Какой припой использовать для пайки

14

Припой для пайки

Процесс ремонта электроники, произведение работ в радиотехнике происходит с помощью паяльника. Качественная работа служит основанием для долговечного соединения деталей. Работа происходит паяльником, надежное соединения производится не только качественным инструментом, но и флюсом, припоем.

Основной припоя является сплав металлов легкосплавного типа, которые расплавляется по достижению определенной температуры. Наиболее подходящим вариантом считается олово в чистом виде, однако материал очень дорогой.

Какие бывают припои

Существует большое количество материалов для пайки, основное разделение происходит на мягкие и твердые. Монтаж радиоаппаратуры происходит при помощи легкоплавкого, его температура плавления колеблется от 300 до 450 °C. По прочности мягкие виды припоев не уступают при пайке другим, используются при сборке практически всех электронных изделий.

Некоторые тугоплавкие припои имеют легирующие стали, что по позволяет реализовать некоторые параметры при соединении. Примеси используются для достижения определенных характеристик, антикоррозийных свойств, уровней прочности. Припой для пайки используется в большинстве случаев марки ПОС, что означает оловянно – свинцовые припои. Число указывает на процентное содержание составом олова. Если происходит ситуация, когда припои и флюсы применяемые при пайке неизвестного происхождения, отличить можно по следующим физиологическим свойствам:

• Температура плавления свинцово – оловянных припоев варьируется в пределах от 183 до 265 °C.
• Яркий металлический отблеск выдает высокое содержание олова, предположительно марка ПОС-61 и выше.
• Большое содержание свинца выдается тусклым серым оттенком, матовой поверхностью.
• Большое количество свинца повышает пластичность проволоки, изделие диаметром 6 мм можно легко согнуть руками, а более качественное не гнаться.

Различные виды припоя производятся изготовителями при некоторых факторах. Большинством современных материалов пайки применяется допуск флюса от 1 до 3%, что значительно улучшает условия работы. Нет необходимости подносить жало паяльного инструмента к флюсу каждый раз, если он содержится сердцевиной припоя. Разновидностью свинцово – оловянных изделия является припой марки ПОССу. Обозначение предполагает добавление сурьмы, применяется в различных производствах, подходит к применению с оловянными деталями. Наиболее распространенным при спайке и лужении медных, бронзовых деталей, через которые проходит течение тока, является припой третник. Температура плавления данной разновидности составляет 190 °C, получается герметичный шов. Зарубежным аналогом считается Sn63Pb37, где соответствующее названию содержание олова к свинцу.

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. 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.

Марки мягких припоев для пайки паяльником

Мягкие припои применяются совместно с электрическим паяльником и флюсом. Входящее в состав олово является экологически чистым продуктом, может применяться к соединению элементов пищевой промышленности. Наиболее распространенным является изделие пайки третник, получивший свое название из-за содержания трети свинца составом. Мягкие припои подразделяются на разновидности в соответствии с назначением, температурой плавки. Низкоплавкие припои используются для пайки чувствительных к перегреву деталей, таких как предохранители, транзисторы. В состав входят свинец, олово, висмут и кадмий, последний материал токсичен, применяется не во всех сферах деятельности. Плавление изделий Вуда начинается с самой низшей температуры – 69 °C. Отечественные марки продуктов имеют маркировку ПОС, с добавлением некоторых веществ наименование изменяется. К примеру, ПОСВ – 33 имеет равные части свинца, олова и меди, применяется к латунным, медным деталям, требующим герметичного шва.

Основные технические характеристики мягких припоев для пайки электрическим паяльником

Технические характеристики материалов, применяемых к пайке, разделяются на некоторые параметры:

• проводимость или удельное электрическое сопротивление составляет 0,1 ом на метр. Припой оловянно – свинцового типа проводит электрический ток на порядок хуже, чем алюминий или медь;
• прочность при растяжении измеряется кг/мм, низкотемпературные припои не включают в себя данный параметр, т.к. не рассчитаны на нагрузку. Параметр зависит от количества олова, чем его больше, тем выше число. К примеру, припой марки ПОС – 61 имеет прочность 4,3 кг на мм, а ПОС – 90 4,9 кг/мм.
• температура плавления зависит от назначения, составных частей.

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. 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 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. 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. 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.

Все о припоях для пайки, как выбрать припой для соединения металлических изделий

При создании неразъемных соединений, которые не подвергаются высокой механической нагрузке, принято использовать пайку. Для осуществления пайки применяется так называемый припой, который при нагреве заполняет место контакта и в момент охлаждения кристаллизуется, образуя достаточно надежное соединение.

Список припоев для пайки является весьма обширным и разнообразным. При выборе оптимального припоя следует учесть множество факторов: необходимая прочность соединения, допустимая температура нагрева соединяемых изделий, экономическая целесообразность и прочее-прочее. Обзор расскажет о том, как выбрать припой.

Пайка металлических и прочих изделий практикуется человеком на протяжении не менее 4000 лет. До второй половины XIX века пайка использовалась в основном для изготовления посуды, предметов обихода и других аналогичных изделий.

Припой для пайки – специальный металлический сплав, который имеет более низкую температуру плавления, чем у соединяемых деталей.

При нагреве происходит переход припоя из твердого состояния в жидкий расплав. Перейдя в жидкую фазу припой растекается по контактным поверхностям, заполняя зазоры между соединяемыми поверхностями.

Дополнительно нагрев от жидкого расплава провоцирует появление диффузионных процессов, что обеспечивает соединение разнородных поверхностей на атомарном уровне.

При снижении температуры припой для пайки начинает кристаллизоваться. Формируется неразъемное соединение, позволяющее более-менее надежно скрепить между собой в прошлом отдельные детали.
Ниже рассказано про виды припоев.

Классификация припоев по температуре плавления

Ключевой характеристикой припоя является температура плавления. От этого параметра зависят многие характеристики: прочность соединения на разрыв, степень усадки, пористость, и пр.

Различают следующие виды припоев для пайки:

1. Особолегкоплавкие (до 145 С)
2. Легкосплавкие (145-450 С)
3. Среднеплавкие (450-1100 С)
4. Высокоплавкие (1100—1850 С)
5. Тугоплавкие (от 1850 С и выше)

Температура плавления определяет сферу применения припоя.

Как выбрать припой для работы с электронными компонентами.

• Особолегкоплавкие припои являются незаменимыми в том случае, когда соединяемые детали нельзя подвергать сильному перегреву. В данную категорию попадают припои с температурой плавления до 145 С.

Как правило, особолегкоплавкие припои применяются при лужении дорожек печатных плат, фиксации конденсаторов и соединении других электронных компонентов. Данная категория припоев активно используется при изготовлении плавких предохранителей и всевозможных систем пожарной безопасности.

Широкое распространение получили особолегкоплавкие припои Вуда (60,5 С), Д’Арсенваля (79 С), Розе (94 С). Это сплавы с использованием висмута, свинца и олова. В припое Вуда предусмотрен еще и кадмий.

Какие еще существуют виды припоев для электроники.

• Легкоплавкие припои хорошо подходят для пайки тех компонентов, которые плохо переносят повышенные температуры, более 400-450 С. Данная категория припоев нашла широчайшее применение при пайке радиодеталей и прочих электронных компонентов.

Легкоплавкие припои для пайки, как и особолегкоплавкие, называют мягкими, что обусловлено невысокой прочностью таких припоев на растяжение. Предел прочности мягких припоев не превышает 16-100 (МПа).

Основу легкоплавких припоев составляют олово и свинец. Эта серия припоев маркируется ПОС (припой оловянно-свинцовый). Припой ПОС-61 содержит в своем составе 61% олова и 39% свинца. Температура плавления ПОС-61 составляет 183 С.

Если к прочности паяных соединений предъявляются какие-то повышенные требования, то принято использовать оловянно-свинцовый припой с добавлением сурьмы. Такие припои маркируются ПОССу. Припои данной серии чаще всего применяются при пайке оцинкованных или цинковых металлоизделий.

Если производится пайка каких-то чувствительных к высоким температурам компонентов (конденсаторы, транзисторы, пьезокерамика), то в состав ПОС вводится кадмий. Это позволяет заметно ускорить плавление припоя. Серия припоев для пайки с кадмием маркируется ПОСК.

• Среднеплавкие припои применяются для тех соединений, которые в процессе эксплуатации могут подвергаться повышенному нагреву, свыше 400 С.

Припои средней плавкости требуют для пайки нагрева в пределах 450-1100 С. Для этой категории припоев нужен специальный паяльник, способный греться до высокой температуры.

Для работы с некоторыми среднеплавкими припоями используется нагрев при помощи газовой горелки.

Припои для пайки среднеплавкой категории отличаются хорошей электропроводностью и улучшенными прочностными характеристиками. В основе среднеплавкого припоя могут находиться следующие металлы:

1. Алюминий
2. Медь
3. Никель
4. Титан
5. Серебро
6. Золото
7. Палладий

В роли среднеплавкого припоя на основе чистого металла обычно используют лишь медь и серебро. Остальные металлы применяются в составе со вспомогательными компонентами.

Серебряные припои активно используются при создании электроники, которая работает в вакуумной среде.

Для пайки металлоизделий на основе алюминия широко применяется припой из силумина, смеси алюминия и кремния. В составе алюминиевого припоя нередко находятся: медь, марганец, цинк и т.д.

Достаточно широкое распространение получили припои для пайки на основе меди и серебра. Среднеплавкие припои этого типа демонстрируют неплохие прочностные характеристики соединения, до 300 (МПа). Медно-серебряные припои легко соединяют разнородные металлы с различной толщиной стенок.

Как выбрать припой для пайки металлоизделий.

• Высокоплавкие припои используются для изготовления и ремонта различных металлоизделий, конструкций, трубопроводов и пр. Припои высокоплавкого типа требуют повышенной температуры нагрева, от 1100 до 1850 С.

В роли высокоплавких припоев используются сплавы на основе никеля и железа.

Для работы с высокоплавкими припоями требуется специальное нагревательное оборудование. Чаще всего применяют аппарат для газовой резки.

Высокоплавкий припой обычно применяется в рамках газосварочных работ. Припои высокой плавкости позволяют создавать высоконадежные соединения тех металлов, которые плохо поддаются полуавтоматической или электродуговой сварке.

• Тугоплавкие припои требуют нагрев свыше 1850 С. Эта разновидность припоев активно используется при осуществлении сварки в среде защитных газов, при помощи неплавящегося электрода.

Припои для пайки тугоплавкого типа создаются на основе сплавов из молибдена и кремния, карбида титана и других аналогичных компонентов с высокой температурой плавления.

Тугоплавкий припой позволяет добиться от соединения высокого уровня прочности.

Что еще нужно знать про виды припоев.

Эпоха бессвинцовых припоев

Наличие свинца в составе особолегкоплавких, легкоплавких и среднеплавких припоев позволяет заметно повысить качество и надежность соединений, при условии не сильно высоких температур нагрева.

Основным недостатком свинца является негативное влияние на экологию и здоровье человека. Если в пределах одного-двух электронных устройств наличие свинца в припое не будет заметно, то в рамках массового производства свинец из припоя способен существенно влиять на окружающую среду.

По этой причине с начала XXI века электронная промышленность активно переходит на так называемые бессвинцовые припои для пайки.

Бессвинцовый припой не содержит в своем составе не только свинца, но и других вредных компонентов, таких как кадмий, ртуть и пр. Такие припои позволяют сделать электронику абсолютно безопасной для здоровья человека и экологичной для окружающей среды.

Основу бессвинцовых припоев для пайки составляют следующие сплавы:

1. Олово и индий
2. Олово и цинк
3. Олово, серебро и медь
4. Олово и медь

Разумеется, в бочке меда бессвинцовых припоев не обошлось без ложки дегтя. При отсутствии свинца происходит заметное увеличение температуры плавления припоя. Сфера применения подобных припоев все же имеет некоторые ограничения при работе с чувствительными к температуре электронными компонентами.

Работы по совершенствованию бессвинцовых припоев продолжаются по сей день. Полноценной замены свинцово-оловянным припоям еще не найдено.

Чтобы улучшить эксплуатационные характеристики бессвинцовых припоев для пайки мастера практикуют использование флюсов. Под действием флюса экологически чистый припой обретает хорошую текучесть. Флюс улучшает диффузию расплава без заметного увеличения температуры нагрева.

На сегодняшний день разработаны более-менее качественные бессвинцовые припои для работы с электроникой. Есть среди бессвинцовых припоев и сплавы для качественной и экологичной пайки медного трубопровода.

Припой для пайки

Одним из основных элементов электромонтажных и радиомонтажных работ является пайка. Качество пайки во многом определяется умением выбрать флюс и припой для пайки. Для облегчения этого выбора в статье приводятся краткие сведения о твердых и легких припоях и флюсах, пользовании ими и их изготовлении.

Пайка представляет собой соединение твердых металлов при помощи расплавленного припоя, имеющего температуру плавления меньшую, чем температура плавления основного металла. Припой должен хорошо растворять основной металл, легко растекаться по его поверхности, хорошо смачивать всю поверхность пайки, что обеспечивается лишь при полной чистоте смачиваемой поверхности основного металла.

Для удаления окислов и загрязнений с поверхности спаиваемого металла, защиты его от окисления и лучшего смачивания припоем служат химические вещества, называемые флюсами.

Припой для пайки, это легкоплавкий сплав металлов, предназначенный для соединения проводов, выводов, деталей и узлов пайкой. Ранее припои обозначали тремя буквами — ПОС (припой оловянно-свинцовый), за которыми идет двузначное число, показывающее содержимое олова в процентах, например ПОС-40, 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 °С.

Выбор припоя для пайки

Выбор припоя производят в зависимости от таких факторов:

• соединяемых металлов или сплавов
• способа пайки
• температурных ограничений
• размера деталей
• требуемой механической прочности
• 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).

Разновидности припоев

Припой для пайки

Припой для пайки разделяют на три группы: тугоплавкий, легкоплавкий и сверхлегкоплавкий.

Тугоплавкие припои (радиолюбители их практически не используют). К тугоплавким относятся припои с температурой плавления свыше 500 °С, создающие очень высокую механическую прочность соединения (сопротивление разрыву до 50 кг/мм2). Недостатком их является именно то, что они требуют высокой температуры нагрева и, хотя прочность такой пайки получается весьма высокой, интенсивный нагрев может привести к нежелательным последствиям: можно, например, «отпустить» стальную деталь. Недостатком твердых припоев является то, что они требуют высокой температуры нагрева, и хотя прочность такой пайки весьма высока, интенсивный нагрев может привести к весьма нежелательным последствиям: можно перегреть дорогостоящую деталь и вывести ее из строя (например, транзистор или микросхему), можно «отпустить», например, стальную деталь (пружину).

Легкоплавкие (радиолюбительские) припои. К этой категории относятся припои с температурой плавления до 400 °С, имеющие сравнительно невысокую механическую прочность (сопротивление 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 °С. 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 рекомендуется паять припоем с температурой плавления, не превышающей 150 °С.

Для пайки транзисторов можно применять так называемый сплав Вуда с температурой плавления 75 °С, в состав которого входят: олово — 13%, свинец — 27%, висмут — 50%, кадмий — 10%. Сплав Вуда можно приготовить по указанному рецепту самому или купить в аптеке. Пайка ведется слабо нагретым паяльником. В качестве флюса используется канифоль.

Радиолюбительский припой для пайки

Сейчас для пайки пользуются припойной проволокой сечением от 1 до 5 мм. Наиболее распространены 1,5—2 мм многоканальные припои. Многоканальность означает, что внутри оловянной 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 хватит не на один год). Рекомендуется приобретать в виде проволочки, толщиной со спичку — удобнее паять.

При пайке монтажных проводов радиоаппаратуры удобно пользоваться оловянно-свинцовыми припоями, отлитыми в виде тонких прутков диаметром 2 — 2,5 мм. Такие прутки 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 металлами, как медь, латунь, серебро и т. д., если выполнены следующие условия: поверхности подлежащих пайке деталей должны быть зачищены, то есть с них необходимо удалить образовавшиеся с течением времени пленки окислов, деталь в месте пайки необходимо нагреть до температуры, превышающей температуру плавления припоя. Определенные трудности при этом возникают в случае больших поверхностей с хорошей теплопроводностью, поскольку мощности паяльника может не хватить для ее нагрева.

Самостоятельно готовим припой для пайки

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.

Флюсы для пайки

Для чего при пайке нужен флюс?

Во время пайки температура соединяемых деталей значительно повышается. При этом скорость окисления металлических поверхностей возрастает. В итоге припой хуже смачивает соединяемые детали. Поэтому необходимо использовать вспомогательные вещества, флюсы.

Что такое флюс?

Флюс — это вспомогательный материал, который призван во время пайки удалять оксидную пленку с деталей, подвергаемых пайке, и обеспечивать хорошее смачивание поверхности детали жидким припоем. Без флюса припой может не прикрепиться к поверхности металла. Назначение флюсов: надежно защищают поверхность металла и припоя от окисления, улучшают условия смачивания металлической поверхности расплавленным припоем. Действие флюса зависит от его состава, имеемые флюсы: или растворяют окисные пленки на поверхности металла (а иногда и сам металл), или предохраняют металл от окисления при нагреве. Таким образом, флюс образует защитную пленку над местом пайки.

Флюсы для пайки

Флюс уже содержится в современном припое в виде тонкого сердечника. При расплавлении припоя он распределяется по поверхности жидкого металла. Флюсом покрывают поверхности уже залуженных металлов также и перед их соединением (собственно пайкой). При этом флюс является ПАВ, то есть Поверхностно Активным Веществом. После соприкосновения деталей избыток флюса между ними вылезает наружу и все время испаряется потому, что температура его испарения ниже, чем у припоя.

Флюсы бывают разные. Например, для ремонта металлической посуды пользуются «паяльной кислотой» — раствором цинка в соляной кислоте. Паять радиоконструкции с таким флюсом нельзя — со временем он разрушает пайку. Для радиомонтажа надо применять флюсы, в которых нет кислоты, например, канифоль.

Требования к радиолюбительским флюсам

Выбор флюса — важный вопрос. Раньше использовалась только канифоль, другого флюса не было. Чем плоха канифоль — канифоль, спиртовой канифольный флюс относятся к категории активных флюсов. Первый недостаток — при высоких температурах удаляется не только оксид металла, но и сам металл. Второй недостаток — очистка платы после пайки с канифолью является большой проблемой. Смыть остатки можно только спиртом или растворителями (да и то, порой проще отковырять чем-то острым). Остатки флюса на плате не только некрасиво с эстетической точки зрения, но и вредно. На платах с малыми зазорами между проводников возможен рост дендритов (проще говоря, замыканий) вызванных гальваническими процессами на загрязненной поверхности. Каков же выход — на современном рынке материалов можно найти широкую гамму флюсов, которые смываются обычной водой, не разрушают жало паяльника и обеспечивают высокое качество пайки. Продаются такие флюсы, как правило, в шприцах, что очень удобно для использования.

Чем заменить флюс

Независимо от того, какой флюс используется, готовую пайку нужно обязательно протирать тряпочкой, смоченной в спирте-ректификате или ацетоне, а также прочищать жесткой щеточкой или кисточкой, смоченной растворителем, для удаления остатков флюса и грязи. В некоторых исключительных случаях вместо канифоли можно пользоваться ее заменителями:

• канифольным лаком, имеющимся в продаже в хозяйственных магазинах. Его можно применять как жидкий флюс взамен раствора канифоли в спирте. Этот же лак можно использовать и для антикоррозийного покрытия металлов.
• живицей — смолой сосны или ели — доступным материалом, особенно любителям, живущим в сельской местности. Такой флюс можно приготовить самому. Набранную в лесу с деревьев смолу нужно растопить в жестяной банке на слабом огне (на сильном огне смола может воспламениться). Расплавленную массу разлить в спичечные коробки.
• таблеткой аспирина, имеющейся в любой домашней аптечке. Недостаток этого флюса — неприятный запах дыма, выделяющийся при плавлении аспирина.

Сейчас выпускается большое количество разнообразных, так называемых «безотмывочных», флюсов, как жидких, так и в виде полужидкого геля. Особенность их такова, что они не содержат компонентов, вызывающих окисление и коррозию соединяемых деталей, не проводят электрический ток и не требуют промывки платы после пайки. Хотя все равно лучше после завершения пайки удалять с припаянных деталей все остатки флюса.

Для нанесения жидкого флюса можно воспользоваться кисточкой, ватной палочкой или просто спичкой, но удобнее пользоваться так называемым «флюсапликатором». Можно попробовать купить фирменный флюсапликатор стоимостью примерно 20—30$. Так же удобно пользоваться флюсом в виде геля или пасты. Для его нанесения можно воспользоваться одноразовым шприцем, только из-за его густоты иголку шприцевую придется взять потолще.

Какой припой выбрать для пайки?

Припой — основной расходный материал, используемый в процессе пайки. Сегодня технология соединения металлических элементов с помощью связующего сплава занимает второе место после сварки.
Сфера применения этого метода очень обширна. Без пайки большинство областей электрики и IT технологий просто не смогли бы существовать, так как сварной способ не позволяет работать с миниатюрными выводами радиодеталей и микрочипов. Также пайка используется при монтаже элементов, например, в сантехнической сфере.

Существует огромное количество технологий пайки, которые отличаются в первую очередь маркой используемого припоя. Сплавы классифицируются в зависимости от их характеристик. Каждый имеет свои свойства и подходит для работы с конкретными металлами. Все производимые припои принято подразделять 2 группы.

Мягкие припои

Их температура плавления ниже 300 градусов. Благодаря этому с ними можно работать практически в любых условиях, вооружившись паяльником или горелкой. Предельная прочности сплавов этой категории достигает 100 МПа на разрыв.

Самыми используемыми мягкими припоями являются припои с маркировкой ПОС. Они представляют собой сплавы на оловянно-свинцовой основе. Соотношение этих металлов в процентах может сильно отличаться. Для этого в маркировке всегда присутствует числовое значение, которое указывает количество олова в припое в процентах. Остальную массу занимает свинец. Сегодня на рынке можно встретить припои от ПОС-10 до ПОС-90. С увеличением количества олова снижается температура плавления и варьируются определенные химические свойства сплава.

В припои на основе чистого сплава ПОС добавляется сурьма, кадмий для получения припоев ПОССу и ПОСК. Сурьма в составе позволяет работать с оцинкованным деталями. Кадмий снижает температуру плавления примерно до 145 градусов по Цельсию и делает доступной пайку чувствительных к перегреву радиодеталей.

Припои без свинца на основе олова с добавлением других элементов применяются для работы с плохо подверженными пайки материалами.

Твердые припои

Используются сплавы с температурой плавления выше 300 градусов. Благодаря этому максимальная прочность меняется в диапазоне значений от 100 до 500 МПа.

Самыми распространенными являются медно-цинковые припои с маркировкой ПМЦ. Здесь по аналогии с ПОС к маркировке добавляется значение количества меди в процентах. Также распространены припои ПС на основе серебра с различным добавками. Реже используются медно-никелевые и медно-фосфористые сплавы.

Твердые припои используются для надежной пайки массивных элементов из меди, стали, латуни и других металлов. Такие соединения близки к прочности самих деталей и способны выдержать огромные нагрузки.