Как в домашних условиях запаять серебряную цепочку — Полезные материалы на корпоративном сайте «Русские Самоцветы»

Газовая горелка

Для полноценного расплавления серебряного припоя лучше использовать компактную газовую горелку, имеющую температуру пламени до 1300 градусов Цельсия.

Чаще всего такие горелки заправляют пропаном, но также допускается бутан-пропановая смесь. Для получения более высоких температур используют газовые смеси на основе ацетилена, которые дают пламя с температурой около 2000 градусов Цельсия. Чтобы спаять серебряные изделия, достаточно обычного пропана.

Часто пропан продается в баллончике. На горелке существует специальная система регулировки и наконечник горелки, чтобы пламя подавалось направленно и равномерно. Также регулировать пламя можно при помощи насадок. Для пайки можно установить насадку с плоским носиком.

Как осуществить пайку?

Информация о том, что начиная с раннего средневековья и появления первых производственных мастерских, человек использовал для соединения (сплава) двух частей одного и того же драгоценного металла пайку, пришла к нам с сохранившимися ювелирными украшениями, на которых четко заметен грубоватый шов.

Золотые украшения средневековья были массивными и, поэтому некоторая неравномерность шва не бросалась в глаза.

Как раньше, там и сейчас соединение двух металлических поверхностей осуществляют с помощью третьей, которая плавится при значительно меньшей температуре.

Нагревая все три поверхности (используется горелка или лазер) добиваются расплавления легкоплавкой поверхности и растекания ее по деталям, которые нужно соединить.

Застынув, пайка образует твердый соединяющий слой сплава, который потом шлифуют, чтобы сделать незаметным.

Легкоплавкую поверхность сплава, которая создает соединительный слой, называют припоем и обычно производят в форме стержней.

Для каждого металла нужен свой припой и даже несколько.

Когда края спаиваемых поверхностей разогреваются, на них проступает окислительная плетка – окисл, которая мешает крепкому сцеплению наплавляемого слоя с основой.

Причем не просто ухудшает соединение, а может привести к моментальному излому после остывания.

Чтобы предотвратить это, используют флюс – вещество, которое при нагреве нейтрализует кислую пленку.

Флюс не только подбирается для каждого металла или сплава, но и в зависимости от дальнейшего использования предмета, нагрузок на спаечный шов, припоя и ряда других деталей, флюс должен быть свой.

Если припой для плавки золота можно приобретать или изготовить самостоятельно (например, из серебра, меди, латуни и зубных коронок 880 пробы), то флюс нужно только покупать.

В припоях, которым пользовались еще в Киевской Руси, содержалась ртуть или кадмий.

Сейчас крайне редко можно встретить такие припои и, наверное, лишним будет говорить о том, что они очень токсичны и ими лучше не пользоваться.

По способу создания соединительного слоя выделятся лазерная пайка сплава и пайка, в которой используется газовая горелка в домашних условиях.

Как работает горелка:

• Готовим или приобретаем припой в зависимости от пробы золота;
• Наносим флюс и ждем, пока флюс растечется по краю поверхности. Выбирайте только подходящий флюс. Флюс распределите за границы области пайки. Это делается для того, чтобы подготовленная область была чуть больше, чем сама пайка – возможно в процессе спаивания придется ее расширить;
• Потребуется февка. Она представляет собой согнутую трубку с отверстием на конце, через которое горелка подает тонкую струю газового пламени. Через внутреннюю поверхность февки подается сжатый воздух;
• Состыкуем две разломанные части, разогреем их паяльной трубой, внесем припой, пока он не перестанет блестеть, и оставим стынуть, после чего зачистим надфилем.

Газовая пайка помогает восстановить золото, если пайка проведена аккуратно, то шва видно не будет. Пайку, в которой используется горелка, реально осуществить самостоятельно.

Есть и профессиональные способы ремонта золота, которые применяются в ювелирных мастерских, например, лазерная пайка.

Она позволит отремонтировать порвавшееся украшение совершенно незаметно, вне зависимости от сложности и места разлома, пробы золота и других условий.

Лазерная пайка производится с помощью лазерного луча, направляемого специальным оборудованием.

Оно достаточно дорогостоящее и приобретать его для разовой пайки золота нет надобности.

Лазерная пайка имеет ряд преимуществ перед газовой:

• Точечный нагрев поверхности;
• Отсутствие необходимости использовать флюс;
• Невозможность перегреть место спаивания частей. Перегрев зачастую является критической ошибкой при пайке золота. В его результате спаечный шов изменит цвет и добиться восстановления исходного цвета химическими методами не получится. Если такое случилось, то все изделие необходимо покрыть дополнительным слоем золота электрохимическим методом;
• Пайка возможна для площадей в несколько сотых долей миллиметра;
• Отсутствует механическое повреждение поверхностей, лазер действует аккуратно, точечно и без контакта с поверхностью;
• Метод позволяет не допускать попадания сторонних частиц в область пайки.

Лазерная пайка производится без смены инструментария, все необходимые настройки регулируются на управляющем аппарате.

Использовать ее обязательно при сложном рисунке украшения, сложном разломе или при отсутствии возможности самостоятельно сделать газовую пайку.

Как починить серебряную цепочку с помощью газовой горелки

Перед началом работы изделие надо почистить и обезжирить — обработать спиртосодержащим раствором. Дальнейшие действия такие:

• Зафиксируйте сломанные части украшения на огнеупорном основании. Для этой цели подойдет лист асбеста или обычный кирпич.
• Места разрывов цепи промажьте тонким слоем флюса (это удобно делать с помощью небольшой кисточки). Поместите между разорванными частями цепочки кусочек припоя (удобно разделять полоски сплава кусачками).
• Осторожно прогрейте место соединения газовой горелкой, поднося горелку сбоку. Постарайтесь обеспечить равномерный прогрев. Когда флюс прогреется, увеличивайте пламя, продолжая варить металл и формируя паяный шов.
• Дождитесь, когда спаянное украшение остынет.
• Очистите поверхность изделия от флюса, удалите наждачной бумагой остатки припоя, отполируйте спаянный участок.
• Финальная обработка — осветление поверхности при помощи кислотного раствора.

Какие применяют припои

Наиболее востребованными считаются ПСР-10, ПСР-15, ПСР-25 (число на конце отражает содержание драгметалла в процентах). А для усиления антикоррозийной защиты при пайке может применяться, допустим, ПСР-70.

Марки отличаются друг от друга не только составом, но также плотностью, температурой плавления, сопротивлением к электричеству.

Припои могут продаваться в виде уже готового порошка или нарезанных кусочков по 2-3 миллиметра. Также можно встретить припои в форме проволоки или цельных листов – в этом случае нарезать кусочки нужных размеров придётся самостоятельно (это легко сделать обыкновенными кусачками).

Несколько рекомендаций

Не стоит применять слишком много припоя, чтобы избежать появления комочков. Если они все же образовались, то их надо убирать пилочкой. При пролитии кислотного раствора на одежду или кожные покровы сразу же промойте эти места большим количеством холодной воды.

Пайка любого металла основана на знаниях о его физических и химических свойствах. Это касается и серебра. Температура перехода этого металла из твёрдого в расплавленное состояние равна 960 градусам. Это идеальный показатель.

На практике при пайке дело приходится иметь со сплавами, и температура плавления здесь напрямую зависит от составляющих, а также их процентного соотношения. Пайка серебра требует аккуратности, и прежде чем к ней приступать, неплохо потренироваться на недорогих изделиях.

Обработка оловом

Плавка и пайка серебра может осуществляться и с помощью олова, но из-за невозможности выполнить ремонт изделия в будущем такой вариант не пользуется популярностью. Если мастер из ювелирной компании не знает, что украшение когда-то обрабатывалось с помощью олова, и начинает пайку обычным припоем с высоким температурным режимом, изделие просто сгорает и становится непригодным для ремонта.

Для обработки ювелирных украшений из серебра не рекомендуется использовать не серебряные припои, например, из свинца. Так как подобная методика не позволяет достичь высокой точности и оставляет после себя видимые следы на изделии, удалять которые совсем непросто.

В случае с оловянными припоями ситуация выглядит немного иначе, так как они не настолько токсичны, как свинцовые, но достичь идеально ровного шва не удастся. К тому же олово сильно темнеет, и зона пайки становится визуально видимой. При необходимости проведения повторной пайки олово банально сгорит.

Важно избегать попадания большого количества припоя на изделие, так как это может привести к образованию комочков. Если такие дефекты появились и избавиться от них уже невозможно, их следует убрать пилочкой. При попадании кислотного раствора на одежду или кожу следует максимально быстро промыть ее холодной водой.

Соблюдение простых правил позволит обезопасить себя от непоправимых последствий, а также сохранить дорогое изделие от повреждения. Несомненно, навыки пайки могут оказаться полезными не только для профессиональных мастеров ювелирных компаний, но и для людей, которым приходится работать с цветными металлами в том числе и с серебром.

Общие принципы

Соединение металлических изделий осуществляется с помощью более легкоплавкого материала. Сам процесс плавки и пайки серебра выглядит просто и определяется сферой применения конечного продукта, а также типом используемого металла. Например, при ремонте какого-либо украшения и соединении печатных плат можно использовать разные методики, но лучше паять с помощью паяльника.

Что касается припоя для работы по соединению серебра, то он продается в любом магазине хозяйственных товаров. Желательно использовать тугоплавкие составы с высокой температурой плавления — от 240 градусов Цельсия. Также при выполнении такой работы следует задействовать специальную пасту или сплав стандарта ПСр 2.

Средство для пайки несложно сделать своими руками. Для этого потребуются следующие металлы:

1. 30 процентов цинка.
2. 25 процентов меди.
3. 45 процентов серебра.

Для расплавления компонентов следует задействовать муфельную печь под флюсом. Полученный состав выливается на подложку, а затем его обрабатывают вальцовочным оборудованием (для изготовления пластинок толщиной 0,5 миллиметров).

Если необходимо соединить серебряные изделия, нужно взять полосы с шириной 1−3 мм и отрезать от них небольшие участки соответствующей длины. На этапе пайки на обрабатываемый участок должны воздействовать потоки воздуха, а для предотвращения возможного окисления и других разрушающих процессов берут флюс (колофоний).

Отличия высокотемпературной пайки от низкотемпературной

Что отличает высокотемпературную пайку от низкотемпературной, кроме температуры плавления припоев? Прежде всего — значительно более высокая прочность паяного соединения, обусловленная большей прочностью твердых припоев в сравнении с мягкими.

Спаянная рама велосипеда

Важным отличием высокотемпературной пайки от низкотемпературной является повышенная термоустойчивость соединения. Поскольку температура плавления твердых припоев значительно выше температуры плавления мягких, соединение, выполненное высокотемпературной пайкой, способно работать при более высоких температурах, сохраняя все свои свойства. Во многих случаях при выборе способа пайки, эта особенность является определяющей.

Но есть и то, в чем пайка твердыми припоями уступает пайке мягкими припоями. Относительно высокая температура может вызывать структурные изменения в некоторых металлах. Такое, в частности, наблюдается в чугуне, в котором при пайке могут возникать закалочные структуры, приводящие к повышенной хрупкости металла в зоне шва.

Высокая температура плавления твердых припоев предъявляет свои требования к источникам нагрева. Они должны обеспечивать расплавление припоев, температура плавления которых достигает иногда 1000°C. Это исключает использование при высокотемпературной пайке удобных паяльников, являющихся основным инструментом при пайке мягкими припоями.

Резюмируя вышесказанное, можно подвести итог сравнения высокотемпературной и низкотемпературной паек. К достоинствам первой относится высокая прочность и термоустойчивость соединения, к недостаткам — сложность технологического процесса, обусловленная необходимостью прогрева паяемых деталей до относительно высоких температур.

Подготовка инструментов

Чтобы починить какое-либо ювелирное изделие дома, следует заранее подготовить ряд инструментов и подручных средств:

1. 

   Кирпичная плита или любое другое основание, способное выдерживать воздействие экстремально высоких температурных показателей.

2. Серебряный припой.
3. Флюс.
4. Травильная кислота.
5. Серная печень.
6. Кусачки, пинцет и медные щипцы.
7. Светлая материя.
8. Газовая горелка или любой другой инструмент, который необходим для конкретного способа пайки.

При повреждении любимого ювелирного украшения многие люди сразу же бегут в мастерскую к специалисту. Если финансовые возможности позволяют, то можно не задаваться вопросом самостоятельного спаивания изделия. В противном случае предмет можно спаять в домашних условиях, используя простое оборудование и подручные средства.

Для реализации такой задачи чаще всего используют электрический паяльник или газовую горелку. Каким способом спаять изделие — решение сугубо индивидуальное. Если задействовался электрический паяльник с температурой плавления до 350 градусов, то он вряд ли сможет решить поставленную задачу, так как серебро нуждается в более глубоком прогреве.

Подготовка материалов

Перед тем, как паять ювелирное серебро в домашних условиях, следует подготовить, помимо паяльного инструмента, соответствующие припои и флюс.

В этом случае лучшим флюсом для пайки считается колофоний – специальная смола, которая образует плёнку над местом пайки и не допускает реакции с окружающим кислородом.

• бура (декагидрат тетрабората натрия);
• поташ (карбонат калия).

Их нужно совместить в пропорции один к одному. Буру для пайки стоит покупать в виде порошка, а не в виде водного раствора (в противном случае её сначала требуется просушить). Процесс приготовления этого флюса довольно прост: кристаллы буры растирают в ступке и перемешивают с поташом.

Само ювелирное изделие из серебра тоже нуждается в предварительной подготовке – его надо почистить и обработать спиртом (обезжирить).

Применение пайки твердыми припоями

Область применения пайки твердыми припоями определяется ее промежуточным положением между низкотемпературной пайкой и сваркой. Везде, где требуется получить более прочное соединение, чем это можно сделать с использованием мягких припоев, способное к тому же работать в условиях высоких температур, и в то же время сохранить структуру соединяемых металлов, не допустить их разупрочнения и деформации (как это имеет место при сварке), применяют высокотемпературную пайку.

Пайка твердыми припоями является основным способом при изготовлении металлорежущего инструмента с твердосплавными пластинами. Припаивание последних обеспечивает достаточную прочность соединения и не оказывает отрицательного воздействия на твердость и геометрию режущих пластин.

Резцы

Изготовление всевозможных сосудов из цветных металлов и нержавеющих сталей, соединение стальных и медных трубопроводов, работающих под высоким давлением или повышенной температуре в различных системах — холодильных, теплообменных и пр. — также не может обойтись без пайки твердыми припоями.

Широко используется высокотемпературная пайка при ремонте автомобилей — радиаторов, трубопроводных систем двигателя и трансмиссии, кузовов, различных деталей — везде, где нельзя или нежелательно применять сварку.

Целесообразно использование высокотемпературной пайки для соединения между собой тонкостенных деталей, работающих при значительных нагрузках и упругих деформациях.

Для ремонта медных и латунных бытовых изделий, подвергающихся в процессе эксплуатации высоким температурам, высокотемпературная пайка является способом ремонта не имеющим альтернативы. Таких, например, как старинный самовар, растапливаемый дровами. В этом случае мягкие припои не могут применяться из-за неспособности выдерживать высокую температуру нагрева.

Процесс пайки

При наличии соответствующего инструмента провести пайку можно самостоятельно. Больше всего трудностей возникает при работе с нержавейкой. Рекомендации следующие:

1. Для начала проводится зачистка поверхности от различных загрязнений, может применяться любой механический метод. Чаще всего краска и загрязнения удаляются щеткой, после чего поверхность обезжиривается при применении специального состава.
2. На зону будущей пайки выкладывается подобранный флюс. Технология нанесения во многом зависит от того, какой материал применяется. Флюс должен распространяться равномерно, так как в противном случае качество соединения может быть низким.
3. Для обработки большой площади применяется специальная горелка, которой металл нагревается до нужной температуры. Первый признак того, что материал готов к пайке — изменение его температуры.
4. После достижения требуемого состояния заготовки подается выбранный припой. Он должен быть распространен по поверхности равномерным слоем.
5. Весь шов проходится от начала до конца. Для остывания материала дается немного времени, после чего заготовка еще немного подогревается для постепенного снижения температуры.

Если площадь соединения небольшая, то можно использовать небольшой паяльник. В этом случае нет необходимости в предварительном подогреве основания.

Серебряный припой своими руками

Слово «приготовить» – вполне подходящее выражение в этом разделе, потому что серебряный припой можно приготовить множеством способов, включая старинную технологию. Сразу заметим, что здесь нужна практика, чтобы достичь совершенства.

ГОСТ на серебряные припои.

В старинном рецепте нужны две монеты: медный пятак выпуска 1962 года и полтинник выпуска 1924 года, а к ним дополнительно металлы, газовая горелка для пайки серебра и ложка.

Начинается как в сказке: в ложке плавим серебро. Затем опускаем медный пятак и перемешиваем, покатывая ложку. Чем терпеливее вы будете катать ложку, тем качественнее будет перемешивание. После этого раствор выливается в форму для металла под названием «ингус» и вновь раскатывается.

Приготовленный таким примитивным способом сплав на самом деле обладает очень высокими качествами: это чистая проба №900.

Важным фактором в качестве приготовления является свежий флюс. За пламенем в горелке нужно следить самым внимательным образом: оно должно быть мягким, а не очень горячий огонь должен напоминать по очертаниям метлу. В этом случае шов получится по-настоящему качественным.

Для ремонта изделий припой делают легким вот в каком составе:

• серебро – 7 частей;
• латунь – 2,8 части;
• цинк – 0, 35 части.

Запасаемся для работы следующими материалами:

• ложка;
• горелка для пайки;
• шкурка или наждачная бумага;
• ножницы, фальцы, весы;
• лопатка для перемешивания;
• бура для добавки в готовый расплав.

С латунью нужно предварительно поработать – зачистить ее от оксидной пленки. Серебро с пробой №999 плавим в ложке, добавляем латунь и хорошо перемешиваем прямо в ложке. После полного расплавления добавляем цинк.

Можно добавлять цинк в чистом виде, а можно в сплаве с латунью или медью. Часто цинк добавляют, завернув его в фольгу. Начинаем прокатывать состав. Готовый прокатный лист разрезаем ножницами.

Физико-химические свойства

В таких сплавах серебро далеко не всегда является главным элементом. Оно, к примеру, чрезвычайно популярно при пайке нержавейки или других сложных металлов. Всем известно правило – чем выше серебряный процент в припое, тем пластичнее и крепче получается соединение при пайке.

Кроме того, температура плавления серебряного припоя с высокой долей основного металла дает большую свободу в выборе температурного диапазона в использовании готового изделия.

Один из самых распространенных составов серебряного припоя следующий:

• серебро – 30%;
• медь – 20%;
• цинк – 16%;
• кадмий – 33%

В этом составе есть кадмий, а это означает довольно высокую хрупкость сплава. Такой серебряный припой используется в пайке изделий, которые не будут подвергаться каким-либо колебаниям.

Если вы повысите долю серебра для пайки свыше 50%, вы получите смесь металлов с высокой текучестью и отличной устойчивостью изделия к нагрузкам в дальнейшем.

Флюсы

Основным компонентом флюсов для пайки твердыми припоями являются борные соединения — бура (Na2B4O7), борная кислота (H3BO3), борный ангидрид (B2O3). Для усиления активности борных флюсов, например при пайке нержавеющих и жаростойких сталей, в них добавляются соединения фтора — фтористый кальций, фтористый калий.

Применяются специальные флюсы, регламентированные ГОСТ 23178-78 — под марками ПВ200, ПВ201, ПВ209, ПВ209Х, ПВ284Х. В первые два входят борная кислота, бура и фтористый кальций. Они используются для пайки нержавеющих и конструкционных сталей и жаропрочных сплавов.

Флюс ПВ209 состоит из фтористого калия, борного ангидрида, калия тетрафторбората. Флюсы ПВ209Х, ПВ284Х состоят из борной кислоты, гидроксида калия, плавиковой кислоты. Флюсы ПВ209, ПВ209Х, ПВ284Х можно использовать для пайки меди и ее сплавов, нержавеющих и конструкционных сталей.

Пайка меди и ее сплавов может производиться с помощью чистой буры, которая является универсальным флюсом для высокотемпературной пайки.

Бура

https://www.youtube.com/watch?v=bUwCTf26-yw

Используются различные формы выпуска флюсов — жидкости, порошок, кусочки (кристаллы буры, например). Чтобы облегчить их дозирование (избыток флюса так же нежелателен, как и недостаток), используют объединение их с припоем. Делается это разными способами — добавлением в виде порошка в сыпучие формы припоев, обмазкой прутков припоя или помещением внутрь трубочки из припоя, совместным прессованием таблетированных форм.