какие виды паек бывают
Набор для пайки: быстрая пайка любого металла или сплава
Качественно и надежно соединить две металлических детали поможет соответствующая пайка. Для выполнения этой процедуры потребуется специальный набор инструментария и расходных материалов. В помощь автолюбителям предлагаются спецнаборы для пайки, в комплекты которых имеется все необходимое, чтобы выполнить качественную пайку любых металлов и их сплавов.
В процессе эксплуатации автомобиля рано или поздно каждый автолюбитель сталкивается с необходимостью пайки некоторых деталей. Это могут быть элементы электросистемы транспортного средства, микросхемы дополнительного оборудования или просто отдельные провода, которые нужно надежно соединить.
Сама пайка представляет собой специальный технологический процесс, который основан на введении между деталями специального расплавленного материала — припоя, который владеет более низкой температурой плавления, нежели паяющиеся детали.
Физико-химический процесс пайки
С точки зрения физических и химических процессов пайка может представляться как соединение твердых металлов путем введения в контактный зазор специального вещества — припоя. Расплавленный припой взаимодействует с металлами, образуя прослойку, которая вследствие кристаллизации приводит к формированию паяного шва, состоящего из материала припоя и твердых растворов с интерметаллидами, которые образовались в процессе взаимодействия припоя и металлов. Наличие таких новообразованных фракций обеспечивает адгезию между припоем и металлическими поверхностями, которые спаиваются. Слой с интерметаллидами должен быть достаточно тонкий, поскольку большая толщина такой прослойки имеет повышенную хрупкость, что может привести к разрушению паяного шва.
Набор для пайки 220В
Набор для пайки №13 (паяльник 30Вт,подставка,губка для удаления припоя,припой) REXANT
Набор для пайки «Универсальный» 4 предмета ВТО
Набор для пайки автомобильный 12V
Набор для пайки №11 (паяльник 30Вт,подставка,губка для удаления припоя,припой) REXANT
Набор для пайки 6 предметов REXANT
Набор для пайки «Профи 1» ВТО
Набор для пайки (USB паяльник 8Вт,кусачки,тонкогубцы,подставка,припой,отвертка) REXANT
Набор для пайки (паяльник 30Вт, оловоотсос, подставка, припой) REXANT
Набор для пайки (паяльник 8Вт,оловоотсос,подставка,припой,отвертка) REXANT
Какие виды пайки бывают?
В зависимости от используемых припоев и физико-химических процессов, происходящих при пайке, она делится на несколько категорий.
По типу используемых припоев пайка бывает двух видов:
Для первого вида пайки применяется электрический нагрев припоя при помощи паяльника, во втором же варианте используют нагревание при помощи горелки. В бытовых целях, в основном, применяется первый вариант.
В зависимости от физико-химической природы процесса пайки она делится на следующие виды:
Что нужно автолюбителю для выполнения паяльных работ?
Чтобы спаять нужные детали автомобилисту потребуется паяльник и материалы для выполнения самого процесса пайки (флюсы, канифоль, припой, и другие вспомогательные расходники). Можно приобретать эти вещи отдельно, а можно сразу заказать специальные наборы для пайки, в состав которых входят все необходимые материалы и устройства, позволяющие паять различные материалы, даже такие как сталь, медь, алюминий и многие другие. Чтобы автомобилист мог выполнять паяльные работы и в гараже и, при необходимости, в дороге существуют наборы, в состав которых входит паяльник, работающий от электрической сети автомобиля 12 В.
Состав набора для пайки 220 В/12 В
Этот набор станет оптимальным решением для выполнения процедур лужения и пайки при помощи низкотемпературных припоев. В его состав входят:
Состав набора для пайки 2
Этот набор будет оптимальным решением для тех автолюбителей, которые уже имеют паяльник и им нужны только расходные материалы. В его состав вошли:
Для чего используются материалы, вошедшие в набор для пайки?
Паяльник — это собственно сам инструмент, используемый в процессе лужения и пайки, для нагрева деталей, флюса, расплавления и нанесения припоя на поверхность спаиваемых деталей. Рабочей частью этого инструмента является жало, которое нагревается электрическим током.
Канифоль — это специальное вещество, которое играет роль флюса в процессе пайки. При помощи припоя обезжиривается спаиваемая поверхность и удаляются с нее слои окиси металла.
Паяльная кислота — это раствор цинка в соляной кислоте, который эффективно применяется для снятия слоя окиси с поверхности металлических предметов, которые поддаются пайке. Благодаря использованию этого вещества удается получить более прочный паечный шов. Кроме этого, паяльная кислота применяется для лужения проводов с разным сечением и для пайки таких металлов и их твердых растворов как золото, медь, бронза и др.
Флюс является специальным веществом, при помощи которого производят удаление оксидной и жирной пленки с поверхности спаиваемых металлов. Спирто-канифольный флюс СКФ, представляет собой неактивный флюс, состоящий из 60% спирта и 40% канифоли. Отлично подходит для пайки меди и ее сплавов, широко используется при пайке плат, поскольку не требует их очистки от остатков канифоли.
Флюс для алюминия — это специальный тип флюса, который используется в процессе паяния таких быстроокисляющихся металлов как алюминий, медь и их сплавы, также можно будет паять нержавеющую сталь, никель и другие подобные металлы.
Припой представляет собой сплав двух и больше металлов, который используется для пайки металлических поверхностей. Наиболее распространенными низкотемпературными припоями считаются сплавы металлов олова и свинца. В зависимости от процентного соотношения олова и свинца, различают разные виды таких припоев, которые имеют свою температуру плавления.
Термоусадочная трубка является эффективным изолятором токопроводящих проводов. Удобство монтажа трубки позволит использовать ее вместо изоляционной ленты.
Как видим, стандартный набор для пайки имеет все необходимое, чтобы выполнить пайку любых металлов и их сплавов, включая и такие «сложные» материалы как алюминий, сталь, золото, медь, никель. Имея в комплекте автомобилиста подобный набор, легко справиться с процессом пайки деталей транспортного средства и его вспомогательных систем.
В сфере ремонта и строительства самое широкое применение находит простой в применении и универсальный материал — монтажная пена. Все, что вы хотели узнать о монтажной пене, ее существующих типах, составе и характеристиках, а также о подборе и применении этого материала — рассказано в данной статье.
В авторемонтной практике и на различных предприятиях часто возникает необходимость розлива топлив, масел и других технических жидкостей из бочек и еврокубов в малые емкости — для этого используются бочковые насосы, о существующих типах которых, их устройстве, выборе и применении рассказано в статье.
Монтажные, слесарные, электромонтажные и другие работы сложно представить без простого, но функционального инструмента — пассатижей и плоскогубцев. О том, что такое пассатижи и плоскогубцы, какими они бывают и как устроены, а также о правильном выборе и использовании инструмента — читайте в статье.
Эксплуатация автомобиля летом сопровождается специфическими загрязнениями — битумными и смолистыми пятнами, следами насекомых и другими. Эти загрязнения не удаляются водой при мойке, решить проблему помогают специальные средства — очистители битума и следов насекомых, о которых рассказано в статье.
Длительная езда на автомобиле приводит к утомляемости мышц шеи и наносит вред здоровью позвоночника. Решить эти проблемы помогают подушки на подголовники. О том, что такое подушки на подголовники и зачем они нужны, а также об ассортименте, подборе и применении данных аксессуаров — узнайте из статьи.
Для нарезки наружной резьбы с помощью круглых и прямоугольных плашек необходимо использовать специальное приспособление — плашкодержатель или вороток для плашек. Все о воротках, их существующих типах, конструкции и характеристиках, а также о выборе и применении этих приспособлений — читайте в статье.
Резьбовой крепеж прост и надежен, однако повреждение болта или шпильки может привести к невозможности его извлечения и замены. Эта проблема решается с помощью специального инструмента — набора экстракторов. Об этих приспособлениях, их типах, конструкции, выборе и применении читайте в данной статье.
Разнообразие видов пайки
Пайка металлов появилась задолго до изобретения электрической сварки. Ее использовали в Древнем Риме и Вавилоне, о чем говорят археологические раскопки.
За это время технологии усовершенствовались, и появились новые виды пайки, в которых для нагрева металла используется электрический ток, пламя газовой горелки, энергия лазера или иные источники тепловой энергии.
Капиллярный
Капиллярный вид пайки – самый распространенный. Многие, применяя его, даже не подозревают о таком названии. Суть технологии заключается в следующем.
Припой расплавляют, он нагревается и заполняет собой пространство между двумя подготовленными деталями. Смачивание поверхности деталей и удержание припоя происходит во многом благодаря эффекту капиллярности.
Капиллярный вид пайки распространен в быту и на различных производствах. Для его проведения потребуется паяльник или горелка. По сути, любой вид пайки можно считать в определенной мере капиллярным, поскольку в каждом присутствует капиллярное смачивание поверхностей заготовок жидким припоем.
Диффузионный
Этот вид паяния отличается от остальных длительностью процесса, поскольку на диффузию требуется время.
Припой внутри зоны шва выдерживается при определенной температуре дольше, чем, скажем, при обычном капиллярном виде пайке. Соединение двух заготовок происходит за счет диффузии припоя и спаиваемых металлов.
Сам процесс диффузии заключается в проникновении молекул одного вещества в структуру другого вещества. Спайка происходит на молекулярном уровне и дает возможность получить более прочный шов.
Диффузионный вид требует строго соблюдения температурного и временного режима. Температура нагрева в зоне пайки всегда выше, чем температура плавления припоя.
Контактно-реакционный
Вид пайки под названием «контактно-реакционный» или «реактивный» означает процесс сплавления при контакте двух деталей из разных металлов.
Происходит фазовый переход металла из твердого в жидкое состояние с последующим отвердением и сплавлением. Часто такое соединение осуществляют через тонкую прослойку, которая нанесена на одну из заготовок гальваническим или иным способом.
Используются легкоплавкие материалы – эвтектики. Так можно соединить серебро и медь, где между деталями будет образован медно-серебрянный сплав. Проводят пайку олова и висмута, серебра и бериллия, графита и стали.
Можно спаивать алюминий с другими материалами через прослойку меди или кремния. Соединение получается прочным, время пайки занимает доли секунд.
Реакционно-флюсовой
В основе реактивно-флюсового вида пайки лежит химическая реакция, при которой из флюса при соединении с металлом образуется припой. Это хорошо видно, когда между собой соединяются алюминиевые детали.
Для их стыковки применяется флюс на основе хлористого цинка. При нагреве цинк начинает взаимодействовать с алюминием, превращаясь в металлический припой.
Он заполняет собой все пространство зазора, делая место зоны пайки прочным соединением. При этом очень важно точно соблюсти пропорции наносимого флюса. Его должно быть много, чтобы чистый цинк в необходимом количестве мог выделиться из флюсового порошка.
Иногда при этом виде пайки приходится добавлять цинковый припой в небольших количествах, как дополнение к основному процессу. Обычно это делают, если две заготовки соединяются внахлест.
Пайка-сварка
Такое название технология получила потому, что сам процесс очень сильно напоминает сварку металла с присадочным материалом (проволокой или порошком).
Но в данном случае вместо присадки используется припой. Этот вид чаще всего используют для того, чтобы заделать дефекты и изъяны на поверхностях металлических деталей (литых).
Сам процесс можно проводить разными способами:
Некоторые виды появились сравнительно недавно, еще исследуются и дорабатываются.
В печах
Первый вариант обеспечивает равномерное распределение припоя по дефектным участкам детали и равномерное прогревание, что особенно важно, когда приходится паять крупногабаритные заготовки со сложной конфигурацией.
При этом разогрев в печи может проходить одним из многих существующих способов, начиная от нагрева пламенем, и до сложно технологических процессов, таких как индукция, электросопротивление.
Конструкция самих печей отличается друг от друга лишь подами, на которые укладывают паяемые заготовки. Для крупных деталей используются печи, в которых под не движется, а для маленьких – подвижные в виде конвейеров на роликах.
Главная задача этого вида пайки – создать внутри печи специальную газообразную субстанцию. Пайка в печах может быть полностью механизирована, что ведет к повышению производительности труда. А для производств с массовым выходом готовой продукции это идеальный вариант.
Применение индукции и сопротивления
Что касается индукционного вида, то для него используют токи высокой частоты. Электричество пропускается через спаиваемые детали, отчего они и нагреваются.
Здесь реализуются два способа пайки: стационарная и с перемещением детали или индуктора. В случае соединения крупногабаритных заготовок используется вторая технология.
Способ пайки сопротивлением чем-то схож с индукционным видом. Просто в этой технологии ток пропускается и через заготовки, и через паяльный элемент. То есть, соединяемые детали становятся частью электрической цепи.
Проводят такой процесс в электролитах или в специальных контактных машинах, действие которых очень похоже на стандартную электросварку. Контактные машины обычно используются в производствах, где необходимо паять между собой изделия из тонкого листового металла.
Пайка же в электролитах используется сегодня не часто за счет сложности настройки параметров технологического процесса. Ведь процесс проходит по принципу теплового эффекта, возникающего между катодом (спаиваемые детали) и анодом.
Вокруг заготовок образуется водородная оболочка, у которой очень высокое электрическое сопротивление. Отсюда и выделение большой тепловой энергии.
Погружение в ванну
Пайка с погружением проводится или в среде расплавленного припоя или в массе специальных солей. Последний вид пайки – это быстро проводимая операция за счет непосредственного нагрева заготовок от солей, которые выполняют функции и нагревательного элемента, и флюса. Что касается погружения в припой, то необходимо отметить возможность полного или частичного погружения.
Радиационный метод
Радиационный вид пайки производится за счет мощного светового потока, который формируется кварцевой лампой, лазером или катодным расфокусированным лучом.
Технология появилась относительно недавно, но показала, что таким способом можно достигать высокого качества пайки двух металлических заготовок. К тому же появилась реальная возможность контролировать процесс и по степени нагрева, и по временным срокам. При этом лазер удаляет оксидную пленку с припоя и с металла, что гарантирует высокое качество паяного шва.
Газовая оболочка в зоне соединения, образорванная за счет нагрева металлов, дает возможность при соединении не использовать флюсы. Поэтому, когда сегодня говорят о пайке без флюса, подразумевают лазерную технологию.
Горелка и паяльник
Что касается пайки горелками, то чаще всего применяются две технологии, которые, по сути, ничем не отличаются одна от другой. Происходит просто нагрев двух деталей и припоя, уложенного между ними в зазор.
В первом способе – за счет сгорания газа, во втором – за счет образования плазмы (это сгораемый газ, который движется тонкой струей с большой скоростью). Необходимо отметить, что способ с газовыми горелками считается универсальным.
Горелки, испускающие поток плазмы, работают при высоком температурном режиме. А это позволяет паять между собой детали из титана, молибдена, вольфрама и прочие тугоплавкие материалы.
Сложность этой технологии заключается в том, что настроить электрическую дугу под определенную температуру нагрева (до определенной точности) практически невозможно.
Пайка паяльником используется давно. Если еще 5-10 лет назад можно было говорить только об электрических приборах или нагреваемых от огня, то сегодня предложений куда больше.
Хотелось бы отметить паяльники, работающие от ультразвука. То есть, сам ультразвук имеет отношение к процессу пайки лишь с позиции разрушения оксидной пленки.
Поэтому и появилась возможность паять различные металлы в воздушном окружении без флюсовых материалов. Непосредственно пайка происходит от нагрева припоя.
Вакуумный
Пайка в вакууме и сегодня еще используется не всегда и не везде. Сложность данного вида заключается в том, что необходимо в зоне паяния создать разряженную атмосферу без воздуха.
Как известно, присутствующий в воздухе кислород является причиной образования оксидной пленки, которая покрывает собою металлические заготовки и припой.
Пленка очень тугоплавка, при пайке теряются температурные градусы для нагрева соединяемых деталей. Поэтому все ученые до сих пор и ищут способы, как удалить оксидное покрытие или провести процесс без него. Пайка в вакууме – один из таких вариантов.
Препятствуют внедрению вакуумного вида в производство такие факторы:
Однако если говорить о космосе, где отсутствует атмосфера, то вакуумный вид считается весьма перспективным.
Селективный
Нельзя сказать, что селективный вид пайки принципиально отличается от капиллярного. Точно также в нем применяют припой и нагрев. Но расплавляют припой только в выборочных местах (локальных точках), на которые планируется прикрепить элементы.
Селективную пайку применяют в основном для изготовления плат и выводов штыревых компонентов. Она схожа с волновым методом, применяемым для пайки smd-чипов.
Установка селективной пайки – оборудование, относящееся к категории полуавтоматов. Оно не дешевое, но экономит расходные материалы почти в десять раз, по сравнению с волной, поэтому распространяется все шире и шире.
Температурный режим и материалы
Классификация процессов пайки основывается на методах проведения операций, условиях, при которых получают соединения, и на видах расходных материалов. Понятия и виды пайки подробно описывает ГОСТ 17325.
Пайку называют высокотемпературной или твердой, если припой разогревается до температуры 450 ℃ и выше. В противном случае приходится иметь дело с низкотемпературным видом (мягким).
Для низкотемпературного вида применяют легкоплавкие припои. К ним относятся сплавы олова и свинца, висмута, галлия, индия. К тугоплавким принадлежат медно-серебряные, медно-цинковые припои.
В связи с повелением новых материалов и требований экологической безопасности, технологии пайки постоянно меняются. Свинцовые припои применяют все меньше, устанавливают дымоуловители, разрабатывают лазерное и ультразвуковое оборудование.
Немалую роль в развитии пайки играет внедрение роботизированных систем, позволяющих значительно ускорить работу.
Пайка
Пайка — технологическая операция, применяемая для получения неразъёмного соединения деталей из различных материалов путём введения между этими деталями расплавленного материала (припоя), имеющего более низкую температуру плавления, чем материал (материалы) соединяемых деталей.
Спаиваемые элементы деталей, а также припой и флюс вводятся в соприкосновение и подвергаются нагреву с температурой выше температуры плавления припоя, но ниже температуры плавления спаиваемых деталей. В результате, припой переходит в жидкое состояние и смачивает поверхности деталей. После этого нагрев прекращается, и припой переходит в твёрдую фазу, образуя соединение.
Прочность соединения во многом зависит от зазора между соединяемыми деталями (от 0,03 до 2 мм), чистоты поверхности и равномерности нагрева элементов. Для удаления оксидной плёнки и защиты от влияния атмосферы применяют флюсы.
Содержание
Разновидности
Пайка бывает низкотемпературная (до 450 °C) и высокотемпературная. Соответственно припои бывают легкоплавкие и тугоплавкие. Для низкотемпературной пайки используют в основном электрический нагрев, для высокотемпературной — в основном нагрев горелкой. В качестве припоя используют сплавы оловянно-свинцовые (Sn 90 % Pb 10 % c t° пл. 220 °C), оловянно-серебряные (Ag 72 % с t° пл. 779 °C), медно-цинковые (Cu 48 % Zn остальное с t° пл. 865 °C), галлиевые (t° пл.
50°С), висмутовые (сплав Вуда с t° пл. 70 °C, сплав Розе с t° пл. 96 °C) и т. д.
Пайка является высокопроизводительным процессом, обеспечивает надёжное электрическое соединение, позволяет соединять разнородные материалы (в различной комбинации металлы и неметаллы), отсутствие значительных температурных короблений (по сравнению со сваркой). Паяные соединения допускают многократное разъединение и соединение соединяемых деталей (в отличие от сварки). К недостаткам можно отнести относительно невысокую механическую прочность.
Исходя из физико-химической природы процесса, пайку можно определить следующим образом. Процесс соединения металлов в твёрдом состоянии путём введения в зазор припоя, взаимодействующего с основным металлом и образующего жидкую металлическую прослойку, кристаллизация которой приводит к образованию паяного шва. Пайка подразделяется на капиллярную, диффузионную, контактно-реакционную, реакционно-флюсовую и пайку-сварку. В свою очередь, капиллярная подразделяется на горизонтальную и вертикальную. Диффузионная — на атомно-диффузионную и реакционно-диффузионную. Контактно-реакционная — с образованием эвтектики и с образованием твёрдого раствора. Реакционно-флюсовая — без припоя и с припоем. Пайка-сварка — без оплавления и с оплавлением. Анализируя сущность физико-химических процессов, протекающих на границе основной металл — расплав припоя (при формировании соединения в существующих видах пайки), можно видеть, что различия между капиллярной пайкой, диффузионной пайкой и пайкой-сваркой не носят принципиального характера. Капиллярность является общим признаком пайки. Отличительным признаком диффузионной пайки является длительная выдержка при температуре пайки и изотермическая кристаллизация металла шва в процессе пайки. Других характерных признаков этот метод не имеет, основное назначение его — повысить температуру распая шва и прочность паяного соединения. Диффузионная пайка может быть развитием любого вида пайки, в том числе капиллярной, реакционно-флюсовой или контактно-реакционной. В последнем случае диффузионная пайка возможна, если второй металл взаимодействующей пары вводится в виде прослойки между соединяемыми металлами. При реакционно-флюсовой пайке происходит совмещение процессов вытеснение из флюса металла, служащего припоем, и его взаимодействия с основным металлом. Наконец, пайка-сварка отличается от других методов пайки количеством вводимого припоя и характером формирования шва, делающим этот метод пайки похожим на сварку плавлением. При соединении разнородных металлов при пайке-сварке возможно оплавление кромки одной из деталей, изготовленной из более легкоплавкого металла.
Бессвинцовые технологии
Стандарты
Технология пайки оловянно-свинцовым припоем
Для соединения металлических деталей пайкой их необходимо облудить, соединить и нагреть, возможно, вводя в место пайки ещё припоя. Следующие простые рекомендации помогут достичь высокого качества пайки.