Паяние

Паяние (пайка) — технологический процесс получения неразъёмного (сплошного, герметичного, прочного) соединения металлических (редко неметаллических) деталей.

Процесс паяния

Элементы (детали) подвергаемые спаиванию (пайке), а также припои и флюс приводятся в соприкосновение при нагревании до температуры плавления припоя или немного выше. После расплавления припоя и надёжного смачивания им соединяемых поверхностей нагрев прекращают. По истечении некоторого промежутка времени припой затвердевает образуя прочное и герметичное соединение. Прочностные характеристики паяных швов во многом зависят от установленного зазора между соединяемыми деталями (от 0,01 до 1,5 мм (редко)), чистоты спаиваемой поверхности, равномерного прогрева соединяемых элементов. Для ускорения паяния, увеличения прочности и долговечности паяных швов обязательно применяют флюсы. Выбор того или иного флюса зависит от рода соединяемого материала, температуры паяния и из экономических показателей при массовом и крупносерийном производстве. Паяние является высокопроизводительным процессом, обеспечивает надёжное электрическое соединение, позволяет соединять разнородные материалы (в различной комбинации металлы и не металлы), отсутствие значительных температурных короблений (по сравнению со сваркой). К недостаткам можно отнести относительно невысокую механическую прочность в сравнении со сварным соединением.

Температурный диапазон паяния

• низкотемпературное паяние: (до 450 °C), легкоплавкие припои.

• высокотемпературное паяние: (от 450°C до 1600°C), тугоплавкие припои

Стандарты

• ГОСТ 17325-79 - Пайка и лужение. Основные термины и определения.

Технология пайки оловянно-свинцовым припоем

Для соединения металлических деталей пайкой их необходимо облудить, соединить и нагреть, возможно, вводя в место пайки еще припоя. Следующие простые рекомендации помогут достичь высокого качества пайки.

• Хорошо поддаются пайке оловянно-свинцовыми припоями следующие металлы (в порядке ухудшения):
  • Драгоценные металлы (золото, серебро, палладий и т.д., а также их сплавы)
  • Медь
  • Никель, латунь, бронза
• Плохо поддаются пайке оловянно-свинцовыми припоями следующие металлы (в порядке ухудшения):
  • Железо, сталь
  • Чугун
  • Алюминий
• Детали, подлежащие пайке, следует зачистить до металла (удалить защитные покрытия, грязь, окислы). Драгоценные металлы не покрываются окислами (кроме серебра, которое может со временем чернеть).
• Для пайки электронных компонентов следует использовать выпускаемый промышленностью оловянно-свинцовый припой с содержанием олова около 61%, если не указано иное в технологической карте. Припой с таким содержанием олова обладает наименьшей температурой плавления(190°), наименьшей прочностью.
• Для пайки электронных компонентов следует использовать флюсы, не вызывающие коррозию и не обладающие электропроводностью. Такие флюсы имеют надпись коррозионно-пассивен и/или не требует отмывки. Хорошо себя зарекомендовали флюсы в виде геля на канифольной основе.
• Активные флюсы (с содержанием кислот и других вызывающих коррозию веществ), например хлористый цинк, используются для пайки электронных компонентов только при условии последующей промывки растворителями для полного удаления остатков флюса. В бытовых условиях такой вариант практически нереализуем.
• На зачищенное место пайки наносится тонкий слой флюса. Затем место пайки приводится в соприкосновение с расплавленным припоем (например, касанием облуженного горячего паяльника или погружением в расплавленный припой). Если все сделано правильно, то деталь в месте контакта с припоем смачивается им. После охлаждения слой застывшего припоя должен быть блестящим, ровным, без не смоченных островков.
• Залуженные детали фиксируются в необходимом положении и прогреваются паяльником. При необходимости в место нагрева вводится дополнительное количество припоя (капля на паяльнике или касание нагретых деталей припойной проволокой). В изделиях высокой надёжности, как правило, залуженные провода перед пайкой ещё и скручиваются («должно держаться без припоя»).
• Спаиваемые поверхности должны быть неподвижны до полного отвердения припоя. Даже небольшое движение деталей друг относительно друга в момент криссталлизации припоя может очень существенно снизить прочность соединения.
• При необходимости флюс удаляется растворителем.

Смотри также

• Сварка