Руководство по материалам электротехники для всех. Часть 3 / Хабр

Использование

Специалисты дают полезные советы, которые очень помогают начинающим радиолюбителям, чтобы правильно паять:

1. Выбирают припой с минимальным содержанием свинца.
2. Необходимо следить за чистотой жала паяльника, оно должно не иметь грязные наплавления.
3. Для очистки используют напильник или наждачную бумагу. Жало после очистки залуживают канифолью.
4. Не рекомендуется долго удерживать прибор в точке припоя, поскольку соединяемые детали способны получить высокотемпературное повреждение. Для снижения губительного воздействия Т на деталь, ее придерживают пинцетом, который выполнит роль теплоотвода.
5. Изделие, перед пайкой очищают, а контакты соприкосновения дополнительно залуживают, чтобы обеспечить отличное сцепление.

Подводя итоги, можно сказать, что олово для пайки по-прежнему широко используется в отечественной электронной отрасли и быту. Товар широко представлен на российском и зарубежных рынках, в виде свинцового и бессвинцового припоев. В целях защиты окружающей и требований международных организаций потребление первого типа будет неуклонно сокращаться.

Использование сплавов оловянно-свинцовой группы

К таким сплавам относятся следующие:

• ПОС-90 содержит в составе: Pb — 10%, Sn — 90%. Используется для ремонта медицинского оборудования и пищевой посуды. Токсичного свинца немного, так как нельзя, чтобы он соприкасался с пищей и водой.
• ПОС-40: Pb — 60%, Sn — 40%. Главным образом используется для пайки электроаппаратуры и изделий из оцинкованного железа, также с его помощью чинят радиаторы, латунные и медные трубопроводы.
• ПОС-30: Sn — 30%, Pb — 70%. Применяется в кабельной промышленности, для пайки и лужения и листового цинка.
• ПОС-61: Pb 39%, Sn 61%. Как с ПОС-60. Нет особой разницы.

обыкновенного паяльника, не боясь того, что радиоэлементы перегреются.обыкновенного паяльника, не боясь того, что радиоэлементы перегреются.

Припои продаются, как правило, в тюбиках или катушках по 10−100 г. Состав сплава можно прочесть на упаковке, к примеру: Alloy 60/40 («Сплав 60/40» — ПОС-60). Выглядит, как проволока диаметром 0,25−3 мм.

Нередко в его составе находится флюс (FLUX), заполняющий сердцевину проволоки. Содержание указывается в процентах и составляет 1−3,5%. Благодаря этому форм-фактору во время работы отсутствует необходимость подавать флюс отдельно.

Разновидность ПОС — ПОССу представляет собой оловянно-свинцовый сплав c сурьмой, и используется в автомобилестроении, в холодильном оборудовании, для пайки элементов электроаппаратуры, обмоток электромашин, кабельных изделий и моточных деталей; подходит для спаивания оцинкованных деталей. Кроме свинца и олова в сплаве 0,5−2% сурьмы.

Как показывает таблица, ПОССу-61−0,5 больше всего подходит для замены ПОС-61, ведь температура его полного расплавления — 189 °C. Существует также припой совершенно не содержащий свинца, оловянно-сурьмянистый ПОСу 95−5 (Sb 5%, Sn 95%) с температурой плавления 234−240 °C .

Литьё из олова в домашних условиях

Изготавливать мелкие фигурки и изделия из олова в домашних условиях сегодня не только интересно, но и довольно прибыльно. Ведь многие коллекционеры за оловянного солдатика, модель военной техники или просто сувенир готовы заплатить немалые деньги. Художники-любители, желающие научиться отливать детали, используют для этого, как правило, олово, поскольку оно имеет следующие положительные качества:

• Привлекательный красивый цвет, похожий на цвет серебра.
• Олово технологично, имеет низкую температуру плавления.
• Пластично, легко гравируется и чеканится, «лепится» паяльником.

Умелый мастер, используя нехитрое оборудование, способен превратить небольшой серебристый слиток в прекрасную скульптуру, фонарик, подсвечник, ларец, медаль, брошь, браслет, запонку и многое другое. Кроме того, из олова создаются ажурные и рельефные пластины для украшения шкатулок, декорирования дверных петель, ручек, замочных скважин. Как происходит литьё олова в домашних условиях? Этот процесс состоит из следующих этапов и особенностей:

1. Производство будущих изделий начинается с создания цветных эскизов на листе бумаги.
2. После берётся полимерная глина и из неё готовится фигурка для создания формы. При этом каждую мельчайшую деталь наносят стеком и тоненьким шилом.
3. Изготовление формы — самый ответственный этап. Она должна иметь идеальный разъём. Это необходимо для лёгкого и безопасного извлечения отливки. Как правило, формы для литья делают разборные, состоящие из 2-х частей.
4. Наиболее оптимальный материал для формы — гипс или силикон, но для того чтобы сделать силиконовую форму, необходимо затратить гораздо больше материала и времени.
5. Кроме того, в магазинах продаются специальные герметики, которые заливаются на модели, они застывают и, таким образом, получают многоразовые формы для заливок.

1. В тех случаях, когда в будущем изделии будет присутствовать множество мелких деталей, форма изготавливается с вкладышем.
2. Большую роль играет размер канала в форме, через который в неё заливается металл. Чем оно меньше, тем медленнее заполняется форма, при этом существует опасность быстрого остывания металла, что может привести к образованию полостей.
3. Отливая деталь, две половины формы следует сложить вместе и поместить между фанерным листом толщиной около 12 миллиметров. Затем их нужно стянуть тугой резинкой.
4. После подготовки формы разогревается металл. Готовность сплава к заливке определяется по образованию желтоватой плёнки. Если же металл перегреть, то плёнка приобретёт синий или фиолетовый оттенок.
5. Заливка металла в форму должна обязательно производиться тонкой струйкой, при этом следует немного постукивать по форме, предотвращая, таким образом, задержку в ней воздуха. Необходимо при этом помнить о правилах безопасной работы с разогретыми сплавами.
6. После того как форма будет залита металлом, требуется оставить её на некоторое время для остывания и затвердевания сплава внутри неё.
7. Затем форма открывается, и из неё аккуратно, щипцами извлекается готовое изделие. Как правило, на первом изделии всегда бывают дефекты. Поэтому фигурка дополнительно обрабатывается — удаляются облои (металл, который затёк в швы между двух частей формы). Их счищают с помощью таких инструментов, как скальпель или шабер.
8. Далее швы шлифуются довольно мелкой наждачной бумагой. При изготовлении сложных фигурок и изделий, отливающихся отдельными частями, эти части соединяются паяльником.

1. Для того чтобы приклеить мелкие детали, используется эпоксидный клей. Места, в которых детали спаивались и склеивались, тщательно и аккуратно шлифуются.
2. Затем следует приготовить крепкий раствор соды и помыть в нём готовую фигурку тоненькой щеточкой, чтобы удалить флюс.
3. При необходимости готовое изделие раскрашивается акриловыми красками.

Успешно овладев этим увлекательным старинным ремеслом, умелый мастер получит возможность не только заниматься любимым делом, но и зарабатывать неплохие деньги. К тому же, это будет отличным подарком на 10 лет свадьбы (оловянную годовщину).

А Вы задумывались над тем, как получить олово в домашних условиях? Получилось ли у Вас? Расскажите об этом в комментариях.

Оловянные бронзы

Сплав олова с медью – наиболее известное применение металла, за исключением, возможно, получения белой жести. Оловянная бронза обладает превосходными антифрикционными свойствами, устойчива к коррозии, гигиенична и не боится мороза. Кроме того, материал необычайно привлекателен внешне и обладает доставочной ковкостью.

Эти свойства и определяют сферы применения оловянного сплава.

• Трубопровод – стойкость к действию высоких температуры и очень малая усадка – менее 1%, обуславливают применение бронзовых труб для любого типа трубопровода: горячего и холодного водоснабжения, отопления и так далее. Благодаря тому, что материал не поддается коррозии, он исключительно долговечен: бронзовый трубопровод (не путать с керамическим) рассчитан на использование столетиями. Кроме того, его значительно проще обслуживать. Внешний вид его со временем становится только привлекательнее: правильная черная патина придает даже простой трубе элегантность, свойств своих материал не теряет, к тому же материал не накапливает электричество, как сталь, например.
• Сантехника – ванные, умывальники, унитазы из этого сплава не только «честно» выполняют свою роль, то есть, являются долговечными предметами с прекрасными гигиеническими свойствами, они зачастую еще и очень красивы. Ковкость бронзы позволяет превратить ванную в художественный шедевр.
• То же самое касается и мелких аксессуаров для ванной, санузла или кухни. Бронзовые краны, лейки, подставки, полотенцесушители и прочие придадут любому интерьеру вид совершенно роскошный.
• Фурнитура другого рода – ручки, замки, дверные накладные петли и даже кольца для штор, весьма изысканный штрих классического стиля.
• Лестничные перила и ограждения – пожалуй, самое эффектное применение бронзы в жилом доме, поскольку имеет относительно большую площадь. Кованые или литые бронзовые перила – способ сделать интерьер не только уникальным, но и в высшей степени роскошным и элегантным.
• Скульптуры и предметы быта, которые можно сделать из металла – вешалки, скамьи, держатели, рамы для зеркала и так далее. Выполненные из бронзы эти изделия являются украшением любого дома и в любом стиле.

Олово (лат. Stannum; обозначается символом Sn)  — пластичный ( при деформации на изломе хрустит), ковкий и легкоплавкий блестящий металл серебристо-белого цвета, иногда имеет желтый отлив.

Олово образует две аллотропические модификации: ниже 13,2 °C устойчивое α-олово (серое олово) с кубической решёткой типаалмаза, выше 13,2 °C устойчиво β-олово (белое олово) с тетрагональной кристаллической решеткой.Олово используется как безопасное, нетоксичное, коррозионностойкое покрытие в чистом виде или в сплавах с другими металлами.

Главные промышленные применения олова — в белой жести (лужёное железо) для изготовления тары пищевых продуктов, в припоях для электроники, в домовых трубопроводах, в подшипниковых сплавах и в покрытиях из олова и его сплавов. Важнейший сплав олова — бронза (с медью). Другой известный сплав — пьютер — используется для изготовления посуды.

Для этих целей расходуется около 33 % всего добываемого олова. До 60 % производимого олова используется в виде сплавов олова с медью, медью и цинком, медью и сурьмой (подшипниковый сплав, или баббит), с цинком (упаковочная фольга) и в виде оловянно-свинцовых и оловянно-цинковых припоев.

Особенности олова и серебра – как различить металлы?

Роскошным обрамлением для винных и других напитков служат оловянные и серебряные фужеры, дополненные инкрустациями из камней или иными видами оформления. О них наслышаны ценители подобного искусства, и стараются их приобретать в высоком качестве исполнения.

Иногда оловянные кубки путают с серебром. Нечестные производители выдают продукцию за серебро, к которому олово не относится. В любом описании олова можно встретить запись о том, что металл наделен светло-серым оттенком, идентичным серебру. Для приверженцев серебряных изделий важно, как отличить серебро от олова и не дать себя обмануть.

Особенности олова и серебра

Олово принадлежит к категории не драгоценных металлов, по внешнему облику схожему с серебром. Разница в стоимости у двух материалов колоссальная – олово стоит 25 долларов за 1 кг, серебро – 650 $. Мошенники набивают карманы за счет такой разницы. Возникает единственный вопрос – как отличить серебро от олова и не позволять злоумышленникам кормиться за счет доверчивости покупателей.

1. Цвет – характерный критерий отличий. Серебро имеет неравномерный оттенок, темно-серые пятна. Олово наделено цветом, равномерно «растекающимся» по изделию.
2. Серебро по сравнению с оловянными изделиями более прочно. Можно попытаться согнуть оба варианта, и олово поддастся и изменит форму.
3. По температуре плавления они отличаются, но этот фактор нельзя проверить в магазине. В промышленных масштабах проверку осуществить легко: достаточно нагреть металлы. Олово плавится при температуре в 330 градусов, у серебра этот показатель в 3 раза выше.
4. Проба – верный спутник ювелиров и серьезных производителей, реализующих серебряную продукцию.

Серебряный кубок
Старообрядцы Сибири знают еще один верный способ. Они дышат на серебряный кубок, и если он нагревается от дыхания, перед ними серебряный предмет. Это не означает, что у оловянной посуды нет достоинств. Это один из самых древних металлов, не наносящих здоровью вреда. Главное – покупать оба варианта металлических изделий от надежных изготовителей, не допуская покупки предметов со свинцом в составе. Свинец пагубно скажется на здоровье, само изделие потускнеет. Чистятся предметы просто, с использованием мыльной воды и мягкой ткани.

Получение жидкого олова своими руками

Изготавливая жидкое олово в домашних условиях, можно использовать как соляную, так и серную кислоту. Вторая более опасная, но дает возможность проводить процедуру лужения при комнатной температуре, т.к. не раствор потом не кристаллизуется. Рассмотрим безопасный рецепт, с применением соляной кислоты.

Для приготовления раствора химического лужения понадобятся следующие компоненты:

• двухлористое олово или «оловянная соль» (SnCl2*2H2O) — 14 г;
• соляная кислота — 55 мл;
• тиомочевина — 55 гр;
• гипофосфит натрия — 35 г;
• йодистый калий — 15 мл;
• комплекс висмут-йод — 0,6 г;
• любое моющее средство для посуды — 3-6 мл;
• дистиллированная вода — примерно 1-1,5 л.

Из инструментов и посуды понадобятся весы кухонные, мерный стакан, шприц и пластиковая ложка.

Поэтапно процесс создания «домашнего» жидкого олова выглядит так.

1. В мерном стакане смешивают соляную кислоту, хлорид олова и 150 мл дистиллированной воды.
2. В полученную смесь высыпают тиомочевину, в результате чего получается белая кашеобразная масса.
3. Туда же всыпают полное количество гипофосфита натрия и хорошо перемешивают.
4. Далее нужно приготовить компоненты для комплекса висмут-йода. Для этого в отдельной емкости 6 г едкого калия соединяют с 30 мл аптечного йода. Нитрат висмута получают из 0,6 г сплава Розе, который растворяют в 7 мл азотной кислоты. Жидкость, появившуюся на поверхности, собирают шприцом, осадок утилизируют. Два полученных вещества смешивают и получают в осадке комплекс висмут-йод, а в растворе йодистый калий.
5. Калия йодистый и примерно с спичечную головку осадка из него добавляют к основному тиомочевинному составу. Все хорошо перемешивают.
6. В полученную массу добавляют моющее средство, перемешивают.
7. Дистиллированную воду нагревают до 90 градусов и добавляют в раствор, доводя объем до 1 л, хорошо перемешивают, пока все компоненты не растворятся.

Для создания жидкого олова понадобиться соляная кислота

Если процесс приготовления жидкого олова выполнялся правильно, то по итогу должна получиться прозрачная жидкость с желтоватым оттенком. Теперь можно протестировать полученный раствор для лужения. Для этого любую плату обезжиривают и погружают в жидкое олово на минуту.

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.

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.

Припои и флюсы для пайки » сайт для электриков — статьи, советы, примеры, схемы

Припой для пайки. муки выбора

Таблица сравнения химического состава олова для пайки (оловянно-свинцовых припоев):

Каждый оловянно-свинцовый припой в зависимости от своего химического состава имеет различные физико-механические свойства от которых в значительной степени зависит то, где можно использовать ту или иную разновидность припоя, а также то, как в различных условиях будут работать изделия паяные или луженые выбранным припоем.

Физико-механические свойства оловянно-свинцовых припоев пос, поск, посу, поссу:

Также в нашей компании вы можете подобрать алюминий, медь и латунь в прокатных изделиях.

* Цена на товары, представленная в данном разделе нашего сайта, носит ознакомительный характер и может меняться в зависимости от объема закупки, производимой покупателем.

Характеристики

Олово незаменимо при производстве электронных устройств. Благодаря своим свойствам оно используется для сварки компонентов в радиотехники. Сплав под названием Eutectica, состоит из свинца (Pb), серебра (Ag), меди (Cu) и никеля (Ni). Благодаря этим присадкам олово плавится при разных температурах в зависимости от процентного содержания, каждого из них.

Олово мягкое и податливое, но очень устойчиво к коррозии и не образует ржавчину, имеет очень хорошую электропроводность и относительно низкую температуру плавления. Все эти характеристики делают его незаменимым для создания электронных устройств.

Процесс пайки протекает в мягкой сварке, которая состоит из объединения двух базовых элементов посредством вклада в основу третьего элемента с более низкой температурой плавления. Например, припаивая медную прокладку монтажной платы к ножке конденсатора, используют расплавленное олова, которое плавится при гораздо более низкой температуре, чем базовые элементы.