5 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пайка при помощи флюса

Пайка при помощи флюса

«Стишок про лудильщика, парня веселого.
Он плавит свинец и блестящее олово.
Он варит лекарства в походной аптеке
Больной сковородке, кастрюле-калеке.»
(Дж. Родари, перевод С. Я. Маршака)

Как только люди научились плавить олово и свинец, появилось ремесло лудильщика, который занимается пайкой металлических изделий. Сейчас пайка обыденное дело и для домашнего мастера, и для любого специалиста-«технаря».

Перед тем, как паять, поверхность соединяемых деталей зачищают напильником, наждачной бумагой, обезжиривают бензином или другим органическим растворителем и при помощи кисточки смазывают флюсом. Затем нагретый паяльник погружают в порошок нашатыря или канифоли; если при этом появился легкий дымок, значит, паяльник готов к работе. Паяльники бывают и совсем примитивные, требующие подогрева в пламени, и электрические, а для точечного паяния — с регулируемой мощностью нагрева.

Нашатырь или канифоль очищают жало паяльника от оксидов металлов. Очищенный паяльник опускают в припой и держат там, пока расплавленный припой не «залудит» жало паяльника, полностью покрыв его блестящей пленкой. Затем захватывают жалом паяльника немного припоя, переносят его на место пайки и разравнивают по поверхности — ведут «залуживание» места спая. Потом таким же образом переносят на спай основную массу припоя, требуемого для прочного соединения или покрытия металла. Когда припой остынет, место спаивания протирают сырой тряпкой и зачищают наждачной бумагой или напильником.

Зачем нужен флюс? Флюс снимает остатки оксидных пленок и жировых загрязнений и защищает спаиваемые поверхности от окисления. Флюс чаще всего готовят, растворяя 30 г хлорида цинка и 10 г хлорида аммония в 60 мл воды. Часто используют «паяльную жидкость» или «паяльную кислоту», которые получают взаимодействием металлического цинка с концентрированной соляной кислотой. Для этого кислоту наливают в стеклянную или фарфоровую посуду, располагаются вдали от открытого огня (выделяющийся водород огнеопасен) и добавляют порциями цинк. Начинается реакция химического растворения цинка в кислоте, в результате образуется хлорид цинка и выделяется водород. Когда выделение водорода замедляется, сосуд ставят в теплую воду. По окончании реакции жидкость сливают с остатка нерастворившегося цинка и добавляют к ней нашатырь (на каждые 3 г взятого металлического цинка — 2 г хлорида аммония). Можно эту жидкость выпарить досуха и перед пайкой растворять 1 г сухой смеси солей в 2—3 мл воды.

Для спаивания тонких медных проводов флюс на основе хлорида цинка непригоден, он быстро разрушает тонкую проволоку. В этом случае применяют раствор канифоли в этиловом спирте или сосновую смолу. Если под рукой нет вообще никакого флюса, то при пайке медных или латунных деталей его может заменить раствор 1 таблетки аспирина в 10—20 мл воды.

Что такое припой? Этот сплав служит для соединения спаиваемых металлов. Припои изготавливают в форме палочек, полосок, листочков, а иногда в виде порошка. В быту применяют обычно мягкие и легкоплавкие припои.

Мягкий припой «третник» — это сплав 65% олова и 35% свинца, с помощью которого можно паять практически все металлы и сплавы, кроме алюминиевых и самого алюминия. Третник плавится около181 o С. Чтобы самостоятельно приготовить такой припой, сначала в железной чашке расплавляют свинец, а затем к полученному расплаву добавляют кусочки олова. Когда оно расплавится, сплав тщательно перемешивают и выливают в форму для затвердевания. Хорошие мягкие припои — сплавы олова, свинца и сурьмы, которые плавятся при 220—280 o С.

Легкоплавкие припои имеют более сложный состав и плавятся при более низкой температуре. Так, припой, состоящий из 50% висмута, 25% свинца, 12,5% кадмия и 12,5% олова, становится жидким при 65 o С. Еще ниже (47 o С) температура плавления легкоплавкого припоя, который содержит 44,7% висмута, 22,6% свинца, 19,1% цинка, 8,3% олова и 5,3% кадмия.

При необходимости «спаивание» металлических деталей можно вести и без паяльника, пользуясь смесями химических веществ, выделяющих «припой» при нагревании. Примеры таких веществ — смесь «тиноль» и паяльные пасты.

Чтобы приготовить тиноль, в эмалированную миску или кружку наливают 32 мл концентрированной соляной кислоты и добавляют 12 мл воды, а затем бросают туда 8,1 г цинка. После полного растворения цинка в кислоте добавляют 7,8 г олова; снова начинается выделение пузырьков водорода. Когда оно прекратится, жидкость упаривают на водяной бане до сметанообразного состояния. Остывшую массу переносят в фарфоровую ступку, добавляют 7,5 г нашатыря, 9,4 г канифоли, предварительно растертой в пудру, 29,6 г цинковой пыли, 14,8 г порошка олова, 7,4 г порошка свинца и 10 мл безводного глицерина; смесь тщательно растирают. Полученную кашицу (тиноль) хранят в банке с пластмассовой крышкой.

Как паять с помощью тиноля? Место спая зачищают, а потом намазывают тинолем и после этого нагревают пламенем свечи, спиртовки или даже лучинкой до тех пор, пока через образовавшуюся на поверхности пасты корочку не заблестит расплав. Когда спай остынет, его зачищают наждачной бумагой, чтобы удалить корочку. Пайка тинолем получается очень прочной, поскольку в составе пасты есть цинк. Для пайки радиодеталей берут специальный тиноль, который готовят из 7,4 г порошка канифоли, 38 г цинковой пыли, 14,8 г порошка олова, 7,4 г порошка свинца и 14 мл безводного глицерина. Смесь тшательно перетирают в ступке.

Паяльные пасты особенно удобны для пайки в труднодоступных местах. Их, как и тиноль, наносят на место будущего спая и нагревают. Вот два рецепта таких паст:
# опилки олова или припоя-третника смешивают с несколькими каплями безводного глицерина до получения жидкой кашицы;
# растворяют 10 г канифоли в 10 мл диэтилового эфира (Осторожно! Эфир огнеопасен!) и смешивают с 20 г оловянной пыли.

Амальгама Герштейна. Чтобы получить этот препарат для холодной пайки, растворяют в теплой воде медный купорос и добавляют цинковые опилки. В результате реакции медного купороса с цинком на дне сосуда осаждается порошок металлической меди. Жидкость сливают, промывают порошок водой и высушивают. В фарфоровую ступку засыпают 20—35 г полученного медного порошка, добавляют 5 мл ртути и тщательно растирают. Хранят амальгаму Герштейна в плотно закрытой склянке.

Чтобы спаять два металла, намазывают амальгамой очищенные спаиваемые поверхности и туго сжимают их на несколько часов. По истечение этого срока образуется твердый и прочный «спай» металлов. Приготовление и использование амальгамы Герштейна ведут только на открытом воздухе или там, где есть вытяжка: металлическая ртуть чрезвычайно летуча, а ее пары ядовиты.

Пайка алюминия. В обычных условиях алюминий с трудом поддается пайке, так как на его поверхности после очистки мгновенно снова образуется оксидная пленка. Поэтому после зачистки место будущего спая на алюминии или его сплавах немедленно заливают заранее расплавленной канифолью.
# Пайку ведут мощным (не менее 100 Вт) паяльником, используя припой, состоящий из 80% олова и 20% цинка или 95% олова и 5% висмута, и флюс из парафина или стеарина. Припой набирают на паяльник и переносят на защищенную канифолью поверхность спая. Залуженный таким образом алюминий сравнительно легко поддается спаиванию: к его луженой поверхности можно припаять, например, медные провода.
# Применяется и другой способ: поверхность алюминия зачищают, смазывают раствором канифоли в диэтиловом эфире и посыпают медными опилками, а после этого залуживают место пайки обычным оловянным припоем.
# Третий способ пайки алюминия — электрохимический. Место спая зачищают и наносят на него 3—4 капли концентрированного раствора медного купороса. Затем алюминиевую деталь подключают к отрицательному полюсу батарейки от карманного фонарика, а к положительному полюсу присоединяют кусочек оголенной медной проволоки, которую вводят в каплю раствора купороса так, чтобы конец проволоки не касался поверхности алюминия. Через несколько минут на месте пайки осядет слой меди, к которому можно припаять все, что требуется, обычным способом.

Флюсы

Флюсы для мягких припоев

Флюсы для пайки радиокомпонентов

Флюсы для твердых припоев

Флюсы для пайки проводов из меди, латуни, стали

Флюсы для пайки — разновидности и применение

Пайка – один из элементов электро- и радиомонтажа. Для проведения качественного монтажа, необходим правильный подбор флюсов и припоев, паяльной пасты, используемых для пайки проводов, конденсаторов и др.

Флюс применяется для того, чтобы хорошо смачивались припоем места спайки и получались прочные швы. При достижении температуры паяния флюс плавится и равномерно растекается, а в момент самой пайки он всплывает на внешнюю сторону припоя. Флюсы для пайки бывают химически активными (кислотными) и химически пассивными.

Читать еще:  Пайка скрутки медных проводов в коробке

Химически активными флюсами называют те флюсы, в составе которых присутствуют вещества, способные вступать во взаимодействие с металлом: кислоты, нашатырь, хлористый цинк. При использовании кислотных флюсов паяльные швы подвергаются коррозии, что является значительным недостатком этих флюсов.

Наиболее распространенным флюсом для пайки является соляная кислота, используемая для пайки деталей из стали при помощи мягких припоев. При пайке на поверхности металла остается кислота, растворяющая металл и вызывающая коррозию. При такой пайке по окончанию работы изделие следует промыть в проточной горячей воде. Запрещено применение соляной кислоты при пайке радиоаппаратуры.

Травленую кислоту (цинк хлористый) используют для пайки латунных, медных и стальных изделий, в виде раствора или порошка. Флюс для пайки – хлористый цинк изготавливают из пяти частей цинка и пятидесяти соляной кислоты в посуде из свинца или стеклянной. При использовании этого флюса на местах пайки также образуется коррозия из-за присутствия в нем небольшого количества свободной соляной кислоты. Поэтому места спая также необходимо промывать проточной горячей водой. Для пайки радио и электроаппаратуры хлористый цинк также не применяется.

Буру или водную натриевую соль пироборной кислоты используют как флюс для пайки с использованием латунных и серебряных припоев. Бура легко растворима в воде. При нагревании – стекловидная масса, плавится при температуре 741°С. При применении буры образуются соли их следует зачищать.

Нашатырем чистят паяльник перед лужением. Используют эти флюсы для пайки в виде порошка.

В качестве бескитлотных флюсов для пайки (химически пассивных) используют органические соединения: жиры, канифоль, глицерин, масла. Канифоль наиболее распространена при радио и электромонтаже. Применяется в качестве спиртового раствора или в сухом виде. Канифоль не вызывает коррозию металлов, используется с целью защиты мест спайки от коррозии.

Также не вызывает коррозию и стеарин, применяется для пайки муфт, кабелей со свинцовыми оболочками. Плавится при температуре близко 50°С.

Все чаще применяют флюсы ЛТИ, которые удобны в пайке металлов при помощи мягких припоев. Они также, как и бескислотные флюсы не вызывают коррозию металлов, однако с ними хорошо поддаются пайке металлы, которые раньше не поддавались. Флюс ЛТИ используют при пайке меди, железа и их сплавов, а также металлов, у которых высокое удельное сопротивление. Если применяется флюс ЛТИ, то места пайки нужно очистить только от загрязнений, таких, как ржавчина, масла. При пайке латунных изделий не нужно предварительное травление. На места спая этот вид флюса наносят кисточкой.

У некоторых видов флюсов ЛТИ есть недостатки, к примеру, на местах пайки после использования флюсов ЛТИ-1 и ЛТИ-115 возможно образование темных пятен. Очень широко применяется флюс ЛТИ-120, поскольку после него пятна не остаются.

Изготавливается такой паяльный флюс в деревянной или стеклянной посуде из спирта и измельченной канифоли, с добавлением в полученный однородный раствор триэтаноламина и активных добавок. Через 20-25 минут перемешивания смеси, необходимо проверить флюс индикатором (лакмус, метилоранж), среда должна быть нейтральной. Хранится флюс ЛТИ порядка шести месяцев.

Паяльная паста – смесь измельченного припоя, флюса и разных добавок. Широкой популярностью пользуется паяльная паста, состоящая из 62% олова и 36% cвинца. В составе пасты может быть 2% серебра, это способствует уменьшению поднятия составляющих во время пайки. Паяльную пасту следует использовать комнатной температуры. Чаще используются два метода нанесения пасты: дозирование и трафаретная печать. Все чаще используют пасты, не содержащие свинец, вследствие чего повышается экологичность производства.

Виды флюсов для пайки и особенности применения

Материалы

Сравнительная таблица

Рекомендации
по выбору

Рекомендации
по применению

Файлы для скачивания

  • Indium WF9945 флюс на канифольной основе не требующий отмывки, без галогенов
  • Indium WF9942 флюс на органической основе
  • Indium WF7742 флюс на водной основе, не требующий отмывки
  • Indium 1095NF водосмываемый флюс
  • Indium #1010 водосмываемый флюс, не содержащий летучих органических веществ

Паяльные флюсы — это вспомогательные вещества, используемые для пайки и сварки металлов. В ассортименте компании «Остек-Интегра» представлена продукция, применяемая в радиотехнической отрасли — флюсы на различной основе.

Принцип действия

Для облегчения соединения деталей и печатной платы требуется нагрев металла. При этом на его поверхности образуется оксидная пленка, снижающая способность припоя соединяться с металлическими деталями. Решить проблему позволяет флюс для пайки. При комнатной температуре данное химическое соединение остается инертным, а для получения полезных свойств требуется его интенсивный нагрев. Флюсы могут добавляться в припой или наносятся непосредственно на металлические поверхности для предотвращения нежелательного окисления.

Таким образом выполняются сразу три задачи:

  • растворение оксидной пленки, образовавшейся на поверхности обрабатываемого металла;
  • роль кислородного барьера для предотвращения дальнейшего окисления;
  • улучшение смачивания поверхностей, подлежащих пайке.

Одним из главных требований к флюсам является способность выдерживать высокие температуры, сохраняя при этом все полезные эксплуатационные свойства.

Виды флюсов для пайки

Флюсы могут быть органическими или неорганическими соединениями. Выбор определенного варианта зависит от предполагаемого применения. Большинство органических флюсов не обладает коррозионными свойствами. Однако некоторые разновидности, в особенности кислотные, могут вызывать коррозию. Поэтому использование последних требует особого внимания. Также следует учитывать, что несоблюдение рекомендаций производителя может стать причиной ухудшения электрических свойств готовых печатных плат.

Основой органических флюсов являются следующие компоненты:

  • активаторы (активные вещества, воздействующие на оксиды металлов);
  • протекторы (предохраняют поверхности от образования оксидного слоя);
  • растворители для поддержки оптимальной консистенции;
  • разнообразные добавки (ингибиторы коррозии, стабилизаторы, загустители и красители).

Неорганические флюсы подразделяются на два типа — канифольные и синтетические. По консистенции и способу фасовки различают следующие разновидности — жидкости, пасты и водорастворимые порошки.

Флюсы для пайки при помощи мягких припоев нужны для очистки окисленных металлических поверхностей и для улучшения активации и смачиваемости уже спаянных поверхностей, минимизации дефектов и обеспечения защиты мягкого припоя и места пайки от окисления. Предварительный нагрев необходим при удалении основы флюса, при уменьшении и активации термоудара по печатным платам и компонентам, изготовленным из различных материалов.

Жидкие флюсы могут быть применены при пайке волной и двойной волной припоя, которые используются в технологиях монтажа компонентов в отверстия или смешанного монтажа. Некоторые виды активно применяют также для ручной пайки на опытном производстве и для ремонта.

Во время пайки флюсы растворяют при помощи оксидов и сульфидов, обеспечивая защиту поверхностей от окисления, а также снижают поверхностное натяжение припоя.

Классификация, а также требования и методы испытаний флюсов прописаны в стандарте IPC/ANSI-J-STD-004, по которому выделяют флюс нескольких типов.

Активность флюса
(% содержание галогенов)
Канифольные
Rosin (RO)
Синтетические
Resin (RE)
Органические
Organic (OR)
Низкая (0%)RROL0RREL0OORL0
Низкая ( 2,0%)RROH1RREH1OORH1

Другие материалы нашего каталога: паяльная паста

О флюсах

  • Припои Brazetec
  • Новости
  • Статьи
  • Вопрос ответ

Редкий рассказ о пайке, если он достаточно подробный, обходится без упоминания паяльных флюсов. Это легко объяснимо, если вы понимаете физику процессов, которые происходят при соединении двух, одинаковых или разнородных, металлов при помощи расплава третьего. Как нас учат теория и практика, самыми общими этапами производства пайки будут следующее:

  1. разогрев зоны пайки (места будущего соединения);
  2. расплавление припоя от температуры коренного материала или источника нагрева;
  3. заполнение припоем, перешедшим в жидкую фазу в процессе нагревания, пустот паяльного шва путем затекания в них;
  4. диффузия, или проникновение на молекулярном уровне, припоя в поверхностные слои материала спаиваемых деталей;
  5. формирование паяльного шва и замоноличивание соединения при переходе припоя назад в твёрдую фазу, т.е. застывании.

Трудно сказать, что флюсы для пайки выполняют вспомогательную функцию в роли второстепенного материала, зная, насколько они облегчают, а то и вовсе обеспечивают возможность пройти 3-й и 4-й этапы. И вот почему.
Флюсы для пайки – это техническое наименование класса веществ, с органической и неорганической природой происхождения, обладающих при расплавлении свойствами:

  • по удалению оксидной пленки в зоне пайки, образующейся на металлах из-за естественного окисления и предохранение от образования окислов под воздействием температур при разогреве;
  • по увеличению свойства текучести припоя (за счёт снижения поверхностного натяжения жидкости расплава), что способствует лучшей его растекаемости по пустотам;
  • по улучшению свойства смачивания материалов, т.е. способности силе сцепления молекул расплавленного припоя с молекулами спаиваемого материала преобладать над силой взаимного притяжения молекул в жидкости расплава.
Читать еще:  Припой для пайки титана

Видите совпадение? Удаление оксидов и защита от их новообразования обеспечивает возможность диффузии, а повышенная смачиваемость способствует усилению процесса взаимопроникновения металлов. Рост текучести же ведет к максимальному заполнению пустот на стыке и создаёт наибольшую площадь, где эта диффузия может произойти.

Как и любой класс веществ, имеющих промышленное значение, состав, область применения, разделение по свойствам флюсов для пайки регламентируются ГОСТами. Так, согласно одному из них, а именно ГОСТ 19250-73 «Флюсы паяльные. Классификация», агрегатное состояние флюсов может быть:

  • твёрдым;
  • жидким;
  • пластичным (пастообразным).

Механизм, при помощи которого флюс для пайки выполняет свою работу, бывает:

  • защитного действия;
  • химический;
  • электрохимический;
  • реактивной природы.

Есть ещё разделение по виду растворителя, если он применяется. Важным разделом классификации выступает градация флюсов на:

  • низкотемпературные, у которых фаза активации рабочих свойств наступает в пределах диапазона температур до 450°С, и
  • высокотемпературные, у которых упомянутый процесс начинается при нагреве выше 450°С.

Самый известный представитель группы «а», канифоль, имеет температуры размягчения/плавления в диапазоне 50/70÷100/130°С, применяется при низкотемпературной пайке свинцово-оловянными припоями, обладает свойством растворения оксидов и повышает смачиваемость. Пригоден для работ со сталью, медными сплавами, самой медью, цинком, другими цветными металлами, за исключением алюминия. К этой же группе относятся активные, или кислотные флюсы, представляющие из себя растворы и смеси хлористого цинка в соляной кислоте, воде, спирте, куда могут добавляться вазелин, канифоль, глицерин – для придания нужного агрегатного состояния. Применяются они при пайке черных, цветных (например, никеля) металлов и их сплавов. Используются в работе драгоценными (в т.ч. платиной) металлами. Специалистам также известны стеариновые, фторборатные, анилиновые, гидразиновые, и галогенидные низкотемпературные флюсы из этой группы. Последний из перечисленных классов, галогенидный, наряду с борно-углекислыми веществами образуют состав группы «б» — высокотемпературную. Такие вещества используются при пайке т.н. твердыми припоями, с температурой плавления порядка 800-1150 °С. Вот классические представители этой группы:

  • бура (она же – тетраборат натрия, натриевая соль борной кислоты);
  • борная кислота;
  • смесь первых двух.

Эти вещества, как по отдельности, так и будучи смешанными, выполняют все функции, из-за которых применяются флюсы, т.е. борются с оксидами и обеспечивают текучесть для максимальной адгезии. Применяются они во всем диапазоне паяльных работ: со сталью, медью, золотом, серебром и многими другими материалами.

Ещё один взгляд на многообразие флюсов, как веществ, можно сделать через призму видов материалов, подвергаемых пайке. Таким образом, укрупнённо, выделяют следующие группы:

  • для пайки легированных нержавеющих сталей. Сюда входят бура, смесь её с борной кислотой, ортофосфорная кислота;
  • для пайки черных металлов применяют активные флюсы, хлориды цинка и аммония;
  • для электротехнических работ, где важны требования к электропроводности и стойкости к окислению, применяют нейтральные флюсы из канифоли и её растворов в спиртах, смесь бензина со спиртами, глицерин и слабокислотные флюсы. Применение двух последних подразумевает промывку места соединения после производства работ;
  • для работ с алюминием применяют ортофосфорную кислоту, щелочные масла по типу оружейных и тех, что применяются для точных механизмов, 5-17% смесь йодида лития олеиновой кислотой с механической зачисткой оксидных плёнок уже под слоем флюса.

Как при промышленном производстве, так и при самостоятельном изготовлении, исполнение агрегатного состояния готовых флюсов подстраивается под технологию применения в процессе пайки.

Твёрдый вид флюса сам по себе используется редко, как правило, непосредственно используют для флюсования уже расплав твёрдого вещества. Макание паяльника в кристалл канифоли – как раз пример такого применения. Вариант – включение флюса в твёрдом состоянии в состав припоя для одновременного их расплава. По такому принципу изготавливают полые трубки из материала припоя, внутренний объем которых и заполняется флюсом. Там, где контактные зоны открыты и пространны, подходят порошки – частный случай твёрдого вида. Один из плюсов мелкодисперсной фракции – легкость добавления в процессе работ, на уже разогретые поверхности. Жидкости незаменимы как при труднодоступности зазоров под пайку, так и наоборот, при больших площадях, когда можно использовать нанесение кистью или вообще, окунание. Ещё один вид – пасты, в которых действующие вещества включаются в вязкое связующее. Тогда, когда важны точность нанесения, способность прилипнуть к поверхности – выбирают, по возможности, их. По возможности – справедливо будет сказано и относительно других агрегатных состояний, потому как удобство нанесения всё же вторичный критерий выбора флюсов, первичным же остаётся технологическая пригодность применения.

Ну и в завершение сложной темы, отсылающей нас то к химии, то к физике, то к металловедению, приведем пару, как сейчас говорят, лайфхаков из области «практического флюсования», подтверждающие парадигму о том, что не всё с виду сложное является таковым, особенно при творческом подходе к вопросу и при невероятной доступности информации в современном мире.

При пайке особо гибких многожильных медных проводов очень затруднительно зачистить их и механическим способом (тонкие жилы рвутся от воздействия инструмента даже при небольших усилиях воздействия), и путем обжигания – жилы малых диаметров легко попросту пережечь, если не физически, то до недопустимой потери прочности. Выручит вас полихлорвиниловая трубка, или кусочки изоляции. Прижимая разогретым паяльником жилы провода к полихлорвинилу на несгораемой подложке, аккуратно, лишь легко надавливая, пару тройку раз «проглаживают» жилки. Такая обработка разрушает эмалевое покрытие, удаляет оксидирование – лужение произведено, обработка канифолью этого участка уже не понадобится.

Ну и еще фокус. Алюминий, один из самых сложных материалов для пайки, в отсутствие специальных средств отлично флюсуется покрытием тонким слоем канифоли, поверх которого сразу же натирается таблеткой обыкновенного аспирина, что суть ацетилсалициловая кислота. Затем, сильно раскаленным паяльником, производят лужение поверхности оловянно-свинцовым припоем с равным содержанием этих металлов, аккуратно дозируя усилие давления жала на место обработки. Следом остатки флюса удаляют при помощи ацетона в несколько приёмов, чередуя с нагреванием. После такой обработки производят пайку обычным оловянным припоем, содержащим цинк.

Видите? Никаких загадок и заумностей, и таких хитростей не счесть. Так что дерзайте, пробуйте, приобщайтесь к знаниям, изучайте чужой опыт и приобретайте свой, всё получится, было бы желание.

Пайка при помощи флюса


Следующий способ пайки это пайка погружением. Есть два вида пайки погружением, пайка погружением в расплавленный припой и пайка погружением в расплавленный флюс (в соляную ванну).

Пайка погружением в расплавленный припой. Применение этого способа обычно ограничивается пайкой мелких деталей, а также проводов и металлических лент.

Пайка погружением в расплавленный флюс. При этом способе пайки требуется специальный металлический или керамический контейнер (ванна) для флюса. Для нагрева флюса и поддержания его в расплав-ленном состоянии применяются: внешний нагрев горелками, электрический нагрев специальными нагревателями, расположенными внутри ванны, и нагрев самого флюса за счет прохождения электрического тока через расплавленный флюс.

Другой способ пайки — пайка нагретым блоком. Для проведения этого процесса пайки необходимо нагреть блок до требуемой температуры, чтобы получить равномерный и достаточный нагрев паяемого сое-динения для обеспечения растекания припоя. При этом способе пайки припой размещают в виде колец, шайб, прокладок или в виде пасты у места пайки. Соответствующий флюс следует наносить совместно с припоем. При пайке деталей, сильно различающихся в поперечном сечении, их следует предварительно подогреть, чтобы обеспечить температуру, необходимую для процесса пайки.

Пайка заливкой — этот процесс пайки производится путем заливки расплавленного припоя в паяемое соединение. Соединяемые детали должны быть точно зафиксированы в специальных зажимах. Желательно предварительно подогревать детали, чтобы сократить время процесса пайки и свести к минимуму растрескивание их от напряжений, возникающих при тепловом ударе.

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

Читать еще:  Аппарат для пайки оптики

Наиболее широко применяются легкоплавкие припои. Рекомендации по их применению, на основании которых можно выбрать припой, даются в специализированных таблицах (пример ниже). Буквы ПОС в марке припоя означают припой оловянно-свинцовый, цифры — содержание олова в процентах (ПОС 61, ПОС 40). Для получения специальных свойств в состав оловянно-свинцовых припоев вводят сурьму, кад-мий, висмут и другие металлы. В качестве припоя обычно используют сплавы оловянно-свинцовые (Sn 90%, Pb 10% c t° пл. 220°C), оловянно-серебряные (Ag 72% с t° пл. 779 °C), медно-цинковые (Cu 48% Zn остальное с t° пл. 865 °C), галлиевые (t° пл.

50°С), висмутовые-сплав Вуда и сплав Розе (сплав Вуда — тяжёлый легкоплавкий сплав c t° пл. 68,5 °C, плотность 9720 кг/м?. Состав: олово-12,5%; свинец-25%; висмут-50%; кадмий-12,5%), (сплав Розе-Состав: олово 25%, свинец 25%, висмут 50%, Сплав Розе похож на сплав Вуда, но отличается от него меньшей токсичностью, так как не содержит кадмия. Используется в радиотехнике в качестве припоя ПОСВ-50 с t° пл. 96 °C) и т.д.

Пример определения марки припоя:

Марка припоя

Температура

Область применения

Лужение/пайка тонких спиральных пружин в измерительных приборах и других ответственных деталей из стали, меди, латуни, бронзы, когда не до-пустим или нежелателен высокий нагрев в зоне пайки. Пайка тонких (Ø 0,05 — 0,08 мм) обмоточных проводов, в том числе высокочастотных, выводов об-моток, радиоэлементов и микросхем, монтажных проводов в полихлорвиниловой изоляции, а также пайка в тех случаях, когда требуется повышенная механическая прочность и электропроводность.

Лужение и пайка механических деталей не ответственного назначения из меди и её сплавов, стали и железа.

Лужение и пайка при пониженных требованиях к прочности шва, деталей не ответственного назначения из меди и её сплавов, оцинкованного железа.

Пайка деталей из меди и её сплавов, не допускающих местного перегрева. Пайка полупроводниковых приборов.

Пайка плавких предохранителей.

Пайка тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов.

Пайка, когда требуется особо низкая температура плавления припоя.

Выбор флюса: Флюсы растворяют и удаляют оксиды и загрязнения с поверхности паяемого соеди-нения. Кроме того, во время пайки они защищают от окисления поверхность нагреваемого металла и рас-плавленный припой. Всё это способствует увеличению растекаемости припоя, а следовательно, улучшению качества пайки. Флюс выбирают в зависимости от свойств соединяемых пайкой металлов или сплавов и применяемого припоя, а также от способа пайки.

Остатки флюса, особенно активны, т.е. продукты его разложения нужно удалять сразу после пайки, так как они загрязняют места соединений и являются очагами коррозии.

Флюсы подбираются индивидуально для каждого технологического процесса пайки. Обычно, наиболее широко применяется флюс — флюсовая паста ФП-1. Данный флюс предназначен для высокотемпературной пайки меди, никеля, их сплавов, сталей, твердых сплавов. Является улучшенной заменой флюсов ПВ 200, ПВ 201, Ф100. Температура плавления 600/700°С. Температурный интервал активности 850 — 1200°С.

Для пайки стали применяются все обычные способа пайки. Наиболее широко используются пайка горелкой (ручная пайка), в печи и индукционная пайка. Остальные способы применяются в специальных случаях, для которых они уже опробованы и наиболее подходят. Малоуглеродистые и низколегированные стали с успехом подвергаются пайке. Процесс пайки обычно не представляет больших затруднений, хотя и зависит до некоторой степени от содержания углерода в этих сталях. Малоуглеродистые стали паяются легче всего. Обычно в качестве припоя для пайки углеродистых и низколегированных сталей применяются медно-цинковые сплавы. Пайку низколегированных сталей желательно осуществлять припоем, который можно применять при температурах пайки ниже температур закалки, т. е. при температурах, не превышающих критических температур для стали. В том случае, когда узел следует подвергать термической обработке после пайки, применяемый припой должен иметь температуру значительно выше температуры термической обработки во избежание повреждения соединения.

Для низкотемпературной пайки применяются также серебряные припои в зависимости от предназначения спаиваемых деталей.

