admin / 17.12.2019

Припой, что это?

Особенности припоя для пайки

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.

Припой для пайки

Процесс ремонта электроники, произведение работ в радиотехнике происходит с помощью паяльника. Качественная работа служит основанием для долговечного соединения деталей. Работа происходит паяльником, надежное соединения производится не только качественным инструментом, но и флюсом, припоем. Основной припоя является сплав металлов легкосплавного типа, которые расплавляется по достижению определенной температуры. Наиболее подходящим вариантом считается олово в чистом виде, однако материал очень дорогой.

Припой для пайки

Какие бывают припои

Существует большое количество материалов для пайки, основное разделение происходит на мягкие и твердые. Монтаж радиоаппаратуры происходит при помощи легкоплавкого, его температура плавления колеблется от 300 до 450 °C. По прочности мягкие виды припоев не уступают при пайке другим, используются при сборке практически всех электронных изделий.

Процесс пайки основывается на сплаве олова и свинца определенным стандартом, количеством.

Некоторые тугоплавкие припои имеют легирующие стали, что по позволяет реализовать некоторые параметры при соединении. Примеси используются для достижения определенных характеристик, антикоррозийных свойств, уровней прочности. Припой для пайки используется в большинстве случаев марки ПОС, что означает оловянно – свинцовые припои. Число указывает на процентное содержание составом олова.

Оловяно-свинцовый припой

Если происходит ситуация, когда припои и флюсы применяемые при пайке неизвестного происхождения, отличить можно по следующим физиологическим свойствам:

  • Температура плавления свинцово – оловянных припоев варьируется в пределах от 183 до 265 °C.
  • Яркий металлический отблеск выдает высокое содержание олова, предположительно марка ПОС-61 и выше.
  • Большое содержание свинца выдается тусклым серым оттенком, матовой поверхностью.
  • Большое количество свинца повышает пластичность проволоки, изделие диаметром 6 мм можно легко согнуть руками, а более качественное не гнаться.

Различные виды припоя производятся изготовителями при некоторых факторах. Большинством современных материалов пайки применяется допуск флюса от 1 до 3%, что значительно улучшает условия работы. Нет необходимости подносить жало паяльного инструмента к флюсу каждый раз, если он содержится сердцевиной припоя. Разновидностью свинцово – оловянных изделия является припой марки ПОССу. Обозначение предполагает добавление сурьмы, применяется в различных производствах, подходит к применению с оловянными деталями.

Припой Sn63Pb37

Наиболее распространенным при спайке и лужении медных, бронзовых деталей, через которые проходит течение тока, является припой третник. Температура плавления данной разновидности составляет 190 °C, получается герметичный шов. Зарубежным аналогом считается Sn63Pb37, где соответствующее названию содержание олова к свинцу.

Низкотемпературные припои

Легкоплавкие припои имеют температуру перехода к жидкому состоянию до 450 °C. Применяются радиотехническими соединениями, при спайке проводов, других работах. Основные составляющие таких изделий пайки имеют сплавы олова, свинца, кадмия или висмута. В процессе обезжиривания, лужения технических плат имеют место сплавы Вуда или Розе. Такие вещества переходят в жидкое состояние уже на отметке 70 °C.

Низкотемпературный припой

Металлы имеют различную температуру плавления, важно ознакомиться с составом припоя перед покупкой.

  1. Олово представляет собой легкоплавкий металл, который растворяется серной или соляной кислотой. Плавится металл на отметке 232 °C, воздействие стандартных комнатных температур не влияет на него, однако при отметке -50 °С разрушается составная кристаллическая решетка.
  2. Свинец является популярным ввиду своей легкоплавкости, хорошо поддается обработке. Окисляется только поверхность, на которую происходит воздействие окружающего воздуха.
  3. Кадмий используется в антикоррозийных целях при пайке изделием из олова и свинца. Сам материал токсичен, плавится при отметке 321 °С.
  4. Висмут добавляется в состав ввиду растворимости серной кислотой, азотной средой.

Наиболее удобная форма выпуска для пайки радиодеталей – проволока диаметром 2-2,5 см. Составом современных изделий является канифоль, которая выступает ролью флюса.

Марки мягких припоев для пайки паяльником

Мягкие припои применяются совместно с электрическим паяльником и флюсом. Входящее в состав олово является экологически чистым продуктом, может применяться к соединению элементов пищевой промышленности. Наиболее распространенным является изделие пайки третник, получивший свое название из-за содержания трети свинца составом. Мягкие припои подразделяются на разновидности в соответствии с назначением, температурой плавки.

Припой ПОСВ-33

Низкоплавкие припои используются для пайки чувствительных к перегреву деталей, таких как предохранители, транзисторы. В состав входят свинец, олово, висмут и кадмий, последний материал токсичен, применяется не во всех сферах деятельности. Плавление изделий Вуда начинается с самой низшей температуры – 69 °C.

Отечественные марки продуктов имеют маркировку ПОС, с добавлением некоторых веществ наименование изменяется. К примеру, ПОСВ – 33 имеет равные части свинца, олова и меди, применяется к латунным, медным деталям, требующим герметичного шва.

Основные технические характеристики мягких припоев для пайки
электрическим паяльником

Технические характеристики материалов, применяемых к пайке, разделяются на некоторые параметры:

  • проводимость или удельное электрическое сопротивление составляет 0,1 ом на метр. Припой оловянно – свинцового типа проводит электрический ток на порядок хуже, чем алюминий или медь;
  • прочность при растяжении измеряется кг/мм, низкотемпературные припои не включают в себя данный параметр, т.к. не рассчитаны на нагрузку. Параметр зависит от количества олова, чем его больше, тем выше число. К примеру, припой марки ПОС – 61 имеет прочность 4,3 кг на мм, а ПОС – 90 4,9 кг/мм.
  • температура плавления зависит от назначения, составных частей.

Флюс для пайки паяльником

Вспомогательное вещество, которое способствует растеканию материалов пайки по поверхности спаиваемых деталей — флюс. Качественное соединение создают припои и флюсы, без одной из составляющих пайка невозможна. Распространенным видом флюса является канифоль, производимая из твердых пород хвойных деревьев. Размягчение происходит при 50 °С, а при достижении температуры 250 °C, процесс переходит в кипение состава.

Флюс для пайки алюминия

За счет гидролизами, предусмотренной при изготовлении канифоли, материал не устойчив к воздействию атмосферной среды. После пайки необходимо удалить остатки флюса, т.к. соединение может подвергаться процессу окисления. Впитывая влагу из атмосферы, канифоль может нарушить работу радиотехнических составляющих.

Популярные флюсы для пайки электрическим паяльником

Пайка металлических соединений происходит с применением различных веществ. Флюсы делятся на три основные категории, отличающиеся областью применения, способом приготовления. Процесс подготовки элементов к работе может быть разным, после пайки необходимо удалять остатки описанным инструкцией способом.

  1. Не активные канифольные флюсы применяются при пайке меди, других разновидностей мягких металлов. Существует светлая канифоль, которая готова к применению и не включает дополнительные вещества. Спирто – канифольный раствор производится из составляющих концентрацией 1 к 5. Используется при спайке в труднодоступных местах, производится в виде порошка, перед применением необходимо смешать со спиртом. Глицерино – канифольные материалы используется, когда необходимо герметичное соединение.
  2. Активные флюсы подходят для пайки драгоценных и цветных металлов, включают хлористый цинк, спирт или вазелин. Последний параметр отличается составной частью, при использовании жидким или пастообразным состоянием. Флюс пастой работать удобнее, возможно наносить прямо на изделие необходимым количеством.
  3. Кислотно активный флюс подразделяется на хлористо – цинковый, ортофосфорную кислоту. Исполняется в виде жидких растворов или пасты, с применением канифоли, хлористого цинка, спирта или вазелина.

