Що потрібно для пайки?
Технологія пайки відома з давніх часів, досить згадати знамениту філігрань або самовари, при виготовленні яких вона використовувалася повсюдно. Зараз області її застосування значно ширше: вона необхідна для з`єднання не тільки металевих, але і пластикових виробів, наприклад поліпропіленових труб. Однак мати уявлення про те, як подібне відбувається, - це одне, а от знати, що потрібно для пайки металів, які потрібні припої, флюси і інструмент, - зовсім інше.
Загальні відомості про пайку
Під нею розуміється поєднання двох металів (неметалів) з використанням додаткового матеріалу з температурою плавлення меншою, ніж у основних. Виконується воно для збирання окремих елементів в єдине ціле або для отримання нового вироби. Самі деталі не розплавляються, а загальна конструкція утворюється за рахунок дифузії припою в структуру металу.
Це можливо в тому випадку, якщо тепловий вплив на припій буде на 50-100 ° С більше, ніж температура його плавлення. Для нагріву використовуються спеціальні печі, газові пальники, електричні паяльники та інше аналогічне обладнання. Але тільки підвищення температури до потрібної величини недостатньо. Під впливом атмосферного кисню на поверхні металів утворюється шар оксиду, що перешкоджає утворенню якісного з`єднання.
Для видалення окисної плівки і захисту місця майбутнього шва від впливу кисню застосовуються спеціальні флюси. Суть процесу пайки полягає в наступному:
- видаляється в місці контакту деталей окісна плівка (за допомогою флюсу);
- нанесений на поверхню припій розплавляється і розтікається по ній, заповнюючи пори і капіляри, утворюючи потім при застиганні міцне з`єднання.
До числа найбільш часто і легко паяються металів відносяться:
- сталь і залізо;
- латунь;
- мідь;
- бронза;
- золото;
- срібло.
Можна паяти і алюміній, але при цьому потрібно використовувати спеціальні флюси. Те ж саме відноситься і до нержавіючої сталі.
Таким чином, для виконання подібного з`єднання як мінімум необхідні:
- паяльник або спеціальне обладнання аналогічного призначення;
- припій;
- флюс;
- допоміжні інструменти і пристосування.
паяльник
У міру розвитку технології змінювалися як вона сама, так і використовуване обладнання. Першими були жарові паяльники, тобто розігріваються на зовнішньому вогні, приклади яких показані на фото нижче. Найчастіше вони застосовувалися для виконання різноманітних лудильних робіт.
Зараз найпоширенішими є електричні паяльники, що відрізняються розміром і потужністю.
Хоча в такій же якості досить широко використовуються і газові пальники.
А для ручної пайки мініатюрних радіоелементів і мікросхем найкраще підходять спеціальні станції.
Причому цим не вичерпується перелік можливого обладнання, призначеного для з`єднання металів. Таке різноманіття паяльників викликано відрізняються умовами проведення робіт. Основним параметром при виборі вироби, відповідного для конкретних цілей, буде його потужність, саме вона визначає ту кількість тепла, яке надходить від обладнання. Для пайки звичайних радіоелементів досить приладу в 40 Вт, а ось для з`єднання трубок з товщиною стінок до міліметра необхідна велика потужність - близько 100 Вт. Те ж відбувається і в міру збільшення розмірів деталей, більш масивні вимагають для пайки більше тепла.
Додатковим фактором, що впливає на вибір інструменту, є теплопровідність з`єднується матеріалу: чим вона вища, тим більший нагрів повинен забезпечити паяльник. Підводиться тепло стане не потрапляють на місця прогріву, що призведе до значного погіршення якості з`єднання.
припій
Він поєднує в єдине ціле кілька елементів і, відповідно, повинен володіти:
- високу механічну міцність;
- хорошою електро- і теплопровідністю;
- достатньою плинністю при температурі пайки, забезпечуючи попаданню припою в потрібне місце;
- високою смачиваемостью і адгезію до паяемому металу;
- стійкістю проти впливу корозії.
Для виконання пайки використовують різні типи припоїв. Вони виготовляються на основі різних металів і в залежності від свого складу поділяються на м`які і тверді. Крім того, свій вплив на цю класифікацію надає температура плавлення припою.
м`які припої
Їх відмітна ознака - плавлення при температурі нижче 400 ° С. Міцність паяного з`єднання з їх використанням становить до 10 кг / кв. мм. За своїм складом і характеристикам м`які припої бувають:
- ПОС (припої олов`яно-свинцеві) різних видів. Виготовляються на основі комбінації олова і свинцю в різному процентному співвідношенні, плавляться при 183-265 °.
- Малооловяністие, свинцево-оловяністие (температура плавлення 327 °) і свинцево-срібні (304 °).
- Легкоплавкие, з температурою плавлення 60-145 ° на базі сплавів свинцю, вісмуту і кадмію. Основне їх призначення - пайка деталей, критичних до перегріву. Механічна міцність подібного з`єднання незначна.
- Спеціальні. Використовуються в тих випадках, коли неможливо домогтися якісного з`єднання звичайними припоями, найчастіше при пайку алюмінію. Їх основу складає олово.
Виготовляються подібні припої у вигляді прутків, стрічок, трубок, заповнених каніфольним флюсом. Основна область їх застосування - електромонтажні роботи.
тверді припої
Температура їх плавлення перевищує 400 °, міцність паяного шва становить до 50 кг / кв. мм. бувають:
- мідні (1083 °);
- мідно-цинкові (845-900 °);
- мідно-фосфористі (700-830 °);
- срібні (635-870 °).
Зазвичай подібні припої мають досить вузьку сферу застосування, причому в деяких випадках їх використання вимагає спеціального обладнання.
флюс
Прийнято вважати, що саме флюс визначає якість пайки. Якщо він підібраний правильно і обраний потрібний температурний режим, то результат завжди буде позитивним. Для забезпечення паяемости різних металів існує велика кількість різноманітних флюсів. Проте всі їхні види повинні відповідати наступним вимогам:
- плавитися при менших температурах, ніж припой;
- мати гарну плинністю при плавленні;
- розчиняти оксиди з`єднується металу;
- не вступати в реакції з припоєм і паяемимі металами;
- покривати місце пайки, не допускаючи його окислення;
- легко віддалятися при промиванні після закінчення пайки.
Найбільш широко застосовуються такі флюси:
- Кислотні. Зазвичай це розчин хлористого цинку в воді або флюс-паста на його основі з відповідними наповнювачами. Такі флюси можна використовувати для пайки електрорадіоізделій. Після закінчення робіт вони обов`язково повинні бути змиті, оскільки викликають корозію металів.
- Антикорозійні. Їх основу складає фосфорна кислота з різними органічними розчинниками.
- ВТС - суміш вазеліну з саліцилової кислотою і етиловим спиртом.
- Безкислотні. Найбільш затребувані серед радіоаматорів. Їх основу складає каніфоль. Вона є сумішшю смоляних кислот і в розплавленому стані здатна розчиняти оксиди. Каніфоль хімічно малоактивні, і застосовувати її можна тільки в тому випадку, коли деталі перед пайкою пройшли відповідну підготовку - захищені та Залужжя.
Як флюс найбільш часто використовується натуральна каніфоль і її розчин у спирті.
- Активовані. При їх виготовленні застосовується каніфоль з додаванням спеціальних речовин - активаторів. Одним з кращих в цій групі є флюс з аніліном.
Це не повний перелік компонентів, що використовуються для пайки. Більшість з них застосовується в умовах виробництва, в тому числі і з твердими припоями. У побутових умовах, в радіоаматорського практиці в ходу спіртоканіфольние флюси і припої типу ПОС. Для пайки деяких сортів металів, алюмінію, нержавіючої сталі використовують спеціальні флюси.
Однак перерахованим вище не обмежується перелік інструментів, необхідних для пайки металів. Є цілий клас предметів, що значно спрощують виконання робіт.
допоміжні аксесуари
Серед них варто відзначити підставку під паяльник, наприклад, таку, що показана на фото.
Звичайно, вони можуть бути будь-якими, але набагато зручніше працювати, якщо там є серветка, про яку можна витерти жало паяльника. Для комфортної роботи може знадобитися ще безліч речей.
Але для того, щоб з`єднати кілька деталей або запаяти обірваний провід, з наведеного набору цілком буде досить пінцета і ножа.
Підготовка до роботи
Перед роботою треба буде в обов`язковому порядку виконати Залуження паяльника, особливо якщо він новий і для пайки буде використовуватися в перший раз. Жало необхідно попередньо обробити напилком, потім паяльник розігрівається, опускається в каніфоль і потім в припій.
Для забезпечення його нормальної адгезії слід жалом кілька разів провести по дерев`яній дошці з одного боку в інший. Операцію (крім обробки напилком) потрібно повторити кілька разів. Як приблизно виглядає залуження жало паяльника, показано на фото.
Ось тепер можна вважати, що все потрібне для пайки зроблено. Додаткові відомості про це можна отримати, переглянувши відео:
Пайка відноситься до одного з старовинних і широко поширених способів з`єднання металевих та інших деталей. Вона широко застосовується в приладобудуванні, електротехнічної промисловості та інших областях. Існуючі різноманітні паяльники та пальники, припої та флюси дозволяють вирішувати найрізноманітніші завдання в будь-яких сферах діяльності.
