Температура – плавление – свинец
Плавкостью называется способность металлов при определенной температуре переходить из твердого состояния в жидкое. Эта температура называется температурой плавления. Различные металлы имеют различную, но определенную ( для данного металла) температуру плавления. Сплавы не имеют постоянной и определенной температуры плавления, она зависит от количества и свойств элементов, входящих в сплав. Так, например, если температура плавления свинца 327 С, а олова 232 С, то сплав олова ( 62 %) со свинцом ( 38 %), называемый припоем, имеет температуру плавления 183 С.
Плавкостью называется способность металлов при определенной температуре переходить из твердого состояния в жидкое. Эта температура называется температурой плавления. Различные металлы имеют различную, но определенную ( для данного металла) температуру плавления. Сплавы не имеют постоянной и определенной температуры плавления, она зависит от количества и свойств элементов, входящих в сплав. Так, например, если температура плавления свинца 327 С, а олова 232 С, то сплав олова в количестве 62 % со свинцом в количестве 38 % ( так называемый припой) имеет температуру плавления 183 С.
Плавкостью называется способность металлов при определенной температуре переходить из твердого состояния в жидкое. Эта температура называется температурой плавления. Различные металлы имеют различную, но определенную ( для данного металла) температуру плавления. Сплавы не имеют постоянной и определенной температуры плавления, она зависит от количества и свойств элементов, входящих в сплав. Так, например, если температура плавления свинца 327 С, а олова 232 С, то сплав олова ( 62 %) со свинцом ( 38 %), называемый припоем, имеет температуру плавления 183 С.
В тигельных печах обычно нет термопары или термометра для измерения температуры. О примерной температуре в печи судят по цвету нагретого керамического муфеля: темно-красное каление – 700 С, ярко-красное – 950 С, желтое – 1100 С
Через 10 – 12 мин тигель осторожно вынимают, захватив тигельными щипцами. Нужно подчеркнуть, что эту операцию целесообразно выполнять без задержки, не давая тиглю охладиться
При охлаждении металл может иногда приплавиться к тиглю и тогда его трудно извлечь, не разбив тигель. Для восстановления выбирают оксиды низкоплавких металлов ( температура плавления свинца 327 С, олова 232 С), чтобы получить расплавленный металл в лабораторных условиях.
Свинец пластичен и вязок, легко поддается обработке. Свежий разрез свинца на воздухе быстро тускнеет, так как свинец окисляется кислородом воздуха. Вследствие большой вязкости свинец трудно ломается. Механическая прочность свинца весьма невысокая. Он настолько мягок, что чертится ногтем, легко режется ножом, легко сгибается и рвется даже при сравнительно небольшом усилии. Теплопроводность свинца между 0 и 50 равна 30 ккал мчас С, теплоемкость между О и 100 равна 0 031 ккал. С, коэфициент линейного расширения равен 0 0000276 – 0 0000293, уд. Температура плавления свинца 327 5, поэтому его очень легко можно расплавить в ковше на простом очаге и отлить в любую форму. Простота обработки является наиболее ценным свойством свинца по сравнению с другими материалами.
Свинец расплавить не очень сложно. Сделать это можно и самостоятельно, воспользовавшись ёмкостью из алюминия или тонкостенной стали.
Этот металл плавится при невысокой температуре, достичь которую можно посредством обыкновенной газовой конфорки или электрической плиты.
Формула Кулона для диэлектрической среды
Коэффициент с учетом величин системы СИ определяется в Н2*м2/Кл2. Он равен:
Во многих учебниках этот коэффициент можно встретить в виде дроби:
Здесь Е= 8,85*10-12 Кл2/Н*м2 — это электрическая постоянная. Для диэлектрика добавляется E — диэлектрическая проницаемость среды, тогда закон Кулона может применяться для расчетов сил взаимодействия зарядов для вакуума и среды.
С учетом влияния диэлектрика имеет вид:
Отсюда мы видим, что введение диэлектрика между телами снижает силу F.
Припои для пайки. Твердые и мягкие припои.
Припои бывают двух видов: твердый и мягкий. У мягкого припоя температура плавления до 400 ºС, а у твердого температура плавления выше 400 ºС.
Какие же отличаются у этих припоев кроме температурных режимов?
По физическому характеру твердые припои ничем не отличаются от мягких. Различия есть по химическому составу, прочности соединения и термоустойчивости.
По прочности соединения мягкие припои уступают твердым. Твердые припои выдерживают более высокие нагрузки чем мягкие. Прочность при растяжении твердых припоев составляет 100-500 МПа, а у мягких – 16-100 МПа. В свою очередь мягкие припои отличаются простотой процесса пайки. Для их разогрева подойдут обычные, удобные паяльники, с температурой плавления от 183 °C, чем не могут похвастаться твердые припои. Из-за своих высоких температур плавления приходится использовать более дорогие и неудобные паяльники. Чем больше содержание олова в мягкой смеси, тем меньше температура плавления припоя.
ПОС 90 — от 183°C до 220°C
ПОС 61 — от 183°C до 190°C
ПОС 40 — от 183°C до 238°C
ПОС 10 — от 268°C до 299°C
К мягким припоям относят:
Сурьмянистые припои (ПОССу) – используют для пайки оцинкованных изделий;
Оловянно-свинцово-кадмиевые (ПОСК) – используют для пайки чувствительных к перегреву деталей;
Оловянно-цинковые (ОЦ) – используют для пайки алюминия:
Бессвинцовые – обладает высокой электропроводностью и используют для пайки радиоэлектронной аппаратуры.
Твердые припои используют для пайки металлорежущих инструментов, систем трубопроводов, работающих под высоким давлением, в автомобилестроении, судостроении, тонкостенных деталей и т.д. Твердые припои играют огромную роль в промышленности. Без них был бы невозможен мелкий ремонт или изготовление различных металлических деталей.
Твердые припои подойдут для пайки медных, латунных, нержавеющих сплавов.
К твердым припоям относят:
Медно-цинковые (ПМЦ) – используются для пайки деталей с высокими внутренними давлениями. Ими паяют медь, латунь, бронзу.
Серебряные (ПСр) – данные припои подойдут для пайки черных и цветных металлов.
Медно-фосфорные (ПМФ) – используют для пайки деталей из меди и ее сплавов. Пайка такими припоями возможна без использования флюсов.
Таблица 3.
Физико-механические свойства припоев.
| Маркаприпоя | t, оС | P, г/см3 | ρ, Ом мм2/м | λ, ккал/см с град | σ, кгс/мм2 | Относительное удлинение, % | КС, кгс/см2 | Твердость по Бриннелю | |
| Солидус | Ликвидус | ||||||||
| ПОС 90 | 183 | 220 | 7,6 | 0,120 | 0,130 | 4,9 | 40 | 4,2 | 15,4 |
| ПОС 61 | 183 | 190 | 8,5 | 0,139 | 0,120 | 4,3 | 46 | 3,9 | 14,0 |
| ПОС 40 | 183 | 238 | 9,3 | 0,159 | 0,100 | 3,9 | 52 | 4,0 | 12,5 |
| ПОС 10 | 268 | 299 | 10,8 | 0,200 | 0,084 | 3,2 | 44 | 3,2 | 12,5 |
| ПОС 61М | 183 | 192 | 8,5 | 0,143 | 0,117 | 4,5 | 40 | 1,1 | 14,9 |
| ПОСК 50-18 | 142 | 145 | 8,8 | 0,133 | 0,130 | 4,0 | 40 | 4,9 | 14,0 |
| ПОССу 61-0,5 | 183 | 189 | 8,5 | 0,140 | 0,120 | 4,5 | 35 | 3,7 | 13,5 |
| ПОССу 50-0,5 | 183 | 216 | 8,9 | 0,149 | 0,112 | 3,8 | 62 | 4,4 | 13,2 |
| ПОССу 40-0,5 | 183 | 235 | 9,3 | 0,169 | 0,100 | 4,0 | 50 | 4,0 | 13,0 |
| ПОССу 35-0,5 | 183 | 245 | 9,5 | 0,172 | 0,100 | 3,8 | 47 | 3,9 | 13,3 |
| ПОССу 30-0,5 | 183 | 255 | 8,7 | 0,179 | 0,090 | 3,6 | 45 | 3,9 | 13,2 |
| ПОССу 25-0,5 | 183 | 266 | 10,0 | 0,182 | 0,090 | 3,6 | 45 | 3,9 | 13,6 |
| ПОССу 18-0,5 | 183 | 277 | 10,2 | 0,198 | 0,084 | 3,6 | 50 | 3,6 | — |
| ПОСу 95-5 | 234 | 240 | 7,3 | 0,145 | 0,110 | 4,0 | 46 | 5,5 | 18,0 |
| ПОССу 40-2 | 185 | 229 | 9,2 | 0,172 | 0,100 | 4,3 | 48 | 2,8 | 14,2 |
| ПОССу 35-2 | 185 | 243 | 9,4 | 0,179 | 0,090 | 4,0 | 40 | 2,6 | — |
| ПОССу 30-2 | 185 | 250 | 9,6 | 0,182 | 0,090 | 4,0 | 40 | 2,5 | — |
| ПОССу 25-2 | 185 | 260 | 9,8 | 0,185 | 0,090 | 3,8 | 35 | 2,4 | — |
| ПОССу 18-2 | 186 | 270 | 10,1 | 0,206 | 0,081 | 3,6 | 35 | 1,9 | 11,7 |
| ПОССу 15-2 | 184 | 275 | 10,3 | 0,208 | 0,080 | 3,6 | 35 | 1,9 | 12,0 |
| ПОССу 10-2 | 268 | 285 | 10,7 | 0,208 | 0,080 | 3,5 | 30 | 1,9 | 10,8 |
| ПОССу 8-3 | 240 | 290 | 10,5 | 0,207 | 0,081 | 4,0 | 43 | 1.7 | 12,8 |
| ПОССу 5-1 | 275 | 308 | 11,2 | 0,200 | 0,084 | 3,3 | 40 | 2,8 | 10,7 |
| ПОССу 4-6 | 244 | 270 | 10,7 | 0,208 | 0,080 | 6,5 | 15 | 0,8 | 17,3 |
t – Температура плавления, оС;
P — Плотность, г/см3;
ρ — Удельное электросопротивление Ом мм2/м;
λ — Теплопроводность, ккал/см с град;
σ — Временное сопротивление разрыву, кгс/мм2;
КС — Ударная вязкость, кгс/см2.
Какие припои используют для пайки радиодеталей
В основном используются припои типа ПОС (припой оловянно-свинцовый) и бессвинцовые припои. ПОС имеет температуру плавления примерно с 180 до 230 °C. Этот сплав хорошо подходит для пайки деталей, но в промышленных масштабах используются бессинцовые припои, у которых температура плавления чуть выше от 180 до 250 °C. Бессвинцовые припои не имеют в своем составе свинца, они выделяют меньше выбросов и самое главное в их составе нет свинца. Пары свинца сильно загрязняют окружающую среду, поэтому на этапе производства печатных плат используются припои без свинца. Однако, бессвинцовые припои не только плавятся при более высоких температурах (из-за отсутствия свинца), но еще и оставляют «оловянные усы». Эти усы могут послужить причиной короткого замыкания после пайки SMD контактов. Они мало различимы без микроскопа, и их толщина бывает менее 1 мкм.
Бессвинцовые припои также используются в BGA пайке в качестве шариков.
Для радиолюбителей подойдут ПОС припои. Такими легче паять, да и вреда они много не нанесут, если вы не паяете в промышленных масштабах. Тем более, бессвинцовые припои по смачиваемости и качеству контакта после пайки не доходят до уровня припоев ПОС.
Классификация по типу
Припои выпускаются:
- С флюсом;
- Без флюса.
Припои с флюсом удобно брать на паяльник, поскольку флюс помогает распределиться по жалу паяльника. Еще припои с флюсом очень мягкие, и их можно сворачивать в несколько прутков.
По состоянию
Припои выпускают в основном в виде прутков с сечением от 0,1 до 2 мм. Это твердый тип. А еще есть паяльные пасты. Это смесь микроскопических шариков в флюсе. Применяется для BGA пайки.
Паяльную пасту в основном используют для пайки микросхем и контактных площадок разъемов. Нерационально использовать пасту для пайки проводов, так как цена пасты намного выше, чем обычного припоя.
Помимо мягких припоев, еще есть их подвид. Это низкотемпературные сплавы Розе и Вуда.
Такие сплавы обычно используются для безопасного выпаивания деталей. Этими сплавами не рекомендуется запаивать детали на плату из-за их низкой механической прочности и температуры плавления (от 60 до 100 °C)
Марки мягких припоев для пайки паяльником
Мягкие припои применяются совместно с электрическим паяльником и флюсом. Входящее в состав олово является экологически чистым продуктом, может применяться к соединению элементов пищевой промышленности. Наиболее распространенным является изделие пайки третник, получивший свое название из-за содержания трети свинца составом. Мягкие припои подразделяются на разновидности в соответствии с назначением, температурой плавки.
Припой ПОСВ-33
Низкоплавкие припои используются для пайки чувствительных к перегреву деталей, таких как предохранители, транзисторы. В состав входят свинец, олово, висмут и кадмий, последний материал токсичен, применяется не во всех сферах деятельности. Плавление изделий Вуда начинается с самой низшей температуры – 69 °C.
Отечественные марки продуктов имеют маркировку ПОС, с добавлением некоторых веществ наименование изменяется. К примеру, ПОСВ – 33 имеет равные части свинца, олова и меди, применяется к латунным, медным деталям, требующим герметичного шва.
Основные технические характеристики мягких припоев для пайкиэлектрическим паяльником
Технические характеристики материалов, применяемых к пайке, разделяются на некоторые параметры:
- проводимость или удельное электрическое сопротивление составляет 0,1 ом на метр. Припой оловянно – свинцового типа проводит электрический ток на порядок хуже, чем алюминий или медь;
- прочность при растяжении измеряется кг/мм, низкотемпературные припои не включают в себя данный параметр, т.к. не рассчитаны на нагрузку. Параметр зависит от количества олова, чем его больше, тем выше число. К примеру, припой марки ПОС – 61 имеет прочность 4,3 кг на мм, а ПОС – 90 4,9 кг/мм.
- температура плавления зависит от назначения, составных частей.
Основные ошибки
Малейшая оплошность может привести к существенному снижению качества соединения. Следующие советы снизят вероятность ошибки:
- При проведении домашних работ оптимальная мощность паяльника составляет 100 Вт. Использование более мощного прибора приведет к перегреву расходных материалов, а мене мощного – к неполному прогреву металла.
- Используйте паяльник с необгораемым стержнем.
- Пищевую посуду лучше паять чистым оловом, поскольку свинец обладает токсичными свойствами.
- В качестве флюса опытные мастера рекомендуют использовать активные составы. Лучше всего зарекомендовала себя ортофосфорная кислота.
Радиолюбительский припой для пайки
Сейчас для пайки пользуются припойной проволокой сечением от 1 до 5 мм. Наиболее распространены 1,5—2 мм многоканальные припои. Многоканальность означает, что внутри оловянной проволоки расположены несколько каналов флюса, который обеспечивает образование ровной блестящей и надежной пайки. Продается такой припой в мотках — на радиорынках, в колбах — в которых он находится свернутым в спираль, и в бобинах (в них количество припоя такое, что его хватит не на один год). Рекомендуется приобретать в виде проволочки, толщиной со спичку — удобнее паять.
При пайке монтажных проводов радиоаппаратуры удобно пользоваться оловянно-свинцовыми припоями, отлитыми в виде тонких прутков диаметром 2 — 2,5 мм. Такие прутки можно изготовить самому, выливая расплавленный припой в сосуд, в дне которого заранее проделано отверстие. Сосуд при этом следует держать над листом жести или металлической плитой. После остывания прутки следует разрезать на куски необходимой длины.
Современные припои, используемые при пайке электронных схем, выпускаются в виде тонких трубочек, заполненных специальной смолой (колофонием), выполняющей функции флюса. Нагретый припой создает внутреннее соединение с такими металлами, как медь, латунь, серебро и т. д., если выполнены следующие условия: поверхности подлежащих пайке деталей должны быть зачищены, то есть с них необходимо удалить образовавшиеся с течением времени пленки окислов, деталь в месте пайки необходимо нагреть до температуры, превышающей температуру плавления припоя. Определенные трудности при этом возникают в случае больших поверхностей с хорошей теплопроводностью, поскольку мощности паяльника может не хватить для ее нагрева.
Классификация
В соответствии с государственным стандартом, существует следующее классификационное деление припоев по температуре их плавления:
- низкотемпературные, их также называют мягкими. Температура плавления этих паяльных сплавов не превышает 450 ℃. В свою очередь, данная категория делится на две подкатегории. Паяльные сплавы, плавящиеся при температуре до 145 ℃ называются особолегкоплавкими, плавящиеся в диапазоне от 145 до 450 ℃ относятся к легкоплавким;
- высокотемпературные или твёрдые. К ним относятся припои с температурой плавления, превышающей 450 ℃. Этот класс сплавов включает в себя три подкатегории. Среднеплавкими считаются те, которые расплавляются при температуре до 1100 ℃, имеющие точку плавления от 1100 до 1850 ℃ называют высокоплавкими. Присадочные материалы, использующиеся при пайке, которые занимают ещё более высокотемпературные позиции, относятся к тугоплавким.
Таблица 1. Температура плавления припоев:
| Марка припоя | Температура плавления, С° |
|---|---|
| Сплав Вуда | 66-70 |
| Сплав Розе | 90-98 |
| Припой ПОИН 52 | 120 |
| Припой ПОСК 50-18 | 142-145 |
| Припой ПОСВи 36-4 | 150-170 |
| Припой ПОС-90 | 183-220 |
| Припой ПОССу 18-0,5 | 183-277 |
| Припой ПОССу 50-0,5 | 183-216 |
| Припой ПОС-63 | 183 |
| Припой ПОССу 25-0,5 | 183-266 |
| Припой ПОС-40 | 183-238 |
| Припой ПОС-30 | 183-238 |
| Припой ПОССу 30-0,5 | 183-245 |
| Припой ПОССу 40-0,5 | 183-235 |
| Припой ПОССу 61-0,5 | 183-189 |
| Припой ПОС-61 | 183-190 |
| Припой ПОССу-15-05 | 184-275 |
| Припой ПОССу-15-2 | 184-275 |
| Припой ПОССу-40-2 | 185-229 |
| Припой ПОССу 25-2 | 185-260 |
| Припой ПОССу-30-2 | 185-250 |
| Припой ПОССу-18-2 | 186-270 |
| Припой ПОС-60 | 190 |
| Припой ЦОП-30 | 200-315 |
| Припой АВИА-1 | 200 |
| Припой П200А | 220-225 |
| Припой ПОЦ-10 | 220-225 |
| Припой ПОС-50 | 222 |
| Припой ПОВи 0.5 | 224-232 |
| Припой ПОМ-1 | 230-240 |
| Припой ПОМ-3 | 230-250 |
| Припой ПОСу 95-5 (бессвинцовый) | 234-240 |
| Припой ПОССу-95-5 | 234-240 |
| Припой ПОССу-4-4 | 239-265 |
| Припой ПОССу-8-3 | 240-290 |
| Припой ПОС-18 | 243-277 |
| Припой ПОССу-4-6 | 244-270 |
| Припой П250А | 250-300 |
| Припой АВИА-2 | 250 |
| Припой ПОС-35 | 256 |
| Припой ПОС-25 | 260 |
| Припой ПОС-4 | 266 |
| Припой ПОССу-10-2 | 268-285 |
| Припой ПОС-10 | 268-299 |
| Припой ПОС-20 | 268-299 |
| Припой ПОССу-5-1 | 275-308 |
| Припой марки А | 300-320 |
| Припой 34А | 530-550 |
| Припой 35А | 545 |
| Припой П-81 | 630-660 |
| Припой П-14К | 640-680 |
| Припой П-14 | 640-680 |
| Припой ПМФОЦр 6-4-0,03 | 640-680 |
| Припой ПМФ-7 | 714-850 |
| Припой ПМФ-9 | 750-800 |
| Припой П-47 | 760-810 |
| Припой ПМЦ-36 | 800-825 |
| Припой Алармет 211 | 800-890 |
| Припой П 21 | 800-830 |
| Припой Л63 | 850-910 |
| Припой таблетированный Л63 | 850-900 |
| Припой ПМЦ-54 | 876-880 |
| Припой ВПР-28 | 880-980 |
| Припой П100М | 900-950 |
| Припой ЛО 60-1 | 900 |
| Припой П100 | 900-950 |
| Припой ЛОК 59-1-0,3 | 900 |
| Припой МНМц 68-4-2 | 915-970 |
| Припой ЛНМц 49-9-0,2 | 920 |
| Припой МНМц 9-23,5 | 925-950 |
| Припой ЛК 62-0,5 | 960-1020 |
| Припой ВПР-16 | 960-970 |
| Припой ВПР-4 | 1000-1050 |
| Припой ВПР-1 | 1080-1120 |
| Припой ВПР-11-40Н | 1100-1120 |
Основная суть процесса пайки заключается в смачивании расплавленным присадочным материалом поверхностей соединяемых деталей, которые сами при этом не расплавляются. Исходя из этого, температура плавления припоев должна быть ниже, чем соответствующая характеристика спаиваемых металлов.
Классификация припоев
| Вид припоев | Температура плавления Tпл., °C | Предел прочности при растяжении, МПа | Сплавы |
|---|---|---|---|
| Мягкие | До 300 | 16—100 | оловянно-свинцовые, оловянно-свинцово-кадмиевые, оловянно-цинковые, сурьмянистые, бессвинцовые (Sn+Cu+Ag+Bi+др.) |
| Твёрдые | Свыше 300 | 100—500 | медно-цинковые, медно-никелевые, медно-фосфористые, серебряные |
Припои принято делить на две группы:
- мягкие;
- твёрдые.
К мягким относятся припои с температурой плавления до 300 °C, к твёрдым — свыше 300 °C. Кроме того, припои существенно различаются по механической прочности. Мягкие припои имеют предел прочности при растяжении 16—100 МПа, а твёрдые — 100—500 МПа.
К мягким припоям относятся оловянно-свинцовые сплавы (ПОС) с содержанием олова от 10 (ПОС-10) до 90 % (ПОС-90), остальное — свинец. Электропроводность этих припоев составляет 9—15 % электропроводности чистой меди. Плавление этих припоев начинается при температуре 183 °C (температура плавления эвтектики системы олово-свинец) и заканчивается при следующих температурах плавления ликвидуса:
ПОС-15 — 280 °C.
ПОС-25 — 260 °C.
ПОС-33 — 247 °C.
ПОС-40 — 238 °C
ПОС-61 — 183 °C
ПОС-90 — 220 °C
Припои ПОС-61 и ПОС-63 плавятся при постоянной температуре 183 °C, так как их состав практически совпадает с составом эвтектики олово-свинец.
Кроме этих составов в качестве мягких припоев используются также:
- сурьмянистые припои (ПОССу), применяемые при пайке оцинкованных и цинковых изделий и повышенных требованиях к прочности паяного соединения,
- оловянно-свинцово-кадмиевые (ПОСК) для пайки деталей, чувствительных к перегреву и пайки выводов к конденсаторам и пьезокерамике,
- оловянно-цинковые (ОЦ) для пайки алюминия,
- бессвинцовые припои, содержащие наряду с оловом медь, серебро, висмут и др. металлы.
Твёрдые припои
Наиболее распространёнными твёрдыми припоями являются медно-цинковые (ПМЦ) и серебряные (ПСр) с различными добавками:
| Припой марка | Состав | Температура плавления, °С | Плотность, г/см3 |
|---|---|---|---|
| Медно-цинковый ПМЦ-36 | 36 % Сu; 64 % Zn | 825—950 | 7,7 |
| Медно-цинковый ПМЦ-54 | 54 % Cu; 46 % Zn | 860—970 | 8,3 |
| Серебряный ПСр-15 | 15 % Ag; остальное Сu и Zn | 635—810 | 8,3 |
| Серебряный ПСр-45 | 45 % Ag; остальное Сu и Zn | 665—725 | 9,1 |
| Медно-титановый ПМТ-45 | 49—52 % Сu; 1—3 % Fе; 0,7—0,1 % Si; 45—49,3 % Ti | 955 | 6,02 |
Температуры плавления припоев марок ПСр и ПМЦ:
ПСр-10 — 830 °С.
ПСр-12 — 785 °С.
ПСр-25 — 765 °С.
ПСр-45 — 720 °С.
ПСр-65 — 740 °С.
ПСр-70 — 780 °С.
ПМЦ-36 — 825 °С.
ПМЦ-42 — 833 °С.
ПМЦ-51 — 870 °С
Широко применяются медно-фосфористые припои. К медно-фосфористым припоям относятся сплавы меди, олова с добавками фосфора. Такие припои применяются при пайке меди, медных сплавов, серебра, чугуна, твердых сплавов.
Температуры плавления медно-фосфористых припоев:
П81 — 660 °С
П14 — 680 °С
МФ7 — 820 °С
П47 — 810 °С
Серебряные припои
Серебряные припои имеют температуру плавления от 183 до 1133 °С и представляют собой сплавы серебро-свинец-олово; серебро-свинец; серебро-медь; серебро-медь-цинк; серебро-медь-цинк-кадмий; и т. д.
Серебряные припои имеют достаточно широкую область применения:
- лужение и пайка меди, медно-никелевых сплавов, никеля, ковара, нейзильбера, латуней и бронз;
- пайка железоникелевых сплавов с посеребренными деталями из стали;
- пайка стали с медью, никелем, медными и медно-никелевыми сплавами;
- пайка меди с никелированным вольфрамом;
- пайка титана и титановых сплавов с нержавеющей сталью;
- пайка меди и медных сплавов с жаропрочными сплавами и нержавеющими сталями;
- пайка меди и латуни с коваром, никелем, с нержавеющими сталями и жаропрочными сплавами, пайка свинцово-оловянистых бронз;
- пайка и лужение меди, никеля, медных и медно-никелевых сплавов с посеребренной керамикой, пайка посеребренных деталей;
- пайка меди и никеля со стеклоэмалью и керамикой;
- пайка и лужение ювелирных изделий;
- пайка меди с бронзой, меди с медью, бронзы с бронзой;
- пайка меди, медных сплавов и сталей по свежеосаждённому медному гальваническому покрытию толщиной не менее 10 мкм;
- пайка и лужение цветных металлов и сталей;
- пайка и лужение серебряных деталей.
Подготовка изделий
Качество подготовки поверхности детали к лужению определяет прочность ее сцепления с покрытием. Метод подготовки зависит от состояния поверхности.
- Обработка щетками. Этот метод используется, если на поверхности изделия есть окалина или сильные загрязнения. Перед обработкой изделие рекомендуется тщательно вымыть. Для лучшего эффекта можно использовать абразивное вещество: песок, известь, пемзу.
- Шлифование. Так подготавливаются поверхности, имеющие неровности. При шлифовании можно воспользоваться абразивным кругом или наждачной бумагой.
- Химическое обезжиривание. Проводится специальными растворами: 5-10 % раствор едкого натра, 10-15 % раствор углекислого натрия; 10-15 % раствор фосфорнокислого натрия. Их необходимо подогреть до 60-80 градусов. Могут использоваться растворители жира: венская известь, бензин, керосин. При использовании бензина и керосина следует учитывать, что они взрыво- и пожароопасные.После удаления жира изделия следует промыть водой. Определить, удален жир с поверхности или нет, можно визуально. Если вода равномерно растекается по поверхности изделия, а не собирается на ней каплями, то поверхность обезжирена.
- Травление. Этим методом подготавливаются изделия из железа, меди, латуни. Травление происходит подогретым 20-30 % раствором H2SO4 (серная кислота). Продолжительность травления 20-30 мин. Затем поверхность изделий промывается холодной водой, протирается влажным песком, промывается горячей водой с температурой 80-100 °С.
После подготовки можно проводить лужение деталей.
Основные свойства
Смачиваемость пайки
Такой термин означает сцепление молекул жидкого расплава с твёрдой поверхностью, от степени которой зависит текучесть пайки. Для хорошей пайки жидкий припой качественно смачивает поверхность, где происходит пайка, а граница его образует острый угол.
Высохший флюс удаляется только при помощи механической зачистки, потому что появился дополнительный сплав. Если капля расплавленного вещества образует тупой угол с поверхностью, то это указывает на неудовлетворительное качество смачивания, которому противодействуют загрязнения, жировые пятна или оксидная плёнка металла.
Варианты смачиваемости поверхности пайки расплавленным флюсом.
Температура плавления
Основной критерий выбора качественных сплавов заключается в том, что они должны приходить в жидкое состояние раньше, чем соединяемые структуры, при этом температура плавления припоя существенно отличается от аналогичного показателя другого вида, например, имеющего в составе примеси свинца.
Наличие разных примесей влияет на способность плавиться при одинаковой температуре, например, ПОС-40 расплавляется при достижении 238 0С, но встречаются тугоплавкие припои и для их плавления применяются специальные приспособления.
Постоянное напряжение
Процесс с использованием постоянного напряжения актуален в случае небольшой дозарядки. Многие устройства с подобным режимом работы функционируют автоматически – это гораздо проще и быстрее, нежели способ, описанный выше. В этом случае уже можно примерно прикинуть, сколько будет заряжаться аккумулятор, поскольку на процесс влияет подаваемое напряжение:
- 14,4 В – аккумулятор 12 вольт зарядится на 80 % в течение 24 часов.
- 15 В – батарея за сутки способна зарядится уже на 90 %.
- 16 В – процент зарядки может достигнуть 95 %.
- 16,3 В – в этом случае аккумулятор заряжается полностью.
Сколько должно быть ампер при зарядке аккумулятора в этом случае? Суть здесь заключается в том, что на протяжении всего процесса изменяется значение тока. Вначале, когда аккумулятор разряжен, величина может доходить до нескольких десятков ампер, но впоследствии ток понижается. Одновременно растет внутреннее сопротивление батареи.
Удобство этого способа – это отсутствие необходимости контролировать силу тока, зарядное устройство способно это делать самостоятельно. И когда АКБ зарядится, прибор также самопроизвольно прекращает процесс.
