Пайка алюминия – флюс, припой, как и чем паять правильно

Пайка алюминия, как справедливо считают многие специалисты, является достаточно сложным в выполнении технологическим процессом. Между тем такое мнение можно считать верным лишь в отношении тех ситуаций, когда спаять изделия из алюминия пытаются, используя для этого припои и флюсы, которые применяются для соединения деталей из других металлов: меди, стали и др. Если же используется специальный флюс для пайки алюминия, а также соответствующий припой, то данный технологический процесс не представляет особых сложностей.

Пайка алюминия с использованием пропановой горелки

Особенности процесса

Сложности, которые вызывает пайка алюминия при помощи традиционных припоев и флюсов, объясняются рядом факторов, преимущественно связанных с характеристиками данного металла. Основным из таких факторов является наличие на поверхности деталей из алюминия оксидной пленки, которая отличается высокой температурой плавления и исключительной химической стойкостью.

Такая пленка при выполнении пайки препятствует соединению основного металла и материала припоя.

Перед осуществлением пайки изделий из алюминия их поверхности необходимо тщательно очистить от оксидной пленки, для чего можно использовать механическую обработку или применять флюсы, в состав которых входят сильнодействующие компоненты.

Подготовленные к пайке дюралевые детали

Сам алюминий, в отличие от оксидной пленки на его поверхности, обладает достаточно низкой температурой плавления: 660 градусов, что также осложняет технологический процесс выполнения пайки. Такая характеристика алюминия приводит к тому, что при нагреве детали из него быстро теряют прочность, а при определенной температуре, находящейся в интервале 250–300 градусов, конструкции из данного металла начинают терять устойчивость. Самый легкоплавкий компонент, который входит в состав наиболее распространенных алюминиевых сплавов, начинает плавиться уже в интервале температур 500–640 градусов, что может привести к перегреву и даже к расплавлению самих соединяемых деталей.

Основу большей части легкоплавких припоев, использующихся для пайки, составляют олово, кадмий, висмут и индий. С этими элементами алюминий плохо вступает в соединения, что делает паяные соединения, полученные с их использованием, очень непрочными и ненадежными. Хорошей взаимной растворимостью обладают алюминий и цинк, поэтому данный элемент при его использовании в припоях обеспечивает полученному соединению высокую прочность.

Характеристики флюсов для пайки мягкими припоями

Состав флюсов, применяемых для пайки алюминия

Используемые материалы

При выполнении пайки изделий из алюминия можно использовать припои оловянно-свинцовой группы, если тщательно очистить поверхность деталей и применять высокоактивные флюсы. Соединения, полученные с их помощью, по причине плохой взаимной растворимости алюминия, олова и свинца отличаются невысокой надежностью, также они склонны к развитию коррозионных процессов. Чтобы сделать подобные соединения более устойчивыми к коррозии, их необходимо покрывать специальными составами.

Наиболее качественное, надежное и устойчивое к коррозии паяное соединение, позволяют получать припои, в составе которых содержится цинк, медь, кремний и алюминий.

Припои, включающие в свой состав данные элементы, производят как отечественные, так и зарубежные компании. Наиболее распространенными отечественными марками являются ЦОП40, содержащий в своем составе 40% цинка и 60% олова, и 34А, в составе которого содержится алюминий (66%), медь (28%) и кремний (6%). Цинк, содержащийся в припое для пайки изделий из алюминия, определяет не только прочность полученного соединения, но и его коррозионную устойчивость.

Самую низкую температуру плавления из всех вышеперечисленных имеют оловянно-свинцовые припои. Наиболее высокотемпературными являются те, в составе которых содержится алюминий и кремний, а также материалы, содержащие алюминий вместе с медью и кремнием.

К последним, в частности, относится припой популярной марки 34А, температура плавления которого находится в интервале 530–550 градусов.

Для информации: материалы на основе алюминия и кремния плавятся при температуре 590–600 градусов.

Учитывая температуру плавления, применяют такие припои в тех случаях, когда соединить необходимо крупногабаритные детали из алюминия, в которых обеспечивается хороший теплоотвод, либо изделия, выполненные из алюминиевых сплавов, плавящихся при достаточно высоких температурах.

Но, конечно, максимальное удобство в работе демонстрируют низкотемпературные припои, одной из распространенных марок которых является HTS-2000.

Припой HTS-200 для спайки деталей из алюминия и цветных металлов

Технология пайки алюминия обязательно предполагает использование специального флюса, который необходим для того, чтобы улучшить соединяемость основного металла с материалом припоя. Именно поэтому подходить к выбору такого материала необходимо очень ответственно. Особенно актуально это требование в тех случаях, когда детали из алюминия необходимо спаять при помощи оловянно-свинцового припоя. Состав флюсов содержит элементы, которые и формируют его активность по отношению к алюминию. К таким элементам относятся: триэтаноламин, фторборат цинка, фторборат аммония и др.

Флюс Ф-64 для пайки легких сплавов без предварительной механической обработки поверхностей

Одним из наиболее популярных отечественных материалов является флюс марки Ф64. Популярность Ф64 обусловлена тем, что данный материал отличается повышенной активностью. Благодаря такому качеству выполнять пайку с флюсом Ф64 можно, даже не зачищая поверхность алюминиевых деталей от тугоплавкой оксидной пленки.

Из популярных высокотемпературных флюсов следует выделить материал марки 34А, в состав которого входит 50% хлорида калия, 32% хлорида лития, 10% фторида натрия и 8% хлорида цинка.

Подготовка деталей

Для получения качественного и надежного соединения недостаточно просто знать, как паять алюминий, важно также правильно подготовить поверхности соединяемых деталей к пайке. Заключается такая подготовка в обезжиривании поверхностей и удалении с них окисной пленки.

Для обезжиривания используют традиционные средства: ацетон, бензин или любой подходящий растворитель.

Удаление окисной пленки перед пайкой, которое также несложно выполнить своими руками, преимущественно совершается при помощи механической обработки, для чего можно использовать шлифовальную машинку, наждачную бумагу, металлическую щетку или сетку из нержавеющей проволоки. Значительно реже применяется химический способ удаления такой пленки, который подразумевает травление поверхности алюминиевых деталей при помощи кислотных растворов.

Зачистка поверхностей перед пайкой с помощью шлифовальной насадки на болгарку

Как известно, окисная пленка на поверхности алюминия образовывается практически моментально при ее контакте с окружающим воздухом.

Такой процесс происходит и на зачищенной перед пайкой поверхности, но смысл выполнения зачистки состоит в том, что вновь образующаяся пленка значительно тоньше удаленной, поэтому флюсу будет гораздо легче с ней справиться.

Источники нагрева

В качестве элемента, при помощи которого выполняется прогрев габаритных соединяемых деталей из алюминия и расплавление припоя, преимущественно используется газовая горелка, работающая на пропане или бутане. Если вы решили спаять изделия из алюминия своими руками в условиях домашней мастерской, то можно использовать и обычную паяльную лампу.

Удобная в использовании газовая паяльная лампа

При выполнении нагрева необходимо очень внимательно следить за тем, чтобы не расплавились соединяемые детали. С этой целью к поверхности деталей как можно чаще прикасаются припоем, чтобы проконтролировать начало его плавления. Это и будет свидетельством того, что достигнута рабочая температура.

Нагревая детали и припой перед началом пайки, также необходимо следить за пламенем газовой горелки: смесь газа и кислорода, которая его формирует, должна быть сбалансированной.

Делать это необходимо по той причине, что сбалансированная газовая смесь активно нагревает металл, но не оказывает серьезного окислительного действия. О том, что газовая смесь сбалансирована, свидетельствует ярко-синий цвет пламени, которое имеет небольшой размер. Если пламя горелки слишком маленькое по размеру и имеет бледно-голубой цвет, то это является свидетельством того, что в газовой смеси слишком много кислорода.

Для пайки небольших изделий из алюминия используются электрические паяльники и припои, плавящиеся при невысокой температуре.

Технологические приемы пайки

Пайка деталей, выполненных из алюминия, по технологии выполнения практически ничем не отличается от процесса соединения изделий, изготовленных из других металлов. Сначала соединяемые детали обезжириваются и тщательно зачищаются, после этого их выставляют в нужное положение относительно друг друга. Затем на зону будущего соединения необходимо нанести флюс и начать ее прогрев вместе с припоем до рабочей температуры.

Процесс пайки деталей из алюминиевого сплава

При достижении рабочей температуры кончик припоя начнет плавиться, поэтому им необходимо постоянно прикасаться к поверхности деталей, контролируя процесс нагрева.

Пайка изделий из алюминия, для выполнения которой используется безфлюсовый припой, имеет свои особенности. Заключаются они в том, что для того, чтобы проникновению припоя к поверхности детали не препятствовала окисная пленка, его кончиком необходимо совершать чиркающие движения по месту будущего соединения. Таким образом нарушается целостность пленки, и припой беспрепятственно соединяется с основным металлом.

Посмотреть, как пайка выполняется практически, можно на обучающем видео.

Есть еще один технологический прием, позволяющий разрушить оксидную пленку в процессе пайки. Сделать это можно при помощи стержня из нержавеющей стали или металлической щетки, которыми водят по месту соединения и уже расплавленному припою.

Чтобы получить максимально прочное соединение методом пайки, соединяемые поверхности необходимо подвергнуть предварительному лужению.

Сфера применения процесса

Большое практическое значение имеет не только пайка алюминия в домашних условиях. Данную технологию также активно используют на ремонтных и производственных предприятиях. Применяя метод пайки, можно получать соединения, отличающиеся высокой прочностью, надежностью и эстетической привлекательностью.

При работе с тонким листовым алюминием пайка позволяет избежать деформацию материала

Большой популярностью данная технология пользуется при выполнении ремонтных работ с автотранспортными средствами, тракторами и мотоциклами. Объясняется такая популярность тем, что при пайке не происходит изменение структуры соединяемого металла, поэтому подобный способ соединения во многих случаях является даже более предпочтительным, чем сварка.

Практически безальтернативной пайка является тогда, когда необходимо восстановить герметичность алюминиевого радиатора или картера, отремонтировать изношенную или разрушенную деталь, изготовленную из алюминиевого сплава. Удобно и то, что сделать такой ремонт можно и своими руками, для этого не потребуется сложного и дорогостоящего оборудования.

Отремонтированный в домашних условиях автомобильный радиатор

Прогары, сколы и трещины, образовавшиеся в блоке цилиндров, изготовленном из алюминиевого сплава, также можно успешно отремонтировать при помощи пайки. Очень полезна данная технология в том случае, если необходимо восстановить изношенную внутреннюю резьбу. При этом изношенное резьбовое отверстие заполняется расплавленным припоем, а затем в него вворачивается болт. После того как припой застынет, болт из отверстия выворачивается, а внутри него оказывается сформированная по необходимым параметрам резьба. Такая несложная операция позволяет получить новую резьбу, которая по своим прочностным характеристикам ничем не уступает исходной.

Кроме этого, пайка успешно применяется для ремонта и восстановления герметичности труб, изготовленных из алюминия и сплавов данного металла. Такие трубы сейчас активно используются во многих технических устройствах. При помощи пайки вы можете своими руками, не прибегая к дорогостоящим услугам квалифицированных специалистов, отремонтировать многие предметы из алюминия и его сплавов, использующиеся в быту: посуду, лестницы, различные детали интерьера, водосточные желоба, элементы сайдинга и др. При помощи пайки можно не только ремонтировать, но и своими руками изготавливать любые конструкции из алюминия.

Использование качественных расходных материалов и строгое следование технологии, которой совсем несложно обучиться и по видео урокам, позволяет получать методом пайки соединения, отличающиеся высоким качеством, надежностью, привлекательным и аккуратным внешним видом.

Использование подручных средств

Нередки ситуации, когда под рукой нет активного флюса и припоя, который специально предназначен для соединения деталей из алюминия, а спаять их необходимо срочно. В таких ситуациях можно выполнить пайку обычным припоем, состоящим из алюминия и олова или олова и свинца. В качестве флюса в данном случае можно использовать канифоль.

Оксидная пленка при использовании данного метода пайки разрушается под слоем канифоли, в которую можно дополнительно добавить металлические опилки. Для ее разрушения применяется специальный паяльник со скребком, который необходимо предварительно залудить. Скребок наряду с опилками разрушает оксидную пленку на поверхности деталей, а канифоль не дает образоваться новой. Кроме того, скребок-паяльник, перемещая расплавленный припой по месту будущего соединения, обеспечивает его лужение.

Конечно, такой способ пайки очень хлопотный и не всегда гарантирует получение качественного и надежного соединения, поэтому использовать его можно только в крайних случаях. Целесообразнее всего потрать время и деньги на приобретение качественных припоя и флюса и не переживать за качество формируемого с их помощью соединения.

Оценка статьи:

Загрузка…

Поделиться с друзьями:

Способы пайки алюминия своими руками (припои и флюсы)

Алюминий – довольно специфический материал, требующий специальных методов обработки. Если возникла необходимость соединить между собой детали из этого металла, использование технологий, хорошо зарекомендовавших себя при работе с медью или латунью неоправданно. И всё же, паять алюминий можно! Главное, правильно выбрать материалы и инструменты.

Точная информация

Сначала следует, если есть такая возможность, точно определиться, из какого сплава изготовлены соединяемые детали. Ведь в чистом виде алюминий используется в электронике и технике крайне редко. От того, с какими химическими элементами и в каком количестве он смешан, будет зависеть многое.

• Критическая температура плавления. Некоторые добавки существенно увеличивают этот предел, который для чистого металла составляет 658 – 660 градусов Цельсия.
• Механические свойства. В зависимости от своего состава, некоторые сплавы становятся более пластичными, иные демонстрируют возросшую прочность.
• Взаимодействие с другими химическими элементами.

Заранее зная, с каким материалом предстоит работать, мастер сильно упрощает свою задачу.

Зачем нужен флюс

Основным препятствием при пайке алюминия является его оксидная плёнка. Утверждение о том, что её можно удалить механическим путём, несостоятельно, поскольку новая плёнка появляется практически мгновенно. Именно поэтому выполнение работы без использования активных флюсов, за редким исключением, невозможно. Задача этих флюсов – разрушение барьера Al2O3, чтобы металл мог беспрепятственно соединиться с материалами, входящими в состав припоя.

При желании можно изготовить флюс для пайки алюминия своими руками. Но дело это – довольно сложное, а потому проще приобрести уже готовый состав. Тем более что промышленность выпускает их в достаточном количестве. Среди флюсов встречаются и широко распространённые, и узкоспециализированные. В аннотации к ним добросовестные производители указывают назначение и особенности предлагаемого товара. Среди наиболее часто встречающихся можно перечислить:

• Ф-64. Он способен разрушать прочную оксидную плёнку значительной толщины, а потому хорошо подходит для пайки даже деталей большой массы. При этом он подходит для работы не только с алюминием, но и с оцинкованным железом, медью, бериллиевой бронзой и т. п.
• Ф-34А. Такой состав успешно используется с тугоплавкими припоями, содержащими значительное количество химических добавок.
• Ф-61. Его можно рекомендовать для низкотемпературной пайки или лужения изделий из алюминиевых сплавов.
• Castolin Alutin 51 L.Этот состав лучше всего оправдывает себя при использовании припоев того же производителя.

Окончательный выбор марки флюса зависит от многих факторов. Прежде чем принимать решение о непригодности состава, стоит убедиться в том, что соблюдены все важные технологические требования.

Выбор припоя

После того как оксидная плёнка разрушена, вступает в дело припой. Как и в случае с флюсом, его составу следует уделить самое тщательное внимание. Работающие при разной температуре, эти материалы должны выполнять основную задачу – соединяться с обрабатываемыми металлами. Применение низкотемпературных составов себя не оправдывает, поскольку они могут разрушаться при нагреве в процессе эксплуатации. Наибольшее распространение получили смеси со средней и высокой температурой плавления. Но окончательный выбор будет зависеть от многих факторов.

Неплохо зарекомендовали отечественные припои ЦОП-40, содержащий олово и цинк в процентном соотношении 60 на 40, и 34А, применение которого оправданно при использовании газопламенного нагрева. Тем не менее, при определённых условиях, конкуренцию им вполне способны составить припои Германиевый-1 и Германиевый-2, В-62, П550А, П575А и другие. Многие из них изготавливаются в смеси с флюсами, что упрощает их использование. Но существуют и безфлюсовые припои, такие как содержащий алюминий и цинк <HTS-2000.

Следует знать, что содержащие большое количество кремния составы после своего застывания существенно отличаются по цвету от самого алюминия. Там, где цветовое несовпадение недопустимо, их применение нежелательно.

Принято считать, что чем больше цинка входит в состав припоя, тем прочнее будет получившееся соединение.

Подготовка к работе

Прежде чем приступать к пайке, зону соединения придётся тщательно очистить, удалив с металла краску, если таковая имеется, и обычные загрязнения. Полностью избавиться от оксидной плёнки не удастся, но зато можно сделать её как можно тоньше, обработав детали металлической щёткой или специальной насадкой. В отдельных случаях можно использовать абразивные круги, наждачную бумагу или простой напильник. После этого обрабатываемую поверхность придётся хорошенько обезжирить. Лучше всего для этого подойдёт чистый спирт.

Если речь идёт о пайке алюминиевых проводов или деталей электросхем, достаточно будет вооружиться паяльником. Но с увеличением массы деталей этого будет уже недостаточно. Обладающий высокой теплопроводностью металл будет быстро остывать, не позволяя создать качественное соединение. Улучшить ситуацию позволит постоянный нагрев зоны, где производиться пайка. Для этого можно использовать газовую горелку или даже паяльную лампу. Тут важно соблюсти два важных условия.

• Пламя горелки и паяльной лампы должно быть тщательно отрегулировано. В противном случае образующиеся частицы копоти загрязнят металл и не позволять выполнить работу качественно.
• Коридор между критическим значением плавления алюминия и температурой плавления припоя узок. Тем не менее, его придётся выдерживать. Это умение приходит с опытом. До того как начинать работать с ответственными деталями, стоит потренироваться на чём-нибудь попроще.

Прежде, чем приступать к тренировкам, а тем более работе, рекомендуется посмотреть, как выполняется пайка алюминия на видео.

Пайка

Когда пламя горелки хорошо отрегулировано, а детали прогреты до оптимальной температуры, можно приступать к следующему этапу работ – собственно пайке.

• Прежде всего, следует нанести на поверхность деталей флюс. Проще всего это сделать кисточкой. Многие производители включают её в конструкцию флаконов с составом. Если нет, придётся приобрести её отдельно. Поскольку флюсы обладают высокой химической активностью, необходимо следить, чтобы они не попадали на посторонние предметы, а тем более на кожу, глаза или слизистую оболочку.
• Вооружившись паяльником, распределить по месту соединения припой. Хороший результат дают паяльники, жало которых имеет специальные зазубрины, разрушающие оксидную плёнку непосредственно в момент нанесения припоя. Однако использование подобного инструмента требует дополнительных навыков.
• Когда работа закончена и детали остыли, следует самым тщательным образом удалить остатки флюса. В противном случае они будут способствовать возникновению очага коррозии. Рекомендуется последовательная промывка изделия в воде различной температуры, затем – обработка слабым раствором каустической соды и снова промывка в воде.

Только когда все эти условия соблюдены, изделие готово к эксплуатации.

Подход к технологии выполнения работ может быть различен. Как правило, это связано с размерами соединяемых деталей. Если они относительно малы, то вполне может быть произведена пайка алюминия паяльником. Но когда размеры возрастают, более оправданной становится пайка алюминия газовой горелкой, разогревающей достаточное по размеру металлическое жало. Здесь уж, как говорится, дело техники.

Область применения

В различных источниках встречаются утверждения, что пайка алюминия получила широкое распространение в самых разных областях техники и производства. Особенно рекомендуют её при выполнении ремонта повреждённых автомобильных деталей, таких как лопнувшие блоки цилиндров и головки блоков, пробитые поддоны картеров или потёкшие радиаторы. Спору нет, изготовленные из лёгкого металла, эти элементы действительно можно восстановить с помощью пайки. Но насколько её применение оправдано?

Предел прочности

Детали, подверженные высоким механическим или температурным нагрузкам, не прослужат долго, как бы хорошо они ни были они спаяны. Ведь прочностные характеристики припоев всё же ниже, чем у алюминия и его сплавов. Следует понимать, что качественное сварное соединение всё же предпочтительнее. Использовать технологию пайки имеет смысл в тех случаях, когда сварочное оборудование по каким-то причинам недоступно или хуже подходит для выполнения задачи. Как вариант – для пайки автомобильных радиаторов и алюминиевых трубок.

Нежелательный контакт

С большой осторожностью следует подходить к пайке или лужению ёмкостей, вступающих в контакт с пищевыми продуктами. Ведь в состав припоев и флюсов могут входить откровенно ядовитые химические добавки, избавиться от которых не помогут дополнительные промывки и обработка. Решить проблему удастся, если подходить к выбору материалов с особой тщательностью.

Подходящий выбор

По-настоящему высокую эффективность технология демонстрирует при изготовлении электрических и электронных приборов. Доля деталей из алюминия в их конструкции велика, а использование электросварки часто недопустимо. Ведь размер изделий бывает крайне мал, а скачки напряжения способны вывести из строя чувствительные электронные компоненты.

Одно из основных достоинств пайки алюминием – отсутствие в необходимости приобретения сложного и дорогостоящего оборудования. Благодаря этой особенности пайка алюминия в домашних условиях становится хорошей альтернативой технологически более сложным способам создания соединительных швов. Но окончательно определиться с выбором удастся, лишь чётко очертив круг задач и взвесив все за и против.

Поделись с друзьями

0

0

0

0

Как паять алюминий оловом своими руками

Чем паять алюминий в домашних условиях

Пайка соединений проводов с припоем считается самым надежным методом соединения проводов и жил кабелей. Хорошо, если нужно паять только медные провода, которые легко облуживаются припоем. Не зря в электронике все вывода элементов медные, луженые.

Пайка алюминия в домашних условиях

 

После того как цельные провода и многожильные жилы кабелей облудят, их довольно легко соединять пайкой. А как паять алюминий оловом, если припой отторгается окисью алюминия. Как известно алюминий покрыт тонким слоем окиси, которая мгновенно образуется на алюминии при контакте с кислородом. Чтобы припой хорошо держался на алюминиевом проводе нужно снять окись алюминия, а затем лудить.

Для этой цели в качестве флюса существуют: паяльная кислота, специальные флюсы для алюминия, смесь канифоли с ацетоном. Все эти плюсы разрушают или затрудняют образование пленки окиси на алюминии. После применения данного типа флюса процесс лужение алюминия упрощается.

Необходимые инструменты для пайки алюминия оловом являются: электрический паяльник, острый нож, плоскогубцы для скрутки проводов, мелкий напильник для подготовки жала паяльника. Из материалов потребуется: припой ПОС 61 или ПОС 50, флюс для пайки алюминия Ф-64 или аналогичный, губка.

Пайка алюминия оловом и флюсом Ф 64

Флюс Ф 64 предназначен для пайки алюминия. Методика пайки не сложна. В первую очередь нужно снять изоляцию с проводов на 5 см. Изоляция снимается острым ножом под углом к проводу, чтобы не надрезать его. Надрезанный алюминий легко обламывается.

Инструменты и материалы для пайки алюминиевого провода

 

Далее нужно хорошо зачистить провод мелкой наждачной бумагой или острым ножом. Зачистив провод, его смачивают кисточкой с плюсом и острым ножом продолжают зачищать провод, но уже под флюсом. Таким образом снимают пленку окиси алюминиевого провода, не давая вновь окисляться на воздухе. Далее разогретым паяльником с припоем начинают лужение провода с его конца.

Если начать облуживать провод около изоляции, тогда можно ее подпалить. В этом случае потеряются изоляционные свойства провода. Провод облуживают  паяльником, движениями вперед-назад, одновременно снимается окисная пленка с алюминия. Облудить провод ровно сразу не получится. Поэтому на не облуженные участки провода снова наносят флюс  и горячим паяльником с припоем и движениями вперед-назад снимают участки оставшейся окисной пленки и обслуживают.

Таким образом покрывают припоем алюминиевый провод полностью. После лужения алюминиевый провод окунают в раствор соды (5 ст. л. на 200 гр. воды) и зубной щеткой смывают остатки флюса. В состав флюса входят активные кислоты, которые не только разъедают пленку, но и сам провод. Поэтому остатки флюса нужно смыть. Смыть его полностью не получится, так как он частично остаётся под припоем и въедается в провод.

Но хоть частично его нужно смывать. Медный провод не обслуживают флюсом Ф 64, лучше использовать раствор канифоли и спирта (50% на 50%). Кисточкой наносят жидкую канифоль на медный провод (предварительно зачистив его) и горячим паяльником обслуживают провод, начиная с конца. Жало паяльника должно быть ровным и чистым. Раковины на конце жала паяльника убирают мелким напильником.

А остатки сгоревшего припоя (шлака) вытирают губкой или тряпкой. Как только алюминиевый и медный провода облуженны, их скручивают пассатижами, кисточкой наносят жидкую канифоль и спаивают соединение, начиная также с конца. Если соединить алюминий без лужения припоем, то это соединение может нарушиться со временем. Соединение алюминия с медью представляет собой гальваническую пару, и при прохождении через него тока нагревает и разрушает соединение.

Таблица температурных режимов марок припоя

В результате место скрутки сильно нагревается и обугливается, что повышает пожароопасность. Оловянный припой нейтрален к алюминию, поэтому алюминиевые провода перед соединением с медью нужно лудить. Для пайки алюминиевых проводов хорошо подходят припой ПОС 61 и ПОС 50 с низкой температурой плавления 190 – 210С.

Пайка алюминия с медью оловом и канифолью

Пайка электрических проводов с помощью паяльной кислоты запрещена в ПУЭ. Это связано с тем, что эта кислота полностью не сгорает при пайке. В результате место соединения проводов со временем разъедается кислотой, образуются окиси, которые нагреваются при прохождении тока и могут вызвать возгорание изоляции. К таким кислотно содержащим флюсам относятся специальные флюсы для пайки алюминия, в том числе и Ф 64.

Так как же паять алюминий с медью, чтобы соединение было качественным и долговечным. По сложности метод лужения алюминия оловом и канифолью даже легче, чем лужение алюминия флюсом Ф 64. Но качество и надежность при лужении в канифоли будет высоким. При лужении алюминия в канифоли нужно сделать или подобрать низкую ванночку для жидкой канифоли (канифоль 60% и спирт 40%).

Флюсы для пайки алюминия

Заполняют ванночку жидкой канифолью так, чтобы провод утопал в ней с изоляцией на 5-10 мм. Очищенный от изоляции провод кладут в канифоль и острым ножом (удобно скальпелем) снимают плёнку окиси с алюминиевого провода, не вынимая его из ванночки. То есть под канифолью защищают провод по всей его длине со всех сторон. Под канифолью пленка на очищенных местах алюминиевого провода не образуется, так как нет соприкосновении с кислородом.

Теперь берут разогретой паяльник с припоем мощностью не менее 60 Вт и опустив его на оголенный и очищенный от окиси провод, у самой поверхности канифоли, понемногу прокручивают и вытаскивают уже облуженные участки провода. Суть метода заключается в том, чтобы провод облуживался у самой поверхности жидкой канифоли. Чтобы зачищенные участки провода от окиси не могли соприкасаться с воздухом.

Паяльник может быть временами погружен на 2-3 мм в канифоль. Немного облудив провод поднимите паяльник, чтобы он вновь нагрелся. Да в начале, будет много дыма, поэтому лучше учиться паять на улице или в помещении с хорошей вентиляцией. После нескольких попыток у вас выработается своя техника лужения и появится небольшой опыт.

Вы определитесь с положением паяльника, скорость лужения провода увеличится, то есть появится навык, и уменьшится количество дыма. Зато провод будет облужен идеально. Далее, как обычно, скручивают провода и так же паяют их небольшим количеством припоя.

Остатки канифоли на пропаянной скрутке проводов смывают кисточкой со спиртом. Недостаток такого метода – это невозможность пайки в труднодоступных местах. Для таких случаев, лучше использовать другие методы безопасных соединений алюминия с медью.

составы, рекомендации по применению, характеристики

Обычно изделия из алюминия с помощью пайки производят в промышленных цехах. В домашних условиях такую процедуру выполнить достаточно сложно, так как на поверхности алюминиевых деталей, после их зачистки, сразу появляется повышенной прочности оксидная пленка. Для ее разрушения требуется механическая обработка и применение специального припоя.

Составы припоев для пайки алюминия

В состав большинства припоев для пайки входят химические элементы, которые с алюминием почти не растворяются. Поэтому для соединения алюминиевых деталей выбор рекомендуется остановить на тугоплавких припоях на основе алюминия и легкоплавких, созданных на основе кадмия, олова или цинка.

Более удобны в использовании легкоплавкие составы, с помощью которых процесс пайки можно проводить при низких температурах, тем самым избежав больших изменений свойств алюминия.

Существенным минусом применения соединений из олова и кадмия является их нестойкость к коррозиям, что приводит к скорым разрушениям материала.

Наиболее надежны тугоплавкие сплавы, имеющие в своей основе алюминий. В их состав может входить:

• кремний;
• цинк;
• медь.

Самым простым из них является сплав алюминия с кремнием. Наиболее надежный результат можно получить после применения состава, в который входит алюминий, медь и цинк.

Совершая плавку с применением тугоплавких припоев, жало паяльника необходимо нагреть до температуры в 350 градусов. При этом нужно использовать флюс, состоящий из смеси олеиновой кислоты и йодида лития.

Самые простые виды припоев можно приготовить в домашних условиях, если для этого есть соответствующее оборудование. Однако не составит труда купить состав для пайки алюминия в магазине. В них, как правило, представлен широкий выбор различных марок.

HTS -2000 – припой для пайки алюминия и его сплавов

Американский продукт выпускается в форме стержня и состоит из девяти сплавов. Припой HTS -2000 – это продукт последних достижений, с помощью которого пайку можно проводить без флюса. Он легко проникает через лежащие ниже поверхности примеси, через которые не могут проникнуть составы конкурентов.

При применении продукта HTS -2000 не требуется обладать какими-то специальными навыками, что означает его высокое качество. Нагреваясь, припой легко проникает через образовавшуюся на поверхности пленку оксида алюминия и создает прочные молекулярные соединения.

Из-за того, что электрохимический потенциал между алюминием и припоем невелик, коррозия материалу не страшна. Срок эксплуатации изделий с таким соединением более 10 лет.

Область применения продукта HTS -2000:

• восстановление деталей после сколов, поломки, износа;
• ремонт картеров автомобилей;
• ремонт алюминиевых днищ лодок;
• ремонт трубок кондиционеров, компрессоров, насосов;
• пайка и медных и алюминиевых элементов в различных сочетаниях;
• ремонт топливных баков из алюминия;
• восстановление и ремонт головок блока цилиндра;
• ремонт радиаторных трубок;
• восстановление резьбовых отверстий.

Кроме этого, с помощью такого припоя можно ремонтировать алюминиевые лестницы, желоба, лодки. Довольно часто его применяют при ремонте дизельных двигателей.

Важно знать, что припой HTS -2000 специалисты не рекомендуют использовать для пайки алюминия с медью. Вследствие такой процедуры возникает электрохимическая коррозия, которая быстро разрушает металл.

Материал используется с кислородно-ацетиленовой или пропановой горелкой. Он является самым сильным, быстрым и в то же время простым припоем для пайки среди других аналогичных сплавов.

Castolin AluFlam 190 – припой из Франции

Продукт применяется в качестве присадочного прутка для ремонта алюминиевых деталей и высокотемпературной пайки.

Технические характеристики припоя Castolin AluFlam 190:

1. Обладает высокой прочностью и исключительной капиллярной текучестью.
2. Характеризуется отличной электропроводностью.
3. По цвету соответствует многим сплавам из алюминия.

Продукт Castolin AluFlam 190 рекомендуется для высокопрочного соединения:

• алюминиевых сплавов с кремнием;
• кованого алюминия;
• листов;
• трубопроводов.

Его нельзя использовать для алюминиевых сплавов, в которых присутствует более 1,5% магния, и для деталей, которые требуют последующего анодирования.

Из-за своей способности формировать вязкий и прочный шов, припой Castolin AluFlam 190 может применяться в самых различных областях. Его можно использовать для ремонта оконных рам и мебели, в транспортной промышленности, для ремонта холодильного оборудования, газовых магистралей, решеток, кондиционеров и многого другого.

С продуктом Castolin AluFlam 190 специалисты рекомендуют использовать флюс Castolin 190 Flux .

Припой для пайки алюминия 34А

Продукт выпускается отечественным производителем в виде порошка, проволоки или прутков. В его состав входит около 66% алюминия, примерно 28% меди и не более 6% кремния. При применении материала 34А во время работ по пайке рекомендуется применение флюса Ф34А.Температура плавления сплава 525 градусов, в то время как процесс пайки должен производиться при температуре в 530-550 градусов.

Состав припоя позволяет применять его для пайки чистого алюминия и его сплавов, алюминия с медью и ее сплавами. Продукт 34А нашел применение во многих сферах традиционной и современной промышленности.

Сплав подходит для пайки с использованием ацетил-кислородных, пропан-бутановых и пропановых газовых горелок. Его не рекомендуется использовать для работ со сплавами Д1 и Д16, а также с составами, содержащими более 3% магния.

Срок годности продукта неограничен.

Производители специально разрабатывают высокотехнологические припои для восстановления и ремонта алюминиевых деталей, чтобы во время процесса пайки не требовалось использование дорогостоящего сварочного оборудования. С такими продуктами легко можно добиться эластичности и прочности шва, который устоит даже при высоких нагрузках на отремонтированную деталь. С правильно подобранными припоями алюминиевые изделия можно восстановить или соединить в считанные минуты.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Сварочный провод — паяем алюминий и медь обычной горелкой.

Всем привет! Обычно цветные металлы сваривают в аргоновой среде, при этом дуга обеспечивает температуру для плавления алюминиевого прутка(не менее 660 °C), а аргон препятствует попаданию кислорода в рабочую зону, чтобы избежать окисления поверхностей, иначе прочного соединения не получится. Но можно использовать низкотемпературный сплав, в который уже добавлен флюс, нейтрализующий окисление. Температура плавления данного прутка всего 360 °C, так что можно работать с обычной портативной горелкой, при этом шов получается довольно прочным. Тестирование под катом.

Характеристики.

На странице продавца только указана температура плавления 360 °C и что не нужно использовать дополнительный флюс.
Но вообще он напоминает Castolin 192FBK, у которого температура плавления на 80 градусов выше, так что приведу в пример еще и его характеристики:

Диаметр: 2,0 мм, длина: 500 мм
Мягкий припой ISO 3677: ~B-Zn98Al 381-400
Примерный состав (вес %): 2,4 Al – остальное Zn
Температура плавления ºС: 430-440
Рабочая температура ºС: 440
Прочность на разрыв (МПа): До 100 (Al)
Плотность (г/cм3): 7,0

Распаковка и внешний вид.

Белый пакет

Внутри зип-пакет с проволокой и инструкцией

Диаметр 2 мм, длина 3 метра. Немного жестче, чем алюминиевый пруток такого же диаметра.

Сделан в виде трубки, в центре которой можно разглядеть флюс. При многократном сгибании лопается вдоль.

Инструкция простая — греть поверхность и натирать припоем.

Переходим к практике.

Для начала проверил температуру плавления. При 360 ºС размягчается, но не очень текуч, а вот при 400 плавится как олово, так что температура плавления действительно ниже, чем у Castolin 192FBK.

Далее возьмем алюминиевую трубку, отпилим кусок и попробуем частично запаять

И что-то идет не так. Припой собирается в шарики и скатывается по поверхности. Я встречал множество гневных отзывов от людей, получившись подобный результат, мол проще оплавить деталь, чем запаять щель в ней.

Но нужно понимать, что флюс хоть и защищает от окисления, но не снимает многолетнюю оксидную пленку, так что обязательно необходимо зачистить поверхность, после чего процесс идет как по маслу

Из-за флюса поверхность мутнеет.

Немного потер щеткой. Довольно неплохо, при желании можно снять лишнее.

Деталь хорошо прогрелась, та что припой протек и с внутренней стороны стыка.

Тестируем. При нормальной сварке разрыв не должен происходить по шву, так и получилось

Крупнее справа

И слева. Тут видно, что трубка начала рваться над швом.

Помимо алюминия можно паять и медь. У нее теплопроводность выше, так что процесс идет гораздо быстрее.

Вид немного портит мутная пленка, но она легко убирается

Снизу так же хорошо протекло

Но соединение получается не такое прочное, как при работе с алюминием. Не без труда, но трубку удалось оторвать, при чем можно разглядеть, что сорвало верхний слой, как будто припой въелся на десятую миллиметра. Даже подумал, что трубка с медным напылением, но потер поверхность щеткой и она снова приобрела медный блеск.

Итоги.

Заказал данный лот просто из интереса, но опыт получился занятным.

Температура плавления практически вдвое ниже температуры плавления алюминия, так что для работы хватит температуры обычной газовой горелки и риск оплавить деталь сводится к минимуму.
Шов получается довольно прочным, так что это неплохая альтернатива аргоновой сварке, особенно если нет других вариантов, а результат нужен вот прям сейчас.
Так же припой хорошо обволакивает поверхность, что позволяет легко устранять порывы трубок из цветных металлов и радиаторов в автомобилях, холодильном оборудовании. Правда у меня нет возможности проверить это под большим давлением, но 8 Атмосфер медная трубка из обзора выдержала. Запаивал торец и пропиленную щель сбоку.
При желании можно использовать его для надежной спайки толстых медных или алюминиевых проводников.
Но с крупными деталями может быть проблема. Во время прогрева места спайки, тепло будет отводиться на остальную часть корпуса, что заметно замедляет процесс и можно перегреть узлы, которые не должны перегреваться — втулки, сальники, прокладки.

Так же стоит упомянуть, что есть лоты с более низкой стоимостью, но в интернетах пишут, что «это обман и лучше данного образца в мире нет». Тем не менее я заказал еще пару в другом месте за $5, но что-то они не трекаются, может не получу их, но если доедут, сделаю небольшое сравнение — возможно и не стоит переплачивать.

Я не сварщик, так что извиняюсь если кого-то заденет моя терминология, старался объяснять «на пальцах» и просто хотел поделиться, вдруг кто-то как и я до некоторого времени не знал о существовании такого припоя )

Как всегда, приветствуется конструктивная критика в комментариях. Всем добра =)

Припой для пайки алюминия цена в Красноярске

Чаще всего пайка алюминия бывает необходима в промышленных областях для соединения различных деталей. Правильно проделать это самостоятельно в бытовых условиях достаточно сложно. Причиной возможных проблем являются свойства самого алюминия.

Не каждый стандартный припой для стали может справиться с пайкой деталей из алюминия и его сплавов. В процессе подготовки на зачищенных поверхностях возникает тонкий слой оксида алюминия, препятствующий созданию прочного и качественного соединения. Поэтому рекомендуется использовать специальный припой для пайки алюминия.

Каким припоем паять алюминий

Детали из алюминия отличаются прочностью, стойкостью к коррозии и малым весом. Благодаря этим свойствам данный металл нашел применение во всех отраслях промышленности.

Стоит отметить, что при соединении деталей при помощи пайки важно не допустить перегрева поверхностей. 

Существует два типа припоев для алюминия:

• Тугоплавкие – основным компонентом служит алюминий, поэтому припой легко соединяется с основной деталью;
• Легкоплавкие – в основе лежат металлы с температурой плавления ниже, чем у алюминия (кадмий, олово, цинк), припой плавится раньше и алюминий не успевает перегреться.

Где купить

Наша компания предлагает приобрести припой для пайки алюминия разных видов. К каждому товару в обязательном порядке прилагается сертификат качества. Итоговая цена зависит от объема заказа и адреса доставки. Скидки предоставляются постоянным клиентам и оптовым закупщикам.

Заявку на покупку товара можно оформить по телефону. Контактные данные указаны на сайте.

Пайка алюминия с медью своими руками в домашних условиях

Пайка алюминия всегда являлась достаточно сложным технологическим процессом, так как температура его плавления считается относительно низкой, а свойства соединения находятся на не самом высоком уровне. Пайка алюминия с медью становится еще более сложным и проблематичным процессом, так как медь туго плавится, хотя и нормально поддается пайке. Несмотря на сложность процесса, в нем периодически возникает потребность в различных производственных сферах и даже в домашней обстановке. В нормальных условиях, без каких-либо дополнительных средств и со стандартными материалами, получить качественное соединение и не повредить при этом металл заготовки будет практически невозможно.

Пайка алюминия с медью своими руками

Пайка меди с алюминием требует особого подхода, так как тут даже стандартный припой для пайки алюминия окажется неэффективным. Стоит сразу отметить, что у алюминия именно с медью получается большая конфликтность, так как со сталью процесс спаивания лучше. Этим пользуются многие мастера при создании сложных соединений. Необходимость в такой пайке возникает как при соединении труб или других крупных деталей, так и при контактах проводов, что с технической стороны происходит легче, проще и быстрее, так как нет больших нагрузок на конечное изделие.

Пайка алюминия с медью своими руками в домашних условиях

Преимущества

• Позволяет сделать сложное соединение, которое требует технология эксплуатации;
• Существует несколько различных способов, как произвести процесс, которые заметно отличаются друг от друга;
• Дает мастеру большой опыт и возможность работы с любыми видами металла.

Недостатки

• Высокий процент брака после завершения процесса;
• Пайка алюминий-медь требует большого количества различных дополнительных материалов, многие из которых являются узкоспециализированными, без которых невозможно получить качественное соединение;
• Иногда необходимо подбирать стальные муфты того же диаметра, что и свариваемые трубы;
• Процесс пайки оказывается весьма дорогостоящим благодаря использованию флюсов, специальных припоев и других дополнительных средств;
• Многие из дополнительных расходных материалов находятся в трудном доступе, так как не относятся к распространенным и часто употребляемым;
• Далеко не каждый метод пайки из существующих оказывается подходящим для конкретного случая;
• Справиться с работой может только мастер с большим опытом и в домашних условиях это трудноосуществимый процесс.

Трудности пайки

Основная трудность пайки заключается в том, что металлические изделия из этих материалов не могут нормально соединиться, так как даже при схватывании припоя шов может треснуть даже при относительно небольшом механическом воздействии. Положение усложняется оксидной пленкой алюминия, которая обволакивает материал припоя, мешая нормальному соединению, а также не плавится от температурного воздействия. С этим может помочь в борьбе хорошая очистка и обработка растворителем с последующим нанесением специализированного флюса.

Пайка алюминия с медью

Работа с медью также получается не простой в данном случае. Ведь даже припой для пайки медных труб оказывается не совсем подходящим для такого процесса. Он является тугоплавким, что и требуется для такого металла. В то же время алюминий может иметь более низкую температуру плавления, что приведет к его прогоранию прежде, чем расплавится сам припой. Таким образом, пайка алюминия с медью твердым припоем оказывается достаточно проблематичной. Припой для плавки алюминия может не подойти для меди, так как оказывается слишком легкоплавким, но это уже более подходящий вариант, так как многие мастера, особенно при работе в домашних условиях, используют серебряные припои.

Возможные способы пайки алюминия с медью

Пайка алюминия с медью в домашних условиях и на производстве может проводиться следующими способами:

• Пайка с помощью муфты. В данном случае между металлами вставляется стальная часть, так что и медь и алюминий припаиваются с различных сторон стали более удобными способами, что помогает получить надежное соединение, так как со сталью и другими сплавами они взаимодействуют намного лучше, чем между собой.
• При использовании специальных припоев. Современные разработки, к примеру, как присадочный материал марки Castolin и специально разработанные флюсы к нему, помогают решать многие сложные вопросы. Большим недостатком такого способа является высокая стоимость расходных материалов и слабая распространенность.

Припой для сварки алюминия с медью

 

• Поверхностная пайка. В данном случае из алюминия делают раструб, чтобы в него могла войти медная трубка. Края этого раструба запаивают легкоплавкими припоями, захватывая большую часть поверхности медной трубы, чтобы увеличит площадь соединения.

Материалы и инструмент

Вне зависимости от того, необходима вам пайка алюминия с медью провода, трубы или листов, для этого понадобятся:

• Горелка (газовая или бензиновая) или паяльник, в зависимости от условий, в которых это все проводится;
• Припой, который будет подходить для выбранного способа, так как для пайки через стальную муфту требуются расходные материалы, которые будут рассчитаны на пайку со сталью;
• Флюс, подобранный под припой, чтобы улучшить взаимодействие с разными металлами;
• Стальная, или из какого-либо другого сплава, муфта, если выбран именно этот метод;
• Инструменты для фиксации заготовок и разделки раструба.

Пошаговая инструкция

1. Осуществляется полная подготовка всех металлических изделий, которые будут принимать участие в пайке. Это включает разделку кромок, подготовку раструба, механическая обработка щеткой и растворителями, чтобы снять все имеющиеся налеты и образовавшиеся пленки.
2. Затем детали надежно фиксируются, чтобы во время процесса не было ни какого движения и смещения.
3. На следующем этапе следует обработать концы деталей флюсом.
4. Далее уже можно приступать к непосредственному спаиванию. Если выбран метод через муфту, то сначала она припаивается к одной заготовке, к примеру, медной трубе. Потом нужно выделить время на остывание и проверку качества, чтобы не было трещин и щелей. Только после этого следует приступать к соединению со второй частью, которое осуществляется точно также, но с помощью других расходных материалов.
5. После окончания процедур дать шву остыть и проверить полностью готовое изделие на отсутствие брака, прежде чем пускать его в эксплуатацию.

«Важно!

При выборе расходных материалов нужно обращать внимание на прочность получаемого соединения, что особенно важно при работе с трубами, которые эксплуатируются под давлением.»

Таблица режимов

Вид припоя	Режим пайки	Максимальная прочность сплавов, кгс/мм2
		АМц	АМг6	Д20
П-300-А	440° С, 20 минут	11	22	–
П-425-А		12	20,8	20,8
34А	550° С, 20 минут	9-10	–	28,8
В-62	510° С, 15 минут	12	–	23,8

Техника безопасности

Работа должна проводиться только в хорошо проветриваемых помещениях, так как испарения флюсов и припоев могут оказаться вредными для человека. При использовании газовой горелки она должна быть максимально удалена от источника огня. На рабочем месте не должны присутствовать лишние предметы, а также легковоспламеняющиеся вещи.

Пайка алюминия

: основы — Weld Guru

Алюминий и алюминиевые сплавы на его основе можно паять методами, аналогичными тем, которые используются для других металлов.

Абразивная пайка и реакционная пайка чаще используются с алюминием, чем с другими металлами. Однако для алюминия требуются специальные флюсы. Флюсы канифоли неудовлетворительны.

Не используйте припой, если припой контактирует с уровнем нагрева, превышающим температуру плавления припоя.

На фото: алюминиевая ложа с фрезерованным пазом 0,2 дюйма. Очищение поверхности металлической щеткой из нержавеющей стали. Далее вставлен алюминий 1/8 ″. Используемые алюминиевые сварочные стержни Alumiweld требуют нагрева основных материалов примерно до 760 ° F. Как только основной материал станет достаточно горячим, паяльный стержень плавится и течет в соединение.

Пайка алюминиевых сплавов

Наиболее легко паяемые алюминиевые сплавы содержат не более 1% магния или 5% кремния.

Сплавы, содержащие большее количество этих компонентов, имеют плохие характеристики смачивания флюсом. Сплавы с высоким содержанием меди и цинка имеют плохие характеристики пайки из-за быстрого проникновения припоя и потери свойств основного металла.

Ребра ракеты модели

припаяны к трубе

Совместное проектирование

Конструкции соединений, используемые для пайки алюминиевых сборок, аналогичны тем, которые используются с другими металлами. Наиболее часто используемые конструкции — это формы простых соединений внахлестку и Т-образного соединения.

Зазор в стыках зависит от конкретного метода пайки, состава основного сплава, состава припоя, конструкции стыка и состава используемого флюса. Однако, как правило, при использовании химических флюсов требуется зазор между стыками от 0,005 до 0,020 дюйма (от 0,13 до 0,51 мм). Расстояние от 0,002 до 0,010 дюйма (от 0,05 до 0,25 мм) используется, когда используется поток реакционного типа.

Стыки должны плотно прилегать, но не настолько, чтобы припой не мог попасть в зазор.

Препарат

Жир, грязь и другие инородные материалы должны быть удалены с поверхности алюминия перед пайкой.

Поверхность должна быть чистой. Хорошо подойдет щетка из нержавеющей стали или стальная мочалка. В большинстве случаев требуется только обезжиривание растворителем. Однако, если поверхность сильно окислена, может потребоваться чистка проволочной щеткой или химическая очистка.

ВНИМАНИЕ

Каустическая сода или чистящие средства с pH выше 10 не следует использовать для обработки алюминия или алюминиевых сплавов, поскольку они могут вступать в химическую реакцию.

Участок подготовлен проволочной щеткой из нержавеющей стали для удаления жира или масла.Паяльная лампа использовалась для сначала нагрева основного металла, а затем плавления алюминиевых сварочных стержней Harbor Freight Alumiweld.

Методы пайки

Припои с более высокой температурой плавления, обычно используемые для соединения алюминиевых сборок, плюс превосходная теплопроводность алюминия диктуют необходимость использования источника тепла большой мощности для доведения области соединения до надлежащей температуры пайки. Должен быть обеспечен равномерный, хорошо контролируемый обогрев.

Лужить алюминиевую поверхность лучше всего, покрыв материал лужицей расплавленного припоя, а затем протирая поверхность не поглощающим тепло предметом, например щеткой из стекловолокна, зубчатой ​​деревянной палкой или волокнистым блоком.Не рекомендуется использовать металлическую щетку или другие металлические предметы. Они имеют тенденцию оставлять металлические отложения, поглощать тепло и быстро замораживать припой.

Припои

Коммерческие припои для алюминия можно разделить на три основные группы в зависимости от их температур плавления:

1. Низкотемпературные припои . Температура плавления этих припоев составляет от 300 до 500ºF (от 149 до 260ºC). Припои этой группы содержат олово, свинец, цинк и / или кадмий и создают соединения с наименьшей коррозионной стойкостью.
2. Припой для промежуточных температур . Эти припои плавятся при температуре от 500 до 700 ºF (от 260 до 371ºC). Припои этой группы содержат олово или кадмий в различных комбинациях с цинком, а также небольшое количество алюминия, меди, никеля или серебра и свинца.
3. Высокотемпературные припои . Эти припои плавятся при температуре от 700 до 800ºF (от 371 до 427ºC). Эти припои на основе цинка содержат от 3 до 10 процентов алюминия и небольшое количество других металлов, таких как медь, серебро, никель; и железо для изменения их характеристик плавления и смачивания.Припои с высоким содержанием цинка обладают наивысшей прочностью по сравнению с алюминиевыми припоями и образуют наиболее стойкие к коррозии паяные сборки.

Правила пайки алюминия

1. Перед тем, как приступить к пайке алюминия, очистите металл от жира и масел
2. Посадка стыков должна быть плотной, но с зазором для припоя
3. Не позволяйте деталям двигаться во время пайки, это приведет к плохому результату
4. Просмотрите инструкции производителя, чтобы определить необходимое количество тепла.
5. Используйте правильный флюс.

Справочные материалы по пайке алюминия

Процессы пайки

Насадки для пайки алюминия

Советы для Пайка алюминия А. Э. ГИКЛЕР И Ф. Х. ЛЕПРЕВОСТ, МЛАДШИЙ. Алюминий пайка может быть простой но имеет ряд критических областей, требующих жесткого контроля процесса. Прочный оксид алюминия делает большинство попыток паять, используя обычные средства сложно. Кроме того, следует позаботиться о выбор сплава из-за возможных последствий гальванической коррозии, потому что несхожести алюминия со многими обычными припоями.В разновидности алюминиевых сплавов, калибров и температур часто широко представлены различные результаты пайки и то, как алюминий принимает или отводит тепло При пайке необходимо тщательно изучить каждую отдельную работу. Пайка можно сделать с мягкие припои (на основе Sn, более низкие температуры) или твердые припои (На основе цинка, более высокая температура) и с соответствующими флюсами для соответствия диапазоны температур обработки. По определению, пайка — это низкотемпературный процесс соединения. Следовательно, меньше искажений алюминиевый компонент ожидается пайкой, чем пайкой, сваркой, или другие процессы соединения сплавлением.Температура пайки от 225 до 490 ° C значительно ниже температуры плавления алюминия 661 ° C, хотя 490 ° C выше точки отжига. Напряжения в алюминий от резки, вытяжки и термообработки заменяются локализованный нагрев во время пайки, и деформация может результат. Предварительный нагрев, прерывистые стыки и тщательный выбор геометрия сустава становится критической. Разные алюминиевые сплавы имеют разную паяемость: 1ххх, 2ххх, 3ххх, 4ххх и 7ххх легче паять, чем сплавы серии 6ххх.Благодаря своему магнию содержание, сплавы серии 5ххх наиболее трудны для пайки. Левый. Купоны сплава 6111,2 ¥ 4 ¥ 0,036 дюйма с 2-дюймовым перекрывать. Верхний купон имеет 0,125 дюйма отверстие по центру в области перекрытия для облегчения введения проволоки из твердого припоя Zn / 15Al. Припой течет к каждому краю, обеспечивая полное смачивание стыка. Методы или процессы в пайка алюминия предполагает механическое трение алюминия припоем, пайка в ультразвуковой ванне, термическое напыление (эти три не используют флюсы), нагрев сборки индукцией, пламенем, инфракрасным излучением, горячей пластиной, печь, паяльник, лазер и дуговая лампа (обычно все предполагают использование флюсов).Пайка алюминия требует соответствующего объем тепла на компоненте, а не на припое. Из-за высокого теплопроводность и отражательная способность алюминия, источник тепла должен быть адаптированным к работе. Использование флюса Быстрый формирование слой оксида алюминия и сложность удаления этого оксидного слоя, поэтому припой может намочить алюминий — вот причины для использования флюса. В «Нормальная» пайка меди, удаление оксида меди относительно легко с мягкими органическими и неорганические флюсы.Алюминий оксид не так легко удаляется и может потребоваться более сильный флюс, такой как органический флюсы на основе аминов (до 285 ° C), неорганические флюсы (хлорид или фторид до 400 ° C) и комплексные фторалюминатные соли (см. выше 550 ° С). Использование механического трения, ультразвука или термического спрей зависит от использования расплавленного цинка для абразивной обработки или взрыва слой оксида алюминия и позволяющий подповерхностное смачивание алюминия. Флюс не используется. Мягкие припои на основе олова / цинка обычно используются с первые два флюса, так как их температура плавления ниже 330 ° C и цинковая часть помогает предотвратить гальваническую коррозию.На основе цинка В припоях для активации используются флюсы, обеспечивающие более высокую температуру плавления. Остатки некоторых флюсов для мягкой пайки могут оставаться активными после пайку и ее необходимо удалить. Припои, обычно используемые для алюминия содержат цинк с небольшим количеством свинца, кадмия, олова, меди или алюминия. Однако любой припой, содержащий олово, может вызвать электрохимическое проблема коррозии из-за его гальванического потенциала. С ожидаемым всемирный запрет на использование свинца в припое, большинство отраслей уже переход на бессвинцовые припои.Это удаляет некоторые из более пластичных и / или доступны высокотемпературные мягкие припои. Кадмиевый припои были фактически запрещены из-за проблем со здоровьем рабочих. Верно. Крупный план подтверждает полное увлажнение. Внешний вид меняется, когда происходит реакция между флюсом и поверхностью. окисление, но остатки считаются некоррозионными. Стыки этого типа обычно прочнее, чем основной материал. Добавки Бессвинцовые и без кадмия Сплавы, которые обычно используются для пайки алюминия, включают 91Sn9Zn, 70Sn30Zn и 98Zn2Al.Другие сплавы семейства Zn / Al включают 85Zn / 15Al, 90Zn / 10Al и 97Zn / 3Al. Другие варианты 60Sn / 40Zn и 80Sn / 20Zn, которые относятся к семейству Sn / Zn. Алюминий часто есть другие добавлены элементы для повышения прочности, жесткости, коррозионной стойкости, обрабатываемость и формуемость. Некоторые добавки не вызывают проблем пайка, но магний — исключение. Магнийсодержащий алюминиевые сплавы (например, серии 5ххх и 6ххх) используются для увеличения отношение прочности к массе и для обеспечения лучшей коррозионной стойкости в некоторые приложения.Однако авторам неизвестны припои или флюс, который очень эффективен с магнийсодержащими алюминиевыми сплавами. Оксид магния очень быстро восстанавливается и не позволяет паять увлажнение должно иметь место. Титан и некоторые экзотические добавки, такие как ванадий и хром также могут вызывать проблемы. 1xxx (99% Al или выше), 2ххх (добавление меди), 3ххх (добавление марганца), 4ххх (кремний добавлен), и серии 7xxx (с добавлением цинка), как правило, паяются. 5xxx (с добавлением магния) серия, вероятно, не подлежит пайке, и 6xxx (с добавлением кремния и магния) может или не может быть припаяна в зависимости от индивидуального сплава.Сплав 6061 определенно паяемые, а серия 2xxx в листовой форме может иметь оболочку 6xxx это могло изменить его паяемость. Левый. Купоны из сплава 6111 припаяны с использованием Zn / 15Al и флюс на основе комплексных фторалюминатных солей. Для Для этого испытания использовалась одна длина припоя диаметром 0,093 дюйма. размещается на одной стороне сустава, затем протягивается к противоположной сторона с теплом. Облицовка или покрытия В некоторых ящики алюминиевые могут быть плакированы более поддающимся пайке сплавом, покрыты никелем или покрыты с цинком термическим напылением или другими методами.Тогда эта поверхность более паяется и облегчает указанную выше проблему, поскольку их легче припой, чем просто алюминий. Пайка алюминия с другими металлами (сталь, оцинкованная сталь, медь, латунь, нержавейка и др.) тоже делается, но с некоторыми трудностями, поскольку конструкция шарнира должна учитывать дифференциал тепловое расширение и многие флюсы не подходят для обоих металлов. В простая работа по нагреванию сборки в зоне стыка становится сложной поскольку алюминий очень быстро отводит тепло от стыка по сравнению ссклонность других металлов отводить тепло намного медленнее (нержавеющие на ум приходит сталь). Общее практическое правило пайки — «нагреть компонент, а не припой ». Это позволяет субстрату передавать тепло к припою и расплавьте припой, когда он дойдет до плавления температура. Флюсы могут изолировать припой от подложки и вызвать истечение реакционной способности флюса до того, как припой расплавится, или возможно, останется твердый осадок, в который припой не сможет проникнуть. чтобы смочить субстрат.Мягкие припои с сердечником могут использоваться для устранения эта проблема, поскольку флюс не выделяется, пока припой не расплавится; однако не все алюминиевые припои доступны с сердечниками из флюса. Опасностей перегрева из-за его низкая температура плавления температура, алюминий может быть отожжен или отпущен при температурах низкая до 325–350 ° C за относительно короткое время. Это говорит о том, что любой процесс присоединения к этим температурам более чем на короткое время интервал может начать изменять свойства основных металлов присоединился.Перегрев может привести к снятию напряжения, провисанию или деформации. панели, изменение твердости, состояния, состояния поверхности, повторное легирование основной металл в непосредственной близости от стыка, горячих трещин или даже ужасный крах. Левый. Крупный план подтверждает хорошее филе с обеих сторон. Твердые припои на основе цинка могут не такие красивые, как мягкий припой, но они не подвержены гальваническая коррозия при пайке алюминия, а также сплавов на основе Sn. Обычно говорящий, мягкий припои не представляют большой опасности для основных материалов от нагрева, при условии, что детали не выдерживаются при температурах пайки в течение длительный период времени.Однако в некоторых случаях воздействие алюминия к расплавленному сплаву цинка даже в течение короткого периода времени может привести к повторное легирование основного металла в зоне термического влияния (ЗТВ). Этот может изменить свои свойства и вызвать появление тепловых трещин, которые исходят за пределы ЗТВ. Один финал совет: Работа в лаборатория может помочь в выборе процесса, сплава и флюса. Макет может быть полезно для определения типа, местоположения и объема тепла требуется для достижения желаемого результата.Как и в других процессах, предварительный нагрев или гибридный нагрев могут быть полезны и могут изменить исходный выбор процесса. Время восстановления и задержка перед обращением могут отличаться существенно от лаборатории до производственного цеха. Алюминий пайка не сложна, но и не прощает ошибок. Контроль процесс плотно. Работы Консультации Металлов Справочник, 10-е Ред., Т. 2. 1990. Свойства деформируемого алюминия и алюминиевых сплавов. Парк материалов, Огайо: ASM International, стр. 102–103. ASM Письменный стол Редакции онлайн — Настольное издание справочника по металлам. Пайка и пайка. Проверено августа 1, 2002 г., с http://www.asminternational.org/asm/servlet/Navigate. Парк материалов, Огайо: ASM International. Фентон, Э. А. 1963. Руководство по пайке. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Американское сварочное общество. п. 9. Rivard, Джон Д., Сабау, Адриан С. и Шварц М. М. 1987. Пайка. Парк Металлов, Огайо: ASM Международный. A. E. Gickler и F.ЧАС. ЛеПревост младший, , работает в Johnson Manufacturing Company, Princeton, Айова.

Как паять алюминий — Обсуждение ювелирных изделий

  Как алюминий поступает в продаже? Работает нормально? Уилл Сильвер
Припой работать?
  

Лаура,

Алюминий — это металл, сильно отличающийся от серебра. Одно из ключевых отличий
заключается в том, что он имеет чрезвычайно высокое сродство к кислороду. Любая открытая поверхность алюминия
образует мгновенный непроницаемый оксидный слой, который затем предотвращает попадание кислорода
на поверхность, и именно поэтому металл
сохраняет свою металлическую природу.Но этот оксидный слой препятствует нормальной пайке
. Серебряные или золотые припои вообще не подойдут. Фактически,
многие из них плавятся при более высокой температуре, чем сам алюминий, что не принесет вам особой пользы от
.

, однако, есть припои, предназначенные для алюминия. Обычно это
комбинация довольно твердого припоя и специально сформулированного флюса
. При использовании вы «протираете» припой на стыке
, который механически помогает флюсу вытеснить этот очень прочный оксидный слой
, чтобы припой прилип.Припои гораздо больше похожи на припои на основе олова
, которые ювелиры называют «мягкими» или «свинцовыми» припоями. Но они
работают. Тем не менее, эти вещи обычно предназначены для ремонта перил крыльца
, а не для изготовления ювелирных изделий. Если вы думаете, что
аккуратно поместите маленькие пайетки из алюминиевого припоя вокруг алюминиевой рамки
, пока вы припаиваете ее к алюминиевому кольцу, вам не повезло. Вы, вероятно, не добьетесь того, чтобы это работало … Обратите внимание, что
обычно, эти припои предназначены для соединения алюминия с алюминием.
Не алюминий по отношению к другим металлам.

Алюминий обычно крепится с использованием так называемого «холодного склеивания»
методов, таких как ривиты, винты, механически сформированные соединения и т.п. Одним из способов плавления металлов является сварка плавлением
, для которой требуется специальный аппарат. Обычно это используется для
вещей, таких как серьги или аналогичные детали, прикрепляемые к алюминию
. Они сделаны специально для этого использования, с крошечным «наконечником» металла
, выступающим вниз из области, предназначенной для приклеивания к алюминию
.Машина помещает электрический заряд между находкой
и деталью, к которой нужно прикрепить, и хлопает их вместе. Когда это маленькое перо
только касается другого куска металла, оно вызывает искру.
Искра обращается с этим маленьким наконечником, как с предохранителем, перегорая его. По сути,
делает то же самое, что и отвертка, которой вы случайно
случайно коснулись провода под напряжением. Помните? испарил половину наконечника
отвертки, когда он образовал дугу? Будет, это контролируется, но
маленьких «перьев» металла испаряются, когда две большие поверхности
соединяются вместе.Это создает очень горячую плазму на мгновение
между металлами, которая не только вытесняет весь атмосферный газ,
включая кислород, но также расплавляет поверхности достаточно, чтобы они могли смешивать
и связываться при контакте друг с другом.

Сварка плавлением, как я уже отмечал, обычно используется для установки штифтов сережек и
других деталей. но его можно использовать как более универсальную технику склеивания
, если учесть, что хорошо скрепленный штырь серьги
также можно рассматривать как заклепку, готовую для вставки через отверстие в другом металлическом куске
и зачищенной поверх … идеи?

Машины, начиная с маленьких «игристых» сварочных аппаратов, проданных за
около 400 баксов…

И если у вас есть доступ к обычному оборудованию для электродуговой сварки,
есть также методы сварки, предназначенные для алюминия.Обычно они
требуют какой-то газовой защиты зоны сварки, например, при сварке TIG
или MIG. Опять же, обычно это не ювелирная шкала, но кто знает
…

Надеюсь, это поможет.

Питер Роу

Типы припоя

— Руководство по покупке Thomas

Припой — это материал, который используется для соединения или плавления предметов вместе, таких как труба с фитингом или электрический провод с клеммой или разъемом. В концепции пайки используется металлический сплав, температура плавления которого ниже, чем у соединяемых объектов.Для пайки тепло подается с помощью горелки или других средств, например, к стыку между медной трубой и коленом трубы, и после достаточного нагрева припой может быть помещен в стык, и он расплавится и потечет, чтобы герметизировать соединение и обеспечить прочная связь между медной трубой и коленом трубы.

Пайка отличается от других подходов к соединению металлов, таких как пайка или сварка, как по температуре, используемой для создания соединения, так и по конечной прочности соединения. Общепринятое определение пайки, данное Американским сварочным обществом, заключается в том, что пайка происходит при температурах ниже 840 ^o F (450 ^o C).Процессы склеивания при более высоких температурах создают более прочные связи, которые не подвержены ползучести, вызванной напряжением.

Основные области применения припоя — в сантехнической промышленности, где припой для сантехников используется для обеспечения герметичных соединений в трубах, и в электронной промышленности, где электрический припой используется для соединения компонентов схем с печатными платами (PCB), проводки жгуты и соединители, например.

Часто используются три основных типа припоя, а именно:

• Кислотный припой сердечника
• Канифоль для припоя сердечника
• Припой с твердым сердечником

Припои также доступны в различных форм-факторах, и припои существуют для конкретных приложений или отраслей.В этом руководстве приводится краткое описание различных типов припоя с учетом типа сердечника, сплава или материала, форм-фактора и области применения.

Типы припоя по стилю сердечника

Припой с кислотным сердечником состоит из припоя, который изготавливается в виде проволоки, но с полым сердечником, заполненным флюсом на кислотной основе, который является более сильной и агрессивной формой очищающего флюса. Использование флюса для припоя помогает удалить и предотвратить образование оксидов металлов, которые препятствуют образованию прочного паяного соединения.Эти припои предназначены для обработки стали или других металлов, но для предотвращения коррозии требуется, чтобы остатки флюса были очищены после завершения операции пайки. Припои с кислотным сердечником чаще всего используются в сантехнике для соединения металлических труб или листового металла.

Канифольный припой с сердечником также изготавливается с полым сердечником внутри припоя, но используемый флюс представляет собой более мягкую разновидность канифоли, которая представляет собой твердую форму смолы, полученной из хвойных пород, таких как сосна. Остатки флюса, связанные с канифольным припоем сердечника, не вызывают коррозии и поэтому используются для создания паяных соединений в электрических системах, где может быть трудно удалить остатки флюса после завершения операции пайки.

Припои с кислотным сердечником и канифольным сердечником характеризуются как припой с флюсовым наполнением или самофлюсующийся припой.

Припои с твердым сердечником, в отличие от разновидностей кислотного сердечника или канифольного сердечника, не имеют полого сердечника, заполненного флюсовым материалом. Вместо этого эти припои состоят из сплошной проволоки, состоящей из припоя или материала. Флюс следует наносить отдельно в случае использования припоя с твердым сердечником.

Типы припоя по сплаву или материалу

Существует множество сплавов или материалов, используемых для производства припоев для различных целей.Как правило, пропорция элементов, используемых в припоях, будет определять температуру плавления припоя, которая затем согласуется с возможными областями применения этого припоя.

Одно из основных различий заключается в том, содержит ли припой в качестве элемента свинец. Свинец, который ценится при пайке из-за его низкой температуры плавления, представляет опасность для здоровья людей, особенно детей младшего возраста. По этой причине использование бессвинцового припоя в приложениях, где существует потенциальный риск воздействия или выщелачивания в источники воды (например, при использовании для соединения медных труб в линиях подачи питьевой воды), в основном было принято.

Некоторые примеры бессвинцовых припоев включают:

Большинство припоев представляют собой сплавы одного или нескольких элементов. Например, бессвинцовый сплав, такой как серебряный припой, может иметь состав 94% олова и 6% серебра. Другие примеры припоев из сплавов, в которых не используется свинец:

• олово-сурьма (95/5)
• олово-медь (97/3)
• олово-серебро (95/4)

Припои на основе свинца используют систему нумерации, которая определяет процентное содержание свинца, а также смешанный металл в сплаве, называемую соотношением свинцовых сплавов (где первое число — это% олова, второе -% свинца).Распространенные сплавы оловянных припоев включают:

• 63/37
• 60/40
• 50/50
• 30/70
• 10/90

Типы припоев по форм-фактору

Хотя наиболее распространенным форм-фактором для припоя является припой, поставляемый на катушках, припой также можно приобрести в виде прутков припоя, таблеток припоя, колец припоя, ленточного припоя, стержней припоя, слитков припоя, фольги припоя и полос припоя, в зависимости от в приложении. Существуют также шайбы для пайки с предварительно нанесенным покрытием, которые используются для автоматизации операций пайки сквозных компонентов в электронике.Сферы припоя, которые продаются на держателях лент и катушек, также могут использоваться в автоматических паяльных операциях.

Типы припоев по применению

В то время как области применения припоя наиболее широко используются в сантехнике и электронике, существуют и другие области применения этого материала. Припой для самолетов должен соответствовать требованиям условий окружающей среды, которые включают вибрацию и термоциклирование. При ремонте радиаторов автомобильный припой используется для устранения утечек, которые возникают в теплообменниках охлаждающей жидкости автомобилей и других транспортных средств.Также припой используют для домашнего ремонта и в таких хобби, как создание витражей.

Существуют специальные составы припоев для соединения металлов, которые труднее паять. Примеры таких припоев включают алюминиевый припой и припой для чугуна.

Сводка

В этой статье представлен краткий обзор распространенных типов используемых припоев с разбивкой по типу сердечника, сплаву / материалу, форм-фактору и применению. Для получения информации по дополнительным темам обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:

1. https://www.hunker.com/13417672/what-is-acid-core-solder-used-for
2. https://www.harrisproductsgroup.com/en/Expert-Advice/tech-tips/rosin-and-acid-core-solders.aspx
3. https://www.machinedesign.com/fasteners/whats-difference-between-soldering-brazing-and-welding
4. https://www.hooverandstrong.com/platinum-solder
5. https://chestofbooks.com/home-improvement/workshop/Handy-Man/Gold-Solders.html
6. https: // app.aws.org/
7. https://superiorflux.com/techniques-for-soldering-aluminium/
8. https://www.indium.com/solders/wire/indium-wire/
9. http://armyordnance.tpub.com/OD0017/Fluxes-141.htm

Прочие «виды» изделий

Другие товары от Machinery, Tools & Supplies

Какой припой (канифольный и т. Д. Бессвинцовый)? Что такое флюс и когда он нужен?

Зачем это нужно: Припой не просто застывает на стыке, он фактически образует металлургическую связь, растворяясь и вступая в химическую реакцию с основным материалом.К сожалению, почти все металлы окисляются на воздухе и образуют окисленный слой, который препятствует смачиванию припоя и его сцеплению с ними. Что такое окисление?

Окисление — это когда атомы кислорода (или других окислителей, таких как сера) соединяются с основными материалами, удаляя слабо прикрепленные электроны и образуя новые соединения, такие как оксид железа (III). Это то, что происходит, когда дольки яблока становятся коричневыми, железо ржавеет, медь становится черной / зеленой и не поддается пайке. (читайте ссылки для более точного / полного объяснения)

Результаты значительно различаются.Когда железо ржавеет, оксиды отслаиваются до тех пор, пока железа не остается. В качестве альтернативы алюминий окисляется очень быстро, но тогда он защищен от дополнительного окисления оксидным слоем. Этот слой делает невозможным пайку алюминия без использования специального припоя и чрезвычайно агрессивного флюса или покрытия поверхности припаяемым металлом, например никелем. Хром в нержавеющей стали выполняет ту же функцию, окисляясь, образуя защитный барьер, который трудно паять. Золото остается блестящим, потому что оно не окисляется и с ним легко паять, но образует хрупкие соединения.Тепло, влага и соль увеличивают скорость окисления.

Окисление может добавить скрытой стоимости к компонентам и платам, которые могли находиться на полке в течение длительных периодов времени или подвергаться воздействию горячей и влажной среды. Медные контактные площадки на печатных платах покрыты припоем или покрыты гальваническим покрытием для предотвращения окисления, но через некоторое время кислород все еще может проникнуть через эти барьеры. В частности, для излишков деталей может потребоваться немного стальной ваты.

Некоторые интересные ссылки:
химическая реакция ржавления
довольно понятное объяснение окисления
wiki / Corrosion
wiki / Oxidation

Окисление происходит намного быстрее при более высоких температурах, поэтому даже если бы у вас как-то были чистые металлы, вам все равно понадобится флюс для предотвращения образования новых оксидов при пайке.

При выборе флюса, будь то порошковая проволока, жидкость или паста, главный выбор заключается в том, насколько агрессивным он должен быть. Чем агрессивнее или «активнее» флюс, тем более твердые оксиды он удаляет и тем быстрее удаляет их. Переход от самого слабого к самому сильному, типичные варианты для ручной пайки включают: «без очистки», RMA (умеренно активированная канифоль), RA (активированная канифолью) и водорастворимая. Недавно была принята новая система классификации (J-STD-004), которая классифицирует флюсы не по содержанию канифоли, а по активности, материалу и присутствию галогенидов.

Новая система классифицирует флюс по материалу (RO = канифоль, RE = смола, OR = органический, IN = неорганический), уровню активности (низкий, средний, высокий) и присутствию галогенидов (0 или 1). Не требующие очистки флюсы на канифольной основе без очистки могут иметь маркировку ROL0 или ROL1. Хотя прямой трансляции между старой системой и новой нет, большинство потоков R и RMA подпадают под низкий уровень активности, RA обычно обозначают как умеренную активность, а водорастворимые — как высокую активность. (источник IPC-HDBK-001 www.ipc.org)

Обратной стороной выбора более агрессивного флюса является то, что остатки, оставшиеся после пайки, МОГУТ быть коррозионными, проводящими или способствовать образованию папоротниковых образований, называемых «дендритами». ”Расти между связями.Краткое описание (стр.29) роста дендритов и несколько замечательных изображений в конце этой статьи.

Из-за риска коррозии и роста дендритов большинство производителей счищают остатки флюсов RMA и RA, а некоторые даже очищают остатки, не требующие очистки. Вопрос, какой флюс использовать и как его чистить, довольно сложен.

Канифольный флюс — довольно интересное животное. Изготовленный из сока сосны, при комнатной температуре он является отличным изолятором и не вызывает коррозии. Когда он достигает 226 ° F, он начинает становиться кислым и атаковать оксиды, но затем, когда он остывает, он предположительно оставляет остатки, которые снова становятся инертными.В техническом паспорте Kester для флюса «44» (классифицированного как RA и ROM1) утверждается, что никакая очистка не требуется. Я не слышал о производителях, которые использовали бы флюс RA (или даже RMA) и не очищали его — военные даже не использовали флюс RA с очисткой из-за риска того, что некоторые из них останутся позади. Этот автор Chemtronics рекомендует очищать даже флюсы, не требующие очистки. Он также отмечает, что даже если остаток не вызывает коррозии и не проводит ток, он может быть липким и притягивать пыль, вызывающую короткое замыкание.

Чтобы добавить к пазлу еще один кусочек, флюс обычно расходуется в процессе пайки. Вот почему неочищенные флюсы часто неэффективны для бессвинцовой пайки, которая может потребовать немного более высоких температур и более длительного нагрева, поскольку бессвинцовый припой «смачивается» медленнее. Флюс, не требующий очистки, может выгореть еще до завершения соединения. В качестве альтернативы, если вы нанесете жидкий флюс далеко от стыка, он все еще может быть активным (коррозионным), если никогда не нагревался.

Я не занимаюсь электроникой наведения ракет, я делаю робота, который наливает пиво, какой флюс мне использовать и действительно ли нужно чистить? Даже производители критически важной электроники предъявляют гораздо более строгие требования к надежности, чем индивидуальные.Они должны гарантировать, что десятки тысяч продуктов будут работать несколько лет, а не один проект.

Безопасный совет — использовать наименее агрессивный флюс, который позволяет припою быстро намокнуть или прилипнуть к поверхностям, а затем счистить остатки спиртом и безворсовыми салфетками (не просто растирайте флюс). Попробуйте начать с умеренно активированного флюса на основе канифоли: RMA. Я склонен доверять спецификации Kester для флюса «44» (RA), в которой говорится, что он на самом деле не требует очистки.Другие производители флюсов могут иметь флюсы уровня RA или RMA, которые действительно необходимо очищать, поэтому, если вы не знаете, что используете, очистка, вероятно, будет разумной. Если вы собираетесь очищать канифольные флюсы, делайте это вскоре после пайки, потому что они быстро затвердевают (см. Рисунки в разделе «Очистка»). Наконец, я бы лично избегал использования флюсов и припоя без очистки, если у вас нет критически важных задач и очень чистых деталей.

Для бессвинцового припоя обычно требуется флюс, изготовленный из бессвинцового сплава, предназначенный для использования при немного более высоких температурах.

Жидкий флюс может значительно помочь при поверхностной пайке и демонтаже компонентов, но флюса внутри припоя с сердечником должно быть достаточно для компонентов со сквозными отверстиями. При пайке компонентов SMD и распайке чего угодно жидкий флюс действует как покров, который помогает распространять тепло, а также удерживает кислород от металлов. Наконец, флюс снижает поверхностное натяжение припоя, помогая ему растекаться и впитываться в соединения.

Водорастворимый флюс может потребоваться для сильно окисленных деталей или сложных металлов, таких как никель.Без сомнения, очистите эти флюсы. Для алюминия и нержавеющей стали существуют специальные флюсы и припои, которые, безусловно, требуют очистки. Никогда не используйте припой с кислотным сердечником; он откладывает в припое хлорид цинка, который невозможно очистить. Последней причиной очистки остатков флюса является то, что вы хотите нанести конформное покрытие и не уверены, будет ли оно прилипать к этим остаткам.

Еще несколько ссылок:

В чем разница между пайкой, пайкой и сваркой?

Кратко:

• Микро-литье под давлением ориентировано на производство небольших высокоточных деталей и компонентов с микронными допусками.
• Дизайнеры, которые строго придерживаются набора правил, ограничивают свои собственные возможности и творческий потенциал.
• Понимание свойств материала и опыт подбора материала с соответствующей геометрией могут иметь решающее значение.

Скорость расширения миниатюрных высокоточных инженерных компонентов опровергает утверждение о том, что микролитье — это ниша. Спрос на носимые интеллектуальные устройства и имплантируемые датчики с небольшими компонентами с жесткими допусками не ослабевает.

Нигде это не проявляется более очевидно, чем в индустрии медицинского оборудования, где усилия по оптимизации форм-факторов — меньших, более быстрых, дешевых — ограничиваются только способностью к инновациям. Системы доставки лекарств, системы доставки медикаментов, микрофлюидики и электронные компоненты — это лишь малая часть примеров.

В то время как литье под давлением — это процесс производства деталей путем впрыскивания расплавленного материала в форму, микролитьевое формование фокусируется на производстве небольших высокоточных деталей и компонентов с микронными допусками.В обоих случаях процесс включает нагнетание расплавленного пластика в полости стальной формы. После охлаждения детали выталкиваются.

Аарон Джонсон, вице-президент по маркетингу и стратегии работы с клиентами в Accumold, излагает критерии успешных применений микролитья. Accumold

Микроформование под давлением также обеспечивает высокий уровень настройки и сложности, что делает его подходящим для специализированных и миниатюрных форм. применения в медицинских устройствах и автомобильной промышленности, где производители должны производить миллионы деталей с неизменным уровнем качества, точности и надежности.

В основе успешного проектирования микролитых компонентов и деталей лежит четкое понимание заявленных и неустановленных потребностей конечного пользователя. Это связано с тем, что производство компонентов и устройств на основе проектных параметров для небольших или микродеталей сопряжено с уникальным набором проблем и возможностей, которые обычно не связаны с традиционными методами литья под давлением, утверждает Аарон Джонсон, вице-президент по маркетингу и стратегии работы с клиентами в Accumold. во время презентации Virtual Engineering Week 30 ноября.

Его работодатель, Accumold, предлагает оснастку, формование, упаковку и метрологию. Компания работает на территории кампуса площадью 15 акров недалеко от Де-Мойна, штат Айова, где на ее территории с климат-контролем находится пять чистых комнат. Производимые здесь детали и компоненты обычно измеряются в микронах; они варьируются от микрооптических формованных линз и небольших расширителей зрачков формы до шестерен микротора и микролитых шестерен, а также некоторых с микрочастицами, которые могут быть отформованы внутри и вокруг существующих компонентов.

Микро-литье под давлением подходит для деталей, которые спроектированы с массой менее миллиграмма и размером менее 1 мм. Accumold

По мнению Джонсона, компонент или производственная деталь весом менее грамма считается кандидатом для микролитья и может быть дополнительно определен по трем критериям:

• Размер: «Работа с деталями, размер которых во многих случаях меньше сантиметра».
• Микро-характеристики: «Это относится к немного более крупным деталям с микрочипами.Иногда мы производим более крупную деталь, которая может достигать трех, четырех или пяти сантиметров, но в ней есть микрофлюидные каналы длиной 100 микрон, глубиной или шириной ».
• Допуск: «Это когда позиционные или геометрические допуски должны быть относительно идеальными; мы говорим о микрометрах ».

Посредством серии тематических исследований его презентация показала, как знание материалов, знания в области обработки, допуски на размеры, тонкие стенки, скорость впрыска и сборка сыграли важную роль в проектировании процесса микропроизводства (DfMM) до того, как можно будет производить компоненты.

Джонсон отметил, что инженеры-конструкторы часто могут проектировать инновационные продукты на экране, но это не обязательно переводится в процесс формования. «Дизайн в микромасштабе требует особого внимания к тому, что в противном случае могло бы не иметь большого значения для более крупных деталей», — сказал он. «Вы можете проектировать в САПР вещи, которые нельзя слепить».

Его коллеги могут согласиться. «Некоторые законы физики, такие как электростатическая индукция, трибоэлектрический эффект и закон Ленца, могут заставить очень небольшую часть не идти туда, куда нам нужно, в частности, вниз на землю под действием силы тяжести», — писал его коллега Рон Байотто в блог компании.

Маленькие компоненты слухового аппарата.Accumold

Выбросьте традиционные правила

Часто задаваемый вопрос о микролитье заключается в том, есть ли в нем какие-либо рекомендации по микролитью. Общие рекомендации могут включать следующие правила:

• Тонкие стенки должны быть толщиной 0,004 дюйма (0,1 мм) или больше, и особое внимание следует уделять переходам от толстой к тонкой стенке, а также к толщине стенки. единообразие.
• Соотношение сторон примерно 6: 1 (хотя это сильно зависит от материала).
• Ворота могут иметь размер от 0,1 мм, а выталкивающие штифты — от 0,25 мм.
• Также важно понимать, как степень усадки повлияет на деталь, и знать о несовпадении линий разъема.

Но Джонсон отметил, что предоставление набора правил может быть ограничивающим, особенно когда правила основаны на принципах, предназначенных для традиционного литья под давлением. «Руководящие принципы нарушаются, когда вы начинаете раздвигать границы», — сказал он. «Я спросил одного из наших менеджеров по технологиям, который работает здесь почти 35 лет:« Каковы ваши рекомендации по поводу соотношения сторон изображения? »Первоначально он сказал мне шесть к одному.Тогда вы могли бы подтолкнуть его, и он мог сказать 10 к одному или восемь к одному — где-то в этом мире ».

В результате, по словам Джонсона, проектирование микроформованных компонентов носит ситуативный характер, и дизайнеры, которые строго связаны набором правил, ограничивают свои собственные возможности и творческий потенциал, что ограничивает результаты. По его словам, стоит отметить одно правило дизайна микролитья: «Начните со своего идеала… на самом деле все сводится к тому, чего вы в конечном итоге пытаетесь достичь».

Невероятно точное микролитье позволяет изготовить эту деталь, микролитую шестерню ротора с 18 зубьями вокруг.Диаметр 092 дюйма (2,3 мм) и отклонение от концентричности из 0,0005 (13 мкм). Accumold

Переменные и компромиссы

По словам Джонсона, компания OEMS, заинтересованная в приобретении микроплитных компонентов, имеет тенденцию к проблемам точки, которые вращаются вокруг двух аспектов: геометрии и масштаба.

С точки зрения геометрии, дизайнеры должны задать основные вопросы о механических потребностях: является ли конструкция формуемой? Может ли конструкция соответствовать допускам? Есть ли способ открыть и закрыть или извлечь компонент из формы? «Иногда возникает мнение, что из-за того, что он маленький, ему не нужны некоторые из этих [параметров], и тем не менее традиционные правила литья под давлением все еще применяются», — сказал Джонсон.

Материалу присущи некоторые механические свойства, которые обычно являются отправной точкой для проектирования, сказал Джонсон. При выборе материала важными факторами являются такие критерии, как биосовместимость, отклонение тепла, характер износа или гибкость. Accumold работает с обычными термопластическими материалами, включая PEEK, Ultem, нейлон со стеклонаполненным покрытием и другие материалы медицинского назначения и ослабленные материалы.

Когда клиент указывает конкретный материал для соответствия условиям окружающей среды, геометрию необходимо будет адаптировать в соответствии с этим выбором.По словам Джонсона, в некоторых случаях технологические свойства материала могут повлиять на успех проекта.

Рассмотрим в качестве примера PEEK (полиэфирэфиркетон). Обычно используемый в имплантируемых устройствах, этот материал на 30% армирован стекловолокном и гранулирован для литья под давлением. Обратной стороной его использования является то, что он не может заполнять ультратонкие области. То же самое относится и к Ultem, еще одному прочному термопласту, используемому в микрооптике, а также в аэрокосмической и автомобильной промышленности.

Производство деталей самого высокого качества требует понимания потенциальных недостатков, которые могут повлиять на их применение, сказал Джонсон. Эти детали должны быть частью процесса проектирования микролитья (DfMM) в начале каждого проекта. По сути, в Accumold процесс DfMM включает в себя соединение клиента с инженером проекта, проектировщиком пресс-форм и инженером по качеству, которые проводят клиентов по этапам процесса. По его словам, значительное количество времени уходит на предварительную обработку проектов, чтобы полностью понять потребности и требования клиентов.

Accumold также связывает клиентов и поставщиков смол, чтобы они могли исследовать различные материалы, которые могут соответствовать требованиям уникального компонента. «Наша цель — предоставить клиентам компоненты, готовые к изготовлению», — сказал он.

И, вместо того, чтобы отказываться от идеи, которая кажется слишком сложной, Джонсон советует обсудить ее с опытным специалистом по микропрессовке. По его словам, понимание свойств материала и опыт подбора материала с соответствующей геометрией могут иметь решающее значение.

Пайка металлов

Пайка

Мягкий припой в основном используется для соединения меди и латуни там, где требуется герметичное соединение, а иногда и для подгонки соединений для повышения жесткости и предотвращения коррозии. Мягкая пайка обычно выполняется только при мелких ремонтных работах. Мягкий припой также используется для соединения электрических соединений. Он образует прочный союз с низким электрическим сопротивлением.

Мягкая пайка не требует нагрева газокислородной горелки и может выполняться с использованием небольшой пропановой горелки или горелки MAPP®, электрического паяльника или, в некоторых случаях, паяльного котла, который нагревается от внешнего источника. , например духовка или горелка.Мягкие припои — это в основном сплавы олова и свинца. Процентное содержание олова и свинца значительно различается в различных припоях с соответствующим изменением их температур плавления в пределах от 293 ° F до 592 ° F. Половина (50/50) — самый распространенный припой общего назначения. Он содержит равные части олова и свинца и плавится примерно при температуре 360 ° F.

Чтобы получить наилучшие результаты по передаче тепла при использовании электрического паяльника или паяльной меди, наконечник должен быть чистым и иметь на нем слой припоя.Обычно это называют лужением. Горячее железо или медь следует обработать флюсом и протереть припоем по наконечнику, чтобы образовался яркий тонкий слой припоя.

Флюс используется с мягким припоем по тем же причинам, что и при пайке. Он очищает соединяемую поверхность и способствует притоку капилляров в стык. Большинство флюсов следует удалять после завершения работы, поскольку они вызывают коррозию. Электрические соединения следует паять только мягким припоем, содержащим канифоль.Канифоль не разъедает электрические соединения.

Пайка алюминия

Пайка алюминия очень похожа на пайку других металлов. Требуется использование специальных алюминиевых припоев и необходимого флюса. Пайка алюминия происходит при температуре ниже 875 ° F. Пайка может выполняться с использованием кислородно-ацетиленовой, кислородно-водородной или даже воздушно-пропановой горелки. Нейтральное пламя используется в случае оксиацетилена или окси-водорода. В зависимости от типа припоя и флюса можно паять наиболее распространенные алюминиевые сплавы.Имея более низкую температуру плавления, используется наконечник на один или два размера меньше, чем требуется для сварки, а также настройка мягкого пламени.

Конфигурации стыков для пайки алюминия соответствуют тем же правилам, что и для любого другого основного материала. Соединения внахлестку предпочтительнее тройников или стыков из-за большей площади контакта с поверхностью. Однако такие детали, как трубы теплообменника, являются обычным исключением.

Обычно детали очищают, как при сварке или пайке, и наносят флюс в соответствии с инструкциями производителя.Детали нагреваются равномерно с внешней оболочкой пламени, чтобы избежать перегрева флюса, и припой наносится аналогично тому, как это делается для других основных металлов. Очистка после пайки может не потребоваться для предотвращения окисления, поскольку некоторые флюсы не вызывают коррозии. Однако после пайки всегда рекомендуется удалять все остатки флюса.

Пайка алюминия обычно используется в таких случаях, как ремонт теплообменников или сердечников радиаторов, первоначально с использованием пайки.Однако его нельзя использовать в качестве ремонта, заменяющего пайку или сварку.

Серебряная пайка

Серебряный припой в основном используется в самолетостроении при производстве кислородных трубопроводов высокого давления и других деталей, которые должны выдерживать вибрацию и высокие температуры.

Серебряный припой широко используется для соединения меди и ее сплавов, никеля и серебра, а также различных комбинаций этих металлов и тонких стальных деталей.При пайке серебром получаются более прочные соединения, чем при других процессах пайки.

Флюс необходимо использовать во всех операциях пайки серебром, чтобы обеспечить химическую чистоту основного металла. Флюс удаляет пленку оксида с основного металла и позволяет серебряному припою прилипать к нему.

Все серебряные паяные соединения должны быть чистыми как физически, так и химически. На стыке не должно быть грязи, жира, масла и / или краски. После удаления грязи, жира и т. Д. Любые оксиды (ржавчина и / или коррозия) должны быть удалены путем шлифовки или опилки до тех пор, пока не станет виден блестящий металл.Во время операции пайки флюс продолжает удерживать оксид от металла и способствовать течению припоя.

Три рекомендуемых типа соединения для серебряной пайки: внахлест, фланец и кромка. С их помощью металл формируется так, чтобы обеспечить шов шире, чем толщина основного металла, и обеспечить тип соединения, которое выдерживает все типы нагрузок. [Рисунок 5-27] Рисунок 5-27. Серебряные пайки.

Кислородно-ацетиленовое пламя для серебряной пайки должно быть мягким нейтральным или слегка редуцирующим.То есть пламя с небольшим избытком ацетилена. Во время предварительного нагрева и нанесения припоя кончик внутреннего конуса пламени должен находиться на расстоянии около 1⁄2 дюйма от изделия.