Материаловеденье припой

Как паять паяльником

Электрополировка

Этиленгликоль
-53%

Серная
кислота (концентрированная) —
12%

Ортофосфорная
кислота -12%

Этиловый
спирт (96%) -12%

Вода
дистиллированная
— 11%

Каркас
протеза, предварительно отполированный,
фиксируют в сосуде на расстоянии около
40 от катода. Включают ток (2 А). Полировка
продолжается 10 – 15 мин. Каркас извлекают
из ванны и промывают проточной водой.

На
процесс электрополировки влияет
плотность тока, температура электролита,
продолжительность полировки.

Марки мягких припоев для пайки паяльником

Основным компонентом при пайке электрическим паяльником является оловянно-свинцовый припой. Он выпускается в виде проволоки или трубки разных диаметров. Трубчатый припой внутри заполняется канифолью. Такой припой очень удобен при работе, так как не требует дополнительного брать на жало паяльника флюс.

Припой представляет собой сплав легкоплавких металлов. Как правило, в состав припоя входит олово. Можно паять и чистым оловом, но оно дорогое и поэтому в олово добавляют дешевый свинец. Олово является экологически чистым металлом и его можно применять в качестве припоя для пайки в чистом виде пищевой посуды и медицинских инструментов. Если согнуть или сжать трубочку из чистого олова, то она хрустит. Чем больше в составе припоя свинца, тем темнее поверхность припоя.

Припои маркируются буквами и цифрами. Например ПОС-61, что обозначает П – припой, О – оловянный, С – свинцовый, 61 – % содержания олова. ПОС-61 является самым распространенным, так как подходит для пайки в большинстве случаев. В народе ПОС-61 часто называют третник , так как в его составе третья часть свинца (Pb).

Припои бывают мягкие и твердые. Температура плавления мягких припоев ниже 450˚С. Твердые припои плавятся при нагреве свыше 450˚С и для пайки электрическим паяльником не используются.

Удельное электрическое сопротивление оловянно-свинцового припоя (проводимость) составляет 0,1-0,2 Ом/метр, алюминия 0,0271, а меди 0,0175. Как видите, припой проводит ток в десять раз хуже, чем медь или алюминий.

Наиболее распространенным припоем является ПОС-61, его еще называют третник. Он отлично подходит для пайки и лужения токоведущих частей из меди, латуни и бронзы с герметичным швом и не дорогой. Подходит практически для всех случаев пайки в быту.

Припои для пайки, заполняющие зазор в расплавленном состоянии между соединяемыми заготовками, должны отвечать следующим требованиям:

1. температура их плавления должна быть ниже температуры плавления паяемых материалов;
2. они должны хорошо смачивать паяемый материал и легко растекаться по его поверхности;
3. должны быть достаточно прочными и герметичными;
4. коэффициенты термического расширения припоя и паяемого материала не должны резко различаться;
5. иметь высокую электропроводность при паянии радиоэлектронных и токопроводящих изделий.

Припои классифицируют по следующим признакам:

• А) Химическому составу;
• Б) Температуре плавления;
• В) Технологическим свойствам;

По химическому составу припои делятся на свинцово-оловянные, серебряные, медно-фосфорные, цинковые, титановые и др.

Все припои по температуре плавления подразделяют на низкотемпературные (tпл{amp}lt;500оС), или мягкие припои, и высокотемпературные (tпл{amp}gt;500оС), или твердые припои. Припои изготовляют в виде прутков, проволок, листов, полос, спиралей, колец, дисков, зерен и т. д., укладываемых в место соединения.

К низкотемпературным, или мягким припоям относятся оловянно-свинцовые, на основе висмута, индия, кадмия, цинка, олова, свинца. К высокотемпературным или твердым припоям относятся медные, медно-свинцовые, медно-никелевые, с благородными металлами (серебром, золотом, платиной).

По техническим свойствам делятся на самофлюсующиеся (частично удаляют окислы с поверхности металла) и композиционные (состоят из тугоплавких и легкоплавких порошков, позволяющих производить пайку с большими зазорами между деталями).

Изделия из алюминия и его сплавов паяют с припоями на алюминевой основе с кремнием, медью, оловом и другими металлами.

Магний и его сплавы паяют с припоями на основе магния с добавками алюминия, меди, марганца и цинка.

Изделия из коррозионно-стойких сталей и жаропрочных сплавов, работающих при высоких температурах({amp}gt;500оС), паяют с припоями на основе железа, марганца, никеля, кобальта, титана, циркония, гафния, ниобия и палладия.

Новейшие достижения в зуботехническом материаловедении

В
1990-1991 гг было защищен 7 кандидатских
диссертаций по вопросам стоматологической
техники и материаловедения.

В
журнале «Соматология»
за этот же период была опубликована 21
работа по вопросам материаловедения.

В
1991 г вышли в свет два сборника, почти
полностью посвященных проблемам
материального обеспечения стоматологии.
Интересные сообщения содержит сборник
«Изобретательство
и рационализация в стоматологии.

В
других изданиях описаны новые технологии
в стоматологии будущего: сварная техника
с использованием плазмы и лазера, методы
литьевого прессования, использование
порошковой металлургии для изготовления
зубных протезов.

Исследована
коррозийная стойкость алюминия и его
сплавов, изучено влияние моделировочных
материалов на точность литья, изложен
опыт использования нового никель –
хромового сплава (НХС-1), эксплуатации
высокого литья сплавов, вакуумного
литья.

Рассматриваются
новые возможности металлокерамической
техники: новая металлокерамическая
масса с низким содержанием эмали,
развитие опаловой керамики, новая
металлокерамика для улучшения эстетики
и привыкания.

Разработаны
адгезивные композиционные домой
материалы для фиксации зубных протезов
и ортодонтических аппаратов и многое
другой

Срок
литературных источников, где можно
подробно почитать об упомянутом выше,
дается в экспресс – информации научно
производственного объединения
«Соматология»
МЗ РФ (вып. 1 1992 г), которая выходит
ежеквартально.

«Что,
где, когда в стоматологии»

119840,
Москва, ГСП – 3

Ул.ТимураФрунзе,д
16

ЦНИИС,
отдел информации,

Д. м. н. Т. М. Лурье.

Паяльные флюсы

Флюс это вспомогательное вещество, необходимое для освобождения поверхностей спаиваемых деталей от окислов и лучшему растеканию припоя по поверхности металла при пайке. Без применения флюса выполнить паяльником качественную пайку практически не возможно.

При приготовлении наиболее популярных флюсов для пайки электрическим паяльником, применяется канифоль. Ее получают из древесины деревьев хвойных пород, в основном сосны. При температуре около 50°С канифоль размягчается, а при 250°С начинает кипеть.

Канифоль не устойчива к воздействию атмосферной влаги – гидролизуется. Она состоит на 85-90% из абиетиновой кислоты. Если не удалить остатки канифоли после пайки то происходит окисление места пайки. Многие этого не знают и считают, что канифоль для металла безвредна. Кроме того, впитывая воду из атмосферы, канифоль увеличивает свою проводимость и может нарушать работу электронных устройств, особенно высоковольтных их цепей.

Флюс на основе спирта и растворителей требуется хранить в герметичной таре, иначе жидкость быстро испарится. Очень удобна для этих целей бутылочка от маникюрного лака. Всегда и кисточка под рукой, которой удобно наносить флюс на место пайки. Такую бутылочку практически в любом доме можно найти. Еще ее достоинство, кисточка и закрутка не растворяются спиртом и растворителем.

В бутылочке я и приготавливаю спирто-канифольный флюс. Сначала через воронку из бумаги насыпаю порошок канифоли и затем заливаю спиртом. Легко налить спирт в узкое горлышко бутылочки, если прикоснуться горлышком бутылки со спиртом к кисточке, предварительно смоченной в спирте. Лить нужно очень медленно и ни одной капли не прольете. Со временем спирт испаряется и флюс становится густым. Тогда нужно его разбавить спиртом до требуемой консистенции.

В качестве флюса я часто использую не документированный флюс аспирин (ацетил салициловая кислота), который применяют в качестве лекарства. С помощью его, можно без предварительной подготовки, залудить медные и стальные поверхности. На основе аспирина легко готовится и жидкий флюс для пайки паяльником, достаточно таблетку растворить в небольшом количестве спирта, ацетона или воды.

Эти флюсы применяют для очистки поверхности паяемого металла, а также для снижения поверхностного натяжения и улучшения растекания и смачиваемости жидкого припоя.

Флюс (кроме реактивно-флюсовой пайки) не должен химически взаимодействовать с припоем. Температура плавления флюса должна быть ниже температуры плавления припоя. Флюс в расплавленном и газообразном состояниях должен способствовать смачиванию поверхности основного металла расплавленным припоем. Флюсы могут быть твердые, пастообразные, жидкие и газообразные.

Флюсы классифицируют по признакам:

• Температурному интервалу пайки на низкотемпературные (t{amp}lt;450 oC) и высокотемпературные (t{amp}gt;450 oC);
• Природе растворителя на водные и неводные;
• Природе активатора на канифольные, галогенидные, фтороборатные, анилиновые, кислотные и т.д.;
• По агрегатному состоянию на твердые, жидкие и пастообразные

Наиболее распространенными паяльными флюсами являются бура (Na2B4O7) и борная кислота (H3BO3), хлористый цинк (ZnCl2), фтористый калий (KF) и другие галоидные соли щелочных металлов.

Стандартные (заводские) комплекты для литья. Состав, свойства, применение

С
1987 года налажен выпуск смеси формовочной
для литья зубных протезов из сплавов
драгметаллов. Это смесь пылевидного
кварца с высокопрочным гипсом. Замешивается
на воде в соотношении 4:1 или 3:1 .Через
один час смесь отвердевает, что позволяет
продолжить работу по замене восковой
композиции на сплав из драгметаллов.

Для
изготовления огнеупорных моделей,
позволяющих лить на них расплавленные
сплавы и получать высокоточные, чисты,
сложнейшие конструкции. Выпускаются
огнеупорные массы: «Кристосил -2»,
«Силамин», «Бюгелит», «Формалит».
Применение этих материалов в строгом
соответствии с инструкцией, прилагаемой
к каждой упаковке, позволяет получить
высококачественные литые детали из
нержавеющей хромоникелевой стали и
КХС.

Массы
химически устойчива, термостойки при
температуре 1400-1700°С,
при обжиге опоки расширяются на столько
(1.5-1.8%), чтобы компенсировать усадку КХС,
из которых и делают сложные конструкции
каркасовбюгельных протезов и шинирующих
аппаратов для лечения парадонтитов.

Паяльные флюсы

Паяльная паста (тиноль) представляет собой композицию из припоя и флюса. Паста не заменима при пайке паяльником в труднодоступных местах, и при монтаже бескорпусных радиодеталей. Паста наносится лопаткой в нужном количестве на место пайки и затем прогревается электрическим паяльником. Получается красивая и качественная пайка. Особенно удобно ее применение при отсутствии опыта работы с паяльником.

Пасту можно изготовить самостоятельно. Для этого нужно выбрать марку припоя, подходящего для пайки требуемого металла. Далее напильником с крупной насечкой напилить из прутка опилок. Затем в подобранный из таблицы жидкий флюс для пайки добавлять, перемешивая опилки до получения состава пастообразного состояния. Хранить пасту нужно в герметичной упаковке. Срок хранения пасты не более полгода, так как опилки припоя со временем окисляются.

Новейшие достижения в зуботехническом материаловедении

Технологической
стадией, предваряющей литье металлических
сплавов, является формовка.

Формовка-это
процесс изготовления формы для литья
металлов, а формовочная масса служит
материалом для этой формы, Основными
компонентами формовочных масс являются
огнеупорный дисперсный порошок и
связующие вещества.

Формовочные
материалы должны обладать следующими
свойствами:

• обеспечивать
  точность литья, в том числе четкую
  поверхность отлитого изделия;

• легко
  отделяться от отливки, не «пригорая»
  к ней;

• затвердевать
  в пределах 7-10 мин.;

• создавать
  газопроницаемую оболочку для поглощения
  газов, образующихся при литье сплава
  металлов;

• достаточным
  для компенсации усадки затвердевающего
  металла коэффициентом термического
  расширения.

В
современном литейном производстве
используют гипсовые, фосфатные и
силикатные формовочные материалы.

Гипсовый
формовочный материал
состоит из гипса(20-40%) и окиси кремния.
Гипс в этом случае является связующим.
Окись кремния, выступающая в качестве
наполнителя, придает массе необходимую
величину усадочной деформации и
теплоемкость. Приготовление формовочной
массы сопровождается увеличением
объема, что используется для компенсации
усадки отливки. Так, например, усадка
золотых сплавов, которая составляет
1,25-1,3% объема, полностью компенсируется
расширением формовочного материала.

В
качестве регуляторов скорости
затвердевания и коэффициента температурного
расширения, в смесь добавляется 2-3%
хлорида натрия или борной кислоты.
Замешивается масса на воде при температуре
18-20 градусов С. Номинальная температура
разогревания формы подобного состава
до заливки металла составляет 700-750 гр.
С.

Типичным
представителем материалов данной группы
является «Силаур», который предназначен
для изготовления форм при литье мелких
золотых конструкций (вкладок, искусственных
зубов, кламмеров, дуг и пр.). Выпускается
в виде тонкого измельченного порошка
из гипса и динасового порошка (кремнезема)
в соотношении 3:1.

Подобные
свойства и назначения имеет СМ-10
Кристобалит производства фирмы » С
{amp}amp; М» и др.

В
качестве примера гипсовых формовочных
материалов следует отметить продукцию
фирмы« СпофаДентал» (Чехия).

• Глория
  специалъ—
  формовочная масса на основе кварца и
  твердого гипса, предназначена для литья
  сплавов металлов, точка плавления
  которых не превышает 1000 º С. Материал
  имеет очень тонкую зернистость. В
  качестве жидкости затворения используется
  вода. Продолжительность затвердевания
  составляет 20 мин. Кювету следует
  нагревать до температуры 700º С. При
  длительных температурах свыше 800º С
  возникает опасность изменения
  микрокристаллической структуры
  формовочной массы, а тем самым искажения
  формы.

• Экспадента—
  формовочная масса с высокими техническими
  параметрами для сплавов на основе
  благородных металлов. Смешанная с
  водой, затвердевает в течение 15 мин. В
  твердую массу, которую можно уже спустя
  час постепенно нагревать. Состав
  предусмотрен с таким расчетом, чтобы
  в критическом температурном интервале
  между 200-300ºС не произошло внезапное
  изменение объема, что гарантирует
  компактность формы. Литье отличается
  высокой точностью.

Материалу
присущи следующие физико-механические
свойства: продолжительность затвердевания
15 мин., продолжительность полного
затвердевания 1-2 часа, прочность при
сжатии за сутки – 6 МПа, расширение при
затвердевании – 0,6 линейных % , расширение
при нагреве до 300º С -2,1 линейных%.

Фосфатные
формовочные материалы состоят
из порошка (цинк-фосфатный цемент, кварц
молотый, кристобалит, окись магния,
гидрат окиси алюминия и др.) и жидкости
(фосфорная кислота, окись магния, вода,
гидрат окиси алюминия).

Эти
материалы компенсируют усадку при
охлаждении нержавеющих сталей, которые
имеют температурный коэффициент
объемного расширения примерно 0,027º С .
Усадка золотых сплавов составляет
примерно 1,25%, и эту усадку компенсирует
гипсовая форма. Схватывание фосфатных
форм в зависимости от состава продолжается
10-15 мин.

• Силикан
  – универсальная формовочная масса на
  основе фосфатного вяжущего материала,
  кварца и кристобалита производства
  фирмы «СпофаДентал» (Чехия) применяется
  для литья высокоплавких (хромокобальтовых)
  сплавов. Для улучшения качества
  приготовления массы целесообразно
  использование вибратора.

• Силикан-Р
  — фосфатная формовочная масса, содержит
  самые чистые сорта кварца и жаростойкого
  вяжущего материала. Зернистость
  формовочной массы выбрана с таким
  расчетом, чтобы продолжительность
  затвердевания, замешивания является
  использование золь-кремниевой кислоты
  (жидкость Силисан) т.к литейная форма
  в этом случае компенсирует температурные
  изменения сплава.

Применение
золя способствует также повышению
прочности формы, что сказывается в
повышенной устойчивости формы при
нагревании. За 6-8 мин. Смесь застывает
в твердую массу прочностью до 20 МПа

• ПауэрКэст
  — это тонкозернистый, свободные от
  углерода формовочный материал,
  обеспечивающий быстрое выгорание и
  создающий безопочным методом литьевую
  форму , не имеющую трещин. Он выдерживает
  быстрый подъем температуры, легко
  разбивается, позволяет позволяет
  получить точные отливки с высокой
  чистотой поверхности, очистка и обработка
  которой требует минимальных затрат
  времени.

Жидкость для
замешивания придает форме высокий
коэффициент расширения, необходимый
для литья неблагородных сплавов. При
использовании других сплавов жидкость
может быть разбавлена. Оптимальная
концентрация жидкости для безопочного
метода должна составлять не более 80%.

• ПауэрКэстРинглесс
  Систем — комплект материалов,
  обеспечивающий полностью способ без
  кольцевого литья. Кроме порошка и
  жидкости в комплект входят кольца
  четырех размеров специальной конструкции
  для быстрого удаления матрицы. Наличие
  прочных и многократно используемых
  прозрачных пластиковых колец обеспечивает
  максимальное расширение отливки и
  исключает необходимость применения
  гильзы кольца. Оно также позволяет
  очистить нагар от всех восковых форм.
  Резервуары, образованные у литникового
  канала предупреждают появление пор.
  Усилены и сделаны более долговечными
  основания направляющих шаблонов.

При использовании
металлической опоки, внутри ее помещают
керамическую или бумажную прокладку
(манжету), не доходящую до краев по 6 мм.
Прокладку закрепляют мягкой восковой
проволокой. Опоку с прокладкой
устанавливают в воду на 1 минуту, а затем
ее хорошо встряхивают (для получения
дополнительного расширения опоку можно
погрузить в Смутекс – специальную
жидкость, которая обеспечивает
дополнительное расширение материала).

Рекомендуемые
соотношения порошка и жидкости : 60г /14
мл ; 90 г/21 мл ; 100 г/23 мл.

Для формования
необходимо залить неподвижную опоку
приготовленной смесью при низкой
скорости вибрации. При этом следует
соблюдать осторожность, чтобы не
допустить захвата воздушных пузырьков
формовочной массой около восковой
модели. При заполнении опоки приготовленная
смесь должна перекрывать восковую
модель как минимум на 6 мм.

Для быстрого
выгорания воска ПауэрКест опоку можно
сразу поместить в горячую печь при
температуре 700-800º С, затем поднять
температуру до конечной величины и
выдержать литьевую форму в печи в
течении 40 минут.Экономия времени при
таком способе составляет приблизительно
80 мин.

Если предписаны
более высокая температура, то литьевую
форму следует поместить в печь при
температуре 430º С, после чего произвести
подъем температуры до нужной величины.

Форму можно
поместить также в холодную печь для
двухступенчатого прокаливания. Скорость
подъема температуры 0 º комнатной до
430º С составляет 8º С/мин.При температуре
430º С форму нужно выдержать 30 мин., а
затем поднять температуру до максимальной
величины со скоростью нагарева 14º С/мин.
и выдержать еще 30 мин.

Литье сплава
проводится с помощью кислородно-пропановойгорелки
или на индукционной машине в соответствии
с инструкцией изготовителей.

При использовании
центрифужной литейной машины число
полагаемых циклов составляет 1-2 для
отливки коронок и мостовидных протезов
из золотого сплава, 2-3 для золотых
каркасов комбинированных мостовидных
протезов. 3 для высокопалладиевых и
неблагородных сплавов.

Для удаления
формовочного материала необходимо его
разбить и освободить металлический
каркас для последующей пескоструйной
очистки оксидом алюминия (50-60 мкм) или
в ультразвуковом очистителе.

• Вест
  – Джи — фосфатный паковочный материал
  фирмы « ДжиСи» (Япония) применяется для
  любых сплавов. Уменьшенная прочность
  этого материалы после литья обеспечивает
  легкое удаление отливки из формы.
  Рсширение массы может быть увеличено
  до 3,26 % за счет изменения количества
  жидкости при замешивании.

• Фудживест
  и Фудживест Супер – не содержащий
  углерод фосфатный формовочный материал
  фирмы «ДжиСи» (Япония). Эти материалы
  специально разработаны для литья из
  всех видов сплавов. Фудживест может
  быть помещен прямо в нагретую печь при
  конечной температуре 800º С± 50º С , что
  обеспечивает экономию времени до двух
  часов. Такой быстрый прогрев формы не
  оказывает влияния на расширение и
  качество поверхности материала.
  Стандартные методы прогрева также
  могут быть использованы при работе с
  этим материалом.

• Альфакаст
  № 2- фосфатносиликатная точная паковочная
  масса для литья золота. Состоит из
  порошка и жидкости. Металлические
  каркасы легко освобождаются от нее.

• Керамикор
  – масса (порошок и жидкость) на основе
  фосфата производства фирмы « С {amp}amp; М »
  может быть использована для литья любых
  сплавов металлов.