Как паять металл - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Как паять металл

Как паять металл

Пайка бывает низкотемпературная (до 450 °C) и высокотемпературная. Соответственно припои бывают легкоплавкие и тугоплавкие. Для низкотемпературной пайки используют в основном электрический нагрев, для высокотемпературной — в основном нагрев горелкой. В качестве припоя 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 с t° пл. 70 °C, сплав Розе с t° пл. 96 °C) и т. д.

Пайка является высокопроизводительным процессом, обеспечивает надёжное электрическое соединение, позволяет соединять разнородные материалы (в различной комбинации металлы и неметаллы), отсутствие значительных температурных короблений (по сравнению со сваркой). Паяные соединения допускают многократное разъединение и соединение соединяемых деталей (в отличие от сварки). К недостаткам можно отнести относительно невысокую механическую прочность.

Исходя из физико-химической природы процесса, пайку можно определить следующим образом. Процесс соединения металлов в твёрдом состоянии путём введения в зазор припоя, взаимодействующего с основным металлом и образующего жидкую металлическую прослойку, кристаллизация которой приводит к образованию паяного шва. Пайка подразделяется на капиллярную, диффузионную, контактно-реакционную, реакционно-флюсовую и пайку-сварку. В свою очередь, капиллярная подразделяется на горизонтальную и вертикальную. Диффузионная — на атомно-диффузионную и реакционно-диффузионную. Контактно-реакционная — с образованием эвтектики и с образованием твёрдого раствора. Реакционно-флюсовая — без припоя и с припоем. Пайка-сварка — без оплавления и с оплавлением. Анализируя сущность физико-химических процессов, протекающих на границе основной металл — расплав припоя (при формировании соединения в существующих видах пайки), можно видеть, что различия между капиллярной пайкой, диффузионной пайкой и пайкой-сваркой не носят принципиального характера. Капиллярность является общим признаком пайки. Отличительным признаком диффузионной пайки является длительная выдержка при температуре пайки и изотермическая кристаллизация металла шва в процессе пайки. Других характерных признаков этот метод не имеет, основное назначение его — повысить температуру распая шва и прочность паяного соединения. Диффузионная пайка может быть развитием любого вида пайки, в том числе капиллярной, реакционно-флюсовой или контактно-реакционной. В последнем случае диффузионная пайка возможна, если второй металл взаимодействующей пары вводится в виде прослойки между соединяемыми металлами. При реакционно-флюсовой пайке происходит совмещение процессов вытеснение из флюса металла, служащего припоем, и его взаимодействия с основным металлом. Наконец, пайка-сварка отличается от других методов пайки количеством вводимого припоя и характером формирования шва, делающим этот метод пайки похожим на сварку плавлением. При соединении разнородных металлов при пайке-сварке возможно оплавление кромки одной из деталей, изготовленной из более легкоплавкого металла.

Бессвинцовые технологии

27 января 2003 года введена в действие директива 2002/96/ЕС Европейского парламента и Совета по отходам электрического и электронного оборудования (WEEE). Современная радиоэлектронная промышленность встала перед фактом организации сбора и удаления отходов, имеющих в своем составе тяжелые металлы и огнезащитные составы. Для успешного решения этой проблемы одним из необходимых условий является переход на бессвинцовые технологии изготовления электронного оборудования – технологии с применением материалов, не содержащих свинец.

Стандарты

  • ГОСТ 17325-79 — Пайка и лужение. Основные термины и определения.

Технология пайки оловянно-свинцовым припоем

Для соединения металлических деталей пайкой их необходимо облудить, соединить и нагреть, возможно, вводя в место пайки ещё припоя. Следующие простые рекомендации помогут достичь высокого качества пайки.

  • Хорошо поддаются пайке оловянно-свинцовыми припоями следующие металлы (в порядке ухудшения):
    • Драгоценные металлы (золото, серебро, палладий и т. д., а также их сплавы)
    • Медь
    • Никель, латунь, бронза
  • Плохо поддаются пайке оловянно-свинцовыми припоями следующие металлы (в порядке ухудшения):
    • Железо, сталь
    • Чугун
    • Алюминий
  • Детали, подлежащие пайке, следует зачистить до металла (удалить защитные покрытия, грязь, окислы). Драгоценные металлы не покрываются окислами (кроме серебра, которое может со временем чернеть).
  • Для пайки электронных компонентов следует использовать выпускаемый промышленностью оловянно-свинцовый припой с содержанием олова около 61 %, если не указано иное в технологической карте. Припой с таким содержанием олова обладает наименьшей температурой плавления(190°), наименьшей прочностью.
  • Для пайки электронных компонентов следует использовать флюсы, не вызывающие коррозию и не обладающие электропроводностью. Такие флюсы имеют надпись коррозионно-пассивен и/или не требует отмывки. Хорошо себя зарекомендовали флюсы в виде геля на канифольной основе.
  • Активные флюсы (с содержанием кислот и других вызывающих коррозию веществ), например хлористый цинк, используются для пайки электронных компонентов только при условии последующей промывки растворителями для полного удаления остатков флюса. В бытовых условиях такой вариант практически нереализуем.
  • На зачищенное место пайки наносится тонкий слой флюса. Затем место пайки приводится в соприкосновение с расплавленным припоем (например, касанием облуженного горячего паяльника или погружением в расплавленный припой). Если все сделано правильно, то деталь в месте контакта с припоем смачивается им. После охлаждения слой застывшего припоя должен быть блестящим, ровным, без не смоченных островков.
  • Залуженные детали фиксируются в необходимом положении и прогреваются паяльником. При необходимости в место нагрева вводится дополнительное количество припоя (капля на паяльнике или касание нагретых деталей припойной проволокой). В изделиях высокой надёжности, как правило, залуженные провода перед пайкой ещё и скручиваются («должно держаться без припоя»).
  • Спаиваемые поверхности должны быть неподвижны до полного отвердения припоя. Даже небольшое движение деталей друг относительно друга в момент кристаллизации припоя может очень существенно снизить прочность соединения.
  • При необходимости флюс удаляется растворителем.

Как паять латунь: советы мастера

В быту нередко встречаются изделия из латуни. Ремонтируя их, владельцам приходится прибегать к технологии пайки. Так как данный способ соединения металлов обладает специфическими особенностями, у новичков в ходе работы могут возникнуть трудности. Поэтому их интересует, как паять латунь. Если знать технологию и соблюдать рекомендации специалистов, с этой процедурой сможет справиться каждый. Информацию о том, как паять латунь в домашних условиях, вы найдете в данной статье.

О составе сплавов

В быту имеется много различных деталей, содержащих латунь и бронзу. Несмотря на внешнюю похожесть этих медных сплавов, они обладают разными составами. Латунь является медно-цинковым сплавом, в который во время производства добавляют олово, алюминий и другие металлы. Бронза – это соединение олова, алюминия, свинца и других веществ с медью. Состав латуни с добавлением олова приближен к бронзе, но в основе металла преобладает цинк.

В чем особенности использования медных сплавов

Многие новички задают вопрос, чем паять бронзу и латунь. Интерес обусловлен тем, что пайка сопряжена с некоторыми сложностями. В ходе термического воздействия происходит активное испарение из сплава цинка, в результате чего образуется плотная пленка из цинковых и медных оксидов. Разрушить ее достаточно затруднительно. Как утверждают специалисты, не справится с этой задачей и канифоль.

Мастеру придется воспользоваться специальными флюсами. Если применять оловянно-свинцовый припой, то существует риск, что место соединения будет с низкой механической прочностью. В отличие от медной спайки в данном случае показатель прочности будет в полтора раза ниже. Причина тому – испаряющийся цинк. Выбор способа пайки бронзовых деталей будет зависеть от ее состава. Бронзу с высоким содержанием олова и никеля следует паять с применением оловянно-свинцовых припоев. Бронзу, содержащую алюминий и бериллий, лучше соединять специальными припоями и флюсами.

О флюсах

Их задача – удалять с поверхности соединяемых металлов образующуюся пленку и предотвращать ее дальнейшее появление. Согласно отзывам специалистов, для пайки медных изделий подойдет канифоль. Иная ситуация обстоит с латунью. Как правильно паять этот сплав? Какой флюс выбрать? Такие вопросы очень часто задают начинающие. Опытные мастера советуют воспользоваться более «агрессивным» флюсом, чем канифоль. Поскольку в производстве латуни в качестве добавок применяют металлы, для пайки следует брать флюсы с разными составами. Для работы с самыми распространенными марками латуни Л63 и ЛС59 предназначен флюс, содержащий хлористый цинк и борную кислоту. Для ЛКС80 со свинцом и кремнием оптимальным вариантом станет флюс на основе буры, содержащий в своем составе бор, калий и фтор. На прилавках специализированных магазинов имеются уже готовые составы. Специалисты рекомендуют обратить внимание на флюсы ПВ-209, ПВ-209Х и «Бура». Тот, кто желает сэкономить, может приготовить флюс дома.

О флюсе кустарного производства

Согласно многочисленным отзывам потребителей, данным составом можно работать с разными марками латуни. Приготовить флюс не очень сложно. Нужно взять 20 г порошка буры и смешать с борной кислотой, которой также потребуется не более 20 г. Состав в сухом виде вещества тщательно перемешиваются. Затем смесь нужно залить водой (200 мл). Перед эксплуатацией смесь следует прокипятить и остудить.

О припое

С помощью этого расплавленного металла осуществляется спайка. В жидком состоянии он проникает внутрь паяемых металлов, а затем остывает, в результате чего и происходит соединение. Температура плавления припоя обязательно должна быть ниже температуры плавления самих металлов. Тем, кто интересуется, можно ли паять латунь оловом, опытные мастера рекомендуют использовать припой с хорошей адгезией. Обычными сплавами, содержащими олово и свинец, лучше пользоваться в тех случаях, когда не требуется высокая механическая прочность. Также припой подойдет, когда не важен внешний вид места соединения.

О составах припоев

Выбор припоя зависит от марки латуни. Серебряные припои ПСр12-ПСр72, латунные ПМЦ36-ПМЦ54 и медно-фосфорные рекомендованы для латуни с преобладанием в ее составе меди. Если в металле больше цинка, то нужно работать серебряными припоями от ПСр40 не ниже. С фосфористыми составами образуются непрочные фосфорные соединения цинка, что понижает механическую прочность спайки. Для деталей, которые в ходе их эксплуатации не подвергаются ударным воздействиям и вибрации, подойдут латунные припои МПЦ. Отметим, что латунь может легко растворяться, поэтому мастера, используя серебряные и фосфористые припои, должны сократить время нагревания и спайки.

Для работы со стационарно закрепленными деталями (радиаторами и трубами) опытные мастера рекомендуют воспользоваться специальными твердыми припоями со сложными составами. Согласно многочисленным отзывам потребителей, большой популярностью пользуется L-CuP6, который плавится при температуре 730 градусов. Приготовить припой можно и в домашних условиях.

Читайте также:  Как припаять медь к железу

Как это сделать

Для пайки латуни лучше всего воспользоваться серебряным припоем. Желательно, чтобы местом плавки был специальный тигель, приспособленный для значительных термических воздействий. В качестве материала для тиглей могут быть использованы контактные угольные элементы для троллейбуса. В нагретом состоянии они не представляют ценности, а домашний умелец может их приспособить для изготовления припоя. В данном изделии следует сделать выемку 20 х 20 мм. Далее к ней следует проделать канавку. Извлекать припой будет легче, если ее ширина составит 0,5 см.

Припой делают из серебра и меди (2:1). После взятия нужного количества металлов их следует поместить в тигель. Их термообработка осуществляется газовой горелкой. Некоторые мастера расходный материал предварительно крошат. В таком случае процедура плавки протекает гораздо проще. Далее в состав добавляют стальной или керамический (фарфоровый) стержень. Паять латунь можно тогда, когда припой кустарного изготовления полностью застынет.

Как выполнить спайку газовой горелкой

Как паять латунь? Процедура заключается в следующем:

  • Перед началом процесса нужно разогреть металлы. Выполняется эта работа на жаропрочных материалах. Специалисты советуют воспользоваться асбестовой пластиной.
  • Спаиваемые детали нужно совместить друг с другом.
  • Поверхности в месте спаивания тщательно протереть флюсом.
  • Произвести нарезку серебряного припоя. В конечном итоге он должен представлять собой стружку, которую следует насыпать на место соединения металлов.
  • В газовой горелке отрегулировать пламя. Для схватывания припоя с поверхностями металлов место соединения сначала прогревается слабым огнем.
  • Выставить газовую горелку на 750 градусов для основного нагрева. На латунной поверхности должен образоваться красный оттенок. Припоем заполняются все зазоры, далее он растекается по всему месту соединения.
  • Выключить горелку и дать время изделию для остывания. Процедура считается выполненной правильно, если получился шов, который мало отличается от металла.
  • Место соединения промыть, чтобы удалить остатки флюса.

Как паять латунь паяльником

Данный способ является самым распространенным, потому что его выполнить проще всего. Тому, кто не знает, как паять латунь паяльником в домашних условиях, специалисты рекомендуют придерживаться следующего алгоритма действий:

  • В самом начале нужно произвести чистку соединяемых деталей. На металлических поверхностях должны отсутствовать различные посторонние наслоения и загрязнения.
  • Расположить детали на специальной огнеупорной подставке. Смастерить ее можно дома из подручных средств.
  • Для удаления всех дефектов в латунной поверхности место соединения обработать флюсом.
  • Сверху посыпать припоем в виде крошки.
  • Выполнить прогрев паяльником.

Очень часто новички задают вопрос, как паять медь с латунью твердым припоем. Специалисты советуют применять низкотемпературную пайку, которая способна обеспечить высококачественное соединение. Для этой цели потребуются паяльник, мощность которого не более 100 Вт, и ортофосфорная кислота. Перед работой поверхность изделия тщательно обезжиривается, с нее удаляется окисная пленка. Соединять металлы лучше с помощью оловянно-свинцового припоя ПОС60. Чтобы начать паять латунь, инструмент следует хорошо разогреть.

Для работы с серебряными припоями понадобится паяльник, мощность которого варьируется в пределах от 0,5 до 1 кВт. Обезжиривание осуществляется флюсом – концентрированной ортофосфорной кислотой. Также достаточно эффективным считается флюс на основе буры. В зоне спаивания образуется температура не менее 500 градусов.

Работы с нержавеющей сталью

Согласно многочисленным отзывам, домашним умельцам часто доводится паять латунью нержавейку. Так как в составах стальных сплавов наличие никеля и хрома не превышает 25 %, работы с такими материалами менее трудоемкие. Кроме того, такой состав обеспечивает надежное соединение деталей из нержавейки с другими металлами.

Исключение составляют магний и алюминий. Если нержавейка со значительным содержанием никеля, то в результате ее нагрева до 700 градусов происходит образование карбидных соединений. Чем продолжительнее нагрев, тем интенсивнее они формируются. По этой причине паять следует максимально быстро. Риск образования данных соединений будет минимальным, если в сплав во время пайки добавить титан. Как утверждают опытные мастера, особенно следует быть осторожным с наклепанными нержавейками. Обусловлено это тем, что на поверхности металла могут появится трещины. Чтобы предотвратить их образование, спаивание выполняют после предварительного отжига деталей.

Ход работы

Спаивание нержавейки выполняют следующим образом:

  • Сначала поверхность тщательно зачищается наждачной бумагой или напильником.
  • Далее место спайки обрабатывается флюсом, а именно паяльной кислотой.
  • Затем поверхности требуется залудить – нанести на них тонкий слой припоя, содержащий олово и свинец. Бывает, что припой с первого раза нанести не представляется возможным. В таком случае придется применить кисточку, содержащую металлические жилы. Ими будет гораздо удобнее снимать окисную пленку, предотвращающую лужение.
  • Используя паяльник и припой, выполняют спаивание деталей.

В заключение

Процесс пайки только на первый взгляд может показаться сложным. Проблем не возникнет, если освоить технологию и работать с грамотно подобранными расходными материалами.

Как паять металл

Справочник домашнего мастера

Как паять?

“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.

Читайте также:  Как выбрать паяльник для пайки микросхем

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.

Как правильно паять паяльником с кислотой

В арсенале каждого мастера имеется множество инструментов общего и специального назначения, которыми он пользуется во время работы. К таким устройствам относится и паяльник. С его помощью можно решить множество задач, поэтому сферы применения прибора очень широки, начиная от лужения и пайки стыка электрических проводов и заканчивая сваркой радиаторов. В данной статье рассмотрены вопросы, как паять алюминий, виды паяльников и способы пайки, а также что такое паяльная паста, и правильный алгоритм применения кислоты.

Способы пайки

В целом процесс пайки, независимо от того, каким методом она осуществляется, сводится к одному: это нагрев до необходимой температуры плавления олова и ответной металлической площадки и стыковка этих материалов для образования единой конструкции. Существует несколько способов пайки, которые чаще всего используются в промышленности и быту:

  1. Пайка прибором, работающим от тока. Электропаяльники внутри своего корпуса имеют нагревательный элемент, который при подаче на него напряжения поднимает температуру гильзы до максимального значения. Многие из них оборудованы устройством регулировки накала для возможности задать нужный нагрев;
  2. Пайка с помощью газовой горелки. Такой способ применим в условиях, когда необходимо покрыть припоем большую площадь, например, запаять алюминиевый радиатор или выполнить лужение. В данном случае в качестве источника тепла выступает открытое пламя от газа, а для нанесения олова используются специальные металлические стержни, которые после нагрева некоторое время сохраняют заданную температуру;

  1. Стыковка двух материалов или провода без паяльника. Такая технология появилась сравнительно недавно. Ее преимущество состоит в том, чтобы заклеить поверхность радиаторов не нужно дополнительных приспособлений и электричества, для восстановления используется готовая паста для пайки, в состав которой входят олово и связующие компоненты. Ее накладывают на материал плотным слоем, после чего нагревают открытым огнем или промышленным феном. После остывания олово оплавляется по всему контакту, образуя единую конструкцию. Очень удобно использовать ее при экстренном ремонте радиаторов из алюминия или меди, когда нет возможности демонтировать деталь с посадочного места. В последнее время на рынке можно встретить пасту в виде ленты, которая смотана в цилиндр и имеет вид изоленты ПВХ. Такое изделие комфортно хранить и удобно наносить на поверхность. Пайка без паяльника используется только для мелких работ, например, когда нужно спаять провода в месте стыка.

Перечисленные методы пайки являются наиболее распространёнными и используются во многих сферах промышленности, монтаже электрооборудования или в быту. Отдельно стоит отметить классификацию пайки по виду изоляционного материала, в качестве которого выступает канифоль или кислота. В первом случае древесная смола обволакивает поверхность тэна или паяльника, создавая тонкий слой, который не дает олову прилипать к стержню.

Использование кислоты позволяет сэкономить на материале, так как ее расход намного меньше, чем у канифоли, к тому же жидкость лучше обволакивает покрытие и дополнительно обезжиривает материал.

Важно! Во время работы с кислотой необходимо соблюдать меры безопасности, защищать органы дыхания и избегать попадания вещества на слизистую и кожу. Если это произошло, необходимо промыть участок большим количеством воды и обратиться к врачу.

Концентрация кислоты бывает различной, самая распространённая – это 10 процентный раствор. Конечно, он безопасен для кожи человека, но в процессе нагрева может источать вредные пары. В зависимости от решаемой задачи и площади покрытия, состав реагента может меняться путем добавления кислоты в жидкость.

Процесс пайки с кислотой

Как паять без паяльника? Для того чтобы правильно выполнить такую работу, которую можно использовать для обвязки проводов из меди, а также чтобы паять латунь, понадобятся источник открытого огня, металлическое жало и оловянный припой. Алгоритм действия при этом будет следующий:

  1. На первом этапе необходимо очистить поверхность от видимых загрязнений, старой краски и окислений. Чаще всего для этого применяется металлическая щетка, которая насаживается на дрель и при вращении срывает старые куски. Зачистить нужно оба материала, которые планируется состыковать;
  2. На открытом огне нагревается металлическое жало и окунается в кислотный состав. Покрываемую поверхность также нужно смазать реагентом для обезжиривания материала. Если планируется заделка отверстия, то элементы нагреваются одновременно, для чего используется газовая горелка с подачей кислорода через специальный пистолет;
  3. Когда поверхность достигла нужной температуры, на нее накладывается оловянный припой или проволока из меди. Затем горелкой осуществляется нагнетание одного слоя на другой путем приближения сопла к какому-либо участку. Также для этого можно использовать медный пруток, который будет оплавляться в процессе правки и создавать дополнительный слой;
  4. В завершении нужно убрать источник тепла и дождаться, когда покрытие остынет. Кислота обладает побочным действием: после остывания на материале образуются отложения солей, поэтому когда конструкция почернеет, нужно зачистить место стыка металлической щеткой.

Данный процесс универсален, поэтому он применим для пайки проводов разного сечения из меди или алюминия. Некоторые мастера пользуются другим методом кислотной пайки, когда спаиваемые проводники из меди окунаются в емкость с расплавленным оловом, после чего на материале образуется тонкая металлическая пленка, еще этот процесс называют лужением.

Пайка алюминия

Паять латунь и медь можно по одной технологии, но для алюминия такой подход не совсем применим, так как он быстро окисляется, что препятствует нормальному контакту припоя с поверхностью. Например, для восстановления батарей из этого материала нужно одновременно нагревать обе детали, чтобы их окисление не мешало наплавлению и формированию защитного слоя. Кислота в данном случае выступает отличным средством от жира: она растворяет его полностью и образует пленку для плавного растекания припоя.

Важно! Пайка алюминия должна проводиться в хорошо проветриваемом помещении, с искусственной вентиляцией, для удаления дыма и вредных примесей.

Пайка латуни

Как спаять латунь и медь? Для этого не подойдет обычный паяльник, работающий от тока, так как его температура не настолько велика, и конструкция будет непрочной. Наиболее приемлемым способом будет использование горелки и проволоки, которая при расплавлении заполняет отверстие или другие дефекты, образуя герметичное покрытие.

Как паять медь

Для этого можно применять любой способ, так как этот материал не прихотлив, обладает низким коэффициентом окисления и температурным режимом плавки.

Как припаять металл разного состава? Если нужно состыковать латунный и медный элементы, то их допускается паять путем нагрева открытым огнем, для чего используются газовая горелка и пруток.

Важно! При нагревании к паяному элементу нельзя прикасаться открытыми участками тела, так как общая температура детали будет высокой, для удержания используем дистанционную струбцину или толстые перчатки.

Таким образом, прежде чем заменить паяльник на горелку и использовать перечисленные методы обработки металлов, необходимо тщательно разобраться в вопросе, как правильно паять паяльником с использованием кислоты, учесть особенности материалов и другие показатели.

Видео

Рекомендации как правильно паять паяльником: подготовка к работе и пошаговая инструкция по пайке для начинающих (120 фото и видео)

Любой мужчина хотя бы раз в жизни брал в руки паяльник и соединял провода, восстанавливал обрывы в электросхемах радио, телевизоров и даже на автомобилях и мотоциклах.

В семьях хранятся ещё советские электрические паяльники на 60, 90 ватт мощности.

Краткое содержимое статьи:

Краткая история пайки металлов

А есть ещё и медные «молотки», разогреваемые паяльными лампами и ими паяют медные радиаторы автомашин, любые стальные вещи.

Эти паяльники действительно по форме напоминают средние по размерам молоточки, у них самое большое жало (до 3-4 см), что даёт быстрое соединение металлов на большой площади.

Раскопки древнейших поселений мира дают право ученым говорить, что тысячи лет назад пайкой обладали египтяне, римляне, греки и китайцы. Их методами и сегодня пользуются ювелиры, паяющие драгоценные изделия золотом.

Читайте также:  Как соединить полипропиленовые трубы без пайки

Пайка медью началась несколько позже, и только десять столетий назад – латунью.

Европа-старушка присоединилась позже других континентов – ближе к научным основам этих технологических процессов (температурные режимы, составы припоев и так далее).

Как научиться владеть паяльником?

Очень просто: минимум знаний, все держится на практике, небольшое количество материалов и главное – тот или иной паяльник.

Выше мы назвали один параметр этих ручных инструментов (мощность). Он важен для понимания:

  • Что паять.
  • Как быстрее работать.

Чем мощнее паяльник, тем толще его медное жало, тем медленнее оно разогревается, но и дольше держит режим пайки после отключения от сети или паяльной лампы.

Но они не годятся для пайки небольших электродеталей, тонких проводов, как разогреватели меньшей мощности.

Есть также паяльники, и они не последние в этой линейке, мгновенного нагрева жала и быстрого охлаждения после точечной пайки радио-и электросхем – электроимпульсные. Ими соединяют метизделия в различных бытовых мастерских.

Процесс несложный. Если у вас есть обычные плоскогубцы и кусачки, пинцет с тонкими и широкими (до 1 см) лапками, то вам остаётся приобрести или достать из кладовки три специфические вещи:

  • паяльник;
  • материал пайки (припой) – чаще сплав свинца и олова;
  • антиокислитель и обезжириватель (флюс).

К этому добавим минимум общих знаний по материалам для пайки.

Олово-свинец соединяет хорошо драгматериалы и плохо железо и алюминий.

Практика – основа мастерства

Она начинается с усидчивости. Не всё быстро можно припаять. Поэтому ниже советы, как правильно паять провода, а потом уже переходить к золоту или серебру.

Речь будем вести лишь о медных проводах или залуженных на заводами контактах деталей.

Счистить с жил прежнее олово. Если берете чистый провод, все равно с него нужно соскрести покрытие; если они в пучке, то на каждой нитке.

Обязательное обезжиривание жала и деталей для спайки.

Жалом расплавляете часть флюса, набираете на него минимум олова, туда же вставляете проводки для лужения, проводя по ним жалом. Нитки покроются белым слоем припоя. Вы залудили концы.

Снова расплавьте олово и наберите капельку на кончик жала, коснитесь спаиваемых деталей.

Горячий сплав по закону диффузии растечется по проволочкам. Отняв жало секунд на 5-10, дайте застыть верхней части и переверните их и так же пропаяйте с обратной стороны. Это коротко, как залудить провода паяльником.

Для чего нужна канифоль?

Она — катализатор процесса. Это твердая смола, и при расплаве пахнет так же, как и зеленая хвоя, ведь производится из терпентина – части смол этого дерева.

Её просто обожают радиолюбители, создающие свои изделия и ремонтирующие заводские качественно и быстро. Носик паяльника и провода подносят к смоле, расплавляют её немного и проводки сами сплавляются.

Нужно только погреть, чтобы лишнее олово стекло. Но не к каждому металлу этот припой подходит. Но медь и латунь, бронза лучше соединяются с ней.

Особенности пайки проводов

Выше мы рассказали о лужении проводов. Надо добавить несколько слов о процессе прочной их спайки. Она несколько отличается от обычной с другими материалами.

Тонкие провода подвижны, их нужно прижимать плотно, а потом паять. Способы соединения и пайки проводов различные, расскажем о некоторых.

Можете скрутить два медных провода, если они тонкие, предварительно очистив и залудив, затем спаять.

Если проводка многожильная, то очищать надо все нитки, затем пальцами сжать плотно и прокрутить по часовой стрелке, насколько можно плотнее. Затем окунуть в канифоль и жалом залудить.

Также выполнить и с другим концом пайки. Затем, прижав оба конца плоскогубцами, хорошо расплавьте все олово (от залужения также) соединив в жилу.

Вместо плоскогубцев можно сделать так. Очистите несколько сантиметров медного нетолстого провода, залудите его, а затем туго намотайте на один конец скрутки, зафиксируйте, так же выполните и на другом конце.

А затем окунайте в расплав олова, пока на скрутке не будет видна медь. Выньте из ванны и дайте застыть.

Желательно предварительно надеть на один конец провода термоусадочную трубочку, после спайки продвиньте её и покройте всю оловянную часть.

Пайка нержавейки оловом

Пайка нержавейки оловом для многих является достаточно сложным процессом, так как тут играет свою роль особенность поведения данного металла. Такой припой является одним из лучших вариантов, который может использоваться для нержавеющей стали. Это стандартный метод, который знаком многим, кто занимается пайкой, но в случае с нержавейкой не всегда можно гарантировать качественный и надежный результат. Данный процесс используется, как правило, для небольших соединений, когда требуется прикрепить мелкие детали. Также это необходимо при заделке мелких трещин и прочих подобных дефектов. Требования к соединению не столь высоки, как к сварке, тем не менее, необходимо сделать все максимально качественно. Припой для таких процедур поставляется в прутках, которые похожи на сварочную проволоку.

Пайка нержавейки оловом

В промышленности данный метод не так часто используется, как пайка нержавейки оловом в домашних условиях. Вне зависимости от того, происходит пайка при помощи паяльника, или с помощью газовой горелки, материал быстро растекается и все действия должны быть аккуратными. Чтобы уменьшить негативное влияние, следует правильно подбирать режимы работы, а также расходные материалы. В технических условиях все это осуществляется по ГОСТ 860-75.

Преимущества пайки нержавейки оловом

  • Пайка нержавейки оловом помогает относительно легко и быстро заделать мелкие поломки, не прибегая к сложным процедурам;
  • Сам процесс занимает не много времени и не требует длительной подготовки;
  • Расходные материалы имеют относительно небольшую стоимость;
  • Олово уменьшает текучесть нержавейки при пайке, что делает процесс менее сложным, чем с другими припоями;
  • Для многих вариантов конечный результат обладает достаточно хорошим качеством.

Недостатки пайки нержавейки оловом

  • Пайка уступает многим другим процессам получения неразъемного соединения по крепости, так что для ответственных конструкций ее нельзя применять;
  • Из-за применения олова температурный диапазон эксплуатации деталей снижается, так как материал может расплавиться;
  • Остаются сложности с поведением нержавейки в жидком состоянии.

Режимы пайки оловом

Температура пламени горелки, градусов целься

Мощность паяльника, ВтВремя воздействия, секундыДиаметр припоя, мм232-24080-1005-102-4

Подготовка оборудования и необходимых материалов

Пайка оловом нержавейки предполагает правильный подбор инструментов и прочего оборудования. Для этого вам понадобится:

  • Паяльник или газовая горелка;
  • Растворитель;
  • Припой;
  • Металлическая щетка;
  • Флюс;
  • Защитные перчатки;
  • Ткань для протирки.

Паяльник желательно брать мощностью в 100 Вт, так как менее мощные модели не смогут расплавить материал.

Паяльник для пайки нержавейки

Если речь идет о соединениях больших размерах, то здесь может потребоваться и более мощный паяльник. Жало инструмента должно быть необгораемым, так как это существенно увеличивает срок его службы. Следует отметить, что возможности паяльника являются ограниченными, так как он может работать только с легкоплавными припоями. Для такой пайки лучше всего подойдут бруски чистого олова или прутки из серии ПОС.

Бруски олова для пайки нержавейки

Первый вариант хорошо подходит для посуды и прочих емкостей, так как не содержит примесей. В качестве флюса лучше всего для данной разновидности использовать ортофосфорную кислоту. Ею необходимо обрабатывать места, где будет паяться металл и тогда схватывание будет на куда более высоком уровне.

Выбор припоя и других материалов

Пайка нержавейки паяльником предполагает грамотный подбор припоя, так как от него будет зависеть качество соединения. Одной из самых популярных в данном планет является серия «ПОС». В отличие от обыкновенного олова, которое продается для пайки в виде брусков, имеет еще дополнительные вкрапления свинца, что изменяет свойства материала. Стоит обратить внимание на марки:

В них может содержаться не только олово, но еще и кадмий, свинец и прочие металлы. Если вам нужно паять детали, которые будут соприкасаться с пищевыми продуктами, то в материале, кроме олова, ничего лишнего не должно быть, так как остальные вещи могут оказаться вредными для здоровья. Для нержавейки сложно подобрать флюс, так как далеко не каждый тут сможет пригодиться. Здесь требуется, так называемый «активный флюс», в качестве которого выступает паяльная кислота, ортофосфорная кислота или хлористый цинк. Желательно, как только он будет нанесен на поверхность, сразу начинать процедуру, чтобы флюс не взялся пленкой.

Технология пайки нержавейки оловом

Перед тем как начнется пайка нержавейки оловом, требуется очистить от окисной пленки, которая может образовываться на поверхности металла, а также от прочих загрязнений. Это делается при помощи металлической щетки или наждачной бумаги.

Зачистка металла перед пайкой

Затем проходит процедура обезжиривания, для чего понадобится растворителем, для чего можно использовать и ацетон.Когда поверхность будет очищена можно наносить флюс, если вы не используете комбинированный припой, который уже содержит его в своем составе.

Далее происходит разогрев при помощи горелки или жала паяльника. При использовании горелки нужно следить за уровнем кислорода, так как при его избытке металл будет окисляться. Для распознавания такого параметра, необходимо обратить внимание на цвет пламени, так как в перенасыщенном составе оно будет светло-синим. Необходимо разогреть все место соединения до такой температуры, чтобы припой мог расплавиться.

Он должен плавиться не от горелки, а от разогретого ею металла. Припой укладывается в область, где находится стык, это делается постепенно, пока не будет заполнена вся область.

Это следует делать, пока излишки не начнут вытекать из зазоров, тогда можно гарантировать наилучшую степень схватывания.»

Контроль качества

Для этого используется ГОСТ 19249-73. Здесь могут использоваться методы контроля с разрушением и без. Среди них выделяют такие как:

  • Радиационный контроль;
  • Технический осмотр;
  • Радиоскопический метод;

Меры безопасности

Когда происходит пайка нержавеющей стали оловом в домашних условиях, то следует соблюдать правила электробезопасности. Главной проблемой является то, что можно обжечься при контакте с паяльником, разогретым металлом или припоем. Также следует избегать вдыхания испарений металлов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector