Выбор припоя для пайки
Одним из основных элементов электромонтажных и радиомонтажных работ является пайка. Качество монтажа во многом определяется правильным выбором необходимых припоев и флюсов, применяемых при пайке. Пайка представляет собой соединение твердых металлов при помощи расплавленного припоя, имеющего температуру плавления меньшую, чем температура плавления основного металла.
Припой должен хорошо растворять основной металл, легко растекаться по его поверхности, хорошо смачивать всю поверхность пайки, что обеспечивается лишь при полной чистоте смачиваемой поверхности основного металла. Для удаления окислов и загрязнений с поверхности спаиваемого металла, защиты его от окисления и лучшего смачивания припоя. В зависимости от химического состава и температуры плавления припоев различают пайку твердыми и мягкими припоями.
Основные материалы, применяемые для пайки.
Олово - мягкий, ковкий металл серебристо-белого цвета. Удельный вес при температуре 20 °С - 7,31 г/см3. Температура плавления 231,9 °С. Для пайки может применяться как в чистом виде, так и в виде сплавов с другими металлами.
Свинец - синевато-серый металл, мягкий, легко поддается обработке, режется ножом. Удельный вес при температуре 20 °С 11,34 г/см3. Температура плавления 327 °C. Применяется для изготовления припоев.
Кадмий - серебристо-белый металл, мягкий, пластичный, механически непрочный. Удельный вес 8,6 г/см3. Температура плавления 321 °С. Применяется как для антикоррозийных покрытий, так и в сплавах со свинцом, оловом, висмутом для легкоплавких припоев.
Сурьма - хрупкий серебристо-белый металл. Удельный вес 6,68 г/см3. Температура плавления 630,5 °С. На воздухе не окисляется. Применяется в сплавах со свинцом, оловом, висмутом, кадмием для легкоплавких припоев.
Висмут - хрупкий серебристо-серый металл. Удельный вес 9,82 г/см3. Температура плавления 271 °С. Растворяется в азотной и горячей серной кислотах. Применяется в сплавах с оловом, свинцом, кадмием для получения легкоплавких припоев.
Цинк - синевато-серый металл. В холодном состоянии хрупок. Удельный вес 7,1 г/см3. Температура плавления 419 °С. В соединении с медью дает ряд прочных сплавов. Применяется для изготовления твердых припоев и кислотных флюсов.
Медь - красноватый металл, тягучий и мягкий. Удельный вес 8,6 - 8,9 г/см3. Температура плавления 1083 °С. Применяется для изготовления тугоплавких припоев и сплавов.
Мягкие припои. Пайка мягкими припоями получила широкое распространение, особенно при производстве монтажных работ. Наиболее часто применяемые мягкие припои содержат значительное количество олова. При выборе типа припоя необходимо учитывать его особенности и применять в зависимости от назначения спаиваемых деталей. При пайке деталей, не допускающих перегрева, используются припои, имеющие низкую температуру плавления. Наибольшее применение находит припой марки ПОС-40. Он применяется при пайке соединительных проводов, сопротивлений, конденсаторов. Припой ПОС-30 используют для пайки экранирующих покрытий, латунных пластинок и других деталей. Наряду с применением стандартных марок находит применение и припой ПОС-60. Мягкие припои изготовляются в виде прутков, болванок, проволоки (диаметром до 3 мм) и трубок, наполненных флюсом.
Для пайки различных деталей, не допускающих значительного перегрева, применяются особо легкоплавкие припои, которые получают добавлением в свинцово-оловянные припои висмута и кадмия или одного из этих металлов. При использовании висмутовых и кадмиевых припоев следует учитывать, что они обладают большой хрупкостью и создают менее прочный спай, чем свинцово-оловянные.
Твердые припои. Твердые припои создают высокую прочность шва. В электро- и радиомонтажных работах они используются значительно реже, чем мягкие припои. В зависимости от содержания цинка изменяется цвет припоя. Эти припои применяются для пайки бронзы, латуни, стали и других металлов, имеющих высокую температуру плавления. Припой ПМЦ-42 применяется при пайке латуни с содержанием 60-68 % меди. Припой ПМЦ-52 применяется при пайке меди и бронзы. Температура плавления припоя должна быть меньше температуры плавления припаиваемого металла. Кроме медно-цинковых припоев, находят применение и серебряные припои.
Серебряные припои обладают большой прочностью, спаянные ими швы хорошо изгибаются и легко обрабатываются. Припои ПСР-10 и ПСР-12 применяются для пайки латуни, содержащей не менее 58% меди, припои ПСР-25 и ПСР-45 - для пайки меди, бронзы и латуни, припой ПСР-70 с наиболее высоким содержанием серебра - для пайки волноводов, объемных контуров и т. п.
В ряде случаев в качестве припоя используется технически чистая медь с температурой плавления 1083°С.
Припои для пайки алюминия. Пайка алюминия вызывает большие затруднения вследствие его способности легко окисляться на воздухе. В последнее время находит применение пайка алюминия с помощью ультразвуковых паяльников. При пайке алюминия в качестве флюсов применяют органические вещества: канифоль, стеарин и т.п.