Технологии и правила

Технологии и правила Инструменты
Содержание
  1. Припои для пайки и лужения
  2. Припои для ручной пайки
  3. Преимущества, особенности эксплуатации
  4. Время чтения: 14 минут
  5. Флюс для пайки? Это очень просто!
  6. Что такое паяльный флюс и зачем он нужен
  7. Припои для пайки и лужения
  8. Припои для ручной пайки
  9. Преимущества, особенности эксплуатации
  10. Время чтения: 14 минут
  11. Флюс для пайки? Это очень просто!
  12. Что такое паяльный флюс и зачем он нужен
  13. Паяльные флюсы: их влияние на качество итоговой работы
  14. Виды флюсов и сфера их применения
  15. Канифоль и флюсы на её основе
  16. Классическая сосновая канифоль DeBaiLong
  17. Действие канифоли обусловлено наличием кислот в составе.
  18. Применимость
  19. Рекомендации
  20. Типы канифоли
  21. Примеры
  22. Состав:
  23. Применимость:
  24. Рекомендуемый припой:
  25. Температура пайки:
  26. Смывка:
  27. Дополнительно
  28. Канифоль:
  29. Флюкс на основе хлористого цинка
  30. Характеристики
  31. Применение
  32. Растворы
  33. Флюкс на основе глицерина
  34. Характеристики
  35. Применение
  36. Добавка для увеличения активности
  37. Химический состав ЛТИ-120
  38. Ортофосфорная кислота
  39. На основе триэтиламина
  40. Паяльные пасты
  41. Лужение металла — технологии и правила
  42. Что такое лужение металла и зачем его применяют
  43. Преимущества
  44. Виды лужения
  45. Горячее лужение
  46. Гальваническое
  47. Основные правила и технологии
  48. Требуется лужение металла?
  49. Материалы и инструменты
  50. Подготовка металла
  51. Техника безопасности

Припои для пайки и лужения

Технологии и правила

Припои для ручной пайки

Припои для ручной пайки представляют собой сплавы для обеспечения быстрой теплопередачи с отличными смачивающими свойствами. Припой для пайки и лужения имеет температуру плавления ниже температуры плавления соединяемых материалов. В результате нагрева соединяемых элементов и деталей, смачивания их припоем и затекания припоя в зазор, образуется прочное неразъемное соединение, благодаря кристаллизации припоя после остывания.

Широкий номенклатурный ряд припоев включает в себя:

  • Легкоплавкие оловянно-свинцовые припои (ПОС) различных марок
  • Припои тугоплавкие, содержащие медь, серебро, никель или магний
Читайте также:  Как уменьшить мощность диода паяльника

Сплавы Розе (олово, свинец, висмут) и Вуда (олово, свинец, висмут, кадмий) подходят для низкотемпературной пайки.

Припойные проволоки выбирают исходя из температуры плавления, у легкоплавких припоев температура плавления не превышает 450°С, подходят для ручной пайки. Тугоплавкие припои с температурой плавления от + 450 до + 800°С используются для промышленной пайки твердых металлов.

Преимущества, особенности эксплуатации

Припойные проволоки и гранулы для ручной пайки удобны в использовании, разработаны для обеспечения теплопередачи и быстрого смачивания. Наличие внутри проволочного припоя сердечника из флюса, устраняет необходимость дополнительной обработки поверхности. Сочетание доступных сплавов для припоя и лужения с широким диапазоном технологических параметров обеспечивает высокое качество пайки в различных областях применения. Полная линейка припоев в широком ассортименте сплавов доступна для профессионального применения и в быту.

Для паяльных работ и нужного качества паяных соединений помимо опыта требуется соблюдение технологии и соответствующие материалы. Первое заключается в настройке мощности паяльника и температуры жала для достаточного прогрева места пайки, а второе подразумевает применение припоя и флюса, подходящих для спайки конкретных металлов или сплавов между собой с образованием высокопрочного механического соединения и надежного электрического контакта.

Время чтения: 14 минут

Флюс для пайки? Это очень просто!

