Пайка алюминия в домашних условиях: инструкция
Существует распространенное убеждение, согласно которому невозможно паять или лудить алюминий (а также сплавы на его основе) не имея для этого спецоборудования.
В качестве аргумента приводится два фактора:
- при контакте с воздухом на поверхности алюминиевой детали образуется химически стойкая и тугоплавкая оксидная пленка (AL2O3), в результате чего создается препятствие для процесса лужения;
- процесс пайки существенно осложняется тем, что алюминий расплавляется при температуре 660°С (для сплавов это диапазон в пределах от 500 до 640°С). Помимо этого металл теряет прочность, когда в процессе нагрева его температура поднимается до 300°С (у сплавов до 250°С), что может вызвать нарушение устойчивости алюминиевых конструкций.
Учитывая приведенные выше факторы, осуществить пайку алюминия обычными средствами действительно невозможно. Решить проблему поможет применение сильнодействующих флюсов, в сочетании с использованием специальных припоев. Рассмотрим подробно эти материалы.
Припой
Обычно в качестве основы легкоплавкого припоя используются: олово (Sn), свинец (Pb), кадмий (Cd), висмут (Bi) и цинк (Zn). Проблема в том, что алюминий в этих металлах практически не растворяется (за исключением цинка), что делает соединение ненадежным.
Применив флюс с высокой активностью и проведя должным образом обработку мест соединения, можно использовать припой на оловянно-свинцовой основе, но лучше отказаться о такого решения. Тем более, что паянное соединение на основе системы Sn-Pb обладает низкой устойчивостью к коррозии. Нанесение лакокрасочного покрытия на место пайки позволяет избавится от этого недостатка.
Припой отечественного производства – ЦОП-40Заметим, что чем больше процентное содержание цинка в составе припоя, тем прочнее будет соединение и выше его устойчивость к коррозии.
Высокотемпературным считается припой, состоящий из таких металлов, как медь, кремний и алюминий. Например, как упомянутый выше отечественный припой 34A, или его зарубежный аналог «Aluminium-13» , в котором содержится 87% алюминия и 13% кремния, что позволяет осуществлять пайку при температуре от 590 до 600°С.
«Aluminium-13» производства компании ChemetФлюс
При выборе флюса необходимо учитывать, что не каждый из них может быть активным к алюминию. Мы можем порекомендовать использовать в таких целях продукцию отечественного производителя – Ф-59А, Ф-61А, Ф-64, они состоят из фторборатов аммония с добавлением триэтаноламина. Как правило, на пузырьке есть пометка – «для алюминия» или «для пайки алюминия».
Флюс отечественного производстваДля высокотемпературной пайки следует приобрести флюс, выпускаемы под маркой 34А. Он состоит из хлористого калия (50%), хлорида лития (32%), фторида натрия (10%) и хлористого цинка (8%). Такой состав наиболее оптимален, если производится высокотемпературная пайка.
Рекомендуемый флюс для паки при высокой температуреПодготовка поверхности
Прежде чем начинать лужение, необходимо выполнить следующие действия:
- обезжирить поверхность при помощи ацетона, бензина или любого другого растворителя;
- удалить оксидную пленку с места, где будет производится пайка. Для зачистки используется наждачная бумага, абразивный круг или щетка с щетиной из стальной проволоки. В качестве альтернативы можно применить травление, но эта процедура не так сильно распространена в силу своей специфичности.
Следует учитывать, что полностью оксидную пленку удалить не получится, поскольку на очищенном месте моментально появляется новое образование. Поэтому зачистка производится не с целью полного удаления пленки, а для уменьшения ее толщины, чтобы упростить флюсу задачу.
Нагрев места пайки
Для пайки небольших деталей можно воспользоваться паяльником мощностью не менее 100Вт. Массивные предметы потребуют более мощного нагревательного инструмента.
Паяльник мощностью 300 ВтНаиболее оптимальный вариант для нагрева — использование газовой горелки или паяльной лампы.
Простая газовая горелкаПри использования горелки в качестве нагревательного инструмента следует учесть следующие нюансы:
- нельзя перегревать основной металл, поскольку он может расплавиться. Поэтому в процессе необходимо регулярно контролировать температуру. Делать это можно, касаясь припоем нагреваемого элемента. Расплавление припоя даст знать, что достигнута необходимая температура;
- не следует использовать кислород для обогащения газовой смеси, поскольку он способствует сильному окислению металлической поверхности.
Инструкция по пайке
Процесс пайки алюминиевых деталей не имеет своих отличительных особенностей, он осуществляется также как со сталью или медью.
Алгоритм действий следующий:
- обезжиривается и зачищается место пайки;
- производится фиксация деталей в нужном положении;
- нагревается место соединения;
- прикасаются стержнем припоя (содержащим активный флюс) к месту соединения. Если используется безфлюсовый припой, то для разрушения пленки оксида наносится флюс, после чего трут твердым куском припоя по месту пайки.
Для разрушения пленки оксида алюминия также используется щетка со щетиной из стальной проволоки. При помощи этого простого инструмента производят растирание расплавленного припоя по алюминиевой поверхности.
Пайка алюминия — полная видео инструкция
https://www.youtube.com/watch?v=ESFInizLE9U
Что делать при отсутствии нужных материалов?
Когда нет возможности подготовить все необходимые для пайки материалы, можно использовать альтернативный способ, при котором применяется припой на оловянной или оловянно-свинцовой основе. Что касается флюса, то он заменяется канифолью. Чтобы не образовывалась новая пленка оксида алюминия на месте старой, зачистка производится под слоем расплавленной канифоли.
Паяльник, помимо своего прямого назначения, будет использоваться как инструмент, разрушающий оксидную пленку. Для этого на его жало надевается специальный скребок. Увеличить результативность процесса можно, добавив в канифоль металлических опилок.
Процесс производится следующим образом:
- нагретым луженым паяльником расплавляют канифоль в месте пайки;
- когда канифоль полностью покрывает поверхность, начинают тереть об нее жалом паяльника. В результате этого металлические опилки и жало разрушают пленку оксида алюминия. Поскольку слой расплавленной канифоли не позволяет проникать воздуху к алюминиевой поверхности, на ней не образовывается оксидная пленка. По мере того, как производится разрушение пленки, будет происходить лужение детали;
- когда процесс лужения завершен, детали соединяют и прогревают, пока не будет достигнута температура плавления припоя.
Необходимо предупредить, что процесс пайки алюминия без специальных материалов — довольно хлопотный процесс без гарантии успешного завершения. Поэтому лучше не тратить на такую работу свои силы и время, тем более, что качество и надежность такого соединения будут сомнительными.
Гораздо проще купить активный флюс и высокотемпературный припой, при помощи которых пайка алюминия даже в домашних условиях не вызовет затруднений.
www.asutpp.ru
| ПСр 1 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Пайка и лужение серебряных деталей. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 1,5 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 273-280°C Пайка меди и никеля со стеклоэмалью и керамикой. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСрОС 2-58 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 183°C Пайка и лужение меди, никеля, медных и медно-никелевых сплавов с посеребрённой керамикой, пайка посеребренных деталей. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 2 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 235-238°C Пайка меди и никеля со стеклоэмалью и керамикой. Пайка и лужение ювелирных изделий. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 2,5с Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 304-306°C |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 2,5 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 295-300°C Пайка и лужение цветных металлов и стали. |
Проволока d от 1 мм, Лента 2ммХ8мм |
| ПСр 3Кд Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 314-342°C Пайка меди, медных сплавов и стали по свеженанесенному медному гальваническому покрытию не менее 10 мкм. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСрОС 3-58 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 180-190°C Пайка и лужение меди, никеля, медных и медно-никелевых сплавов с посеребрённой керамикой, пайка посеребренных деталей. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСрОС 3-97 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 221-225°C Пайка и лужение меди, никеля, медных и медно-никелевых сплавов с посеребрённой керамикой, пайка посеребренных деталей. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 3 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 304-315°C Пайка меди и никеля со стеклоэмалью и керамикой. Пайка и лужение цветных металлов и стали. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 3,5-95 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 220-224°C Пайка и лужение меди, никеля, медных и медно-никелевых сплавов с посеребрённой керамикой, пайка посеребренных деталей. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСрМО 5 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 215-240°C Пайка и лужение меди, никеля, медных и медно-никелевых сплавов с посеребрённой керамикой, пайка посеребренных деталей. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСрОСу 8 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 235-250°C Пайка и лужение меди, никеля, медных и медно-никелевых сплавов с посеребрённой керамикой, пайка посеребренных деталей. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСрО 10-90 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 221-280°C Пайка и лужение меди, никеля, медных и медно-никелевых сплавов с посеребрённой керамикой, пайка посеребренных деталей. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 10 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 822-850°C Лужение и пайка меди, медных и медно-никелевых сплавов, никеля, ковара, нейзильбера, латуней и бронз. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 12М Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 793-830°C Пайка стали с медью, никелем, медными и медно-никелевыми сплавами. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 15 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 640-810°C Пайка и лужение ювелирных изделий. Самофлюсующиеся припои для пайки меди с бронзой, меди с медью, бронзы с бронзой. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 25Ф Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 645-725°C Самофлюсующиеся припои для пайки меди с бронзой, меди с медью, бронзы с бронзой. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 25 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 740 — 775 °C Пайка и лужение ювелирных изделий. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 37,5 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 725-810°C Пайка меди и медных сплавов с жарапрочными сплавами и нержавеющими сплавами. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 40 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 590-610°C Пайка меди и латуни с коваром, никелем, с нержавеющими сталями и жарапрочными сплавами, пайка свинцово-оловянистых бронз. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 45 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 665-730°C Пайка и лужение ювелирных изделий. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСрКдМ 50-34-16 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 685-630°C Пайка и лужение цветных металлов и стали. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСрМЦКд 45-15-16-24 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 615 °C Пайка и лужение цветных металлов и стали. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 50Кд Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 625-640°C Лужение и пайка меди, медных и медно-никелевых сплавов, никеля, ковара, нейзильбера, латуней и бронз. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 50 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 779-860°C Пайка титана и титановых сплавов с нержавеющей сталью. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 62 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 650-723°C Пайка меди с никелированым Вальфрамом. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 65 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 695-722°C Пайка и лужение ювелирных изделий. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 68-27-5 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 655-765°C Пайка титана и титановых сплавов с нержавеющей сталью. Пайка и лужение цветных металлов и стали. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 70 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 715-770°C Пайка и лужение ювелирных изделий. Пайка титана и титановых сплавов с нержавеющей сталью. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 71 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 654-795°C Самофлюсующиеся припои для пайки меди с бронзой, меди с медью, бронзы с бронзой. |
Проволока d от 1 мм |
| ПСр 72 Стандарт: ГОСТ 19746-2015, ГОСТ 19738-2015 Температура плавления: 779 °C Лужение и пайка меди, медных и медно-никелевых сплавов, никеля, ковара, нейзильбера, латуней и бронз. Пайка железоникелевого сплава с посеребрёнными деталими из стали. |
Проволока d от 1 мм |
www.skatspb.ru
Припой ЦОП-40 + Аноды, графит, припой… › Русский металл
Цена: договорная — от объёма, заполните заявку RUB
Поставляем припой ЦОП-40 и другие оловянно-цинковые припои, оформите заявку.
Присадочный металлический сплав – припой ЦОП-40 – используется:
– для лужения алюминия,
– для соединения металлических жил кабелей с муфтами из латуни, свинца или алюминия,
– для запаивания изъянов в изделиях из цинковых и алюминиевых сплавов,
– для сочленения проводов, имеющих монтажные выводы для технического оборудования (пультов управления, реле, табло и т.д.),
– для оконцевания кабельных жил.
Производят припой ЦОП-40 из высококачественного первичного сырья в соответствии с требованиями нормативной документации. Сплав является аналогом припоев П200, П150.
Условное обозначение марки ЦОП-40 состоит из первых букв названия основных компонентов: О – олово, Ц – цинк и буквы П – припой.
Химический состав марки: цинково-оловянный припой ЦОП-40 – 40% цинка, 60% олова.
Рабочая температура плавления: 200 – 330 °C. Сплав относится к группе мягких припоев и имеет более низкую температуру плавления, чем соединяемые металлы.
Припой содержит 60% олова, что обеспечивает высокую надежность, прочность и гибкость соединений. Предел прочности сплава при растяжении – до 50-70 МПа.
Специальный припой ЦОП-40 выпускают в прутках, в виде, проволоки.
Пайку производят паяльником или путем погружения деталей в расплавленный припой. Восстановление алюминиевой оболочки проводится нагретым до температуры плавления припоем и залуживания ее путем натирания щеткой с припоем.
russkijmetall.ru
Простой способ пайки алюминия
Это невероятно простой способ пайки алюминия который только можно представить. С помощью него любой желающий, дома или в гараже сможет без проблем чинить и восстанавливать любые изделия из алюминия, без всякой аргоновой сварки. Вы без труда будете делать различные конструкции из алюминиевого профиля и многое другое.
Теперь, чтобы запаять радиатор или раму велосипеда из алюминия не обязательно ехать в мастерскую и отдавать огромные деньги, все можно спаять дома.
При грамотном подходе пайка получается не хуже сварного соединения, но уж точно надежней любой холодной сварки, которую обычно применяют как альтернативу.
Понадобится
Газовая горелка не обязательно должна быть профессиональная. Достаточно обычной насадки-горелки на газовый баллон, или подойдет любая другая.
Поподробней я расскажу о специализированном припое который нужно будет приобрести. Это трубчатый порошковый припой специально предназначенный для пайки алюминия (почему порошковый? — порошок внутри трубки). Он состоит из двух компонентов: оболочки и порошковой основы внутри. Не будем вдаваться в подробности о химическом составе, это ни к чему.
Его можно приобрести в специализированных магазинах, его используют в мастерских по ремонту автомобилей. Самый доступный для всех способ это купить его на Али Экспресс — ссылка на припой.
Стоит недорого, советую брать сразу упаковку — в жизни точно пригодится.
Пайка алюминия газовой горелкой
Берем профиль или детали которые нужно сварить.
Зачищаем поверхность щеткой по металлу. Как вариант можно взять наждачную бумагу с крупным зерном. Чем шероховатость поверхности для пайки будет больше, тем лучше будет связь с припоем.
Струбциной или другим приспособлением фиксируем соединение. Включаем газовую горелку и нагреваем стык.
Подносим трубчатый припой. Он расплавляется и растекается по шву.
Весь процесс происходит примерно при температуре 450 градусов Цельсия.
Припой имеет невероятную текучесть и сам затекает в любые, даже самые мелкие щели в металле.
После распределения припоя прогреваем соединение ещё чуть-чуть, чтобы он распределился и расплылся в стыках узла максимально.
Подведем итоги
Лично я, когда узнал о таком простом и доступном способе пайки был невероятно удивлен. Думаю, мне удалось удивить и вас, если конечно раньше не знали о нем.
Пару слов о надежности. Конечно сварка выигрывает, так как идет объединение и перемешивание структур, но данный метод ненамного уступает. При условии изгиба соединения, гнется сама деталь. Соединение пайки крайне надежно и вполне способно выдержать почти любые нагрузки, как будто соединение литое.
Единственное, если получилась не совсем качественная пайка — это скорей всего не достаточный прогрев горелкой. В остальных случаях держится все намертво.
Теперь запаять дырку в алюминиевой кастрюле, сделать бачек из листового металла, сделать стеллаж из профиля для вас не составит труда.
Берите способ на вооружение и пользуйтесь друзья! До новых встреч!
Смотрите видео
sdelaysam-svoimirukami.ru
| Название | Стандарт | Состав |
Температура плавления |
Применение |
| Безсурьмянистые ПОС | ||||
| ПОС-61 |
ГОСТ 21930–76; ГОСТ 21931–76 |
Чушка, Цилиндр, Пруток, Проволока от d=0,8мм | 183 — 190°C | Применяется для лужения и пайки электро- и радиоаппаратуры, печатных схем, точных приборов с высокогерметичными швами, где недопустим перегрев. |
| ПОС 61М |
ГОСТ 21930–76; ГОСТ 21931–76 |
Чушка, Цилиндр, Пруток, Проволока от d=0,8мм | 183 — 192°C | Для лужения и пайки электропаяльниками тонких медных проволок, фольги, печатных проводников в кабельной, электро- и радиоэлектронной промышленности. Применение припоя при лужении и пайке в тиглях и ваннах не допускается. |
| ПОС-40 |
ГОСТ 21930–76; ГОСТ 21931–76 |
Чушка, Цилиндр, Пруток, Проволока от d=0,8мм | — | Применяется для лужения и пайки электроаппаратуры. |
| ПОС-30 |
ГОСТ 21930–76; ГОСТ 21931–76 |
Чушка, Цилиндр, Пруток, Проволока от d=0,8мм | 183 — 238°C | Применяется для лужения и пайки цинка, меди, латуни, бронзы, железа, цинковых сплавов. |
| ПОС-63 | ГОСТ 21930–76; ГОСТ 21931–76 | Чушка, Цилиндр, Пруток, Проволока от d=0,8мм | 183°C | Эвтектический припой для машинной пайки (пайка волной). |
| ПОС-18 |
ГОСТ 21930–76; ГОСТ 21931–76 |
Чушка, Цилиндр, Пруток, Проволока от d=0,8мм | 192 — 243°C | Применяется для лужения и пайки цинка, меди, латуни, бронзы, железа, цинковых сплавов. |
| ПОС-10 |
ГОСТ 21930–76; ГОСТ 21931–76 |
Чушка, Цилиндр, Пруток, Проволока от d=0,8мм | 268 — 299°C | Применяется для лужения и пайки контактных поверхностей электрических аппаратов, приборов, реле, для заливки и лужения контрольных пробок топок паровозов. |
| Сурьмянистые ПОССу | ||||
| ПОССу 30-2 | ГОСТ 21931–76 | Проволока d= 0,8 мм | 185 — 250 °C | Применяется для лужения и пайки деталей холодильнных аппаратов, в электроламповом производстве, автомобилестроении, для абразивной пайки. |
| ПОССу 40-2 |
ГОСТ 21930–76 ГОСТ 21931–76 |
Чушка, Проволока от d=0,8 мм | 185 — 229 °C | Применяется для лужения и пайки холодильных устройств, тонколистовой упаковки. Припой широкого назначения. |
| Специальные | ||||
| ЦОП 30 | ТУ 48-0220-62-94 | Пруток d=8мм | — | Лужение и пайка алюминиевых оболочек МКСАШп и ТЗАШп, кабелей связи |
| ЦОП 10 | ТУ 48-0220-62-94 | Пруток d=8мм | — | Лужение и пайка алюминиевых оболочек МКСАШп и ТЗАШп, кабелей связи |
| ЦОП 40 | ТУ 48-0220-62-94 | Стержень=8х10х500 | — | Лужение и пайка алюминиевых оболочек МКСАШп и ТЗАШп, кабелей связи |
| ЦОП 20-Н | — | — | 70-75 °C | Лужение и пайка алюминиевых оболочек МКСАШп и ТЗАШп, ТЗПАШп |
|
Припой марки А |
ТУ 48-0220-62-94 | Стержень=8х10х500 | 280 -300°C | Применяется для пайки алюминия и алюминиевых сплавов между собой, с медными сплавами и медью. |
vialight.ru
Припой для пайки алюминия: разновидности, применение, техника безопасности
Пайка алюминия, как справедливо считают многие специалисты, является довольно 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 этот технологический процесс не представляет особых сложностей.
Особенности и принципы процесса
Технологический процесс пайки затрудняет низкотемпературная величина плавки материала. Детали очень быстро будут терять прочность при нагреве, а конструкция снизит устойчивость при достижении температуры в 300 градусов. Если использовать легкоплавкие припои, которые состоят из кадмия, висмута, индия, олова, то они будут очень трудно вступать в контакт с алюминием, а также не будет обеспечиваться хорошая прочность.
Очень хорошая растворимость имеется у металлов, которые сочетают в себе цинк. В таком случае спаянные материалы будут обладать высокой надёжностью. Перед началом пайки следует очистить материал от окислов и грязи. Для этого применяется механическое воздействие. Можно использовать щётку или применять специальные флюсы, которые имеют сильнодействующий состав. Перед началом процедуры необходимо залудить участки, которые будут обрабатываться. Если покрытие оловянное, то деталь будет защищена от возникновения окислов.
Для надёжной пайки алюминиевых изделий нужно подбирать правильный нагревательный инструмент. А ещё надёжность соединения зависит от выбора сплава и флюса для пайки алюминия.
Методы пайки
Пайка алюминиевых материалов производится при помощи электрического паяльника, паяльной лампы или газовой горелки. Имеется несколько способов пайки из алюминия:
- С использованием припоя.
- С канифолью.
- С применением электрохимического метода.
С канифолью
Такой вариант пайки алюминиевой поверхности необходимо применять для небольших размеров детали. Зачищенный участок необходимо покрыть канифолью и поместить на шлифовальную шкурку, которая имеет среднюю зернистость. Сверху проводок прижимается залуженным жалом нагретого паяльника. Такое действие производить необходимо несколько раз, после чего выполняется сама процедура пайки. А также можно применить канифольный раствор в диэтиловом эфире.
В этом варианте конец паяльника не нужно отнимать от заложенного конца, а сверху просто потребуется добавить канифоль. Если необходимо соединить тонкие алюминиевые проводки, то паяльник подойдёт с мощностью в 50 Вт. Если толщина алюминия примерно в 1 мм, тогда паяльник необходимо выбирать в 100 Вт, а для деталей толще 2 мм потребуется предварительный подогрев места соединения.
С использованием припоя
Этот метод является очень распространённым и часто применяется в электротехнике, ремонте автомобилей, а также других изделий. Перед тем как начинать процесс, необходимо произвести покрытие материала сплавом, а дальше идёт соединение облуженных элементов. Детали, которые предварительно облущили, соединяются между собой и другими сплавами и металлами.
Можно применять легкосплавные припои, которые имеют в составе цинк, олово и кадмий. А также в последнее время очень активно применяют тугоплавкие материалы на основе алюминия. Легкосплавные составы применяются из-за того, что можно будет паять алюминиевые изделия при температуре до 400 градусов. Это позволит не испортить свойства материала и сохранить прочность. Составы с кадмием и оловом не позволят создать хороший контакт, а также они будут подвержены коррозии. В тугоплавких материалах нет таких недостатков.
Электрохимический метод
Если применять электрохимический метод, тогда потребуется устройство для выполнения гальванического покрытия. Таким образом будет производиться омеднение поверхности. Если такого аппарата нет, тогда придётся самостоятельно производить обработку детали. Для этого потребуется зачистить шкуркой необходимую поверхность, и нанести несколько капель медного купороса. А уже после к изделию подключается отрицательный полюс независимого источника электропитания.
Можно применить обычную батарейку или аккумулятор, а также любой другой электрический выпрямитель. На положительный вывод подсоединяется очищенный медный провод, который имеет диаметр в 1 мм и располагается в изолированной подставке. Когда происходит процесс электролиза, то на детали начинает оседать медь, а уже после можно проводить лужение участка, сушку с помощью паяльника. А уже после можно с лёгкостью запаять необходимое залуженное место.
Припои, флюсы, материалы
Можно применять для пайки алюминия олово, но только в тех случаях, если имеется высокоактивный флюс, а также произведена хорошая зачистка участков. Оловянные соединения необходимо дополнительно покрывать специальными составами, поскольку наблюдается плохая прочность и слабая защита от коррозии.
Очень хорошие паяные соединения можно получить, если использовать припой с кремнием, цинком, алюминием или медью. Такие материалы выпускаются как отечественными, так и зарубежными производителями. Русские марки припоев выпускаются под названием ЦОП40. Согласно ГОСТу они в своём составе имеют 60% олова и цинка 40%, ещё есть припой 34А. В его состав входит 66% алюминия, 6% кремния и 28% меди. Состав придаст хорошую прочность месту контакта и обеспечит надёжную устойчивость от коррозии. К иностранным составам относится HTS- 2000. Это средство очень удобно в применении.
Такие сплавы можно применять с крупногабаритными деталями, а также с высоким теплоотводом, если использовать грелку или предметы из алюминиевых сплавов, имеющие высокотемпературное плавление. Если никогда раньше не производили пайку предметов, тогда желательно посмотреть специальные обучающие видео, которые помогут ответить на многие вопросы.
Помимо припоев, необходимо использовать также специальные флюсы, которые имеют в своём составе цинк, фтор, бурат аммония, а также триэтаноламин и другие элементы. К популярным отечественным флюсам относится Ф64, который имеет хорошую химическую активность. Обычно это средство применяется даже без предварительной очистки деталей от оксидной плёнки. А также можно использовать 34А, который содержит в своём составе хлорид лития, цинка и калия, а также фторид натрия.
Подготовка материала
Чтобы достигнуть хорошего качества соединения, нужно использовать не только правильные технологии, но и уметь хорошо подготовить обрабатываемую поверхность. Нужно удалить все загрязнения и оксидные плёнки. Механическая обработка выполняется при помощи шкурки или металлической щётки, а также иногда применяют проволочную нержавеющую сетку и шлифовальную машинку. А также можно использовать разные кислотные растворы.
Обезжиривать поверхность нужно с помощью растворителя, ацетона или бензина. Когда происходит зачистка алюминиевой поверхности, то сразу же образовывается оксидная плёнка. Однако её толщина будет ниже первоначальной, а потому паяльный процесс облегчится.
Инструменты
Если необходимо произвести соединение алюминиевых изделий в домашних условиях, то целесообразно использовать электропаяльник. Это универсальный прибор, который очень удобно позволяет припаивать провода, ремонтировать маленькие трубки и прочие элементы. Для приспособления необходимо минимальное количество пространства. А также в доме обязательно должно быть электричество. Если нужно починить крупногабаритный прибор, тогда применяют для пайки алюминия газовую горелку, для которой используют бутан, аргон и пропан. Чтобы производить пайку предметов в домашних условиях, подойдёт стандартная паяльная лампа.
Если применяются газовые горелки, то необходимо постоянно наблюдать за пламенем, которое представляет собой сбалансированную подачу газов и кислорода. Если имеется правильная газовая смесь, то язык пламени будет ярко-синий. Неяркий оттенок будет свидетельствовать о том, что имеется избыток кислорода.
Этапы пайки алюминия
Пайка алюминиевых предметов особо ничем не отличается от соединения других металлических материалов:
- Сначала необходимо зачистить и обезжирить место будущего соединения.
- Уже после все элементы устанавливаются в рабочее положение.
- На необходимый участок наносят флюс и изделие начинают нагревать при помощи паяльника или горелки.
- Когда наблюдается повышение температуры, то пруток припоя плавится, им необходимо постоянно касаться поверхности элементов, тем самым контролируя процесс.
Необходимо запомнить, что пайку следует производить в хорошо проветриваемом помещении, поскольку в процессе нагревания выделяются опасные соединения.
Если применяется бесфлюсовый припой, тогда необходимо знать о некоторых нюансах работы. Чтобы оксидная плёнка не мешалась, надо концом прутка выполнить царапающие движения по участку элемента. Таким образом, оксидная целостность будет нарушаться, а припой пойдёт в контакт с обрабатываемым металлом.
Разрушить оксидный слой можно и другими способами. Обрабатываемый участок нужно поцарапать металлической щёткой или прутком из нержавеющей стали.
Чтобы обеспечить максимальную прочность соединения, необходимо обработать участки лужением.
Техника безопасности
Перед началом работы с паяльником всегда нужно сначала изучит правила безопасности.
- Работать нужно только при открытом окне. Поскольку можно отравиться из-за выделений в процессе работы.
- Вокруг не должно быть ничего легковозгорающегося. Если паяльник уронить на бумагу, к примеру, то это может привести к возникновению пожара.
- Аппарат держать следует исключительно за специальную ручку, поскольку в процессе работы он сильно нагревается, что может привести к ожогу.
- К паяльнику нельзя подпускать ребёнка. Устройство всегда следует держать в труднодоступном для малыша месте.
- Аппарат опускать в перерывах между пайкой можно только на специальную подставку. Если паяльник будет помещён на стол, то возможно возгорание.
Следуйте этим простым правилам, и никаких проблем во время работы не возникнет.
Чтобы производить качественную пайку алюминиевых материалов в домашних условиях, необходимо полностью соблюдать технологию. Если выбирать качественные методы, припои, флюсы и материалы, тогда результат будет положительным.
tokar.guru
Как отличаются припои по температуре плавления
Основным материалом, применяемым при пайке, является специальный сплав, называемый припоем. К одной из важнейших его характеристик относится температура плавления.
Существует множество разнообразных сплавов, используемых в качестве припоев при выполнении паяных соединений металлических изделий. Они имеют различия по химическому составу и по физико-механическим свойствам.
Классификация
В соответствии с государственным стандартом, существует следующее классификационное деление припоев по температуре их плавления:
- низкотемпературные, их также называют мягкими. Температура плавления этих паяльных сплавов не превышает 450 ℃. В свою очередь, данная категория делится на две подкатегории. Паяльные сплавы, плавящиеся при температуре до 145 ℃ называются особолегкоплавкими, плавящиеся в диапазоне от 145 до 450 ℃ относятся к легкоплавким;
- высокотемпературные или твёрдые. К ним относятся припои с температурой плавления, превышающей 450 ℃. Этот класс сплавов включает в себя три подкатегории. Среднеплавкими считаются те, которые расплавляются при температуре до 1100 ℃, имеющие точку плавления от 1100 до 1850 ℃ называют высокоплавкими. Присадочные материалы, использующиеся при пайке, которые занимают ещё более высокотемпературные позиции, относятся к тугоплавким.
Таблица 1. Температура плавления припоев:
| Марка припоя | Температура плавления, С° |
|---|---|
| Сплав Вуда | 66-70 |
| Сплав Розе | 90-98 |
| Припой ПОИН 52 | 120 |
| Припой ПОСК 50-18 | 142-145 |
| Припой ПОСВи 36-4 | 150-170 |
| Припой ПОС-90 | 183-220 |
| Припой ПОССу 18-0,5 | 183-277 |
| Припой ПОССу 50-0,5 | 183-216 |
| Припой ПОС-63 | 183 |
| Припой ПОССу 25-0,5 | 183-266 |
| Припой ПОС-40 | 183-238 |
| Припой ПОС-30 | 183-238 |
| Припой ПОССу 30-0,5 | 183-245 |
| Припой ПОССу 40-0,5 | 183-235 |
| Припой ПОССу 61-0,5 | 183-189 |
| Припой ПОС-61 | 183-190 |
| Припой ПОССу-15-05 | 184-275 |
| Припой ПОССу-15-2 | 184-275 |
| Припой ПОССу-40-2 | 185-229 |
| Припой ПОССу 25-2 | 185-260 |
| Припой ПОССу-30-2 | 185-250 |
| Припой ПОССу-18-2 | 186-270 |
| Припой ПОС-60 | 190 |
| Припой ЦОП-30 | 200-315 |
| Припой АВИА-1 | 200 |
| Припой П200А | 220-225 |
| Припой ПОЦ-10 | 220-225 |
| Припой ПОС-50 | 222 |
| Припой ПОВи 0.5 | 224-232 |
| Припой ПОМ-1 | 230-240 |
| Припой ПОМ-3 | 230-250 |
| Припой ПОСу 95-5 (бессвинцовый) | 234-240 |
| Припой ПОССу-95-5 | 234-240 |
| Припой ПОССу-4-4 | 239-265 |
| Припой ПОССу-8-3 | 240-290 |
| Припой ПОС-18 | 243-277 |
| Припой ПОССу-4-6 | 244-270 |
| Припой П250А | 250-300 |
| Припой АВИА-2 | 250 |
| Припой ПОС-35 | 256 |
| Припой ПОС-25 | 260 |
| Припой ПОС-4 | 266 |
| Припой ПОССу-10-2 | 268-285 |
| Припой ПОС-10 | 268-299 |
| Припой ПОС-20 | 268-299 |
| Припой ПОССу-5-1 | 275-308 |
| Припой марки А | 300-320 |
| Припой 34А | 530-550 |
| Припой 35А | 545 |
| Припой П-81 | 630-660 |
| Припой П-14К | 640-680 |
| Припой П-14 | 640-680 |
| Припой ПМФОЦр 6-4-0,03 | 640-680 |
| Припой ПМФ-7 | 714-850 |
| Припой ПМФ-9 | 750-800 |
| Припой П-47 | 760-810 |
| Припой ПМЦ-36 | 800-825 |
| Припой Алармет 211 | 800-890 |
| Припой П 21 | 800-830 |
| Припой Л63 | 850-910 |
| Припой таблетированный Л63 | 850-900 |
| Припой ПМЦ-54 | 876-880 |
| Припой ВПР-28 | 880-980 |
| Припой П100М | 900-950 |
| Припой ЛО 60-1 | 900 |
| Припой П100 | 900-950 |
| Припой ЛОК 59-1-0,3 | 900 |
| Припой МНМц 68-4-2 | 915-970 |
| Припой ЛНМц 49-9-0,2 | 920 |
| Припой МНМц 9-23,5 | 925-950 |
| Припой ЛК 62-0,5 | 960-1020 |
| Припой ВПР-16 | 960-970 |
| Припой ВПР-4 | 1000-1050 |
| Припой ВПР-1 | 1080-1120 |
| Припой ВПР-11-40Н | 1100-1120 |
Основная суть процесса пайки заключается в смачивании расплавленным присадочным материалом поверхностей соединяемых деталей, которые сами при этом не расплавляются. Исходя из этого, температура плавления припоев должна быть ниже, чем соответствующая характеристика спаиваемых металлов.
Состав паяльных сплавов
Физико-механические свойства плавящихся присадочных материалов, в частности, температура их плавления, определяются содержанием компонентов, входящих в их состав.
Обычно такие сплавы состоят из нескольких химических элементов, но название композиций определяется по тому элементу, который является основным и превосходит все остальные по содержанию. Например, припои на основе олова называют оловянными.
Существует большое семейство припоев, содержащих значительные удельные доли свинца и олова. Такие паяльные сплавы принято называть оловянно-свинцовыми.
Для них принято буквенное обозначение ПОС, после которого следует цифра, показывающая процентное содержание олова в составе этого припоя.
Таблица 2. Химический состав припоев:
Марка припоя | Химический состав, % | |||||
Олово | Сурьма | Медь | Цинк | Свинец | Алюминий | |
ПОС-40 | 39…41 | _ | _ | — | Остальное | — |
ПОССу40-0,5 | 39…41 | 0,05.-0,5 | — | — | — | — |
ПОССу40-2 | 39…41 | 1.5…2 | — | — | — | — |
ПОССуЗО-О.5 | 29 31 | 0,05-0,5 | — | — | —»— | — |
ПОССуЗО-2 | 29…31 | 1,5-2 | — | — | —»— | — |
А | 38,6…42,1 | — | 1,5-2 | 56…59 | — | — |
ЦО-12 | 12 | — | — | 83 | — | — |
ЦА-15 | — | — | — | 85 | — | 15 |
Компоненты, входящие в состав припоя, оказывают воздействие на физические качества сплава, образуя нечто новое, не присущее каждому из компонентов в отдельности.
При этом наибольшее влияние на результирующие свойства припоя (такие, как температура его плавления) оказывает элемент, имеющий наибольший удельный вес в сплаве.
Так, паяльные сплавы на основе такого легкоплавкого металла, как олово, относятся к низкотемпературным или мягким. Этим подчёркивается связь температуры плавления металла с его механической твёрдостью.
То есть, металлы, которые плавятся при более низкой температуре, являются более мягкими.
Существует множество припоев, которые создаются на основе меди, алюминия, цинка, серебра, золота, платины. Высокотемпературная пайка осуществляется сплавами, в состав которых входят титан, цирконий, молибден и другие металлы.
Выбор припойного материала
Одним из главных критериев выбора сплава для создания паяного соединения металлических деталей является температура его плавления.
То есть, присадочный материал должен расплавляться раньше, чем основной. Но это не единственное условие выбора.
Жидкий расплав должен хорошо смачивать поверхность основного металла. Кроме этого, к паяному соединению предъявляются определённые прочностные требования.
Правильный подбор присадочного материала для пайки позволяет приблизить прочность соединения к прочности основного металла.
Именно по этой причине при пайке какого-либо металлического изделия стараются использовать присадку на основе такого же металла, как металл изделия.
При этом более низкая температура плавления припоя обеспечивается дополнительными компонентами, входящими в его состав.
Правда, следует заметить, что сравнять эти характеристики при пайке не удаётся никогда. То есть, при механических испытаниях на разрушение излом всегда будет происходить в месте соединения.
В некоторых специфических видах пайки прочность соединения играет не главную роль. Например, при пайке ювелирных изделий основной является эстетическая часть работы. Поэтому изделия из золота, серебра и платины паяются только припоями на основе одноимённых металлов, причём той же пробы.
Разогрев
В зависимости от температуры плавления используемого присадочного материала, применяются различные методы нагрева при пайке. В случае с мягкими материалами, содержащими олово, цинк, свинец, основным инструментом при пайке может служить обычный паяльник.
В качестве примера можно привести сборку и ремонт электронных схем, содержащих компоненты, критичные к перегреву. В этой ситуации обычно используются свинцово-оловянные материалы, имеющие невысокую температуру плавления и электрические паяльники небольшой мощности.
Механическая прочность соединений играет здесь второстепенную роль, главным является обеспечение надёжного электрического контакта.
Когда речь идёт о пайке высокотемпературными материалами, паяльник оказывается бессильным. В этих случаях нагрев осуществляется посредством газовых горелок и специальных установок, использующих токи высокой частоты.
Это относится к промышленной пайке в условиях производственных цехов и использованию твёрдых припоев.
В отдельных случаях, когда спаиваемые детали очень массивны, и при использовании обычных средств нагрева достичь плавления не удаётся, применяются специальные печи, куда заготовки помещают целиком. Только таким способом обеспечивают надежную пайку.
svaring.com