Кроме того для проведения пайки изделий из разных материалов, с различными свойствами и для разных целей, применяются самые разнообразные припои, например такие как:

— припой Castolin 51T с флюсом AluTin 51T (для пайки соединений медь/алюминий/газовая горелка для пайки);

— припой Castolin 1827 с флюсом AluTin 51T (для пайки соединений медь/алюминий/газовая горелка для пайки);

— припой Castolin 190 c с флюсом 190 (для пайки соединений типа Al/Al, газовая горелка для пайки);

— припой Castolin RB 5246 (для пайки соединений типа Cu/Cu, газовая горелка для пайки);

— припой Castolin EcoBraz 38320F (офлюсованный) (для пайки соединений типа сталь/сталь и Cu/Сталь, газовая горелка для пайки); и т.д.
В ООО «Эльмаш» применяется следующее оборудование для проведения газовой ручной пайки и аппаратной индукционной пайки:

— Передвижной газовый пост ПГСП-10/12 (горючий газ пропан);

— Передвижной газовый пост ПГС-А10/К12 (горючий газ ацетилен);

— Приспособления и оснастка для проведения пайки в стационарных условиях и для пайки изделий раз-личной конфигурации;

— Высокочастотная индукционная нагревательная установка модель LH-15KW (данная высокочастотная индукционная нагревательная установка предназначена для нагрева, пайки, закалки и т. д. металлических изделий);

— Высокочастотный индукционный нагреватель ВЧ-15АВ (данная высокочастотная индукционная нагревательная установка предназначена для нагрева, пайки, закалки и т. д. металлических изделий).

Флюс для пайки

Разновидности состава флюса

В тех вариантах, когда осуществляется пайка деталей из меди, для равномерного распределения припоя по месту предполагаемого соединения, а также для очистки металлической поверхности от хлористого цинка, соляной и борной кислоты, грязи, пыли, применяют флюс. Благодаря этому появляется защита от молекул кислорода, находящихся в воздухе. В качестве флюса могут использоваться материалы, богатые воском, смолой, канифолью.

Очень важно верно подобрать флюс. Для этого нужно учесть типы металлического состава, припоев, температурного режима нагревания. Различают три основных вида флюсов.

Флюс надёжно предохраняет расплавленный металл от реакции с кислородом воздуха, поэтому такие соединения отличаются качественными швами. От того, что поверхность металла покрыта шлаками, кристаллизация проходит с повышенной скоростью. Следствием чего является отсутствие включений и пор. Единственным недостатком пайки с использования флюса это растекающаяся консистенция расплавленного металла.

Особенности паяльных соединений с применением флюса

Если сравнивать соединение медного материала с использованием флюса со сваркой вручную, то первый вариант увеличивает эффективность рабочего процесса в пятеро. Почему такое происходит? Когда применяется паяние с применением флюса, подача электротоков производится через электродный проволочный элемент на вылет.

При применении флюса допускается пользоваться более высокой плотностью сварочных токов. Благодаря этому не будет риска перегрева электродного элемента в вылете и отслойки обмазки. Если используются увеличенные сварочные токи, основной металл проплавляется на значительную глубину. Благодаря этому пайка производится без разделения утолщённых краёв.

Как подобрать флюс

Для того, чтобы верно подобрать вид флюса для того или иного случая, нужно принимать в расчёт несколько факторов. Если вы хотите избежать образования оксидной плёнки на шве, нужно контролировать температурные режимы припоя и металлического состава, они должны быть одинаковыми. Поэтому при выборе флюса нужно ориентироваться на вид припоя. Если температуры металлического и припойного состава одинаковы, то флюс может послужить температурным индикатором и позволит избежать повреждения деталей.

Флюсы могут быть трёх видов консистенции: паста, порошок, жидкость. Использование жидкого флюса практикуется при использовании мягкого припоя. Они могут храниться в тюбиках. Порошковый вариант иногда бывает неудобным в использовании. Паста наносится равномерно, удобно хранится, применяется без предварительной подготовки.

Слесарные работы

Токарные работы

Фрезерные работы

Факторы качественного флюса

  • Флюс должен создавать равномерное покрытие.
  • Плотность и вязкость должна соответствовать припою, который в итоге занимает место флюса.
  • Флюс должен полностью удалить оксидные соединения и не допустить их взаимодействия с материалом.
  • Химический состав флюса должен быть стабилен.
  • Во время процесса пайки шов должен хорошо просматриваться.
  • Флюс должен позволять производить вертикальные соединения.
  • После рабочего процесса загрязнения должны легко удаляться с поверхности.

После окончания работ необходимо убрать весь оставшийся флюс. Для этого применяются специальные растворы.

Принимаем заказы на любые виды слесарных работ:

  • сварка металлических деталей;
  • зачистка под покраску;
  • нарезка резьбы;
  • снятие заусенцев;
  • рихтовка;
  • сборка;
  • подгонка;
  • притирка;
  • пайка.
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector