Який припій використовувати для паяння: вибір для проводів, труб, мікросхем та радіодеталей | ivd.ru

Який припій використовувати для паяння міді та алюмінію, сталевих та ювелірних виробів? Зібрали головне, що треба знати про вибір витратних матеріалів.

Все про вибір припою

Види
– Легкоплавкі та тугоплавкі
— Тверді та м'які
– Флюсові та безфлюсові
— Олов'яно-свинцеві, мідні та інші
Рекомендації для різних матеріалів
— Мідні дроти
– Мідні труби
– Радіодеталі
– Нержавіюча сталь
– Алюміній
Перевірка якості витратних матеріалів

Види припою

Склади для паяння відрізняються вмістом металів, температурою плавлення, формою випуску.

За температурою плавлення

Найважливіша характеристика. Припій повинен розплавитись до плинності раніше, ніж від високої температури почнуть руйнуватися жили проводів або деталі. Потужності паяльника, пальника чи печі має вистачити для нагрівання матеріалу до переходу в рідку фазу. Температура плавлення залежить від металів, що входять до складу. А вони впливають на міцність та термостійкість з'єднання.

За температурою плавлення припій ділять на:

• тугоплавкий – стає текучим за температури понад 450 градусів Цельсія, після застигання витримує тиск від 50 до 500 МПа (точні цифри залежать від складу);
• легкоплавкий – до 450 градусів, від 16 до 100 МПа.

Для паяння проводів достатньо побутового паяльника та легкоплавкого складу.

Ювелірні вироби паяють складами із золотом та сріблом, що вимагають температури понад 600 градусів, мідні труби – понад 425 градусів. Для з'єднань, які повинні витримувати вібрацію, сильний тиск зазвичай використовують тугоплавкі склади. Після застигання шов з них витримує більше навантаження, ніж з легкоплавких. Але є рішення для з'єднання алюмінієвих труб, які розраховані на навантаження понад 140 МПа, при цьому відносяться до легкоплавких.

Виробник може вказувати дві температури плавлення:

• солідус – початок переходу з твердої в рідку фазу;
• ліквідус – Нагрів для повного розплавлення.

Різниця між солідус і ліквідус може становити від 10 до 30 градусів. Для тугоплавких сплавів вона зазвичай більша. Порівнюйте температуру плавлення поверхні з ліквідусом, переконайтеся, що різниця становить щонайменше 30-50 градусів.

За формою випуску

У магазинах можна знайти припій у вигляді:

• тонкого дроту на котушці або брусків, що нагадують грифель для олівця, фольги або стрічок – для роботи відрізають невеликий шматок, підносять до нього паяльник, а потім акуратно переносять краплю сплаву на з'єднання;
• пасти вона досить рідка, тому її набирають спеціальним шприцом-дозатором і рівномірно покривають робочу зону;
• порошку – його частіше використовують у промислових печах; для ручного паяння його змішують з рідиною;
• преформ – заготовок певної форми, наприклад, повторювальної контури світлодіодної стрічки.

Паста, дріт або бруски – найпопулярніші рішення для домашньої майстерні. Спробуйте кілька форм, і зрозумієте, з чим зручніше працювати з дрібними деталями, ніж загортати довгі тріщини.

З флюсом чи без

Для якісного паяння потрібно попередньо обробити поверхні каніфоллю або іншим флюсом. Він не дасть кисню перешкодити процесу. Деякі припої вже містять флюс:

• дріт або прутки з флюсовим сердечником – так званий трубчастий припій;
• паяльні пасти з добавками.

Для високотемпературного паяння, створення навантажених з'єднань, мікросхем досвідчені майстри радять безфлюсовий припій та флюс окремо. Прутки з сердечником та паяльні пасти недостатньо ретельно очищають поверхню. Через це зчеплення металів погіршується, шов стає крихким.

При виборі окремого флюсу дивіться на робочу температуру та склад. Каніфоль не підходить для високотемпературного паяння, оскільки починає вигоряти. Склади з кислотами, наприклад, ортофосфорні, токсичні, тому працювати з ними потрібно в приміщенні з гарною вентиляцією, в респіраторі. Після застигання шов обробляють водою із розчиненою содою, щоб кислота не роз'їдала метал.

За складом

Якщо ви запитаєте у досвідчених майстрів, який припій краще для паяння радіодеталей або труб, вам, напевно, порекомендують одну з марок ПОС. Абревіатура означає «припій олов'яно-свинцевий». Цифри після неї, наприклад, ПОС-41, говорять про вміст олова у відсотках. Висока концентрація олова підвищує надійність з'єднання та знижує температуру плавлення, але збільшує ціну.

Свинець – токсичний метал, тому ПІС не можна використовувати для паяння:

• посуду;
• водопровідних труб.

У безсвинцевих припоях зазвичай збільшено вміст олова. А замість свинцю використовують мідь, срібло, кремній. Такі склади дорожчі, але за надійністю шва поступаються ПІБ.

Олов'яно-свинцеві припої відрізняються не лише концентрацією олова. Їх властивості залежать від добавок, концентрація яких іноді менше відсотка.

• Кадмій. Знижує температуру плавлення без шкоди міцності шва. Токсична добавка з канцерогенними властивостями. Працювати з нею потрібно в респіраторі і приміщенні, що добре провітрюється. Підходить для паяння міді. Зі сталлю можна працювати тільки при сусідстві кадмію з цинком.
• Нікель. Після застигання утворює тугоплавкий шов, який зберігає міцність при нагріванні до 1000 градусів. Добавка також захищає поверхні, що з'єднуються від корозії. Для максимального ефекту використовуйте нікелевий припій із безкислотним флюсом, наприклад, ЛТІ.
• Алюміній та цинк. Дозволяють паяти алюмінієві труби та дроти без попереднього міднення поверхні. Створюють з'єднання, стійке до негативних температур, тому підходять для монтажу та ремонту холодильних установок та кліматичного обладнання.

Припій може містити від одного до трьох компонентів. Обов'язково перевіряйте склад та рекомендації виробника перед роботою. З токсичними компонентами, навіть якщо їхня концентрація невелика, працюйте в респіраторі та під вентиляційною установкою.

Як вибрати припій для паяння

У магазинах доступний вибір сотень припоїв для міді чи сталі. Зібрали рекомендації досвідчених майстрів, щоб вам було простіше визначитись.

Для мідних дротів

Який припій взяти для мідних дротів? Більшість майстрів радять ПОС-61 та соснову каніфоль як флюс. Це універсальна та відносно недорога комбінація. Очищена від оксидів мідь добре з'єднується з оловом. Місце фіксації добре пручається розриву, при цьому зберігає гнучкість.

Для кабелю підійде і припій із високим вмістом міді, наприклад, мідно-фосфорний. Він безсвинцевий, але температура його плавлення вища, а гнучкість з'єднання нижче. До того ж він дорожчий за універсальний ПОС-61, вимагає потужного інструменту.

Алюмінієві та мідні жили кабелю з'єднувати пайкою не можна: ризик пожежі занадто високий.

Для мідних труб

Який припій підійде для паяння мідних труб? За фізичними властивостями ПОС-61 або навіть ПОС-40. Але застосування матеріалу зі свинцем заборонено під час монтажу водопровідних труб.

Альтернативи — мідь із фосфором чи сріблом, олово із міддю, наприклад, ПОМ-3. Вони дорогі, із високою температурою плавлення. Але забезпечують надійне з'єднання, яке витримує високий тиск у водопроводі.

Для паяння мідним припоєм підійде недорога каніфоль або її спиртовий розчин, наприклад, ЛТІ-120.

Для мікросхем та інших радіодеталей

Який припій підійде для паяння мікросхем? У топі рекомендацій — універсальний ПОС-61 із сердечником із каніфолі або окремим флюсом із неї.

При виборі складів для інших радіодеталей дивіться такі характеристики:

• температура нагріву при роботі – для запобіжників потрібен жаростійкий склад, наприклад, сплав Вуда – ПІС з 50% вмістом вісмуту, сплав Розе – ПІС з додаванням вісмуту і кадмію;

• метали, з яких зроблено корпус/контакти – деталі з вмістом танталу, алюмінію, золота можуть вимагати спеціальних припоїв. Так, танталові конденсатори радять паяти ПОСК — олов'яно-свинцевим сплавом із кадмієм.

Не менш важливим є вибір флюсу. Він повинен бути вологостійким і надійно захищає від оксидів, але безкислотним. Підійде чиста каніфоль, її спиртовий розчин або нейтральний паяльний жир – суміш каніфолі зі стеарином та вазеліном.

Для нержавіючої сталі

Який припій потрібний для паяння нержавіючої сталі? Для нескладних побутових робіт, наприклад ремонту тріщини на корпусі техніки, підійде і ПІС. Але пам'ятайте про токсичність свинцю: для бака з водою його не можна використовувати.

Які працюють під великим тиском або при високій температурі елементи зі сталі не можна паяти ПІБ. Припій для них підбирають з урахуванням складу нержавіючої сталі. Універсальний варіант – суміш міді, срібла, цинку та олова, іноді – з марганцем. Підходящі марки – HTS-528, Castolin 157 або EcoBraz 38245F. Підходить для нержавіючої сталі та срібло з кадмієм. Але для сталі з великим вмістом нікелю та хрому небезпечний нагрівання понад 650 градусів, тому температура плавлення припою має бути трохи нижчою. А срібно-мідні матеріали зазвичай плавляться від 700 градусів.

Як флюс для паяння нержавійки радять буру у вигляді порошку, розведеного борною кислотою, або пасти.

Для алюмінію

Який припій вибрати для паяння алюмінію? Універсальний склад містить цинк та алюміній, іноді з додаванням олова та кадмію. Відгуки на маркетплейсах хвалять імпортний Castolin-192 тільки з алюмінієм та цинком. Аналоги – АВІА-1 або АВІА-2. Але вони містять токсичний кадмій, тому вимагають особливої обережності під час роботи.

Алюмінієво-цинковий припій універсальний: підходить для роботи з кабелем, трубками та корпусами різних пристроїв. Безпечний склад без свинцю та кадмію можна використовувати і для ремонту мисок, котелків, іншого туристичного посуду.

Для роботи з алюмінієвими рамами обладнанням підходить і алюмінієво-кремнієвий припій AluFlam 190 або аналоги.

Припій для алюмінієвих сплавів підбирають з урахуванням добавок до них. Так, для металу з великим вмістом магнію не підходить кремнієвий склад. Срібляста поверхня шва швидко потемніє.

Виробники пропонують для роботи з алюмінієм прутки з флюсом та без. Досвідчені майстри радять використати окремий флюс. Алюміній дуже швидко окислюється на повітрі, тому його потрібно ретельно зачистити від оксидів, які не вступають у реакцію з припоєм. Найкращі флюси – активні кислотні, наприклад, з мурашиною кислотою.

Для з'єднання між собою алюмінієвих та мідних труб або деталей використовують припій зі сріблом, кадмієм та цинком. Суворі вимоги до очищення поверхні діють тут. Можна попередньо покрити алюміній шаром міді за допомогою електролізу і паяти як два мідні вироби. Але міцність такого з'єднання буде нижчою.

Перевірка якості: на що дивитися при покупці

• Твердий припій – цілісне, однорідне забарвлення.
• Паста не розшаровується, зберігає консистенцію емульсії чи рідини.
• Концентрацію олова та свинцю в ПІС можна перевірити за кольором. Великий вміст олова робить матеріал світлим і сріблястим, свинцю темним і матовим.

Перед початком роботи перевірте реальну температуру розплавлення, розтікання та швидкість застигання на непотрібній заготовці.

Источник: www.ivd.ru