Где взять олово для пайки - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Где взять олово для пайки

Олово для паяльных и лудильных работ

Олово – один из древнейших металлов, используемых человеком. Как указывает химическая энциклопедия, этот металл был известен еще за 6000 лет до н.э. Содержание олова в коре земли составляет 8×10-3 %.

Основные природные минералы – оловянный камень и оловянный колчедан. Первый имеет название касситерит. Название второго вида руды – станнин – основано на названии самого химического элемента (станнум).

В связи с популярностью метода использования металла для пайки, необходимостью производить разнообразный оловянный припой, выделять чистый металл для лужения, разработка руд приобрела промышленные масштабы.

Особенности металла

В природе постоянно присутствует 10 стабильных изотопов олова. Это большое количество. У других химических элементов количество стабильных изотопов несравнимо меньше. У атомов железа, например, существует 4 изотопа.

Напомним, что изотопами называются разновидности атомов, имеющих различное количество нейтронов в ядре, следовательно, различную атомную массу. Свойства изотопов подобны, тем не менее, они имеют некоторые отличия.

Олово – мягкий металл со свето-серебристой окраской, обладающий пластичностью, ковкостью, свойствами удобными для пайки.

Он имеет несколько кристаллических модификаций (кубическую, тетрагональную и ромбическую):

  1. Первая форма обозначается буквой α, называется серым оловом. Максимальная температура существования 14 ℃, свыше которой происходит процесс преобразования в следующую форму.
  2. Вторая форма обозначается буквой β, называется белым оловом. Максимальная температура существования 173 ℃, свыше которой происходит процесс преобразования в последнюю форму.
  3. Третья форма обозначается буквой γ, имеет температуру плавления почти 232 ℃.

При понижении температуры все преобразования медленно осуществляются в обратном порядке.

Применение для припоев

Олово в чистом виде теоретически могло бы использоваться при пайке благодаря хорошей смачивающей способности и электропроводности. Однако, при понижении температуры велика вероятность перехода одной формы металла в другую, хрупкую и нестойкую.

В результате пайка завершится образованием недолговечного соединения. Припои из чистого олова на практике не применяются.

Добавление других компонентов существенно увеличивает возможность получения долговечных швов.

Широкое распространение получили сплавы олова со свинцом, подходящие для пайки разных деталей. Многие из припоев имеют маркировку ПОС с указанием процентного содержания олова. Если в состав входит висмут, в буквосочетании появляется дополнительная буква В.

Известны именные составы для пайки, содержащие олово, свинец, висмут, иногда другие добавки в различных пропорциях. Примерами являются сплавы Вуда, Д, Арсе, Розе.

Группа оловянистых соединений со свинцом пригодна для лужения, пайки меди, медных и стальных сплавов. Все они имеют низкие температуры плавления, удобны для работы с обычным паяльником, всегда присутствуют в продаже.

Если вдруг пайку нужно проводить срочно, а припоя под руками нет, можно паяльником снять соединение со старых ненужных электроприборов. Масса эффективно послужит вам еще раз.

Смеси с содержанием кадмия, алюминия, цинка, висмута используют для пайки алюминиевых изделий, деталей из цветных сплавов. Образованию прочных швов способствует введение легирующих компонентов.

Свинцовые и бессвинцовые сплавы

Экологическая общественность с тревогой воспринимает информацию о разнообразии сфер применения припоев с токсичными металлами.

Проводится разъяснительная работа об опасности длительного контакта со свинцом, кадмием, висмутом при пайке. Разрабатываются и внедряются в практику альтернативные припойные сплавы, в которых удалось заменить вредные химические элементы безопасными.

Из бессвинцовых припоев большую область применения при пайке охватывают сплавы олова и меди. Эвтектическая смесь обеспечивает образование прочных швов на разных материалах, в соответствии со свойствами которых подбирается пропорция компонентов в расходном материале. Оловянно-медные припои имеют доступные цены, характеризуется экологической безопасностью.

Прекрасный результат дает пайка посредством оловянно-серебряных сплавов. Шов образуется прочный, термостойкий.

Материал не токсичен. Допустимо его применение даже при пайке систем подачи питьевой воды. Качества расходного материала позволяют использовать его в производственных нуждах, но желания лимитирует стоимость. Серебряный компонент заметно повышает цену.

Минимальное значение температуры плавления имеет сплав олова с галлием. Пайка с ним может проводиться при 20 ℃. Для таких работ привычное паяльное оборудование не потребуется.

Однако, галлий – дорогостоящий металл. Сфера его использования при пайке ограничивается целесообразностью повышенных финансовых затрат.

Иммерсионные покрытия

Пайка на печатных платах проводится после подготовки поверхности, которая может осуществляться разными способами.

Качественный результат обеспечивает иммерсия – нанесение тонкого слоя металла из раствора его солей.

Плату погружают в раствор, который должен содержать компонент с меньшей электроотрицательностью, чем основной материал.

Иммерсия – эффективный метод нанесения тончайшего слоя олова на поверхность платы, позволяющего благополучно в последующем проводить пайку.

Толщина покрытия не превышает 1 мкм. Метод имеет недостатки, которые заключаются в возможности образования интерметаллических включений и микроскопических нитевидных кристаллов.

Для того чтобы не ухудшить условия проведения последующей пайки предварительно проводят осаждение крупных кристаллов олова. Другим вариантом избежать неприятностей является нанесение тонкого слоя металлорганических веществ перед осаждением олова. Принятые меры позволяют успешно проводить пайку.

Иммерсионное покрытие образуется при размещении платы в растворе хлорида олова. Процесс можно простимулировать введением в водный раствор небольших количеств комплексообразователей, например, тиомочевины.

Пайку нужно проводить не позднее, чем через 2 недели после иммерсии. Иначе образовавшиеся интерметаллические соединения не позволят провести работу успешно.

Облегчить проведение пайки может добавка в раствор солей висмута. В результате иммерсионный слой будет содержать олово и висмут. Поверхность платы можно обработать консервирующим лаком.

Последующая пайка может проводиться непосредственно по лакированному слою. Если возникают особые обстоятельства, требующие очень ответственного проведения пайки, слой лака можно легко удалить спиртом.

Лужение

Известно, что многие металлы легко окисляются. Находясь на поверхности при контакте с воздухом в присутствии влаги, они превращаются в оксиды, затем гидроксиды, постепенно разрушаются.

Еще в давние времена научились защищать металлические изделия нанесением покрытий из стойких металлов. Для лужения олово и его сплавы в большинстве случаев применяли и используют по настоящее время.

Раньше лудили котлы, посуду для приготовления пищи. Сейчас для изготовления кухонной утвари применяют многие металлокерамические композиты, которые не ржавеют. Луженых котлов и кастрюль на рынке почти не бывает.

Постоянно покрывают слоем оловянных сплавов консервные банки. Иначе вместо консервов потребители смогли бы увидеть ржавую массу. Оловянные защитные покрытия применяют в радиоэлектронике. Пайка изделий на такой поверхности проходит без труда.

Существует несколько технологий лужения оловом. Покрытие можно формировать из расплава, раствора, мокрым способом или с применением гальванических ванн. При выборе метода ориентируются на размеры изделия, условия его эксплуатации, наличие производственных условий.

Марки мягких припоев и флюсов
для пайки паяльником

Для пайки паяльником применяется припой, а чтобы припой хорошо растекался по поверхности соединяемых пайкой деталей, используют вещество, которое называется флюс. В зависимости от металла деталей и их размеров, крепости и герметичности пайки необходимо выбирать определенную марку припоя и флюса. Информация в таблицах поможет Вам подобрать необходимый припой и флюс для пайки.

Марки мягких припоев для пайки паяльником

Основным компонентом при пайке электрическим паяльником является оловянно-свинцовый припой. Он выпускается в виде проволоки или трубки разных диаметров. Трубчатый припой внутри заполняется канифолью. Такой припой очень удобен при работе, так как не требует дополнительного брать на жало паяльника флюс.

Припой представляет собой сплав легкоплавких металлов. Как правило, в состав припоя входит олово. Можно паять и чистым оловом, но оно дорогое и поэтому в олово добавляют дешевый свинец. Олово является экологически чистым металлом и его можно применять в качестве припоя для пайки в чистом виде пищевой посуды и медицинских инструментов. Если согнуть или сжать трубочку из чистого олова, то она хрустит. Чем больше в составе припоя свинца, тем темнее поверхность припоя.

Припои маркируются буквами и цифрами. Например ПОС-61, что обозначает П – припой, О – оловянный, С – свинцовый, 61 – % содержания олова. ПОС-61 является самым распространенным, так как подходит для пайки в большинстве случаев. В народе ПОС-61 часто называют третник , так как в его составе третья часть свинца (Pb).

Припои бывают мягкие и твердые. Температура плавления мягких припоев ниже 450˚С. Твердые припои плавятся при нагреве свыше 450˚С и для пайки электрическим паяльником не используются.

Основные технические характеристики мягких припоев
для пайки электрическим паяльником

Марка припояСостав
% от общей массы
Температура плавления
˚С
Прочность
при растяжении кг/мм
Область применения
Сплав ВудаОлово – 12,5
Свинец – 25
Висмут – 50
Кадмий – 12,5
68,5Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву, для изготовления предохранителей, токсичен
Сплав
д Арсе
Олово – 6,9
Свинец – 45,1
Висмут – 45,3
79Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву, для изготовления предохранителей
ПОСВ-50
Сплав Розе
Олово – 25
Свинец – 25
Висмут – 50
94Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву
ПОСВ-33Олово – 33,4
Свинец – 33,3
Висмут – 33,3
130Для пайки деталей из меди, латуни, константана с герметичным швом
ПОС-61 (третник)Олово – 61
Свинец – 39
1904,3Для пайки и лужения токоведущих частей из меди, латуни и бронзы с герметичным швом
ПОС-61МОлово – 61
Свинец – 37
Медь – 2
1924,5Для лужения и пайки тонких медных проводов и печатных проводников
ПОС-90Олово – 90
Свинец – 10
2204,9Для лужения и пайки посуды для пищи и медицинских инструментов
ПОС-40Олово – 40
Свинец – 60
2383,8Для лужения и пайки контактных поверхностей в радиоаппаратуре и деталей из оцинкованной стали
ПОС-30Олово – 30
Свинец – 70
2663,2Для лужения и пайки деталей из меди, ее сплавов и стали
ПОС-10Олово – 10
Свинец – 90
2993,2Для лужения и пайки контактных поверхностей в радиоаппаратуре
Авиа – 1Олово – 55
Цинк – 25
Кадмий – 20
200Для пайки тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов, токсичен
Авиа – 2Олово – 40
Цинк – 25
Кадмий – 20
Алюминий – 15
250Для пайки тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов, токсичен

Удельное электрическое сопротивление оловянно-свинцового припоя (проводимость) составляет 0,1-0,2 Ом/метр, алюминия 0,0271, а меди 0,0175. Как видите, припой проводит ток в десять раз хуже, чем медь или алюминий.

Наиболее распространенным припоем является ПОС-61, его еще называют третник. Он отлично подходит для пайки и лужения токоведущих частей из меди, латуни и бронзы с герметичным швом и не дорогой. Подходит практически для всех случаев пайки в быту.

Флюс для пайки паяльником

Флюс это вспомогательное вещество, необходимое для освобождения поверхностей спаиваемых деталей от окислов и лучшему растеканию припоя по поверхности металла при пайке. Без применения флюса выполнить паяльником качественную пайку практически не возможно.

Читайте также:  Как паять медь паяльником

При приготовлении наиболее популярных флюсов для пайки электрическим паяльником, применяется канифоль. Ее получают из древесины деревьев хвойных пород, в основном сосны. При температуре около 50°С канифоль размягчается, а при 250°С начинает кипеть.

Канифоль не устойчива к воздействию атмосферной влаги – гидролизуется. Она состоит на 85-90% из абиетиновой кислоты. Если не удалить остатки канифоли после пайки то происходит окисление места пайки. Многие этого не знают и считают, что канифоль для металла безвредна. Кроме того, впитывая воду из атмосферы, канифоль увеличивает свою проводимость и может нарушать работу электронных устройств, особенно высоковольтных их цепей.

Популярные флюсы для пайки электрическим паяльником

Наименование флюсаСостав
% от общего объема
Область применения флюсаСпособ приготовления флюсаУдаление остатков флюса
Канифольные не активные флюсы
Канифоль светлаяКанифоль светлая – 100Пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоямиГотов к использованиюСпиртом или ацетоном, кистью
Спирто – канифольныйКанифоль – 20
Спирт – 80
Пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями в труднодоступных местахРастворить в этиловом спирте порошок канифоли
Глицерино – канифольныйКанифоль – 6
Глицерин -14
Спирт – 80
Герметичная пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями в труднодоступных местахРастворить в этиловом спирте порошок канифоли, затем добавить глицерин
Канифольные активные флюсы
Канифольный хлористо-цинковыйКанифоль – 24
Хлористый цинк – 1
Спирт – 75
Пайка цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металловРастворить в этиловом спирте смешанные порошки канифоли и хлористого цинкаАцетоном, кистью
Канифольный хлористо-цинковый
(флюс паста)
Канифоль – 16
Хлористый цинк – 4
Вазелин – 80
Пайка повышенной прочности цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металловСмешать порошки канифоли и хлористого цинка с техническим вазелином
Кислотные активные флюсы.
Хлористо-цинковыйХлористый цинк – 25
Соляная кислота – 1
Вода – 75
Пайка деталей из чёрных и цветных металловКислоту медленно вливают в посуду до ¾ ее высоты с кусочками цинка, когда перестанут выделения пузырьки водорода, флюс готовПромывка водой или раствором питьевой соды в воде, кистью
Канифоль – 16
Хлористый цинк – 4
Вазелин – 80
Флюс паста. Пайка повышенной прочности цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металловСмешать порошки канифоли и хлористого цинка с техническим вазелином
Канифоль – 24
Хлористый цинк – 1
Спирт – 75
Пайка цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металловРастворить в этиловом спирте смешанные порошки канифоли и хлористого цинка
ФИМОртофосфорная кислота (плотность 1,7) – 16
Спирит этиловый – 1,6
Вода – остальное
Пайка меди, серебра, константана, платины, нержавеющей стали, черных и других металловКислоту медленно вливают в посуду и затем добавляют спиртПромывка водой, кистью

Флюс на основе спирта и растворителей требуется хранить в герметичной таре, иначе жидкость быстро испарится. Очень удобна для этих целей бутылочка от маникюрного лака. Всегда и кисточка под рукой, которой удобно наносить флюс на место пайки. Такую бутылочку практически в любом доме можно найти. Еще ее достоинство, кисточка и закрутка не растворяются спиртом и растворителем. Перед наполнением флюсом обязательно нужно тщательно вымыть бутылочку и кисточку от лака. Если лак сильно застыл, то налить ацетона и оставить. Через время лак растворится.

В бутылочке я и приготавливаю спирто-канифольный флюс. Сначала через воронку из бумаги насыпаю порошок канифоли и затем заливаю спиртом. Легко налить спирт в узкое горлышко бутылочки, если прикоснуться горлышком бутылки со спиртом к кисточке, предварительно смоченной в спирте. Лить нужно очень медленно и ни одной капли не прольете. Со временем спирт испаряется и флюс становится густым. Тогда нужно его разбавить спиртом до требуемой консистенции.

В качестве флюса я часто использую не документированный флюс аспирин (ацетил салициловая кислота), который применяют в качестве лекарства. С помощью его, можно без предварительной подготовки, залудить медные и стальные поверхности. На основе аспирина легко готовится и жидкий флюс для пайки паяльником, достаточно таблетку растворить в небольшом количестве спирта, ацетона или воды.

Паяльные пасты (тиноль) для пайки

Паяльная паста (тиноль) представляет собой композицию из припоя и флюса. Паста не заменима при пайке паяльником в труднодоступных местах, и при монтаже бескорпусных радиодеталей. Паста наносится лопаткой в нужном количестве на место пайки и затем прогревается электрическим паяльником. Получается красивая и качественная пайка. Особенно удобно ее применение при отсутствии опыта работы с паяльником.

Пасту можно изготовить самостоятельно. Для этого нужно выбрать марку припоя, подходящего для пайки требуемого металла. Далее напильником с крупной насечкой напилить из прутка опилок. Затем в подобранный из таблицы жидкий флюс для пайки добавлять, перемешивая опилки до получения состава пастообразного состояния. Хранить пасту нужно в герметичной упаковке. Срок хранения пасты не более полгода, так как опилки припоя со временем окисляются.

Удаление олова

Удаление олова с платы

Существует множество составов растворов по удалению сплавов олова-свинец с поверхности меди. В данной статье мы рассмотрим несколько из них и опишем плюсы и минусы каждого.

Хочу сделать акцент на то, тестирование рассматриваемых рецептов растворов было произведено только на химически осажденном покрытии. Пригодность растворов в качестве смывки и растворения припоя с печатной платы, я не проверял.

Раствор на основе уксуса

Одним из растворов, упоминаемых в интернете, является уксусный раствор с добавлением хлорного железа и медного купороса.

Состав раствора:

Хлорное железо – 90 гр
Сернокислая медь – 145 гр
Уксусная кислота (70%) – 175 гр (160 мл)
Вода – до объема 1 литр
Температура раствора 20 – 35 градусов

Готовится раствор следующим образом, в 500 мл воды растворяется медный купорос, затем хлорное железо. В этот раствор приливается уксусная кислота (70%) и затем объем раствора доводится до 1 литра дистиллированной водой.

Как выглядит сам раствор и тест химически залуженной полоски текстолита.

Тест еще одного образца.

Плюсом данного раствора травления является быстрота снятия покрытия олово свинец, минусом является не селективность к меди (травит медь). Нужно следить за процессом, чтобы не стравить случайно много меди с поверхности печатной платы, на фото видны протравы.

Данная статья опубликована на сайте whoby.ru. Постоянная ссылка на эту статью находится по этому адресу http://whoby.ru/page/udalenie-olova

Читайте статьи на сайте первоисточнике, не поддерживайте воров.

Раствор на основе соляной кислоты

Существует еще такой рецепт раствора для снятия покрытия олово-свинец.

Состав раствора:

Соляная кислота – 350 гр (295 мл)
Хлористый никель – 90 гр
Вода – до объема 1 литр
Температура раствора 20 – 50 градусов

Заявленная скорость стравливания 10 мкм/мин.

Чтобы приготовить данный состав, нужно взять 700 мл дистиллированной воды, добавить в нее 295 мл концентрированной соляной кислоты (плотность 1,19 гр/см3), затем растворить 90 гр хлористого никеля.

Но у нас нет концентрированной соляной кислоты, что делать. Идем в магазин, покупаем подобное средство с содержанием соляной кислоты.

Наливаем в емкость 100 мл средства и пробуем снять олово.

Ни чего не получается, концентрация соляной кислоты явно низка для данной процедуры. Взвешиваем 7 грамм хлорида никеля.

Добавляем к раствору соляной кислоты и пробуем еще раз протравить оловянное покрытие. Опять ни чего не получилось даже с хлоридом никеля.

Греем получившийся раствор (можно в микроволновке) до 70 – 90 градусов и пробуем еще раз. Как только опускаем пробный образец в раствор, то сразу замечаем выделение водорода, это говорит о том, что процесс травления олова пошел. Через 5 минут слой химического олова стравивлся с платы полностью.

Плюсом данного раствора является то, что он не подъедает медную поверхность и работать можно этим раствором при комнатной температуре (это при условии, что использовалась концентрированная соляная кислота при приготовлении). Минусом является наличие концентрированной соляной кислоты, которая является прекурсором и купить ее просто так нельзя. Если использовать кислото-содержащее средство, то раствор придется греть, иначе травления не будет из за слабой концентрации кислоты.

Раствор на основе серной кислоты

Данный раствор хоть и позиционируется как на серке, но в итоге реакции компонентов получается азотная кислота, в присутствии которой собственно и происходит травление сплава олово-свинец.

Состав раствора:

Серная кислота – 450 гр
Сернокислая медь – 3 гр
Азотнокислый аммоний (аммиачная селитра) – 45 гр
Вода – до объема 1 литр
Температура раствора 50 – 60 градусов

Заявленная скорость стравливания 10 мкм/мин.

В 100 мл воды разводим медный купорос и нитрат аммония (аммиачную селитру), затем добавляем туда аккумуляторный электролит плотностью 1.27 гр/см3 до объема 1 литр.

Плюсом данного раствора является доступность реактивов. Минусом является не селективность к меди, травит быстро ее.

Я бы наверно этот рецепт отнес не к снятию олова, а травлению меди. Образец текстолита стравился в этом растворе за 10 минут при комнатной температуре начисто. Надо будет протестировать потом на платах качество травления.

Растворы на основе азотной кислоты

1. Раствор с нитратом железа (2) Fe(NO3)2

Рецепт раствора:

Азотная кислота – 200 мл
Нитрат железа(2) Fe(NO3)2·6H2O – светло-зелёные кристаллы – 80 гр
Вода – до объема 1 литр

– Растворить свинец в азотной кислоте ( осторожно, бурная реакция по мере нагревания. ) .

– Растворить железо в серной кислоте (аккумуляторный электролит).

– Вливать нитрат свинца в раствор сульфата железа до прекращения выпадания осадка. В осадок упадет сульфат свинца (он не нужен), в растворе зеленоватого цвета, останется нитрат железа Fe(NO3)2.

Еще несколько фоток других опытов.

Плюсом данного рецепта является быстрое травление оловянного покрытия. Медь подтравливает, но не быстро. Минусом является изготовление нитрата железа 2, для которого используется свинец. Очень не рекомендую связываться с этим металлом и при растворении в азотной кислоте, нужно быть осторожным и не нанюхаться парами реакции. Если есть возможность приобретения готового нитрат железа 2 (светло-зеленые кристаллы), то лучше купите.

2. Раствор с карбамидом (мочевиной)

Рецепт раствора:

Азотная кислота – 300 мл
Карбамид (мочевина) – 50 гр
Вода – 1 литр

Приготовление раствора. Берем 700 мл воды, растворяем в ней 50 грамм мочевины и после полного ее растворения добавляем туда 300 мл азотной кислоты.

Кинул тестовый кусочек текстолита в этот раствор, через некоторое время пошла реакция. В течении 5 минут химическое покрытие олово-свинец полностью удалилось с поверхности.

Плюсом данного рецепта является быстрое травление оловянного покрытия. Минус, медь слегка подтравливает (но можно и пренебречь).

Читайте также:  Флюс для пайки эмалированных проводов

3. Раствор с нитратом железа (3) Fe(NO3)3

Рецепт раствора:

Азотная кислота – 400 мл
Железо – 100 гр (с избытком)
Карбамид (мочевина) – 50 гр
Вода – 800 мл
Температура 20 – 30 градусов

Обязан предупредить, чтобы описание процесса и показанное фото, не ввели в заблуждение.

Готовим так, в 800 мл воды растворяем 200 мл азотки, кидаем туда железо (болты, гайки, гвозди). Процедуру растворения железа в азотке советую проводить на улице или под вентиляцией. После растворения железа (прекращения реакции, примерно через сутки), извлекаем железо из раствора.

Далее добавляем туда 200 мл азотки и хорошо перемешиваем. Затем добавляем туда 50 грамм мочевины (карбамид). Внимание, добавлять нужно понемногу, так как в процессе реакции выделяется углекислый газ и идет активное шипение, из за которого все содержимое емкости может вылиться наружу.

Опускаем в раствор травления тестовый образец текстолита покрытый химическим нанесенным покрытием олово-свинец. буквально через минуту от оловянного покрытия не осталось и следа.

Плюсом данного раствора является большая скорость травления, медь практически не трогает даже при длительном нахождении платки в растворе. Минусов не замечено.

Какой рецепт по удалению покрытия олова-свинец лучший

Из всех рецептов мне больше понравился самый последний раствор с нитратом железа 3 и мочевиной. Травит быстро, медь практически не трогает. Но это только мое личное мнение и ни кому не хочу его навязывать.

Пробуйте, экспериментируйте, задавайте вопросы в комментариях.

Всем чистых дорожек.

Статью написал: Admin Whoby.Ru

Если вам понравилась статья, нажмите на кнопку нужной социальной сети расположенной ниже. Этим действием вы добавите анонс статьи к себе на страницу. Это очень поможет в развитии сайта.

Как сделать олово в домашних условиях? Пошаговый процесс литья

Сегодня олово — привычный металл. Однако в 16-17 веках оно было довольно редким и ценным, поэтому Россия покупала его в других странах. Олово использовалось для покрытия железных изделий для предохранения их от ржавчины. Из этого металла русскими умельцами создавалась посуда с рельефными узорами, поскольку мягкое, податливое олово легко поддавалось обработке резцом. После отлива изделия мастер декорировал его затейливым орнаментом или гравированной надписью. Сегодня Московский Исторический музей имеет различные образцы посуды из олова, которая сохранилась с давних времён.

Кратко о податливом олове

Металлическое олово имеет такую структуру кристаллов, что при его сгибании кристаллы металла хрустят в результате трения друг о друга. Этот хруст является отличительным признаком чистого олова от его сплавов, которые при изгибе звуков не издают.

Наносить разные декоративные покрытия на основе олова или какого-либо сплава, сделанного из него, возможно и в домашних условиях. При этом может возникнуть вопрос, как сделать олово самостоятельно? Добывается оно с помощью электрохимических способов травления с использованием раствора электролита, который потребуется изготовить своими руками, применив для этого чистое олово и его соли.

Умельцы могут получать олово в домашних условиях следующими способами:

  • Использовать химические реакции для получения окиси олова с последующей его плавкой в тигле. В результате этого выделится чистое олово.
  • Получить хлорид олова, а далее с помощью электролиза банок из-под консервов с электролитом на основе имеющегося хлорида выделить олово.

Как получить хлорное олово в домашних условиях?

Более простым и дешевым методом получения хлорида олова является применение оловянно-свинцового припоя.

  1. Необходимо взять концентрированную соляную кислоту, довести её до кипения и растворить в ней припой.
  2. Следующий шаг — сильное охлаждение раствора, в процессе которого в нём будет наблюдаться выпадение осадка хлорида свинца.
  3. Полученный осадок фильтруют с декантацией, и на основе отфильтрованного раствора готовится электролит (который является практически чистым хлоридом олова с незначительным количеством примеси).
  4. Из-за быстрого окисления хлористого олова применение полученного раствора должно быть незамедлительным.

Видео о том, как получить хлорное олово в домашних условиях

Как получить чистое олово в домашних условиях?

Для того чтобы сделать электролит, необходимо взять небольшую порцию хлорида олова для затравки. Позже, после выделения, появится возможность приготовления более чистого раствора хлорида. Для этого потребуется взять царскую водку или соляную кислоту и растворить металл. В 7% раствор SnCl2 (хлорид олова) влить, постоянно помешивая, щелочной раствор (9-10%), в результате чего будет наблюдаться образование и выпадение белого осадка — гидроксида олова. Перемешивать раствор необходимо до тех пор, пока он не станет полностью прозрачным, что будет указывать на готовность электролита.

Как сделать олово в домашних условиях? Для этого потребуется консервная банка довольно большого размера (3-5 литров) и крышка из диэлектрического материала. Банки имеют луженную внутреннюю поверхность — то есть, слой олова, защищающий саму железную банку от окисления, а пищевой продукт, находящийся в ней — от порчи. Поэтому возможно извлечение олова из банок для повторного его использования. С банки требуется снять наклейку и удалить с неё загрязнения, для чего нужно прокипятить её в крепком содовом растворе в течение 30 минут. Далее делается следующее:

  1. В центр банки помещается угольный катод.
  2. К корпусу банки подключить анод.
  3. Залить электролит и подключить питание (4В). Для этого можно взять несколько последовательно соединённых батареек или аккумулятор.
  4. Чтобы увеличить количество получаемого олова, нарежьте несколько старых банок из-под консервов на части и засыпьте их в электролизер. При этом необходимо предотвратить их контакт с катодом. В одной консервной банке среднего размера содержится 0,5 г олова.
  5. Результат опыта — выделение на катоде губчатого олова. Его требуется собрать и переплавить в тигле в металл характерного серебристого цвета. Почему олово можно расплавить в домашних условиях? Потому что оно имеет температуру плавления 239˚C, а железо, для сравнения — 1538, 85 ˚C.