Что такое паяльный флюс и зачем он нужен

Некоторые на полном серьезе полагают, что канифоль при пайке нужна только для ароматизации воздуха хвойным ароматом.


translate_article.py output:

Припои для пайки и лужения

Технологии и правила

Припои для ручной пайки

Припои для ручной пайки представляют собой сплавы для обеспечения быстрой теплопередачи с отличными смачивающими свойствами. Припой для пайки и лужения имеет температуру плавления ниже температуры плавления соединяемых материалов.

В результате нагрева соединяемых элементов и деталей, смачивания их припоем и затекания припоя в зазор, образуется прочное неразъемное соединение, благодаря кристаллизации припоя после остывания.

Широкий номенклатурный ряд припоев включает в себя:

  • Легкоплавкие оловянно-свинцовые припои (ПОС) различных марок
  • Припои тугоплавкие, содержащие медь, серебро, никель или магний

Сплавы Розе (олово, свинец, висмут) и Вуда (олово, свинец, висмут, кадмий) подходят для низкотемпературной пайки.

Припойные проволоки выбирают исходя из температуры плавления, у легкоплавких припоев температура плавления не превышает 450°С, подходят для ручной пайки. Тугоплавкие припои с температурой плавления от + 450 до + 800°С используются для промышленной пайки твердых металлов.

Преимущества, особенности эксплуатации

Припойные проволоки и гранулы для ручной пайки удобны в использовании, разработаны для обеспечения теплопередачи и быстрого смачивания. Наличие внутри проволочного припоя сердечника из флюса, устраняет необходимость дополнительной обработки поверхности.

Сочетание доступных сплавов для припоя и лужения с широким диапазоном технологических параметров обеспечивает высокое качество пайки в различных областях применения. Полная линейка припоев в широком ассортименте сплавов доступна для профессионального применения и в быту.

Для паяльных работ и нужного качества паяных соединений помимо опыта требуется соблюдение технологии и соответствующие материалы.

Первое заключается в настройке мощности паяльника и температуры жала для достаточного прогрева места пайки, а второе подразумевает применение припоя и флюса, подходящих для спайки конкретных металлов или сплавов между собой с образованием высокопрочного механического соединения и надежного электрического контакта.

Время чтения: 14 минут

Флюс для пайки? Это очень просто!

Что такое паяльный флюс и зачем он нужен

Некоторые на полном серьезе полагают, что канифоль при пайке нужна только для ароматизации воздуха хвойным ароматом.


Паяльные флюсы: их влияние на качество итоговой работы

Любой начинающий мастер по ремонту и разработке электронного оборудования, да и просто обыватель с опытом пайки, когда-либо пробовал припаивать провода между собой или монтировать радиокомпоненты на плату с незалуженными контактными площадками без флюса. Тогда он хорошо знаком с тем, какие проблемы и трудности возникают.

Припой с великим трудом прилипает выводам компонентов и к контактным площадкам, а даже если и пристаёт, то соединения оказываются хрупкими и имеющими высокое электрическое сопротивление. Происходит так из-за ряда факторов. Один из них — оксидный слой: медные контактные площадки на печатной плате окисляются под действием воздуха и влаги, содержащейся в нём.

Тончайший слой, состоящий из смеси оксидов и гидроксидов меди, препятствует правильному прилипанию припоя (или, более верно, не даёт припою смачивать спаиваемые поверхности). Кроме этого, на это самое прилипание влияет, собственно, состав припоя.

Решением этих проблем становится применение паяльного флюса. Его химический состав подготавливает проводники, поверхности печатной платы или выводы радиодеталей, удаляя плёнку из оксидов.

Кроме того, он обеспечивает диффузию молекул припоя между узлами кристаллической решетки меди или другого спаиваемого металла или сплава, что гарантирует высокопрочную и долговечную пайку, отсутствие повреждений при малейшей механической или температурной нагрузке.

А ещё препятствует поступлению кислорода из открытой среды в место пайки, предотвращая образование нового оксидного слоя, который может практически мгновенно появиться вследствие скоротечности реакции окисления из-за высокотемпературного воздействия.

Виды флюсов и сфера их применения

В разделе будут рассмотрены наиболее универсальные и популярные сегодня материалы, дано описание их состава, рекомендованного припоя для максимального качества пайки, а также их применяемости. Флюсы, как правило, применяющиеся не для пайки радиоэлектронной аппаратуры, а, к примеру, чёрных металлов, кратко будут также рассмотрены.

Уделим внимание часто применяемой флюсовой смеси и порошкообразного припоя, именуемой паяльной пастой. Флюсы, применяемые для высокотемпературного (500°С и более) спаивания массивных стальных или железных изделий, например, тетраборат натрия (бура) рассматриваться не будут, так как это выходит за рамки статьи.

Мы охватим все виды материалов, которые можно паять.

Канифоль и флюсы на её основе

Она представляет собой отвердевшую смолу сосны или некоторых других пород деревьев, в основном хвойных. Получают её методом нагревания жидкой смолы и испарения терпеновых компонентов (скипидара) и других летучих соединений. Состоит из смеси различных смоляных и жирных кислот. Имеет цвет от светло-жёлтого до чёрного.

Канифоль собственной персоной

Классическая сосновая канифоль DeBaiLong

Она используется человеком очень давно. Первоначально её применяли для защиты деревянных конструкций от гниения: расплавом пропитывали элементы зданий и кораблей. На заре машиностроения применялась для натирания ремней и шкивов ременных и колёс фрикционных передач для увеличения сцепления и повышения эффективности работы этих механизмов. Сегодня используется в химической промышленности при изготовлении красок и лаков, в профессиональной среде для натирания смычков музыкальных инструментов и, наряду с магнезией, в спорте для улучшения сцепления рук спортсмена и спортивных снарядов, и, конечно же, в качестве флюса.

Действие канифоли обусловлено наличием кислот в составе.

В расплаве активность смол и жирных кислот возрастает, происходит растворение оксидного слоя на поверхности спаиваемой детали; также он, обволакивая область пайки, не пропускает кислород и влагу из окружающего воздуха, препятствуя тем самым повторной оксидации.

Применимость

Канифоль относится к слабоактивным флюсам и применяется только с металлами, склонными к диффузии в них оловянно-свинцового припоя (медь и сплавы, серебро, золото) и при незначительном оксидировании. Пайка чёрных металлов, алюминия, спецсплавов с высоким удельным сопротивлением (нихром, манганин, константан) с ней практически невозможна или сопряжена с массой трудностей. Смывка остатков и солей хвойных и жирных кислот в большинстве случаев не требуется.

Рекомендации

Работы рекомендуется выполнять низкотемпературными припоями, так как с увеличением температуры происходит выгорание канифоли, снижение активности и образование твёрдых трудносмываемых остатков. Наносится только с помощью жала паяльника.

Типы канифоли

Помимо канифоли в твёрдом состоянии, также применяются её растворы в этиловом, изопропиловом спирте, этилацетате без включения или с различными добавками, увеличивающими активность.

Примеры

Примером спирто-канифольных флюсов служат СКФ (ФКСп), КЭ, ФКЭт (раствор в этилацетате) и множество других под общим названием жидкая канифоль. Они предоставляют большее удобство в работе, так как могут наноситься кисточкой, капельным и другими методами. Но для пайки компонентов поверхностного монтажа (SMD) не подходят, так как не фиксируют детали.

Состав:

  • Хвойные и жирные кислоты растительного происхождения

Применимость:

  • Медь, сплавы меди, серебро, золото

Рекомендуемый припой:

  • Оловянно-свинцовый припой

Температура пайки:

  • 200°C

Смывка:

  • Не требуется

Дополнительно

Общие характеристики растворов близки к параметрам обычной канифоли.

Канифоль:

Состав — канифоль, этиловый/изопропиловый спирт
Температура пайки — Около 200°C

Флюкс на основе хлористого цинка

Характеристики

  • Высокоактивный
  • Требует обязательной отмывки
  • Пайка радиокомпонентов и плат запрещена

Применение

  • Изделия из меди и её сплавов
  • Чёрные металлы: железо, сталь, чугун, никель
  • Цинк и оцинкованные изделия
  • Свинец, нихром

Растворы

  • Водные растворы ZnCl₂

Хлорид цинка II представляет собой бесцветные кристаллы, полученные реакцией металлического цинка с соляной кислотой. Они легко растворяются в воде, спирте и других органических растворителях, образуя раствор с сильной кислотностью.

Высокоактивные растворы ZnCl₂ требуют обязательной отмывки, так как неотмытые остатки обладают высокой электропроводностью. Поэтому пайка радиокомпонентов и плат запрещена.

Они используются для пайки и лужения изделий из меди или её сплавов (даже при сильной коррозии), различных чёрных металлов (железо, сталь, чугун, никель), цинка, оцинкованных изделий, свинца, нихрома.


Флюкс на основе глицерина

Характеристики

  • Средне- и высокоактивный
  • Требует обязательной отмывки
  • Применим для меди, сплавов меди, углеродистых сталей

Применение

Различные представители флюксов на основе глицерина, такие как Глицерин гидразин и ТАГС, характеризуются средне- и высокой активностью и должны быть обязательно отмыты. Их можно использовать для меди, сплавов меди и углеродистых сталей.


Добавка для увеличения активности

Для увеличения активности в состав флюкса добавляются присадки-активаторы, которые улучшают качество пайки и сокращают время процесса. Примером такого флюкса является ЛТИ-120, который известен и поколениям радиолюбителей. Не требуется дополнительная отмывка, так как активное вещество разрушается при нагреве.

Химический состав ЛТИ-120

  • Канифоль
  • Этиловый / изопропиловый спирт
  • Солянокислый диэтиламин

ЛТИ-120 доступен в форме геле- и пастообразных решений, которые ныне являются самыми распространенными. Они позволяют выполнять пайку как SMD-компонентов, так и элементов в корпусах с шаровыми выводами из припоя (BGA).

На рынке существует разнообразие флюксов, от простых и дешевых до современных высококачественных. К ним относятся архаичный нейтральный паяльный жир, простой и доступный TR-RM, а также современные RMA-218 и RMA-223.

Пары хлористого цинка опасны. При работах наличие дымоуловителя и системы вентиляции обязательно.

Наиболее известны: «Паяльная кислота» и ЗИЛ-1 и ЗИЛ-2.

Состав Хлористый цинк, вода

Применимость Медь, сплавы меди, железо, сталь, чугун, никель, нихром

ЗИЛ — 1

Состав Хлористый цинк, двухлористое олово, хлорная смесь, соляная кислота, вода

Применимость Железо, сталь, чугун, никель, нихром

Рекомендуемый припой Оловянно — свинцовый припой с высоким содержанием свинца

Температура пайки До 400°C

ЗИЛ — 2

Состав Хлористый цинк, хлористый аммоний, хлорное железо, вода

Применимость Медь, сплавы меди, железо, сталь, чугун, никель, нихром, цинк, свинец

Ортофосфорная кислота

По применимости и технологии пайки она близка к хлористо-цинковым вариантам. С ней паяют медь со сплавами, но главным применением является пайка чёрных металлов разных марок, включая нержавеющую сталь, а также изделия, подвергшиеся коррозии. В месте контакта фосфорной кислоты с металлическим изделием образуется защитный слой фосфата железа, предохраняющий от дальнейшего коррозионного разрушения. Также подходит для пайки константана.

Она средне- и высокоактивная, обязательно смывается спиртами или специальными растворителями. Запрещается паять электронные компоненты и печатные платы.

Пары H3PO4 опасны. При работах требуется применение дымоуловителя и хорошая вентиляция.

Среди известных: «Ортофосфорная кислота» и ФИМ.

Состав Ортофосфорная кислота

Применимость Железо, сталь, чугун, никель, нержавеющая сталь, константан

Состав Ортофосфорная кислота, этиловый или изопропиловый спирт, ингибиторы коррозии

Применимость Медь, медные сплавы, железо, сталь, чугун, никель, нержавеющая и жаростойкая сталь

На основе триэтиламина

Они выступают классическими органическими композитными высокоактивными флюсами для пайки низкотемпературными припоями. Основными составляющими являются триэтиламин.

Составы на его основе применимы для пайки меди и сплавов из неё, но основное применение — это трудноспаиваемые материалы, а именно бериллиевая бронза, алюминий и другие лёгкие сплавы, нержавеющие и жаростойкие стали и прочие разновидности чёрных металлов, включая корродированные и сильно загрязнённые.

Обладают средней или высокой активностью, после монтажа их смывают спиртами, либо применяют специальные растворители. Компоненты с платами им не паяют, но допускается пайка алюминиевых и медных проводов и кабелей (в том числе между собой).

Пары триэтиламина ядовиты (особенно содержащие соединения кадмия ФТКА). Пайка осуществляется с дымоуловителем и правильно организованной вентиляцией.

Наиболее известные представители: ФТКА, Ф-34 и некоторые другие.

Состав Триэтиламин, фтороборат кадмия, фтороборат аммония

Применимость Алюминий, бериллиевая бронза, нержавеющая и жаростойкая сталь

Рекомендуемый припой Низкотемпературный оловянно — свинцовый припой

Ф — 34

Состав Триэтиламин, этиловый или изопропиловый спирт, ингибиторы коррозии, присадка для улучшения смачивания

Применимость Алюминий, магниевые сплавы, нержавеющая и жаростойкая сталь

Паяльные пасты

Они занимают промежуточное положение между припоями и флюсами. Вернее, они одновременно и те, и другие. Состоят из тонкого порошка «припой+флюс», преимущественно из канифоли. Применяются только для монтажа SMD и BGA-компонентов: паяльная паста обладает высокой клейкостью, позволяющей надёжно фиксировать деталь, так и высокой температурой закипания. После расплавления превращается в припой, стабильно фиксирующей компонент на плате.

Они нейтральные и не нуждаются в отмывке, но в условиях промышленного производства её всегда проводят.

Применяются как для монтажа с помощью паяльника или паяльной станции и ручным дозированием, так и автоматической пайки.

В качестве примера качественных и популярных продуктов могут быть названы KELLYSHUN GY618B и низкотемпературная бессвинцовая паста MECHANIC WQ-50 Lead Free.

Состав Олово, свинец, серебро, безотмывочный канифольный флюс

Применимость SMD, компоненты в корпусах BGA

Рекомендуемый припой Не требуется

Температура пайки До 183°C

MECHANIC WQ-50 LF

Состав Висмут, олово, безотмывочный флюс

Температура пайки До 138°C

Паяльный флюс — архиважная составляющая качественного паяного соединения. Припой заполняет места пайки, но его химическая диффузия со спаиваемыми деталями, обеспечивающая механическую прочность, долговечность и электрическую надёжность, возможна только при использовании флюса, полностью подходящего для конкретной ситуации. Металлов и сплавов множество. И флюсовых составов для них примерно столько же.

Лужение металла — технологии и правила

Технологии лужения металла позволяют создавать экономичные антикоррозийные материалы, нужные для приборостроения, электротехнического и радиоэлектронного производства, а также для изготовления изделий из металла (включая жестяную пищевую тару и посуду).

Покрытия, содержащие олово, обладают пластичностью, выдерживают механические воздействия, обладают защитными свойствами.

Способ нанесения покрытия и состав оловянного сплава выбирают, исходя из свойств базового металла (стали, меди, алюминия) и типа изделия.

Что такое лужение металла и зачем его применяют

Лужение — нанесение на металлическую поверхность тонкого пластичного слоя олова (или сплава на его основе), который называют полудой. Методы горячего и гальванического (электролитического) лужения используют:

Лужение металла выполняется для подготовки изделия к пайке и фальцеванию, перед заливкой вкладышей подшипников бабитом. Из белой луженой жести изготавливают банки и крышки для консервирования и длительного хранения пищевых продуктов. Каждый оловянный сплав имеет свою сферу применения.

Преимущества

В результате использования лужения детали приобретают более длительный срок службы, что делает этот метод обработки металла одним из лучших выборов для обеспечения качества и надежности изделий.

Виды лужения

Существует два вида лужения металла: электрохимическим методом (в гальванической ванне) или горячим способом.

По расходу олова/оловянного сплава метод гальванического лужения экономичнее горячего способа.

Горячее лужение

Температура плавления чистого олова: 232 °С. Применяется для крупных деталей простой формы

Горячее лужение выполняют двумя способами: погружением и растиранием. Погружение изделия в расплавленное олово (температура 300–320°С) применяется очень широко. Это популярный способ изготовления белой жести из холоднокатаных стальных листов. Горячее растирание часто используют для выравнивания некоторых частей автомобильного кузова.

Горячим методом создают защитные покрытия толщиной до 25 мкм.

Гальваническое

Гальваническое (электролитическое) лужение — процесс осаждения олова из электролита (под воздействием электрического тока) на поверхность металлического изделия, погруженного в гидролизную ванну. Оловянный сплав, нанесенный на поверхность, обладает высокой степенью адгезии. Олово прочно сцепляется с базовым металлом.

Гальванический метод позволяет даже на мелких деталях получить необходимую толщину покрытия высокого качества и придать материалу изделия нужные физические свойства. Используется как в промышленных, так и в домашних условиях.

Наносимое покрытие получается равномерным, плотным и очень устойчивым. Толщина оловянного слоя 0,5–1,5 мкм.

Основные правила и технологии

Перед горячим лужением металл обрабатывают на специализированных станках: осуществляется обрезка, отбраковываются дефектные участки. Для горячего растирания олова применяют флюсы с хлоридом цинка. Оловянный припой плавится под воздействием высокой температуры. Лудильная паста, с предварительно добавленным порошком хлористого аммония, равномерно распределяется по поверхности базового металла.

Горячее лужение погружением производится в специальных емкостях, где оловянный сплав достигает рабочей температуры. После нанесения покрытия изделия охлаждают (используют охлажденную воду) и очищают от наплывов.

Гальваническое лужение, основанное на использовании электрического тока. может быть щелочным или кислотным, в зависимости от состава электролита.

Технологии и правила

Требуется лужение металла?

Предлагаем услугу лужения по низкой цене

Материалы и инструменты

Для горячего лужения используют чистое марочное олово, оловянные сплавы и различные флюсы, например, хлористый аммоний и хлористый цинк (паяльная кислота). Оловянные сплавы с высоким содержанием меди повышают твердость металла, но ухудшают его пластичность. Для горячего лужения алюминия используют чистое олово, без примесей.

Базовым элементом для электрохимического лужения металлов является двухлористое олово, SnCl2 (солянокислая соль) — бинарное соединение олова и хлора. В электротехнике и радиоэлектронике применяют олово-висмутовое покрытие. Медную проволоку, выдерживающую сильные деформации, многочисленные изгибы и перегибы, создают с помощью сернокислого олова, серной кислоты, сернокислого натрия. Для обезжиривания металла могут использоваться натриевые растворы.

Инструменты для лужения:

Для горячего лужения методом погружения нужны специальные многоуровневые емкости для обезжиривания металла, промывки и для лудильным работ. Для электролитического покрытия оловом — гальванические ванны. Все оборудование перед началом работы должно быть чистым и сухим.

Подготовка металла

Чистота металла — это базовая защита от образования оловянных усов. Перед нанесением оловянного покрытия на базовый металл надо выполнить ряд подготовительных операций.

Металлические поверхности очищают от жиров, грязи, окалины, затем хорошо промывают чистой водой. Для очистки используются специальные щетки, шаберы, наждачная бумага, применяют пескоструйную обработку и химические очистители.

Очищенные поверхности защищают от окислов с помощью хлористого цинка и порошка аммония.

Техника безопасности

Помещение для лужения металла должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией.

Серная кислота, если она используется при травлении или входит в состав электролита (только в разведенном виде), должна храниться в плотно закрытой стеклянной емкости. Попав на открытый участок тела, может вызвать ожог. Ядовиты даже кислотные пары. Необходимо исключить ее контакт с глазами.

Во время проведения операций лужения следует работать в защитной одежде, очках и резиновых перчатках. Горячие металлические изделия и детали надо удерживать и перемещать клещами.

Оцените статью
Про пайку
Добавить комментарий