Серебряный припой для ювелиров – Серебряные припои

Физико-химические свойства и состав серебряного припоя

Современные технологические процессы пайки предусматривают использование серебряного припоя, который при соединении узлов пригоден для ступенчатой пайки. Такая работа требует применения сплава, выдерживающего температуру в 600°C.

В состав припоя входят такие ингредиенты, как 30% серебра, 20% меди, 16% цинка, 33% кадмия. Сплав очень хрупкий и предназначен для пайки материалов, не подверженных колебаниям. Состав с увеличенным до 52% количеством серебра очень текучий, но хорошо выдерживает нагрузки при многоступенчатых этапах спаивания материалов.

Серебряный припой обладает высокой прочностью, устойчив к коррозии в агрессивных средах, обладает низкой температурой плавления, высокой теплопроводностью. При работе он полностью заполняет зазор между спаиваемыми деталями и хорошо ложится на металлическую поверхность.

При работе нужно следить, чтобы припой полностью заполнил зазор между деталями.

Сплав из 28,5% меди марки ПСр-72 имеет высокую пластичность. Работая над созданием припоя своими руками, следует помнить, что температура его плавления с медью снижается при легировании литием. Полученный сплав используется для спаивания стальных материалов, устойчивых к действию коррозии. Для снижения температуры расплавления припоя в него добавляют олово в количестве от 35 до 70%. Полученный сплав позволяет паять различные материалы, избегая образования трещин.

Не во всех случаях серебро выступает в качестве основного элемента при создании сплава для пайки. С увеличением концентрации повышается прочность и практичность соединения. Температура плавления — основная характеристика, которая учитывается при выборе припоя. У некоторых вариантов показатель составляет 600°С.

Сочетание металлов позволяет получить сплав с особыми эксплуатационными характеристиками. Наиболее распространенный состав представлен сочетанием:

1. Серебро — 30%.
2. Медь — 20%.
3. Цинк — 16%.
4. Кадмий — 33%.

Присутствие кадмия определяет то, что сплав обладает высокой хрупкостью. Поэтому подобный сплав не должен применяться при изготовлении изделий, которые подвергаются переменной нагрузке. Если повысить концентрацию серебра до 50%, то повысится и текучесть состава в жидком состоянии.

Пайка обычным паяльником осуществляется при температурах до 220ºС. Самые мощные бытовые паяльники дают разогрев до 400ºС. Такие температуры обеспечивают возможность работы с легкоплавкими припоями на оловянно-свинцовой основе (типа ПОС). Серебро является достаточно инертным материалом, и адгезия его с припоем типа ПОС не происходит.

Схема устройства паяльника.

То же самое можно утверждать и о канифоли: даже в спиртовом растворе такой флюс не очищает серебро от пленки.

Вопрос о том, как паять серебро, можно решить только с использованием припоя, близкого по составу к самому материалу, но имеющим немного меньшую температуру плавления.

Таким средством может стать только смесь, содержащая в своем составе серебро и более легкоплавкий металл. Само серебро имеет температуру плавления порядка 960ºС.

Кроме того, при пайке серебряных украшений приходится думать о том, чтобы не изменилась благородная структура металла на участке соединения или ремонта.

Это условие вызывает необходимость использования вспомогательного сплава (припоя) с повышенным содержанием серебра.

Известно множество технических приёмов, позволяющих выпаивать микросхему паяльником, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки.

Извлечь электронные детали из плат без повреждений контактов можно следующими способами:

• за счёт прогрева мест спайки одним лишь паяльником (с добавлением флюса);
• посредством специального отсоса, удаляющего расплавленный припой с контактных площадок;
• применением металлической оплётки от коаксиального кабеля, прикладываемой к отпаиваемой ножке;
• с использованием теплопроводящих металлических пластин (лезвий) или медных насадок, имеющих прорези под контактные пятачки микросхем.

Первые три метода пригодны при наличии паяльника, мощность которого превышает 25 Ватт.

Вариант применения специальных насадок предполагает замену рабочего жала и годится лишь в сочетании с «мощными» паяльными станциями (более 40 Ватт), способными прогреть её вместе с впаянными в плату контактами.

К тому же этот способ выпаять деталь годится только для микросхем с подходящим под конфигурацию насадки расположением ножек. Большее распространение получил подход, когда в качестве нагревателя используется обычное бритвенное лезвие.

В основе этого метода выпаивания микросхем и других мелких деталей лежит принцип отсоса жидкости за счёт создания разряжения в зоне контакта.

Разряжение, в свою очередь, можно создать с помощью следующих инструментов:

• специального устройства, работающего по принципу велосипедного насоса (его называют оловоотсосом);
• отсоса в виде клизмы, который может совмещаться с паяльником и использоваться одновременно с разогревом контактной площадки.

Отсасывающие конструкции могут иметь самые различные исполнения (в виде поршня со штоком, например), но суть их от этого не меняется. Они были и остаются наиболее эффективным средством удаления жидкого припоя.

Создание самодельного припоя проходит преимущественно для частной сферы. Припой из серебра своими руками нередко делается для того, чтобы проводить ступенчатую пайку, когда требуется напаивать несколько слоев металла, так как необходимо получить слой большой толщины, который невозможно создать за один раз.

Припой серебряный

Для создания такого материала требуется взять 30% серебра. Дополнительными элементами будут кадмий, которого здесь должно быть 33%, цинк – 16%, а также медь – 20%. Данный сплав желательно не использовать в местах, которые подвергаются сильным колебаниям и ударам, так как он обладает хрупкостью и может быть разрушен под механическим воздействием.

Если рассматривать серебряные припои, свойства которых зависят от состава, то стоит понимать, что серебро здесь не всегда является доминирующим элементом и его свойства далеко не всегда проявляются на переднем плане. Он может использоваться для таких процедур, как пайка нержавейки твердым припоем, а также при работе с другими сложными металлами.

Как правило, чем выше содержание серебра в припое, тем крепче получается соединение. Благодаря ему, металл получает высокие свойства текучести, которые позволяют проникнуть во все щели и мелки сколы на поверхности, тем самым улучшая контакт схватывания с поверхностью и образуя надежные молекулярные связи.

При этом может случиться так, что эти свойства будут в ущерб пластичности, так как повышенное содержание драгоценного металла делает шов менее податливым и он хуже сопротивляется нагрузкам. Повышенное содержание серебра расширяет температурный диапазон эксплуатации готового изделия, в особенности, при низких его значениях.

Припои и флюсы два в одном

Во многих ситуациях проведение пайки требует большого мастерства. В значительной мере упрощает работу совмещение функций припоев и флюсовых смесей в одном изделии.

Существует несколько видов такой продукции, каждый из которых имеет свои особенности, – это пастообразные смеси, готовый припой с канифолью, изготовленный в виде проволоки, и трубчатый припой с флюсом. Выбор определяется режимом проведения пайки, характером детали, требованиями к шовному соединению.

Сначала самое простое: припой – это сплав металлов для пайки. Температура плавления этой смеси должна быть обязательной меньше, чем у соединяемых металлов, здесь все понятно.

Теперь приступим к слову «серебряный», здесь так коротко не получится.

Отпаять детали с платы обычным паяльником можно, если захватывать припой смоченным во флюсе жалом. Суть этого известного метода заключается в том, что после удаления очередной порции расплавленного олова оно стряхивается или обтирается о влажную тряпку. При каждом подходе остриё наконечника заново смачивается кисточкой со свежим флюсом, после чего производится захват очередной порции расплава.

Перед смачиванием рекомендуется хорошо прогреть жало в обычной паяльной канифоли.

Для беспрепятственного удаления деталей с большим количеством контактов (исключая планарные микросхемы) такая операция должна повторяться несколько раз. При её выполнении нужно следить за тем, чтобы контактные пятачки не перегрелись и не оторвались впоследствии вместе с ножками.

После того, как основная масса припоя удалена с соединительных площадок – можно будет с небольшим усилием поддеть микросхему со стороны платы и отделить её, выпаяв полностью.

Многим радиолюбителям и тем, кто занимается профессиональным монтажом электрических схем, данная проблема знакома до боли. Основные причины такой «непрухи» заключаются в том, что жало покрывается слоем окиси и олово перестает к нему прилипать. Почему же так случается? Потому что паяльник разогревается чересчур сильно и температура его не соответствуют оптимальной.

Самый банальный паяльник часто накаляется до 380-400 градусов. А теперь судите сами: стандартный припой с маркировкой 60/40 предполагает рабочую температуру в диапазоне от 250 до 300 °С. Поэтому после покупки нового паяльника нужно прежде всего разобраться со степенью его нагрева.

• Сначала нужно зачистить жало до медного блеска, потом разогреть паяльник, вмокнуть в канифоль, а потом в олово пока жало не залудится. Обычно такое проделывают с новым паяльником, или с тем у которого уже даже кончик жала черный от окисей меди.

• Перед работой жало паяльника начищают нашатырем либо канифолью, чтобы они избавили жало от оксидов металлов. Затем паяльник опускают в припой и держат там до тех пор, пока припой не quot;залудитquot; жало, покрыв его тонкой защитной пленкой. После этого припой переносят на место спайки и разравнивают поверхность. При этом олово очень хорошо пристает к жалу паяльника.

• Если жало паяльника окислилось, то ни какой флюс, включая канифоль, не поможет. Чтобы жало паяльника хорошо смачивалось припоем, в качестве которого можно использовать и олово, жало паяльника нужно залудить. Для этого достаточно потереть его о мелкую наждачную бумагу или напильник (чтобы очистить от окислов), после чего смочить флюсом или окунать в канифоль, а затем в припой. После этой несложной процедуры олово будет хорошо прилипать к паяльнику.

• Как раз наоборот — к меди, покрытой канифолью, олово пристат очень даже хорошо. В этом как раз весь смысл применения канифольного флюса — обеспечить хорошую счмачиваемость меди припоем. И жала, и спаиваемых деталей.

Разновидности

ПСр72 выпускается в виде проволоки диаметром в 1 мм. В своем составе он имеет, примерно, 72% серебра и 28% меди. Температура плавления серебряного припоя составляет 779 градусов Цельсия. Он используется для пайки меди и ее различных сплавов, латуни, никеля, бронзы и нейзильбера. Также им может осуществляться спаивание никеля и его сплавов с серебряными деталями. Он может работать с вольфрамом и проводить лужение и ремонт ювелирных изделий.

Серебряный припой ПСр72

ПСР70 выпускается в виде проволоки, диаметр которой составляет 3 мм. Химический состав включает в себя три элемента. 70% отведено для серебра, 26,6 для меди, остальное место занимает цинк. Температура плавления составляет 735 градусов Цельсия. Он чаще всего используется для пайки титановых изделий и его сплавов.

Серебряный припой ПСР70

Припой ПСР 2 выпускается в виде проволоки толщиною 2 мм. В составе имеется только 2% серебра, тогда как олова — 30%, кадмия – 5%, а все остальное занимает свинец. Температура плавления является достаточно низкой и составляет 236 градусов Цельсия. Используется для спаивания таких металлов как никель и медь с керамикой и стеклоэмалью, а также для спаивания и лужения ювелирных изделий.

Серебряный припой ПСР 2

Припой ПСр 2,5 является очередной низкотемпературной разновидностью. Содержание серебра тут всего 2,5%, меди 5,5%, а основным металлом является свинец. Температура плавления достигает 297 градусов Цельсия. Применяется для пайки и лужения меди, а также сплавов меди и никеля. Работает  с широким спектром цветных металлов.

Серебряный припой ПСр 2,5

Припой ПСр 3 выпускается в виде проволоки диаметром 3 мм. В составе имеется только серебро, соотношение которого составляет 3%, и свинец. Температура плавления составляет 315 градусов Цельсия. Используется для спаивания таких металлов как никель и медь с керамикой и стеклоэмалью, а также для спаивания сталей и цветных металлов.

Серебряный припой ПСр 3

Припой ПСр 15 выпускается в виде 2 мм проволоки. В составе представлено три элемента, серебро – 15%, медь – 4,8%, фосфор – 80,2%. Температура плавления здесь составляет 720 градусов Цельсия. Применяется для пайки никеля и меди, их сплавов, бронзы, латуни, нейзильбера и прочих металлов.

Серебряный припой ПСр 15

Классификация серебросодержащего сплава проводится по концентрации основного элемента. Она выглядит следующим образом:

1. Низкое содержание. Подобный состав применяется в промышленности для пайки различных металлических изделий. Также состав применим и в электротехнике по причине высокой проводимости и текучести. В соединение включены и другие элементы, поэтому паять достаточно просто.
2. Средний процент содержания (40-60%). Этот припой применяется для получения швов, которые эксплуатируются при относительно невысокой температуре. Материал ПСр40 позволяет получать прочные соединения с должной пластичностью, за счет чего они могут выдерживать высокие динамические нагрузки. Припой ПРс45 применим при работе со стыками, толщина которых — до 3 мм.
3. Высокий процент концентрации. Некоторые сплавы предназначены для пайки лезвий ленточных пил. Состав обеспечивает повышенную прочность на изгиб и разрыв. Марка ПСр70 обладает повышенной проводимостью, что позволяет использовать ее при создании электрокомпонентов. Минимальный показатель сопротивления снижает вероятность нагрева оборудования при эксплуатации. Однако высокая цена определяет узкое применение материала.

Приведенная выше классификация учитывается при выборе наиболее подходящего припоя. Маркировка проводится с учетом установленных стандартов.

С применением бритвенного лезвия

Основной проблемой выпаивания микросхем является наличие у них нескольких ножек, из-за чего при разогреве одной из них остальные успевают остыть. Справиться с этим неудобством можно путём использования теплопроводящего приспособления, контактирующего сразу с несколькими ножками.

В этом случае тепловая мощность жала распределяется между ними равномерно и обеспечивает расплав припоя сразу в нескольких контактных зонах. В качестве такого приспособления может быть использовано простое бритвенное лезвие, для прогрева которого потребуется паяльник подходящей мощности или термофен.

При нагревании стального лезвия рекомендуется слегка раскачивать микросхему с выпаиваемой стороны, после чего можно будет с усилием выдернуть её из платы. Подобным же образом освобождается от припоя и второй ряд ножек.

За неимением специального отсоса начинающий мастер для того чтобы выпаять микросхему может воспользоваться медицинской иглой. Она должна быть достаточно тонкой для того, чтобы входить в освобождаемое отверстие. Одновременно с этим игла должна иметь толщину, позволяющую надевать её на выпаиваемую ножку.

Перед началом операций нужно надфилем спилить кончик так, чтобы из косого среза получился прямой, а затем немного развальцевать его.

Выпаять деталь с получившимся приспособлением совсем несложно. Для этого нужно сначала одеть до упора иглу на вывод микросхемы, а затем паяльником разогреть её вместе с контактом.

Пока припой находится в жидкой фазе, слегка проворачивая иглу, следует утопить её в монтажное отверстие (вращение желательно продолжать до момента схватывания расплава).

По завершении этой процедуры конец иглы вместе с ножкой окажется изолированным от платы. Подобным же образом поступают с остальными ножками, после чего микросхема отпаивается и достаётся без всякого труда.

Как выбрать правильный?

Изготовление и ремонт различных ювелирных украшений из металла требует применения технологии создания неразъёмных соединений достаточно мелких деталей. Одним из наиболее распространённых способов достижения этой цели является ювелирная пайка.

По сути, этот процесс не отличается от других видов пайки. В его основе лежит принцип соединения металлических изделий путём их смачивания расплавом вспомогательного материала, называемого припоем.

При этом не происходит расплавления основных деталей, так как температура плавления вспомогательного сплава всегда ниже температуры, при которой плавится соединяемый металл.

Важно правильно выбрать наиболее подходящий припой для каждого случая. Основными рекомендациями можно назвать нижеприведенные моменты:

1. Определяются условия эксплуатации создаваемого соединения: температура, оказываемое воздействие, влажность и другие. Некоторые предназначены для передачи электрического тока, другие подвергаются нагреву или переменным нагрузкам.
2. Температура плавления. Для распределения припоя по поверхности его нужно нагреть до соответствующей температуры. Не все паяльники могут нагреть материал до температуры 600°С.
3. Область применения. Чистые составы используются при ювелирных работах, с примесями в промышленности.

Некоторые производители указывают то, какая марка припоя подходит для каких задач. Поэтому проблем с выбором наиболее подходящего состава не возникает.

Использование специальной оплётки

Удаление микросхем паяльником основано на способности его жала притягивать на себя припой. Объясняется это тем, что качественно залуженное и обработанное флюсом остриё отличается повышенной смачиваемостью (то есть при пайке хорошо захватывает припой).

Этот эффект удаётся усилить за счёт применения снятой с коаксиального кабеля оплётки. Её роль может выполнить экран от антенного провода, снятый с него и обильно смоченный флюсом.

Если прижать расплетённую «косичку» экрана к контактному пятачку, а потом «пройтись» по этому месту паяльником – можно наблюдать интересный эффект. Из-за пористости и высокой гигроскопичности оплёточной структуры она хорошо впитывает припой, постепенно освобождая корпус микросхемы с ножками.

Выпаять и снять микросхему из платы можно и с помощью специальных составов, называемых сплавами «Розе» или «Вуда». Отличительной их особенностью является пониженная температура плавления (не более 100 градусов).

Перед тем, как распаять микросхемы по этому методу несколько гранул выбранного состава насыпается непосредственно на их контакты. После этого с помощью хорошо прогретого паяльника делается ванна из припоя, равномерно растекающаяся по всем ножкам.

Благодаря воздействию гранул общая температура плавления в ванне из расплава также понизится, что приведёт к равномерному растеканию жидкого припоя по всей плоскости контактных площадок. В таком разогретом состоянии нужно попытаться вытащить микросхему из гнезда, ухватившись за неё пинцетом.

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.

Пайка серебряных деталей с использованием горелки производится в следующем порядке. Деталь в зоне ремонта очищается от оксидной пленки путем нанесения кисточкой флюса и легкого растирания. Затем изделие укладывается на теплоизоляционное основание, а соединяемые участки плотно зажимаются пинцетом. На зону пайки наносится слой флюса и укладывается мелко нарезанный припой так, чтобы он прикрыл стык.

Включается газовая горелка, вначале на минимальном пламени, и подносится к месту пайки. По необходимости производится плавное увеличение мощности струи пламени до полного расплавления припоя. Не следует передерживать термическое воздействие: при расплавлении припоя газовый паяльник следует сразу отвести в сторону.

Соединенный участок выдерживается для остывания около 1 минуты, а затем помещается в затравочный раствор для очистки от остатков флюса. После этого паяный участок тщательно промывается водой и протирается насухо. Все излишки припоя счищаются с помощью надфиля и мелкой шлифовальной шкурки.

Пайка серебра имеет ряд особенностей. Она вполне может проводиться своими руками, но с использованием миниатюрной газовой горелки, серебряного припоя и специального флюса. При ремонте ценных ювелирных изделий лучше использовать припой с содержанием серебра, близким к пробе металла в изделии.

Серебряные припои с флюсом для пайки серебра в домашних условиях паяльником

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

Флюс для пайки серебра применяется для получения надежного и долговечного соединения. Этот вспомогательный материал предназначен для предварительной очистки поверхности от загрязнений и различных окислений, которые могут стать причиной снижения прочности шва. Качественный флюс может повысить текучесть металла в разогретом состоянии. Наиболее популярен вариант бура.

При необходимости паяльная паста может быть изготовлена своими руками. Инструкция по изготовлению следующая:

1. Бура высыпается в емкость с термической устойчивостью.
2. Тонкой струей добавляется вода, бура медленно перемешивается. Основная задача заключается в получении однородной смеси без комков.
3. Вещество нагревается до прозрачности. Для этого приходится использовать горелки. При нагреве могут выделяться различные вредные вещества, поэтому следует быть осторожным.
4. Жидкая фаза сливается, после чего осадок растирается до масляной консистенции. Он наносится на обрабатываемую поверхность при помощи кисти или другого подобного изделия.

При отсутствии навыков работы с сильнодействующими химикатами следует приобрести требуемый состав в специализированном магазине. Работа должна проводиться в защитной одежде, так как попадание химикатов на поверхность кожи категорически запрещается.

Прочность пайки зависит, в первую очередь, от правильного подбора припоя и флюса и, во вторую очередь, от тщательности подготовки спаиваемых деталей.

Это значит, что их поверхности должны быть очищены от окислов, которые мешают проникать припою в спаиваемые детали (диффундировать).

При пайке надо всегда помнить, что температура плавления припоя должна быть ниже максимальной рабочей температуры флюса.

Там, где в тексте эта температура не приводится, дается разъяснение, какими припоями можно паять с данной маркой флюса.

Надежная пайка и сварка серебра (в т.ч. в ювелирных изделиях) осуществляется при использовании в качестве флюса буры в виде концентрированного водного раствора. Такой флюс можно приготовить в следующем порядке. В сухой порошок буры наливается дистиллированная вода, и смесь медленно нагревается до полного растворения порошка.

Охлажденный раствор кристаллизуется. Выпавший осадок растирается ступой и разводится водой до консистенции густой сметаны. Если воды оказалось много, то после отстоя она отслаивается от раствора сама и этот излишек аккуратно сливается. Приготовленный состав можно использовать в качестве высокотемпературного флюса (температура использования от 500 до 900ºС) при пайке серебра.

Если самодельный флюс по каким-то причинам оказывается неэффективным, то рекомендуется готовый флюс повышенной активности марки ПВ 209. Он содержит борный ангидрид (до 35%), фтористый калий (до 42%) и тетраборат калия (до 23%). До удобной консистенции такое средство разводится водой или глицерином.

Пайка серебра происходит путем плавления твердого металла, действие происходит при температуре 960 градусов. В сплавах показатель плавления может меняться, зависит от составных частей. Прежде чем приступить к произведению работ при домашних условиях, стоит набить руку на менее дорогих поделках.

Пайка серебра в домашних условиях