Видео о литье из олова в домашних условиях

Литьё из олова в домашних условиях

Изготавливать мелкие фигурки и изделия из олова в домашних условиях сегодня не только интересно, но и довольно прибыльно. Ведь многие коллекционеры за оловянного солдатика, модель военной техники или просто сувенир готовы заплатить немалые деньги. Художники-любители, желающие научиться отливать детали, используют для этого, как правило, олово, поскольку оно имеет следующие положительные качества:

  • Привлекательный красивый цвет, похожий на цвет серебра.
  • Олово технологично, имеет низкую температуру плавления.
  • Пластично, легко гравируется и чеканится, «лепится» паяльником.

Умелый мастер, используя нехитрое оборудование, способен превратить небольшой серебристый слиток в прекрасную скульптуру, фонарик, подсвечник, ларец, медаль, брошь, браслет, запонку и многое другое. Кроме того, из олова создаются ажурные и рельефные пластины для украшения шкатулок, декорирования дверных петель, ручек, замочных скважин. Как происходит литьё олова в домашних условиях? Этот процесс состоит из следующих этапов и особенностей:

  1. Производство будущих изделий начинается с создания цветных эскизов на листе бумаги.
  2. После берётся полимерная глина и из неё готовится фигурка для создания формы. При этом каждую мельчайшую деталь наносят стеком и тоненьким шилом.
  3. Изготовление формы — самый ответственный этап. Она должна иметь идеальный разъём. Это необходимо для лёгкого и безопасного извлечения отливки. Как правило, формы для литья делают разборные, состоящие из 2-х частей.
  4. Наиболее оптимальный материал для формы — гипс или силикон, но для того чтобы сделать силиконовую форму, необходимо затратить гораздо больше материала и времени.
  5. Кроме того, в магазинах продаются специальные герметики, которые заливаются на модели, они застывают и, таким образом, получают многоразовые формы для заливок.

  1. В тех случаях, когда в будущем изделии будет присутствовать множество мелких деталей, форма изготавливается с вкладышем.
  2. Большую роль играет размер канала в форме, через который в неё заливается металл. Чем оно меньше, тем медленнее заполняется форма, при этом существует опасность быстрого остывания металла, что может привести к образованию полостей.
  3. Отливая деталь, две половины формы следует сложить вместе и поместить между фанерным листом толщиной около 12 миллиметров. Затем их нужно стянуть тугой резинкой.
  4. После подготовки формы разогревается металл. Готовность сплава к заливке определяется по образованию желтоватой плёнки. Если же металл перегреть, то плёнка приобретёт синий или фиолетовый оттенок.
  5. Заливка металла в форму должна обязательно производиться тонкой струйкой, при этом следует немного постукивать по форме, предотвращая, таким образом, задержку в ней воздуха. Необходимо при этом помнить о правилах безопасной работы с разогретыми сплавами.
  6. После того как форма будет залита металлом, требуется оставить её на некоторое время для остывания и затвердевания сплава внутри неё.
  7. Затем форма открывается, и из неё аккуратно, щипцами извлекается готовое изделие. Как правило, на первом изделии всегда бывают дефекты. Поэтому фигурка дополнительно обрабатывается — удаляются облои (металл, который затёк в швы между двух частей формы). Их счищают с помощью таких инструментов, как скальпель или шабер.
  8. Далее швы шлифуются довольно мелкой наждачной бумагой. При изготовлении сложных фигурок и изделий, отливающихся отдельными частями, эти части соединяются паяльником.

  1. Для того чтобы приклеить мелкие детали, используется эпоксидный клей. Места, в которых детали спаивались и склеивались, тщательно и аккуратно шлифуются.
  2. Затем следует приготовить крепкий раствор соды и помыть в нём готовую фигурку тоненькой щеточкой, чтобы удалить флюс.
  3. При необходимости готовое изделие раскрашивается акриловыми красками.

Успешно овладев этим увлекательным старинным ремеслом, умелый мастер получит возможность не только заниматься любимым делом, но и зарабатывать неплохие деньги. К тому же, это будет отличным подарком на 10 лет свадьбы (оловянную годовщину).

А Вы задумывались над тем, как получить олово в домашних условиях? Получилось ли у Вас? Расскажите об этом в комментариях.

Особенности пайки латуни в домашних условиях: припой и оборудование

Пайка латуни – востребованная технология, отличающаяся универсальностью подхода. В качестве рабочего инструмента можно использовать как паяльник, так и газовую горелку. Процесс не отличается особой сложностью и строгими требованиями. Изучив особенности технологии соединение латунных изделий можно выполнить даже в домашних условиях.

Суть технологии и ее особенности

В первую очередь необходимо ознакомится с особенностями процедуры пайки. Данная технология, в качестве способа создания неразъемных соединений, не столь популярна, как сварка, поскольку показатель прочности у пайки несколько ниже.

Образование шва происходит при расплавлении присадочного материала, который называется припоем. После кристаллизации застывший состав надежно соединяет заготовки.

Отличительной особенностью пайки является подход воздействие на рабочую поверхность. При выборе припоя главным показателем является температура плавления, которая должна быть ниже, чем у основного металла. Он не меняет своего агрегатного состояния, свойства остаются неизменными. Это позволяет соединять заготовки с разнородным составом.

Читайте также:  Какой паяльник выбрать для пайки проводов

В этом и заключается разница между сваркой и пайкой. При проведении работ, в состав сварочной ванны входят основной металл и присадочный материал. Вместе они формируют шов, что неизменно отражается на качестве металла, который подвергся температурному воздействию. Недаром при строительстве ленточного фундамента каркас крепят с помощью проволоки, а не сварки. Пайка не влияет на параметры основного металла, чем выгодно отличается от прочих технологий соединения.

Выделим основные особенности пайки:

  • в качестве присадочного материала используют припой;
  • соединяемые изделия не плавятся;
  • материалы не взаимодействуют друг с другом;
  • походит для соединения миниатюрных элементов.

Метод широко востребован в сфере высоких технологий, благодаря низкому температурному воздействию на поверхность, что является основным показателем для чувствительных к колебаниям температур компонентов плат и электронных схем. Требования к качеству работ изложены в ГОСТе 17325-79.

Виды латуни

Существует два типа латуни, отличающиеся химическим составом:

  1. Двойная. Как следует из названия, сплав состоит из двух элементов – цинка и меди в различных пропорциях. Причем цинк играет роль легирующего элемента. Согласно техническим требованиям, такие составы имеют специальную маркировку, указывающую на тип сплава и процентное соотношение элементов. Например, Л 63 является двухкомпонентным составом, с массовой долей меди 63 %. Содержание цинка не превышает 37 %.
  2. Многокомпонентная. Специальные составы, содержащие множество примесей, состав которых зависит от области применения. К таким сплавам очень трудно подобрать оптимальный латунный припой, особенно не зная точного соотношения химических элементов в составе.

Флюсы

Грамотный выбор флюса – залог качественного соединения. Он очищает поверхность от следов масла, грязи и оксидов и подготавливает ее к пайке. Ввиду особенностей рассматриваемого материала, использовать нейтральные составы на основе спирта и канифоли нецелесообразно. Специалисты рекомендуют применять активный флюс для эффективного удаления оксидной пленки.

Важным фактором является химический состав сплава. Для классического двухкомпонентного материала Л 63 достаточно использовать раствор хлорида цинка в борной кислоте. Для многокомпонентных сплавов лучше приобрести универсальный флюс для работы с латунью – ПВ 209 и ПВ 209Х. При выборе готового состава следует внимательно изучить инструкцию, с рекомендациями по эксплуатации.

Припой

Начинающие мастера не знают, какой припой для латуни выбрать, для достижения наилучших результатов.

Рассмотрим основные марки:

  1. Для пайки латуни и меди специалисты рекомендуют использовать припои медно-цинковой группы. При выборе следует обращать внимание на температуру плавления. Например, для ПМЦ-48 она составляет 880 Сº.
  2. Медно-фосфорные припои группы МФ отличаются доступной ценой. Эксплуатационные характеристики несколько ниже, чем у составов с добавлением серебра.
  3. Группа серебряных припоев ПСр относится к твердым сортам. Полученное соединение отличается высокой устойчивостью к механическим и вибрационным нагрузкам.

При пайке стали латунью используют сплав марки Л-63, который зарекомендовал себя лучше всего. Форма выпуска – проволока латунная для пайки. Его применяют исключительно для работы с твердоплавкими материалами.

Заслуживают внимания латунные припои с флюсом. Их стоимость выше, чем у классических составов, однако цена компенсируется удобством в применении и снижении количества брака в работе.

Приготовление своими руками

Многие мастера предпочитают готовить припой своими руками в домашних условиях. Лучше всего себя зарекомендовала смесь из двух частей серебра и одной части меди.

После проведения замеров, металл расплавляют в тигле и путем перемешивания добиваются получения однородной массы. Охлаждение проходит в холодной воде.

Готовому припою придается нужная форма, после чего производят зачистку с помощью крупного напильника.

Паяльником

Основная сложность работы с латунью, в отличие от пайки прочих цветных металлов горелкой или паяльником, заключается в оксидной пленке, которая образуется в процессе испарения цинка после нагрева латуни.

Для пайки данного сплава с помощью паяльника, необходим качественный аппарат, мощностью не менее 1000 Вт. Такое требование связано с высокой температурой плавления латуни и используемых припоев. Исключение составляют медные латунные сплавы, температура плавления которых гораздо ниже.

Наилучшим выбором считается паяльная станция, с функцией регулировки температурных параметров. Использование такого оборудование позволяет с легкостью подобрать оптимальные параметры работы без риска перегрева поверхности.

Использование горелки

Для пайки латуни можно использовать газовую горелку. Особые требования предъявляют к размещению заготовки – ее необходимо поместить на поверхность из жаропрочного материала.

Подготовительный этап не отличается от аналогичной процедуры перед пайкой электрическим паяльником.

Процесс начинают с постепенного нагрева поверхности, с целью увеличения смачивающих свойств припоя. После этого заготовку прогревают до рабочих параметров, достижение которых характеризуется появлением характерного красного оттенка на поверхности.

Использование горючего газа не имеет особых преимуществ перед электрическими источниками питания.

Этапы проведения работ

Пошаговая инструкция процесса пайки латуни в домашних условиях имеет следующий вид:

  1. Очистка и обезжиривание места соединения.
  2. Обработка поверхности флюсом.
  3. После завершения подготовительных процедур в зону нагрева вносим припой, измельченный до состояния стружки.
  4. Начинаем постепенный прогрев поверхности. Важно, чтобы пламя постоянно перемещалось, во избежание перегревов.
  5. После формирования шва прекращаем обработку заготовку и ждем остывания в естественных условиях.
  6. Смываем остатки флюса.

Качественные характеристики шва зависят от правильности выбора расходных и присадочных материалов, а также соблюдения требований к технологическому процессу.

Заключение

Для получения качественного соединения необходимо определить состав латуни. На основании полученных данных подбирает флюс и припой для проведения пайки. Работы можно выполнять как электрическим паяльником, так и газовой горелкой.

Как использовать припой для пайки?

Лучший припой для пайки металлов – это чистое олово. Но на практике применяется сплав, в котором основой выступает олово и добавляется свинец. Подобные припои можно встретить в продаже, причем марок у них немало. При желании его можно изготовить самостоятельно, если имеются в наличии все нужные ингредиенты. Припой из олова и свинца обозначается тремя буквами – ПОС, после которых идет число. Наиболее популярные марки – ПОС-60 и ПОС-40. Цифры – это процентное содержание свинца в смеси. Такими припоями проводится пайка как латуни, так и радиоэлементов и медных проводов.

Схема пайки твердым припоем.

Как выбрать припой и его разновидности?

Перед началом работ обратите внимание на следующие нюансы:

  1. Какие металлы требуется паять?
  2. Какой способ пайки вы намерены использовать?
  3. Размер соединяемых элементов и их механическая прочность.
  4. Ограничения по температуре.
  5. Устойчивость соединяемых элементов к коррозии.

Обратите внимание на то, что температура плавления припоя, используемого при пайке, должна выбираться, исходя из диаметра проводов. Чем толще провод, тем выше температура плавления. Для тонких допускается применять припои с наименьшей температурой.

Типы припоев для проведения пайки

Марки и свойства припоев.

Все виды можно разделить на три огромные подгруппы:

  1. Сверхлегкоплавкие.
  2. Легкоплавкие.
  3. Тугоплавкие.

Последние не используются радиолюбителями, электрики их тоже нечасто применяют. Причина – температура плавления таких припоев 500 градусов и выше, не каждый специалист обладает оборудованием, которое способно обеспечить такой нагрев. Но преимущество сразу заметно: прочность у пайки очень высокая, соединяемые детали могут выдержать большие механические нагрузки. Для пайки полупроводниковых элементов такие припои не подходят. Проводить работы с серебряным припоем тоже необходимо при высокой температуре. С его помощью проводится пайка не только меди, но и стали, чугуна, никеля и его сплавов.

А вот радиолюбители используют легкоплавкие припои. У них температура плавления редко достигает 400 градусов. Вот только прочность у них не очень высокая. Но для пайки проводов и радиоэлементов ее достаточно. Одним из популярных припоев является марка ПОС-61, в котором олова около 38%, свинца 61%, а остальное – это присадки, улучшающие свойства смеси. Сверхлегкоплавкие тоже применяются радиолюбителями. Кадмий и висмут в них встречаются нередко, за счет чего температура плавления едва доходит до ста градусов. Идеально подходит такой припой только для пайки мелких радиоэлементов и кристаллов, так как выдерживает очень маленькие нагрузки.

Изготовление припоя своими руками

Чтобы сделать припой для пайки в домашних условиях, вам потребуется наличие следующих ингредиентов:

Еще нужны такие инструменты:

Материалы и инструменты для пайки латуни.

  1. Керамические формы (можно из гипса или жести).
  2. Стальная ложка.
  3. Стальная палочка.
  4. Емкость (желательно сталь).

Не забывайте о том, что работаете со свинцом – одним из опасных металлов. Надевайте очки и респиратор, помещение проветривайте. Для удобства наденьте перчатки, чтобы не получить ожог. Над газовой горелкой в емкости расплавьте свинец и олово, заранее взвесив их на весах и добившись нужной пропорции. При помощи ложки из стали снимите «навар» – шлак на поверхности. И, размешав стальной палочкой, чтобы металлы соединились равномерно, вылейте расплав в формы. Все, припой для пайки медных проводов и радиоэлементов готов, можно приступать к проведению монтажных работ. Не забудьте проветрить помещение.

Как правильно паять латунь?

С радиолюбительскими припоями все предельно понятно, но ведь иногда требуется и более массивные детали паять. Особенно сложно работать с латунными элементами, так как при пайке образуется на металле оксидная пленка. А еще испаряется цинк во время прогрева, так как латунь содержит большое количество этого металла. Выход один – нужно проводить пайку при низкой температуре, используя припой из олова и свинца. Но необходимо применять флюс, наиболее распространенным является из канифоли и спирта.

Чтобы спаять латунь марки Л-63, вам необходимо применить флюс, в состав которого входит потная кислота и хлористый цинк. Механической прочности очень высокой не добиться. Если сравнивать с пайкой меди, то прочность у латуни окажется вдвое меньшей. Во многом это связано с тем, что швы имеют пористую структуру. Причем поры образуются при любом способе пайки, как под высокой температурой, так и под низкой. Нередко применяется пайка латуни в газовой среде (при условии, что перед началом работ было проведено флюсование). Допускается не использовать флюс, если на поверхности латуни имеется слой никеля или меди.

В соляной ванне при температуре 850 градусов можно проводить пайку латунных элементов. Главное – в соляной раствор добавить немного флюса, в составе которого присутствует фторобат калия. Флюса должно быть примерно 4-5% от общей массы соляного раствора. Необходим флюс для того, чтобы припой как можно лучше проникал в зазор между соединяемыми деталями.

Латунь, богатая медью, спаивается следующими припоями:

Латунь, у которой низкая температура плавления, нуждается в использовании следующих припоев для пайки:

Для пайки латуни, в которой большое процентное содержание цинка, применяют марку припоя ПСр-40.

Использовать медно фосфорный припой нельзя, так как соединение оказывается малопластичным из-за образования при пайке фосфидов цинка на поверхности шва.

Если при эксплуатации элементов, которые подвергаются спайке, не возникает динамических и вибрационных нагрузок, то допускается применять припой ПМЦ-48 и ПМЦ-36.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector