Серебряный припой своими руками: физико-химические свойства

Физико-химические свойства и состав серебряного припоя

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.

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.

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.

Существует несколько основных способов, как сделать серебряный припой. Даже самыми простыми не обязательно можно овладеть с первого раза. В первую очередь нужно подобрать правильные материалы и инструменты. Следует иметь:

• Лом серебра;
• Дополнительные металлы, которые будут входить в состав (цинк, латунь, бура и прочие);
• Весы для взвешивания и определения пропорций;
• Ложка;
• Газовая горелка;
• Наждачная бумага;
• Ножницы;
• Кусачки;
• Лопатка для перемешивания;
• Фальцы;
• Ингус.

Чистое серебро – мягкий металл, поэтому он не подходит для работы. В основном мастерами применяются смеси, в составе которых есть цинк, никель, алюминий, медь, кадмий. В серебряные припои, кроме серебра, входят цинк и медь. Шов, выполненный с помощью такого состава, получается прочным и долговечным.

Соединения серебра, меди, цинка, имеют высокую способность к плавлению. Они применяются для серебряного припоя. Для контроля его процентного состава разработан ГОСТ 19746 74. Припои, серебряные марки, всегда указаны в инструкции к изделиям. Паяльный шов, который получен подобным способом, получается прочным.

Технология процесса основывается на применении серебряного припоя, предназначенного для ступенчатой пайки. Учитывая, что припой должен выдерживать температуры до 600 °C, его компонентами являются: 33% кадмия, 30% серебра, 16% цинка, 20% меди. Состав является довольно хрупким, не выдерживает колебаний. При увеличении количества серебра до 52% получается текучая смесь, выдерживающая многоступенчатое спаивание.

Что представляют собой домашние серебряные припои? Свойства их аналогичны тем составам, что получают в промышленных условиях. У полученных припоев высокая прочность, стойкость к коррозии, низкая температура плавления, высокая теплопроводность. Во время работы состав заполняет все пространство между спаиваемыми поверхностями, дает ровный и прочный шов.

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.

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.

Физико химические свойства и особенности

Попробуем выяснить, как сделать серебряный припой в домашних условиях. Есть несколько вариантов его изготовления, у каждого свои нюансы. Чтобы получить сплав, потребуется монета (полтинник) 1924 года, а также пять копеек 1962 года. Для работы нужны: ингус, серебро, газовая горелка, ложка.

Изготовление серебряного припоя начинается с расплавления драгоценного металла. Затем добавляют пятикопеечную монету. Для полного перемешивания смесь покатывают по ложке. От длительности этого процесса зависит конечный результат перемешивания. Недостатком данной технологии является выгорание химических компонентов, которые нужны для припоя.

Пайка серебряным припоем в домашних условиях предполагает и обратный процесс – превращение жидкого металла в твердое состояние. Сначала серебро важно полностью расплавить, затем его отливают в ингус. Вся работа подразделяется на три этапа: изготовление ложки – плавильни, добавка флюса, размещение в ложке шихты, расплавка исходного материала, помещение его в ингус.

Размещают на дне ложки небольшой картонный прямоугольник, потом пластину чуть большего размера, чтобы она обернула края ложки. Потом качественно обжаривают листы картона. Ложе должно быть вогнутым, чтобы достигнуть желаемого результата. Процесс плавления припоя в домашних условиях является длительным, поэтому придется запастись терпением. Сортировка шихты выполняется на ювелирных весах. Мастеру потребуются следующие материалы:

• ювелирные электронные весы;
• 20 г лома серебра 916 пробы;
• серебряный лом 875 пробы;
• чистое серебро (12 граммов);
• бура;
• металл для припоя;
• газовая горелка

Вся шихта делится на несколько кучек по 18-20 граммов. Смешивают серебро и лом 875 пробы. Для одной плавки потребуется примерно 6 граммов лома и 42% чистого металла. Магнитом оно очищается от примесей железа.

Для изготовления припоя берут серебро 875 пробы и медь, соотношение должно составлять 4 к 1 (потребуется серебряный полтинник и три медные монетки). Для флюса используется бура в соотношении 1 к 10. Далее выполняется регулировка пламени. Не рекомендуется слишком большой огонь, это приведет к сгоранию металлов, а не их плавлению. Над газовой горелкой помещают ложку. В процессе плавления меняется цвет серебра, оно стекает на дно.

Далее помещают ингус вблизи пламени, чтобы прогреть его. Для качественного расплавления сначала его смазывают воском. Нельзя допускать остывания и блеска расплава, это негативно скажется на технических характеристиках припоя. Жидкий металл медленно выливают в прогретый ингус. Затем пускают холодную воду. После полного охлаждения бруска вытаскивают его, перевернув для этого форму. Асбестовое либо картонное покрытие можно использовать для 3-5 плавок.

• серебро;
• ложка (не столовая);
• ингус;
• газовая горелка.

В начале работы в ложке расплавляют серебро. В полученный расплав добавляют пятикопеечную монету и покатывают смесь по ложке для лучшего перемешивания. Чем длительнее покатывают ложку, тем лучше происходит процесс перемешивания. Но есть один существенный недостаток: выгорает много составляющих, необходимых для припоя.

Затем мастер, который делает сплав своими руками, выливает его в ингус и раскатывает без отжига. Полученный припой имеет высокие качества: 10 г относятся к 900-й пробе.

Очень важно при пайке приготовить свежий флюс, который обеспечит качественную работу. Необходимо внимательно следить за величиной пламени в горелке: мягкий, не очень горячий огонь в виде метлы обеспечит получение качественного шва.

Для работы используют жесткие припои, которые содержат: 80 Ag, 16 Cu, 4 Zn, 75 Ag, 22 Cu, 3 Zn. Мягкие припои включают в свой состав: 65 Ag, 20 Cu, 15 Zn.

Для получения легкого серебряного припоя, используемого в ремонте изделий, необходимо приготовить: 7 частей серебра, 2,8 — латуни, 0,35 -цинка. Важно перед началом работы произвести зачистку латуни от оксидной пленки. Для получения 10 г припоя расплавляют серебро 999 пробы. После получения жидкого состава добавляют латунь, перемешивают содержимое в ложке.

• наждачную бумагу;
• ложку;
• газовую горелку;
• лопатку для перемешивания;
• фальцы;
• ножницы;
• весы.

• серебро;
• латунь;
• чистый цинк;
• бура, которая добавляется в расплавленный состав.

Иногда не подмешивают цинк в чистом виде: лучше использовать его сплав с латунью или медью. Цинк добавляют в припой, завернув в серебряную фольгу.

Чтобы сделать серебряный припой, можно брать серебро 96-й пробы, выжигу 94-й пробы. Ее получают, сжигая старые серебряные изделия: парчу, позументы, галуны.

Осуществляя плавку, необходимо решить еще одну задачу: обеспечить обратный процесс — переход металла из жидкого состояния в плотное. Серебро необходимо расплавить, а затем отлить его в ингус.

Работу разделяют на 3 этапа: подготовка ложки — плавильня, добавление флюса, внесение шихты в ложку, расплавление исходного материала и его заливка в ингус.

На дно ложки помещают маленький прямоугольник картона, сверху пластину большего размера, пока последняя ее часть не обернет края ложки. Затем необходимо хорошо обжать картонные листы. Следят за формой ложа: оно должно быть вогнутым.

• 20 г серебряного лома 916-й пробы;
• лом 875-й пробы;
• 12 г чистого серебра;
• металл для припоя;
• буру;
• газовый аппарат.

Распределяют шихту по 18-20 г в отдельные кучки. Производят смешивание лома 875 и серебра: на одну плавку идет 6 г пробного и 42% чистого серебра. Шихту очищают с помощью магнита, удаляя примеси железа и стали.

Припой изготавливают из серебра 875 пробы с медью в пропорции 4:1 (3 медные монеты и 1 серебряный полтинник). В качестве флюса берут буру: 1 часть на 10 частей шихты. Проверяют горелку, регулируя высоту пламени. Ложку помещают над горелкой. Серебро изменяет свой цвет, стекает на дно.

Ингус помещают около пламени горелки для прогревания, предварительно смазав воском. Расплав не должен остывать и блестеть. Его выливают в ингус, который хорошо прогрет. Делают это немедленно, уверенными движениями руки, чтобы он не остыл и не раскололся на несколько частей. Ингус помещают под холодную струю воды. Когда брусок будет достаточно охлажден, его вытаскивают, перевернув форму. Картонное или асбестовое покрытие предназначено для 3-5 плавок.

Изготовление припоя своими руками — процесс несложный, но увлекательный, требующий аккуратности, терпения и мастерства.

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.

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.

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.

Плавка припоя

Оплавляя металлы, которые входят в состав смеси, получают в тигле серебряный припой для стали. Помещают гель в горн, заготовив специальное оборудование: буру, емкость с водой, угольную смесь, железный крюк, тигель. Сначала нужно расплавить тугоплавкие, а затем в смесь добавляют легкоплавкие металлы.

Чтобы делать своими руками припой высокого качества, работу необходимо разделить на два этапа. Сначала тигель убирают из горна, соединяют металл в емкости, наполненной водой. В итоге появляются мелкозернистые капли припоя. Их сушат, потом повторно плавят, покрывая бурой. Как только металл полностью расплавится, его выливают в специальные формы. После застывания бруски либо плитки прокатывают в тонкие полосы. Для последующего применения их режут на токарном станке на тонкую проволоку.

Оплавляя металлы, входящие в состав сплава, в тигле, получают серебряный припой. Тигель помещают в горн или расплавляют составляющие компоненты с применением паяльной трубки. Перед работой необходимо заготовить оборудование:

• тигель;
• деревянную палку или железный крюк;
• буру;
• древесно-угольную смесь;
• емкость с водой.

Расплавление компонентов припоя производится с применением буры. Соблюдают очередность операции: в первую очередь плавят тугоплавкие металлы, затем добавляют легкоплавкие.

Чтобы сделать припой своими руками, в тигле жидкие металлы постоянно мешают деревянным прутиком или железным крюком. Для создания припоя более высокого качества весь процесс распределяют на два этапа. Тигель вытаскивают из горна, а металл соединяют в емкости с водой. Образуются мелкозернистые капли, которые высушивают и вторично переплавляют, покрыв сверху бурой.

После полного расплавления металл переливают в формы. Застывшие плитки или бруски прокатывают в полосы, которые измельчают на токарном станке.

Для технического припаивания серебряных предметов пригодны сплавы, состоящие из металлов: 20% меди 80% серебра, 4% олова 48% латуни. При пайке стали серебряным припоем учитывают диаграмму состояния между медью и серебром.

Технические работы

Для технических работ применяют серебряные припои, содержащие до 80 частей серебра, 16 меди, 4 цинка. Представляют интерес ювелирные серебряные припои, состав которых: 2,8 части латуни, 7 – серебра, 0,2 – цинка. До начала работы проводится зачистка латуни от оксидной пленки. Чтобы получить 10 граммов такого припоя, расплавляют серебро 999 пробы.

Латунь добавляют к жидкому металлу, перемешивают в ложке. После полного расплавления смесь соединяют с цинком, полученный состав прокатывают. Далее ножницами разрезают лист проката, взвешивают его на весах. Для результативной работы нужны: ложка, наждачная бумага, газовая горелка, весы, фальцы, ложка для перемешивания.

Ремонт серебряных изделий

Красивые цепочки, браслеты, серьги, вилки, ложки, подстаканники из серебра украшают жизнь человека. Но со временем изделия из благородного металла ломаются, нуждаются в ремонте, реставрации. Для выполнения подобных работ потребуется серебряный припой. Для 925 пробы можно его сделать своими руками, воспользовавшись советами профессиональных мастеров-ювелиров.

Для работы потребуются следующие материалы и инструменты: паяльники обычные и неправильной формы, отливка для припоя, лом серебра. Самый простой вариант того, как провести ремонт порвавшейся цепочки, – отнести ее ювелиру. Но при желании можно справиться с проблемой и в домашних условиях, сэкономив денежные средства.

Для выполнения подобных действий важно владеть информацией о физико-химических характеристиках материала. Температура плавления серебра — 960 градусов по Цельсию. С точки зрения ювелиров, это средний показатель. К примеру, у меди плавление возможно при 1083ºС, золото плавится при 1063ºС.

В зависимости от компонентов, входящих в состав серебра, их температура будет меняться. Для того чтобы точно узнать характеристики сплава, можно воспользоваться техническими справочниками. Маркировка серебряных припоев подразумевает последовательность русских букв и цифр. Цифры характеризуют процентное содержание в припое благородного металла.

Чтобы отремонтировать серебряное изделие, нужно подготовить паяльник, зачистить поверхность изделия. Серебряный припой позволяет делать прочные, плотные швы, стойкие к коррозии. При ремонте ювелирных изделий применяют припой, содержащий более 70 процентов серебра, либо специальную пасту для пайки.

В домашних условиях для ремонта мелких ювелирных изделий подойдут сплавы серебра, цинка, меди, кадмия. Оптимальным для «новичков» будет следующий состав: 45 частей серебра, 25 – меди, 30 – цинка. Плавление компонентов осуществляется в муфельной печи, потребуется флюс. Готовую смесь выливают на подложку, после охлаждения пропускают через вальцовочный станок, чтобы получить тонкие листы.

Их толщина не должна превышать 0,5 мм. Для домашней пайки нужны листы, ширина которых составляет 1-3 мм. Для домашней пайки ювелирных изделий из серебра нежелательно пользоваться составами, содержащими кадмий. Данный металл вызывает серьезные проблемы со здоровьем. Место пайки подвергается действию воздуха, образуются оксиды.

Чтобы не допустить подобного явления, применяется в домашней пайке колофоний (флюс). При плавлении серебряного припоя важно следить за равномерным распределением флюса по обрабатываемой поверхности. Если есть сомнения в своих навыках и теоретических знаниях процесса пайки, лучше обращаться к профессиональному ювелиру.

Не рекомендуется применять в домашних условиях составы, содержащие кадмий, так как при испарении он негативно отражается на здоровье. Для предотвращения окислительного процесса и других негативных реакций можно использовать флюс (колофоний). Важно, чтобы он равномерно распределялся по поверхности металла.