Для чего нужен припой

Для чего нужен припой

Для чего нужен припой

Определение

Припой — это материал, металл либо сплав на их основании служащий для надежного соединения деталей, плавящийся при меньшей температуре, чем спаиваемые им металлы. В производстве припоя чаще всего используют сплавы из свинца, серебра, олова и других мягких металлов. Паяльное соединение служит продолжительное время при благоприятных условиях эксплуатации спаиваемых материалов и не терпит вибрации, динамическом давлении и нагрузок на разрыв. Также на сокращение срока эксплуатации соединения припоем существенно влияет агрессивная окружающая среда. Припой для удобства спаивания производят в широком ассортименте: проволока, пруток, порошок, паста и другие исполнения.

Назначение и виды припоя

Итак, для чего нужен припой? Пайка припоем осуществляется для создания прочного соединения сопрягаемых деталей или заготовок, реже для достижения герметичности емкостей и трубопроводов, либо сохранения более надежного электрического контакта с невысоким переходным сопротивлением тока. Как говорилось выше, температура плавления припоя меньше температур плавления соединяемых деталей, то целостность и структура спаиваемых заготовок не изменяется. Плавится только припой, обволакивая скрепляемые заготовки. При застывании происходит надежное скрепление деталей и соединение готово к эксплуатации.
Припой в производстве выбирают в зависимости от физических и химических свойств спаиваемых металлов, устойчивости к коррозии, удельной проводимости и других факторов, учитывая эффективную стоимость операции.
Делятся припои на мягкие и твердые. Мягкие плавятся уже при T= 300 C, а плавление твердых марок припоев происходит при гораздо более высоких температурных значениях. Прочность у мягких марок припоев значительно ниже и колеблется от 16 до 100 МПа. Что касается твердых припоев, то их диапазон прочности составляет 100-500 МПа.

Материалы припоев

Мягкие марки припоев изготавливают из олова с добавлением цинка, свинца, кадмия и т.д. В последнее время с целью обезопасить условия труда и сохранить экологию чаще используют припои без содержания вредных металлов, которые в своем составе помимо олова содержат висмут, медь, серебро и другие металлы.
Из твердых припоев самыми известными в производстве служат серебряные и медно-цинковые с применением добавок. Серебряные припои получили очень широкий спектр применения, которые в частности служат хорошим помощником при пайке изделий и заготовок из цветных металлов и в ювелирной промышленности.

Бессвинцовые припои

Самым простейшим и понятным нам бессвинцовым припоем является обычное олово. Проволока из этого металла находится почти в каждом доме, где есть паяльник. Часто при производстве проволоки из олова в качестве флюса внутрь внедряют дополнительно производную смолы хвойных деревьев, которая называется канифоль. Такое решение практично помогает в работе и сокращает время спаивания.
Однако обычное олово очень ограниченно в сфере применения. Например, это пайка различной аппаратуры. В основном применение оловянного припоя невозможно, несмотря на его отличную электропроводность.
Всему виной оловянная чума, рост «усов» и другие факторы риска при пайке оловом. Решить эту проблему помогает внедрение других металлов. Оловом часто смешивают с серебром, медью и даже золотом. Однако в таком случае образуются твердые паяльные сплавы, имеющие значительно высокие температурные характеристики. Поэтому с целью улучшения текучести используют флюсы.
К сожалению, в настоящее время припои без содержания свинца, несмотря на положительную экологическую составляющую и безопасный труд, не являются полноценной альтернативой оловянно — свинцовых.

Паяльные пасты

Благодаря развитию новейших технологий и все большему масштабу роста производства электронных плат, в качестве паяльного элемента стали использовать паяльные пасты. Паста изготавливается из нескольких составляющих: измельченного в порошок припоя, флюса и связующего вещества. Такая мелкодисперсная смесь используется в ручной и трафаретной пайке.
Для пайки радиоэлектроники в своем составе пасты содержат олово и легирующие компоненты для улучшения качества соединения. На свойства пластичного припоя существенно влияет размер частиц. Наиболее распространены пасты с размером частиц в диапазоне 25-45 мкм. Поскольку данная технология больше используется при трафаретной пайке, чем при ручной, пасты должны отвечать установленным требованиям для надежного сопряжения элементов.
Критериями хорошего качества выступает форма частиц, которые имеют сферическую форму после измельчения. Также паяльные пасты подвержены пагубному влиянию углерода и водорода. Поэтому соприкосновение с воздухом от этапа изготовления до эксплуатации должно быть минимизировано.
В производстве для трафаретной печати паяльные пасты заполняются в специальные контейнеры по 500 грамм. Они не практичны для домашнего использования, поэтому для собственных целей эту смесь можно приобрести в шприцах различной емкости. Условия хранения таких паст низкотемпературные, поэтому идеальным местом для хранения служит обычный холодильник. При нормальной и высокой температуре паста быстро начинает расслаиваться.

Канифоль

Отдельное внимание хочется уделить самому распространенному флюсу, который часто применяется в домашних условиях. Канифоль, как говорилось ранее состоит в основном из смолы хвойных пород деревьев. В основном применяется в твердом состоянии, но бывает также гелеобразным и жидким.
Канифоль хорошо удаляет оксидный налет даже при малых температурах, что несомненно является ее преимуществом. Материал является диэлектриком, однако это никак не влияет на электрическую проводимость материалов пайки. Она применяется практически для всех видов пайки, не подвергается воздействию влаги, не токсична для человека и общедоступна, поскольку имеет низкую стоимость.

Эта статья помогла помочь любознательному читателю понять для чего нужен припой и даже углубить свои познания в области пайки и применения различных способов ее применения в производственных и домашних целях. Остается только приобрести паяльный набор и творить в целях закрепления материала и домашних нужд.

Отправить ответ

avatar