Сплавы Вуда и Розе

Предыдущий совет Следующий совет
похожие советы
Для чего дома нужен паяльник
Инструменты FIT
Для чего дома нужен паяльник
Паяльник конструктивно разработан таким образом, чтобы легко расплавить и точно подать олово или припой в узел. Существуют следующие модификации инструмента: газовые, инфракрасные, термовоздушные. В быту, обычно применяют электрические модели. Классифицируют их по типу нагревательного элемента, так как от него зависит мощность и рабочие свойства паяльника.

Как видно по нашему каталогу - универсальная мощность для бытовых нужд - 40-60 Вт. Но нужно помнить, что для пайки микросхем это очень много!

Тем не менее пригодиться он может:

для пайки проводов и электроудлинителей
для пайки и замены радиодеталей в бытовой технике
для ремонта светильников, светодиодов, тонкостенных труб
для быстрого прожига отверстий в пластике или отрезке лишних деталей.
Нагревательные элементы
Самая важная деталь в паяльнике - жало, оно бывает:

медное - к нему хорошо прилипает припой, но его нужно постоянно зачищать
металлическое с никелевым покрытием - удобно при ювелирной работе с мелкими деталями
Самый простой и дешевый нагреватель состоит из нихромовой проволоки, которая намотана на изоляционный материал. Мощность инструмента колеблется в пределах от 30 до 60 Вт. Модели подходят для работы с низкоплавкими припоями, оловом. Например, паяльник 60485–60486 (марка КУРС). В категории есть модели с прямым и скошенным жалом. Рукоятка изготовлена из хорошо отшлифованного дерева.


Керамический нагреватель. Выполнен из керамического стержня, к которому подведено напряжение. Физические свойства обожжённой глины способствуют быстрому разогреву жала, широкому диапазону изменения рабочей температуры и мощности. Например, паяльник электрический 60464 (марка MOS). Мощность – 60 Вт. Максимальная температура нагрева – 350°С.


payaln-2.jpg
Импульсный нагреватель. Например, паяльник электрический импульсный 60474М (марка MOS). Для включения модели требуется нажатие и удержание курка. Происходит стремительный прогрев рабочей части. По окончании работы кнопку отпускают, и паяльник охлаждается.

Электрическая схема импульсного нагревателя содержит преобразователь и трансформатор. Медный наконечник также является токонесущим элементом, присоединён к вторичной обмотке трансформатора. Техническое решение обеспечивает большой ток и быстрый нагрев. Паяльник используют для пайки электроники и сравнительно крупных деталей.


Следующий вариант – это индукционный нагреватель. Он состоит из элементов:

Катушка индикатора;
Сердечник с ферримагнитным напылением.
Разогрев головки происходит под воздействием магнитного поля с наведёнными токами. При получении оптимальной температуры ферромагнит теряет магнитные свойства, нагрев сердечника прекращается. При понижении температуры свойства восстанавливаются, накал возобновляется. Так происходит автоматическое поддержание температуры без применения термодатчика.

Среди широкого многообразия можно легко выбрать модель, ориентируясь на мощность и назначение.

Прежде пайка была мало производительным трудом. Кроме того, создавалась опасная пожарная ситуация, древний паяльник нагревали на открытом огне. С появлением современных технологий этот метод нагрева полностью забыт, ушёл в прошлое.
Пайка  металлов
Пайка металлов
Этот способ соединения металлов известен уже очень давно, с древних времен. Пайку использовали еще в Древнем Египте, Греции и Риме (найдены паяные металлические предметы). Удивительно, но с давних времен сама технология пайки изменилась не очень сильно, зато появилось множество приспособлений для осуществления этого процесса (современному паяльному оборудованию посвящена отдельная статья). В данной статье рассмотрим особенности такой операции как пайка, разберем ее виды. Итак, пайка – это способ соединения металлов с помощью припоя, который вводится между ними. Припой заполняет пространство между соединяемыми элементами, застывает и обеспечивает надежную неразъемную фиксацию. Во время пайки припой нагревают до температуры, которая выше, чем температура его плавления, но ниже температуры плавления соединяемых металлов. Жидкий припой под действием капиллярных сил заполняет все пространство, происходит взаимодиффузия металлов. Припои для пайки должны обладать следующими свойствами: высокая прочность при любых температурах, герметичность, электропроводность, устойчивость к коррозии, теплопроводность, хорошее смачивание (смачивание – явление, где частицы твердых веществ и жидкости, их смачивающей образуют связи более прочные, чем связи частиц самой жидкости), отсутствие несовместимости с металлами, которые требуется соединить, соответствие содержания токсичных металлов допустимым значениям. В зависимости от того, какая температура плавления свойственна припою, различают мягкие (легкоплавкие) и твердые (тугоплавкие) припои. Температура плавления мягких припоев до 450 градусов С, а твердых – выше 450. К легкоплавким припоям можно отнести оловянно-свинцовые. Олово и свинец могут входить в состав припоя в разных пропорциях. Прочность таких припоев не очень высока, их использую для соединения деталей, не подвергающихся нагрузкам и высоким температурам. Если приходится применять такой припой для спайки деталей, которые будут испытывать нагрузку, то площадь соприкосновения элементов следует увеличить. Данными припоями часто паяют электросхемы и провода, а также используют для бытовых нужд. К тугоплавким можно отнести припои на основе серебра и меди. Припои из чистой меди применяют в основном для пайки стальных изделий. Медно-цинковые припои вообще используют довольно редко в связи с низкими механическими свойствами. Медно-фосфористые припои могут в некоторых случаях заменять серебряные, используют их для пайки латунных и медных изделий, не подвергающихся ударам, вибрации. Самыми качественными считаются серебряные припои. Выше были перечислены самые популярные виды припоев, однако существует еще множество других разновидностей, предназначенных для пайки редких материалов (например, никелевые, золотые, магниевые). Припои могут выпускаться в разнообразных формах: в виде фольги, проволоки, таблеток, гранул, порошка, пасты. Как правило, пайка не обходится без флюсов. Флюсы – это вещества, с помощью которых с поверхности металлов, которые подлежат пайке, удаляется оксидная пленка, препятствующая контакту основного металла и припоя. Для каждого вида пайки применяется определенный флюс. Часто флюс входит в состав готового припоя. Виды пайки. Классификация видов пайки очень обширна, так как классифицировать эту операцию можно по множеству параметров. Особо значимой считается классификация пайки по температуре плавления припоя. Выделяют низкотемпературную и высокотемпературную пайку. Низкотемпературная пайка достаточно проста в исполнении, ее возможно применять для соединения миниатюрных элементов. Данный вид является ведущим в создании электронных изделий. Высокотемпературная пайка используется там, где необходима особая прочность соединений, то есть в изделиях, которые испытывают разного рода нагрузку.
Паяльные станции
Паяльные станции
Паяльные станции являются наиболее усовершенствованной формой паяльного оборудования, применяются в основном в профессиональной среде, а не для домашних нужд.
Как правило, паяльная станция представляет собой следующий комплект устройств: блок электронной регулировки, непосредственно паяльник, подставка под паяльник, очиститель паяльных головок. Это минимальная комплектация подобных станций. Также в комплект могут входить: фен, источники теплового излучения (узконаправленный и мощный), термопинцеты, пневматические агрегаты. В зависимости от комплектации и назначения можно классифицировать это оборудование. Рассмотрим основные виды паяльных станций и их предназначение.

Контактные паяльные станции.

Эти устройства не отличаются от обычных паяльников принципом действия, однако лишены некоторых недостатков последних. Системы регулировки и термостабилизации, которыми оснащены станции, делают работу максимально комфортной. Как правило, мощность таких приборов не более 60 Вт. Используются они для свинцовой пайки.

Между тем, бессвинцовая пайка становится все популярнее, и здесь хорошо подойдут контактные паяльные станции для бессвинцовой пайки. Отличаются они от обычных контактных станций более высокой мощностью (до 160 Вт). В таких станциях время стабилизации температуры максимально минимизировано. Следует отметить, что бессвинцовые паяльные станции вполне можно применять при работе со свинцовыми припоями.

Бесконтактные паяльные станции.

Так как применение контактной пайки во многих работах недопустимо, существуют следующие виды бесконтактных паяльных станций:

термовоздушные
демонтажные
инфракрасные
Термовоздушные паяльные станции.

Это бесконтактное паяльное оборудование, пожалуй, самое распространенное. Принцип работы этого устройства заключается в следующем: воздушный поток, созданный компрессором или турбиной, проходит через нагревательный элемент и достигает необходимой температуры. В зону пайки подается уже горячая струя воздуха. Мощности подобных станций хватает для работы и со свинцовыми, и с бессвинцовыми припоями.

Воздушный поток в таких паяльных станциях может подаваться компрессорным и турбинным способом. Эти приборы часто применяются для ремонта бытовой техники, мобильных телефонов. Существуют комбинированные модели термовоздушных станций, включающие в себя паяльник и фен.

Демонтажные паяльные станции работают также от компрессора, только воздух в них всасывается, а вместе с ним всасывается разогретый припой.

Инфракрасные паяльные станции.

Бесконтактная пайка выполняется в данном случае с помощью инфракрасного излучения. В компьютерных сервисных центрах именно инфракрасные станции вытеснили все остальные, так как обладают такими преимуществами:

гарантируют равномерный локальный нагрев
не требуют использования множества сопел
компоненты, которые подвергаются пайке не испытывают воздействия воздушного потока

Сплавы с низкой температурой плавления используют в медицине, литейном деле, микроэлектронике. Агрегатное состояния этих материалов меняется при нагреве от 61° до 239,1°С. Создают легкоплавкие конструкции из следующих химических элементов: свинец, кадмий, олово, висмут. Содержание и количество составляющих частей определяет свойства и назначение сплава.

Обзор сплава «ВУДА»

Например, сплав «ВУДА» 60598 (Россия) на 50 % состоит из висмута. Bi – это редкоземельный металл, окрашенный в серебристый цвет, с незначительным розовым оттенком. Атомный вес – 208,98. Температура плавления ниже, чем точка кипения воды.

В сплаве «Вуда» имеются также: свинец, олово, кадмий. Последний в соединении с висмутом снижает нижнюю границу плавления до 60–68 °С.

Кроме того, висмут при твердении увеличивается в объёме. Если он в составе сплава, то жидкая субстанция плотно примыкает к форме и точно повторяет её конфигурацию.

Свинец и олово – главные компоненты для припоя и лужения. Химическое соединение обеспечивает качественное покрытие с высоким уровнем защиты от окисления.

Физические свойства составляющих элементов в полной мере переданы сплаву. Потому для «Вуда» характерно следующее:

  • Самая низкая температура плавления среди легкоплавких составов;
  • Способность к высокоточному литью.

Состав «Вуда» подходит для создания моделей, заполнения металлографических шлифов, в датчиках пожаротушения, при изгибе тонкостенных труб.

Обзор сплава «Розе»

Сплав «Розе» 60599 (Россия) используют при пайке и лужении меди, латуни, бронзы, никеля. Материал предназначен для работы с цветными металлами, которые чувствительны к перегревам. Свойства сплава обусловлены составом. «Розе» включает следующие химические составляющие: висмут, свинец олово. Отсутствие кадмия повышает нижний пород плавления до 95 °С и нейтрализует токсичность.

Выделение кадмием ядовитых паров привело к ограничению его применения. В соответствии с техническим регламентом ЕС от 2016 года допустимое количество кадмия в электротехнике и электронике не может превышает 0,01% от веса детали.

Припой востребован радиолюбителями и мастерами различных отраслей народного хозяйства. «Розе» позволяет легко соединять мельчайшие термочувствительные детали, без прямого контакта с паяльником. Отличительные особенности сплава:

  • Лужение долго сохраняется на цветных металлах;
  • Расплавление осуществляют в кипящей дистиллированной воде с глицерином;
  • Материал не применяют со щелочными флюсами.

Щелочь ведёт к трещинообразованию и разрыву припоя. Для «Розе» используют флюсы на спирте, глицерине или канифолях. Например, спиртовой раствор ортофосфорной кислоты, ЛТИ-120, спирто-канифольный, спирто-ацетонный, глицерино-канифольный, ФИМ, Ф-43 и некоторые другие.


Представленные сплавы мало отличаются по составу. Отсутствие только одного химического составляющего (Cd) изменяет свойство, назначение и область применения материала.