Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Сварка, резка и пайка металлов -> Пайка -> Пайка металлов

Пайка металлов

Пайка представляет собой технологический процесс, при котором два или более металлических элемента соединяются друг с другом посредством плавления и растекания в зазоре между ними металлического наполнителя (припоя). Температура плавления припоя всегда должна быть ниже, чем у соединяемых металлов. Пайка отличается от сварки тем, что не предполагает плавления заготовок. В прошлом почти все припои содержали свинец, но экологические проблемы вынуждают разрабатывать новые на основе металлов, отличных от свинца.

Существует доказательство того, что пайка использовалась еще 5 тысяч лет назад в Месопотамии. Исторически она применялась при изготовлении ювелирных изделий, кухонной утвари и инструментов, а также в других ремеслах, например, при сборке витражей.

В настоящее время пайка находит применение при сантехнических работах, сборке электронных приборов, упаковке тары для консервов, кровельных и дренажных работах и изготовлении ювелирных изделий.

Достоинствами пайки является то, что она позволяет разъединять стыки без повреждения спаянных кромок, что важно при ремонте различных трубопроводов, таких как систем охлаждения.

Припои

Припои представляют собой наполнители, изготавливаемые из различных сплавов, в зависимости от конкретных целей. В электронике применяются эвтектические металлические сплавы, содержащие 63% олова и 37% свинца (или 60/40), имеющие низкую точку плавления. Другими примерами припоев являются сплавы олова с цинком (для пайки алюминия), свинца с серебром (для эксплуатации при температуре выше комнатной), кадмия с серебром (термостойкие), цинка с алюминием (для пайки алюминия и там, где нужна устойчивость к коррозии) и олова с серебром или висмутом (применяются в электронике).

Эвтектические металлические сплавы имеют преимущества при ответственной пайке, так как ликвидус (линия плавления на диаграмме состояния сплавов) и солидус (линия затвердевания на диаграмме сплавов) у них почти одинаковы, то есть пластическая фаза отсутствует, а точка плавления является минимально возможной, что минимизирует воздействие на электронные компоненты. Также отсутствие пластической фазы способствует более быстрому смачиванию по мере нагревания припоя, что позволяет быстрее начать процесс охлаждения. Неэвтектические металлические сплавы должны оставаться неподвижными во время снижения температуры от ликвидуса до солидуса. Любое смещение во время пластической фазы может привести к образованию трещин, что чревато ненадежностью стыка.

Ниже приведены основные пропорции олова и свинца в соотношении с температурой плавления (олово слева, свинец справа):

63/37: плавится при 183 °C (эвтектическая пропорция с фиксированной точкой плавления)

60/40: плавится в пределах 183–190 °C

50/50: плавится в пределах 183–215 °C

В последнее время все чаще применяются бессвинцовые припои, но их недостатком является то, что они не являются эвтектическими металлическими сплавами с фиксированной точкой плавления. Более того, их температура плавления составляет порядка 250 °C, что не позволяет использовать их в ответственных местах.

Легирование припоев висмутом и серебром дает возможность варьировать точки плавления. В наиболее ответственных местах, где требуется прочность стыка, применяются припои, содержащие серебро, потому что они обладают прекрасными адгезионными и увлажняющими свойствами, а также прочностью на разрыв.

Из всех тугоплавких припоев, серебряные припои имеют наибольшую прочность и самое широкое применение. К специальным припоям предъявляются такие требования, как прочность, способность соединять алюминий, хорошая электропроводность и высокая коррозионная стойкость.

Флюсы

Назначением флюсов является облегчение процесса пайки. Одним из препятствий на пути успешной пайки является наличие в месте стыка грязи, жира или окисла. Данные загрязнители могут быть удалены механической очисткой или с помощью химических средств, но при высоких температурах, необходимых для плавления припоя, заготовки повторно окисляются. Этот эффект ускоряется по мере увеличения температуры пайки и в определенный момент пайка становится невозможной. Первым в качестве флюса начал применяться древесный уголь, который выступает в роли восстанавливающего агента и помогает предотвратить окисление в процессе пайки.

На протяжении многих лет наиболее распространенным флюсом, применяемым в электронике, была канифоль, а также жидкости на ее основе. Тем временем,в сантехнике и автомобильной отрасли, как правило, использовался флюс на основе соляной кислоты, который обеспечивал надежную очистку места пайки. Однако флюсы на основе кислот не могут быть использованы в электронике ввиду своей электропроводности, и потому что они разъедают тонкие медные провода и токонесущие дорожки из фольги. Многие флюсы также выполняют увлажняющую функцию в процессе пайки, снижая поверхностное натяжение расплавленного припоя и заставляя его течь и лучше прилегать к заготовке.

Флюсы для мягкой пайки в настоящее время доступны трех основных составов:

1. Водорастворимые флюсы – могут быть смыты водой после завершения процесса пайки. Они не содержат летучих органических вещества (ЛОВ).

2. Не предназначенные для смывания флюсы – являются достаточно мягкими, поэтому не требуют удаления, так как не проводят электричество (не могут быть причиной короткого замыкания). Однако их остаток, напоминающий птичий помет, является неприемлемым для ряда печатных плат, так как он не проходит визуальный тест, перекрывая контрольные точки. Также данный остаток может быть гигроскопичным.

3. Традиционные флюсы на основе канифоли – могут быть с активирующими веществами, либо без них. В качестве активирующего вещества обычно выступает кислота, которая увеличивает смачиваемость металлов и эффективнее удаляет окислы.

Процесс пайки

Существует три разновидности пайки, каждая из которых требует постепенного повышения температуры:

1. Мягкая пайка, чаще всего с применением оловянно-свинцового припоя.

2. Пайка с применением припоев, содержащих серебро.

3. Пайка латунными припоями.

Мягкая пайка характеризуется тем, что температура плавления припоя всегда ниже 400 °C, тогда как пайка серебряными и латунными припоями требует более высоких температур, для чего используется пламя обычной или дуговой горелки.

В процессе пайки за счет теплового воздействия плавится припой, а также нагреваются места соединения, а благодаря смачиванию припой растекается по месту стыка. При пайке многожильного провода припой покрывает отдельные жилы за счет действия капиллярности, которую иногда называют «подсосом». Капиллярный эффект при пайке также имеет место при плотном прижимании одной заготовки к другой. Пайка позволяет получить электропроводящие, водостойкие и газонепроницаемые соединения.

Каждый тип припоя имеет свои преимущества и недостатки. Мягкими припои называются потому, что в качестве основного компонента содержат мягкий свинец. Мягкая пайка использует самые низкие температуры, но стыки получаются не достаточно прочными, что не позволяет использовать ее в отраслях, отличных от электротехники и электроники.

Серебряная пайка применяется в ювелирном деле, машиностроении, а также для монтажа отдельных сантехнических систем и для нагревания требует источников с открытым пламенем, так как температура плавления среднего припоя (56% серебра) составляет 618 °C, а тугоплавкого (80% серебра) – 740 °C. При серебряной пайке стык всегда получается тверже, чем металл стыкуемых заготовок. Чаще всего применяется флюс, в состав которого входит борная кислота и денатурированный спирт. Расплавленный серебряный припой имеет свойство течь в сторону наиболее горячего участка.

Латунная пайка обеспечивает самое прочное соединение, но для плавки припоя требует температуры 450 °С, а для работы требуется спецодежда и защитные затемненные очки. Часто данным методом паяют чугунные изделия и кованую мебель.

Паяльные операции могут выполняться с применением ручного инструмента, либо на производственной линии. Ручная пайка обычно производится паяльником, паяльным пистолетом, горелкой и феном.

 

 

Одни металлы, такие как медь, серебро и золото паяются легче других, таких как чугун, мягкая сталь и никель. Хуже всего паяются алюминий и нержавеющая сталь, так как содержат толстый слой окисла. Титан, магний, чугун и некоторые высокоуглеродистые стали паяют, предварительно лудя их специальными сплавами, способствующими межфазному сцеплению.

Индукционная пайка

Индукционная пайка использует индукционный нагрев посредством токов высокой частоты, проходящих через медные катушки. Данный метод основан на явлении резистивного нагрева.

Способы пайки электронных компонентов на печатных платах

Пайка волной припоя – печатная плата (ПП) после размещения на конвейере проходит последовательные стадии: флюсование, предварительный нагрев и собственно пайка. Последняя производится при помощи волны расплавленного припоя, которая создается под проходящей по конвейеру ПП, путем нагнетания припоя в ванну насосом.

Пайка оплавлением – дозированная подача припоя на дорожки ПП с предварительно нанесенной на них паяльной пастой, которая плавится и смачивает поверхности контактных площадок и выводов (ножек) установленных на ПП компонентов, и после затвердевания образуется паяное соединение, имеющее форму галтели (полукруглого утолщения). Преимущество данного метода состоит в том, что процессы нанесения пасты и оплавления легко поддаются автоматизации.

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2014.10.24   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

13:44 Шестигранник алюминиевый Д16Т

13:37 Линии профилирования и резки рул. металла / Россия

13:36 Линии резки рулонного металла

11:03 Круг стальной 6мм-550мм ст.Х12МФ ГОСТ 5950-2000

11:03 Круг сальной диаметр 50-600мм ст40ХН2МА ГОСТ 4543

11:03 Круг г/к сталь 30ХМА ГОСТ 4345-71 диаметр 12-280мм

11:03 Лист ст.20 хк, Лист 0.5-3мм хк ст.20 ГОСТ 19904

11:03 Лист хк 0.5-3мм 65Г; Сталь 65Г лист х/к 0.5мм-3мм

11:02 Полоса стальная ст.Х12МФ 10-100мм ГОСТ 5950-2000

11:02 Труба бесшовная 12-50мм ст.12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81

НОВОСТИ

17 Октября 2017 12:22
Вертикально-подъемный мост Тикуго (28 фото, 1 видео)

16 Октября 2017 17:05
Работа шаропрокатного стана

18 Октября 2017 11:37
Группа ”ЧТПЗ” примет участие в реализации проекта ”Уральской скоростной магистрали”

18 Октября 2017 10:30
”Северсталь Стальные Решения” запустили типовой проект строительства овощехранилища

18 Октября 2017 09:46
”ММК” открывает Исследовательский центр в ”Сколково”

18 Октября 2017 08:57
Загорские трубы будут поставлены для строительства Ленинградской АЭС-2

18 Октября 2017 07:52
В промпорту ”Череповецкого меткомбината” увеличивают площади хранения металлопроката

НОВЫЕ СТАТЬИ

Хрустальные торшеры – роскошь, ставшая доступной

Сравнение каркасных и кирпичных домов

Плёночный теплый пол - устройство и основные компоненты

Промышленные светодиодные светильники: особенности применения

Цеха, ангары и гаражи из сэндвич-панелей

Какие бывают опоры для трубопроводов

Типовые системы капельного орошения в сельском хозяйстве

Лампы накаливания - выбор, проверенный годами

Виды и применение в строительстве сортового проката

Ювелирные изделия - пробы и лигатуры

Промышленные ворота - виды, особенности, назначение

Оснастка для фрезерных станков

Почта России отслеживание почтовых отправлений по идентификатору

Открытая планировка квартир и ее особенности

Причины популярности каркасных домов

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает изготовление металлоконструкций.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.