Серебряный припой для ювелиров – Серебряные припои

Достоинства

Благородный металл в чистом виде имеет высокую пластичность и температуру плавления. Серебро без добавок применять в качестве припоя невозможно и нецелесообразно. Вкладывать энергию для достижения при 962 ℃ расплавленного состояния и получать в результате мягкий шов не имеет смысла.

Выгодно и удобно использовать сплав серебра с другими металлами. Чаще всего добавляют медь. Во многих составах присутствует цинк. В мизерных количествах, не превышающих доли процентов, в металлические композиты вводят железо, свинец, висмут.

Сплавы из группы серебряных припоев хорошо обволакивают рабочие детали, способствуя образованию прочных швов. Места соединений не окисляются; выдерживают механические и вибрационные нагрузки.

Серебросодержащий сплав может применяться для пайки металлических изделий самых разнообразных составов. Для каждой практической ситуации в имеющемся ассортименте можно найти подходящие марки серебряных припоев.

Они имеют разное соотношение компонентов; отличающиеся показатели плотности и удельного электрического сопротивления; могут содержать легирующие добавки, улучшающие технические характеристики.

Серебряные припои | Математика для ювелиров

25.06.2012 // Владимир Трунов   

15 февраля 2018, 00:46

Советы, которые нужно помнить, когда занимаетесь пайкой серебра или других драгоценных металлов.

Каждый год я обучаю около 50 человек, которые являются новичками в работе с серебром, золотом, медью и латунью. Это особо заметно, что студенты являются новичками, когда наблюдаешь за процессом пайки металлов, особенно в работе и обращении с горелками.

Я не могу лично помочь каждому студенту и присутствовать в его дальнейшем развитии навыков пайки. Так что после первоначального обучения, я хотел бы дать моим нетерпеливым студентам следующие советы и подсказки для успешной пайки ювелирных изделий, и чтобы еще раз напомнить им о том, что они уже узнали.

Рекомендую разместить эту удобную шпаргалку в вашей мастерской и пользоваться, когда в этом будет нужда.

1.    Потратьте время на плотную подгонку спаиваемых поверхностей и деталей. Сделайте подгонку краев частей изделия максимально туго друг к другу и без зазоров. Припой не сможет заполнить крупные щели и зазоры, вопреки расхожему мнению, и, повторюсь, чем плотнее подгонка, тем припой лучше растечется и соединит спаиваемые детали, и пайка изделия получится более качественной.

2.    Работайте с самым высокотемпературным припоем. Припои более низкой температуры хуже «смешиваются» с поверхностью серебра на шве и возле шва. Чем выше точка плавления припоя, тем меньше примесей в нем, и тем меньше вероятность того, что он в конечном итоге запятнает и появится в виде темного шва на вашем изделии.

3.    Не скупитесь на флюс. Флюс не только помогает растекаться припою, но и толстый, ровный слой флюса в области вашего шва у изделия также помогает предотвратить перегрев и образования «огненного пятна». Много флюса – это хорошо!

4.    Выберите форму вашего припоя под конкретные задачи пайки. И проволочный и листовой припои — самые удачные формы для пайки. Выбирайте припой вдумчиво под свою задачу. Листовой припой, к примеру, может покрыть более большие области и кладется лучше на плоские поверхности. Проволочный работает особенно хорошо, когда, к примеру, вы паяете рамку под камень к пластине, и все потому, что капиллярное действие флюса вытягивает небольшие длинны проволочного припоя так, пропаяют полностью весь периметр соединения.

5.    Используйте большее пламя горелки, чем вы хотели изначально. Смысл заключается в том, чтобы прогреть весь металл во избежание плохого протекания припоя а следовательно и плохой пайке и плохому соединению спаиваемых частей. Если Вы сомневаетесь, используйте горелку с бОльшим размером сопла.

6.    Держите горелку вашей не ведущей рукой. Это даст вам большую сноровку и манёвренность с регулировкой пламени горелки и его использовании, позволяя вам манипулировать с припоем и металлом более легко.

ТИПЫ ПЛАМЕНИ

3 основных типа пламени: [А] оксидированное пламя, с большим количеством кислорода чем газа; [В] нейтральное пламя, с ровным смешиванием кислорода и газа; и [С] уменьшенное пламя, с меньшим количеством кислорода чем газа. Самая горячая часть пламени находится прямо за внутренним конусом пламени.

7.    Используйте нейтральное пламя. Самое лучшее пламя для пайки, которое вы можете как раз едва услышать [иллюстрация B]. Резкое, шипящее окислительное пламя [иллюстрация А] содержит слишком много кислорода, который может увеличить шансы появления «огненного пятна». Пушистое, громкое пламя [иллюстрация C] не содержит достаточное количество кислорода и не настолько горячее и недостаточное для процесса пайки.

8.    Знайте и изучайте своё пламя. Самая горячая точка пламени — около 1/4 дюйма. (6,5 мм) из кончика внутреннего синего конуса пламени [иллюстрация В]. Если вы используете зоны пламени, которые находятся дальше или ближе, чем эта точка, то Вы не будете нагревать изделия эффективно и правильно.

9.    Держите распределение нагрева в голове.  Рассмотрим количество металла в каждой из частей вашей вместе. Если один фрагмент составляет 75% от общей обьема изделия, а другой фрагмент 25%, то потратьте 75% из времени пайки на нагрев более большего фрагмента и 25% нагревая более малый фрагмент.

10.    Используйте флюс в качестве индикатора. Флюс становится ясным и стеклянным при температуре около 650°С, как раз та самая температура, когда припой начинает растекаться. Следите за этими изменениями — это хороший признак того, что припой скоро растечется, и что вы равномерно распределяете нагрев пламенем вашей горелки.

11.    Уберите свою горелку, как только припой потечет. Следите за блестящей вспышкой плавления припоя, когда это произойдет, немедленно уберите горелку и прекратите нагрев. Перегрев металла может привести к его хрупкости или расплаву.

12.    Всегда остужайте ваш металл в воде для того чтобы охладить его прежде чем положить в отбел. Это предотвращает вас лишних движений с горячим металлом в руках и от брызг кислотного отбела на себя. И поскольку металл будет уже охлажден, то когда он попадает в отбел — меньше кислотного отбела попадет в микро-трещины в припое и следовательно уменьшатся шансы обесцветить припой в месте шва.

13.    Никогда не кладите в отбел ничего железного или стального. Железо или сталь создают химическую реакцию с отбелом,  который может изменить цвет вашего металла и выступление частиц меди на поверхности металла. Всегда используйте медный или пластиковый пинцет для восстановительной реакции в отбеле.

14.    Если Вы не можете избежать появления «огненных пятен», то вы можете удалить их или скрыть. «Огненное пятно» может быть «скрыто» и ваше изделие может выглядеть отлично после отбеливания, но как только вы начинаете шлифовать и приполировывать ваше изделие, то внезапно может проявиться это самое пятно или пятна. «Огненные пятна» появляются как темно-фиолетовая тень прямо под поверхностью серебра.

Не переживайте! Если вы шлифуете или полируете изделие, то в конечном итоге и удалите пятно вместе с верхним слоем серебра, и  уже потом начисто отполируете изделие. Кроме того, некоторые мастера, чтобы скрыть пятна,  предпочитают  нанесение тонким слоем серебряных частиц посредством процесса, называемого “обеднение”.

Процентное содержание серебра

Состав всех применяемых для пайки серебряных сплавов регламентирует ГОСТ.

В маркировках рядом с понятным сокращением ПСр всегда присутствуют числа. Они указывают на процентное содержание серебра.

В целом наблюдается следующая тенденция: сплавы с большой концентрацией благородного металла (50%, 72%) имеют маленькие значения удельного сопротивления. Их используют для формирования соединений с большой электропроводностью.

Серебряные припои с относительно невысокой концентрацией серебра (40-62%) применяют для пайки деталей, которые не будут сильно нагреваться.

Недорогие металлические сплавы с содержанием серебра от 10% до 45% широко используются в машиностроении. Металлические композиты с низкой концентрацией серебра позволяют получить твердый шов.

Практически все серебряные припои имеют в сплаве железо, свинец, висмут. Суммарное количество добавок составляет чуть более 0,1%.

Многие радиолюбители используют в работе оловянно-серебряные припойные составы, содержащие всего 2% дорогого металла, 62 % олова и 36% свинца. Сплав легко переходит из жидкого состояния в твердое, хорошо проводит электрический ток.

Помимо отечественных материалов поставщиками предлагается большое количество импортных серебряных припоев. Цена на них, естественно, выше, а качество вполне сравнимо с российской продукцией.

Применения недорогих марок

Самое низкое содержание серебра и высокую температуру плавления, равную 830 ℃, имеет припой ПСр-10. Помимо 10% серебра в сплаве содержится 53% меди и около 73% свинца.

Указанное содержание благородного металла является минимально возможным в средствах для твердого спаивания. Образующийся шов выдерживает нагревание до 800 ℃.

Данный серебряный материал предназначен для пайки стальных сплавов, композиций из цветных металлов. Им можно паять латунь с большой концентрацией меди (более 58%).

Важно помнить, что температура эксплуатации спаянных деталей, не должна быть больше температуры плавления данного серебряного припоя.

Сплав, содержащий 12 % серебра, рекомендуют применять для меди; латуни с содержанием меди, достигающем 58 %.

Пайка недорогим серебряным припоем ПСр-25 позволяет получить особо чистый шов. Содержание серебра, равное 25%, обуславливает не очень высокие прочностные характеристики соединения. В припое также присутствует 40% меди, около 35% цинка.

Для тонкой работы имеющихся показателей стойкости к ударам бывает достаточно. Если предстоит прочно припаять крупные детали, следует выбрать другой состав.

Серебряный припой обладает уникальными качествами. С его помощью можно спаивать самые разнообразные металлы и сплавы. В зависимости от содержания серебра и других ингредиентов свойства припоя можно подобрать под требуемую задачу. Основным достоинством серебряных припоев является высокая прочность, долговечность и электропроводность получаемых соединений.

Серебряный припой

Разновидности

Серебряные припои делятся на несколько разновидностей в зависимости от содержания в них серебра.

Припои с низким содержанием — до 40% — используют для пайки заготовок из стальных и цветных сплавов. Такие составы обладают недостаточной прочностью для соединения деталей толще 3 мм.

Составы со средним содержанием — от 40 до 60% применяют для пайки медных, никелевых и стальных деталей, испытывающих значительные статические нагрузки, удары и вибрацию.

Серебряный припой с высоким процентом — от 65% используют при пайке особо ответственных швов, таких, как ленточные пилы и соединения проводов. Состав с высоким содержанием серебра позволяет обеспечить отличную электропроводность.

Свойства того или иного серебряного припоя определяются его составом. Серебряный припой, которым осуществляют многоэтапную пайку, должен иметь достаточно высокую температуру плавления. Это необходимо для того, чтобы во время наплавки следующего слоя предыдущий не расплавился и не вытек в паяльный зазор. Средняя температура плавления составляет 600 °С.

Химический состав серебряных припоев

Свойства серебряных припоев

Чтобы создать такой припой, потребуется на 30 частей серебра взять 33 части кадмия, 16 частей цинка и 20 частей меди. Как и любой состав с низким содержанием основного элемента, он не отличается стойкостью к высоким нагрузкам, ударам и вибрации.

Повышение содержания серебра до 50% позволит повысить текучесть расплава и способность паяного шва выдерживать статические и динамические нагрузки. Его также можно будет применять для пайки в несколько слоев, однако потребуется особая аккуратность и осторожность.

В состав наиболее распространенных серебряных припоев входят такие элементы, как Ag, Cu, Zn, Sn, Mn, P, Cd.

Серебряные припои с содержанием выше 72% используются в ювелирном деле.

Особенности выбора

Выбор припоя, лучшим образом подходящего к конкретному сочетанию материалов, толщины и конфигурации заготовок, требований к механическим и тепловым нагрузкам на шов — непростое дело. Для создания прочных долговечных швов, устойчивых к статическим и динамическим нагрузкам, опытные мастера рекомендуют выбирать серебряный припой со средним или высоким содержанием благородного металла.

Пайка ювелирных изделий

При пайке ювелирных изделий высокая стоимость основного материала оправдывает применение припоев с содержание серебра от 85 до 100%, или чистого серебра. Такой припой для серебра выпускается в виде проволоки диаметром 1 мм.

При создании швов, предназначенных для эксплуатации при повышенных температурах, не подходят составы, содержащие свинец или олово. Из-за своей низкой температуры плавления они будут ослаблять все соединение. В этом случае выбирают серебряно-медные паяльные материалы.

Достоинства

Температура плавления чисто серебряного припоя составляет 962 °С, шов получается пластичным и мягким. Для экономии драгоценного металла и получения более прочных соединений в припой добавляют другие металлические элементы.

Общими достоинствами серебряных припоев являются:

• высокая жидкотекучесть;
• прочность;
• коррозионная стойкость;
• пригодность для работы с широким диапазоном материалов;
• низкое сопротивление электрическому току.

Рабочая температура состава тем ниже, чем меньше содержание Ag. Пропорционально уменьшаются трудоемкость и энергоемкость пайки.

Как спаять серебро или серебряную цепочку: 2 способа пайки

Для образования качественного шва при пайке детали предварительно обрабатывают флюсами. Они убирают слой грязи, оксидов с рабочей поверхности; препятствует процессам окисления расплава; уменьшают поверхностную напряженность жидкого металла.

Благодаря флюсам припойная масса полностью обволакивает необходимые для пайки части деталей, способствует их прочному соединению.

В качестве флюсовой добавки часто применяют насыщенный раствор буры. Готовят его просто:

1. В сухой порошок вливают тонкой струйкой дистиллированную воду и греют смесь до прозрачного состояния.
2. После остывания из насыщенного раствора выкристаллизовывается осадок.
3. Если жидкости над осадком получилось много, ее сливают.
4. Остальную массу растирают до состояния густой сметаны.

Полученный таким методом флюс можно использовать в диапазоне температур от 500 до 900 ℃.

Альтернативный вариант – готовое средство, содержащее около 35% ангидрида борной кислоты, 42% фторида калия, около 23% тетрабората калия.

При желании подобный флюс можно сделать самостоятельно. Сначала следует прокалить фторид калия на обычном противне. Для этого достаточно прогревания при температуре 250 ℃ на протяжении 4 часов.

Все компоненты нужно аккуратно взвесить, перемешать, расплавить, охладить.

Застывший сплав, расколов на куски, следует тщательно измельчить. Можно взять для этого мельницу. В конечном итоге должен образоваться мелкий порошок, типа пудры.

Для получения однородного флюса порошок нужно просеять и быстро закрыть герметично. Он может поглотить влагу из воздуха, потерять свойства.

При необходимости особо тщательного заполнения всех микрополостей в рабочей зоне применяют флюсы с тетрафторборатом калия, для приготовления которого нужна плавиковая кислота. Получение такого флюса требует специальных условий и навыков. Лучше приобрести готовую смесь.

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.

Серебряный припой – дело особое и требующее специального внимания. Дело в том, что он великолепно подходит для так называемой ступенчатой пайки, которая относится к современным технологиям работы с металлами.

Некоторые серебряные сплавы выдерживают очень высокую температуру – вплоть до 600°С. Именно это свойство и объясняет высокое качество пайки с такими сплавами.

Припой из чистого серебра встречается редко. Прежде всего, это дорого. Намного дешевле и эффективнее использование его сплавов с другими металлами, это называется припой на основе серебра. В их состав чаще всего входят кадмий, никель, медь и цинк – отличные компаньоны.

Чистые серебряные припои, конечно используются, но только в ювелирном деле, что вполне понятно.

Сертификат на мягкие припои.

Свойства сплавов зависят, прежде всего, от доли серебра. Если, например, его содержание выше 50%, сплав становится пластичным и устойчивым к значительным нагрузкам. Все возможные варианты серебряных сплавов изложены в специальном стандарте – это ГОСТ 19738-74 «Припои серебряные».

Отличный вариант для экономии средств – домашнее производство серебряного сплава для пайки своими руками, которое мы также разберем.

В таких сплавах серебро далеко не всегда является главным элементом. Оно, к примеру, чрезвычайно популярно при пайке нержавейки или других сложных металлов. Всем известно правило – чем выше серебряный процент в припое, тем пластичнее и крепче получается соединение при пайке.

Кроме того, температура плавления серебряного припоя с высокой долей основного металла дает большую свободу в выборе температурного диапазона в использовании готового изделия.

Один из самых распространенных составов серебряного припоя следующий:

• серебро – 30%;
• медь – 20%;
• цинк – 16%;
• кадмий – 33%

В этом составе есть кадмий, а это означает довольно высокую хрупкость сплава. Такой серебряный припой используется в пайке изделий, которые не будут подвергаться каким-либо колебаниям.

Если вы повысите долю серебра для пайки свыше 50%, вы получите смесь металлов с высокой текучестью и отличной устойчивостью изделия к нагрузкам в дальнейшем.

Не так уж это и просто – выбрать самый подходящий вариант из огромного числа самых разных сплавов. Понятно, что, если для вас важнее всего устойчивость к вибрационным нагрузкам и высокое сопротивление к ударам, вам следует остановить свой выбор на опциях с высоким содержанием серебра.

Такой же выбор относится и к работе с холодильной и климатической аппаратурой.

Если в сплаве имеется кадмий, то имеет место повышенная хрупкость – именно поэтому он редкий элемент в припоях на основе серебра.

А вот фосфор – популярнейшая добавка благодаря своему свойству снижать температуру плавления, что полезно при работе с нержавеющей сталью, алюминием и другими сложными металлами.

Слово «приготовить» – вполне подходящее выражение в этом разделе, потому что серебряный припой можно приготовить множеством способов, включая старинную технологию. Сразу заметим, что здесь нужна практика, чтобы достичь совершенства.

ГОСТ на серебряные припои.

В старинном рецепте нужны две монеты: медный пятак выпуска 1962 года и полтинник выпуска 1924 года, а к ним дополнительно металлы, газовая горелка для пайки серебра и ложка.

Начинается как в сказке: в ложке плавим серебро. Затем опускаем медный пятак и перемешиваем, покатывая ложку. Чем терпеливее вы будете катать ложку, тем качественнее будет перемешивание. После этого раствор выливается в форму для металла под названием «ингус» и вновь раскатывается.

Приготовленный таким примитивным способом сплав на самом деле обладает очень высокими качествами: это чистая проба №900.

Важным фактором в качестве приготовления является свежий флюс. За пламенем в горелке нужно следить самым внимательным образом: оно должно быть мягким, а не очень горячий огонь должен напоминать по очертаниям метлу. В этом случае шов получится по-настоящему качественным.

Для ремонта изделий припой делают легким вот в каком составе:

• серебро – 7 частей;
• латунь – 2,8 части;
• цинк – 0, 35 части.

Запасаемся для работы следующими материалами:

• ложка;
• горелка для пайки;
• шкурка или наждачная бумага;
• ножницы, фальцы, весы;
• лопатка для перемешивания;
• бура для добавки в готовый расплав.

С латунью нужно предварительно поработать – зачистить ее от оксидной пленки. Серебро с пробой №999 плавим в ложке, добавляем латунь и хорошо перемешиваем прямо в ложке. После полного расплавления добавляем цинк.

Можно добавлять цинк в чистом виде, а можно в сплаве с латунью или медью. Часто цинк добавляют, завернув его в фольгу. Начинаем прокатывать состав. Готовый прокатный лист разрезаем ножницами.

Плавка припоя

Если вы решили обойтись без старинных рецептов, запасайтесь вот какими материалами:

• емкость с водой;
• древесная смесь с углем;
• бура;
• тигель и железный крюк.

Состав припоя и его температура плавления.

Металлы плавим в тигле, который нужно поместить в горн или нагревать его паяльной лампой. Во время расплавки обязательно добавляем буру. Важно знать и выполнять четкую очередность процесса. Главное – плавить первым делом тугоплавкие металлы, и только потом – легкоплавкие.

Жидкие металлы постоянно перемешиваются в тигле крюком или деревянной палкой. Процесс лучше разделить на два этапа. Тигель с расплавленными металлами вынимают из горна, а металл соединяют с водой. Образующиеся при этом мелкие капли металла высушивают и снова переплавляют, добавив буры.

После окончательного расплавления припой переливаем в форму. Когда он застынет, прокатываем его в полосы.

Важнейшая часть процесса пайки серебром в домашних условиях – переход сплава из жидкого состояние в твердое. Сначала смесь плавится, а затем отливается в ингус.

Подготовка ложки заключается в следующем: на ее дно кладется картон прямоугольной формы, поверх него – пластина, чтобы ее края обворачивали края ложки. Картонные листы тщательно обжимаются, образуя ложе вогнутой формы.

Лом с пробой 875 смешивается с остальными частями. В качестве флюса выступает бура.

Пропорция серебра пробы № 875 и меди составляет ровно 4:1 (три медных пятака и один полтинник), буру добавляют из расчета одна часть на десять частей шихты.

Ингус или другую форму смазывают воском и ставят рядом с горелкой. Дело в том, что расплав ни в коем случае не должен остывать. Поэтому его выливают в хорошо нагретый ингус. Затем форму отправляют под холодную воду для охлаждения. Остывший брусок вынимается.

Пара слов о флюсах

Назначение флюсов – защита металла спаивания от воздействия окислов с помощью изоляции участка пайки от воздуха. Самый частый состав флюсов для ремонтов – смесь поташа с бурой в равных пропорциях, иногда вместо поташа берут соду.

Чтобы получить порошковую буру, нужно предварительно просушить водный раствор буры. Это сделать лучше на обычной газовой плите в фарфоровой емкости для выпаривания.

Как только раствор превратится в кристаллы, их нужно измельчить до состояния порошка. Удалять флюс нужно после пайки слабым подогретым кислотным раствором.

Серебряный припой обладает уникальным качествами:

• высочайшая прочность;
• устойчивость к коррозии и в агрессивных средах;
• низкая температура плавления;
• высокая теплопроводность.

В дополнение он прекрасно заполняет все зазоры между спаиваемыми поверхностями и отлично ложится на любую металлическую поверхность.

Приготовление серебряного припоя – дело несложное, творческое и весьма увлекательное. А если учесть при этом значительную экономию средств, то пайка серебра – метод, которому стоит научиться.

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.

Средний процент серебра

Серебряный припой марки ПСр 40 образует швы с хорошей прочностью и пластичностью. Его рекомендуют применять для работы с подвижными деталями. После застывания соединение может деформироваться без нарушения целостности и прочности.

Невысокая температура плавления позволяет проводить работу дома. Для спайки указанным серебряным припоем пригодны медно-никелевые, нержавеющие, жаропрочные сплавы, бронза, латунь, ковар.

Состав ПСр-45 позволяет прочно припаивать толстые стыки (до 3 мм включительно). Швы выдерживают удары, вибрацию, влияние окислительной среды, не образуют трещин.

Результат во многом обусловлен тем, что расплавленный серебряный припой хорошо обволакивает рабочую зону. Сплав используют для пайки деталей из меди, никеля, стали, бронзы.

Припой ПСр-65, содержащий помимо обозначенного в маркировке количества серебра, 20% меди и около 15% цинка, имеет узконаправленное применение. Им спаивают полотна ленточных пил.

Серебряный сплав ПСр-70 имеет большую цену. Концентрация благородного металла в нем составляет 70%. Помимо этого в состав входит около 26% меди, приблизительно 3% цинка 0,1% железа, по 0,005 % свинца и висмута.

Этот серебряный припой имеет хорошую электропроводность, применяется при спаивании электрических узлов. Место соединения проводов, полученное данным методом, существенно не уменьшает способность всей системы проводить ток.

Близки по элементному составу сплавы ПСр-71 и ПСр 72. Они содержат 71% и 72%, соответственно, серебра. Чуть более 0,1% составляют железо, свинец и висмут. В припое ПСр-71 имеется 1% фосфора.

Состав с концентрацией серебра 70-80% применяются для ремонта ювелирных украшений. Другие направления использования ограничивает высокая стоимость припойных материалов с большим количеством благородного металла.