Наиболее распространённые сплавы, используемые в пайке, состоят из олова и свинца в различных пропорциях. Чтобы улучшить физические и химические свойства сварного шва, в него могут добавляться вспомогательные компоненты. Например, кадмий и висмут применяются для понижения температуры плавления, тогда как сурьма может быть использована для увеличения прочности образуемого шва.
Какой припой выбрать для пайки: виды, марки и характеристики
В середине XX века для сварочных работ применялись такие материалы, как припой и канифоль, тогда как чистое олово считалось слишком дорогим для повседневного использования.
- 1 Какие встречаются?
- 2 Основные свойства
- 2.1 Смачиваемость пайки
- 2.2 Температура плавления
- 4.1 Основные технические параметры
- 5.1 Популярные составы
- 5.2 Пастообразные
- 6.1 Свинцовые варианты
Какие встречаются?
Пайка — это процесс соединения металлов с использованием расплавленного припоя, который может быть как мягким, так и твердым. На практике в электронике обычно используются разные варианты предохранителей, чтобы защитить устройства от перегрузок и коротких замыканий.
Компоненты, которые имеют неизвестное происхождение, могут отличаться по следующим признакам:
- Наличие насыщенного блеска на срезе указывает на высокое содержание олова в припое.
- Если в сплаве преобладает свинец, это гарантирует матовый тускло-серый цвет и гладкую поверхность.
- При увеличении доли свинца, например, продукт становится пластичным: проволока диаметром 6 мм может быть согнута руками без применения каких-либо инструментов.
В некоторых случаях вместо традиционного способа сварки используется уже готовое соединение, представленное в виде проволоки с вмонтированным флюсом. Производители создают такие сплавы, в которые добавляется флюс в количестве 1-3% от общей массы, что значительно облегчает процесс сварки и повышает производительность труда, так как вам не нужно постоянно погружать паяльный штифт во флюс.
Существует два типа сварных швов: швы с мягкой и твердой консистенцией, а также те, которые характеризуются мягкой и тугоплавкой температурой плавления. Это различие позволяет подобрать подходящий припой в зависимости от предпочтительного подхода к проведению сварочных работ.
Основные свойства
Смачиваемость пайки
Смачиваемость относится к способности жидкого расплава объединяться с твердой поверхностью — чем лучше смачиваемость, тем выше текучесть сварного шва. Для того чтобы достичь качественного проплавления, жидкий припой должен хорошо смачивать поверхность шва, что образует острый угол.
Как только флюс высыхает, удалить его можно лишь механическим способом, потому что он может образовывать дополнительный сплав – соединение. Если капля расплавленного припоя образует с поверхностью тупой угол, это свидетельствует о недостаточной смачиваемости, которая могла быть вызвана различными загрязнениями, такими как грязь, жирные пятна или окисляющаяся металлическая пленка.
На изображении представлены различные варианты смачиваемости поверхности расплава.
Температура плавления
Ключевым критерием выбора качественных сплавов является то, что они должны переходить в жидкое состояние раньше, чем соединяемые конструкции. Также важно помнить, что температура плавления сварного шва должна значительно отличаться от температуры плавления других сплавов, например, тех, которые содержат свинец в основном составе.
Примеси значительно влияют на плавкость при одной и той же температуре. Например, припой ПОС-40 плавится при температуре 238 °C. Однако существуют тугоплавкие сварные швы, для плавления которых требуется специализированное оборудование.
Что такое припой и как он используется при пайке
Пайка — это процесс соединения металлических компонентов с использованием сплавов, которые могут включать вспомогательные элементы, применяемые для соединения различных проводников при изготовлении радиоэлектронных устройств, а также трубопроводной арматуры и прочих металлических изделий. Каждая из этих областей имеет свои собственные предпочтительные составы с определёнными техническими характеристиками. В этой статье обсуждаются основные аспекты подбора припоя для различных типов пайки.
Чаще всего используется проволока или ответвления из довольно толстых металлических нитей для сварки. Как правило, эти сплавы являются мягкими, позволяя мастеру легко отрезать нужные детали нужной длины.
Для профессионального применения и регулярных монтажных работ более выгодно использовать катушки с намотанной оловянно-свинцовой проволокой, а для работы с трубами могут потребоваться составы с добавлением серебра. Стоимость одного грамма такого припоя более доступна, остатки могут быть использованы долго, а компактное хранение является весомым достоинством. На одну катушку можно намотать проволоку общей массой до 1 килограмма и более.
Одним из популярных вариантов является тонкопроволочная сварка, которая включает флюс в свой состав на уровне примерно 2,3%. Это позволяет обрабатывать свариваемые проводники до начала процессов пайки, избавляя от необходимости иметь отдельный контейнер для флюса, что является очень удобным решением.
В Москве припой для сварки можно приобрести в интернет-магазине «Тул Импекс». Команда менеджеров помогла бы вам выбрать подходящие швы, флюсы и другие необходимые материалы.
Твердые припои
Для работы используются сплавы, температура плавления которых превышает 300 градусов Цельсия. Это приводит к тому, что их максимальная прочность может варьироваться от 100 до 500 МПа.
Наиболее распространёнными сварочными сплавами являются медно-цинковые соединения, известные как PMC. Метод сварки, применяемый при этом, схож с методом PIC, так как маркировка содержит информацию о содержании меди в угоду дополнительной прочности соединений. Также на рынке широко представлены аппараты для сварки, основанные на серебряных сплавах с различными добавками. Наименьшую популярность имеют медно-никелевые и медно-фосфорные соединения.
Контактные сварочные аппараты применяются для надежной сварки твердых металлов, таких как медь, сталь и латунь. Соединения, получаемые таким образом, обладают прочностью, сопоставимой с прочностью самих объединяемых компонентов, и способны выдерживать значительные нагрузки.
Выбор припоя
Материал свариваемых деталей играет ключевую роль в процессе выбора подходящего припоя:
- Медь. Для работы с медными изделиями подойдёт практически любой припой. При пайке мелких элементов обыкновенно используется препарат ПОС, а для пайки труб или массивных компонент — ПМЦ.
- Сталь. С присоединением стальных изделий лучше всего справляется большая часть ПОС, однако оптимальным выбором считается ПОС-41, который обеспечивает прочное и устойчивое соединение.
- Нержавеющая сталь. Это материал, который также хорошо спаивается при помощи припоев типа ПОС. В случае работы с пищевыми изделиями рекомендуется использовать бессвинцовые припои.
- Алюминий. Этот металл быстро покрывается оксидной пленкой, делая процесс пайки сложным. Для простого и качественного соединения рекомендуется использование специального припоя, состоящего из олова и цинка с добавлением алюминия, серебра или кремния. Пайка алюминия с применением ПОС, даже с использованием самых активных флюсов, отличается высокой сложностью.
Припои для пайки. Виды и свойства. Состав и флюсы. Плавление
Сварка сами по себе — это не просто метод соединения металлических частей, но и важный процесс в разных сферах жизни и производств. Эта техника широко используется как любителями радиодетов, так и в промышленных масштабах.
Сварка — эффективный способ ремонта различных предметов, включая компьютеры, телевизоры и радиоприемники, а также приобретает популярность в таких отраслях, как холодильное оборудование. При помощи сварки можно создать герметичное соединение, что делает её уникальным способом соединения материалов, которые могут быть трудновоспринимаемы другими методами.
Однако следует заметить, что для работы с некоторыми металлами требуется определённая подготовка и небольшой опыт; а также необходимо правильно выбрать клеи и флюсы для создания прочных водонепроницаемых соединений.
Составы и типы клеев и флюсов необходимо подбирать в зависимости от материалов, входящих в конструкцию соединяемых деталей. Например, для алюминия потребуются совершенно иные флюсы по сравнению с теми, что подходят для меди. Далее рассмотрим основные характеристики флюсов, их применение и особенности использования.
Главная задача мастера заключается в создании качественного и надежного соединения, которое будет служить долго. Выбор технологии сварки зависит от параметров, указанных ниже:
- Материалы, подлежащие обработке. Важно ознакомиться с характеристиками материалов, которые подлежат пайке. Нужно учитывать температурный порог плавления различных компонентов, таких как транзисторы или конденсаторы. Радиолюбители часто пользуются легкоплавкими веществами.
- Состав припоя. Припой подбирают в зависимости от толщины и назначения изделия. Когда пайка касается проводов или крупных деталей, возможно применение тугоплавких металлов.
- Оптимальная токопроводность. Сравнивая олово и свинец, стоит учесть, что олово имеет более низкое сопротивление. На высокочастотных платах используются более дорогие марки припоев.
Вне зависимости от выбранного метода, необходимо точно соблюдать параметры сварного соединения с изделием. Для сварки доступны недорогие сварочные материалы, выбор которых на рынке достаточно широк.
Припой представляет собой специальный сплав, который наносят на металл для их соединения. Одним из лучших вариантов для получаемых швов считается чистое олово. Сплавленный припой из олова и свинца применяется для получения оловянно-свинцовых швов (позначаемых как POS).
Такой шов характеризуется низкой температурой плавления, достигающей до 200°C, хорошо прилипает к металлу и имеет гибкие характеристики. Однако при выборе паяльного инструмента важно учитывать размер соединяемых компонентов. Для тонких проводников предпочтительнее использовать мягкий припой, тогда как для более толстых частей потребуется припой с более высокой температурой плавления.
Напротив, твердые припои обладают более высокой прочностью на разрыв, благодаря чему они наилучшим образом подходят для сложных соединений.
Виды припоев
Существуют три основные категории сварных швов:
- Тугоплавкие припои;
- Легкоплавкие;
- Сверхлегкоплавкие.
Тугоплавкие сплавы не подходят для пайки радиоактивных компонентов, так как их температура плавления составляет более 500 градусов. Несмотря на это, они способны образовывать надежные металлические соединения и характеризуются высокой вязкостью разрушения — не менее 50/кг на мм².
Для сварки огнеупоров не подходят определённые материалы; традиционные электрические паяльники не могут обеспечить необходимые температуры плавления. В таких случаях используются более современные средства, такие как газовые горелки.
Легкоплавкие клеи, также называемые клеями для сплавов, содержат олово и свинец и отличаются мягкостью, плавясь при температурах до 200 градусов. Эти легированные припои наиболее часто применяются в пайке, особенно в радиотехнологии.
Легкоплавкие припои для радиодеталей
Существуют также отдельная категория — сверхлегкие клеи, которые помимо олова и свинца включают кадмий и висмут. Температура нагрева таких сплавов находится ниже 100 градусов. Эти сплавы являются крайне мягкими и не имеют высокой механической прочности, что делает их менее подходящими для сварки прочных металлов.
Сварщики в среде легкоплавких сплавов используются, когда очень важно избежать перегрева радиодеталей, например, при пайке транзисторов. В случаях, когда требуется сварка древесины, температура плавления этих сплавов составляет всего 75 градусов. Это делает их популярными среди любителей радиосхем для пайки транзисторов и микросхем в домашних условиях.
