Паяные соединения и лужение

Категория:
Cлесарно-сборочные работы


Паяные соединения и лужение

В условиях домашней мастерской пайка — самый доступный вид образования неподвижных неразъемных соединений. Паять можно детали из следующих материалов: железо, цинк, олово, свинец, медь, латунь, серебро.

Для осуществления паяных соединений вам потребуются: паяльник —электрический или с непрямым подогревом, паяльная лампа, припой, флюс.

Мощность электрического паяльника зависит от размера соединяемых деталей, от материала, из которого они изготовлены. Так, для паяния медных изделий небольших размеров (например, проволоки сечением в несколько мм2) достаточно мощности 50-100 Вт, при пайке электронных приборов мощность электрического паяльника должна быть не более 40 Вт, а напряжение питания — не более 40 В, для пайки крупных деталей необходима мощность в несколько сот Ватт.

Паяльная лампа используется для нагрева паяльника с непрямым подогревом и для прогрева паяемых деталей (при большой площади пайки). Вместо паяльной лампы можно использовать газовую горелку — она более производительна и надежна в эксплуатации.

В качестве припоя чаще всего используются оло-вянно-свинцовые сплавы имеющие температуру плавления 180-280 градусов С. Если к таким припоям добавить висмут, галлий, кадмий, то получаются легкоплавкие припои с температурой плавления 70-150 градусов С — эти припои актуальны для пайки полупроводниковых приборов. При металлокерамической пайке в качестве припоя используется порошковая смесь, состоящая из тугоплавкой основы (наполнителя) и легкоплавких компонентов, которые обеспечивают смачивание частиц наполнителя и соединяемых поверхностей. В продаже имеются и сплавы в виде брусков или проволоки, которые представляют собой симбиоз припоя и флюса.

Использование в процессе пайки флюсов основано на их способности предотвращать образование на поверхностях деталей окисной пленки при нагреве. Они также снижают поверхностное натяжение припоя. Флюсы должны отвечать следующим требованиям: сохранение стабильного химического состава и активности в интервале температур плавления припоя (то есть флюс под действием этих температур не должен разлагаться на составляющие), отсутствие химического взаимодействия с паяемым металлом и припоем, легкость удаления продуктов взаимодействия флюса и окисной пленки (промывкой или испарением), высокая жидкотекучесть. Для пайки различных металлов характерно использование своего флюса: при пайке деталей из латуни, серебра, меди и железа в качестве флюса применяется хлористый цинк, свинец и олово требуют стеариновой кислоты, а для цинка подходит серная кислота. Но существуют и так называемые универсальные припои: канифоль и паяльная кислота.

Детали, которые вы предполагаете спаять, следует должным образом подготовить: очистить от грязи, удалить напильником или наждачной бумагой окисную пленку, образующуюся на металле под воздействием воздуха, протравить кислотой (стальные — соляной, из меди и ее сплавов — серной, сплавы с большим содержанием никеля — азотной), обезжирить тампоном, смоченным в бензине, и только после этого приступать непосредственно к процессу пайки.

Нагреть паяльник (нагрев проверяется погружением носика паяльника в нашатырь (твердый): если нашатырь шипит и от него идет сизый дым, то нагрев паяльника достаточный; ни в коем случае нельзя перегревать паяльник), носик его при необходимости следует очистить напильником от окалины, образовавшейся в процессе нагревания, погрузить рабочую часть паяльника во флюс, а затем в припой так, чтобы на его носике остались капельки расплавленного припоя, прогреть паяльником поверхности деталей и облудить их (то есть покрыть тонким слоем расплавленного припоя), после того как детали немного остынут, плотно соединить их между собой; снова прогреть место пайки паяльником и заполнить зазор между кромками деталей расплавленным припоем.

Если необходимо спаять большие поверхности, то поступают несколько иначе: после прогревания и облу-живания места спайки, зазор между поверхностями деталей заполняют кусочками холодного припоя и одновременно прогревают детали и расплавляют припой. В этом случае рекомендуется периодически обрабатывать носик паяльника и место пайки флюсом.

О том, что паяльник перегревать недопустимо, уже говорилось, а почему? Дело в том, что перегретый паяльник плохо удерживает капельки расплавленного припоя, но не это главное. При очень высоких температурах приПой может окислиться и соединение получится непрочным. А при пайке полупроводниковых приборов перегрев паяльника может привести к их электрическому пробою и приборы выйдут из строя (именно поэтому, при пайке электронных приборов используют мягкие припои и воздействие разогретого паяльника на место пайки ограничивают 3-5 секундами).

Когда место спайки полностью остынет, его очищают от остатков флюса. Если шов получился выпуклым, то его можно заровнять (например, напильником).

Качество пайки проверяют: внешним осмотром — на предмет обнаружения непропаянных мест, изгибом в месте спая — не допускается образование трещин (проверка на прочность), паяные сосуды проверяют на герметичность заполнением водой — течи не должно быть.

Существуют способы пайки, при которых используется твердый припой — медно-цинковые пластины толщиной 0,5-0,7 мм или прутки диаметром 1-1,2 мм, или смесь опилок медно-цинкового припоя с бурой в соотношении 1 : 2. Паяльник в этом случае не используется.

Первые два способа основаны на применении пластинчатого или пруткового припоя. Подготовка деталей к паянию твердым припоем аналогична подготовке к пайке с использованием мягкого припоя.

Далее на место спайки накладываются кусочки припоя и спаиваемые детали вместе с припоем скручиваются тонкой вязальной стальной или нихромовой проволокой (диаметром 0,5-0,6 мм). Место паяния посыпается бурой и нагревается до ее плавления. Если припой не расплавился, то место паяния посыпается бурой вторично (без удаления первой порции) и нагревается до расплавления припоя, который заполнит зазор между спаиваемыми деталями.

При втором способе место паяния нагревают докрасна (без кусочков припоя), посыпают бурой и подводят к нему пруток припоя (продолжая нагрев): припой при этом плавится и заполняет щель между деталями.

Еще один способ пайки основан на применении в качестве припоя порошкообразной смеси: подготовленные детали нагревают в месте пайки докрасна (без припоя), посыпают смесью буры и опилок припоя и продолжают нагревать до плавления смеси.

После паяния любым из трех предложенных способов спаянные детали охлаждают и очищают место пайки от остатков буры, припоя и вязальной проволоки. Проверку качества паяния производят визуально — для обнаружения непропаянных мест и на прочность — слегка постукивают спаянными деталями по массивному предмету, при некачественной пайке в шве образуется излом.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум