Зачем в современной жизни какие-то медные трубы, да еще и с пайкой? Сплошные пережитки прошлого, когда есть классные синтетические заменители, технологии склеивания и много чего другого. Что ж, такого рода вопросы вполне могут возникнуть и возникают во многих головах. Отвечаем.

Медные вещи – чудесное явление в нашей технической жизни, это вечные трубы в доме, которые стоят того, чтобы прочитать нашу статью и вплотную заняться обустройством, к примеру, своего жилища. Пайка меди – процесс с особенностями, которые нужно знать, что вполне по силам всем, кто в этом заинтересован.

Что такое пайка, и зачем она

Все очень просто: пайка медных изделий нужна там, где они применяются – в водопроводных системах и системах охлаждения воздуха – современных кондиционерах. Ее применяют для монтажа или ремонтных работ медных деталей и заготовок.

Эта технология вполне по силам домашним любителям, а результат характеризуется исключительной надежностью и удивительной долговечностью.

Скрывать не будем, стоимость медных изделий не самая низкая, но все затраты полностью окупаются. Из них можно соорудить и отопительную систему, и водопроводную, и охлаждающую: все, где нужны крепкие трубы.

Устройство газовой горелки.

Вещи из меди, конечно, можно варить. Но самым оптимальным методом их соединения давно является пайка. Суть процесса простая, как хозяйственное мыло: заготовки скрепляются за счет специального расплавленного наполнителя, который называется припоем.

Плавят припой посредством высокой температуры. После того, как стык заполняется припоем, он начинает быстро остывать, формируя тем самым крепкое соединение с герметичными свойствами.

Еще одним значительным преимуществом данного способа соединения является возможность несложного разъединения деталей, если таковое понадобится по каким-либо причинам. Чтобы сделать это, нужно всего лишь снова нагреть припой до температуры плавления.

Что нужно иметь для пайки меди

Никакого дорогостоящего оборудования для пайки меди или особых расходных материалов не нужно, все очень просто.

Для пайки медных труб для домашнего пользования понадобится следующее:

  • Нагревательный элемент в виде газовой горелки для нагрева и расплавления припоя.
    Чаще всего используется пропан с регулируемым давлением. Можно использовать паяльник помощнее или строительный фен также с приличной мощностью.
  • Специальный резак для медных изделий.
    Медь – металл весьма мягкий, поэтому резать ее нужно с нежностью из-за риска помять стенки. Такие резаки называются труборезами, они отличаются огромным разнообразием – на любой вкус. Модели на рынке предлагаются во всем многообразии, включая устройства для резки в самых труднодоступных местах.
  • Фитинги для пайки, если предполагаются сгибы не отожженных трубок.
  • Расширитель для труб – также специальное устройство для увеличения диаметра медной трубы перед нагреванием, если это необходимо.
    Такая возможность чрезвычайно важна, когда стыкуются изделия с размерами, немного не совпадающими по своим размерам.
  • Так называемый «фаскосниматель» – устройство, где название говорит само за себя.
    Речь о снятии фасок с торцевых сторон трубок. Дело в том, что после обрезки на торцах могут образоваться металлические заусеницы. Они вовсе небезобидные, а даже наоборот – не дадут сформировать прочное и красивое стыковое соединение. Фаскосниматели бывают двух видов: в виде карандаша или круглые по форме. Предпочтительнее и удобнее в работе круглые: с их помощью можно убирать заусеницы с мягких медных изделий с диаметром вплоть до 36-ти мм.
  • Щетки и ершики со стальной щетиной для подготовки медных деталей: удаления грязи и оксидной пленки.
  • Расходный материал для самого припоя.
    Припои для пайки медных труб могут быть из двух видов проволоки: медная проволока с высокой температурой плавления, которая содержит небольшую долю в 6% фосфора. Второй вариант – проволока из олова, у которой температура плавления значительно ниже – около 350°С.
  • Пасты и специальные флюсовые смеси для защиты металла от образования дефектов в виде воздушных пузырей и лучшего сцепления между медью деталей и припоем.