Ортофосфорная кислота

Ортофосфорная кислота состоит из воды, этилового спирта и самой кислоты плотностью 1,7. Применяется при спайке нержавеющих материалов, меди, серебра. Флюсы на спиртовой основе требуется хранить в герметичной упаковке. Удобная тара для хранения – баночка из-под лака для ногтей, кисточка не реагирует на активную среду, а крышка позволяет плотно закрыть емкость, избегая испарения составляющих.

Паяльные пасты тиноль для пайки

Из предлагаемых веществ имеются паяльные пасты, которые выпускаются с флюсом смешанным видом. Применяется при монтаже бескорпусных элементов, труднодоступных местах. Нанесение происходит специальной лопаткой, затем прогрев электрическим инструментом. Результатом можно наблюдать надежное, качественное соединение, активно используется начинающими мастерами при отсутствии подобающего опыта.

Паста тиноль

Возможно приготовить сплав для пайки своими руками, для этого понадобится припой, требуемый элементом. Напильником со средней зернистостью измельчается олово для пайки в виде проволоки до состояния металлической крошки. К составу прибавляется флюс, выбранный из вышеперечисленных в жидким состоянии, после этого элементы смешиваются. Изготавливать состав требуется в небольшой емкости, срок хранения ограничен 6 месяцами, после этого происходит окисление металла кислотной средой.

Использование сплавов оловянно свинцовой группы

Процесс пайки представляет собой соединение нескольких металлизированных частей между собой. Температура воздействия при этом не превышает критический порог, при котором происходит разрушение деталей или плат. Основными задачами использования изделий пайки, является обеспечение максимально ровной температурной вязкости, при которой происходит равномерное растекание по поверхности.

Олово для пайки применяется достаточно часто, материал служит составляющей наибольшего количества припоев. В чистом виде металл очень дорог, применяется для спайки важных изделий, элементов. Разделяются по категориям с применением свинца и без него.

Свинцовые припои

Различные материалы для пайки применяются с использованием свинца. Материал отличается легкоплавкостью, мягок и легко поддается обработке. Легко растворяется в щелочной среде, кислотных примесях.

Свинцовый припой

Наиболее популярными в использовании считаются изделия с маркировкой ПОС. Процентное содержание элементов позволяет работать с разными средами и материалами. Отличаются температурными показателями и другими параметрами, которые важны для надежного соединения. К свинцовым соединениям добавляются цинк, висмут или сурьма, которые обеспечивают защиту от окисления и других разрушающих факторов.

Как выбрать припой

Основной задачей перед мастером стоит создание качественного, надежного крепления, которое прослужит продолжительное время. Выбор припоя происходит по следующим параметрам:

  • Материалы, которые подвергаются обработке. Необходимо точно ознакомиться с характеристиками материалов, подвергаемых спайке. Существует температурный порог плавления хрупких элементов, транзисторов, конденсаторов и т.д. Радиолюбителями применяются легкоплавкие вещества.
  • Состав припоя подбирается по параметрам толщины, назначения изделия. При спайке проводов, других крупных элементов, возможно применение тугоплавких элементов.
  • Некоторые случаи требуют выбора оптимальной токопроводности. Сопротивление олова меньше, чем свинца, на высокочастотных платах используется более дорогие марки припоя.

В любой ситуации, необходимо щепетильно относиться к соответствию параметров пайки и изделия. Для спайки используются качественные изделия, цена на них не высока, а выбор на рынке огромен.

1. Общие положения.

Настоящая инструкция распространяется на пайку резцов на установках ТВЧ: ВЧИ-25, ВЧГ-60, ЛП3-2-67М и других аналогичных.

2. Подготовка пластин твердого сплава и корпусов державок резцов к пайке.

  • Все операции по предварительной обработке пластин твердого сплава производить до очистки опорных поверхностей.
  • Острые углы на пластинах твердого сплава и дефекты прессования: вспучивания, выкрашивания (ГОСТ 2209-90) должны быть удалены при помощи выполнения фасок или зачистки.
  • Пластины, имеющие коробление, должны быть подвергнуты шлифованию.
  • Паяемые поверхности должны быть очищены, зачищены от окислов путем зачистки на алмазном круге. Разрыв между очисткой и пайкой не должен превышать 2…3 суток.
  • Трещины, сколы и завалы на пластинах твердого сплава не допускаются.
  • Поверхности державок резцов, подвергаемые пайке, не должны иметь забоин, трещин, заусенцев и завалов, мешающих плотному прилеганию пластин твердого сплава.
    Литейные поры, раковины и недоливы в зоне пайки не допускаются.
    Державки с такими дефектами бракуются.
  • Пластины твердого сплава и корпуса державок не должны иметь следов ржавчины, окислов, масел и других загрязнений.
  • При выполнении пайки с компенсирующими прокладками, гнезда державок необходимо занижать на 0,3…0,8 мм.

3. Контроль качества подготовки пластин твердого сплава и державок резцов.

  • Чистота паяемых поверхностей пластин твердого сплава должна быть в пределах 6…8 класса ( 1,6v…0,4v ).
  • Чистота паяемых поверхностей державки резца должна быть в пределах 4…6 класса ( 6,3v…1,6v ).
  • Все пластины поступающие на пайку, должны соответствовать ГОСТ 25393-90, ГОСТ 25426-90, ГОСТ 2209-90, ГОСТ 17163-90, ГОСТ 20312-90, ГОСТ 22771-90, ГОСТ 9391-80 по микроструктуре и иметь коэффициент стойкости не менее указанного в ТТ чертежа.
  • Допустимый зазор между пластиной и корпусом 0,08…0,12 мм.
  • Отклонение от прямолинейности не должно превышать ± 0,05 мм.
  • Допустимое коробление пластин <0,04 мм.
  • Максимальное нависание пластин твердого сплава не должно превышать 2,0 мм.
  • Контроль взаимной подгонки пластин твердого сплава и пазов державок выполняется 1…3% единиц инструмента от партии, но не менее 5 штук. Контроль визуально или при помощи щупа.

4. Подготовка припоя и флюса к пайке.

  • Для пайки резцов применять:
    • припой АНМц-06-4-2 ТУ 48-21-87-80 следующего химического состава: Cu – 64,5%, Ni – 4,5%, Mn – 2,0%, Zn – остальное.
      Температура плавления припоя 1035…1060?С.
      Температура пайки 1100…1180?С.
    • латунный припой МНМц 68-4-2 ТУ 48-08-476-71 следующего химического состава: Cu – основа, Ni – 3…4%, Mn – 1,5…2,5%, Al – 0,5…0,6%.
      Температура плавления припоя 930…960?С.
      Температура пайки 990…1060?С.
  • Для пайки применять флюс «100» ТУ-48-4-346-84. Флюс должен быть сухим, без комков и наличия влаги.
  • Перед пайкой необходимо очистить припой от окисной пленки, окалины, грязи. Очистку выполнять механическим путем.
  • Порезать припой на дозированные пластины. При этом размеры пластины припоя должны быть несколько больше паяемой поверхности пластины твердого сплава и в процессе пайки выступать за ее пределы на 0,5—0,7 мм,

5. Пайка инструмента.

  • Подготовка к пайке.Детали поставлять на пайку по сопроводительным документам, оформленным контролем, с указанием шифра инструмента, его количества, марки материала, ТТ чертежа и эскиза резца, указывающего положение пластины твердого сплава относительно корпуса державки.
    • Перед пайкой подготовить к работе термотележки, температура песка должна быть в пределах 150…300?С, слой песка не менее 100…150 мм.
      Контроль температуры песка в термотележках осуществлять термометром, глубина погружения не менее 40 мм. Регистрация температуры песка в термотележке осуществляется термопарой ХА.
    • Подбор индуктора осуществляется при условии установки паяемого резца с зазором между индуктором и державкой в пределах 5…15 мм не более или при условии установки двух резцов с зазором между резцами не более 0,5 мм, между индуктором и державкой 5…15 мм не более. Установить поворотный стол у щелевого индуктора. Силу тока и напряжение подобрать на пробных резцах. Время нагрева при заданных силе тока и напряжении регулировать скоростью вращения стола и зазором между индуктором и резцом, который должен быть в пределах 5…15 мм. За время прохода резца в индукторе припой должен быть расплавлен.
    • Пирометристу подготовить к работе прибор КСП-3.
    • Настройку установки ТВЧ по напряжению контура, анодному и сеточному току производить при пробной пайке 2…5 резцов от партии (шифра) резцов. Полученные данные фиксировать в журнале с записью шифры и даты пайки с подписью контролера.
    • При необходимости совмещать пайку с закалкой сжатым воздухом.
      Открыть воздушную систему, продуть подающие шланги в течение 5…10 минут для выхода влаги, установить необходимый расход воздуха по расходомеру РС5. Данные записать в журнал.
      Подкалку опорной части державки резца выполнять в специальном корыте с проточной водой, настроить подставку для резца так чтобы уровень воды не доходил до твердосплавной пластины 4…8 мм. Глубину погружения подобрать получением требуемой твердости.
    • На термограме прибора КСП-3 фиксировать пробную пайку с записью шифра, указанием фамилии термиста и контролера. Записи в журнале и на термографе должны совпадать.
  • Пайка резцов.
    • Перед пайкой убедится в качестве подгонки державок и пластин твердого сплава в соответствии с п.3. Державки и пластины твердого сплава обдуть песком, промыть в горячей воде при Т = 80…90 С и высушить на открытом воздухе или под струей сжатого воздуха.
    • Подобрать индуктор в соответствии с п. 5.1.2.
    • Насыпать в гнездо державки дозированное количество флюса 100, уложить заранее нарезанный листовой припой АНМц 06-4-2, вновь насыпать дозированное количество флюса, установить пластину твердого сплава.
    • Установить резец в индуктор таким образом, чтобы сечение индуктора пересекало тело державки резца рядом и под пластинкой твердого сплава. Нагрев вести равномерно, периодически включая и выключая установку ТВЧ. По мере нагрева тела державки резец перемещать твердосплавной пластиной ближе к сечению индуктора, не допуская при этом перегрева острых кромок пластины и державки.
      Время нагрева резца зависит от его габаритов и должно быть в пределах 40…120 секунд.
      В момент растекания припоя пластину слегка сместить в двух направлениях с целью обеспечения полной смачиваемости пластины и гнезда державки, установить в нужное положение и отключить установку ТВЧ, прижать пластину отверткой до полного затвердевания припоя. При включенном индукторе в расплавленном состоянии припоя резец должен находится не более 15 секунд. После кристаллизации припоя резец извлечь из индуктора для охлаждения. До кристаллизации припоя резец держать в индукторе!
    • Производить пайку пробного резца с термопарой в следующем порядке: на машине ТКМ-7 прикрепить термопару ХА к твердосплавной пластине на наружной поверхности, концы термопары крепко соединить с концами компенсационного провода прибора КСП-3.
      На державку резца нанести флюс и припой. Установить пластинку твердого сплава с термопарой в посадочный паз державки, и выполнить пайку в соответствии с пунктами 5.2.3, 5.2.4 с одновременной фиксацией температуры. Полученные данные заносить в журнал.
    • Пайку резцов осуществлять только после получения удовлетворительных результатов по качеству пробных резцов.
    • Пайку проходных и нормализованных резцов производить на поворотном столе в щелевом индукторе. Отрезные резцы, резцы с круглой державкой, специальные резцы с острой вершиной режущей части, резцы со сложной конфигурацией державки, с наклоном опорной поверхности более 10? при соотношении толщины пластины и державки менее 1:3, резцы с последующей после пайки подкалкой державок паять в петлевом индукторе на установках ВЧИ-25, ЛП3-2-67м без поворотного стола.
      При необходимости пайки резцов с обеспечением минимальных напряжений впаянном шве использовать компенсаторы из нержавеющей сетки толщиной 0,08…0,12 мм ГОСТ 3826-66 устанавливаемой в гнездо державки.
  • Термообработка напаянных резцов.
    • Резцы, не подвергающиеся закалке после пайки, подстуживать в течение 10…40 секунд на воздухе в зависимости от сечения державки и опустить в термотележку с песком. В термотележке поддерживать температуру в пределах 150…300 С в течение заполнения ее резцами. После заполнения тележку отключить. Охлаждение резцов в термотележке выполнять до температуры 80 С в соответствии с показаниями прибора, после чего извлечь их и охладить на воздухе до окружающей температуры.
    • Режим термообработки резцов назначать в соответствии с технологией пайки и термообработки пробного инструмента, при условии соответствия ТТ чертежа.
    • Резцы подвергающиеся закалке с использованием тепла, полученного при нагреве под пайку, охлаждать в струе сжатого воздуха непосредственно после затвердевания припоя в соответствии с подобранным на пробном инструменте режиме до полного остывания, после чего поместить в термотележку с дальнейшей обработкой в соответствии с п.5.3.2. Резцы подвергаемые подкалке опорной части державки в зоне пайки, остудить на воздухе до температуры ниже 800?С, затем опустить в закалочное корыто с проточной водой так, чтобы уровень воды не доходил до твердосплавной пластины 5…8 мм. После полного охлаждения державки, резцы уложить в термотележку с дальнейшей обработкой в соответствие с п.5.3.2.
    • При получении твердости державки резца в зоне пайки с отклонением от ТТ чертежа дополнительный режим термообработки назначать с ведома технолога по термообработке с записью журнале.

6. Гидропескоструйная обработка

  • Все резцы прошедшие термообработку, направить в гидропескоструйное отделение.
  • Обдувку резцов выполнять каждый в отдельности вручную на мягкой подкладке (резиновый коврик) для предотвращения боя пластин твердого сплава.
  • Обдутые резцы промыть в горячей воде с температурой не менее 80 С и окунуть в консервирующий раствор ГЖ1.

7. Удаление излишков припоя.

  • Наплывы припоя, имеющиеся на паяных резцах, разрешается удалять механическим путем (зачисткой).

8. Контроль качества резцов после пайки и термообработки.

  • Контроль качества паяного инструмента производить после обдувки.
  • Настройку и пайку пробных резцов производить на 2…5 штуках в зависимости от величины партии и соответствия их ТТ чертежа.
  • На поверхности резцов не должно быть излишков припоя и флюса в виде наплывов и подтеков. Допускается облуживание пластин корпуса тонким равномерным слоем припоя не более 0,5 мм.
  • Слой припоя под пластинкой твердого сплава должен быть в пределах 0,05…0,35 мм. В шве по периметру и углах допускаются единичные места без пропаивания (поры). На боковых опорных поверхностях твердосплавной пластины общая длина разрывов не должна превышать 50% паяного шва. Разрывы паяного шва между опорными поверхностями твердосплавной пластины и державки не должны превышать 10% видимой длины паяного шва на проходных и подрезных резцах и 5% на прорезных и отрезных резцах. ГОСТ 5686-61 (СТ СЭВ 1165-78). Не допускаются разрывы припоя под главной режущей кромкой.
  • Контроль качества паяного шва выполнять визуально на 2…5 разбитых резцах (отбивать твердосплавную пластину до вскрытия припоя) в зависимости от величины партии. Разрешается отбивать твердосплавную пластину на произвольно выбранном резце в процессе пайки партии.
    Пайка является годной при наличии дефектов (окисление, остатки флюса и непропаев), не превышающих 10% общей площади паяного шва.
  • Контроль отсутствия сколов и трещин по твердому сплаву производить с применением лупы с 4…10 кратным увеличением.
  • Контроль твердости державки в соответствие с ТТ чертежа выполнять на расстоянии 3…10 мм от паяного шва в зависимости от конструкции и конфигурации позволяющей осуществить контроль, замер твердости производить на отрезанных образцах со шлифованной поверхностью.
  • Допустимое смещение твердосплавной пластины относительно опорной части державки ±0.5 мм.
  • Окончательный контроль качества выполнять после заточки методом ЛЮМ-1ОВ в соответствие с п. 8.4. Трещины и сколы на твердосплавных пластинах и державках не допускаются. Оценку дефектов пайки производить визуально по внешнему виду паяного шва на разбитых резцах (см. п.8.5.). Пропуск резцов с дефектами осуществлять с разрешения цеховой комиссии по качеству с записью в журнале.
    После заточки и обнаружении дефектов на ЛЮМ-1ОВ, перепайку резцов, производить по сопроводительному документу по разрешению цеховой комиссии с записью в журнале и проставкой на державке отличительного клейма «П». Допустимое количество перепаек не более 2 раз.

Резцы израсходованные для проверки качества списывать по акту

Припои и флюсы

Припой — это сплав металлов, предназначенный для соединения деталей и узлов методом пайки. Припой должен обладать хорошей текучестью в расплавленном состоянии, хорошо смачивать поверхности соединяемых материалов и иметь требуемые характеристики в твердом состоянии (механическая прочность, стойкость к воздействию внешней среды, усадочные напряжения, коэффициент теплового расширения и т.п.).

Выбор припоя зависит от соединяемых металлов или сплавов, от способа пайки, температурных ограничений, размеров деталей, требуемой механической прочности, коррозионной стойкости и др.

Отечественными производителями выпускаются припои под ГОСТированными наименованиями, а импортные припои, как правило, классифицируются фирмами производителями припоев, что усложняет их идентификацию. На мировом рынке наиболее известны припои под торговыми марками своих производителей: Alpha Metals, ASAHI, Cobar, Ersa, HARRIS, Heraeus, InterFlux, Multicore, Philips, Ctannol. В марках отечественных припоев заложено наименование входящих химических элементов и их процентное весовое содержание.

В области производства и ремонта электрического и электронного оборудования наибольшее применение нашли оловянно- свинцовые припои:

Химический состав припоя определяет его температуру плавления. Внесение различных добавок приводит к изменению его эксплуатационных свойств. Как правило, припои под торговыми марками известных производителей имеют гарантию задекларированной степени чистоты припоя, а следовательно и соответствие заявленным параметрам. Следует иметь в виду, что длительное и нарушение условий хранения не способствует сохранению заявленных свойств и параметров паяльных материалов. Сохранению свойств припоя, способствует использование антиоксидантов и специальных восстановителей припоя.

Легкоплавкие (мягкие) припои.

Наиболее широко применяются легкоплавкие припои. К этой категории относятся припои с температурой плавления до 400° С, имеющие сравнительно невысокую механическую прочность (со­противление разрыву до 7 кг/мм2).
В состав их входят олово и свинец в различных пропорциях.
Буквы ПОС в марке припоя означают припой оловянно-свинцовый, цифры — содержание олова в процентах (ПОС 61, ПОС 40)

При выборе типа припоя необходимо учитывать его особенности и применять в зависимости от назначения спаиваемых деталей. При пайке деталей, не допускающих перегрева, используются припои, имеющие низкую температуру плавления.

Легкоплавкие припои

Марка припоя Температура Область применения
ПОС 90 222 ºC Пайка деталей и узлов, подвергающихся в дальнейшем гальванической обработке (серебрение, золочение)
ПОС 61 190 ºC Лужение и пайка тонких спиральных пружин в измерительных приборах и других ответственных деталей из стали, меди, латуни, бронзы, когда не допустим или нежелателен высокий нагрев в зоне пайки. Пайка тонких (диаметром 0,05 — 0,08 мм) обмоточных проводов, в том числе высоко — частотных (лицендрата), выводов обмоток, радиоэлементов и микросхем, монтажных проводов в полихлорвиниловой изоляции, а также пайка в тех случаях, когда требуется повышенная механическая прочность и электропроводность.
ПОС 50 222 ºC То же, но когда допускается более высокий нагрев, чем при ПОС 61
ПОС 40 235 ºC Лужение и пайка токопроводящих деталей неответственного назначения, наконечников, соединение проводов с лепестками, когда допускается более высокий нагрев, чем при ПОС 50 или ПОС 61.
ПОС 30 256 ºC Лужение и пайка механических деталей неответственного назначения из меди и её сплавов, стали и железа.
ПОС 18 277 ºC Лужение и пайка при пониженных требованиях к прочности шва, деталей неответственного назначения из меди и её сплавов, оцинкованного железа.
ПОССу 4 — 6 265 ºC Лужение и пайка деталей из меди и железа погружением в ванну с расплавленным припоем.
ПОСК 50 145 ºC Пайка деталей из меди и её сплавов, не допускающих местного перегрева. Пайка полупроводниковых приборов.
ПОСВ 33 130 ºC Пайка плавких предохранителей.
ПОСК 47 — 17 180 ºC Пайка проводов и выводов элементов к слою серебра, нанесённого на керамику методом вжигания.
П 200 200 ºC Пайка тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов.
П 250 280 ºC
Сплав “Розе” 92-95 ºC Пайка, когда требуется особо низкая температура плавления припоя.
Cплав д’Арсенваля 79 ºC
Сплав Вуда 60 ºC

Выпускают легкоплавкие припои в виде литых чушек, прутков, проволоки, лент фольги, порошков, трубок диаметром от 1 до 5 мм, заполненных канифолью, а также в виде паст, составленных из порошка припоя и жидкого флюса.

Рекомендуемые производители припоев: Radiel-fondam, Felder, AIM. Качественный припой в виде проволоки на катушке должен иметь ровную поверхность и блестеть.

Для хранения припоя нежелательно использование металлических коробочек, крышек, консервных банок, так как припой, упавший на их поверхность прилипает, металл такой коробочки (особенно если она используется еще и в виде подставки для паяльника) разогревается, появляются сложности с точным дозированием, и в результате образуется олово-канифольная каша, с которой работать будет не очень удобно.

Для получения специальных свойств в состав оловянно-свинцовых припоев вводят сурьму, кадмий, висмут и другие металлы. Состав некоторых таких припоев приведён в следующей таблице.

Специальные легкоплавкие припои

Твердые припои

Твердые припои создают высокую прочность шва. В электро- и радиомонтажных работах они используются значительно реже, чем мягкие припои. В таблице приведены составы некоторых медно-цинковых припоев.

В зависимости от содержания цинка изменяется цвет припоя. Эти припои применяются для пайки бронзы, латуни, стали и других металлов, имеющих высокую температуру плавления. Припой ПМЦ-42 применяется при пайке латуни с содержанием 60—68% меди. Припой ПМЦ-52 применяется при пайке меди и бронзы. Медно-цинковые припои изготовляются путем сплавления меди и цинка в электропечах, в графитовом тигле. По мере расплавления меди в тигель добавляют цинк, после расплавления цинка добавляется около 0,05% фосфорной меди. Расплавленный припой разливается в формочки. Температура плавления припоя должна быть меньше температуры плавления припаиваемого металла. Кроме указанных медно-цинковых припоев, находят применение и серебряные припои. Составы последних приведены в следующей таблице.

Серебряные припои обладают большой прочностью, спаянные ими швы хорошо изгибаются и легко обрабатываются. Припои ПСР-10 и ПСР-12 применяются для пайки латуни, содержащей не менее 58% меди, припои ПСР-25 и ПСР-45 — для пайки меди, бронзы и латуни, припой ПСР-70 с наиболее высоким содержанием серебра — для пайки волноводов, объемных контуров и т. п.

Кроме стандартных серебряных припоев, используются и другие, составы которых приведены ниже.

Химический состав в % Температура плавления в оC
серебро медь цинк кадмий фосфор
__ __ __
__ __
15,5 16,5

Первый из них применяется для пайки меди, стали, никеля, второй, обладающий высокой проводимостью,— для пайки проводов; третий может применяться для пайки меди, но не пригоден для черных металлов; четвертый припой обладает особой легкоплавкостью, является универсальным для пайки меди, ее сплавов, никеля, стали.

В ряде случаев в качестве припоя используется технически чистая медь с температурой плавления 1083°С.

Во время пайки температура соединяемых деталей значительно повышается и скорость окисления металлических поверхностей возрастает. Вследствие этого припой хуже смачивает со­единяемые детали. Поэтому необходимо использовать различные флюсы, которые не только надежно защища­ют поверхность металла и припоя от окисления, но так­же улучшают условия смачивания металлической по­верхности расплавленным припоем.

Флюсы— вещества (чаще смесь) органического и неорганического происхождения, предназначенные для удаления окислов с поверхности под пайку, снижения поверхностного натяжения, улучшения растекания жидкого припоя и/или защиты от действия окружающей среды. При паянии флюсы играют роль химических растворителей и поглотителей окислов. В процессе паяния они предохраняют металл от окисления и создают условия для смачивания металла припоем. В зависимости от технологии флюс может использоваться в виде жидкости, пасты или порошка. Существуют также паяльные пасты, содержащие частицы припоя вместе с флюсом, иногда трубка из припоя содержит внутри флюс-заполнитель.

Существуют флюсы, которые представляют собой, как правило, многокомпонентные системы, выполняющие сразу несколько функций. Это очистка поверхности, удаление окисла, улучшение растекания припоя и, как следствие, увеличение прочности и плотности соединения.

Форма поставляемого припоя зависит от способа пайки:

— ручной (индивидуальной) – контактной, инфракракрасной, ультразвуковой, лазерной;
— механизированной (групповой) – инфракрасной, волной припоя, двойной волной припоя, в парогазовой фазе, лазерной.

Условно флюсы можно подразделить на оржавляющие и неоржавляющие (коррозирующие и некоррозирующие, нейтральные), т.е. на те, которые требуют после пайки хорошей промывки паяного соединения и те, которые не оржавляют пайку и даже могут в дальнейшем защищать ее от коррозии.

Кроме того, флюсы условно разделяются на активные и пассивные. Активные флюсы содержат в своем составе вещества, которые активно взаимодействуют с поверхностью металла, это кислоты (салициловая, лимонная, фосфорная и т.д.), хлористый цинк, хлорид аммония, гидрохлориды некоторых органических соединений, органические амины, глицерин.

Пассивные (или слабоактивные) флюсы, это канифоль, которая представляет собой смесь органических кислот, парафин, минеральные, растительные и животные масла, жирные кислоты. Они удаляют тонкие и нестойкие пленки окислов и способствуют растеканию припоя.

Неактивные (безкислотные) флюсы

Состав в % Область применения Способ удаления остатков
Канифоль светлая Пайка меди, латуни, бронзы легкоплавкими припоями. Промывка кистью или тампоном, смоченным в спирте или ацетоне.
Канифоль — 15-18; спирт этиловый — остальное (флюс спиртоканифольный) То же, и пайка в труднодоступных местах Тоже
Канифоль — 6; глицерин -14; спирт этиловый или денатурированный — остальное (флюс глицерино-конифольный) То же, при повышенных требованиях к герметичности паяного соединения. То же

Наиболее широко в электро- и радиомонтажных работах применяется канифоль (в сухом виде или раствор ее в спирте). Самое ценное свойство канифоли, как флюса, заключается в том, что ее остатки после пайки не вызывают коррозии металлов. Канифоль не обладает ни восстанавливающими, ни растворяющими свойствами. Она служит исключительно для предохранения места пайки от окисления.

Классическим флюсом является флюс спиртоканифольный (КСп) — простой и эффективный для пайки печатных плат и радиокомпонентов.

Состав: канифоль 10-60%, спирт — остальное, абсолютно нейтрален, не требует промывки. Канифоль лучше брать светлых сортов, растворять можно в спирте, этилацетате, бензине, ацетоне, дешевом одеколоне. После полного растворения канифоли флюс считается готовым. Канифоль можно заменить хвойной живицей (смолой).

Несколько повысить эффективность спиртоканифольного флюса можно добавкой глицерина: канифоль 6%, глицерин 14%, спирт — остальное.

Необходимость удаления остатков флюса после пайки определяется в зависимости от того, что находится в составе флюса: кислоты или комбинации спиртов.
Флюсы, приготавливаемые на основе канифоли с добавлением неактивных веществ: спирта, скипидара, глицерина, не требуют смывки, т.к. остаток канифоли – негигроскопичен и является хорошим диэлектриком.

Флюс, который имеет имеет остаточное сопротивление, требует смывки водой или спиртом. Во всех рецептах этиловый спирт может быть любого сорта — “Экстра”, медицинский, гидролизный, технический, денатурат. Можно также взять этилацетат.

Этот флюс нужно хранить в пузырьке с притертой пробкой. Для жидкого флюса не рекомендуется применять канифоль, предназначенную для натирания скрипичного смычка, так как пайка может быть загрязнена посторонними примесями. При применении канифоли места пайки должны быть тщательно очищены от окислов. Часто для пайки с канифолью детали следует предварительно облуживать.

В некоторых исключительных случаях вместо кани­фоли можно пользоваться ее заменителями. Так, кани­фольный лак, имеющийся в продаже в хозяйственных магазинах, можно применять как жидкий флюс взамен раствора канифоли в спирте. Этот же лак можно ис­пользовать и для антикоррозийного покрытия металлов.

В качестве флюса при пайке электрических цепей можно в случае крайней необходимости пользоваться также «живицей» — смолой сосны или ели — доступным материалом, особенно любителям, живущим в сельской местности. Такой флюс можно приготовить самому. Наб­ранную в лесу с деревьев смолу нужно растопить в же­стяной банке на слабом огне (на сильном огне смола может воспламениться). Расплавленную массу разлить в спичечные коробки. Застывшая смола используется в качестве флюса так же, как канифоль.

Если под рукой канифоли или другого флюса нет, то в самом крайнем случае канифоль можно заменить таб­леткой аспирина, имеющейся в любой домашней аптеч­ке. Недостаток этого флюса — неприятный запах дыма, выделяющийся при плавлении аспирина.

Ускорить процесс пайки и повысить в ряде случаев качество соединений можно, применив вместо канифоли глицериновую пасту. С помощью пасты можно паять де­тали из самых разнообразных металлов и сплавов да­же без предварительной зачистки или лужения, что осо­бенно удобно при пайке в труднодоступных местах. Гли­цериновую пасту легко изготовить самому. Состав ее следующий: 48% веретенного масла, 12% пчелиного воска, 15% светлой канифоли, 15% глицерина, 10% на­сыщенного водного раствора хлористого цинка.

Изготовляя глицериновую пасту, ее нужно все время подогревать. Сначала расплавляют канифоль, затем до­бавляют веретенное масло, воск, глицерин и в послед­нюю очередь хлористый цинк.

Пасту можно изготовить и по более простому рецеп­ту. Кусочки канифоли размельчают в порошок и, под­ливая глицерин, растирают до густоты сметаны. Паста удобна тем, что она хорошо сохраняется длительное время. Хранить ее можно в любой посуде с крышкой. На место пайки пасту наносят с помощью кусочка про­волоки.

С помощью активных флюсов спаивают металлы с прочной окисной пленкой, в большинстве случаев активные флюсы — оржавляющие.

Активные (кислотные) флюсы.

Состав % Область применения Способ удаления остатков
Хлористый цинк — 25-30; концентрированная соляная кислота — 06-07; остальное вода Пайка деталей из чёрных и цветных металлов. Тщательная промывка водой.
Хлористый цинк (насыщенный раствор) 3,7: вазелин технический 85; вода дистиллированная -остальное (флюс паста) То же, когда по роду работы удобнее пользоваться пастой. То же.
Хлористый цинк — 1,4; глицерин — 3; спирт этиловый -40; остальное вода дистиллированная. Пайка никеля, платины и её сплавов. То же.
Канифоль — 24; хлористый цинк — 1; остальное этиловый спирт. Пайка цветных и драгоценных металлов (в том числе золото), ответственных деталей из чёрных металлов. Промывка ацетоном.
Канифоль — 16; хлористый цинк — 4; вазелин технический — 80; (флюс паста) То же, для получения соединений повышенной прочности, но только деталей простой конфигурации, не затрудняющей промывки. То же.

К химически активным флюсам прежде всего относится соляная кислота, которая употребляется для пайки стальных деталей мягкими припоями. Кислота, оставшаяся после пайки на поверхности металла, растворяет его и вызывает, появление коррозии. После пайки изделия необходимо промыть горячей проточной водой. Применение соляной кислоты при пайке радиоаппаратуры запрещается, так как во время эксплуатации возможно нарушение электрических контактов в местах пайки. Следует учитывать, что соляная кислота при попадании на тело вызывает ожоги.

При пайке печатных плат имеет значение остаточное сопротивление флюса, поэтому даже для нейтральных, не коррозирующих флюсов может требоваться смывка остатков.
Независимо от того, какой флюс используется, готовую пайку нужно обязательно протирать тряпочкой, смоченной в спирте-ректификате или ацетоне, а также прочищать жесткой щеточкой или кисточкой, смоченной растворителем, для удаления остатков флюса и грязи.

Самым простым и очень эффективным флюсом является хлористый цинк (ZnCl2).
Хлористый цинк (травленая кислота) в зависимости от условий пайки применяется в виде порошка или раствора. Используется для пайки латуни, меди и стали. Для приготовления флюса необходимо в свинцовой или стеклянной посуде растворить одну весовую часть цинка в пяти весовых частях 50-процентной соляной кислоты. Признаком образования хлористого цинка служит прекращение выделения пузырьков водорода. Из-за того, что в растворе всегда имеется небольшое количество свободной кислоты, в местах пайки возникает коррозия, поэтому после пайки место спая должно тщательно промываться в проточной горячей воде. Пайку с хлористым цинком в помещении, где находится радиоаппаратура, производить нельзя. Применять хлористый цинк для пайки электро и радиоаппаратуры также нельзя. Хранить хлористый цинк необходимо в стеклянной посуде с плотно закрытой стеклянной пробкой.

Получить хлористый цинк можно так:

Растворим кусочки цинка (его можно достать из использованной батарейки) в разбавленной 1:1 соляной кислоте добавляя его до тех пор, пока он не перестанет растворяться. Лучше это делать на свежем воздухе. Еще более повысить эффективность флюса, можно добавкой хлористого аммония (нашатырь, NH4Cl), в количестве равным (или двойным) весу израсходованного цинка. С помощью такого флюса можно паять почти все металлы. Спай нужно промыть чистой водой, но лучше слабым раствором питьевой соды или раствором (0,5-2%) аммиака.

Очень неплохим флюсом является концентрированная фосфорная кислота, особенно для пайки нержавейки и нихрома. Ниже приведены различные рецепты флюсов (в весовых %).

В последнее время широкое применение получила группа флюсов ЛТИ, применяемых для пайки металлов мягкими припоями. По своим антикоррозийным свойствам флюсы ЛТИ не уступают бескислотным, но в то же время с ними можно паять металлы, которые раньше не поддавались пайке, например детали с гальваническими покрытиями. Флюсы ЛТИ могут применяться также для пайки железа и его сплавов (включая нержавеющую сталь), меди и ее сплавов и металлов с высоким удельным сопротивлением.

Наименование В весовых пропорциях
ЛТИ-1 ЛТИ-115 ЛТИ-120
Спирт-сырец или ректификат 67-73 63-74 63-74
Канифоль 20-25 20-25 20-25
Солянокислый анилин 3-7
Метафенилендиамин 3-5
Диэтиламин солянокислый 3-5
Триэтаноламин 1-2 1-2 1-2

При пайке с флюсом ЛТИ достаточно произвести очистку мест пайки только от масел, ржавчины и других загрязнений. При пайке оцинкованных деталей удалять цинк с места пайки не следует. Перед пайкой деталей с окалиной последняя должна быть удалена травлением в кислотах. Предварительное травление латуни не требуется. Флюс наносится на место спая с помощью кисточки, что можно сделать заблаговременно. Хранить флюс следует в стеклянной или керамической посуде. При пайке деталей сложного профиля можно применять паяльную пасту с добавлением флюса ЛТИ-120. Она состоит из 70—80 г вазелина, 20—25 г канифоли и 50—70 млг флюса ЛТИ-120.

Но флюсы ЛТИ-1 и ЛТИ-115 имеют один большой недостаток: после пайки остаются темные пятна, а также при работе с ними необходима интенсивная вентиляция. Флюс ЛТИ-120 не оставляет темных пятен после пайки и не требует интенсивной вентиляции, поэтому применение его значительно шире. Обычно остатки флюса после пайки можно не удалять. Но если изделие будет эксплуатироваться в тяжелых коррозийных условиях, то после пайки остатки флюса удаляются при помощи концов, смоченных спиртом или ацетоном. Изготовление флюса технологически несложно: в чистую деревянную или стеклянную посуду заливается спирт, насыпается измельченная канифоль до получения однородного раствора, затем вводится триэтаноламин, а затем активные добавки. После загрузки всех компонентов смесь перемешивается в течение 20—25 минут. Изготовленный флюс необходимо проверить на нейтральную реакцию с лакмусом или метилоранжем. Срок хранения флюса не более 6 месяцев.

Флюс радиомонтажный, нейтральный. Пайка — железо, нержавеющая сталь, медь, бронза, цинк, нихром, никель, серебро. Не требует вентиляции. Остатки флюса смывать не обязательно, при желании легко смываются спиртом, ацетоном и т.п.

Спирт этиловый

Канифоль

Анилин солянокислый

Триэтаноламин

Железо, нержавеющая сталь, медь, бронза, цинк, нихром, никель, серебро. Требует вентиляции. Не оржавляет. Во всяком случае, за долгое время его применения я не замечал следов окисления. Триэтаноламин можно заменить несколькими каплями нашатырного спирта. Рецепт лучше готовить так:

Растворить в половине спирта канифоль. Во вторую половину спирта добавить триэтаноламин (или несколько капель аммиака) и затем солянокислый анилин, если он плохо растворяется, осторожно по каплям добавлять воду, пока не начнет растворяться. Осторожно смешать два раствора.

Канифоль

Гидрозин солянокислый

Спирт этиловый

Требует вентиляции.

Канифоль

Метафенилендиамин

Спирт этиловый

Требует вентиляции.

Янтарнокислый аммоний (насыщенный раствор) 45-50
Триэтаноламин 7-10
Глицерин остальное

Хранить в темном стекле.

«Прима – 1»

Хлористый цинк (ZnCl2) 1,4
Глицерин
Спирт этиловый Остальное

Для пайки никеля, платины, платиновых сплавов, оржавляет, промывка обязательна, водой.

Хлористый цинк (ZnCl2)

Канифоль

Вазелин технический

Для соединений повышенной прочности, оржавляет, промывка обязательна, ацетоном.

Хлористый цинк (ZnCl2)
Канифоль
Спирт этиловый Остальное

Для пайки драгоценных (золото) и черных металлов, оржавляет, промывка обязательна, ацетоном.

ФИМ

Ортофосфорная кислота (плотность 1,7)
Спирит этиловый 3,7 3,7
Вода Остальное

Пайка стали, меди, константана, серебра, платины. Промывка водой.

Канифоль

Парафин

Стеариновая кислота

Триэтаноламин

Пайка радиотехнических элементов. Не оржавляет

Канифоль

Стеариновая кислота

Пальмитиновая кислота

Олеиновая кислота

Флюс для пайки медных труб: характеристики флюсов и особенности пайки медного трубопровода

Флюс — это химическое вещество, которое используется при пайке, в частности, медных труб и способствует более качественному заполнению припоем соединительного пространства. Также флюс выполняет ещё одну очень важную функцию — очищает металлическое изделие от загрязнений и продуктов окисления. Кроме этого, он образует защитную плёнку, препятствующую контакту шва с кислородом.

Пайка медных труб требует применения особых материалов, одним из таковых является флюс

Технология пайки медного трубопровода

Медные трубы используются для монтажа разных коммуникаций: водопроводов, отопительных систем и газовых труб. Они отличаются рядом преимуществ, таких как:

  • обладают устойчивостью к губительному воздействию коррозии;
  • поверхность медных труб довольно гладкая;
  • устойчивы к ультрафиолетовому излучению;
  • имеют высокий коэффициент теплопроводности;
  • способны выдерживать высокую температуру;
  • обладают хорошей прочностью;
  • эксплуатационный срок медного трубопровода доходит до 50 лет.

Обратите внимание! Основной недостаток такого трубопровода — относительно высокая стоимость, однако, медный материал остаётся популярным, так как является очень надёжным и долговечным.

Для соединения отдельных элементов медной конструкции используют пайку. Разновидности ее таковы:

  • пайка при высокой температуре;
  • пайка при низкой температуре.

Высокотемпературный вариант пайки используют, чтобы получить стык с повышенной прочностью. Низкотемпературную пайку применяют во всех остальных случаях.

Особенности пайки с флюсом

Если сравнивать пайку с использованием флюса и дуговую, в первом случае результативность будет более высокой. Использование флюса при пайке медных труб позволяет применять ток с повышенной плотностью. Использование высоких токов, в свою очередь, влияет на глубину плавления трубы. При этом не стоит переживать, что электрод лишится обмазочного материала из-за высоких температур.

Применение флюса позволяет получить более плотный и однородный шов

Использование флюса позволяет избежать большого количества инородных включений, так как при пайке в шве не образуются поры. Перед тем, как приобрести флюс для пайки медного трубопровода, желательно обратить внимание на его отличительные признаки. Например, чтобы исключить возможность появления оксидной плёнки, необходимо выполнить следующие мероприятия:

  1. Держать под контролем температуру пайки мягкого припоя для пайки медных труб и соединения до обеспечения одинаковых показателей. При выборе флюса стоит обращать внимание на его производность. Этот показатель зависит от вида припоя.
  2. Если удалось достичь однородности температур между мягким соединением и припоем, можно использовать его как прибор, измеряющий изменение температурных показателей, что исключает возможность перегрева во время пайки.

При покупке подходящего раствора для конкретного случая, стоит обращать внимание на его качество.

Какими характеристиками должен обладать флюс для пайки медных труб?

Качественный флюс, который используется для пайки медных трубопроводов, должен отвечать некоторым требованиям. Рассмотрим их:

  • независимо от вида, состав должен равномерно распределяться по рабочей поверхности;
  • показатели вязкости и плотности этого вещества должны быть меньше, чем у припоя. Это нужно для того, чтобы происходило замещение;
  • флюс должен растворять оксидную плёнку и предотвращать повторное окисление медной детали;
  • кроме этого, такое вещество должно обеспечивать аккуратный внешний вид шва;
  • состав не должен разрушаться в результате воздействия высоких температур;
  • после завершения пайки должно производиться лёгкое удаление грязи и пыли;
  • флюс должен позволять проводить пайку как на вертикальных, так и на горизонтальных участках.

Качественный флюс в виде пасты должен быть вязким и плотным, тогда он будет равномерно распределяться по поверхности трубы

Качественный флюс должен обладать всеми вышеперечисленными характеристиками. После окончания пайки это вещество удаляется с помощью специальных растворителей.

Разновидности флюсов

Все флюсы отличаются друг от друга по разным показателям, но чаще всего по элементам, входящим в их состав. Для того, чтобы очистить металл, который предстоит паять, от загрязнений, используются следующие виды флюсов:

А для создания плёнки, которая будет выполнять защитные функции можно применить:

При пайке медных труб можно применять различные типы флюсов:

Жидкие составы хранят, как правило, в закрытых тубах и применяют их вместе с припоями, обладающими мягкой консистенцией. Порошковые флюсы являются менее популярными из-за неудобств, связанных с их использованием во время пайки. Пасты для пайки медных труб более дорогостоящие, однако, продаются в готовом виде и их применение возможно сразу. Паста для пайки позволяет упростить процесс и получить невероятно прочное и надёжное сцепление труб.

Готовые пасты удобны в применении, но отличаются более высокой ценой, чем прочие средства

На сегодняшний день существует огромное количество разновидностей этого вещества. Однако выделяют три наиболее популярных вида, которые используются для пайки в том числе и медных труб:

Антикоррозийные составы. Такие вещества не только выполняют функцию очистки поверхности от окисления, но и удаляют воду из места пайки, вытесняя её. Использование такого состава позволяет не удалять остатки после пайки. Изготовить такой раствор в домашних условиях довольно трудно.

Составы на основе салициловой кислоты. В таких флюсах основное активное вещество растворяется в составе, который состоит из различных химических веществ: спирт, вазелин (технический), золотосодержащие вещества. Такие флюсы выпускаются только в промышленных условиях и являются довольно популярными, так как влияют на качество шва. Шов после пайки трубы с использованием такого флюса получается очень ровным.

Полезная информация! Такой состав можно изготовить собственноручно в домашних условиях. За основу можно взять таблетки ацетилсалициловой кислоты (аспирина) и смешать с техническим вазелином и спиртом. Однако такой флюс будет обладать очень маленькой термостойкостью и скорее подойдёт для пайки различного электрического оборудования.

Классическая канифоль. При сборке трубопроводной коммуникации канифоль не используют в чистом виде. Чаще всего к ней подмешивают натриевую соль, и в результате получается вещество, которое обладает отличными защитными и антикоррозийными характеристиками для работ с трубопроводами. Канифоль обволакивает шов защитной плёнкой, а соли натрия препятствуют окислительным процессам. Такой состав отличается дешевизной и является наиболее популярными на сегодняшний день. Однако у такого флюса есть и недостаток — при перегреве он может обуглиться. Кроме этого, шов при пайке с канифолью получается не настолько эстетичный, как в случае с флюсом на основе салициловой кислоты, но прочный и надёжный.

Канифоль — наиболее доступный и популярный материал для пайки

Каким припоем паять медные трубы?

Существует огромное множество припоев для соединения отдельных элементов медного трубопровода с помощью пайки. Все они подразделяются на два вида по консистенции:

Наиболее популярными для этих целей являются низкотемпературные припои. Они позволяют стыковать медные трубы при низких показателях температур, в результате чего исключается возможность их деформации. Но стоит отметить, что швы после такого припоя обладают довольно низкими механическими качествами.

Высокотемпературные припои, в отличие от низкотемпературных, позволяют выполнять максимально прочные соединения труб.

Важно! Использовать высокотемпературные припои рекомендуется только опытным специалистам, которые знают все тонкости пайки медных изделий. Неопытный человек может попросту прожечь медную трубу.

При низкотемпературной пайке, которая является очень популярной при монтаже медных трубопроводов в бытовых условиях, чаще всего используют припои, не содержащие в своём составе свинца. Бессвинцовые припои позволяют получить устойчивое к механическим воздействиям сцепление. К бессвинцовым припоям относят: сплавы олова с висмутом, сурьмой, серебром и т. д. Олова в таких припоях содержится порядка 95%, остальные 5% приходятся на дополнительные элементы.

В бытовых условиях чаще всего используется мягкий припой, в котором содержится большое количество олова

Для пайки при низких температурах может применяться припой, который является сплавом олова и свинца, однако, такой материал не рекомендуется использовать для монтажа водопроводной конструкции. Это связано с тем, что свинец является токсичным материалом и может нанести вред здоровью жильцов.

Для пайки медных труб используют специальную газовую горелку, которая позволяет добиться максимальных показателей прочности и надёжности соединения.

Газовая горелка для соединения медных труб

Пропановая горелка используется для соединения отдельных составляющих медной коммуникации и позволяет работать с деталями под температурой от 550 до 2000˚С. Кроме этого, конструкция горелки позволяет регулировать пламя, в зависимости от вида припоя (высоко- или низкотемпературного).

Нагрев этого аппарата происходит довольно быстро — за 10–30 секунд. Огромным плюсом такой горелки считается её портативность. Она функционирует без подключения к электросети, что существенно расширяет её возможности.

Этот аппарат классифицируется в зависимости от смеси, на которой он работает на:

  • смеси газа с воздухом;
  • смеси газа с кислородом.

Смесь газа с воздухом используют для того, чтобы запустить бытовые горелки. К их характеристикам можно отнести небольшой вес и такие же размеры. Они используются для пайки небольших отрезков труб. А комбинация газа и кислорода позволяет работать с трубами любого диаметра.

Медные трубы паяют при помощи газовой горелки, которая отличается компактными размерами

Правила безопасности при пайке медных труб

Пайка медных труб подразумевает использование паяльного оборудования, которое требует необходимых умений. При работе с паяльным оборудованием стоит обращать внимание на следующие правила безопасности:

  • при запаивании трубы категорически возбраняется держать под струёй пламени в руках сегмент, который короче 30 см. Это связано с тем, что медь очень хороший теплопроводник и можно получить ожог;
  • при попадании на кожу флюса необходимо сразу же его смыть с помощью воды. В противном случае можно получить химический ожог;
  • осуществляя процесс пайки горелкой, необходимо позаботиться о своей одежде — она должна быть только из натуральных тканей;
  • перед пайкой медного трубопровода необходимо позаботиться о вентиляции, чтобы помещение проветривалось должным образом. Это необходимо, так как припой для пайки медных труб выделяет вредные вещества.

Пайка медных труб

Для пайки элементов медного трубопровода потребуется следующее оборудование:

  • паяльник;
  • приспособление для резки труб;
  • фаскосниматель;
  • специальный расширитель для труб;
  • обычный молоток;
  • измерительная рулетка.

Перед нанесением припоя место соединения нагревают газовой горелкой

Если все необходимые инструменты присутствуют, можно приступать к процессу пайки медного трубопровода. Работа включает в себя следующие этапы:

  1. При помощи специального трубореза проводится разделение труб на необходимые отрезки.
  2. Далее, с помощью металлической щётки или любого другого подручного приспособления, проводится зачистка зоны, которая будет подлежать пайке.
  3. Затем необходимо произвести расширение концов труб. Это выполняется с помощью расширителя. Впоследствии эти расширенные концы будут надвигаться на другие трубы.
  4. На края труб, которые будут стыковаться, необходимо нанести флюс.
  5. Конец одной трубы нужно вставить в расширенное окончание другой.
  6. Тряпкой или губкой устраняются излишки флюса.
  7. На этом этапе необходимо произвести подогрев соединения.

Полезная информация! Индикатором для прекращения нагрева соединения газовой горелкой является всё тот же флюс — как только он изменит первоначальный оттенок на серебристый, можно завершать прогрев.

  1. К будущему соединению необходимо поднести припой. Припой, как правило, растекается без подогрева с помощью горелки, так как температуры ранее прогретой меди вполне достаточно. Заканчивают работу после того, как припой заполнит все пустоты в области шва.
  2. В конце необходимо протереть стык влажной тряпкой, чтобы удалить остатки припоя и флюса.

Пайка медных труб — достаточно простой процесс, но он требует соблюдения определенных правил. Важным моментов является выбор флюса и припоя, от качества этих материалов зависит надежность соединения.

Флюс для пайки медных труб: особенности пайки медного трубопровода
Флюс для пайки медных труб. Особенности пайки с флюсом. Характеристики флюсов. Виды флюсов. Припои для медных труб. Основные инструменты и процесс пайки медного трубопровода.

FILED UNDER : Статьи

Submit a Comment

Must be required * marked fields.

:*
:*