Металлические сварные швы

Продолжение руководства по материалам электротехники. В этой части заканчиваем разбирать проводники: Углерод, Нихромы, термостабильные сплавы, припои — олово, прозрачные проводники.

Добро пожаловать под кат (ТРАФИК)

Эта часть посвящена «так себе проводникам» — материалам которые проводят ток, но делают это весьма паршиво, и с этим мирятся только благодаря каким-то особым свойствам материала, которого нет у других проводников.

Пайка это операция по соединению двух деталей. Она используется в том случае, когда необходимо создать неразъёмное соединение между двумя элементами либо же когда есть потребность «залатать» образовавшееся на поверхности детали отверстие. Пайка осуществляется специальным паяльным оборудованием при помощи припоя (расплавленный материал). Соответственно, температура, при которой плавится припой, должна быть ниже температуры плавления соединяемых деталей.

Припой представляет собой в первоначальном виде твердое изделие (например, проволоку, фольгу и пр.), но в ходе его нагрева паяльным оборудованием он превращается в жидкое или текучее состояние. С помощью припоя возможно либо пайка, либо лужение деталей (покрытие детали припоем).

Доставка от 100 грамм по России и СНГ

Припои
представляют собой специальные сплавы,
применяемые при пайке. Пайка осуществляется
или с целью создания механически прочного
(иногда герметичного) шва. При пайке
места соединения и припой нагреваются.
Так как припой имеет температуру
плавления значительно меньшую, чем у
соединяемых металлов, то он плавится,
в то время как спаиваемые металлы
остаются твердыми. На границе
соприкосновения расплавленного припоя
и твердого металла происходят сложные
физико-химические процессы. Припой
смачивает металл, растекается по нему
и заполняет зазоры между соединяемыми
деталями. При этом припой диффундирует
в основной металл, основной металл
растворяется в припое, в результате
чего образуется промежуточная прослойка,
которая после застывания соединяет
детали в одно целое.

Припои
принято делить на две группы: мягкие и
твердые. К мягким относятся припои с
температурой плавления до 400С,
а к твердым — припои с температурой
плавления свыше 500С.
Кроме температуры плавления, припои
существенно различаются и по механическим
свойствам. Мягкие припои имеют предел
прочности при растяжении σp не
выше 50-70 МПа, а твердые — до 500 МПа.

Мягкими
припоями в основном являются припои
оловянно-свинцовые с содержанием олова
от 18% до 90% (ПОС-90). Удельная проводимость
этих припоев составляет 9-13% удельной
проводимости стандартной меди, а
температурный коэффициент линейного
расширения αl — (26-27)·10 6К-1. Существуют
также мягкие припои с добавками алюминия,
серебра. Ещё более легкоплавки припои,
в состав которых входят висмут и кадмий.
Они применяются там, где требуется
пониженная температура пайки: механическая
прочность их очень незначительна.
Висмутовые припои обладают большой
хрупкостью.

Наиболее
распространенные твердые припои —
медно-цинковые (ПМЦ) и серебрянные (ПСр)

Промежуточные
сплавы и металлы обычно обладают более
низкой температурой плавления, чем
соединяемые металлы. Чистые металлы
при пайки применяют редко (только в
пищевой промышленности – олово с
содержанием примесей не более 1 %). Обычно
применяют сплавы металлов, называемые
припоями.

Во время смачивания
металлической поверхности расплавленным
припоем он вступает в физико-химическую
связь с металлом. Лучшей формой связи
между припоем и основным металлом
является образование промежуточных
твердых растворов. Они обладают повышенной
хрупкостью, поэтому при пайке стараются
получить возможно более тонкие
промежуточные слои.

Для получения
надежного соединения припой должен
обладать следующими свойствами:

хорошо смачивать
поверхности соединяемых деталей и
хорошо растекаться по ним;

иметь температуру
плавления ниже температуры плавления
основных металлов;

быть жидкотекучим
и хорошо заполнять шов пайки;

быть достаточно
прочным, пластичным и, в ряде случаев,
устойчивым против коррозии;

иметь коэффициент
линейного расширения, не отличающийся
сильно от коэффициента линейного
расширения основного металла.

В зависимости от
назначения припои делят на мягкие
(легкоплавкие) с температурой плавления
меньше 400° и твердые (тугоплавкие) –
больше 550° .

Мягкие припои
обладают небольшой механической
прочностью. Твердые припои имеют высокую
прочность (предел прочности при растяжении
до 50 кг/мм.)

К
мягким припоям
относят припои на оловяно-свинцовой
основе. Они плавятся при температуре
от 232° (чистое олово) до 183° (62 % олова).
Низкая температура плавления позволяет
использовать простой паяльник, но только
для деталей работающих при низких
температурах и малой нагрузке.

Припой ПОС-18 (18 % олова, 2 % сурьмы и 80 %
свинца) наиболее распространенный.
Припои ПОС-50 и ПОС-64 используют в случаях,
когда не допускается окисление шва.

К
твердым припоям
относят медь, медноцинковые (латунные)
и серебряные припои.

Чистая медь хорошо
смачивает стальные поверхности, но
высокая температура плавления (1083°) и
склонность к окислению усложняют пайку.
Поэтому для пайки медью детали загружают
в печи с защитной атмосферой.

Медноцинковые
припои имеют более низкие температуры
плавления от 825° – 880°.

ПМЦ – 36 (34-38 % меди,
остальное – цинк). ПМЦ – 48 и ПМЦ – 54.
Припой ПМЦ – 36 с низкой температурой
плавления (825) используют при пайке
латунных изделий.

Припой ПМЦ – 54 применяют для пайки меди,
бронзы, стали и чугуна. Если соединяемые
детали из указанных материалов
подвергаются во время работы большим
нагрузкам, то их паяют латунями Л62 и
Л68.

Серебряные припои
ПСрЦ – 12 (12 % серебра, 36 % меди, не более
1,5 % примесей, остальное – цинк) и ПСрЦ
– 45 применяют для пайки латуни, меди и
бронзы, когда требуется большая чистота
места пайки (контакты приборов).

В зависмости от содержания олова группа оловяно-свинцовых припоев имеет следующие наиболее популярные марки ПОС-30, ПОС-40, ПОС-61, ПОС-90. Основным размером и формой является пруток круглого сечения диматром 8,0 мм и 350 мм длиной в пачках по 10 кг.

Припо́й — металл или сплав, применяемый при пайке для соединения заготовок и имеющий температуру плавления ниже, чем соединяемые металлы. Применяют сплавы на основе олова, свинца, кадмия, меди, никеля и другие. Срок службы припоя зависит от правильности технологии и окружающей среды в эксплуатации до 20 лет. Припои бывают в виде гранул, прутков, проволоки, порошка, фольги и закладных деталей. Пайку осуществляют или с целью создания механически прочного (иногда герметичного) шва, или для получения электрического контакта с малым переходным сопротивлением. При пайке места соединения и припой нагревают. Так как припой имеет температуру плавления значительно ниже, чем соединяемый металл (или металлы), то он плавится, в то время как основной металл остаётся твёрдым. На границе соприкосновения расплавленного припоя и твёрдого металла происходят различные физико-химические процессы. Припой смачивает металл, растекается по нему и заполняет зазоры между соединяемыми деталями. При этом компоненты припоя диффундируют в основной металл, основной металл растворяется в припое, в результате чего образуется промежуточная прослойка, которая после застывания соединяет детали в одно целое. Выбирают припой с учётом физико-химических свойств соединяемых металлов (например, по температуре плавления), требуемой механической прочности спая, его коррозионной устойчивости и стоимости. При пайке токоведущих частей необходимо учитывать удельную проводимость припоя. Жидкотекучесть низкотемпературных припоев даёт возможность паять изделия сложной формы. Припои принято делить на две группы: мягкие и твёрдые. К мягким относятся припои с температурой плавления до 300 °C, к твёрдым — выше 300 °C. Кроме того, припои существенно различаются по механической прочности. Мягкие припои имеют предел прочности при растяжении 16—100 МПа, а твёрдые — 100—500 МПа.

Мягкими припоями являются бессурьмянистые оловянно-свинцовые сплавы (ПОС) в рамках ГОСТ 21930 с содержанием олова от 10 (ПОС 10) до 90 % (ПОС 90), остальное свинец. Проводимость этих припоев составляет 9—15 % чистой меди. Плавление этих припоев начинается при температуре 183 °C (температура плавления эвтектики системы олово-свинец) и заканчивается при следующих температурах: ПОС 15 — 280 °C. ПОС 25 — 260 °C. ПОС-30 (для производства чушек, круглой проволоки, круглых прутков, заполненных флюсом трубок, порошка, применяемых для лужения и пайки деталей). ПОС 33 — 247 °C. ПОС 40 — 235 °C (для лужения и пайки электроаппаратуры, деталей из оцинкованного железа с герметичными швами). ПОС 60 — 191 °C. ПОС 90 — 220 °C (для лужения и пайки внутренних швов пищевой посуды и медицинской аппаратуры). Припои ПОС 61 (для лужения -и пайки электро- и радиоаппаратуры, печатных схем, точных приборов с высокогерметичными швами, где недопустим перегрев) и ПОС-63 (групповая пайка печатного монтажа, пайка на автоматизированных линиях волной припоя, окунанием с протягиванием) плавятся при постоянной температуре 183 °C, так как их состав практически совпадает с составом эвтектики олово-свинец.  Кроме этих составов в качестве мягких припоев используются также:

— сурьмянистые припои (ПОССу), применяемые при пайке оцинкованных и цинковых изделий и повышенных требованиях к прочности паяного соединения, ПОССУ-61 (для лужения и пайки электроаппаратуры, пайки элементов печатных плат, обмоток электрических машин, оцинкованных радиодеталей при жестких требованиях к температуре. Сплав малосурьмянистый, рекомендуется для пайки цинковых и оцинкованных деталей) ПОССу40 (для лужения и пайки жести, обмоток электрических машин, для пайки монтажных элементов, моточных и кабельных изделий, радиаторных трубок, оцинкованных деталей, холодильных агрегатов. Сплав малосурьмянистый, рекомендуется для пайки цинковых и оцинкованных деталей). ПОССу30 (для лужения и пайки листового цинка, радиатов)

-оловянно-свинцово-кадмиевые (ПОСК) для пайки деталей, чувствительных к перегреву и пайки выводов к конденсаторам и пьезокерамике,

-оловянно-цинковые (ОЦ) для пайки алюминия,

-бессвинцовые припои, содержащие наряду с оловом медь, серебро, висмут и др. металлы.

Сплавы для изготовления термостабильных сопротивлений

У всех материалов есть ТКС — температурный коэффициент сопротивления, мера того, насколько изменяется сопротивление с изменением температуры. Он может быть положительным — как у металлов, с ростом температуры сопротивление растет, может быть отрицательным, как у полупроводников, с ростом температуры сопротивление падает. При изготовлении точных измерительных приборов необходимо иметь сопротивления с минимальным дрейфом номинала в зависимости от температуры. Для этого изобрели сплавы с минимальным ТКС:

Константан (59% Cu, 39-41% Ni, 1-2% Mn)
Манганин (85% Cu, 11.5-13.5% Mn, 2.5-3.5% Ni)

Таблица, с указанием температурного коэффициента (обозначается как α) для различных
металлов:

Если упростить, то коэффициент α говорит, во сколько раз изменится сопротивление проводника при изменении температуры на один градус Цельсия.

3 Характеристика флюса

Так как соединяемые
поверхности могут быть загрязнены,
покрыты маслом и пленками окислов, перед
пайкой их необходимо обезжирить и
удалить окисные пленки. Для этих целей
применяют флюсы.

В
качестве флюсов при пайке мягкими
припоями применяют хлористый аммоний
(нашатырь), хлористый цинк или их смесь.
Хлористый цинк получают в результате
травления соляной кислоты цинком. В
случае когда необходимо исключить
возможность последующей коррозии
поверхности применяют бескислотные
флюсы, например канифоль. Канифоль
— твёрдое
стекловидно6е вещество с температурой
плавления 1250С,
получаемое из сосновой смолы. Флюсовый
эффект связан с содержанием в ней
абиетиновой кислоты, растворяющей
окислы меди. Однако эти флюсы малоактивны.

При пайке твердыми
припоями в качестве флюсов применяют
буру и смеси ее с борной кислотой и
борным ангидридом.

Пайка — процесс соединения металлических
деталей при помощи расплавленного
промежуточного сплава или металла
(припоя), который в процессе охлаждения
затвердевает и образует прочную связь
между деталями.

Пайка имеет
следующие преимущества:

незначительный
нагрев деталей, что позволяет сохранить
без изменений его химический состав,
структуру, механические свойства;

менее сложная
последующая обработка;

сохранение формы
и размеров детали;

достаточно высокая
прочность соединения;

простота и дешевизна
процесса.

Соседние файлы в папке ТРМ

Олово

Sn — Олово. Основной компонент мягких припоев. Олово — относительно легкоплавкий металл, что позволяет использовать его для соединения проводников. В чистом виде не используется (см. факты). Из-за дороговизны олова (а также других причин, см. ниже), его в припоях разбавляют свинцом. Припой из 61% олова и 39% свинца образует эвтектику, такой смесью, ПОС-61 (Припой Оловянно-Свинцовый — 61% олова) паяют радиодетали на платах, провода. В менее ответственных узлах (шасси, теплоотводы, экраны и т.п.) олово в припоях разбавляют сильнее, до 30% олова, 70% свинца.

Электронные устройства долгое время паяли оловянно-свинцовыми припоями. Затем набежали экологи и заявили, что свинец — металл тяжелый, токсичный, и проблемы бы не было, если бы все эти ваши айфоны, компьютеры и прочие гаджеты не оказывались на свалке, откуда свинец попадает в окружающую среду. Поэтому придумали серию бессвинцовых припоев, когда олово разбавлено висмутом, или вовсе используется в чистом виде, стабилизированное добавками, например, серебра. Но эти припои дороже, хуже по характеристикам, более тугоплавкие. Поэтому оловянно-свинцовые припои надолго останутся в ответственных изделиях военного, космического, медицинского применения.

Кроме того, бессвинцовые припои склонны к образованию «усов». Оловянные усы — длинные тонкие кристаллы, вырастающие из оловянного припоя — причина отказов и сбоев аппаратуры. К сожалению, присадки в припои не позволяют на 100% прекратить рост «усов», поэтому оловянно-свинцовые припои, как проверенные временем, используются в критичных системах — космос, медицина, военка, атомные применения. Подробнее про усы.

Факты об олове

• Чистое олово подвержено «оловяной чуме», когда при температурах ниже 13,2 °C олово меняет свою кристаллическую решетку, превращаясь из блестящего металла в серый порошок (как при нагревании алмаз превращается в графит). Согласно байкам, оловянная чума — одна из причин поражения Наполеоновской армии в условиях суровых российских городов (представьте, как на морозе ваши пуговицы, ложки, вилки, кружки превращаются в серый порошок). И вполне состоявшийся факт, что оловянная чума стала одной из причин которая погубила экспедицию Скотта — консервные банки, емкости с топливом были пропаяны оловом и на морозе просто развалились. Небольшая добавка висмута практически устраняет оловянную чуму.
• Олово проводит электрический ток в 7 раз хуже меди.
• Олово используется как защитное покрытие консервных банок — луженая жесть при контакте с пищей не делает её опасной. (но так как олово правее железа в ряду напряженности металлов, лужение не защищает железо от коррозии гальванически, как цинк, который левее железа в ряду напряженности. Как работает гальваническая защита можно прочитать по ссылке).
• До широкого распространения алюминия, фольгу делали из олова, её называли «станиоль» (от stannum — латинское навание олова).
• Не пытайтесь отремонтировать ювелирные украшения при помощи мягких оловянных и оловянно-свинцовых припоев. Прочность соединения будет неприемлемой, а наличие легкоплавкого припоя на поверхности осложнит нормальную пайку твёрдыми припоями.

Легкоплавкие припои

На базе сплавов с содержанием олова были разработаны легкоплавкие припои. И даже очень легкоплавкие припои, которые плавятся в горячей воде. Хороший список сплавов есть в Википедии.

Катушки и прутки оловянно-свинцовых припоев. Проволока из припоя содержит центральный канал с флюсом, облегчающим процесс пайки.

Основные припои для радиоаппаратуры

• ПОС-61 — 61% олова, остальное — свинец. Температура плавления (ликвидус) 183 °C. Есть множество сходных по составу и по свойствам импортных припоев, в которых пропорции компонентов отличаются на пару процентов, например Sn60Pb40 или Sn63Pb37.
• ПОС-40 — 40% олова. Остальное — свинец. Температура плавления (ликвидус) 238 °C Менее прочный, более тугоплавкий, неэвтектический (плавится не сразу, есть диапазон температур при котором припой больше походит на кашу). Но благодаря тому, что чуть ли не в два раза дешевле (олово дорогое), применяется для неответственных соединений — пайка экранов, шин. Аналогичны припои ПОС-33 (температура плавления 247С), ПОС-25 (температура плавления 260С), ПОС-15 (температура плавления 280С).
• Бессвинцовые припои. Для пайки медных водопроводных труб горелкой чаще всего используют мягкий припой с 3% меди (Sn97Cu3). Он не содержит свинца, потому пригоден для питьевой воды. По экологическим причинам современную электронику на заводах паяют в основном бессвинцовыми припоями. Хорошая статья.

Замыкают список совсем легкоплавкие припои:

• Сплав Розе: 25% Sn, 25% Pb, 50% Bi. Температура плавления +94 °C.
• Сплав Вуда: 12,5% Sn, 25% Pb, 50% Bi, 12.5% Cd Температура плавления +68,5 °C.

Применяются для лужения печатных плат любителями, так как плавятся в горячей воде, и можно резиновым шпателем под слоем кипящей воды быстро покрыть припоем медную фольгу печатной платы. В технике их используют для пайки деталей, не выдерживающих нагрева до обычной температуры припоев, или в тех случаях, когда зачем-то нужен очень легкоплавкий металл (например, для датчика температуры).

Если спаять подпружиненные контакты легкоплавким припоем, то получится простой и надежный термопредохранитель, при превышении температуры припой плавится и контакты разрывают цепь. Правда, предохранитель получится одноразовым. Во многих советских телевизорах в блоке строчной развертки была защита из обычной стальной спиральной пружинки, припаянной на легкоплавкий припой. При перегреве, в том числе от большого тока через пружинку, она отпаивалась и отрывалась. Предохранители такого типа очень хороши как защита от пожара.

Пайка — это процесс соединения двух деталей при помощи припоя, материала с температурой плавления меньшей, чем у соединяемых деталей. Например, соединение двух медных проводников при помощи олова. Именно использование припоя — основное отличие от сварки, когда детали соединяются расплавом из самих себя, например стальной крюк к стальной двери приваривается при помощи стального плавящегося сварочного электрода.

Припои чаще классифицируют на две группы — тугоплавкие (температура плавления 400°С и более) и легкоплавкие. Или, иногда, на твёрдые и мягкие. Учитывая, что мягкие припои обычно легкоплавкие, то часто твёрдые припои синоним тугоплавких, а мягкие припои — легкоплавких.

В электронной технике припои используют для создания надежного электрического контакта. Основные припои в электронной технике — мягкие, на базе олова и оловянно-свинцовых сплавов. Все остальные экзотические припои рассматриваться не будут.

Нихромы

Для изготовления нагревателей, мощных сопротивлений требуются сплавы со следующими требованиями:

• Относительно высокое удельное сопротивление — иначе нагреватель придется делать длинным и тонким, что отрицательно скажется на долговечности.
• Устойчивость к окислению на воздухе. Если в колбу лампы накаливания попадет воздух, то спираль очень быстро сгорит. При высоких температурах скорости химических реакций растут, и кислород воздуха начинает окислять даже стойкие при комнатной температуре металлы.
• Иметь приемлемые механические характеристики. Низкая пластичность и повышенная хрупкость негативно скажется на надежности изделия.

Нагреватели обычно изготавливают из следующих сплавов:

Нихром (55-78% никеля, 15-23% хрома) рабочая температура до 1100 °C хотя нихромы — это целый класс сплавов с небольшой разницей в составе.
Фехраль, название образовано от состава FeCrAl (12-27% Cr, 3.5-5.5% Al, 1% Si, 0.7% Mn, остальное Fe) рабочая температура до 1350 °C (Иногда называют канталом — kanthal, это не марка сплава, а торговая марка, которая стала нарицательной, как например «термос»).

Добавка хрома обеспечивает образование защитной пленки на поверхности сплава, благодаря чему нагреватели из нихрома могут длительное время работать на воздухе с высокой температурой поверхности.

Фехраль после нагрева становится ломким. Нихром после нагрева еще можно как-то гнуть. При этом фехраль дешевле нихрома, в рознице не так заметно, но ощутимо в оптовых партиях.

Нихромовая спиралька с фитилем внутри — испаритель электронной сигареты. Нихромовой струной, подогреваемой электрическим током, режут пенополистирол. Также из нихрома изготавливают термосьемники изоляции — на сегодняшний день самый надежный способ снять изоляцию с провода и не повредить токопроводящую жилу.

На удивление, достаточно трудно купить нихром в виде проволоки в небольших количествах, местные продавцы о количествах менее килограмма даже слышать не хотят. Так что, если понадобится изготовить нагревательный элемент — то проще перемотать нихром с какогонибудь неисправного тепловентилятора.

Концы нагревательных элементов обычно приваривают к тоководам или зажимают механически — винтом или опрессовкой.

Легкоплавкие сплавы и принципы их создания.

К
легкоплавким сплавам относят сплавы с
температурой плавления 230 С. Основными
элементами будут яв-ся: Pb,
Sn,
Sb,
Bi,
Hg,
In.

Cостав
таких сплавов подбирается таким образом,
чтобы обеспечить образование многофазной,
многокомпонентной эвтектики.

Zn
Цинк. Не
дорогой и не дефицитный металл. ГЦК
решетка. Пластичен в горячем состоянии.
Полиморфизмом не обладает. Чистый Zn
сопротивляется коррозии, но незначительное
количество примеси резко понижает
коррозионную стойкость. Zn
в чистом виде не применяется как
конструкционный материал.

Свинец
Pb.
Низкая
температура плавления. Не обладает
полиморфизмом. Характеризуется высокой
кислотной стойкостью, а также высокой
коррозионной стойкостью, тк на поверхности
образуется плотный защитный слой с
хорошей аргезией с основным металлом.
Однако мало устойчив против соляной
кислоты.

• Изготовление
  свинцовых оболочек для защиты
• Изготовление
  элементов защиты от гентген. и других
  видов ионизированного излучения.
• Получение
  конструкционных сплавов на основе
  свинца.
• Легированные
  элем. цветных сплавов.

Олово
Sn.
Дорогой
металл, в 25 раз дороже Zn.
Имеет высокую пластичную и высокую
стойкость к коррозии. Обладает
полиморфизмом.

• Покрытие
  стали для повышения коррозионной
  стойкостью.
• Производства
  сплавов с добавлением Sn.

В
настоящее время кроме сплавов четверной
системы Sn
– Pb – Cd – Bi,
разработаны сплавы с такими элементами,
как: галлий,
индий, ртуть, таллий, калий, натрий и др.

Некоторые
области применения ртути
и сплавов на ее основе:

• Чистый
  Hg
  используется во взрывчатых снарядах.
• Ртуть
  можно использовать для извлечения
  остатков золота и золотоносных пород.
  Для этого породу обрабатывают жидкой
  ртутью, она растворяет золото, которое
  можно извлечь испарением.
• Для
  производства зеркал (Sn-Hg).
• Раньше
  Hg
  использовался для зубного протезирования.

25.
Цинковые конструкционные сплавы.

Для
изготовлении мелких не ответственных
деталей полученных методом литья под
давлением (обычно легируются Al
или Al+Cu)

Отливки
изготавливаются методом литья под
давлением не подвергаясь дальнейшей
механической обработке, т.к. они имеют
точные размеры и гладкую блестящую
поверхность, хотя характеризуются
повышенной пористостью.

Деформированные
Zn
сплавы легируют Al
или Al+Cu

Такие
сплавы прокатывают в листы, обрабатывают
глубокой вытяжкой и присуют в горячем
состоянии.

Цинковые
сплавы часто используют взамен латуни.

Углерод

С — углерод. Не совсем металл, но тоже проводник. Графит, угольная пыль — не такие хорошие проводники как металлы, но зато очень дешевые, не подвержены коррозии.

Примеры применения

Компонент резисторов. В виде пленок, в виде объемных брусков в диэлектрической оболочке.

Добавка в полимеры для придания электропроводности. Для защиты от образования статического электричества достаточно ввести в состав полимера мелкодисперсный графит, и пластик из диэлектрика становится очень плохим проводником, достаточным, что бы статический заряд с него стекал. При работе с изделиями из такого пластика они не будут прилипать и искрить, что важно при пожароопасности или работе с электроникой.

Токопроводящий лак на базе суспензии графита.

На базе полимеров, заполненных мелкодисперсным графитом, основаны различные нагреватели — пленочные электронагреватели теплых полов, греющие кабели для систем водоснабжения, нагреватели для одежды и т.д. Высокий коэффициент расширения полимеров при нагреве приводит к отрицательной обратной связи, что делает такие нагреватели саморегулирующимися и потому безопасными. При пропускании тока через такой полимер, он нагревается, от нагрева расширяется, контакт между частичками углерода в матрице из полимера ухудшается, от этого увеличивается сопротивление — уменьшается протекаемый ток, уменьшается нагрев. В итоге, устанавливается некоторая температура полимера, стабильно поддерживающаяся этим механизмом обратной связи без каких либо внешних устройств.

Нагреватель от печки лазерного принтера. Основа — фарфор, проводники — серебро. Нагреватель — углеродная композиция, покрыта для защиты слоем глазури.

Аналогично устроены полимерные самовосстанавливающиеся предохранители. Если ток через такой предохранитель превысит номинальный, от нагрева полимер в составе расширяется, и резко увеличившееся сопротивление прерывает ток через предохранитель до некоторого небольшого значения. Такие предохранители обеспечивают медленную защиту, но не требуют замены предохранителя после каждой аварии.

Угольный сварочный электрод — используется для сварки, когда от электрода требуется только поддерживать дугу не плавясь. Уголь значительно дешевле вольфрама, но менее прочен и постепенно сгорает на воздухе.

Электроды от дуговой лампы, использовавшейся для киносъемок. Марка электродов КСБ — Уголь КиноСьемочный Белопламенный неомедненный.

Медно-графитовые материалы. Получают спеканием порошка меди и графита в разных пропорциях. В зависимости от состава могут быть от чёрных как уголь до темно красных с медным блеском. Используется как материал скользящих контактов — щеток электрических приборов. Такие щетки обеспечивают низкое сопротивление вращению — хорошо скользят по контактам коллектора. Кроме того их твёрдость заметно ниже твёрдости металла коллектора, так что в процессе работы истираются и подлежат замене дешевые щетки а не дорогой ротор.

Изношенные щетки от двигателя стиральной машины. Плохой контакт щеток с коллектором — причина повышенного искрения.

Если вдруг понадобился срочно угольный электрод, например сварить термопару, самый доступный способ — вытащить центральный электрод из солевой батарейки (маркировка которой начинается с R а не LR, щелочные («алкалиновые») не подойдут). Угольный стержень из батарейки содержит в себе следы электролита, поэтому перед применением не лишнем будет промыть и прокипятить его в воде для удаления остатков электролита.

Припой поин 52

Припоем смачивается поверхность либо конец изделия. Затем нагрев прекращается и происходит соединение деталей за счёт того что припой начинает остывать и возвращается к твёрдому состоянию. Затвердев, припой сцепляет детали между собой, являясь как бы их продолжением. Соответственно, выбор марки припоя зависит не только от температуры плавления соединяемых деталей, но и от его цвета. Так, например, для соединения ювелирных изделий часто применяется припои подходящего цвета так, чтобы место сцепления заметно не было.

Пайка не подходит для всех материалов. Например, сталь, свинец, чугун пайке преимущественно не поддаются, а полученные соединения не обладают достаточной прочностью. Наиболее подходящие для пайки изделия это цветные и благородные металлы, в частности, серебро, медь, алюминий и пр.

Прочность пайки

Прочность пайки, тем не менее, не только связана напрямую с материалом соединения, но также и размером зазора, который имеется у соединяемых деталей, чистотой поверхности и тем насколько профессионально пайщик работает с припоем.

Например, неравномерный нагрев припоя приведёт к созданию неоднородного сцепления. Также некачественно подготовленный припой (в частности, с нарушениями ГОСТ) может оказаться чрезмерно хрупким. Важным моментом при работе с припоем является использование флюса, который помогает лучше материалу растекаться по поверхности изделий, а также помогает удалить лишнюю оксидную плёнку.

Припои разделяют на мягкие и твёрдые

Разница между ними заключается в температуре плавления. Так мягкие припои плавятся при температуре до 350 градусов, а твердые требуют более высокого нагрева. Компания «Poin-52.ru» занимается продажей и доставкой мягкого индиевого припоя ПОИН-52 по России.

У нас вы можете заказать данный припой в неограниченных объёмах и различных формах изготовления. Мы работаем как с оптовыми заказчиками, так и не исключаем сотрудничества с желающими приобретать припой ПОИН-52 в розничном объёме.

• ПОИН-52 один из тех припоев, который имеет одну из самых низких температур плавления и прекрасно подходит для пайки полупроводниковой техники (диодов, транзисторов и пр.).
• ПОИН-52 достаточно быстро плавится, но при этом в твердом состоянии достаточно хрупок и не обладает повышенной механической прочностью. В частности, его использование для соединения деталей подверженных постоянной динамической нагрузке будет нецелесообразным. Обычное его применение соединение мягких цветных металлов или создание специфических отливок для заливания различных матриц.
• Основное качество ПОИН-52 в его повышенной легкоплавкости. Плавится данный индиевый припой при температуре 120 градусов, что позволяет ему качественно соединять тонкие изделия, боящиеся повышенной температуры, например, медные.

Наша компания «Poin-52.ru» работает по созданию припоя ПОИН-52 уже достаточно долгое время и за этот срок собрала вокруг себя солидное количество клиентов по всей территории РФ. Если вам нужна доставка нашей продукции, то вы смело можете заказывать её у нас, и вы в скорости сможете получить наш высококачественный припой в любом из уголков России. Производимые у нас припои создаются в точном соответствии с действующими нормами ОСТ и ТУ.

Только качественно сырье

ПОИН-52 производится у нас из первичного сырья на качественном оборудовании. Техники компании и независимые эксперты лаборатории проводит качественный анализ полученной продукции на спектральном и химическом оборудовании.

Цены припоев «Poin-52.ru» остаются самыми адекватными по всей России, а при постоянных заказах вы имеете все шансы получать существенные скидки и участвовать в выгодных акциях.

За все годы работы с припоем ПОИН-52 мы ни единого раза не получали нареканий со стороны клиентов относительно качества нашего индиевого сплава. Тем не менее, мы занимаемся не только изготовлением ПОИН-52 в строгом соответствии с госстандартами, но и готовы произвести индиевый припой по персональному заказу со стороны клиента.

Известно, что ПОИН-52 включает в себя 52% индия и 48% олова, однако, также данный сплав имеет не большое вкрапление цинка, сурьмы, германия, висмута и пр.

Процентное количество химических элементов в данном сплаве может несколько варьировать в зависимости от потребности заказчиков.

Свяжитесь с нами прямо сейчас

Для того чтобы получить все ответы на вопросы относительно возможностей нашего производства, доставки и ценообразования, вы можете связаться с нашими менеджерами по телефонам, что найдете на сайте, а также написав на наш е-мейл. Наши специалисты любезно ответят на все интересующие вас вопросы.

Название ПОИН-52, припой получил в связи с процентным составом в нём индия – 52%. Кроме индия, который отвечает в сплаве за благородный серебряный цвет (а точнее окисленное серебро) и хорошую плавкость, в ПОИН-52 присутствует олово и другие химические элементы.

Данный припой относится к категории индиевых и как любой индиевый сплав применяется в случае необходимости пайки изделий, имеющих повышенную чувствительность к высоким температурам. Это:

• алюминий,
• латунь,
• медь,
• бронза,
• никель,
• серебро,
• посеребренная керамика и пр.

Использование ПОИН-52 пайкой не ограничивается. Он также применяется при лужении и покрытии поверхности для придачи ей антикоррозийных свойств. Температура плавления ПОИН-52 одна из самых низких – чуть выше 120 градусов.

При работе с теми деталями, которые после перегрева могут потерять свои свойства, цвет или форму, рекомендуется использование припоя ПОИН-52. В частности, это касается монтажа полупроводниковой техники (диодов, транзисторов и пр.), соединения между собой алюминиевых и медных контактов.

Основной состав

Основу ПОИН-52 представляет собой металл индий. Основными его качествами считается способность легко прилипать к поверхности, как металлов, так и неметаллов.

• Индиевые припои с различным своим процентным составом от 0,01% до 75% используются при соединениях в электронике, авиакосмической технике, электротехнике, а также при обработке ювелирных изделий.
• Индий обладает не только способностью к плавкости в низких температурах, но также относится к нетоксичным металлам и обладает чрезвычайной адгезией. Здесь подразумевается способность индия образовывать прочное межмолекулярное соединение с другими металлами и неметаллами и прочно соединяться с ними. Использование индия в авиакосмической технике, пожалуй, обусловлено его способностью тормозить ядерную цепную реакцию.

Наша компания «Poin-52.ru» предлагает своим заказчикам приобретать припой ПОИН-52 по самым выгодным условиям на территории РФ. На наших складах всегда найдется нужное количество объёмов продукции в любой из форм производства. Кроме того, транспортировка припоя в нашей компании производится по всей России и затрагивает все уголки нашего государства.

Ценообразование продукции

Ценообразование мы ведём с учётом многочисленным факторов. В частности, мы делаем уступки и скидки нашим постоянным клиентам, а оптовые заказчики сразу могут рассчитывать на определённое снижение стоимости.

Вся продукция прошла обязательную сертификацию, но кроме этого она может по требованию заказчика пройти дополнительные лабораторные исследования с целью изучения необходимых свойств ПОИН-52 и способность работать в определённых условиях. Все процедуры по приёму заказа, его реализации и доставки припоя осуществляются за максимально короткое время.

Поскольку производство высококачественных изделий и материалов для пайки возможно только в специальных лабораторных условиях на профессиональном оборудовании. Ведь, ПОИН-52 кроме индия и олова включает в себя и свинец и железо, сурьму, висмут и прочее в долях, которые невозможно рассчитать в домашних условиях. Соответственно, гораздо проще, не заниматься самостоятельным экспериментированием, а заказать готовые припои у нас или воспользоваться консультациями экспертов, которые помогут выбрать необходимые для вас припой в соответствии с вашими производственными задачами.

ПОИН-52 имеет ограниченную область применения, но от этого не становящуюся менее важной. Без ПОИН-52 не обходится лужение и пайка драгоценных, цветных и полудрагоценных изделий. ПОИН-52 можно заказывать во множестве форматов: в виде проволоки, цилиндров, порошка и пр.

Прочие проводники

Для изготовления термопар используют сплавы стойкие к высоким температурам, но при этом обладающие высокой ТермоЭДС. Подробнее про термопары можно прочитать в соответствующей литературе.

• Хромель (90% Ni, 10% Cr)
• Копель (43% Ni, 2-3% Fe, 53% Cu)
• Алюмель (93-96% Ni, 1,8-2,5% Al, 1,8-2,2% Mn, 0,8-1,2% Si)
• Платина (100% Pt)
• Платина-родий (10-30% Rh)
• Медь (100% Cu)
• Константан (59% Cu, 39-41% Ni, 1-2% Mn)

Соединяя два проводника из двух разных металлов получают термопары, например термопара типа K (ТХА — Термопара Хромель-Алюмель). Самые распространенные пары: хромель-алюмель, хромель-копель, медь-константан (для низких температур), платина-платинородий (для точных измерений и для высоких температур).

Оксид Индия-Олова

Оксид Индия — Oлова (Indium tin oxide или сокращённо ITO) — полупроводник, но обладает невысоким сопротивлением, а самое главное, пленка из оксида индия-олова прозрачна.

Это свойство используется при производстве ЖК дисплеев, сетка электродов на поверхности стекла нанесена именно из оксида индия-олова. Также резистивные touch панели имеют прозрачное проводящее покрытие.

Пленка ITO едва видна в отражении, чтобы хоть как то она была заметна пришлось разобрать ЖК дисплей:

На удивление, сопротивление пленки довольно низкое.

На этом мы закончили проводники. В следующей части начнем обзор диэлектриков

Ссылки на части руководства

1: Проводники: Серебро, Медь, Алюминий.
2: Проводники: Железо, Золото, Никель, Вольфрам, Ртуть.
3: Проводники: Углерод, нихромы, термостабильные сплавы, припои, прозрачные проводники.
4: Неорганические диэлектрики: Фарфор, стекло, слюда, керамики, асбест, элегаз и вода.
5: Органические полусинтетические диэлектрики: Бумага, щелк, парафин, масло и дерево.
6: Синтетические диэлектрики на базе фенолформальдегидных смол: карболит (бакелит), гетинакс, текстолит.
7: Диэлектрики: Стеклотекстолит (FR-4), лакоткань, резина и эбонит.
8: Пластики: полиэтилен, полипропилен и полистирол.
9: Пластики: политетрафторэтилен, поливинилхлорид, полиэтилентерефталат и силиконы.
10: Пластики: полиамиды, полиимиды, полиметилметакрилат и поликарбонат. История использования пластиков.
11: Изоляционные ленты и трубки.
12: Финальная

Металлические припои

При необходимости сформировать прочное и надежное соединение двух изделий из различных металлов, можно использовать несколько методик. Одна заключается в скручивании деталей при помощи механического соединения, но подобный способ не отличается долговечностью и эффективностью. Второй вариант это сварка или пайка поверхностей, позволяющая расплавить припой и присоединить или отсоединить элементы друг от друга. Качество припоя влияет на сроки службы и надежность контакта.

Каталог металлических припоев

Описание и особенности припоя.

Изучая характеристики припоя, можно указать, что он представляет собой специальную консистенцию на основе различных металлических сплавов, которые позволяют соединять разные элементы. Под пайкой подразумевается совмещение твердых предметов с применением подобной смеси. Специальные припои представляют собой особые материалы, у которых показатель температуры плавления намного ниже, чем у соединяемых конструкций. Состав должен равномерно распределяться по заготовке и растворять металл, из которого она выполнена.

Качественная пайка обеспечивает идеально чистое и блестящее соединение. Если контакт имеет дефекты, повреждения и трещины, это свидетельствует о пайке холодным методом. Такие явления наблюдаются при несоблюдении нужного температурного режима и выборе неподходящего состава припоя. Если он содержит большое количество шлаков, это ухудшит качество будущей пайки.

Для решения различных задач нужны разные соответствующие виды припоев. В зависимости от эксплуатационных характеристик они бывают 2 типов:
1. Мягкие припои.
2. Твердые.

Первые обладают температурой плавления до 300 градусов Цельсия. С их помощью можно соединять радиодетали. В группу входят оловянно свинцовые и бессвинцовые припои. В качестве рабочих приспособлений для решения поставленных задач используются паяльные инструменты мощностью до 50 Вт и паяльные фены. Расплавление твердых изделий производится при температуре свыше указанного выше показателя. В их числе прочные сплавы из меди и цинка, а также серебра. При использовании припоя ПМГРН, ПМГ и других серий для работы с твердыми предметами необходимо подготовить мощные паяльники, паяльные лампы или горелки. В данном материале рассматриваются легкосплавные припои, которые широко востребованы для пайки радиодеталей и обслуживания различной домашней техники.

Что влияет на качество пайки и какую роль оно отыгрывает?

Качество плавления припоя определяется концентрацией примесей и шлаков в его составе. Если при производстве смеси были допущены критические ошибки, товар будет низкокачественным. Так, при выпуске дешевых марок изготовители часто включают дополнительные компоненты с целью увеличения массы готовой продукции. В результате после обработки такой смесью на контактном участке появляются микротрещины, поскольку они не могут расплавиться вместе с оловянным припоем.

Подобное соединение крайне ненадежное и полностью не соответствует установленным требованиям и стандартам качества. Со временем контакт будет полностью разрушен. Поэтому необходимо тщательно изучать отзывы о бренде-производителе и учитывать его репутацию и уровень доверия со стороны клиентов. Новичкам бывает проблематично купить припой хорошего качества, т.к. у них нет особого опыта в выборе подобной продукции. При работе с низкокачественной смесью конечный результат окажется неудовлетворительным.

Какие припои нужны для соединения радиодеталей?

В большинстве случаев в данной сфере задействуются припои ПОС (припои оловянно-свинцовые) и бессвинцовые марки ПОС. Температура плавления припоев достигает 180-230 градусов Цельсия. Смесь широко применяется для соединения радиодеталей, но для промышленных целей больше подходят варианты без свинца с температурой от 180 до 250 градусов Цельсия. Отличительной особенностью подобных составов является отсутствие свинца. Это сокращает количество вредных выбросов в окружающую среду, поэтому при выпуске печатных плат принято использовать именно бессвинцовые припои. Они не только не подвергаются плавлению при достаточно интенсивном нагреве (т.к. не содержат свинца, но и создают так называемые усы. Они могут спровоцировать короткое замыкание между SMD-контактами. Такие образования обладают крайне малой толщиной – менее 1 мкм.

Бессвинцовые припои ПМГРОБ также востребованы в BGA пайке. Для любителей радиотехники можно использовать стандартные ПОС припои, которые намного легче в обработке и менее вредны для окружающей среды. К тому же бессвинцовые серии уступают им по смачиваемости и качеству контакта после обработки.

Разделение на группы в зависимости от типа. Существует несколько типов составов для пайки:
1. Припои с флюсом.
2. Бесфлюсовые варианты.

Первый тип подходит для бытовой эксплуатации, поскольку смесь легко брать на паяльник. Флюс способствует равномерному распределению состава по жалу паяльного инструмента. Также такие серии достаточно мягкие и поддерживают сворачивание в несколько прутьев припоя.

В радиоэлектронике и электромонтажной сфере применяются легкосплавные составы на базе олова и свинца. Наличие этих двух компонентов подчеркивается маркировкой ПОС. Цифровое обозначение соответствует процентному соотношению сплавов. Также в состав включают сурьму, висмут и прочие компоненты, которые влияют на эксплуатационные характеристики припоя. Так, припой ПОССу 60 содержит добавки сурьмы, а олово занимает 60% от общего состава. Концентрация олова и добавок влияет на температуру плавления и сферы эксплуатации смеси. Не секрет, что алюминиевые сплавы плохо поддаются пайке и сварке, но их можно расплавить при добавлении от 50% олова.

Специальные припои

Рассмотрим несколько серий специализированных припоев:
1. Припой ПМГРН является медно-германиевой смесью, которая выпускается в виде лент или проволоки и позволяет сформировать надежное соединение металла и керамики.
2. Припой ПМГ. Медно-германиевый припой ПМГ обладает устойчивостью к износу и коррозии, пластичностью и повышенной смачиваемостью.
3. Припой ПМГРОБ. Является твердым припоем, содержащим никель, марганец, кремний и сторонние примеси.
4. Припой ВПР4. Представляет собой медный самофлюсующийся состав для организации надежных и прочных соединений.
5. Припой ЛМЦЖ. Относится к классу медно-цинковых сплавов с высокой концентрацией железа и марганца.
6. Припой ТП-1М. Является триметаллическим припоем на основе двух слоев из сплава ЛНМц 50-2-2 снаружи и внутреннего слоя из БрНБ 7-0,5. Используется для пайки твердого металлопроката.

При подборе подходящего типа припоя, необходимо учитывать, из каких веществ он изготовлен. Это определяет базовые эксплуатационные характеристики и сферы применения состава.