Дополнительными вещами к основным инструментам для пайки медных труб будут неспецифические инструменты:

  • измерительная лента или рулетка;
  • строительный уровень;
  • маркер и кисточка;
  • молоток.

Перед началом пайки трубок необходимо решить принципиальный технологический вопрос: каким именно припоем будет вестись пайка? Твердым припоем в виде медной проволоки, который чаще используется в работах с кондиционерами и холодильникам?

Или использовать оловянную проволоку, которая отлично работает с трубами для отопления или водопроводной системой?

Медно фосфорные

Соединение деталей из меди может производиться медно-фосфорным припоем в состав, которого входит серебро. Его доля может достигать 15%. Такой сплав применяют для работы с холодильным оборудованием.

Рабочая температура медно-фосфорных припоев не очень высока. Вещества этого класса обладают достаточной текучестью. Кстати, при работе, с использованием этого припоя нет необходимости в применении каких-либо флюсов. Это связано с тем в его состав входит фосфор. Именно фосфор защищает зону обработки стыка от воздействия атмосферы.

Припой медно-фосфорный Castolin

Швы, образующиеся в ходе работы, отличаются прочностью. Именно это и определило его использование для работы с холодильным оборудованием, содержащие в своем составе детали из меди. Все дело в том, что при его работе постоянно существует вибрация, в таких условиях прочность шва не будет лишней.

При соединении медных компонентов трубопроводной арматуры необходимо выполнять охлаждение элементов узла, которые обладают слабой стойкостью к перегреву. В процессе работы рабочую зону можно обдувать сухим азотом. Для этого требуется эксплуатация специального оборудования. Защита сухим азотом позволяет защитить шов от окалины.

Припои этого типа недопустимы для работы со сталью. Дело в наличии фосфора, который способствует образованию пленки.

Трехкомпонентный состав, в который входит 2% серебра носит марку 102. Сфера применения этого припоя монтаж, обслуживание холодильных комплексов, которые не подвержены вибрации.

Припой медно-фосфорный Ag 2%

Марка 105 содержит 5% благородного металла. Он пластичен и у него медленное растекание. Вследствие этого у него имеется возможность заполнять зазоры определенного размера. Эта марка способна выдерживать незначительные нагрузки вибрационного или ударного характера.

Марка 115, содержит в своем составе 15% серебра. Из-за этого он обладает высокой пластичностью. Шов, полученный с его помощью способен выдерживать умеренные вибрационные или ударные нагрузки, возникающие во время работы холодильных установок.

Серебряные припои

Серебро – этот благородный металл, в чистом виде обладает хорошей пластичностью. Температура плавления довольно высока (962 °С). Это делает нецелесообразным применение чистого серебра в качестве сырья для стыковки деталей нецелесообразно.

Но если в серебро внести некоторые вещества, таких, как – железо, висмут и пр., то такую композицию можно использовать для создания неразъемных стыков.

Серебряные материалы хорошо плавятся того, когда его объем уменьшается. Это снижение приводит к снижению затрат на энергию и время на выполнение сборки заготовок из меди.

Серебряный припой для пайки меди, Ag 20%

Серебряные материалы хорошо обволакивают соединяемые детали, и это способствует получению швов необходимого качества. Швы, полученные с применением этих средств не подвержены окислению, и хорошо переносят различного рода механические и вибрационные нагрузки.

Сплав, содержащий этот благородный материал, применяют для работы со многими сплавами меди. Все эти сплавы различаются по соотношению компонентов, наличию легирующих добавок.

Состав всех применяемых для стыковки деталей серебряных сплавов регламентирует ГОСТ. Маркировка этих материалов начинается с буквенного сочетания ПСр. А ним следуют числа, которые показывают процентный объем серебра в сплаве.

Скачать ГОСТ 19738-74

Практическое применение серебряных припоев

Сплавы, которые содержать большое количество серебра, (50-72%) обладают низким удельным сопротивлением. Их применяют для создания стыков с большой электрической проводимостью.

Средства для соединения деталей, содержащие этот благородный металл в небольших количествах 40-62%, применяют для создания швов, которые не будут подвергаться сильному нагреву.

Припои для меди с низким содержанием серебра (10-15%) нашли свое применение в машиностроительной отрасли.

Общее разделение

Припои разделяются на две группы. Это мягкие и твердые.

Мягкие имеют температуру плавления до 300 °C. Такими припоями паяют радиодетали, и к ним можно отнести оловянно свинцовые и бессвинцовые материалы. Основной рабочий инструмент с такими материалами это паяльники до 50 Вт и паяльные фены.

Твердые плавятся свыше 300 °C. Это прочные материалы с высоким пределом прочности по сравнению с мягкими.

К ним относятся медно-цинковые и серебряные. С такими припоями можно работать только с мощными паяльниками, паяльными лампами или горелками.

В данной статье будут подробно описаны мягкие припои, которые используются для радиодеталей и ремонта техники.

Второй важный компонент пайки

Как и при выборе паяльного флюса, припой также виляет на результат, долговечность и надежность контакта.

От чего зависит качество и почему это важно

Качество припоя зависит от количества примесей и шлаков. Если производитель нарушает технологию изготовления, то припой получается неудовлетворительного качества. Например, при производстве дешевого припоя, производитель может добавлять примеси для увеличения массы продукта. После пайки таким припоем на контакте остаются микротрещины, которые не смогли расплавиться с оловом. Такой контакт ненадежен априори, и не соответствует стандартам пайки. С течением времени контакт полностью разрушится. Поэтому, так важно читать отзывы о производителе и его продукции, особенно новичкам. Начинающие не могут сразу отличить хороший припой от плохого по причине недостаточного опыта работы. Даже если делать пайку по правилам, с плохим припоем не получится ничего хорошего.

Процесс деградации контакта

Рассмотрим схематично несколько примеров.
Хороший контакт блестит и не имеет никаких трещин и разводов.

А если контакт плохо спаян или припой некачественный, на нем сразу же после пайки появляется небольшие разводы.
Это микротрещины, которые со временем начинают окисляться, повышать сопротивление контакта.
По итогу контакт обрывается, образуются видимые трещины по всей поверхности.

Не всегда контакт с разводами означает признак плохой пайки или припоя. Если на контакте есть небольшие разводы, то это в пределах нормы. Другое дело, когда на всей поверхности контакта такие разводы.

Теперь технология: девять этапов и кое-какие советы

Технология пайки медных труб совсем несложная.

Вот на какие этапы можно разделить процесс:

  1. Кройка и шитье: отрезать металл по нужной длине труборезом.
    Место резки делать ровным, резак держать перпендикулярно к поверхности.
  2. Зачистка заготовок металлической щеткой, удаление заусениц с торцов.
    На этом этапе нельзя использовать наждачную шкурку из-за риска образования мельчайшего песка, который помешает сцеплению пропоя.
  3. Расширение края одной из труб для того, чтобы конец другой трубы легко вошел в первую с минимальным зазором.
  4. Тщательная зачистка концов металлической щеткой после его расширения.
  5. Нанесение флюсовой смеси на конец трубы максимально равномерным тонким слоем.
  6. Концы труб вставить друг в друга, хорошенько прогреть до момента, когда цвет флюса на трубе станет серебристым.
  7. К стыку подносят припой, который тут же плавится и заполняет зазор стыка между трубами.
    Процесс заканчивается при наполнении зазора припоем.
  8. После разогрева запаянной трубе нужно дать хорошенько остыть – ни в коем случае не трогать ее в это время.
  9. Протереть, удалить остатки флюса.

Способ соединения труб. Пайка медных трубок с использованием припоя основан на физическом явлении – капиллярном эффекте. Дело в том, что расплавленный припой заполняет зазор между трубами благодаря силам поверхностного натяжения. После застывания припой в зазоре превращается в крепкий монолитный шов.

Если вдруг случился дефект в виде свища или повреждения стыка, изделие можно быстро и просто отремонтировать. Для этого его достаточно нагреть и демонтировать. После удаления дефектов повторно нагреть и снова спаять.

Чисто стыковые соединения медных изделий делать нельзя – они нежизнеспособны, а у вас обязательно произойдет потоп – вся пайка разрушится. Лучше делать муфтовые соединения, расширяя конец одной из труб.

Теперь о сгибании. Гнуть с использованием трубогиба можно только мягкие отожженные трубы. Если они не отожженные, используются медные фитинги под пайку. Угол может быть 90° и меньше.

Плюсы и минусы пайки медных труб

Для начала вспомним, что медь – металл в высокой температурой плавления и вообще довольно капризный, со своим характером. С нашей точки зрения эта особенность несет как плюсы, так и минусы для работы с ней.

Однозначный плюс заключается в возможности непрерывного процесса нагревания и пайки благодаря способности меди держать и сохранять тепло, даже если в нагреве произойдет перерыв.

Серьезный плюс – доступность расходных материалов и оборудования. Не нужно приобретать ничего специально, все необходимые вещи обычно имеются в любой домашней мастерской.

Однозначный минус – высокая степень рассеивания тепла, из-за чего нагрев нужен «с запасом».

Еще один технологический минус – нагревание всего изделия вместе с местами крепления. Из-за этого работать нужно в перчатках и с большой осторожностью.

Расходные материалы

Порядок пайки медных труб.

Что потребуется для пайки:

  1. Флюс на салициловой кислоте.
    Химический состав флюсов для пайки медных труб довольно сложный: в нем есть и спирт, и вазелин, и даже чуть-чуть золота. Его использование приводит к великолепному качеству швов.
  2. Группа растворителей на фосфоре.
    Отлично очищают детали от окислов и дополнительно вытесняют ненужную воду из места пайки.
  3. Канифоль.
    Ее практически не используют в чистом виде. В смесях она отлично комбинируется с солями натрия: если расплавленная канифоль покрывает поверхность пайки пленкой, то соль натрия играет роль антиоксиданта. Есть и недостаток: смесь не любит нагрева.
  4. Домашняя смесь на аспирине.
    Можно сделать смесь и самостоятельно: берем вазелин, спирт, за основу – таблетки аспирина. Особой эффективностью такая смесь не отличается. С ней можно работать лишь на электромонтажных заданиях.
  5. Паста для пайки медных труб.
    Эта флюс паста для пайки меди стоит подороже, но овчинка выделки стоит. Применяется в ответственных заданиях. Паста отлично прилипает к рабочей поверхности, растекается тонким слоем при нагревании – великолепный вариант.
  6. Припой для пайки медных труб.
    Выбор вида припоя зависит от того, что именно вы собираетесь паять. Если главными критериями являются прочность и стойкость к высоким температурам, нужно выбирать припой из медной проволоки с долей фосфора. Самым популярным и доступным является мягкий припой – из олова. Он годится для всех водопроводных систем. Сюда же можно отнести и фитинги для медных труб под пайку.

Флюс для пайки паяльником

Вспомогательное вещество, которое способствует растеканию материалов пайки по поверхности спаиваемых деталей — флюс. Качественное соединение создают припои и флюсы, без одной из составляющих пайка невозможна. Распространенным видом флюса является канифоль, производимая из твердых пород хвойных деревьев. Размягчение происходит при 50 °С, а при достижении температуры 250 °C, процесс переходит в кипение состава.

Флюс для пайки алюминия

За счет гидролизами, предусмотренной при изготовлении канифоли, материал не устойчив к воздействию атмосферной среды. После пайки необходимо удалить остатки флюса, т.к. соединение может подвергаться процессу окисления. Впитывая влагу из атмосферы, канифоль может нарушить работу радиотехнических составляющих.

Популярные флюсы для пайки электрическим паяльником

Пайка металлических соединений происходит с применением различных веществ. Флюсы делятся на три основные категории, отличающиеся областью применения, способом приготовления. Процесс подготовки элементов к работе может быть разным, после пайки необходимо удалять остатки описанным инструкцией способом.

  1. Не активные канифольные флюсы применяются при пайке меди, других разновидностей мягких металлов. Существует светлая канифоль, которая готова к применению и не включает дополнительные вещества. Спирто – канифольный раствор производится из составляющих концентрацией 1 к 5. Используется при спайке в труднодоступных местах, производится в виде порошка, перед применением необходимо смешать со спиртом. Глицерино – канифольные материалы используется, когда необходимо герметичное соединение.
  2. Активные флюсы подходят для пайки драгоценных и цветных металлов, включают хлористый цинк, спирт или вазелин. Последний параметр отличается составной частью, при использовании жидким или пастообразным состоянием. Флюс пастой работать удобнее, возможно наносить прямо на изделие необходимым количеством.
  3. Кислотно активный флюс подразделяется на хлористо – цинковый, ортофосфорную кислоту. Исполняется в виде жидких растворов или пасты, с применением канифоли, хлористого цинка, спирта или вазелина.

Ортофосфорная кислота

Ортофосфорная кислота состоит из воды, этилового спирта и самой кислоты плотностью 1,7. Применяется при спайке нержавеющих материалов, меди, серебра. Флюсы на спиртовой основе требуется хранить в герметичной упаковке. Удобная тара для хранения – баночка из-под лака для ногтей, кисточка не реагирует на активную среду, а крышка позволяет плотно закрыть емкость, избегая испарения составляющих.

Паяльные пасты тиноль для пайки

Из предлагаемых веществ имеются паяльные пасты, которые выпускаются с флюсом смешанным видом. Применяется при монтаже бескорпусных элементов, труднодоступных местах. Нанесение происходит специальной лопаткой, затем прогрев электрическим инструментом. Результатом можно наблюдать надежное, качественное соединение, активно используется начинающими мастерами при отсутствии подобающего опыта.

Паста тиноль

Возможно приготовить сплав для пайки своими руками, для этого понадобится припой, требуемый элементом. Напильником со средней зернистостью измельчается олово для пайки в виде проволоки до состояния металлической крошки. К составу прибавляется флюс, выбранный из вышеперечисленных в жидким состоянии, после этого элементы смешиваются. Изготавливать состав требуется в небольшой емкости, срок хранения ограничен 6 месяцами, после этого происходит окисление металла кислотной средой.

Использование сплавов оловянно свинцовой группы

Процесс пайки представляет собой соединение нескольких металлизированных частей между собой. Температура воздействия при этом не превышает критический порог, при котором происходит разрушение деталей или плат. Основными задачами использования изделий пайки, является обеспечение максимально ровной температурной вязкости, при которой происходит равномерное растекание по поверхности.

Олово для пайки применяется достаточно часто, материал служит составляющей наибольшего количества припоев. В чистом виде металл очень дорог, применяется для спайки важных изделий, элементов. Разделяются по категориям с применением свинца и без него.

Свинцовые припои

Различные материалы для пайки применяются с использованием свинца. Материал отличается легкоплавкостью, мягок и легко поддается обработке. Легко растворяется в щелочной среде, кислотных примесях.

Свинцовый припой

Наиболее популярными в использовании считаются изделия с маркировкой ПОС. Процентное содержание элементов позволяет работать с разными средами и материалами. Отличаются температурными показателями и другими параметрами, которые важны для надежного соединения. К свинцовым соединениям добавляются цинк, висмут или сурьма, которые обеспечивают защиту от окисления и других разрушающих факторов.

Как выбрать припой

Основной задачей перед мастером стоит создание качественного, надежного крепления, которое прослужит продолжительное время. Выбор припоя происходит по следующим параметрам:

  • Материалы, которые подвергаются обработке. Необходимо точно ознакомиться с характеристиками материалов, подвергаемых спайке. Существует температурный порог плавления хрупких элементов, транзисторов, конденсаторов и т.д. Радиолюбителями применяются легкоплавкие вещества.
  • Состав припоя подбирается по параметрам толщины, назначения изделия. При спайке проводов, других крупных элементов, возможно применение тугоплавких элементов.
  • Некоторые случаи требуют выбора оптимальной токопроводности. Сопротивление олова меньше, чем свинца, на высокочастотных платах используется более дорогие марки припоя.

В любой ситуации, необходимо щепетильно относиться к соответствию параметров пайки и изделия. Для спайки используются качественные изделия, цена на них не высока, а выбор на рынке огромен.

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:

  1. Тип паяльника.
  2. Размер провода. Диаметры варьируются от сантиметров или миллиметров, размер проволоки зависит от выполняемой работы.
  3. Флюс очищает область пайки, облегчая протекание припоя и, следовательно, идеальное паяное соединение. Флюс изменяет поверхностное натяжение, так как увеличивает адгезионные свойства в паяном соединении.
  4. Перед покупкой, нужно знать при какой температуре плавится олово 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:

  1. Выбирают припой с минимальным содержанием свинца.
  2. Необходимо следить за чистотой жала паяльника, оно должно не иметь грязные наплавления.
  3. Для очистки используют напильник или наждачную бумагу. Жало после очистки залуживают канифолью.
  4. Не рекомендуется долго удерживать прибор в точке припоя, поскольку соединяемые детали способны получить высокотемпературное повреждение. Для снижения губительного воздействия Т на деталь, ее придерживают пинцетом, который выполнит роль теплоотвода.
  5. Изделие, перед пайкой очищают, а контакты соприкосновения дополнительно залуживают, чтобы обеспечить отличное сцепление.

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.

Основные свойства припоев

При выборе конкретной марки припоя для пайки медных проводов или алюминиевых сплавов необходимо руководствоваться их техническими характеристиками.

Однако для всех составов можно выделить перечень основных свойств:

  • смачиваемость – показывает, насколько хорошо припой обволакивает и прилипает к паяемым деталям;
  • прочность – определяет способность выносить механические усилия и нагрузки, для этот в состав могут добавлять бор, железо, никель цинк или кобальт;
  • пластичность – способность к деформации, достигается за счет присадок из марганца, висмута, лития и т.д.;
  • устойчивость к высоким температурам – важна для пайки твердыми сплавами, которые находятся в котельных, печах, трубопроводах, нагревательных приборах, свойство достигается путем добавления вольфрама, циркония, ванадия, гафния, ниобия и т.д.
  • устойчивость к коррозионному разрушению – повышается путем легирования медью или никелем.

Флюс в процессе пайки

Опытные сварщики, которые много лет работают на производстве, конечно, могут обойтись и без рассматриваемых составов.

Однако в том случае, если Вы специалист второго разряда или только начинаете пользоваться сварочным аппаратом, флюс – Ваш верный друг, ведь его использование упрощает процесс и улучшает качество полученных изделий.

Посудите сами: даже если у Вас не так много опыта, пайка под флюсом гарантирует гораздо более хороший результат, нежели дуговая сварка.

Это связано с тем, что в первом случае швы получаются надёжными и ровными, а сама работа занимает значительно меньше Вашего времени.

Кроме того, рассматриваемая методика пайки обеспечивает более глубокое плавление детали за счёт выбора тока с повышенной плотностью.

Правда, в таком случае увеличивается и температура воздействия на электрод, вследствие чего он может лишиться части обмазки, однако это совсем не повод для беспокойства.

Более того, использование специального состава при пайке позволят избежать появления пор и, в дальнейшем, инородных тел на месте сварочного шва, потому что при пайке горелкой под флюсом поры в принципе не формируются.

Рассмотрим некоторые важные особенности флюса. Их нужно знать тем, кто решил использовать подобные составы в своей практике.

Например, у неопытных мастеров снаружи изделия формируется оксидная плёнка, толщина которой порой превышает 1 мм. Во избежание подобного процесса рекомендуется:

  • Пристально следить за температурным режимом. Очень важно поддерживать температуры пайки припоя и труб на одинаковом уровне. Такой температурный режим позволяет не допустить критических ситуаций, ведь в этом случае можно на глаз определить степень перегрева.
  • Использовать качественный флюс от рекомендованных производителей. Состав, изготовленный без соблюдения стандартов качества, будет только мешать в работе, ведь плохо приготовленное вещество способно ухудшить состояние получившегося шва.

Пайка газовой горелкой

Сначала разберёмся с низкотемпературным способом. При пайке медных труб мягким припоем нагрев происходит постепенно и довольно долго, припой плавится от нагретой детали. Можно использовать как горелку, так и фен с паяльником. В качестве газов применяют пропан или бутан. Все привычно, ничего особого и нового.

Высокотемпературная пайка меди происходит при нагреве до 650°С и выше. Здесь феном или паяльником вы не обойдетесь, нужна будет газовая горелка на смеси ацетилена и кислорода. Здесь важно помнить, что вы получите одновременный нагрев припоя и места шва.

Припой расплавляется мгновенно – от одного прикосновения и сразу же заполняет зазор. Даем остыть самым естественным образом, никаких обливаний водой.

По окончании пайки медной трубы твердым припоем удаляем остатки флюсовой смеси, протираем тряпочкой. Делаем финишный осмотр на предмет возможных дефектов.

Наиболее известными из припоев являются ПОС 10, ПОС 40, ПОС 61 и ПОС 90 (бессурьмянистые припои). А ПОС содержащие сурьму имеют наименование ПОССУ. Содержание сурьмы увеличивает прочность припоя на несколько процентов.

Если разговор идет про плавление соеденения олова и свинца, необходимо знать определения солидуса и ликвидуса. Если нагреть любую смесь из двух и более металлов, то сначала произойдёт плавление (преобразование из твердой в жидкое состояние) самых легкоплавных частиц. Это температурная точка, называемая солидусом сплава.

При дальнейшем нагреве начинают плавиться более тугоплавкие металлы в сплаве. После того как они расплавятся, наступает точка ликвидуса. После чего припой ПОС считается полностью расплавленым.

Между точками солидуса и ликвидуса находится состояние повышенной пластичности припоя. При этой температуре припой можно деформировать и тянуть, не теряя целостность.

Существуют припои, у которых точка солидуса и ликвидуса совпадает, они называются эвтектические сплавы. Этот показатель говорит о том, что припой высокого качества, такой припой очень удобен при пайке.

Низкотемпературные припои

Легкоплавкие припои имеют температуру перехода к жидкому состоянию до 450 °C. Применяются радиотехническими соединениями, при спайке проводов, других работах. Основные составляющие таких изделий пайки имеют сплавы олова, свинца, кадмия или висмута. В процессе обезжиривания, лужения технических плат имеют место сплавы Вуда или Розе. Такие вещества переходят в жидкое состояние уже на отметке 70 °C.

Низкотемпературный припой

Металлы имеют различную температуру плавления, важно ознакомиться с составом припоя перед покупкой.

  1. Олово представляет собой легкоплавкий металл, который растворяется серной или соляной кислотой. Плавится металл на отметке 232 °C, воздействие стандартных комнатных температур не влияет на него, однако при отметке -50 °С разрушается составная кристаллическая решетка.
  2. Свинец является популярным ввиду своей легкоплавкости, хорошо поддается обработке. Окисляется только поверхность, на которую происходит воздействие окружающего воздуха.
  3. Кадмий используется в антикоррозийных целях при пайке изделием из олова и свинца. Сам материал токсичен, плавится при отметке 321 °С.
  4. Висмут добавляется в состав ввиду растворимости серной кислотой, азотной средой.

Наиболее удобная форма выпуска для пайки радиодеталей – проволока диаметром 2-2,5 см. Составом современных изделий является канифоль, которая выступает ролью флюса.

Припой для пайки меди должен представлять собой чистый металл или сплав с более низкой температурой плавления, чем у деталей, которые он соединяет. Во время пайки он, находясь в расплавленном состоянии, заполняет промежуток между спаиваемыми деталями, а после отвердевания скрепляет их. Припой, изготовленный из чистого металла, переходит в жидкое состояние при вполне определенной температуре, а сплавы обычно размягчаются постепенно, в определенном температурном диапазоне.

Медь – это металл с низкой температурой плавления, чем и обусловлена простота ее пайки.

Для того чтобы сцепление спаиваемых деталей было высококачественным, расправленный припой обязан растечься по их поверхностям, «смочить» их. Для удаления пленок оксидов и других загрязнений, препятствующих смачиванию, применяются флюсы. Широкое распространение соединения деталей с помощью пайки обусловлено рядом достоинств этого процесса:

  • сохранение формы и размеров спаиваемых деталей, поскольку сами они не плавятся;
  • может быть получено соединение без коробления и заметных внутренних напряжений;
  • прочность соединения и производительность процесса;
  • начальная температура спаиваемых деталей практически не влияет на качество процесса;
  • возможность соединения между собой не только металлов в различных сочетаниях, но и металлов с неметаллами;
  • в большинстве случаев спаянные детали можно при необходимости распаять.

Как производится лазерная сварка.

Как варить электродами по алюминию.

О сварке титана .

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

Характеристики ПОС и ПОССу

Характеристики припоев оловянно-свинцовой группы, показаны в таблице параметров. Здесь можно увидеть такие характеристики, как удельное электросопротивление, температуру плавления, временное сопротивление разрыву, плотность, ударную вязкость и твердость по Бринеллю, теплопроводность, относительное удлинение существующих разновидностей ПОС и ПОССУ.

Из таблицы видно самый легкоплавкий припой (кадмиевый ПОСК 50-18) с температурой плавления 145 °C, и самым прочный припой для пайки (ПОССу 4-6) с временным сопротивлением разрыву 6,5 кгс/мм2.

Характеристики ПОС 10

ПОС 10 имеет следующий химический состав: 9-10 % олова, около 89 % свинца, 0,2 % висмута, 0,1 % сурьмы и остальные примеси в незначительных количествах. ПОС-10 используется для лужения и пайки контактных поверхностей электроники. Например, им заливают контрольные пробки в корпусах радиоэлектроники и паяют реле.

Температура пайки ПОС 10 — 299 °С. Точка солидуса — 268 °С.

Плюсы ПОС 10

  • высокая температура плавления полезна при пайке корпусов аппаратуры.

Минусы ПОС 10

  • высокое удельное сопротивление — 0,2 Ом•мм2/м;
  • высокое содержание свинца, опасного для здоровья;
  • низкая прочность и сопротивление разрыву около 3,2 кгс/мм2.

Характеристики ПОССу-61-0,5

ПОССу-61-0,5 обозначает тип сурьмянистого припоя с содержанием олова 61 %, сурьмы до 0,5 % и свинца около 38 %. Применяется для пайки и лужения печатных плат и оцинкованных радиодеталей при повышенных требованиях по температуре эксплуатации. Температура плавления равна 189 градусов.
Плюсы ПОССу-61-0,5

  • повышенна адгезия к поверхности металла за счет содержания сурьмы;
  • характеристики идентичны ПОС-61.

Минусы ПОССу-61-0,5

  • трудно найти в продаже;
  • повышенная стоимость.

Рубрики: Статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *