Про состав припоя
Название припоя оловянно-свинцовой группы говорит о содержании в нем олова. Например ПОС-40 содержит 40 % олова, а ПОС-61 — почти 61 % олова. Остальная часть состоит из свинца и дополнительных примесей. По внешнему виду можно на глаз прикинуть состав. Если припой ПОС более матовый и темный, то он больше содержит свинца. Если более светлый и блестящий — то больше олова. Лучше всего это познается в сравнении. Как выглядит лист олова и лист свинца смотрите на фото.
Прочность припоя зависит не только от легирования сплава, но и от паяемого металла. Например, для пайки меди или цинка в припой ПОС добавляют несколько процентов меди или цинка соответственно. Это снижает химическую эрозию металла и увеличивает поверхностную прочность соединения.
Легирование припоя
Для улучшения эксплуатационных характеристик применяют легирование припоя следующими веществами:
- Адгезию припоя улучшает добавка из меди, кадмия, сурьмы, алюминия, серебра и цинка;
- Пластичность припоя и стойкость к термоциклированию улучшается добавкой индия, серебра, марганца, висмута, лития;
- Прочность припоям добавляют никель, кобальт, цинк, кремний, бор, железо;
- Коррозионную стойкость припоя увеличивает никель и медь;
- Жаропрочность повышает кремний, цирконий, вольфрам, ванадий, кобальт, ниобий, гафний.
Не покупайте дешевый и неизвестный припой
Однажды у меня случилась поломка в квадрокоптере и нужно было поменять регулятор оборотов, но припой закончился. Времени не было и пришлось идти в ближайший магазин и купить то, что было. Бренд припоя был мне неизвестен, но было заявлено, что это свинцовый припой 60/40 (олово/свинец). Скажу сразу — это был ужасный припой с плохим итогом пайки.
Мне нужно было припаять разъем XT60 к плате PDB (разъем подключения аккумулятора на плате разводки питания), и когда уже приготовился припаять его, припой еле расплавился при попытке нанести его на соединение и это спустя 10 секунд при температуре 400*С.
Я понял, что взял самый некачественный припой, поэтому пришлось попросить у друга хороший припой, 60/40. Это была огромная разница — припой в одном и том же месте сразу же расплавился, за считанные секунды и качественно соединил два компонента.
Кстати, паял я платы AIO — Betaflight F3 и Kakute F4, а в платах AIO много меди, и если вы не знали, то медные компоненты сложнее паять, так как нужно больше тепла для процесса. Но по факту, большинство проблем с пайкой таких плат — низкокачественный дешевый припой, в котором слишком много примесей.
Технические характеристики припоев ПОС и ПОССу
Чтобы не расписывать все технические характеристики припоев оловянно-свинцовой группы, просто приведу таблицу параметров. По ней можно определить температуру плавления, плотность, удельное электросопротивление, теплопроводность, временное сопротивление разрыву, относительное удлинение, ударную вязкость и твердость по Бринеллю припоев.
Анализ таблицы показывает, что самым легкоплавким среди списка является кадмиевый с характеристикой по температуре плавления 145 градусов Цельсия. Самым прочным является припой для пайки ПОССу 4-6 с временным сопротивлением разрыву 6,5 кгс/кв. мм.
Хороший припой и плохой припой: отличия
Некачественный свинцовый припой с большим количеством примесей ведет себя также, как бессвинцовый припой.Качественный свинцовый припой лучше, потому что:
- плавится при более низких температурах, чем низкокачественный или безсвинцовый
- затвердевает намного быстрее, чем некачественный и безсвинцовый
Это все означает, что с хорошим припоем гораздо удобнее работать, особенно если паять нужно толстые провода или распаивать плату разводки питания (PDB).
Первый способ: визуальный. Ниже фотография — посмотрите, как выглядит припой после расплавления и застывания:
- слева качественный припой 60/40
- справа низкокачественный и дешевый припой
Второй способ: температура плавления. Я обычно выставляю температуру паяльника на 240°C и смотрю, хорошо ли плавится припой.
Если припой хороший (60/40 — олово/свинец), то припой сразу начнет плавиться и будет жидким. Бессвинцовый/некачественный припой с примесями будет густым и в жидкость переходить не будет, ведь для такого недостаточно температуры.
Есть еще более хороший припой — 63/37 — он плавится при еще более низкой температуре в 230 градусов по Цельсию.
Если у вас был опыт работы с качественным припоем, то вы сразу увидите разницу.
Винтажный припой
Что такое винтажный припой хорошо знают любители Hi-End электроники. Чаще всего, это припой для пайки аудиотехники, произведенный в 30 — 50-хх годах прошлого века. Такие припои имеют высокую чистоту компонентов, что положительно сказывается на звуке наивысшего качества. Чтобы услышать эффект от такого припоя, нужны не только высококачественный источник звука, излучатель звука, но и прекрасный слух. Специалисты и составляют свои сплавы для лучшей звукопередачи.
Одним из самых крутых для меломанов является американский припой фирмы Kester бородатых годов. Его продают по 10 баксов за метр. И с каждым годом его становится все меньше. По химическому составу близок к ПОС-90, но не совсем. Припой марки Kester содержит 85,9 % олова, 8,5 % свинца, 3,28 % серебра, 0,34 % меди, 0,79 % натрия, 0,55 % магния и 0,27 % ртути. Вот уж гремучая смесь.
Те, кто не может достать винтажный припой, выкупают старую электронику послевоенного периода и сплавляют припой оттуда. Так получается очень приличный полуфабрикат.
Существуют также сплав, в которых припой для пайки содержит 50 % олова и 50 % свинца. Он так и называется Sn50Pb50.
Надеюсь, что теперь ты понимаешь больше в теории припоев. Например, чем отличается и в чем разница между припоями ПОС 60 и ПОС 61. Сможешь расшифровать состав припоя ПОС 18 и прикинуть его достоинства и недостатки. Легко ранжируешь припои марки ПОС по токсичности, зная их химические составы.
Хороший видеоролик с обзором и отечественных припоев, в том числе .
Материал собрал и подготовил Мастер Пайки. А какой твой любимый припой из оловянно-свинцовой группы?
