Со школьной скамьи всем известно, что олово с химическим символом «Sn», используют для пайки микросхем и других радиодеталей. Основное требование для этого сплава — невысокая температура плавления.
Это вызвано тем, что во время процесса должен плавиться припой, а не соединяемая деталь.
Чистое олово с Т плавления 232 °C вполне подходит для этих целей, но на практике чистое олово для пайки, фактически не применяется, из-за высокой стоимости, чаще используют сплавы со свинцом и другими металлами.
Характеристики
Олово незаменимо при производстве электронных устройств. Благодаря своим свойствам оно используется для сварки компонентов в радиотехники. Сплав под названием Eutectica, состоит из свинца (Pb), серебра (Ag), меди (Cu) и никеля (Ni). Благодаря этим присадкам олово плавится при разных температурах в зависимости от процентного содержания, каждого из них.
Олово для пайки
Олово мягкое и податливое, но очень устойчиво к коррозии и не образует ржавчину, имеет очень хорошую электропроводность и относительно низкую температуру плавления. Все эти характеристики делают его незаменимым для создания электронных устройств.
Процесс пайки протекает в мягкой сварке, которая состоит из объединения двух базовых элементов посредством вклада в основу третьего элемента с более низкой температурой плавления.
Например, припаивая медную прокладку монтажной платы к ножке конденсатора, используют расплавленное олова, которое плавится при гораздо более низкой температуре, чем базовые элементы.
В процессе нагрева, жидкое олово благодаря своим капиллярным свойствам притягивается к базовым компонентам, а затем охлаждается в режиме мягкой пайки.
Сплав Eutectica
Виды припоев и флюсов
В нашей стране большое распространение получила марка припоя ПОС — сплав олова Pb и свинца Sn. В зависимости от вида в него может быть добавлены кадмий, никель, медь, и другие металлы.
В основном ПОС изготавливает в форме прутков, проволоки, шариков и пасты. Химсостав его строго регламентирован ГОСТ 21930-76.
В России широко применяют такие виды припоя: ПОС18, ПОС30, ПОС50, ПОС90, которые относятся к мягким сплавам с Т плавления до 300 градусов.
Марки ПОС
ПОС-18
Припой регламентируется государственными стандартами, кроме Pb (0.8 %) и Sn (17-19 %), он имеет примеси многих металлов. Контролирующие органы строго следят за тем, чтобы производитель ограничивал присутствие ядовитого мышьяка в составе, уменьшающего текучесть жидкого сплава и повышающего хрупкость в условиях знакопеременных нагрузок.
Состав примесей ПОС-18 в процентах:
- Cu — 0.1;
- Bi0 — 0.05;
- S — 0.02;
- Fe — 0.02;
- Al, Ni, Zn — по 0.002.
Технические данные:
Преимущества припоя:
- Широкая область сплава в жидком состоянии;
- пониженное содержание примесей, вызывающей хрупкость;
- коррозионная стойкость места пайки, что важно для деталей, находящихся во влажных средах.
Недостатки ПОС-18:
- Особый припой, серийно не производится.
- Наличие вредных присадок в составе — Pb.
ПОС-18
ПОС-18 относится к универсальным сплавам и является заменителем бессурьмянистых сплавов, его используют:
- Для производства радиоаппаратуры;
- пайке печатных плат малой мощности;
- кузовной ремонт машин в виде лужения;
- соединения узлов из медно-цинковых сплавов;
- ремонт оборудования в системах отопления: котлы, радиаторы и другие нагревательные элементы.
Цена припоя ПОС-18 по состоянию на 01.09.2019 года от 710 руб/кг.
ПОС-30
Припой стандартизируется ГОСТами 21930.76 / 21931.76 и относится к мягким сплавам с Т плавления — 256.0 С. По свойствам он похож на марки с ПОС-40 и 50 и состоит из Pb и Sn в процентном соотношении 30:70, а также других элементов не более 1 %. Он отличается от чистого олова темным цветом и повышенной твердостью сплава.
Припой ПОС-30
Состав примесей в процентах:
- Sb — 0.1;
- Cu — 0.05;
- Bi0 — 0.2;
- S, As, Fe — по 0.02;
- Al, Zn — по 0.002.
Технические данные:
Преимущества припоя:
- Высокая текучесть;
- низкая Т плавления;
- низкое сопротивление позволяет работать с мелкими деталями;
- высокая ударная вязкость равная чистому олову;
- высокая область применения, с возможностью замены дорогих материалов, например, для пайки цинка или пластин из латуни;
- возможность использования для ремонта бытовой техники.
Недостаток ПОС-30 — наличие вредных присадок в составе — Pb.
Цена ПОС-30 по состоянию на 01.09.2019 года от 766 руб/кг.
ПОС-50
Его выпускают по требованиям ГОСТ 21931.76, он отличается практическим равным соотношением свинца и олова.
Припой ПОС −50
Состав примесей ПОС-50 в процентах:
- Sb — 0.8;
- Cu — 0.1;
- Bi — 0.05;
- As — 0.05;
- S, Fe — по 0.02;
- Ni, Al, Zn — по 0.002.
Технические данные:
Преимущества припоя:
- Хорошая текучесть;
- хорошая тепло- и электропроводность;
- возможность применения во влажных средах;
- хорошая пластичность шва позволяет применять к изделиям с повышенными требованиями к герметичности, например, в измерительных приборах и маломощных схемах ПК.
Недостатки ПОС-50:
- Неэффективный при пайке толстых изделий из-за нестабильности прогрева;
наличие вредных присадок в составе — Pb; - ускоренная кристаллизация расплава, не дает возможность использовать сплав в технологии ручной пайки.
Цена припоя ПОС-50 по состоянию на 01.09.2019 года от 1102.00 руб/кг.
ПОС-90
Припой отличается низкой теплопроводностью и высоким показателем твердости, что объясняется высоким содержанием олова 90, материал серебреного цвета, что дает эстетическую привлекательность полученным соединениям.
Припой ПОС — 90
Состав примесей ПОС-90 в процентах:
- Sb — 0.1;
- Cu — 0.05;
- Bi — 0.2;
- As — 0.01;
- S, Fe — по 0.02;
- Ni, Al, Zn — по 0.002.
Технические данные:
Преимущества ПОС-90:
- Широкая область применения от бытового, медицинского до промышленного сектора;
- хорошая текучесть;
- высокий уровень смачиваемости в жидком состоянии;
- низкая Т температура плавленияя;
- хорошая электропроводность;
- хорошая герметичность, возможность использования в водной и газовой среде;
хорошая пластичность шва позволяет применять к изделиям с повышенными - требованиями к герметичности, например, в измерительных приборах и маломощных схемах ПК.
Недостатки ПОС-90 — наличие вредных присадок в составе (свинца).
Цена припоя ПОС-90 по состоянию на 01.09.2019 года от 1778.00 руб/кг.
Какая температура плавления
Олово, которое используют в электронике, обычно относится к типу эвтектики, это означает, что это сплав с более низкой температурой плавления для каждого из составляющих его элементов. Так, если имеется 60% оловянный сплав (Т плавления — 232 C) и свинцовый 40% (Т плавления — 327 C), то общая температура плавления сплава будет примерно 183 C .
Плавление олова
Наиболее распространенный припой, используемый в станах ЕС для электронных работ — 63/37 SnPb. Он представляет собой эвтектический сплав с температурой плавления — 183 C. Сплав 60Sn имеет рабочий диапазон 183-238. Существует более низкотемпературный сплав Sn43Pb43Bi14, имеющий температуры плавления 144-163.
Состав припоя
Свинец, содержащий в сплаве, постепенно вытесняется в соответствии с новыми директивами ЕС (RoHS и WEEE) и заменяется припоями, состоящими из сплавов олова и сурьмы. Уже сегодня в ЕС многие магазины его не продают. У нас пока все по-другому, вероятно, пройдет много лет, прежде чем свинцовый припой в нашей стране будет заменен навсегда.
Важно! Бессвинцовый сплав имеет более высокую температуру плавления, чем свинцовый и использует более агрессивные флюсы. Это означает, что паяльник должен быть изготовлен для бессвинцовой пайки, чтобы обеспечить правильную температуру около 230 C. Бессвинцовый припой, как правило, примерно на 20-50% дороже, чем свинцовый.
Как правильно выбрать
Выбор припоя зависит от вида работ и назначения готового изделия, а также от того в каких условиях продукт будет эксплуатироваться.
Критерии, на которые нужно обратить внимание перед тем, как выбрать припой для пайки:
Состав. Дискуссия о том, какой припой использовать на печатных платах свинцовый или бессвинцовый, все еще продолжается. Несмотря на дебаты, вызванные проблемами окружающей среды и здоровья, многие электротехники используют свинцовый.
Обратите внимание! Срок годности и отраслевые рекомендации требуют его использования в течение трех лет с даты изготовления. Срок годности указан на изделии, с ним можно ознакомиться в магазине при покупке. Если использовать просроченную пасту на поверхности припоя может произойти окисление, что сделает соединение неэффективным.
Использование
Специалисты дают полезные советы, которые очень помогают начинающим радиолюбителям, чтобы правильно паять:
Технология пайки
Дополнительная информация. При пайке нужно выполнять меры безопасности. Всегда работать в защитных очках, чтобы защитить глаза от летящих капель горячего жидкого припоя.
Кончик паяльника по конструкции очень горячий, превышающий 370 C. Нельзя допускать контакта наконечника с кожей, одеждой или другими предметами.
При работе нужно использовать специальный держатель для паяльника.
Подводя итоги, можно сказать, что олово для пайки по-прежнему широко используется в отечественной электронной отрасли и быту. Товар широко представлен на российском и зарубежных рынках, в виде свинцового и бессвинцового припоев. В целях защиты окружающей и требований международных организаций потребление первого типа будет неуклонно сокращаться.
Припой для пайки медных труб своими руками: видео
Присоединить разнообразные жесткие изделия можно с помощью процесса припаивания, который сопровождается сложными процессами с химической и физической точки зрения. В наши дни владельцы домов и квартир монтируют в своих жилищах трубы в основном из медного или алюминиевого материала (см. Алюминиевая труба).
Читайте также: Лампы накаливания: разновидности + маркировка и правила выбора
При этом часто появляется необходимость не только правильно установить медные элементы трубных систем, но и качественно их отремонтировать. Для этого обязательно придется приобрести специальный инструмент, оснащение и материалы.
Неотъемлемой деталью при паянии труб из меди является припой, при подборе которого необходимо учесть ряд важных замечаний.
Как подбирать припой?
При паянии медных изделий применяются как мягкие, так и твердые виды припоев. В случае использования мягкого припоя для соединения труб из меди необходимо достичь температуры в пределах 4250С. При припаивании посредством твердых видов припоя следует добиться рабочей температуры для паяния до 460-5600С.
В этих случаях используется газовая горелка.
Вариант тиноля определяется в зависимости от процентного содержания меди и других элементов в составе сплава. В случае наличия в сплаве такого элемента, как серебро, тиноль считается серебряным.
Следует знать, что при увеличении в составе тиноля процентного содержания серебра уменьшается его температура плавления и улучшается обтекание участка припаивания и смачиваемость.
Увеличить качество присоединения труб из меди можно при использовании припоев медно-фосфорного типа, но при этом у них возрастет температура плавки и снизится смачиваемость, по сравнению с серебряными тинолями.
В процессе припаивания медных деталей посредством припоя медно-фосфорного типа использовать флюс нет необходимости.
При обычном присоединении медных изделий между собой, а также меди с бронзовыми элементами обязательно используется флюс.
Микрозазор при употреблении серебряных тинолей должен находиться в пределах 0-0,15 мм, а в случае применения припоев медно-фосфорного типа – 0,025-0,15 мм.
Медно-фосфорный тип припоя
Трехкомпонентные припои медно-фосфорного типа с процентным содержанием серебра до 15% применяются при воздействии высокой температуры в основном в холодильном производстве при использовании газа.
Специальные характеристики
Тиноли медно-фосфорного типа имеют невысокую температуру плавления. Такой тип материала значительно текуч в процессе работы с металлическими изделиями различного состава с содержанием меди. Положительным моментом данного случая является отсутствие необходимости в использовании флюса при работе с таким припоем, так как фосфор уже в нем находится.
Образовавшиеся швы при паянии таким способом получаются надежными и качественными. Такие прочные соединения требуются при использовании установок в холодильной промышленности. Холодильные установки работают с присоединениями, которые подвергаются небольшим вибрационным влияниям.
При этом высокое содержание серебра в припое делает материал достаточно пластичным.
В процессе паяния арматурных деталей следует охлаждать нетермостойкие части для исключения перегревов.
При присоединении металлических деталей необходимо обязательно применять продувку таким веществом, как сухой азот посредством специальной установки. Это необходимо выполнять с целью исключения образования окалины на оборудовании.
Вещества медно-фосфорного состава не применяются при работе со стальными деталями, из-за появления рассыпчатой пленки из фосфитов на созданном шве.
Виды медно-фосфорных припоев существуют такие:
- Тип 102. Трехкомпонентный материал медно-фосфорного типа с процентным содержанием серебра в пределах 2%. Такой сплав является достаточно недорогим, имеет среднее растекание. Представляется возможным применять при установке холодильного оборудования при соединении деталей, на которые не действует вибрационная сила. При этом необходимо приобрести паяльник или газовую горелку;
- Тип 105. Трехкомпонентный материал медно-фосфорного типа с процентным содержанием серебра в пределах 5%. Такой материал имеет пластичность и медленное растекание, благодаря чему появляется возможность заполнять большие зазоры. Важно отметить, что присоединение медных деталей таким способом образовавшийся паяный шов сможет перенести небольшое вибрационное воздействие и мелкие удары. Рекомендуется применять для присоединения медных изделий, а также сплавов с ней в холодильных системах;
- Тип 115. Трехкомпонентный материал медно-фосфорного вида с процентным содержанием серебра в пределах 15%. В результате высокого процентного содержание серебра изделие имеет высокую степень пластичности. Такой способ рекомендуется использовать для присоединения медных деталей, сплавов с ней. Образованный шов после паяния способен переносить средние удары и вибрационные явления в период меняющихся тепловых режимов. Популярно используется такой метод при соединении холодильных систем, в которых применяется специальный газ.
Припои из серебра
Такие серебряные «инструменты» с высоким процентным содержанием серебра до 55 % при высокотемпературных процессах в сфере пищевой промышленности с применением холодильного оборудования.
Специфика тинолей из серебра
Невысокая температура плавления, относительно хорошее смачивание материала при паянии являются главными достоинствами припоев из серебра. Такой материал достаточно хорошо заполняет зазоры между стыкуемыми деталями, при этом создаются плотные и вакуумные швы.
Такие паяные швы требуются для монтажа и изготовления холодильных установок. Данный тиноль имеет более низкую температуру растекания по сравнению с остальными материалами припоя.
Настоящий вариант позволяет применять данный припой в период обработки арматурных частей системы.
Виды серебряных тинолей существуют такие:
- Тип 1530. Четырехкомпонентное вещество с процентным содержанием серебра в пределах 30%. Достаточно недорогое, имеет среднее растекание по отделываемой поверхности, достаточно хорошо заполняет зазоры. Используется в различных устанавливаемых системах кроме пищевого оборудования из-за наличия вредного кадмия;
- Тип 530Sn. Четырехкомпонентный материал с процентным содержанием серебра до 30%. Имеет высокую температуру плавки, которая достигается посредством газовой горелки. При этом создается отличный паяный шов при любом расположении детали. Стоит отметить, что это еще не все положительные моменты;
- Тип 538Sn. Четырехкомпонентный материал с процентным содержанием серебра до 38%.
Припаивание изделий твердым тинолем
В настоящее время существует такой способ соединения металлов, как применение твердого припоя, который замечательно подходит для создания капиллярной и щелевой пайки, присоединения труб из меди для подачи воды, установки газопроводов и холодильного оборудования.
Такой способ позволяет формировать надежное и качественное соединение в период работы с присоединяемыми материалами.
С целью присоединения труб из меди иногда применяется специальная паста, газ и другие вспомогательные инструменты и оснащение.
Для надежного и безопасного припаивания необходимо изучить соответствующие инструкции по технологии пайки и технике безопасности.
Как припаивать трубы?
С целью присоединения металлических заготовок собственными руками необходимо приобрести специальный инструмент, оснащение и материалы.
Для осуществления припаивания понадобится следующий инструмент:
1. Труборез.
2. Газовая горелка.
3. Шерсть металлическая.
4. Припой бессвинцовый.
5. Флюс.
Процесс паяния такой:
- Очистить участок присоединяемой детали и нанести порцию флюса;
- Надеть очищенный фитинг вручную, применяя специальный инструмент;
- Применяя газовую горелку, разогреть присоединяемый участок меди до заметного изменения ее цвета;
- Далее, использовать припой.
Припаивание медных заготовок – труб, разнообразных деталей, является сложным процессом, который под силу знающим и способным мастерам.
Рекомендации по выбору припоя для пайки меди
Припой для пайки меди стоит относительно недорого
Припой для пайки меди выбирается с учетом эксплуатационных характеристик объекта. Наиболее распространенный способ – капиллярная спайка. Фиксация двух деталей основана на простейшем физическом принципе. Одноименный эффект подразумевает наличие незначительного расстояния между двумя обрабатываемыми поверхностями. Расположенная между ними специальная жидкость подвергается адгезии и поднимается. В качестве направляющего элемента выступает капилляр. В результате припой правильно распределяется по всей поверхности. Положение трубы при этом не имеет значения. Перед тем как прибегнуть к той или иной технологии, нужно детально изучить все технические нюансы.
Практическая сторона
Для того чтобы пайка медных труб своими руками прошла успешно, нужно повысить коэффициент адгезии. Сделать это поможет флюс и предварительная зачистка поверхности. Если планируется залить всю конструкцию бетоном, то в этом случае применяется высокотемпературная технология пайки.
Припой для пайки меди продается в любом специализированном магазине
Максимальная плотность соединения достигается при использовании твердого припоя. В этом случае t колеблется от 390 до 425 градусов по шкале Цельсия.
На поверхности формируется максимальная адгезия, которая и способствует равномерному распределению припоя.
Вне зависимости от используемой технологии необходимо корректно подобрать материал и оборудование:
- Припой;
- В большинстве случаев в домашних условиях работа выполняется газовой горелкой;
- Инструмент для медных труб.
Новички должны помнить, что мягкий и твердый припой – не одно и то же. В первом случае технология основана на t до +425 С.
Воспользоваться твердым припоем нужно в том случае, когда материал эксплуатируется при повышенных нагрузках.
На выбор типа припоя влияют 2 фактора – предельный диаметр медной трубы и жидкость, которую планируется поместить внутрь системы. В меньшей степени выбор обусловлен финансовыми возможностями заказчика.
Выбор материала для пайки медных труб
Начинается все с резки, призванной подготовить материал к обработке. Для этого используется труборез изделий из меди. Модель не имеет значения. Главное – правильно учесть диаметр трубы водопровода или теплопровода. Отдельно нужно остановиться на сложнодоступных участках. Добраться до них поможет нож-фаскосниматель. Не лишним будет убедиться, что на корпусе имеется отрезной ролик.
Как только трубка разрезана, производится снятие фаски с краев. Манипуляция позволяет удалить все заусенцы с внешней и внутренней поверхности.
Перед использование припоя для пайки следует предварительно изучить советы профессионалов
Дальнейший порядок действий выглядит следующим образом:
Предварительная подготовка поверхности – для этого применяются специально выбранные губки. Их характеристики зависят от типа скрепляемой поверхности и тех условий, в которых они эксплуатируются.
Качественный припой
Мягкий тип – самый распространённый и бюджетный вариант. Подходит для фитингов 1S и 3. Результаты его использования говорят о том, что с его помощью можно спаять трубы, имеющие фитинги, изготовленные из красной бронзы, латуни и бронзы. Технология используется при монтаже систем горячего и холодного водоснабжения.
Паять с помощью пасты нужно в том случае, когда система находится под перманентно высокой нагрузкой. Минимальное остаточное содержание припоя – 60%.
Помимо уже упомянутых разновидностей, в строительно-монтажной отрасли выделяются несколько других:
Серебряный припой – целесообразно использовать для соединения медных изделий, имеющих в составе примеси цветных металлов. Исключение составляют медные, алюминиевые и магниевые примеси.
Советы новичкам
Паяльник и газовая горелка – два распространенных способа соединения материалов.
Большую популярность получил именно газ, потому что классический паяльник далеко не всегда можно и целесообразно использовать. Горелки дифференцируются на основании первоисточника газа.
Наиболее доступный вариант – одноразовый баллон. Он используется для соединения труб отопления или водопровода мягким припоем.
Припой для пайки имеет небольшой вес
В том случае, когда работы запланировано много, лучше отдать предпочтение горелкам со сменными баллонами. КПД, с которым работает паяльный инструмент, во многом зависит от типа использованного газа:
Выбор припоя для соединения изделия из меди обусловлен несколькими факторами. Первый – диаметр трубы, а второй – характеристики среды или жидкости, находящейся внутри трубы.
Перед началом работ проводится тщательный анализ среды, в которой планируется эксплуатировать изделие. Речь идет о предельном уровне температурных колебаний, уровне влажности и длине трубопровода.
Чем точнее пользователь сделает расчет, тем меньше проблем возникнет на этапе практической эксплуатации.
Выбираем и правильно используем припой
1. Что такое припой?
Припой – это легкоплавкий сплав металлов, предназначенный для соединения проводов, выводов, деталей и узлов пайкой.
Ранее припой обозначали тремя буквами – ПОС (припой оловянно-свинцовый), за которыми идет двузначное число, показывающее содержимое олова в процентах, например ПОС – 40, ПОС – 60. Для радиолюбительских целей рекомендовался припой ПОС – 60.
Лучший припой – чистое олово. Однако оно дорогое и используется в исключительных случаях. Во время радиомонтажа чаще применяют оловянно-свинцовые припои. По прочности спаивания они не уступают чистому олову. Плавятся такие припои при температуре 180-200 0С.
- 2. Выбор припоя
- Выбор припоя производят в зависимости от таких факторов:
- — от соединяемых металлов или сплавов;
- — от способа пайки;
- — от температурных ограничений;
- — от размера деталей;
- — от требуемой механической прочности;
- — от коррозийной стойкости и др.
- Для пайки толстых проводов используют припой с температурой плавления более высокой, чем для пайки тонких проводов.
- В некоторых случаях необходимо учитывать и электропроводность припоя (напоминание: удельное сопротивление олова равно 0,115 Ом х мм2/м, а свинца – 0,21 Ом х мм2/м ).
- 3. Разновидность припоев
- Припои разделяются на три группы: тугоплавкие, легкоплавкие и сверхлегкоплавкие.
Тугоплавкие припои (радиолюбители их практически не используют).
К тугоплавким относятся припои с температурой плавления свыше 500 0С, создающие очень высокую механическую прочность соединения (сопротивления разрыву до 50 кг/мм2).
Недостатком их является именно то, что они требуют высокой температуры нагрева и, хотя прочность такой пайки получается весьма высокий, интенсивный нагрев может привести к нежелательным последствиям:
— можно перегреть дорогостоящую деталь и вывести ее из строя (например, транзистор или микросхему);
— можно «опустить», например, стальную деталь (пружину).
Легкоплавкие (радиолюбительские) припои. К этой категории относятся припои с температурой плавления до 400 0С, имеющие сравнительно невысокую механическую прочность (сопротивления разрыву до 7 кг/мм2 ).
При радиотехнических монтажных работах применяются главным образом легкоплавкие припои.
В их состав входят олово и свинец в различных пропорциях, например, припой ПОС – 61, который содержит 61 % свинца, 38% олова и 1% различных присадок.
Сверхлегкоплавкие (радиолюбительские) припои. Существуют также сплавы, в состав которых, кроме олова и свинца, входят висмут и кадмий. Эти сплавы наиболее легкоплавкие: у некоторых из них температура плавления менее 100 0С. Механическая прочность соединения у таких сплавов весьма невелика.
Раньше их применяли для пайки кристаллов в кристаллических детекторах. В настоящее время легкоплавкие кадмий-висмутовые сплавы находят применение при ремонте печатного монтажа.
Используются они также для пайки транзисторов, так как по техническим условиям их рекомендуют паять припоем с температурой плавления, не превышающей 150 0С.
Для пайки транзисторов можно применить так называемый сплав. Вуда с температурой плавления 75 0С, в состав которого входят: олово – 13 %, свинец – 27 %, висмут – 50%, кадмий – 10%. Сплав Вуда можно приготовить по указанному рецепту самому или купить в аптеке. Пайки ведется слабо нагретым паяльником. В качестве флюса используется канифоль.
4. Свойства некоторых свинцово-оловянистых (мягких) припоев
Основные данные наиболее распространенных припоев приведены в табл.
| Марка | Примерный состав, % | Тплавл,0С | Прочн., кг/мм | Применение |
| ПОС-18 | Олово (18%), сурьма (2,5%), свинец (79,5%) | 277 | 2,8 | Для пайки при пониженных требованиях к прочности шва, а также для лужения перед пайкой |
| ПОС — 30 | Олово (30 %), свинец (60 %) | 256 | 3,3 | Для лужения и пайки деталей из меди и ее сплавов и стали |
| ПОС – 40 | Олово (40%), сурьма (2%), свинец (58%) | 235 | 3,2 | Для пайки в электроаппаратуре и деталей из оцинкованной стали |
| ПОС — 46 | Олово (4%), сурьма (6%), свинец (все остальное) | 265 | 5,8 | Для пайки с погружением в ванну с расплавленным припоем |
| ПОС-50 | Олово (50%), сурьма (0,8%), свинец (49,2%) | 222 | 3,6 | Для пайки ответственных деталей, когда допустим более высокий нагрев |
| ПОС-60 | Олово (60%), сурьма (0,8%), свинец (39,2%) | 190 | 4,1 | Для пайки высоко ответственных соединений, в том числе и в радиотехнике |
| ПОС-61 | Олово (40%), свинец (60%) | 190 | 4,3 | Для лужения и пайки в аппаратуре, где недопустим перегрев |
| ПОС-61М | Олово (60%), медь (1-2%), свинец (38-39%) | 192 | 4,5 | Для лужения и пайки электропаяльников тонких медных проводов, печатных проводников и фольги |
| ПОС-90 | Олово (90%), свинец (10%) | 222 | 4,9 | Для пайки пищевой посуды и медицинских инструментов, деталей или узлов с последующим серебрением или золочением |
| ПОСК50-18 | Олово (50%), кадмий (018%), свинец (31%) | 145 | 6,7 | Для пайки чувствительных к перегреву деталей |
| ПОССр-15 | Олово (15%), цинк (0,6%), свинец (83%), серебро (1,25%) | 276 | 8,1 | Для пайки деталей из цинка и оцинкованной стали |
5. Форма радиолюбительских припоев
В прошлом веке порекомендовали оловянный прут сечением 10 мм. Сейчас для пайки используются припойной проволочной сечением от 1 до 5 мм. Наиболее распространены 1,5-2 мм многоканальные припои.
Многоканальность означает, что внутри оловянного проволоки расположены несколько каналов флюса, который обеспечивает образование ровной блестящей и надежной пайки.
Продается такой припой в мотках – на радиорынках, в колбах – в которых он находится свернутым в спираль, и в бобинах (в них количество припоя такое, что его хватает не на один годоторых он находится свернутым в спираль, и в бобинах ()каналов флюса, который обеспечивает образование ровной блестящей и надеж).
Рекомендуется приобретать припой в виде проволочки, толщиной со спичку – удобнее паять.
При пайке монтажных проводов радиопаратуры удобно пользоваться оловянно-свинцовыми припоями, отлитыми в виде тонких прутиков диаметром 2-2,5 мм.
Такие прутики можно изготовить самому, выливая расплавленный припой в сосуд, в дне которого заранее проделано отверстие . сосуд при этом следует держать над листом жести или металлической плитой. После остывания прутки следует разрезать на куски необходимой длины.
Современные припои, используемые при пайке электронных схем, выпускаются в виде тонких трубочек, заполненных специальной смолой (колофонием), выполняющей функции флюса.
Нагретый припой создает внутреннее соединение с такими металами, как медь, латунь, серебро и т. д., если выполнены следующие условия:
Для самостоятельного приготовления припоя компоненты состава (олово и свинец) отвешивают на весах, расплавляют смесь в металлическом тигле над газовой горелкой и, перемешав расплав стержнем из стали, стальной пластинкой снимают пленку шлака с поверхности расплава. Затем осторожно разливают расплав в формы – желоба из жести, дюралюминия или гипса.
Плавку необходимо выполнять в хорошо проветриваемом помещении, надев защитные очки, перчатки и фартук из грубой ткани.
Возможно, вам это будет интересно:
Физические свойства и технические характеристики припоя для пайки меди
Традиционно самым распространенным способом соединения медных труб является пайка. Чтобы создать прочный и долговечный шов, необходимо правильно подобрать припой для пайки меди и флюс, тщательно подготовить поверхность и соблюдать технологию.
Какой припой выбрать?
При пайке медных труб используют два основных типа:
- мягкого, с температурой плавления до 425оС;
- твердого, с температурным диапазоном 460-560оС.
В качестве припоев рекомендовано использование содержащих серебро сплавов. Они обеспечивают высокое качество соединений, но дороги. Медно-фосфорные составы более доступны и подходят для пайки менее ответственных соединений.
Медно-фосфорные
Температура плавления медно фосфорного припоя невысока. Медный припой позволяет обходиться без флюсовых составов. Входящий в состав фосфор защитит рабочую область от воздействия кислорода воздуха.
Шовный материала, сформированный на основе меднофосфористого припоя, весьма прочен и стоек к вибрационным воздействиям. Поэтому фосфористые составы широко используют при пайке компонентов теплообменников.
Почему при спаивании стальных деталей пайщики иногда пользуются медным припоем, а медь стальным припоем паять нельзя? Причина заключается в разнице температур плавления стали и меди. Медные заготовки уже расплавятся, а сталь все еще будет нагреваться.
В то же время медно-фосфорный припой чувствителен к перегреву, поэтому приходится принимать меры к охлаждению стыка. Изделие выпускается в виде прутка. Доступна и медная лента для пайки. Используются для пайки и медно-цинковые низкотемпературные припои.
Серебряные
Состав из чистого серебра мало подходит для того, чтобы паять медные изделия. В основном используют серебро с добавками железа, висмута и других элементов.
Припой для меди на основе серебра обладает высокой смачиваемостью по отношению к заготовкам и отлично проникает в самые узкие зазоры между ними. Соединения не корродируют и выдерживают большие статические и периодические динамические нагрузки.
Содержание Ag
Химический состав припоев для пайки заготовок из меди с серебром описан в ГОСТ 19738-74. Они обозначаются литерами ПСр ХХ, где цифры определяют долю серебра в процентах
Практическое применение
Составы с высокой процентной долей серебра (50-72) обладают высокой электропроводностью и теплопроводностью. Их используют в электротехнике и электронике.
Сплавы со средним процентным содержанием стоят дешевле и используются для пайки соединений, не подверженных температурным нагрузкам.
Особенности тинолей
Характерной особенностью серебросодержащих составов является их низкая рабочая температура. Высокая текучесть позволяет расплаву проникать в зазоры и поры и создавать высококачественные швы.
Пайка твердым
Твердые припои применяются для стыков трубок и трубопроводов большего диаметра. При этом используют пастообразный флюс, газовую горелку для разогрева и необходимое вспомогательное оборудование и инструменты.
Низкотемпературные
Низкотемпературные припои плавятся при температуре до 450оС. Невысокая температура позволяет избежать отжига основного материала трубы и сохранить его физико-химические свойства. Припои готовятся на основе оловянных или цинковых сплавов. Применяется в качестве компонента и свинец.
Высокотемпературные
Высокотемпературный припой для пайки меди готовят на основе серебра или меди, обладающих высокой температурой плавления. При температурах свыше 450оС происходит отжиг заготовок, ведущий к снижению их прочности.
Физико-химические свойства
Свойства зависят от химического состава сплава. Так, низкотемпературные обладают меньшей прочностью, но не снижают прочностных и упругих характеристик материала деталей.
Высокотемпературные, наоборот, создают соединения высокой прочности, способные противостоять статическим и динамическим нагрузкам. Но при их использовании требуется большая осторожность, чтобы не пережечь и не ослабить основной материал.
Технические характеристики
Температура плавления высокотемпературных составов лежит в пределах 645-815оС. Шов выдерживает нагрузки на разрыв до 250Мпа.
Температура эксплуатации соединения, в зависимости от состава, составляет 150-250оС. Кроме собственно меди, такие припои позволяют соединять латуни, красную бронзу, чугуны, стальные и никелевые славы. Паяют ими и алюминий.
Кроме того, их используют для соединения деталей из меди и нержавейки.
Способы
Применяется два основных метода пайки медных заготовок:
- Высокотемпературный. Тугоплавкий припой на основе серебра или меди создает жесткое и прочное соединение. Шов называется твердым и выдерживает механические и температурные нагрузки. Чтобы отжиг не приводил к ухудшению прочности основных деталей, следует охлаждать готовую пайку исключительно естественным образом, без обдува холодным воздухом или опускания в жидкость.
- Низкотемпературный. Такую пайку называют мягкой. Припои готовят на базе металлов с низкой температурой плавления. Невысокая температура позволяет избежать отжига, и снижения прочности труб не происходит. Метод формирует швы шириной от 7 до 50 мм, на трубах от 6 до 100 мм в диаметре.
Мягкие соединения нельзя использовать при монтаже газопроводов.
Что понадобится в процессе?
Для пайки потребуется:
- флюс для обработки поверхности заготовки;
- припой, соответствующий выбранному методу пайки;
- устройство для снятия фаски с торца трубы;
- проволочные щетка и ерш для того, чтобы зачистить заготовки;
- расширитель труб;
- измерительный инструмент: рулетка, мерный калибр, угольник, ватерпас;
- горелка.
Портативная пропановая горелка дает возможность прогреть стык за несколько секунд. В тех местах, где использование открытого пламени недопустимо, стыки прогревают электропаяльником со сменными прижимами и электродами на разные диаметры трубы
Технология
После того, как принадлежности и инструменты подготовлены, переходят к самой пайке:
Отрезаем деталь необходимой длины
Для раскроя трубных заготовок используют труборезы с ручным или электрическим приводом.
Чтобы рез был ровным, после каждого оборота следует затягивать на треть хода регулирующий прижим маховик. Кромку следует обработать фаскоснимателем и зачистить ершиком.
Если соединение стыковое, одну из труб следует расширить. Далее поверхности обезжиривают и проверяют качество их сопряжения.
Наносим флюс на поверхность трубы
Флюсовую пасту наносят на внутреннюю поверхность кисточкой, встроенной в крышку баночки. Она должна быть полностью покрыта флюсом, в то же время на ней не должны скапливаться излишки.
Соединяем
Детали вставляются одна в другую с легким проворотом в обе стороны. Это помогает равномерно распределить флюс.
Излишки флюса необходимо стереть чистой ветошью.
При низкотемпературной пайке включенную горелку направляют на стык. Стык необходимо прогреть равномерно, плавно перемещая факел. Катушку с припоем берут в левую руку. Проволокой касаются зазора, припой плавится и заполняет его.
В этот момент пламя немного отводят в сторону, давая припою затечь в зазор.
Пропаянный стык должен остывать обычным путем, баз обдува или смачивания жидкостью. Это позволит избежать эффекта отжига.
Для высокотемпературной требуется более горячее пламя. Его получают, сжигая смесь пропана с кислородом либо ацетилена с воздухом. Прогревать стык следует равномерно и быстро, избегая пережога. Нужную температуру заготовки (750оС) можно определить по темно- вишневому цвету. Прогретый, но не расплавленный горелкой паяльный состав подают в зону стыка.
Опытные мастера сразу нагревают стык ровно настолько, сколько требуется для плавления и затекания паяльного состава. Начинающим пайщикам придется потренироваться на учебных заготовках. Избыток расплава удаляют медной лентой, предназначенной для удаления припоя. Пропаянный шов должен остывать естественным путем, без обдува холодным воздухом.
После остывания чистой сухой ветошью следует снять остатки флюсовой пасты.
Основные ошибки
Начинающие пайщики часто делают ошибки. Самые типовые из них таковы:
Частой ошибкой является также пренебрежение требованиями техники безопасности. Высокие температуры, вредные испарения, химически активные флюсы требуют применения средств индивидуальной защиты. К ним относятся:
- защитные очки;
- обувь, одежда и головной убор из негорючей ткани;
- плотные спилковые перчатки
- респиратор.
Рядом с местом пайки не должно быть легковоспламеняемых материалов, оно должно хорошо проветриваться. Нельзя паять в верхнем положении.
Правильно подобранный паяльный состав позволяет получать надежные и прочные паяные соединения. Не менее важно использовать подходящий флюс и строго соблюдать требования технологии пайки и технику безопасности.
Первые несколько швов лучше запаять под присмотром опытного пайщика.
