Температура пайки оловом: Ликбез по пайке | Электроника для всех

Содержание

ЧЕТЫРЕ СЕКРЕТА ПАЙКИ

 

главная

основы

элементы

примеры расчетов

любительская технология

общая схемотехника

радиоприем

конструкции для дома и быта

связная аппаратура

телевидение

справочные данные

измерения

обзор радиолюбительских схем в журналах

обратная связь

       реклама

 

 что такое электрический ток   подготовка рабочего места   техника безопасности  немного о пайке

 

                    ЧЕТЫРЕ СЕКРЕТА ПАЙКИ

"Неужели даже в таком деле, как пайка деталей, есть секреты?" - спросите вы. Чего проще - нагреть паяльник, взять припой и кислоту, и паяй себе на здоровье.

Оказывается, это не так просто. Уметь хорошо паять своего рода искусство, которое дается не сразу, а в результате практики. Овладеть этим искусством - значит познать все секреты техники пайки.
Первый секрет - правильное применение для пайки припоя и флюса. Припоем называется легкоплавкий металлический сплав, которым спаиваются провода и выводы деталей. Самый хороший припой - чистое олово. Но оно стоит дорого и используется в исключительных случаях. При радиомонтаже чаще применяют оловянно-свинцовые припои, представляющие сплав олова и свинца. По прочности спайки эти припои не уступают чистому олову. Плавятся такие припои при температуре 180 - 200° С. Обозначаются они тремя буквами - ПОС (припой оловянно-свинцовый), за которыми следует двузначная цифра, показывающая содержание олова в процентах, например: ПОС-40, ПОС-60. Для наших целей лучше брать припой ПОС-60.
Флюсы - это противоокислительные вещества. Они применяются для того, чтобы подготовленные к пайке места деталей или проводников не окислялись во время пайки. Без флюса припой может не прилипнуть к поверхности металла.
Флюсы бывают разные. Так, для ремонта металлической посуды пользуются "паяльной кислотой" - раствором цинка в соляной кислоте. Паять радиоконструкции таким припоем нельзя - со временем он разрушает пайку. Для радиомонтажа надо применять флюсы, в которых нет кислоты. Одним из таких флюсов является канифоль. В магазинах вы, наверное, встречали смычковую канифоль, которой музыканты натирают смычки своих инструментов - ее можно использовать для пайки.
Чтобы можно было паять в труднодоступных местах, неплохо запастись жидким флюсом, о котором говорилось выше. Для его приготовления измельчают канифоль в порошок и всыпают в этиловый спирт или ацетон. Помешивая раствор палочкой, подсыпают канифоль до получения густой кашицы. Такую канифоль наносят на спаиваемые места тонкой палочкой или кисточкой. Для пайки печатных плат флюс следует делать более жидким. Следует иметь в виду, что флюс на базе ацетона токсичен! При использовании такого флюса следует избегать вдыхания испарений ацетона!
Второй секрет пайки - чистота жала паяльника и его нагрев. Если жало грязное, им трудно работать - плавиться припой будет, а к поверхности жала не прилипнет. Жало надо обязательно зачистить и залудить - покрыть тонким слоем припоя. Делают это так. Разогрейте паяльник и зачистите его жало напильником или шлифовальной шкуркой. Опустите жало в канифоль, а затем прикоснитесь им к кусочку припоя. В слое расплавленного припоя поводите жало по деревянной палочке (или по подставке) так, чтобы вся поверхность его покрылась слоем припоя. Со временем жало будет покрываться окисным налетом темного цвета, мешающим пайке. Вот тогда снова залудите его.
Третий секрет - чистота спаиваемых поверхностей. Места проводников и деталей, предназначенных для пайки, должны быть зачищены до блеска. Тщательно зачищенный проводник кладут на кусок канифоли и хорошо прогревают паяльником. Канифоль быстро расплавится, а имеющийся на паяльнике припой растечется по проводнику. Поворачивая проводник и медленно двигая по нему жало паяльника, добейтесь равномерного распределения припоя по поверхности проводника.
Если вы будете залуживать часть впаянного в самоделку проводника, зачистите это место шлифовальной шкуркой или перочинным ножом и поднесите кусок канифоли. Плавным движением паяльника равномерно распределите припой по залуживаемой поверхности.

 

Четвертый секрет - правильное соединение проводов при пайке и хороший прогрев места спайки деталей. Если надо спаять концы двух залуженных проводников, плотно прижмите их друг к другу и к месту касания приложите паяльник с каплей припоя на конце жала. Как только место спайки прогреется, припой растечется и заполнит промежутки между проводниками. Плавным движением паяльника распределите припой равномерно по всему месту спайки. Продолжительность пайки не должна превышать 5 с, после чего паяльник удаляют - припой быстро затвердеет и прочно скрепит детали. Но пайка будет прочной только в том случае, если после удаления паяльника проводники не сдвинутся в течение 10 с.

Припаивая транзистор, берегите его выводы от перегрева. Для этого придерживайте их пинцетом или плоскогубцами - они выполняют роль теплоотвода.
Во время налаживания конструкций приходится перепаивать проводники или заменять детали. Это нужно учитывать при монтаже. Так, концы деталей, соединяющиеся согласно схеме с общим проводником, следует припаивать не в одной точке, а на некотором расстоянии друг от друга. Не рекомендуется закручивать концы деталей вокруг проводника.
Помните, что при пайке выделяются вредные для здоровья пары олова и свинца. Ни в коем случае нельзя наклоняться над местом пайки и вдыхать испарения. Летом старайтесь паять у открытого окна, зимой чаще проветривайте помещение. После окончания пайки обязательно вымойте руки теплой водой с мылом.

Приложение по теме: Свойства некоторых свинцово-оловянистых (мягких) припоев :

 ПОС-90  - температура плавления 222 градусов Цельсия, прочность при растяжении 4,3 кГ х мм. кв., используется для пайки деталей или узлов с последующим серебрением или золочением. Состав: Олово - 90 %, Сурьма - 0,15%, Свинец - остальное.

ПОС-60 - температура плавления 190 градусов Цельсия, прочность при растяжении 4,1 кГ х мм.кв., используется для пайки высоко ответственных соединений, в том числе и в радиотехнике. Состав: Олово - 60%, Сурьма - 0,8%, Свинец - остальное.

ПОС-50 - температура плавления - 222 градуса Цельсия, прочность на разрыв - 3,6 кГ х мм. кв., используется для пайки ответственных деталей, когда допустим более высокий нагрев. Состав: Олово - 50%, Сурьма - 0,8%, Свинец - остальное.

ПОС-40 - температура плавления - 235 градусов Цельсия, прочность на разрыв - 3,2 кГ х мм. кв., используется для пайки менее ответственных токопроводящих деталей. Состав: Олово - 40%, Сурьма - 2%, Свинец - остальное.

ПОС-30 - температура плавления - 256 градусов Цельсия, прочность на разрыв - 3,3 кГ х мм. кв., используется для лужения и пайки менее ответственных и механических деталей из меди, ее сплавов и стали. Состав: Олово - 30%, Сурьма - 2%, Свинец - остальное.

ПОС-18 - температура плавления - 277 градусов Цельсия, прочность на разрыв - 2,8 кГ х мм. кв., используется для пайки при пониженных требованиях к прочности шва, а также для лужения перед пайкой. Состав: Олово - 18%, Сурьма - 2,5%, Свинец - остальное.

ПОС-4-6 - температура плавления - 265 градусов Цельсия, прочность на разрыв - 5,8 кГ х мм. кв., используется для пайки с погружением в ванну с расплавленным припоем. Состав: Олово 4%, Сурьма - 6%, Свинец - остальное.

Температура плавления припоя: особенности и виды припоев

В современном мире пайкой принято называть процесс, позволяющий получить неразъемное соединение нескольких деталей из металла, где соединительным материалом является уже расплавленный металл, который должен плавиться при более низкой температуре, чем тот металлический материал, из которого состоят эти детали.

Этот промежуточный расплавленный металл получил название сплава, а сам процесс называют припоем. В зависимости от того, какова температура плавления различают и разные виды пайки: легкоплавкие и тугоплавкие. Так, легкоплавкие припои плавятся при температуре ниже четырехсот градусов, а тугоплавкие – при температуре от пятисот до 1100 градусов.

Обычно в марках припой обозначают ПОС, и это сокращение расшифровывается так: припой оловянно – свинцовый. Если рядом есть еще и какое-то число, то эта цифра обычно указывает на то, каков процент содержания олова в составе.

Классификация припоев

От температуры плавления зависит класс припоя:

  1. Мягкий припой достигается за счет плавления до четырехсот градусов Цельсия.
  2. Твердый припой достигается за счет плавления выше пятисот градусов Цельсия.
  3. Полутвердый припой достигается за счет плавления в диапазоне от расплавленного олова до четырехсот градусов Цельсия.

Припои классов мягкий и полутвердый прочны при растяжении от пятидесяти до семидесяти Мегапаскалей, они предназначены для спаивания токопроводящих частей машин. Они производятся при помощи паяльника или опускания частей для спаивания в жидкий припой.

Твердый припой прочен до пятисот Мегапаскалей, используется как припой категории прочности номер один для спаивания токопроводящих частей с большим нагревом и деталей с главной механической нагрузкой. Производится такой припой электродами из меди или графита. Небольшие детали спаивают автогеном.

Преимущества мягких и полутвердых припоев

Преимущественными областями применения припоев мягких и полутвердых являются следующие:

  1. ПОС63 – для спаивания коллекторов, секционных якорей, обмоток с изоляцией Н электрической машины.
  2. ПОС61; ПОССу61-0,5 и ПОС61М – необходимы для того, чтобы паять медные элементы и ее сплавы, а также серебряные и никелевые детали и токопроводящие части электрической машины, с температурой эксплуатации до ста шестидесяти градусов Цельсия.
  3. ПОС40 и ПОССу40-0,5 – предназначены для того, чтобы паять медные элементы и ее сплавы, а также сталь и металлы с оловянным, серебряным или никелевым покрытием, коллекторные бандажи и секционные якоря машин, которые контактируют с соленой жидкостью (например, морская вода).
  4. ПОССуЗО-0,5 – для того чтобы паять медные элементы и ее сплавы, а также элементы из железа и нержавеющей стали, а также спаивание кабелей, бандажей, частей приборов, которые будут работать при температуре до ста шестидесяти градусов Цельсия.
  5. ПОСК50-18 – для того чтобы спаивать медные элементы и ее сплавы, воспринимающие перегрев, а также спаивание деталей из алюминия и меди, керамических, стеклянных и пластиковых деталей с добавлением в них оловянных, серебряных, никелевых составляющий.
  6. ПОС10 и ПОССу18-0,5 – для спаивания контактных поверхностей электрических приборов, реле и иных составляющих машин.
  7. П0ССу95-5 и ПСрЗКд – для спаивания коллекторов, секционных якорей, бандажей и токопроводящих соединений трубопроводов и электрооборудования.
  8. ПОСИЗО и ПСрЗИ – предназначены для того, чтобы спаивать медные элементы и ее сплавы, детали из неметаллических материалов и стекла. Они имеют большую жидкотекучесть и дают надежное соединение частей во время спаивания.

Припои из сурьмы не предназначены для использования спаивания деталей, содержащих цинк или оцинковку.

Преимущества твердых припоев

Преимущественные области применения твердых припоев:

  1. ПСр72 и ПСр50 – для спаивания металлокерамических контактов и разных токопроводящих деталей, которые должны выдерживать удары и выгибание.
  2. ПСр45 – для того чтобы спаивать медные элементы и ее сплавы, а также части из нержавеющей стали, обмоток роторов и обмоток нагруженных электрических аппаратов. Этот припой дает большую плотность, а вместе с тем и большую прочность полученных соединений.
  3. ПСр25 – для спаивания медных элементов или частей из ее сплавов, деталей из нержавеющей стали. Является заменителем ПСр45 при создании простых спаек.
  4. ПСр71 – для спаивания тех же самых деталей, что и ПСр72, но применяется, когда нужна высокая жидкотекучесть.
  5. ПСр25ф; ПСр15 и ПМФ7 – для спаивания медных или из ее сплавов деталей, частей аппаратов, проводящих ток, которые не должны выдерживать выгибание и удары.
  6. Л63 и ЛОК59-0,1–0,3 – для спаивания медных частей или деталей из чугуна. Такое спаивание очень прочное и подходит в сложных условиях выгибаний и ударов.
  7. ПЖЛ500 – спаивание частей, с температурой эксплуатации до шестисот градусов Цельсия.

Четыре секрета пайки

Для того чтобы хорошо и правильно паять, одного инструмента недостаточно. Необходимо знать и некоторые секреты, которые бы позволили овладеть в совершенстве техникой пайки. Наверное, все-таки стоит раскрыть несколько таких секретов.

Итак, первый секрет заключается в том, чтобы правильно применять для пайки припой и флюс. Второй важный секрет пайки — это соблюдение чистоты жала и самого паяльника и, конечно же, его нагрева. Есть много способов того, как можно очистить жало. Воспользуйтесь одним из них и тогда работы у вас будет идти просто замечательно.

Третий секрет также важен при пайке: чистота спаиваемых предметов. Четвертое правило, которое необходимо уяснить любому мастеру, прост, но необходим: правильно соединять проводки при пайке и делать хороший прогрев мест, где будет происходить спайка деталей при определенной температуре плавления.

И, конечно же, работая с таким оборудованием, всегда стоит соблюдать меры предосторожности. Так, необходимо припаивать не в одной точки, а стараться делать это не некотором расстоянии друг от друга. Не стоит закручивать концы деталей при температуре плавления вокруг проводника.

Всегда стоит помнить, что при пайке, даже при самой незначительной температуре плавления, выделяются пары олова и свинца. Они очень опасны и вредны для человеческого организма. Поэтому никогда не стоит наклоняться над тем местом, где происходит пайка, каковы бы не била температура плавления.

Ведь какова бы ни была температура плавления припоя, испарения все равно будет вредными и будут наносить необратимый вред организму человека. Если же вы решили паять летом, то делайте это или на открытом пространстве, или, если есть возможность, у открытого окна. Главное правило при такой пайке: хорошо проветривайте помещение. А когда работа будет закончена, то необходимо будет еще и тщательно вымыть руки, используя мыло.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Температура плавления припоя

Основные свойства сплава

Популярность припоев из олова и свинца объясняется несколькими обстоятельствами.

Главная особенность сплавов – способность при определенном соотношении компонентов образовывать состав с эвтектическими свойствами. Это межметаллическая система, температура плавления которой меньше, чем ожидаемые значения.

https://www.youtube.com/watch?v=X5qulK9xec0

Можно себе представить радость первооткрывателей, которые обнаружили, что оловянно-свинцовый сплав для превращения в жидкое состояние можно нагревать до меньшей температуры.

Интересно, что эвтектическая смесь может служить растворителем, в котором распределяется при добавлении определенное дополнительное количество какого-либо металла.

Так были разработаны разнообразные марки припоев ПОС. В их технических характеристиках указаны пропорции, значения физических констант.

Рассматривая то, при какой температуре плавится олово для пайки, следует учитывать, что учитывается не только этот показатель. Материалы, применяемые при пайке, характеризуются нижеприведенными свойствами:

  1. Смачиваемость. Для обеспечения качественного соединения применяемый сплав должен обладать высоким показателем смачиваемости. Под этим понятием подразумевается повышение надежности связи между молекулами твердых материалов. При высоком рассматриваемом показателе расплавленное вещество расходится по поверхности, заполняя все полости.
  2. Электропроводность. В большинстве случаев сплавы для пайки применяются при получении различных микросхем. При высокое электрической проводимости получаемое соединение не создает дополнительного сопротивления во время работы. При слишком низком показателе проводимости или высоком сопротивление создаваемые контакты начинают нагреваться.
  3. Температура плавления. Основными критерием при выборе сплава можно назвать то, что он должен плавится при намного меньшей температуре, чем соединяемые металлы. При этом температура плавления оловянного припоя будет существенно отличаться от соответствующего показателя другого припоя. Один и тот же сплав может плавиться при различной температуре, все зависит от химического состава. Наличие примесей становится причиной повышения или понижения плавкости. Температура плавления припоя ПОС-40 238 градусов Цельсия. Есть и тугоплавкие припои, для нагрева которых требуется специальный прибор.

Важно учитывать то, при какой температуре плавится оловянно – свинцовый или иной припой. Это связано с тем, что при нагреве основного материала до критических значений происходит перестроение структуры, и он меняет свои основные эксплуатационные качества.

Паяльные пасты (тиноль) для пайки

Во время смачивания соединяемого металла при помощи расплавленного припоя может иметь место растворение тинолем основного металла или диффузия компонентов тиноля в основной металл. Вдобавок ко всему, диффузия имеют наибольшую вероятность образования в том случае, если тиноль вместе с основным металлом подобны по химическому составу.

На растворение и диффузия могут быть влиятельны следующие факторы:

  • Температура соединения материалов;
  • Продолжительность пайки;
  • Геометрия соединяемого места металла, поскольку она определяет площадь основного материала, подвергаемую воздействию тиноля;
  • Химический состав.

В редких случаях на протяжении пайки по причине местной диффузии тиноля между зернами основного материала происходит растекание материала, зависящего от внутренних напряжений. Чрезмерная диффузия тиноля в основном металле с большой вероятностью может оказывать влияние на механические и физические свойства металла.

Таким образом, тонкие части основного материала – наиболее уязвимая зона паяного соединения. В данном месте по причине эрозии могут образовываться сквозные раковины. Стоит отметить, что растворение основного металла тинолем изменяет температуру его ликвидуса, тем самым может привести к недостаточному заполнению зазора между деталями.

Для уменьшения диффузии или растворения есть несколько сплавов, которые применяются в качестве тинолей. Припои приобретают жидкую консистенция при достижении температуры ниже действенной температуры ликвидуса. Благодаря припою подобного состава высокотемпературная пайка производится успешно также при тех обстоятельствах, когда температура соединения металлов не дошла до линии ликвидуса.

Паяльная паста (тиноль) представляет собой композицию из припоя и флюса. Паста не заменима при пайке паяльником в труднодоступных местах, и при монтаже бескорпусных радиодеталей. Паста наносится лопаткой в нужном количестве на место пайки и затем прогревается электрическим паяльником. Получается красивая и качественная пайка. Особенно удобно ее применение при отсутствии опыта работы с паяльником.

Пасту можно изготовить самостоятельно. Для этого нужно выбрать марку припоя, подходящего для пайки требуемого металла. Далее напильником с крупной насечкой напилить из прутка опилок. Затем в подобранный из таблицы жидкий флюс для пайки добавлять, перемешивая опилки до получения состава пастообразного состояния. Хранить пасту нужно в герметичной упаковке. Срок хранения пасты не более полгода, так как опилки припоя со временем окисляются.

Марки мягких припоев для пайки паяльником

Припой — это смесь олова, свинца и канифоли. Рынок предлагает припои для каждого металла и его сплавов. Наиболее востребован сплав на базе олова. Температура плавления олова ПОС-60 составляет 232 градуса.

Технические характеристики припоя ПОС-61:

  • Металлическое олово — 61%.
  • Свинец — 38%.
  • Канифоль — 1,0%.

Представляет собой трубочку толщиной 2 миллиметра, наполненную канифолью. Продаётся на вес. Фасуется в рулон. На этикетке крепится инструкция с маркировкой, где указан диаметр трубочки, процентный состав компонентов и вес.

Все представители категории относятся к легкоплавким припоям. Оловянно-свинцовые сплавы при любом соотношении исходных металлов плавятся при температуре до 450 °С. Характеристики припоев ПОС регламентированы ГОСТом.

Производители поставляют припойную продукцию:

  • в литых чушках;
  • в виде проволочных изделий;
  • лентообразной фольги;
  • трубчатой продукции с флюсами внутри;
  • порошков или пастообразной массы.

Основным компонентом при пайке электрическим паяльником является оловянно-свинцовый припой. Он выпускается в виде проволоки или трубки разных диаметров. Трубчатый припой внутри заполняется канифолью. Такой припой очень удобен при работе, так как не требует дополнительного брать на жало паяльника флюс.

Припой представляет собой сплав легкоплавких металлов. Как правило, в состав припоя входит олово. Можно паять и чистым оловом, но оно дорогое и поэтому в олово добавляют дешевый свинец. Олово является экологически чистым металлом и его можно применять в качестве припоя для пайки в чистом виде пищевой посуды и медицинских инструментов. Если согнуть или сжать трубочку из чистого олова, то она хрустит. Чем больше в составе припоя свинца, тем темнее поверхность припоя.

Припои маркируются буквами и цифрами. Например ПОС-61, что обозначает П – припой, О – оловянный, С – свинцовый, 61 – % содержания олова. ПОС-61 является самым распространенным, так как подходит для пайки в большинстве случаев. В народе ПОС-61 часто называют третник , так как в его составе третья часть свинца (Pb).

Припои бывают мягкие и твердые. Температура плавления мягких припоев ниже 450˚С. Твердые припои плавятся при нагреве свыше 450˚С и для пайки электрическим паяльником не используются.

Расплавление различных материалов

Нижний подогрев дает возможность уменьшить теплоотвод от компонента в smd-плату, тем самым снижая нужную температуру инструмента для пайки. Во время использования воздушных методик замены компонентов нижний подогрев способен уменьшать или исключать вовсе коробление smd-платы, которое вполне может произойти по причине одностороннего нагрева посредством горячего воздуха.

Помимо всего, печатные платы, выполненные на основе керамики, перед процедурой пайки нуждаются в плавном предварительном нагреве вследствие чувствительности данных материалов к перепадам температур.

Опираясь на способ подачи тепловой энергии, можно выделить инфракрасные, а также конвекционные нижние подогреватели. Первые приспособления зачастую состоят из нескольких кварцевых ламп, которые имеются ярко выраженное красное свечение. Относительно конвекционных приспособлений, то они могут работать путем применения принудительной конвекции.

Рассматриваемые smd-компоненты являются достаточно хрупкими, и в условиях воздействиях вибрационной нестабильности (при механических ударах) могут трескаться. Еще одним минусом smd-компонентов является непереносимость перегрева во время пайки, из-за чего часто возникают микротрещины, заметить которые практически невозможно.

Таким образом, соединять smd-детали можно при помощи паяльной станции, а также паяльника. Определенная часть пайщиков утверждает, что паять компоненты проще паяльной станцией со стабилизированной температурой. Однако если паяльной станции нет, разрешить вопрос можно при помощи паяльника, включая его посредством регулятора.

Оптимальная температура нагрева жала паяльника, а также требуемая мощность во время ручной пайки – показатели, которые зависят от конструктивных особенностей паяльника, выполняемой им задачи. В работе с бессвинцовыми припоями трубчатой формы, которые имеют температуру плавления порядка 217-227 гр. С, минимальный показатель нагрева жала паяльника составляет 300 гр. С.

На протяжении пайки необходимо всячески избегать избыточного перегрева жала паяльника, а также длительного воздействия жала на металл. В большинстве случаев во время работы с припоями, в состав которых не входит свинец, и традиционным тинолями, наиболее подходящим является нагревание жала паяльника до температуры 315-370 гр. С.

В определенных ситуациях отличные результаты при пайке smd-компонентов могут получаться во время кратковременного нагрева (длительность воздействия жала паяльника до 0,5 секунды), а также при нагреве жала паяльника до показателя от 340 до 420 гр. С.

МаркировкаприпояТемператураплавления (°С)
ПОС-90222
ПОС-60190
ПОС-50222
ПОС-40235
ПОС-30256
ПОС-18277
ПОС-4-6265

Знание технологической составляющей пайки позволяет пайщику осуществлять соединения деталей на долгое время, что является отличным качеством для настоящего профессионала. Таким образом, высокотемпературная пайка будет показывать отличную результативность.

У мастера вполне может возникнуть необходимость пайки меди – речь, к примеру, может идти о трубах отопления или иных изделиях из данного цветного металла.

Работать паяльником с медью и её различными сплавами можно, применяя разные припои, как мягкие, так и твёрдые. При этом температура пайки медных элементов мягкими припоями составляет 250-300 ℃, а твёрдыми – 700-900 ℃.

А какова должна быть температура жала паяльника, если надо паять, допустим, полипропиленовые изделия? В данном случае оптимальной будет температура в 260 ℃, а условный допустимый диапазон – от 255 до 280 ℃.

Но стоит отметить, что если перегреть паяльник выше 271 ℃ и уменьшить время нагрева инструмента, то поверхность зоны пайки прогреется значительно больше внутренней части. Это означает, что в результате сварочная плёнка окажется очень тонкой.

Следует сказать, что данный показатель может существенно различаться в зависимости от конкретного сплава. Так, например, известный сплав Вуда имеет температуру плавления на уровне 70 градусов. Как вы можете понять, такой припой не может использоваться для соединения металлических элементов, так как в данном случае само соединение будет крайне хрупким и недолговечным.

В том случае, если требуется соединять детали из легкосплавных металлических элементов, температура плавления у которых составляет 150 — 200 градусов, использовать припой и технологию пайки зачастую бывает проблематично по причине хрупкости соединения. В данном случае куда проще будет выполнять сварку таких легкосплавных металлов, что позволит обеспечить соединение элементов на молекулярном уровне.

Большинство производителей на припое указывают температуру плавления, что позволяет существенно упростить выбор. Наибольшее распространение получили сегодня припои ПОС, которые в зависимости от своего индекса могут иметь температуру плавления от 190 до 299 градусов.

При необходимости соединения тугоплавких металлов используют специальные приборы для увеличения температуры плавления, и соответствующее профессиональное оборудование. Как правило, такая пайка выполняется профессиональными сварщиками, с использованием соответствующих паяльных ламп. Нагревать припой обычным паяльником до температуры 500 градусов и более зачастую невозможно.

Именные сплавы

При добавлении в состав металлических композиций в небольших количествах сурьмы значительно увеличивается прочность шовных соединений.

Материал обозначается маркировкой «ПОСсу», имеет температуры плавления от 189 ℃ (у состава со следовым содержанием сурьмы) до 270 ℃ (у припоя с содержанием сурьмы, достигающим 4 %, в некоторых даже 6 %).

Материалы первой подгруппы с концентрацией добавки, измеряющейся в сотых долях процента – это малосурьмянистые марки.

Такие припои применяются в авиа- и автомобилестроении, при производстве холодильного оборудования, пищевой посуды, подлежащей последующему лужению.

Марка

Содержание, %

Область применения

Sn

Sb

Pb

ПОССу 61-0,5

59-61

0,05-0,5

Остальное

Пайка деталей, чувствительных к перегревам

ПОССу 50-0,5

49-51

0,05-0,5

Остальное

Авиационные радиаторы

ПОССу 40-0,5

39-41

0,05-0,5

Остальное

Оцинкованные детали холодильников, радиаторные трубки, обмотки электрических машин

ПОССу 35-0,5

34-36

0,05-0,5

Остальное

Кабельные оболочки электротехнических изделий, тонколистовая упаковка

ПОССу 30-0,5

29-31

0,05-0,5

Остальное

Радиаторы

ПОССу 25-0,5

24-26

0,05-0,5

Остальное

Радиаторы

ПОССу 18-0,5

17-18

0,05-0,5

Остальное

Трубки теплообменников, электролампы

Металлические оловянно-свинцовые композиции с концентрацией сурьмы от 1,5 % до 6 % называются сурьмянистыми. Они рекомендованы к применению в электролампах, трубчатых радиаторах, белой жести.

Прибавка сурьмы удешевляет оловянно-свинцовый материал, но спаивание происходит сложнее. Незначительное изменение оловянно-свинцового композита заметно уменьшает смачивающие способности расплава. Работать с этим расходным материалом могут только профессионалы.

Таблица 2. Сурьмянистые припои

Марка

Содержание, %

Область применения

Sn

Sb

Pb

ПОССу 95-5

Остальное

4.0-5.0

Не более

Трубопроводы, работающие при повышенных температурах, изделия электропромышленности

ПОССу 40-2

39-41

1.5-2.0

Остальное

Холодильные устройства, тонколистовая упаковка

ПОССу 30-2

29-31

1.5-2.0

Остальное

Холодильники, электроламповое производство, абразивная упаковка

ПОССу 25-2

24-26

1.5-2.0

Остальное

Изделия автомобилестроения

ПОССу 18-2

17-18

1.5-2.0

Остальное

ПОССу 15-2

14-15

1.5-2.0

Остальное

ПОССу 10-2

9-10

1.5-2.0

Остальное

ПОССу 8-3

7-8

2-3

Остальное

Электроламповое производство

ПОССу 5-1

4-5

0.5-1.0

Остальное

Трубчатые радиаторы, детали, работающие при повышенных температурах

ПОССу 4-6

3-4

5-6

Остальное

Шпатлевка кузовов автомобилей, пайка белой жести

ПОССу 4-4

3-4

3-4

Остальное

Изделия автомобилестроения

Заметно понижает температуру плавления оловянно-свинцовых припоев добавка кадмия. Например, сплав ПОСК-50-18, содержащий от 49 % до 51 % олова, от 17 % до 19 % кадмия имеет температуру плавления 145 ℃.

Это удобное в работе качество, вдвойне приятное тем, что образующиеся швы имеют большую механическую прочность. Оловянно-свинцовые припои с кадмием применяют при работе с металлизированной и керамической продукцией.

Вопрос о применении расходного материала решается с учетом конкретной производственной ситуации.

К оловянно-свинцовым композициям условно можно отнести сплавы, носящие имена ученых-разработчиков. Низкую температуру плавления, всего 94 ℃ имеет эвтектический сплав Розе.

В его составе содержится 50 % висмута. Остальную часть массы приблизительно в равных долях занимают олово и свинец. Материал используется для работы с медью, изготовления элементов автоматики с фиксированной эксплуатационной температурой.

Еще меньшую температуру плавления имеет оловянно-свинцовый припой Вуда. Она равна 68,5 ℃. Материал содержит 50 % висмута, 25 % свинца, а остальную массовую часть поровну составляют олово и кадмий. Применяют при изготовлении датчиков противопожарной сигнализации, прецизионной техники.

Сплав Д, Арсе содержит около 10 % олова, остальные 90 % составляют висмут и свинец в равных долях. Материал имеет температуру плавления 79 ℃. Применяется для спаивания легкоплавких металлов.

Порядок пайки smd-компонентов

Порядок пайки smd-компонентов:

  1. Сначала отлудите одну из контактных площадок. Для этого подайте достаточное количество тиноля для дальнейшего формирования галтели.
  2. Далее следует установка smd-компонента на КП.
  3. Следующим этапом придерживайте smd-компонент посредством пинцета, и одновременно с этим поднесите жало паяльника, тем самым обеспечивая одновременный контакт жала паяльника с выводом smd-компонента, а также отлуженной КП.
  4. Произведите кратковременную пайку в течение 0,5-1,5 секунды. Относительно жала приспособления, то оно должно быть отведено.
  5. Далее выполняется высокотемпературная пайка второго вывода: поднесением жала приспособления, вы обеспечиваете одновременный контакт жала с выводом и КП.
  6. Далее с противоположной от жала паяльника стороны следует подать тиноль под углом 45° к КП, а также выводу компонента.

Четыре секрета пайки

Существует четыре секрета качественно выполнения пайки, последующей длительной эксплуатации детали. Рассмотрим их подробнее.

Основополагающие качественного соединения:

  1. Правильность применения припоя и флюса в пайке;
  2. Чистота жала паяльника, а также степень его нагрева;
  3. Чистые паяемые поверхности металлов во время процедуры;
  4. Правильность соединения, достаточный нагрев рабочей зоны деталей.

Как становится понятно, от температуры нагрева деталей, а также степени прогревания паяльника очень многое зависит. Также следует знать температуру плавления некоторых оловянно-свинцовых припоев.

Для того чтобы хорошо и правильно паять, одного инструмента недостаточно. Необходимо знать и некоторые секреты, которые бы позволили овладеть в совершенстве техникой пайки. Наверное, все-таки стоит раскрыть несколько таких секретов.

Итак, первый секрет заключается в том, чтобы правильно применять для пайки припой и флюс. Второй важный секрет пайки — это соблюдение чистоты жала и самого паяльника и, конечно же, его нагрева. Есть много способов того, как можно очистить жало. Воспользуйтесь одним из них и тогда работы у вас будет идти просто замечательно.

Третий секрет также важен при пайке: чистота спаиваемых предметов. Четвертое правило, которое необходимо уяснить любому мастеру, прост, но необходим: правильно соединять проводки при пайке и делать хороший прогрев мест, где будет происходить спайка деталей при определенной температуре плавления.

И, конечно же, работая с таким оборудованием, всегда стоит соблюдать меры предосторожности. Так, необходимо припаивать не в одной точки, а стараться делать это не некотором расстоянии друг от друга. Не стоит закручивать концы деталей при температуре плавления вокруг проводника.

Всегда стоит помнить, что при пайке, даже при самой незначительной температуре плавления, выделяются пары олова и свинца. Они очень опасны и вредны для человеческого организма. Поэтому никогда не стоит наклоняться над тем местом, где происходит пайка, каковы бы не била температура плавления.

Ведь какова бы ни была температура плавления припоя, испарения все равно будет вредными и будут наносить необратимый вред организму человека. Если же вы решили паять летом, то делайте это или на открытом пространстве, или, если есть возможность, у открытого окна. Главное правило при такой пайке: хорошо проветривайте помещение. А когда работа будет закончена, то необходимо будет еще и тщательно вымыть руки, используя мыло.

Как правильно паять. Часть 1

Добрый день, друзья!

Раз уж вы изучаете «железо» компьютеров и периферийных устройств, то рано или поздно вам придется взять в руки паяльник.

Для того, чтобы познакомиться с этим «железом» поближе!

Основные части компьютера – материнская плата, блок питания (и все остальное) смонтированы на заводе посредством пайки.

Да и все другие устройства, содержащие электрическую или электронную часть, используют эту технологию.

Все электронные компоненты компьютера и периферийных устройств содержат металлические выводы, посредством которых они могут быть объединены в электронную схему. Объединение может быть выполнено посредством пайки или путем разъемных соединений.

В первом случае менять эти компоненты без паяльника невозможно. Во втором случае деталь, имеющие выводы (штырьки) или контактные площадки, вставляют в разъем – специальную конструкцию, имеющую ответную контактную часть.

Такой подход позволяет при необходимости оперативно менять компоненты (процессор, микросхему BIOS) или целые модули (например, памяти) и платы расширения.

Рассмотрим более подробно

Что такое пайка и припой

Пайка – это процесс соединения компонентов электронной схемы в одно целое посредством припоя. Припой – это сплав легкоплавких металлов, основные из которых – олово и свинец. Температура плавления олова – 232, свинца – 327,5 о С.

Интересно отметить, что сплав этих двух металлов может иметь температуру плавления меньшую, чем каждый из них отдельно! Причем температура плавления сплава меняется в зависимости от процентного соотношения олова и свинца.

Широко известны марки припоя ПОС (Припой Оловянно-Свинцовый). Цифра после букв означает процентное содержание олова, например, ПОС-40 или ПОС-60.В припой, кроме олова и свинца могут входить и другие металлы – кадмий, висмут, сурьма. Такие припои имеют пониженную температуру плавления.

Так, сплав Розе (25 % олова, 25 % свинца и 50% висмута) имеет температуру плавления 94 о С, а сплав Вуда, содержащий кадмий, около 68 о С, т.е. они плавятся в кипятке!

Твердые и мягкие припои

Припои на основе свинца и олова относятся к так называемым мягким припоям.

Температура их плавления не превышает 300 о С.

Существуют и твердые припои, содержащие серебро, цинк, медь. Они имеют повышенную прочность и температуру плавления больше 300 о С.

Если ткнуть острым предметом в место пайки мягким припоем, останется заметная вмятина. А если использовался твердый припой – глубокой вмятины не будет, только царапина.

При пайке выводы деталей соединяются друг с другом (или с основой) посредством расплавленного припоя, который (как сплав металлов) обладает достаточно высокой электропроводностью.

Припой защищает соединений деталей от коррозии и окисления кислородом воздуха, обеспечивая надежный контакт.

Материнская плата компьютера содержит множество медных проводников, нанесенных на ее поверхность, которые обеспечивают необходимые соединения. Используется именно медь, как материал с высокой электро- и теплопроводностью. Кстати сказать, старые паяльники имели именно медное жало.

Бессвинцовые припои

Припои, которые применяются при монтаже материнских плат и других компонентов компьютера – мягкие.

Следует сказать, что в последние годы перешли на бессвинцовые припои.

Экологи считают, что свинец наносит вред окружающей среде. Поэтому была принята директива RoHS, регламентирующая, в частности, применение именно бессвинцовых припоев.

Устройства, смонтированные согласно этой директиве можно отличить по более светлым и блестящим местам паек. Такие припои чаще всего более тугоплавки, поэтому при ремонте их не всяким паяльником можно работать. В таких припоях вместе с оловом могут быть цинк, медь, серебро и другие металлы.

Электронные компоненты довольно чувствительны к перегреву. Поэтому при ремонте устройств, выполненных по технологии RoHS, надо следить за температурой жала паяльника, чтобы не допустить перегрева.

Существует версия, что внедрение бессвинцовых припоев было вызвано не только (и не столько) заботой об окружающей среде. Было и желание получить прибыль от продажи нового паяльного оборудования, которое точнее контролирует температуру в месте пайки.

А флюс зачем?

При пайке применяют не только припой, но и флюс. Флюс – это органическое или неорганическое вещество, помогающее процессу пайки. Многие металлы при нагревании окисляются.

При этом на их поверхности появляется пленка окислов (соединения металла с кислородом), которая не смачивается припоем. Она имеет гораздо худшую теплопроводность. К тому же оксидная пленка имеет гораздо большее сопротивление, чем металл.

Это препятствует установлению надежного контакта. Как же быть?

С одной стороны, чтобы соединить металлические выводы деталей посредством расплавленного припоя, их надо нагреть. С другой стороны, металл при нагревании покрывается пленкой оксида. Многие видели, что медное жало поработавшего паяльника имеет черный (а не красный блестящий) цвет. Это и есть окисел меди.

Флюс затем и нужен, чтобы воспрепятствовать появлению таких пленок на поверхности нагретого металла. Активные флюсы (содержащие кислоты или их производные) могут даже растворить пленки на поверхности смачиваемых припоем деталей.

При монтаже электронных устройств активные флюсы применяются ограниченно, так как они требуют тщательной отмывки. В противном случае остатки флюса постепенно разрушают паяное соединение.

Канифоль

В большинство флюсов входит канифоль – производное от сосновых смолистых выделений (живицы).

Это твердое полупрозрачное вещество, которое легко крошится. Используется, в частности, для натирания смычков музыкальных инструментов.

Она представляет собой смесь твердых смоляных кислот и их изомеров. Чем светлее канифоль, тем меньше в ней примесей (и тем приятнее она пахнет). Раствор канифоли в этиловом спирте более активен, чем просто кусковая канифоль.

Для приготовления жидкого флюса следует растворить 1 часть канифоли в 5-6 частях этилового 96% спирта. Такой флюс в целом нейтрален. Подавать флюс к месту пайки удобно посредством медицинского 5-10 кубового шприца.

Существует множество различных видов флюсов для самых разных задач. Бывают флюсы на основе так называемых жирных кислот и канифоли. В состав могут добавлять глицерин и другие вещества.

Заканчивая первую часть, скажем, что припой выпускается в виде прутков различного диаметра или в виде проволоки, скрученной в бухту. Иногда такой пруток или проволока содержат в себе сердцевину из канифоли.

В некоторых случаях это удобно. Но для ремонтных работ лучше иметь прутковый припой без канифоли внутри и жидкий спиртоканифольный флюс.

В этом месте прервемся и сделаем паузу. В следующей части мы внимательно посмотрим на главный паяльный инструмент – паяльник. Не пропустите!

С вами был Виктор Геронда. До встречи на блоге!


технические характеристики, температура плавления, применение

Редко кто из мальчишек не пробовал паять в школьные годы. Первые азы соединения металлических деталей школьники получали в кружке юного радиолюбителя. У многих запах канифоли, блеск расплавленного олова остались в памяти на всю жизнь. Несмотря на то что работали примитивным паяльником мощностью 25 Вт оловом и канифолью, процесс завораживал.

С развитием технологического процесса пайки появились современные паяльники, флюсы и специальные сплавы металлов с низкой температурой плавления, так называемые припои. Лидирует на рынке продукт ПОС-61. Расшифровывается как припой оловянно-свинцовый, содержание олова — 61%. Температура плавления припоя ПОС-61 в пределах от 184 до 193 градусов.

Общие сведения о пайке

Что главнее в работе паяльщика: инструмент или материал? Важным является все: и паяльник, и припой, и флюс. Многообразие паяльников связано с объектом пайки. Массивные детали прогревают мощными паяльниками, а микроскопические схемы чипов — маломощными. Профессиональные паяльщики применяют несколько видов этих нагревательных инструментов.

Классификация паяльников по мощности:

  • Паяльник с нихромовой вставкой мощностью 25 ватт — это обычный хозяйственный инструмент, которым пользовались умельцы, радиолюбители, электронщики. Популярны они и по сей день, довольно дешёвые, служат до 10 лет. Металлическая вставка в виде медного прута, кончик которого срезан под 60 градусов. Применяется в 90% случаях, которые возникают в хозяйственных ситуациях, даже многие ремонтные мастерские ими пользуются.
  • Второй вид — это более мощный с нагревателем в 40 ватт и нихромовой вставкой, в два раза тяжелее и больше своего собрата в 25 ватт. Применяется для более сложных работ. Жало заточено под клин, похоже на отвёртку, но применять его для завинчивания шурупов нельзя. Такая заточка сделана для удобства пайки массивных деталей, для прогрева до 190 С. Используют их профессионалы, для домашнего использования не рекомендуется.
  • Третий вид — это газовый паяльник, три в одном. Сам паяльник с медным сердечником, заточенным под иглу. Вторая функция — фен, способный прогреть объект до 600 градусов. Газовая горелка- в этом случае меняется насадка, инструмент выполняет функции горелки на газу, прогревает детали до температуры 1300 градусов.
  • Четвёртый тип — это современный керамический паяльник. Чемпион по сравнению со всеми представленными инструментами. Имеет очень тонкое жало, способное паять миллиметровые точки, применяется для выполнения очень точных работ. Мощность — 100 ватт. Комплектуется паяльной станцией с диапазоном температур от 200 до 480 градусов. Среди специалистов используется как универсальный инструмент.

Химические препараты для работы

В связи с тем, что жало паяльника чистое и сухое, а технология паяния предусматривает флюсы, необходим набор химических препаратов. Для качественной работы рекомендуется следующий перечень флюсов:

  • Канифоль — универсальное и популярное вещество, без которого ни один паяльщик не приступит к работе. Применение обязательное. Продаётся в сухом виде.
  • Флюс ЛТИ-120 химически активное вещество, в состав которого входит ортофосфорная кислота для снятия окислов с металла. Принцип действия как у обычной канифоли. Применяется для работы с окислившимся металлом. Смывать после завершения процесса не требуется.
  • Флюс Ф-38М — это активное кислотное вещество, которое необходимо смывать после работы. Применяется для пайки нихрома, алюминия, нержавеющей стали. Отмывается обезжиренным бензином.
  • Паяльная кислота, более дешёвый вариант флюса Ф-38М. Применяется в исключительных случаях, так как имеет свойство разъедать металл. Помогает при пайке нержавейки, бронзы, никеля, нихрома.
  • Глицерин — маслянистая жидкость, окислительными свойствами не обладает, безопасна, не приносит вреда изделиям. Смывается обычной водой.
  • Самодельный флюс — на 200 грамм изобутилового спирта добавляется 200 грамм этилового, водка не подходит, так как содержит воду. В смесь спиртов добавляется 50 грамм глицерина и 100 грамм канифоли. Получается концентрированный раствор, обладающий неактивными свойствами, смывается водой.
  • Флюс индикаторный ТТ. Плотность геля. Имеет пастообразную структуру, не течёт, не требует отмывки. На маркировке рекомендация производителя: не смывать, предохраняет контакты от окисления.

Характеристики ПОС-61

Припой — это смесь олова, свинца и канифоли. Рынок предлагает припои для каждого металла и его сплавов. Наиболее востребован сплав на базе олова. Температура плавления олова ПОС-60 составляет 232 градуса.

Технические характеристики припоя ПОС-61:

  • Металлическое олово — 61%.
  • Свинец — 38%.
  • Канифоль — 1,0%.

Температура перехода в жидкое состояние — 190 градусов.

Представляет собой трубочку толщиной 2 миллиметра, наполненную канифолью. Продаётся на вес. Фасуется в рулон. На этикетке крепится инструкция с маркировкой, где указан диаметр трубочки, процентный состав компонентов и вес.

Паяние меди, стали и алюминия

Медь не требует никаких особенных условий, специального флюса и высокой квалификации паяльщика. Медь хорошо прогревается благодаря высокому коэффициенту теплопроводности. У неё не образуется плотной окисной плёнки, как у алюминия под воздействием кислорода воздуха. Поверхность очищается от окисла без применения химических препаратов. Технологический процесс пайки выглядит следующим образом:

  • тщательно зачистить поверхность наждачной бумагой до яркого металлического блеска;
  • место соединения деталей покрыть флюсом — кислота для пайки цинк, хлор;
  • выдержать температуру пайки 200 градусов.

Паять стальные изделия технологически несложно. Для этого можно применять даже легкоплавкие припои, например, ПОС-61 или чистое олово. Для качественного соединения стальных деталей в единое целое рекомендуется место контакта залудить оловом.

Впоследствии выполняется следующий перечень операций:

  • поверхность зачистить напильником или наждачной шкуркой;
  • нанести хлористый цинк в качестве флюса;
  • разогреть область паяния до температуры 200 градусов;
  • наложить ПОС-61;
  • греть паяльником до жидкого состояния олова.

Алюминий — металл, который трудно паяется. Умельцы пытаются паять холодной пайкой. Это бредовая идея, алюминий таким методом не паяется.

Ещё один народный способ в качестве припоя применять олово, в качестве флюса — машинное масло.

Процесс выглядит следующим образом: поверхность тщательно зачистить, слегка протереть ветошью с каплей масла, хорошо прогреть паяльником и приложить припой ПОС-60 с температурой плавления олова 230 градусов. Олово тонкой плёнкой растекается и соединяется с металлом.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Пошаговый курс пайки - руководство для начинающих | Как это сделать

Пайка, вопреки внешности, не так проста. Чтобы сделать правильное соединение со связующим, вам нужно много практики. Чтобы сделать правильное соединение, вам нужно понять, что такое пайка. В электронике мы имеем дело с так называемыми мягкая пайка (температура процесса ниже +450 ° C), а электронные компоненты припаиваются клеем (припой), широко известным как олово.

Просьба: читай до конца + ставьте пальчик вверх, слева от тебя!

Эта пайка отличается от сварки тем, что в процессе пайки расплавляется только связующее, а не соединенные элементы, температура плавления которых намного выше, чем связующее (олово). Поэтому ключом к получению правильной комбинации являются свойства этого связующего и соединяемых поверхностей, а также условия процесса.

Недостаточно расплавить олово.

Процесс правильной пайки

Прочность соединения связана не только с прилипанием припоя (олова) к поверхности меди. Ну, проще всего, расплавленный олово растворяет медь, а точнее, тонкий слой меди. Это растворение меди в жидком олове возможно благодаря специфическим свойствам олова и происходит при температуре, значительно меньшей температуры плавления меди (до + 1083 ° С).

В правильной комбинации на границе между медью и оловом образуется очень тонкий промежуточный слой меди, растворенный в олове. Правда о том, что олово растворяет медь, находит каждый владелец дешевого паяльника с простейшим медным наконечником.Речь идет о так называемом защемлении грота.

Во время использования ямы и полости появляются в хорошем меде, который со временем становится все глубже. Все потому, что медь постепенно растворяется в олове.
Следует особо подчеркнуть, что в процессе правильной пайки необходимо создать этот тонкий слой медно-оловянного сплава.

Затем формируется медно-стоп-припой-сплав-медная структура. Это возможно только в том случае, если жидкий припой (олово) хорошо увлажняет и растворяет поверхностный слой меди. На практике это означает, что условия пайки должны выбираться так, чтобы происходил процесс поверхностного растворения меди в олове. Однако важным препятствием является тот факт, что паяные элементы, медь или другие, часто покрыты слоем оксидов или примесей.Вот почему это необходимо ...

флюс

Флюс играет двойную роль:

  • при высокой температуре расплавленный припой помогает удалять вредные оксиды,
  • он не допускает попадания атмосферного воздуха в зону пайки и, таким образом, предотвращает образование новых оксидов.

Высокая температура и наличие флюса вызывают очистку поверхности меди от оксидов и других примесей. Благодаря наличию потока создается этот важный слой медно-оловянного сплава. Роль потока (флюс, немецкий флюсмиттель) часто встречает канифоль, полученную из натуральной сосновой смолы. Часто в канифоль добавляется так называемая канифоль. которые повышают эффективность потока.

Для ручной пайки классических электронных компонентов на пластинах поток, содержащийся внутри оловянной проволоки, вполне достаточен ». Для других работ, например, при отбеливании проводов и клемм, часто используется канифоль, обычно доступная в электронных магазинах.
Для пайки крошечных компонентов SMD используются мягкие флюсы в виде пасты или жидкости, такие как: RF800. В сборке SMD-компонентов также полезны флюсы в форме геля, также доступные в небольших шприцах.

Припойный сплав - "олово"

Для ручной пайки используйте «оловянный» провод диаметром 0,25 ... 3 мм, содержащий ранее обсуждаемую нить флюса. Сегодня ручная пайка классических элементов на печатных платах обычно использует проволоку диаметром 1 мм, а для крошечных элементов SMD - диаметр провода 0,5 ... 0,7 мм.

Олово, используемое для пайки, обычно является сплавом. До сих пор широко применялся оловянный сплав с свинцом. В таком классическом припое содержание олова (химический символ Sn) составляет 60% или 63%. Остальное - свинцовое (Pb).

Стоит знать, что температура плавления сплава припоя LC63 или LC60 составляет всего 183 ° C, т. Е. Значительно ниже температуры плавления чистого олова (231 ° C), и более того: свинец: 327 ° C.

Стоит знать, что сплав с 63% оловом и 37% свинцом представляет собой так называемый эвтектический сплав.

С другими пропорциями олова и свинца сплав также размягчается при 183 ° С, но не становится жидким при этой температуре, только размягчается и становится пластичным. Жидкость становится немного выше. Однако эвтектический сплав становится жидким при 183 ° С.

Присутствие свинца не только снижает температуру плавления, но также улучшает многочисленные параметры сплава (связующего). При содержании свинца около 40% содержание других свойств, таких как электропроводность, прочность, твердость и пластичность, также является наиболее выгодным.

Свинец, вредный для здоровья

К сожалению, свинец очень вреден для здоровья. Между прочим, он вмешивается в мозг (он классифицируется как нейротоксин), что может проявляться в снижении его эффективности и неблагоприятных изменениях личности. Он канцерогенный и вызывает анемию. Между тем, практически все электронные устройства рано или поздно оказываются на свалках и свинцах, содержащихся в них, в виде нитрата свинца, образованного под воздействием кислых дрожи, могут попасть в почву и грунтовые воды.

Не вдаваясь в подробности, можно напомнить, что Европейский парламент издал директиву о сокращении вредных веществ (RoHS - Сокращение опасных веществ). Он должен был вступить в силу 1 июля 2004 года, и он вступил в силу с 1 июля 2006 года. Короче говоря, новое электротехническое и электронное оборудование, которое в настоящее время размещено на рынке Европейского союза, не может содержать свинца. Ранее подобные запреты стали применяться в Японии. Несмотря на то, что правительство США не вводило аналогичные установленные законом ограничения, действующие в Японии и Европейском союзе правила вынуждают переходить на бессвинцовую технологию всех производителей из Америки и Азии, которые хотят экспортировать свою продукцию на европейский и японский рынки.

Неэтилированная пайка

Производители оборудования должны были отказаться от олова и свинцовых сплавов в течение десятилетий и пойти на бессвинцовую пайку. Следовательно, термины Pb-свободные и бессвинцовые. Это было не так просто и означало серьезные изменения в процессе производства электронного оборудования.

Были также включены дополнительные факторы, такие как: стоимость связующего вещества, который не должен быть значительно выше, чем сплав свинца, температура плавления - аналогичная популярному сплаву 63Sn37Pb, совместимость с существующими элементами и технологиями автоматической пайки, легкость ремонта (повторная пайка) и никаких вредных воздействий на окружающую среду сейчас и в будущем.

Хотя ученые уже много лет занимаются этой темой, они изучили и разработали новые паяльные сплавы, более 100 были запатентованы, а некоторые получили свои фирменные наименования. К сожалению, мы еще не нашли сплав, который продемонстрировал бы все преимущества «старых» свинцовых сплавов.

Прежде всего, популярные бессвинцовые сплавы имеют более высокую температуру плавления, выше 220 ° С. Чтобы не повредить тонкие компоненты SMD, необходимо очень тщательное тепловое управление процессом пайки.

Температура и время пайки не могут быть слишком низкими, так что связующее может полностью расплавиться, а наконечник элемента правильно подключен к точке пайки.Температура, время пайки и скорость изменения температуры не могут быть слишком высокими, чтобы не было повреждений или даже более низкой надежности элементов.

Также необходимо знать, что у новых неэтилированных связующих хуже так называемых смачиваемости (смачиваемость). Сплав свинца в присутствии флюса растворяется на пластине и кончике, создавая приятное, гладкое и блестящее соединение. Неэтилированные сплавы не растворяются и не связываются с медью только в том месте, где они были нанесены, и суставы обычно выглядят уродливыми.

Существуют и другие недостатки бессвинцовых сплавов. В любом случае, бессвинцовая пайка является необходимым злом, навязываемым правилами.

Как припаять классические элементы?

Пайка выполняется быстро, легко и без проблем, если классические элементы (с резьбовыми концами) являются новыми, имеют чистые, неразъемные наконечники и если они установлены на заводских пластинах, точки пайки которых побелены, то есть луженые.

При пайке концов сквозных отверстий необходимо нагреть наконечник элемента, а не поле припоя. Паяльное поле уже залушено, то есть смочено оловом.
Самое главное - хорошее нагревание кончика элемента, чтобы олово увлажняло его хорошо. После того, как концы элементов неудобны, положите их в отверстия плитки, положите пластину «вверх дном» и припаяйте концы.

Нагретый наконечник паяльника следует наносить на кончик элемента 1 ... 2 мм над пластиной. Только после нагревания наконечника элемента коснитесь конца припоя на этом наконечнике, а затем припой и поток расплавятся и быстро перетекают с наконечника в точку пайки.

Температура и количество припоя

Температура наконечника при пайке классических элементов должна составлять около 350 ° C. Более или менее такая температура обеспечивается популярными паяльными станками мощностью 25 ... 40 Вт. Все больше людей имеют паяльные станции с плавным регулированием температуры, а затем начинают настройку температуры в диапазоне 320 ... 350 ° C.

Некоторые понижают температуру до 200 ... 250 ° C, зная, что такие температуры происходят в процессе автоматической пайки и что классический припой Sn63Pb37 становится жидким при 183 ° C.

Другие опасаются, что температура более 300 ° C повредит припаянные детали.

К сожалению, такие рассуждения в корне неверны!

Прежде всего, в нем не учитывается тот факт, что классические, отработанные электронные компоненты построены таким образом, что они успешно проходят ручной процесс пайки при 350 ... 370 ° С. Во-вторых, гораздо важнее, чтобы температура 200 ... 250 ° С была слишком низкой для удаления оксидов за короткое время и растворения оловянного слоя меди в олове.

И это условие для постоянного припоя!

Оказывается, на самом деле большая опасность перегрева классического элемента находится под угрозой, когда температура наконечника слишком низкая, ниже 300 ° С. Затем, чтобы удалить оксиды, правильно смочите и соедините объединенные элементы, необходимо будет нагреть наконечник на несколько секунд - и тогда это грозит перегревом.Слишком короткая пайка при таких низких температурах не позволит хорошего смачивания меди оловом, а так называемый холодный февраль будет неустойчивым, очень ненадежным соединением.

В общем случае при установке типичных резьбовых элементов на одной или двухсторонней печатной плате, установленной на станции, температура около 320 ... 370 ° C и распределение одного соединения на одну секунду, максимум 2 секунды. При пайке проводов к клеммам транзисторов и силовых диодов температура может быть увеличена до 370 ... 400 ° С, учитывая, что более толстые выводы быстрее рассеивают тепло и понижают температуру в точке пайки. В случае пайки более примитивные элементы, например контакты и провода, особенно те толще, вы можете даже увеличить температуру даже до 400 ... 420 ° C.

Хорошо выполненное соединение можно легко распознать по форме припоя и цвету. При достаточно высокой температуре олово смачивает объединенные элементы и распространяется по поверхности наконечника и точки пайки, обеспечивая вогнутую, яркую, блестящую поверхность припоя.

Зимний припой

Условием для создания правильного соединения является чистота соединенных поверхностей, наличие потока и, соответственно, высокая температура, только это позволяет растворить медную пленку в олове. Если время пайки слишком короткое и температура пайки слишком низкая, то элементы не будут достаточно нагреваться, олово не будет смачивать соединенные поверхности и образует нестабильный, так называемый холодный припой. Такой холодный припой, даже если вначале он обеспечивает соединение, со временем «пустым»; и эффект будет тресками и шумами, а также прерываниями в работе устройства, и после некоторого времени дальнейшего окисления произойдет разрыв, и устройство полностью прекратит работу.

Чтобы не создавать холодный припой, вам необходимо согреть составные элементы до достаточно высокой температуры, но, к сожалению, это еще не все. Практика показывает, что не менее важна правильная подготовка комбинированных элементов.

Полезно знать, что роль эффективного средства удаления изоляции из намоточных проводов (DNE) идеально подходит ... таблетке аспирина, которая после нагревания выделяет сильный кусающий дым, который абсолютно не следует вдыхать. Поэтому, если вам нужно удалить изоляционный лак из концов кабеля, вместо того, чтобы очищать лак ножом. вы можете легко очистить и отбеливать этот наконечник паяльником в таблетке аспирина.

Спасибо за внимание и до новых встреч.

При какой температуре плавится и кристаллизуется олово

К одному из самых первых металлов, открытых в древности, относится олово. Оно имеет серебристо-белый цвет с небольшой массой. Посуда из него прекрасно сохраняет запах, а также вкус напитков. Данный металл использовался намного раньше открытого впоследствии железа, а его сплав с медью (бронза) является первым сплавным веществом, созданным человеком. Это получилось из-за того, что температура плавления олова весьма низкая, что позволяло обрабатывать металл еще при зарождении металлургии.

Свойства и особенности олова

Оловянные сплавы имеют малый коэффициент трения, из-за чего их используют в разнообразных антифрикционных материалов. Помимо этого, данным свойством они могут наделять и прочие вещества. Это значительно продлевает период эксплуатации механизмов, машин, значительно снижая потери на трение. К интересной особенности данного материала относится его увеличение объема на 25,6 % при температуре + 13,2 °С. Этот металл называется серым.

При снижении температуры до — 33,0 °С вещество кристаллизуется и переходит в порошкообразное состояние. При взаимодействии серого и белого олова происходит передача свойств белому металлу. Разнообразные оловянные сплавы широко используются электротехнической промышленностью. На вопрос при какой температуре плавится олово существует однозначный ответ: + 231,9 °С или же 505,1 по кельвину. Это весьма удобно для радиолюбителей, ведь паять детали с такой температурой можно без особых проблем даже в домашних условиях. Температура плавления, при которой олово переходит в жидкое состояние невысока, что облегчает его использование.

Высокий интерес представляет данное вещество из-за своей хорошей коррозийной стойкости. Именно оловянное покрытие является древнейшим способом защиты разнообразных предметов из металлов, в том числе и консервных банок. Помимо этого, данный элемент имеет свойство объединять многие металлы с приданием им устойчивости к внешним воздействиям. Это используется при лужении различной посуды и прочих бытовой утвари, а также электротехниками. Оловянно-свинцовые сплавы относятся к мягким компонентам, что удобно при пайке радиотехнических деталей. Эти припои могут иметь различное количество компонентов и соответствующее обозначение. К примеру, пос-61 означает, что оловянная составляющая имеет 61 %, а свинцовая – 39 %.

Человеческое тело содержит оловянные вещества в костях, где они помогают обновлению костной ткани. Для нормальной жизнедеятельности организму необходимо получать ежедневно порядка 2-10 мг металла в сутки. Этот макроэлемент содержится в принимаемой пище, однако усваивается всего лишь до 5 % от общего поступающего количества.

Температура плавления

Особую известность имеют соединения, использующиеся в качестве припоя радиолюбителями. Температура плавления в сплаве ПОС-40 составляет + 235,0 °С. Содержащийся в припоях свинец является довольно мягким материалом, имеющий серый цвет со светлым оттенком. Он плавится при значении + 327,0 °С, что делает его идеальной составляющей для олова. Припой ПОС-61 может плавиться при температуре + 191,0 °С, чем весьма удобен для пайки небольших радиодеталей.

Специалисты знают, при какой температуре олово плавится. Данная величина составляет + 231,9 °С, а при + 231,0°С оно остается твердым. Температурный показатель кипения этого вещества намного выше – 2 600 градусов Цельсия. В зависимости от компонентов, входящих в состав оловянного сплава изменяется температурный показатель плавления. Этот материал превосходно гнется даже в холодном состоянии, а нагреваясь, он начинает приобретать свойства пластилина. Температура плавления свинца и оловянной составляющей разнится, однако их сплавы обладают широким применением. При плавке применяются специальные флюсы, шлаки, а также присадки для получения необходимой степени качества и сорта металла. Из-за его возможности расплавляться при низкой температуре он является стратегически важным сырьем. Сплавы с участием оловянного компонента очень легко обрабатываются и применяются при соединении конструктивных деталей и узлов с герметичным швом. К наиболее известным бытовым соединениям относятся припои, температура плавления в которых олова и свинца зависит от их количества.

Применение и вторичная переработка

Главным достоинством, определяющим область применения оловянного вещества, является его высокая стойкость к коррозии. Это свойство оно передает и прочим металлам, участвующим в сплаве. Данная способность противодействия химически агрессивным веществам делает материал весьма ценным при защите стальных изделий. Тончайший слой покрывает практически половину всей производимой стальной жести.

Данный металл используется при производстве тонкостенных труб, которые применяются исключительно при положительных температурных показателях. К ограничению сферы применения относится низкая температура кристаллизации олова. Бытовые изделия содержат олово в сантехническом оборудовании, разнообразной фурнитуре и прочих аксессуарах. Материал обладает высокой гигиеничностью, низким температурным показателем плавления олова, а также весьма низкой теплопроводностью по сравнению со сталью. По этим характеристикам его активно используют для изготовления умывальников и ванн.

Это вещество присутствует в домашней посуде, ювелирных украшениях, а также небольших элементах декора и быта. Это обусловлено хорошим плавлением материала при невысокой температуре, ковкости и мягкому цвету. Бронзовые сплавы имеют отличную прочность, а также высокую стойкость к коррозии. Это делает бронзу превосходным строительно-декоративным материалом.

Помимо припоев, которые удобно расплавлять в домашних условиях и промышленном производстве, сплавы применяются даже для производства музыкальных инструментов. Из различных сплавов отливаются церковные колокола и органные трубы. От количества составляющих элементов зависит тон изделий. Невысокая температура затвердевания материала и простота обработки позволяют изготавливать уникальные изделия музыкального направления.

Для вторичной переработки используют старые консервные жестяные баночки. Они имеют защитное оловянное покрытие с некоторыми примесями. Их количество для продуктовой тары имеет строгое ограничение. Величина оловянного состава при лужении жестяной баночки не должна превышать 0,14 %, а по свинцу данный показатель составляет 0,04 %. Для безопасности здоровья дополнительно применяются специальные лаки, которые предохраняют металлическую основу от разрушения под воздействием соли, сахара, а также органических кислот. Средняя банка содержит порядка 0,5 г оловянного компонента. Для мировых масштабов это весьма внушительная цифра. Доля этого вторично использованного сырья в развитых государствах доходит до 30 %.

Олово используется практически во всех направлениях современного производства. Спустя тысячелетия после своего открытия, металл остается востребованным веществом, обладающим широким спектром уникальных свойств.

Температура плавления припоя - что это такое и почему это важно?

Точка плавления любого материала определяется как температура, при которой твердое вещество становится жидкостью. С инженерной точки зрения эта температура определяет, какие материалы могут быть использованы для данных реальных приложений. В большинстве случаев материалы выбираются таким образом, чтобы они использовались в твердой форме, без возможности плавления.

Припои разные. Роль припоев состоит в том, чтобы расплавить и при плавлении соединить два или более электрических компонента вместе.Припои состоят из десятков составов сплавов с температурами плавления от 90 ° до 400 ° C. Выбор любого конкретного припоя для применения основан на температуре плавления этого припоя. Например, если приложение таково, что устройство будет работать в высокотемпературной среде, выбранный припой должен иметь температуру плавления выше, чем рабочая температура.

В промышленном применении припои можно разделить на две категории:

  1. Эвтектика
  2. Неэвтектический

Слово «эвтектика» происходит от греческого «eútēktos», что означает «легко плавится».На практике эвтектика относится к сплаву, который плавится при одной температуре и после охлаждения затвердевает при одной заданной температуре. Эта возможность важна в определенных производственных процессах.

Таким образом, неэвтектический сплав - это сплав, который не плавится при одной температуре. Эти сплавы имеют так называемый интервал плавления. Сплав начинает плавиться при определенной температуре, затем продолжает плавиться при повышении температуры, пока не будет достигнута конечная температура, и сплав станет полностью жидким.Разница между температурами начала и окончания плавления называется диапазоном плавления. Некоторые сплавы имеют диапазон плавления до 3 ° C, в то время как другие имеют диапазон плавления до 75 ° C.

Какой припой использовать?

Выбор конкретного припоя основывается на нескольких факторах, но двумя из основных критериев являются:

  1. Температура плавления припоя используемого процесса
  2. любые последующие термические процессы.

Возможно, требуется высокотемпературный припой, потому что производитель будет выполнять последующие термические процессы, и он не хочет оплавлять первый припой. Высокотемпературный припой позволяет ему выполнять более одного термического процесса без нарушения целостности устройства. Или, может быть, нужен низкотемпературный припой, потому что производитель имеет термочувствительные компоненты и не хочет их повредить из-за воздействия высоких температур.

Производитель может паять компонент или компоненты, используя, например, припой с высоким содержанием свинца (Pb).Эти сплавы плавятся в диапазоне 300 °. Затем он может сделать вторичный припой, используя припой с оловянным серебром (SnAg), который плавится при температуре 220 °. Наконец, при необходимости, он может сделать третий припой оплавлением, используя припой на основе индия с температурой плавления в диапазоне 150 ° C. Этот метод ступенчатой ​​пайки, начиная с высокотемпературного припоя, дает производителю значительную гибкость процесса.

В других случаях требуется низкотемпературный припой. Различные электронные блоки содержат термочувствительные компоненты или, возможно, органические компоненты с низкими тепловыми порогами.Выбранный припой должен иметь температуру плавления ниже 150 ° C, возможно, до 100 ° C. Распространено то, что припой был выбран из-за его температуры плавления.

Почему я должен использовать эвтектический сплав вместо неэвтектического сплава?

Металлургия эвтектического сплава позволяет ему плавиться и замерзать при одной температуре. Это означает быстрое оплавление и охлаждение. Более быстрый процесс - более рентабельный. Когда припой быстро плавится и замерзает, качество паяного соединения оптимальное.Любое специализированное крепление для удержания компонентов на месте во время оплавления, как правило, может быть менее сложным. Таким образом, выбор эвтектического сплава имеет много преимуществ, и большинство производителей предпочитают использовать эвтектический сплав, когда это возможно.

Однако количество коммерчески доступных эвтектических сплавов ограничено, в то время как количество различных применений пайки огромно. Чаще всего процесс требует, чтобы выбранный сплав был неэвтектическим. Использование неэвтектических сплавов не следует рассматривать как ущерб; это просто означает, что производителю нужно будет уделить особое внимание оптимизации процесса оплавления.Если процесс эвтектического сплава может быть быстрым, неэвтектический сплав во время затвердевания будет частично твердым, а частично жидким. В течение этого периода твердое / жидкое соединение паяное соединение подвержено явлению, называемому «горячим растрескиванием». Смещение деталей во время оплавления и прерывание процесса оплавления являются типичными первопричинами горячих трещин; их трудно обнаружить при регулярном контроле качества. При увеличении времени процесса появляются большие возможности для менее чем оптимального оплавления припоя.Кроме того, любой специализированный инструмент может оказаться более сложным для достижения того же конечного результата.

Почему я должен использовать припой из золотого сплава вместо припоя из свинцового сплава?

Мягкие припои, а именно сплавы на основе свинца, олова и / или индия, начинают терять свою прочность при температурах выше 75% от их точки плавления. Для Pb с температурой плавления 327 ° C сплав становится мягче выше 245 ° C. Для Sn это составляет 175 ° C. Мягкость этих припоев создает проблему, когда они используются для изготовления компонентов и / или узлов, которые будут подвергаться окончательной сборке, такой как оплавление или пайка волной припоя в диапазоне 250–260 ° C.Сплавы золотых припоев, такие как AuSn, состоят из однородной смеси атомов Au и интерметаллидов AuSn. Эта смесь делает эти сплавы очень прочными, так что они почти не теряют прочности вблизи точки плавления. В результате, Au80Sn20 с температурой плавления 280 ° C является предпочтительным сплавом для пайки / закрытия пакетов узлов, которые герметично закрыты и должны выдерживать окончательную сборку. Высокая термостойкость Au80Sn20 обеспечивает целостность упаковки, даже когда требуется выдерживать нежелательные перерывы в окончательной сборке и связанные с этим проблемы перегрева.

Итог

Припой s Сплавы могут быть изготовлены во многих формах и формах. Из них можно сформировать преформу. Это основной способ использования припоев в полупроводниковой промышленности, при котором заготовка припоя становится частью электронной схемы. Заготовка припоя, используемая при автоматической пайке, требует согласованности от партии к партии.

Доступны десятки припоев, некоторые из них эвтектические, некоторые нет; некоторые с узкими интервалами плавления, некоторые с широкими интервалами плавления.Сплавы могут быть на основе свинца (Pb); На основе золота (Au); Среди прочего, на основе олова (Sn) или индия (In). Их можно использовать в приложениях от сотовых телефонов до спутниковых систем. Выбор правильного припоя для конкретного применения зависит от знания среды, в которой он будет использоваться. Первые вопросы, которые задает производитель: «Какая температура плавления необходима» и «Какие процессы должен выдержать припой»?

AMETEK Coining - ведущий мировой производитель преформ для припоя.У нас есть широкий ассортимент легкодоступных припоев, в том числе бессвинцовые сплавы, которые соответствуют Директиве ЕС 2002/95 / EC 'RoHS' (Снижение содержания вредных веществ), запрещающей использование припоев на основе свинца в большинстве случаев. Приложения. Чеканка полностью вертикально интегрирована с возможностью работы и разработки новых сплавов. Coining обладает развитыми инструментами и опытом, а также обширной библиотекой инструментов с 18 000 доступными инструментами различных размеров. Новые инструменты также могут быть изготовлены в точном соответствии с требованиями заказчика.

Характеристики плавления припоя являются важным критерием при выборе припоя, однако есть много других факторов, которые влияют на выбор конкретного сплава. Наша команда инженеров всегда готова проконсультировать, а наши уникальные внутренние возможности позволяют нам разрабатывать индивидуальные сплавы для вашего конкретного применения.

По любым вопросам обращайтесь в один из наших офисов. AMETEK Coining имеет офисы продаж в Северной Америке, Азии и Европе.

Офис продаж в США : +1 201-791-4020
[email protected]

Офис продаж в Китае: +86 21-3763-2111 EXT 8894
[email protected]

Офис продаж в Европе: +381 62 291143
[email protected]

Офис продаж в Малайзии: +60 46 43 3062
[email protected]

Каковы различные оптимальные температуры пайки при пайке оловянно-свинцовым припоем и бессвинцовым припоем?

Как правило, оптимальная температура пайки должна быть достаточно высокой, чтобы при выполнении паяного соединения температура припоя была примерно на 50 ° C выше его точки плавления.Установленная температура для паяльной станции должна быть на 70–100 ° C выше, чтобы обеспечить резерв тепла для быстрого термического восстановления жала после пайки. Характеристики используемой паяльной станции и тип используемого припоя определяют оптимальную температуру пайки.

Например, давайте посмотрим на температуру плавления обычных припоев:

  • Олово / Свинец (Sn63 / Pb37) - 183 ° C
  • SAC 305 (Sn / Ag3,0 / Cu0,5) - 220 ° C
  • SN100 (Sn) - 232 ° C

Теперь добавим 50 ° C, которые необходимы для хорошего паяного соединения:

  • Олово / свинец: 183 ° C + 50 ° C = 233 ° C
  • SAC 305: 220 ° C + 50 ° C = 270 ° C
  • SN100: 232 ° C + 50 ° C = 282 ° C

Теперь нам нужно рассмотреть тип используемой паяльной станции.Если мы используем паяльную станцию ​​Hakko 936, которая имеет очень хорошую производительность, мы должны добавить примерно 100 ° C в качестве запаса тепла для быстрого восстановления тепла. Результирующие настройки температуры:

  • Олово / свинец: 233 ° C + 100 ° C = 333 ° C
  • SAC 305: 270 ° C + 100 ° C = 370 ° C
  • SN100: 282 ° C + 100 ° C = 382 ° C

Как видите, переход с оловянно-свинцового припоя на бессвинцовый припой требует более высокой оптимальной настройки температуры. Но прежде чем поднять заданную температуру, вы должны рассмотреть текущую настройку и производительность паяльной станции.Большинство паяльных станций Hakko обычно имеют температуру около 399 ° C (750 ° F). Учитывая это, не нужно настраивать оптимальную температуру при переходе от припоя из олова / свинца к припою без свинца.

Теперь давайте посмотрим на оптимальные настройки температуры, если бы мы использовали высокопроизводительную паяльную станцию, такую ​​как паяльная станция Hakko FX-951. Из-за производительности этой паяльной станции и характеристик восстановления тепла композитных наконечников нам нужно всего лишь добавить 70 ° C в качестве запаса тепла для быстрого восстановления тепла.Результирующие настройки температуры:

  • Олово / свинец: 233 ° C + 70 ° C = 303 ° C
  • SAC 305: 270 ° C + 70 ° C = 340 ° C
  • SN100: 282 ° C + 70 ° C = 352 ° C

Опять же, учитывая, что большинство паяльных станций Hakko обычно настроены на около 399 ° C (750 ° F), нам не нужно повышать установленную температуру. Фактически, мы можем использовать более низкую заданную температуру, что поможет продлить срок службы жала паяльника и снизить риск повреждения печатной платы и компонентов.

Некоторые паяльные жала непригодны для бессвинцовой пайки?

Я вообще не занимаюсь бессвинцовой работой, поэтому задаю этот вопрос по незнанию. Я использую этилированный припой все время, пока паяю, и у меня никогда не было проблем с жалами паяльника. Покрытая металлическим покрытием часть наконечника всегда остается блестящей, я не умею чистить утюг, осторожен с используемыми температурами и никогда не оставляю свой утюг включенным надолго, не используя его.

Я пошел одолжить утюг в лаборатории, его наконечник был темно-серым и шершавым.Он не принял бы припой, если бы я не попытался стереть часть этого материала, и даже в этом случае это было бы только небольшое пятно, которое очень быстро окислялось. Я пришел к выводу, что наконечник испорчен, и пошел за другим утюгом с наконечником получше, но все утюги в этой лаборатории были в таком же состоянии или в худшем. Я получил новый наконечник и установил его, и наконечник прослужил около 15 минут, прежде чем он имел идеальное покрытие и его нельзя было очистить. Все это время я использовал доступный припой: 99.Смесь 3% олова, 0,7% меди с канифольной сердцевиной.

В качестве дополнения к анцедоту я наткнулся на другую лабораторию, в которой использовалось такое же железо, но только припой на основе свинца. Наконечники в этой лаборатории варьировались от идеальных до умеренно использованных, но все они могли легко расплавить припой. Многие утюги были нагреты до 450 градусов по Цельсию, и их кончик выглядел просто отлично. Я не уверен, насколько я доверяю температуре, это чуть ли не самый дешевый утюг с регулируемой температурой, который я когда-либо видел.

Взяв еще один новый наконечник и применив припой на основе свинца, я смог получить наконечник, который после пайки я бы классифицировал как «использованный в хорошем состоянии».Я пришел к выводу, что бессвинцовый припой является либо более коррозионным, либо менее защищающим, чем обычный свинцовый припой. Что (наконец) приводит к моим вопросам:

  • Есть ли металлургия, не содержащая свинца, более щадящая жала паяльника?
  • Что-то не так в моем обращении с паяльником?
  • Что мне нужно припаять этим составом?
  • Есть ли надежда на эти советы, которые использовались с бессвинцовыми веществами? (Моя нутро говорит нет)

Паяльник представляет собой паяльную станцию ​​с регулируемой температурой Stahl Tools SSVT.

Припой Elenco LF-99: 99,3% Sn, 0,7% Cu; Канифольное ядро.

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Другой окисленный чугун использовался для сборки простых комплектов; Насколько я знаю, ничего необычного или экзотического. Они обрабатывались новичками, что заставило меня поверить в то, что ученики уничтожили подсказки. Когда у меня оказался окисленный наконечник, который в остальном был чистым, я подумал, что вероятность того, что ученики испортили железо, менее вероятна. Поскольку я использовал бессвинцовый припой, казалось, что нанесение припоя никогда не очищает наконечник.Я не устанавливал температуру утюга, которая, на мой взгляд, была чрезмерно высокой (400 градусов C), но я не знаю, какова была фактическая температура утюга.

Припой

для широкого спектра применений

Пайка применяется в различных отраслях промышленности, включая сантехнику, электронику, отопление / кондиционирование и производственные процессы. Выбор подходящего припоя зависит от многих факторов, включая диапазон температур плавления припоя, свойства паяльной проволоки для конкретного применения, возможности склеивания, а также прочность и твердость припоя.Оловянная свинцовая проволока - это эвтектический припой общего назначения, который широко используется для соединения двух металлов вместе.

О припое для оловянных выводов

Оловянный свинцовый провод может иметь такое соотношение: 63% олова к 37% свинца, 60% олова к 40% свинца или 50/50%. Иногда его считают эвтектическим припоем, при котором проволока плавится и замерзает при одной температуре. Это плавление / замораживание будет зависеть от соотношения олова и свинца.

Оловянный свинцовый провод с концентрацией 63/37% будет иметь такую ​​же температуру плавления и замерзания, равную 361.4 ° F. При использовании пайки свинцовым проводом с содержанием олова 60/40% диапазон температур плавления будет изменяться. Он начнет таять при 361,4 ° F и станет полной жидкостью при 375,8 ° F.

Преимущества припоя с оловянным выводом

Припой с оловянным выводом

идеально подходит для применений, где при пайке предъявляются высокие требования к температуре. Добавление олова в проволоку обеспечивает более низкую температуру плавления. Для припоя требуется более низкая температура плавления, если соединяемые детали могут подвергнуться отрицательному воздействию при более высоких температурах.

Припой из оловянной свинцовой проволоки обычно используется в электронике, где термочувствительные компоненты начинают плавиться, трескаться или деформироваться при высоких температурах. Он также обеспечивает хорошие электрические свойства, а также механическую прочность. Припой обеспечивает надежное соединение электронных компонентов в точках контакта. Поскольку оловянный выводной провод легкий, он не создает ненужных нагрузок на компоненты.

Еще одним преимуществом оловянно-свинцового припоя является его коррозионная стойкость.Окисление и другие коррозионные элементы могут серьезно повлиять на паяные соединения, вызывая образование ямок, поскольку они выходят из строя быстрее, чем основной металл, с которым они соединены, при создании соединения. В случае отказа два компонента могут разойтись, что приведет к выходу из строя электроники или возникновению трещин в трубах, из-за которых может просочиться пар, вода, жидкости и другие продукты.

Проблемы с оловянным выводом

При использовании оловянного свинцового провода для пайки обязательно используйте соответствующую вентиляцию и средства индивидуальной защиты.Свинец считается опасным. Таким образом, неиспользуемые материалы из оловянной свинцовой проволоки следует утилизировать надлежащим образом в утвержденных контейнерах.

Существуют бессвинцовые провода для использования в приложениях, которые могут контактировать с людьми. Это следует учитывать при использовании припоя в медицине или при производстве продуктов питания и напитков. Эти бессвинцовые припои будут содержать олово вместе с медью, серебром или другими добавками. Поговорите с опытным специалистом по металлу при поиске свинцового оловянного провода для стандартных задач пайки.

При какой температуре плавится припой? Несколько быстрых советов.

Мы можем зарабатывать деньги, просматривая продукты по партнерским ссылкам на этом сайте. Спасибо вам всем!

Мы предположим, что вы впервые занимаетесь пайкой и находите вы остро нуждаетесь в определении правильной температуры, чтобы расплавить припой.

Икс

Для просмотра этого видео включите JavaScript и рассмотрите возможность обновления до веб-браузер, который поддерживает видео HTML5

Когда пайка, очень важно уделить время и понять все - от инструментов до процессов - чтобы предотвратить ошибки, которые потенциально могут поставить под угрозу ваше здоровье и рабочее место рискованно.Вот почему определение правильной температуры, при которой припой обычно тает необходимо уделить большое внимание. Не волнуйся - это статья может быть очень полезной, чтобы вы могли успешно превратить свой Паяльный проект в настоящий шедевр!

Что такое припой?

Довольно Конечно, многие из вас уже знакомы с припоем - что это такое и как это выглядит. Вообще говоря, это элемент из цветного металла с низкая температура плавления примерно 200 градусов по Цельсию.Его состав варьируется в зависимости от типа. Однако припой обычно состоит из олова, свинца или того и другого.

Это поставляется в различных формах: палка, проволока и гранулы. Провода нормальные пайка, в то время как гранулы и стержневой припой предназначены для ванн для припоя. Хотя вы также можете найти припой в виде пасты, листа и паллионы (сколы или обрезки). Паста припоя представляет собой комбинацию мелких частицы припоя смешиваются с пастой флюса. Обычно он используется массовые производители машинной пайки.Однако это дорогостоящая форма припоя. С его помощью можно паять сложные работы (например, филигрань).

Припой также доступен в разных цветах - медь, золото, серебро, бронза, или латунь. Золотой припой бывает разных оттенков, чтобы хорошо сочетаться с разными сплавами. С другой стороны, температура плавления припой меди и латуни (также называемый прутком) высокий, не упомянуть, что они хрупкие.

Мягкий припой : Припой на основе олова, плавящийся при низкой температуре.Обычно используется для создания деталей из недрагоценных металлов и нестандартных деталей из недрагоценных металлов ювелирные изделия, а также ремонт запаянных колец из недрагоценных металлов и бижутерия.

Жесткий припой: Это это сплав, который имеет тенденцию плавиться при более низкой температуре. Золото и серебряные украшения - одни из немногих примеров, требующих твердой пайки. Кроме того, компоненты из бронзы, меди и латуни можно было сплавить с помощью твердые припои.

Типы припоев и их температура плавления

Разберем типы припоев и при какой температуре они обычно плавятся:

Бессвинцовый припой

Больше в прошлом году припой из свинцового сплава считался стандартом припой, обычно используемый в электронике.Однако были сообщения о проблемы со здоровьем, связанные со свинцом, поэтому возникли проблемы с припоями на основе свинца. Здесь количество свинца, содержащегося в любых компонентах, было ограничено 0,1. процентов. Сплав 96,5 / 3 / 0,5 - один из самых известных сплавов, которые не содержат свинца. Он содержит 0,5 процента меди, 3 процента серебра и 96,5% олова.

Пока без риска для здоровья, этот вид припоя более дорогой по цене, предлагает хрупкие, но более прочные паяные соединения и имеют тенденцию плавиться при более высоких температурах. температура.Таким образом, требуется более высокий температурный поток. Он тает в примерно 230 градусов по Цельсию.

50/50

Это сделан из комбинации 50 процентов свинца и 50 процентов олова. Это НЕ идеально подходит для использования в электронике, только для сантехнических работ. Оно делает имеют более низкую пластичность и более высокую температуру плавления.

60/40

Это представляет собой припой, состоящий на 60 процентов из олова и на 40 процентов из свинца. Трещины не образуются так легко, если стык перемещается во время охлаждения, благодаря своей очень мягкой функции.Температура плавления припоя 60/40 составляет 190 градусов по Цельсию (хотя это все еще зависит от точного состава ). Рекомендуемая температура жала паяльника не менее 300 градусов Цельсия.

63/37

Это припой состоит из 63 процентов олова и 37 процентов свинца. Помимо его температура плавления 183 градуса по Цельсию, это ключевое преимущество припоя его эвтектическая составляющая. Это только означает, что работать с ним намного проще, поскольку это создает меньшее количество плохих суставов.Хотя когда дело доходит до цена, припой 63/37 довольно дорог по сравнению с его неэвтектическим аналоги.

Keep имея в виду, что температура плавления припоя в основном определяется содержание цинка. Если содержание цинка выше, ожидайте плавления температура должна быть ниже. На самом деле нет стандарта точного температуры плавления припоя. У всех производителей есть свои технические характеристики. Итак, при покупке припоев у одного производителя или дилера, вы можете поддерживать различные температуры плавления прямой.

Ваш паяльник играет важную роль

Как вы знаете, паяльник также играет огромную роль, когда дело доходит до количество температуры, которое вы должны отпустить, чтобы расплавить припой. Следовательно, это имеет смысл определить типы температурных расчетов, доступные как хорошо для будущих ссылок.

Паяльники обычно имеют 3 основных температурных исполнения:

(1) Ручная конструкция, в которой отсутствует контроль температуры.Обычно это дешевле и идеально подходит для пайки в домашних условиях. проекты.

(2) Паяльная станция с паяльником и настольным блоком управления, но при этом самая дорогая.

(3) Паяльник с регулируемой температурой, который позволяет паяльникам убедитесь, что наконечник поддерживает нужную температуру. Но, как и паяльная станция, эта тоже дорогая.

Может быть 250 ° C достаточно, если вы используете утюг с высоким эффектом и большой паяльное жало, которое эффективно отводит тепло.С другой стороны, вы может потребоваться около 400 ° C, если у вас малоэффективный паяльник с крошечный, маленький наконечник, который плохо отдает тепло.

Точность - ключ к успеху!

Каждые при пайке определенных материалов / всегда обязательно проверять рабочая температура на периодической основе, чтобы избежать низкотемпературная пайка и перегрев, а также для улучшения срок службы паяльного жала.

Оф Конечно, вы хотите, чтобы процесс пайки прошел успешно.Ты не нужно гадать о температуре паяльного жала. Вы можете использовать различное оборудование, в том числе цифровой термометр TID-A и Термометр TIA-A. Качественное оборудование обеспечивает точную температуру показания для отличных характеристик пайки.

Припой на основе олова и свинца

Припой на основе олова и свинца (Sn / Pb): применение Олово / свинец - основной припой, используемый для пайки в процессе производства солнечных фотоэлектрических модулей.
Что представляет собой процесс укладки s ? При пайке используется плавкий металлический сплав для создания прочной связи между различными металлическими частями. Припой должен быть сначала расплавлен, чтобы прилипнуть и соединить детали вместе после остывания. Для этого требуется, чтобы сплав, пригодный в качестве припоя, имел более низкую температуру плавления, чем две соединяемые детали. Припой также должен быть устойчивым как к коррозии, так и к окислительным воздействиям, которые со временем могут разрушить соединение.Кроме того, припой, используемый в электропроводных соединениях, должен обладать надлежащими электрическими характеристиками.
Пайка в s olar industry Пайка широко используется в солнечной фотоэлектрической промышленности. Он в основном используется в s tringing , b используя и ленточный язычок установка в солнечных элементах.Для производителей солнечных модулей несколько припоев стали обычным явлением на рынке, и их можно разделить на три категории. Ниже приведены типичные обычно используемые ленточные припои с выступами : Надежность и смачиваемость сплавов Sn / Pb давно сделали их разумным выбором. Тем не менее, в развивающихся экологически чистых технологиях предпочтение отдается материалам , не содержащим свинца, .
Другой t Типы s старые Мягкий припой обычно имеет температуру плавления в диапазоне от 90 до 450 ° C и обычно используется в электронике и обработке листового металла.Сплавы с температурой плавления от 180 до 190 ° C являются наиболее часто используемыми сплавами. Пайка, которая выполняется с использованием сплавов с температурой плавления выше 450 ° C , называется твердым припоем , также припоем серебром или припоем . Для различных электротехнических и электронных работ доступна паяльная проволока различной толщины для ручной пайки с использованием паяльника или пистолета, а также с сердечниками, содержащими флюс.Также припой может быть доступен в виде пасты, более подходящей для автоматического массового производства, или в виде небольших таблеток, которые можно обернуть вокруг стыка и расплавить пламенем, если нет оборудования для аварийного ремонта в полевых условиях. Обычные сплавы свинца и олова в основном использовались в прошлом и все еще доступны и широко используются в настоящее время; они очень удобны для ручной пайки. Бессвинцовые припои быстро расширяются и пользуются большим спросом из-за нормативных требований в дополнение к их преимуществам для здоровья и окружающей среды, связанным с отсутствием каких-либо электронных компонентов на основе свинца.Сегодня они получают все большее распространение в разной бытовой электронике.
Припой на основе олова и свинца (Sn / Pb) Смесь олова / свинца позволяет получить припой с более низкой температурой плавления, чем два соединяемых металла. При сварке можно использовать один и тот же основной металл для соединения двух частей вместе. Тем не менее, медь и другие металлы имеют высокую температуру плавления, поэтому для преодоления трудности получения высокой температуры для сварки материала смесь олова / свинца позволяет двум соединяемые вместе разнородные металлы, например латунь и медь.Используя низкую температуру плавления припоя, хрупкие детали, такие как резисторы и конденсаторы , могут быть электрически соединены в цепь. Олово / Свинец (Sn-Pb) припои - также называемые припоями мягкий припой - коммерчески доступны с концентрациями олова в диапазоне 5% и 70% по весу.Это эвтектика, означающая, что температура плавления сплава ниже, чем у паяемых деталей. По мере увеличения концентрации олова увеличивается также прочность припоя на сдвиг и прочность на разрыв. 60/40 Sn-Pb - один из сплавов, которые обычно используются для электрической пайки. Плавится при 188 ° C (370 ° F) и 63/37 Sn-Pb - еще один сплав, используемый в основном в электротехнике или электронике. Этот сплав этих металлов имеет самую низкую температуру плавления (183 ° C или 361 ° F) из всех различных олово / сплавы свинца ; а точка плавления - , единственная точка - не диапазон.

Низкотемпературная паяльная паста для поверхностного монтажа |

Паять довольно просто… .Нанесите немного флюса, нагрейте поверхность и нанесите припой. Но когда дело доходит до пайки компонентов SMD, это требует некоторых навыков и некоторых инструментов и принадлежностей. В промышленности для массового производства печатных плат используются печи с обратным потоком с контролем температурного профиля. Если у вас нет печи с обратным потоком, есть также альтернативы, сделанные своими руками.

Одна альтернатива - горячая плита. Поместите все компоненты для поверхностного монтажа и поместите плату на горячую пластину.Включите электрическую плиту и дождитесь, пока паяльная паста расплавится, и выньте плату сразу после расплавления паяльной пасты. Паяльная паста плавится где-то от 180 до 220 градусов Цельсия. Поскольку для завершения пайки может потребоваться до трех минут и отсутствует температура, контроль этого может быть проблематичным для некоторых компонентов. Заяц - видео пайки конфорок:

Наилучший способ пайки устройств поверхностного монтажа (SMD) на печатные платы (PCB) - это печь оплавления, но когда это невозможно, можно успешно использовать станцию ​​горячего воздуха.Паяльная станция с обратным потоком горячего воздуха - надежный инструмент и не очень дорогой по сравнению с сушильными шкафами с обратным потоком. После тщательной очистки голой печатной платы спиртом, следующим шагом будет нанесение припоя. Для любителей есть два основных метода нанесения паяльной пасты на печатную плату для устройств поверхностного монтажа: вручную с помощью шприца или очень маленького шпателя (например, деревянной зубочисткой) и вручную с помощью трафарета. После размещения компонентов на печатной плате настройте паяльную станцию ​​на требуемую температуру и скорость воздуха.Поднесите сопло воздуходувки к печатной плате и подождите, пока паяльная паста не расплавится и не соединится с контактами микросхемы.

Проблема в том, что при использовании станции горячего воздуха в игру вступает больше переменных. Помимо времени и температуры, переносной термофен учитывает несколько других факторов, в том числе размер сопла, расстояние от сопла до припоя, угол воздушного потока от сопла к припою, скорость воздух, выходящий из сопла, скорость, с которой сопло перемещается по участкам, подлежащим пайке.В идеале термофен следует держать так, чтобы отверстие сопла было перпендикулярно поверхности печатной платы и примерно на 12 мм (0,5 ″) над ней. Следует проявлять осторожность, чтобы направить сопло на паяные штыри / контактные площадки, максимально избегая при этом корпусов компонентов. После небольшой практики пайка горячим воздухом не представляет особой сложности, но каждый человек должен найти подходящий для него баланс температуры, воздушного потока, размера сопла и движения пистолета. В результате всех этих факторов пайка горячим воздухом становится очень индивидуальной - каждый человек разрабатывает свой собственный «стиль» работы.Вот несколько видео:

Пайка SMD горячим воздухом

Пайка SMD горячим воздухом (паяльная паста)

Пайка SMD - Ручной выбор и установка - Микроскоп для печатной платы

Далее идет подбор паяльной пасты. Паяльная паста доступна в различных смесях металлов. Самый простой в использовании - это примерно 60% олова и 40% свинца. Сплавы, обычно используемые для электрической пайки, - это 60/40 Sn-Pb, который плавится при 188 ° C (370 ° F), и 63/37 Sn-Pb, используемый в основном в электрических / электронных работах.Эта смесь представляет собой эвтектический сплав этих металлов, который: имеет самую низкую температуру плавления ( 183 ° C или 361 ° F ) из всех сплавов олово-свинец. Типичные пиковые температуры обратного потока, используемые для свинцовых припоев, находятся в диапазоне 210–220 ° C.

Поскольку во многих странах электронная промышленность пытается избавиться от свинца и переходить на бессвинцовые припои. Существует много бессвинцовых паяльных паст, но недостатком многих из них является то, что бессвинцовые припои имеют высокие температуры плавления по сравнению с свинцовыми припоями, и с ними обычно труднее работать.Температуры процесса, необходимые для пайки бессвинцовых сплавов на основе олова, являются сложными для некоторых сборок. Некоторые сборки не могут выдерживать температуры, используемые для бессвинцовой пайки, которые обычно достигают 240–250 ° C. Эти высокие температуры могут повредить чувствительные компоненты.

По этой причине в настоящее время также существуют специальные низкотемпературные бессвинцовые припои. Индий и висмут можно использовать для понижения температуры плавления припоев на основе олова. Например, 52% олова / индия и 58% олова / висмута являются бессвинцовыми припоями, которые имеют значительно более низкие температуры плавления, чем 37% -ный припой олово / свинец.Температура рециркуляции сплавов олово / висмут низкая (160–170 ° C). Эти низкие пиковые температуры позволяют пайку термочувствительных сборок. Температура все еще достаточно высока, чтобы эти припои не начали плавиться в большинстве обычных электронных устройств.

Паяльные пасты на основе олова и висмута можно найти во многих источниках. Как правило, их можно использовать во многих областях, но при работе со сплавами олова / висмута мало что следует учитывать. Преимущества кажутся очевидными, но почему-то в маркетинговой литературе не упоминаются недостатки этого типа паяльной пасты.Олово / висмут 42/58 известен как низкотемпературный припой, но у него есть проблемы. Он имеет приемлемую прочность на сдвиг и усталостные свойства, но может быть очень хрупким. Сплавы с более чем 47% Bi расширяются при охлаждении, что может быть использовано для компенсации напряжений несоответствия теплового расширения. Важно отметить, что сочетание свинцово-оловянного припоя может значительно снизить температуру плавления и привести к разрушению соединения. Смешивать олово / висмут со сплавами, содержащими свинец, опасно, потому что олово, висмут и свинец могут образовывать очень легкоплавкую комбинацию, которая плавится около 95 ° C.Это потенциально может привести к выходу из строя паяного соединения из-за естественного нагрева сборки во время использования. Хорошо то, что сплавы олова / висмута безопасны для использования в сочетании с другими бессвинцовыми сплавами на основе олова.

Для тестирования пайки с использованием низкотемпературного припоя я заказал шприц BEST BST-706 10 куб. Идея состоит в том, что при более низкой температуре процесса пайки мне будет легче выполнять пайку SMD своими руками, не повреждая компоненты.

На странице продукта есть эти данные об этом продукте:

Бренд: BEST

Модель: BST-706
Количество: 1PCE

Точка плавления: 138 ℃

Состав: Sn99% Cu0,7% Ag: 0,3%

Объем: 10 см3

Вес: 38 г

Компонент Sn42 / Bi588

В шприцах

Вот моя фотография продукта:

Этот эвтектический припой Sn42 Bi58 с низкой температурой плавления был разработан для низкотемпературной пайки.Олово-висмутовая паста 670 с температурой плавления 138 ° C и максимальной температурой оплавления около 173 ° C подходит для пайки чувствительных к температуре компонентов для поверхностного монтажа.

Маркировка на шприце выглядит несколько иначе, чем на странице продукта. Но похоже, что то, что написано на странице продукта, соответствует температуре плавления. Я использовал регулируемый традиционный паяльник, чтобы проверить температуру плавления, и она была низкой (хорошо плавился при чуть более 150 градусах во время теста).

Чтобы проверить, насколько хорошо это работает на практике, я вручную нанес немного паяльной пасты на плату для пайки SMD и добавил компонент:

Затем я припаял термофеном. Я использовал температуру нагрева 240-260 градусов Цельсия при почти максимальном потоке воздуха.

С этими настройками, когда я держу источник горячего воздуха, мне потребовалось около 20-30 секунд, чтобы расплавить пасту для олова и превратить ее из серого в яркий цвет олова.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *