Как сделать припой для пайки

Припой – это вещество, без которого процесс пайки невозможен. Точнее это сплав или металл, который имеет температуру плавления ниже, чем заготовки, которые нужно соединить в единое целое. Чаще всего используются сплавы на основе следующих металлов: свинец , олово, медь, кадмий, никель.

Припой для пайки может служить очень длительное время, если соблюдать все рекомендации и технологию использования. Многое зависит и от окружающей среды, что также необходимо учитывать. Припои для пайки могут иметь различный вид: гранулы, пруты, порошки, фольга.

Состав припоя

Выбор припоя зависит от вида работ, которые планируются. В основном, целью процесса спайки является создание прочного шва, который бы мог прослужить десятилетиями, а в некоторых случаях требуется даже создание герметического шва; или для создания электропроводного контакта, отличающегося малым переходным сопротивлением.

Процесс спаивания заключается в нагреве места, где соединяются элементы и самого припоя. Как известно, температура плавления самого припоя должна быть ниже, поэтому он переходит в жидкое состояние и растекается, а в это время основной материал изделия остаётся в первоначальном состоянии, он не изменяет своей структуры и остаётся твёрдым.

В месте, где припой в жидком состоянии соприкасается с твёрдым металлом, происходит целый ряд физико-химических реакций и процессов. Основным является диффузия, при котором элементы припоя проникают в состав металла и твёрдый металл как бы растворяется в припои . В результате получается промежуточный слой, который после охлаждения и затвердевания станет связующим звеном и соединит компоненты в одно целое.

Правильный выбор припоя учитывает целый ряд факторов и особенностей. Здесь важно обратить внимание на физико-химические свойства металла, который используется для спаивания, ожидаемую прочность в результате спаивания, подверженность коррозионным изменениям, и конечно стоимость припоя.

Нередко стоит обращать своё внимание и на удельную проводимость, которой обладает припой, так как это может оказаться ключевым фактором и залогом хорошего результата кропотливой работы.

Классифицируют припои по различным признакам, наиболее известная это классификация по температуре плавления. В этом случае припои делят на два класса: мягкие припои и твёрдые припои.

Для осуществления пайки мягкими припоями достаточно температуры до 300° С, в то время как пайка твердыми припоями происходит при температуре свыше 300° С. Следует также заметить,что для пайки мягкими припоями характерен предел прочности при растяжении 17-100 МПа, а для пайки припоями второго класса этот показатель составляет 100-500 МПа.

Для пайки используют также флюсы . Флюс – это смесь веществ. Флюс может быть по происхождению органическим, либо же иметь неорганическую природу. Служит такое вещество для избавления, очищения от оксидов на поверхности. Пайка припои флюсы это три взаимосвязанных понятия. Флюсы улучшают растекание и смачивание поверхностей спаиваемых элементов, а также выполняют защитную функцию от воздействия окружающей среды.

Как и из чего сделать припой для пайки золота

Конечно, самый простой способ – это купить припой для пайки в специализированном магазине. Цена припоя для пайки конечно разная и зависит от вида припоя, но в принципе, она доступна для большинства. Однако, это вовсе не значит, что припой для пайки нельзя изготовить самостоятельно.

Работа с золотом – это кропотливый, трудоёмкий процесс, поэтому к выбору припоя стоит относиться крайне внимательно. Чтобы приготовить припой самостоятельно потребуется: Золото 75,0% , Медь 9% ,Серебро 9% , Кадмий 4% , Цинк 3%. Все металлы раскатываются до тонких пластин, практически до фольги. Теперь необходимо сделать рулон.

Сначала кладётся полоса меди , затем золото, серебро, кадмий и цинк. Затем все пластины скручиваются вместе в сторону цинка, таким образом, чтобы медь оказалась наружи, а цинк с внутренней стороны.

После чего разогревается тигель до красна и параллельно флюсуется этот пакет-рулон, кладётся в разогретый тигель и плавится. Процесс должен протекать быстро. Когда металл расплавится и побежит по кругу, это будет означать, что припой перешел в стадию готовности и его можно использовать для пайки изделий из драгоценного металла.

Как и из чего сделать припой для пайки серебра

Процесс приготовления можно условно разделить на три этапа – приготовление плавильной ложки к использованию, введение добавки флюса, погружение шихты в ложку, плавление вещества и заполнение ингуса. Потребуется: серебряный лом с высокой пробой; а также лом более низкой пробы; медь; чистое серебро .

Шихту разделяют приблизительно по 15-18 грамм на отдельные части. Далее соединяют лом и серебро. Шихту нужно предварительно очистить магнитом от всякого рода примесей. Добавление меди происходит при приготовлении самого припоя. Пропорция должна соблюдаться в соотношении 4:1. Флюсом будет выступать буру .

Затем переходим к этапу, на котором производят плавление, серебро меняет окраску и становится другого цвета и стекает. Расплав выливают в ингус, затем помещают его под холодную струю воды для охлаждения. После этого извлекают брусок. Изготовление припоя своими руками не менее важный и интересный процесс, чем сам процесс пайки серебряным припоем.

Как и из чего сделать припой для пайки меди

Припой для пайки меди в своем составе может содержать такие металлы как олово, серебро, цинк, свинец или медь. Наибольшей популярностью пользуются серебряные, медно-фосфорные, медно-серебряно-цинковые. Флюс не используется для последних двух случаев. Припои для пайки меди являются одним из наибольших классов и пользуются значительной популярностью. Такого рода припой очень часто используются в качестве припоев для пайки медных труб.

Читайте также:  Как делают резиновую плитку

Пайка медных труб твёрдым припоем служит альтернативным и надёжным способом соединения труб, которое характеризуется высоким качеством и прочностью шва. В основном используется такой сплав твёрдой пайки как BCuP, а также Bag. Они очень хорошо обеспечивают надёжность места соединения.

Как и из чего сделать припой для пайки алюминия

Припой для пайки алюминия, наверное, один из самых простых в изготовлении, так как не содержит много компонентов. В состав припоя входит 39% олова , 59% цинка и 2% меди. Такой припой можно изготовить самостоятельно, если имеется соответствующее оборудование, а можно купить припой для пайки алюминия уже готовый и воспользоваться им. В магазинах, как правило, представлен широкий выбор припоев для алюминия различной марки, что соответствует качеству.

Для пайки паяльником применяется припой, а чтобы припой хорошо растекался по поверхности соединяемых пайкой деталей, используют вещество, которое называется флюс. В зависимости от металла деталей и их размеров, крепости и герметичности пайки необходимо выбирать определенную марку припоя и флюса. Информация в таблицах поможет Вам подобрать необходимый припой и флюс для пайки.

Марки мягких припоев для пайки паяльником

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.

Основные технические характеристики мягких припоев
для пайки электрическим паяльником

Марка припоя Состав
% от общей массы
Температура плавления
˚С
Прочность
при растяжении кг/мм
Область применения
Сплав Вуда Олово – 12,5
Свинец – 25
Висмут – 50
Кадмий – 12,5
68,5 Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву, для изготовления предохранителей, токсичен
Сплав
д Арсе
Олово – 6,9
Свинец – 45,1
Висмут – 45,3
79 Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву, для изготовления предохранителей
ПОСВ-50
Сплав Розе
Олово – 25
Свинец – 25
Висмут – 50
94 Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву
ПОСВ-33 Олово – 33,4
Свинец – 33,3
Висмут – 33,3
130 Для пайки деталей из меди, латуни, константана с герметичным швом
ПОС-61 (третник) Олово – 61
Свинец – 39
190 4,3 Для пайки и лужения токоведущих частей из меди, латуни и бронзы с герметичным швом
ПОС-61М Олово – 61
Свинец – 37
Медь – 2
192 4,5 Для лужения и пайки тонких медных проводов и печатных проводников
ПОС-90 Олово – 90
Свинец – 10
220 4,9 Для лужения и пайки посуды для пищи и медицинских инструментов
ПОС-40 Олово – 40
Свинец – 60
238 3,8 Для лужения и пайки контактных поверхностей в радиоаппаратуре и деталей из оцинкованной стали
ПОС-30 Олово – 30
Свинец – 70
266 3,2 Для лужения и пайки деталей из меди, ее сплавов и стали
ПОС-10 Олово – 10
Свинец – 90
299 3,2 Для лужения и пайки контактных поверхностей в радиоаппаратуре
Авиа – 1 Олово – 55
Цинк – 25
Кадмий – 20
200 Для пайки тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов, токсичен
Авиа – 2 Олово – 40
Цинк – 25
Кадмий – 20
Алюминий – 15
250 Для пайки тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов, токсичен

Удельное электрическое сопротивление оловянно-свинцового припоя (проводимость) составляет 0,1-0,2 Ом/метр, алюминия 0,0271, а меди 0,0175. Как видите, припой проводит ток в десять раз хуже, чем медь или алюминий.

Наиболее распространенным припоем является ПОС-61, его еще называют третник. Он отлично подходит для пайки и лужения токоведущих частей из меди, латуни и бронзы с герметичным швом и не дорогой. Подходит практически для всех случаев пайки в быту.

Флюс для пайки паяльником

Флюс это вспомогательное вещество, необходимое для освобождения поверхностей спаиваемых деталей от окислов и лучшему растеканию припоя по поверхности металла при пайке. Без применения флюса выполнить паяльником качественную пайку практически не возможно.

При приготовлении наиболее популярных флюсов для пайки электрическим паяльником, применяется канифоль. Ее получают из древесины деревьев хвойных пород, в основном сосны. При температуре около 50°С канифоль размягчается, а при 250°С начинает кипеть.

Канифоль не устойчива к воздействию атмосферной влаги – гидролизуется. Она состоит на 85-90% из абиетиновой кислоты. Если не удалить остатки канифоли после пайки то происходит окисление места пайки. Многие этого не знают и считают, что канифоль для металла безвредна. Кроме того, впитывая воду из атмосферы, канифоль увеличивает свою проводимость и может нарушать работу электронных устройств, особенно высоковольтных их цепей.

Читайте также:  С картофелекопалки на китайский мотоблок карданчик

Популярные флюсы для пайки электрическим паяльником

Наименование флюса Состав
% от общего объема
Область применения флюса Способ приготовления флюса Удаление остатков флюса
Канифольные не активные флюсы
Канифоль светлая Канифоль светлая – 100 Пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями Готов к использованию Спиртом или ацетоном, кистью
Спирто – канифольный Канифоль – 20
Спирт – 80
Пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями в труднодоступных местах Растворить в этиловом спирте порошок канифоли
Глицерино – канифольный Канифоль – 6
Глицерин -14
Спирт – 80
Герметичная пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями в труднодоступных местах Растворить в этиловом спирте порошок канифоли, затем добавить глицерин
Канифольные активные флюсы
Канифольный хлористо-цинковый Канифоль – 24
Хлористый цинк – 1
Спирт – 75
Пайка цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов Растворить в этиловом спирте смешанные порошки канифоли и хлористого цинка Ацетоном, кистью
Канифольный хлористо-цинковый
(флюс паста)
Канифоль – 16
Хлористый цинк – 4
Вазелин – 80
Пайка повышенной прочности цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов Смешать порошки канифоли и хлористого цинка с техническим вазелином
Кислотные активные флюсы.
Хлористо-цинковый Хлористый цинк – 25
Соляная кислота – 1
Вода – 75
Пайка деталей из чёрных и цветных металлов Кислоту медленно вливают в посуду до ¾ ее высоты с кусочками цинка, когда перестанут выделения пузырьки водорода, флюс готов Промывка водой или раствором питьевой соды в воде, кистью
Канифоль – 16
Хлористый цинк – 4
Вазелин – 80
Флюс паста. Пайка повышенной прочности цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов Смешать порошки канифоли и хлористого цинка с техническим вазелином
Канифоль – 24
Хлористый цинк – 1
Спирт – 75
Пайка цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов Растворить в этиловом спирте смешанные порошки канифоли и хлористого цинка
ФИМ Ортофосфорная кислота (плотность 1,7) – 16
Спирит этиловый – 1,6
Вода – остальное
Пайка меди, серебра, константана, платины, нержавеющей стали, черных и других металлов Кислоту медленно вливают в посуду и затем добавляют спирт Промывка водой, кистью

Флюс на основе спирта и растворителей требуется хранить в герметичной таре, иначе жидкость быстро испарится. Очень удобна для этих целей бутылочка от маникюрного лака. Всегда и кисточка под рукой, которой удобно наносить флюс на место пайки. Такую бутылочку практически в любом доме можно найти. Еще ее достоинство, кисточка и закрутка не растворяются спиртом и растворителем. Перед наполнением флюсом обязательно нужно тщательно вымыть бутылочку и кисточку от лака. Если лак сильно застыл, то налить ацетона и оставить. Через время лак растворится.

В бутылочке я и приготавливаю спирто-канифольный флюс. Сначала через воронку из бумаги насыпаю порошок канифоли и затем заливаю спиртом. Легко налить спирт в узкое горлышко бутылочки, если прикоснуться горлышком бутылки со спиртом к кисточке, предварительно смоченной в спирте. Лить нужно очень медленно и ни одной капли не прольете. Со временем спирт испаряется и флюс становится густым. Тогда нужно его разбавить спиртом до требуемой консистенции.

В качестве флюса я часто использую не документированный флюс аспирин (ацетил салициловая кислота), который применяют в качестве лекарства. С помощью его, можно без предварительной подготовки, залудить медные и стальные поверхности. На основе аспирина легко готовится и жидкий флюс для пайки паяльником, достаточно таблетку растворить в небольшом количестве спирта, ацетона или воды.

Паяльные пасты (тиноль) для пайки

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.

Один из самых надежных способов соединения проводов — пайка. Это процесс при котором пространство между двумя проводниками заполняется расплавленным припоем. При этом температура плавления припоя должна быть ниже температуры плавления соединяемых металлов. В домашних условиях чаще всего используется пайка паяльником — небольшим устройством, работающим от электричества. Для нормальной работы мощность паяльника должна быть не менее 80-100 Вт.

Что нужно для пайки паяльником

Кроме самого паяльника нужны будут припои, канифоль или флюсы, желательно иметь подставку. Еще в процессе работы может потребоваться небольшой напильник и маленькие пассатижи.

Чаще всего приходится паять медные провода, например, на наушниках, при ремонте бытовой техники и т.д.

Канифоль и флюсы

Чтобы получить хорошее соединение проводов, необходимо их очистить от загрязнений, в том числе и от оксидной пленки. Если моно-жилы еще можно очистить вручную, то многожильные проводники нормально зачистить не удастся. Их обычно обрабатывают канифолью или флюсом — активными веществами, которые растворяют загрязнения, в том числе и оксидную пленку.

И канифоль и флюсы работают неплохо, только флюсами пользоваться проще — можно окунуть кисточку в раствор и быстро обработать провода. В канифоль надо проводник положить, затем разогреть его паяльником, чтобы расплавленное вещество обволокло всю поверхность металла. Недостаток использования флюсов — если они остаются на проводах (а они остаются), постепенно разъедают прилегающую оболочку. Чтобы этого не случилось, все места пайки надо обработать — смыть остатки флюса спиртом.

Читайте также:  Сравнение сварочных аппаратов инверторного типа

Припои и флюсы для пайки паяльником медных проводов

Канифоль считается универсальным средством, а флюсы можно подбирать в зависимости от металла, который собираетесь паять. В случае с проводами это медь или алюминий. Для медных и алюминиевых проводов берут флюс ЛТИ-120 или буру. Очень неплохо работает самодельный флюс из канифоли и денатурированного спирта (1 к 5), кроме того его просто сделать своими руками. В спирт добавить канифоль (лучше пыль или очень мелкие ее кусочки) и встряхивать до растворения. Потом этим составом можно обрабатывать проводники и скрутки перед пайкой.

Припои для пайки паяльником медных проводов используют ПОС 60, ПОС 50 или ПОС 40 — оловянно-свинцовые. Для алюминия больше подходят составы на основе цинка. Наиболее распространенные — ЦО-12 и П250А(из олова и цинка), марки А (цинк и олово с добавлением меди), ЦА- 15 (цинк с алюминием).

Удобно пользоваться припоем с канифолью

Очень удобно пользоваться припоями, в состав которых входит канифоль (ПОС 61). В этом случае отпадает необходимость в предварительной обработке каждого проводника в канифоли отдельно. Но для качественной пайки паяльник надо иметь мощный — 80-100 Вт, который может быстро разогреть до необходимых температур место пайки.

Вспомогательные материалы

Для того чтобы нормально паять паяльником провода нужны еще:

    Подставка. Может быть она из металла полностью или на деревянной/пластиковой подставке закрепленные металлические держатели для паяльника. Также удобно, если есть небольшая металлическая коробочка для канифоли.

Паять паяльником удобнее с подставкой самодельной и фабричной — не очень важно

Так надо затачивать жало паяльника

Пассатижи — для того чтобы придерживать провода

Для смывки флюса может потребоваться спирт, для изоляции — изолента или термоусадочные трубки различных диаметров. Вот и все материалы и инструменты, без которых пайка паяльником проводов невозможна.

Процесс пайки электропаяльником

Вся технология пайки паяльником проводов может быть разделена на несколько последовательных этапов. Все они повторяются в определенной последовательности:

  • Подготовка проводников. При пайке проводов они освобождаются от изоляции. После этого с них механическим путем удаляется оксидная пленка. Можно использовать небольшой кусок наждачной бумаги с мелким зерном. Металл должен блестеть и быть светлым.
  • Лужение. Разогревают паяльник до температуры плавления канифоли (при прикосновении начинает активно плавится). Берут проводник, подносят к куску канифоли, прогревают паяльником так, чтобы вся зачищенная часть провода оказалась погруженной в канифоль. Затем на жало паяльника берут каплю припоя и разносят его по обработанной части проводника. Припой быстро растекается, покрывая тонким слоем провод. Чтобы он распределялся быстрее и равномернее, провод немного поворачивают. После лужения медные проводники теряют красноту, становясь серебристыми. Так обрабатывают все провода, которые надо будет припаивать

Вот, собственно и все. Таким же образом можно спаять два или более провода, можно припаять провод к какой-то контактной площадке (например, при пайке наушников — провод припаять можно к штекеру или к площадке на наушнике) и т.п.

После того, как закончили паять паяльником провода и они остыли, соединение необходимо изолировать. Можно намотать изоленту, можно надеть, а потом разогреть термоусадочную трубку. Если речь идет об электропроводке, обычно советуют сначала навернуть несколько витков изоленты, а сверху надеть термоусадочную трубку, которую прогреть.

Отличия технологии при использовании флюса

Если используется активный флюс, а не канифоль, процесс лужения изменяется. Очищенный проводник смазывается составом, после чего прогревается паяльником с небольшим количеством припоя. Далее все как описано.

Пайка скрутки с флюсом — быстрее и проще

Есть отличия и при пайке скруток с флюсом. В этом случае можно каждый провод не лудить, а скрутить, затем обработать флюсом и сразу начинать паять. Проводники можно даже не зачищать — активные составы разъедают оксидную пленку. Но вместо этого придется места пайки протирать спиртом — чтобы смыть остатки химически агрессивных веществ.

Особенности пайки многожильных проводов

Описанная выше технология пайки подходит для моножил. Если провод многожильный, есть нюансы: перед лужением проводки раскручивают чтобы можно было все окунуть в канифоль. При нанесении припоя надо следить чтобы каждый проводок был покрыт тонким слоем припоя. После остывания, провода снова скручивают в один жгут, дальше можно паять паяльником как описано выше — окунув жало в припой, прогревая место спайки и нанося олово.

При лужении многожильные провода надо «распушить»

Можно ли паять медный провод с алюминиевым

Соединение алюминия с другими химически активными металлами напрямую делать нельзя. Так как медь — химически активный материал, то медь и алюминий не соединяют и не паяют. Дело в слишком разной теплопроводности и разной токопроводимости. При прохождении тока алюминий нагревается больше и больше расширяется. Медь греется и расширяется значительно меньше. Постоянное расширение/сужение в разной степени приводит к тому, что даже самый хороший контакт нарушается, образуется токонепроводящая пленка, все перестает работать. Потому медь и алюминий не паяют.

Если возникает такая необходимость соединить медный и алюминиевый проводники, делают болтовое соединение. Берут болт с подходящей гайкой и три шайбы. На концах соединяемых проводов формируют кольца по размеру болта. Берут болт, надевают одну шайбу, затем проводник, еще шайбу — следующий проводник, поверх — третью шайбу и все фиксируют гайкой.

Алюминиевый и медный проводники паять нельзя

Есть еще несколько способов соединить алюминиевую и медную линии, но пайка к ним не относится. Прочесть о других способах можно тут, но болтовое — наиболее простое и надежное.