать с медью. Сварка также использует более высокие температуры для плавления и соединения металлов или материалов вместе.

      В процессе также используется присадочный металл. Самое главное, что при правильном выполнении сварки получается очень прочное соединение.Однако прочность соединения может быть снижена, если используется слишком много тепла. Тепло может изменить естественные свойства металла, такие как твердость.

      Как и пайка, существует множество видов сварки, наиболее известными из которых являются межгазовая, электронно-лучевая, лазерная, дуговая сварка и сварка трением с перемешиванием. Помимо соединения металла и других материалов, сварка используется для резки крупных металлов (путем их плавления).

      Пайка

      Пайка – это метод соединения двух металлов путем нагревания и последующего плавления наполнителя (сплава), используемого для связывания и соединения двух металлов.При пайке наполнитель должен иметь более низкую температуру плавления по сравнению с соединяемыми металлами.

      В отличие от пайки и сварки, пайка может соединять два разных металла, т. е. алюминий, золото, никель, медь и серебро. В процессе используется флюс – жидкость, предназначенная для смачивания.

      Флюс обеспечивает растекание наполнителя по соединяемым деталям. Флюс также очищает оксиды, чтобы сделать металлические соединения более прочными. Кроме того, флюс очищает металлические поверхности.

      Пайка может образовывать соединения, структурно более прочные, чем соединяемые металлические детали.Однако соединения не такие прочные, как соединения, образованные сваркой. Этот метод также оказывает меньшее влияние на соединяемые металлы. При пайке используется более высокая температура, чем при пайке (которая происходит при температуре ниже 450 градусов Цельсия).

      Пайка

      С помощью наполнителя (припоя) можно паять железо, серебро, медь и золото. Когда наполнитель затвердевает, он связывается с металлами и соединяет их. Пайка образует соединения, которые являются прочными, но не более прочными, чем соединения сваркой и пайкой.

      Пайка также сопряжена с экологическими проблемами.Поскольку этот метод в значительной степени зависел от свинца (как основного наполнителя), этот метод всегда связан с экологическими проблемами. Тем не менее сегодня существуют бессвинцовые наполнители.

      Как и в случае сварки и пайки, флюс также используется при пайке для очистки металлических поверхностей и облегчения натекания наполнителя и их соединения. Что касается применения, то в то время как пайка и сварка в основном используются для соединения металлов, пайка обычно используется для соединения электрических компонентов.Хотя полученное соединение не такое прочное, электрическое соединение не имеет себе равных.

      Эксперт по инструментам для печатных плат x

      Для просмотра этого видео включите JavaScript и рассмотрите возможность перехода на веб-браузер, который поддерживает видео HTML5

      Как безопасно паять?

      Для безопасной пайки никогда не касайтесь паяльника, элемента или жала. Кроме того, когда вы не паяете, ставьте утюг на подставку. Никогда не кладите паяльник на поверхности, которые могут гореть. Также следует паять в проветриваемом помещении.В процессе образуется дым в основном из флюса и плавящегося припоя. Вдыхание дыма может вызвать раздражение.

      Наконец, вы должны тщательно мыть руки после пайки, особенно при использовании ядовитого припоя на основе свинца.

      Типы, инструменты, безопасность, преимущества, области применения и многое другое

      В этом посте вы узнаете что такое пайка и как это делается? Виды пайки и , паяльный инструмент , их применение, , техника безопасности, и другое.

      Пайка и типы

      Пайка – это процесс соединения двух металлических листов путем добавления присадочного металла с температурой плавления ниже 450°C. Материалы для пайки используются в процессе пайки, называемом припоем, который состоит из сплава олова и свинца.

      Пайка

      Флюс, также используемый в процессе пайки, состоит из хлорида цинка и хлорида аммония. Функция. флюса не допускается, чтобы расплавленный припой смачивался и затекал в соединение.как правило, сплав свинца и олова используется в различных композициях в зависимости от используемого соединения.

      Прочность паяного соединения зависит от прочности сплавов и их адгезионных свойств. После пайки остатки флюса следует тщательно смыть водой во избежание коррозии. Прочность паяного соединения относительно низкая. Пайка обычно используется в электрических и электронных приложениях, клеммах для проводов из листового металла, герметизации металлических контейнеров и подобных мелких деталей.

      Читайте также: Что такое сварка TIG и MIG? И разница между Tig и Mig сварки

      Типы пайки

      Ниже приведены типы пайки:

      1. Мягкая пайка
      2. твердая или серебряная пайка
      3. пайка

      1. Мягкая пайка

      в листовых работах для соединения деталей, не подвергающихся воздействию высоких температур и не подвергающихся экстремальным нагрузкам и усилиям. Мягкая пайка также используется для соединения проводов и мелких компонентов.

      Припой, который в основном состоит из свинца и олова, имеет диапазон плавления от 150 до 350°C. При мягкой пайке всегда используется подходящий флюс.

      Его функция заключается в предотвращении окисления спаиваемых поверхностей или в растворении оксидов, осевших на металлических поверхностях в процессе заживления. Хотя хлорид цинка вызывает коррозию, он является наиболее распространенным флюсом для пайки.

      Смола не вызывает коррозии, но не обладает чистящими свойствами хлорида цинка. Изготавливается паяльная лампа или паяльник, устройство для нагрева неблагородных металлов и плавления припоя и флюса.

      Мягкая пайка имеет самую низкую температуру плавления припоя из всех типов пайки, которая составляет менее примерно 400°C. Эти припои обычно представляют собой сплавы, часто с температурой жидкости ниже 350°C.

      Из-за низких температур, используемых при пайке мягким припоем, он создает наименьшую термическую нагрузку на компоненты, но не создает прочных соединений и поэтому не подходит для механических нагрузок.

      2. Твердая или серебряная пайка

      При этом используется припой, который металлизируется при более высоких температурах и более прочный, чем припой, используемый для мягкой пайки.Серебряная пайка является методом твердой пайки, и в качестве припоя используется серебро, смешанное с оловом.

      Температура различных твердых припоев варьируется от 600 до 900°. Флюсы в основном имеют пастообразную форму и наносятся на шов кистью перед нагревом. При пайке твердым припоем в качестве оборудования используется паяльная лампа.

      Различные составы припоя для различных целей:

      1. Мягкий припой-свинец 37%, олово 63%.
      2. Средний припой-свинец 50%, олово%.
      3. Припой сантехнический свинец 70%, олово 30%.
      4. Электромонтажный свинец 58%, олово 42%.

      3. Пайка

      Эти типы металлов для пайки имеют очень более высокую температуру плавления, чем металлы, используемые для твердой и мягкой пайки. Однако это похоже на пайку твердым припоем, соединяемый металл нагревается, а не плавится.

      Когда оба материала достаточно нагреты, вы можете поместить между ними припой, который плавится и действует как связующее вещество.

      . Паяльник

      Паяльник — это ручной инструмент, используемый для нагрева припоя, обычно от источника электропитания, при высоких температурах, превышающих точку плавления металлического сплава. Это позволяет припою течь между заготовками, необходимыми для соединения.

      Паяльник

      Этот паяльник состоит из изолированной ручки и нагреваемого металлического наконечника. Хотя паяльник имеет инженерное применение, его можно использовать в различных соединениях.

      2. Паяльная станция

      Если вы собираетесь много паять, это прекрасно, потому что они обеспечивают большую гибкость и контроль. Основным преимуществом паяльной станции является возможность правильной регулировки температуры паяльника, что очень важно.

      Паяльная станция

      Эти станции также могут создать безопасное рабочее место, поскольку некоторые из них также включают в себя усовершенствованные датчики температуры, настройки предупреждений и защиту паролем для обеспечения безопасности.

      3. Жало паяльника

      Большинство наконечников паяльника имеют сменную часть, известную как паяльное жало. Этот наконечник имеет много форм, и они бывают разных форм и размеров. Каждый наконечник используется для определенной цели и обеспечивает явное преимущество перед другим.

      Паяльное жало

      Наиболее распространенные жала, которые вы используете в проектах по электронике:

      1. Коническое жало
      2. Жало долото.

      4. Обычная губка

      Обычная губка

      При пайке используйте губку, она поможет очистить жало паяльника, удаляя окисление.При окислении наконечники почернеют и не будут принимать припой, так как он был новым. Можно использовать обычную влажную губку, но это сокращает срок службы наконечника за счет увеличения и уменьшения.

      Кроме того, температура наконечника временно снижается при протирании влажной губки. Так что лучше использовать латунную губку.

      5. Подставка для паяльника

      Подставка для паяльника очень проста, но очень полезна при пайке. Эта подставка предотвращает контакт горячего наконечника утюга с легковоспламеняющимися материалами или случайную травму руки.

      6. Припой

      Припой представляет собой материал из металлического сплава, который плавится для образования постоянного соединения между электрическими частями. Внутри сердечника находится вещество, известное как флюс, который помогает улучшить электрический контакт и его механическую прочность.

      Припой

      Наиболее часто используется бессвинцовый припой Rossin для пайки электроники.

      7. Рука-помощник

      Рука-помощник

      Это устройство, состоящее из 2 или более зажимов, иногда с прикрепленным увеличительным стеклом/фонариком.Зажимы помогут вам удерживать вещи, которые вы пытаетесь спаять, используя паяльник и припой. Он известен как очень полезный инструмент при пайке.

      Читайте также: Как работает подводная сварка? и Типы подводной сварки

      Безопасность при пайке

      Температура паяльника может достигать 800 F (по Фаренгейту), поэтому очень важно всегда знать, где находится ваш утюг. При пайке вы используете подставку для паяльника, чтобы предотвратить случайное повреждение.

      При нагревании припоя выделяются пары, которые очень опасны для глаз и легких. Рекомендуется использовать вытяжку, вентилятор с угольным фильтром, который поглощает вредные пары припоя.

      При пайке необходимо надевать защитные очки для защиты от случайных брызг горячего припоя.

      Преимущества пайки

      Ниже перечислены преимущества пайки:

      1. Это простой и экономичный процесс.
      2. Так как это было сделано при относительно низких температурах, нет металлургического повреждения основного металла.
      3. Соединение с помощью мягкой пайки можно легко разобрать простым нагревом.
      4. Утомляемость оператора меньше по сравнению с процессом сварки. Пайка делится на две классификации: мягкую и твердую.

      Недостатки пайки

      Ниже приведены недостатки пайки:

      1. Процесс ограничен минимальной толщиной (3 мм).
      2. Требуется опытный оператор.
      3. Прочность соединения по сравнению со сваркой ниже.

      Применение пайки

      Ниже приведены основные области применения пайки:

      1. Пайка используется для соединения сердцевин автомобильных радиаторов.
      2. Используется для сантехники.
      3. В основном используется в электронной промышленности, такой как радио, телевидение и компьютеры.
      4. Для соединения проводов и кабелей с наконечниками в электротехнической промышленности.

      Вот и все,

      Спасибо за внимание. Если у вас есть какие-либо вопросы о «пайке и ее типах », сообщите нам в комментариях.Если статья показалась вам интересной, поделитесь ею с друзьями.

      Хотите бесплатные PDF-файлы, не выходя из дома? Тогда подпишитесь на нашу рассылку, если вы новичок.

      Скачать PDF-файл этой статьи :

      Источник изображения: pixabay.com, Wikipedia.org.

      Читать далее: Что такое сварка? Как это работает? Его преимущества, области применения, оборудование и виды сварки

      Что такое соединение припоем на печатной плате | ОРЕЛ

      Если в дизайне электроники и есть что-то несомненное, так это то, что все становится все меньше и меньше.Просто посмотрите на индустрию носимых устройств в наши дни. Мы впихиваем электронику, которая раньше размещалась в гигантской настольной башне, во что-то, что можно повесить на запястье. И хотя этот процесс постоянной миниатюризации может показаться некоторым чудом, для инженеров и производителей он может стать кошмаром.

      Всегда возникает непреодолимое напряжение, связанное с вопросом, как вы поместите все эти компоненты в размеры упаковки, которые продолжают уменьшаться. А затем надеяться, что вы получите обратно плату без каких-либо проблем с пайкой.Из многих производственных проблем, вызванных уменьшением размеров корпусов, пайка занимает первое место в списке. Но что это такое и как вы можете предотвратить это в своем дизайне? Давай выясним.

      Перемычка под пайку 101

      Паяльная перемычка — это лишь одна из многих проблем с пайкой, которые могут возникнуть на вашей печатной плате во время ее производства. И, как следует из названия, это происходит, когда две или более контактных площадок соединяются посредством чрезмерного нанесения припоя, создавая мост.В отличие от других проблем с пайкой, которые можно легко идентифицировать, таких как надгробная плита компонента, идентифицировать паяный мост не так просто. Эта проблема может быть микроскопической по размеру, но даже самый маленький паяный мост, который остается незамеченным на вашей печатной плате, может привести к некоторым неприятным последствиям, таким как короткое замыкание или возгорание дорожки/компонента.

      Крупный план паяного моста, формируемого между двумя выводами на ИС. (Источник изображения)

      Так что же мешает чрезмерному нанесению припоя на вашу плату? Это работа слоя паяльной маски.Это покрытие, устойчивое к припою, добавляется к вашей печатной плате в процессе производства и используется для защиты определенных областей вашей печатной платы, на которые не следует наносить припой. Например, пространство между двумя контактными площадками на интегральной схеме будет обозначено паяльной маской, поэтому единственный припой, который вы получите, будет на двух контактных площадках, но не между ними, что может привести к образованию мостика припоя.

      Зеленый цвет на любой печатной плате является явным признаком применения паяльной маски , хотя она бывает и других цветов.(Источник изображения)

      Причины образования перемычек припоем

      Многие различные условия могут привести к образованию перемычек припоя на вашей печатной плате во время производства. Некоторые из них связаны с оборудованием и процессами производителя, а другие связаны с решениями, которые вы приняли в процессе проектирования. Некоторые из наиболее распространенных причин образования перемычек припоя включают в себя:

      • Использование слишком большого количества припоя на контактных площадках SMT из-за неправильной спецификации трафарета.
      • Плохое уплотнение между трафаретом и платой в процессе печати.
      • Разработка контактных площадок, которые слишком велики по сравнению с зазором между контактными площадками.
      • Неточное размещение компонентов или наличие уменьшенного компонента приводит к соотношению размеров контактных площадок.
      • Недостаточное сопротивление припоя между контактными площадками на плате.

      Хорошая новость о перемычках припоем заключается в том, что существует ряд превентивных мер, которые вы можете предпринять в процессе проектирования, чтобы предотвратить возникновение этой проблемы. Давайте посмотрим, как рельефы масок, паяные перемычки и контактные площадки, определяемые маской, могут помочь сжечь эти мосты.

      №1. Дважды проверьте свои правила проектирования рельефов масок

      Рельеф паяльной маски определяется как область на макете платы, которая не требует нанесения паяльной маски. Чаще всего это обозначается как тонкий контур, окружающий контактные площадки для поверхностного монтажа, контактные площадки для сквозных отверстий, контрольные точки и переходные отверстия. Посмотрите на изображение ниже, и вы увидите рельеф паяльной маски, выделенный зеленым цветом.

      Рельефная маска вокруг трех контактных площадок, отделяющая припой от каждого компонента.(Источник изображения)

      При настройке правил проектирования в начале проекта мы всегда рекомендуем устанавливать рельеф от 0,003 до 0,008 дюйма для всех компонентов SMT. Однако вам может понадобиться отрегулировать это значение рельефа, если ваши контактные площадки расположены слишком близко друг к другу. Если вы применяете рельеф паяльной маски, который не оставляет паяльной маски между каждой контактной площадкой, то вероятность образования мостика припоя возрастает (подробнее об этом в совете № 2).

      Одно краткое примечание. Цвет паяльной маски, которую вы решите использовать, также будет влиять на то, насколько обширными должны быть рельефы вашей маски.Вот удобная диаграмма с разбивкой по цветам:

      .
      Цвет паяльной маски Минимальный сброс паяльной маски
      Зеленый .003”
      Прозрачный .003”
      Красный .003”
      Синий .003”
      Черный .004”
      Белый .004”
      Желтый .004”
      Оранжевый .004”

      #2 – Всегда оставляйте паяльную маску между контактными площадками

      Основываясь на совете № 1, вам всегда нужно убедиться, что у вас есть паяльная маска между каждой из ваших контактных площадок SMT. Плотина паяльной маски действует как изолирующая стена между нанесением припоя на каждую из ваших контактных площадок. Думайте об этом как о физической плотине. Если у вас нет перемычки, удерживающей припой на контактной площадке, то он может легко перелиться на другую контактную площадку, что приведет к непреднамеренному образованию мостика припоя.

      Вид сбоку двух контактных площадок и паяльной маски, разделяющей их на печатной плате. (Источник изображения)

      В качестве общего руководства мы всегда рекомендуем устанавливать паяльную маску между контактными площадками компонентов SMT. Это становится все более важным, чем меньше и компактнее становятся ваши платы, особенно для интегральных схем (ИС). Как минимум, этот размер перемычки должен всегда поддерживаться на уровне 0,004 дюйма (2 мила), иначе производителю будет очень сложно изолировать припой между контактными площадками.

      #3 – Используйте контактные площадки, определяемые паяльной маской, для участков с малым шагом

      Бывают случаи, когда вы знаете, что вам нужна паяльная маска между двумя контактными площадками SMT, но у вас просто недостаточно места для поддержания барьера и сброса маски. Вы можете столкнуться с проблемой такого рода при работе с очень близко расположенными контактными площадками в массиве Ball Grid Array (BGA) или Land Grid Array (LGA).

      В этом случае рассмотрите возможность использования контактной площадки, определяемой паяльной маской, которая обеспечивает рельеф паяльной маски того же размера, что и медная контактная площадка, которую она защищает.Если вы в конечном итоге пойдете по этому пути, вам, вероятно, потребуется сделать пометку в ваших производственных файлах, указав производителю оставить контактную площадку, определенную паяльной маской, без применения стандартных зазоров маски.

      Здесь вы можете увидеть разницу между контактной площадкой без паяльной маски (слева) и контактной площадкой с определенной паяльной маской (справа). (Источник изображения)

      Сожги эти мосты

      Итак, вот три верных способа убедиться, что перемычки припоя не нарушат вашу конструкцию, когда придет время производства.Как мы видели, паяльная маска играет неоценимую роль в обеспечении защиты и изоляции компонентов друг от друга во время нанесения припоя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.