Температура плавления припоя: виды и какой лучше выбрать

Что такое припой

Он представляет собой смесь элементов, используемых для соединения деталей приборов. Процесс соединения деталей называется пайкой.

Хороший результат пайки — чистый и блестящий контакт покрытия. Если у контакта есть трещины или зазор, то это результат холодной пайки. Холодная пайка может быть вызвана не только несоблюдением температуры, но и составом флюса. Если в нем будет много шлака, это негативно скажется на надежности соединения.

Для разных задач используются обязательно разные виды.

Общее разделение

Они делятся на две группы: мягкие и твердые.

Мягкие имеют ТП до 300 °C. Ими паяют радиодетали из железа, к ним можно добавить оловянно-свинцовые и бессвинцовые материалы. Основными инструментами для работы с этими материалами являются паяльники мощностью до 50 Вт и фены для пайки.

Твердые плавятся при температуре выше 300 °C. Это материалы с высокой прочностью и толщиной по сравнению с мягкими.

К ним относятся медно-цинковые и серебряные. Их можно использовать только с мощными паяльниками, горелками или паяльными лампами.

В этой статье будут подробно описаны мягкие виды, которые получили широкое применение для ремонта радиодеталей и техники.

Второй важный компонент пайки

Как и при выборе флюса, он также влияет на результат, долговечность и надежность контакта.

От чего зависит качество и почему это важно

Качество зависит от количества примесей, добавок и шлака. Если производитель нарушает технологию изготовления, то его качество неудовлетворительное. Например, при производстве дешевого припоя производитель может добавлять примеси для увеличения массы продукта. После пайки им на контакте остаются микротрещины, которые расплавить с оловом не удалось. Такой контакт априори ненадежен и не соответствует стандартам пайки. Со временем он будет полностью разрушен. Поэтому очень важно читать отзывы перед началом работы о производителе и его продукции, особенно новичкам. Новички не могут сразу отличить хороший от плохого из-за отсутствия опыта.

Процесс деградации контакта

Давайте посмотрим на пример.
Хороший контакт системы получается блестящим, не имеет трещин и царапин.

А если контакт плохо пропаян или флюс некачественный, сразу после пайки появляются небольшие разводы. На фото ниже показан источник с высоким содержанием примесей.

Это микротрещины, которые со временем начинают окисляться, увеличивая контактное сопротивление.

В результате контакт нарушается и на всей поверхности образуются видимые трещины.

ВАЖНО! Контакт с разводами не всегда является признаком плохой пайки. Если на контакте есть небольшие пятна, то это в пределах нормы. Другое дело, когда такого рода разводы распространились по всей контактной поверхности.

Какие материалы используют для пайки радиодеталей

В основном применяются ПОС (оловянно-свинцовые) и бессвинцовые. ПОС имеет ТП примерно от 180 до 230 ° C. Он хорошо подходит для пайки деталей, но в промышленных масштабах применяются бессвинцовые, ТП которых несколько выше — от 180 до 250 °C. Бессвинцовые выделяют меньше вредных выбросов и, что более важно, не содержат свинца. Пары свинца сильно загрязняют окружающую среду, поэтому на этапе получения печатных плат эксплуатируются бессвинцовые. Однако они не только плавятся при более высоких температурах (из-за отсутствия свинца), но и оставляют после себя «оловянные усы». Эти усы могут вызвать короткое замыкание после пайки контактов SMD.

Бессвинцовые также эксплуатируются при пайке BGA в качестве шариков.

Для радиолюбителей подходят ПОС. Ими легче паять, и они не нанесут большого ущерба, если их не использовать в промышленных масштабах. Кроме того, бессвинцовые не достигают уровня ПОС по смачиваемости и качеству контакта после пайки.

Классификация по типу

Материалы выпускаются:

• с флюсом для удаления окислов;
• без флюса.

Материалы с готовым флюсом удобно брать на паяльник, так как флюс помогает растекаться по жалу паяльника. Кроме того, материалы с флюсом очень мягкие и их можно сворачивать в несколько прутков.

По состоянию

Они в основном производятся в виде прутков с сечением от 0,1 до 2 мм. Это твердый тип. Он удобен для тонких образований. А еще есть паяльные пасты. Это смесь микроскопических шариков в флюсе. Выбираются для пайки BGA.

Паяльная паста в основном расходуется для интенсивной пайки микросхем и разъемов. Использовать пасту для пайки проводов нерационально, так как ее цена намного выше, чем у обычного материала.

Низкотемпературные материалы

Существуют флюсы специально предназначенные для пайки деталей с повышенной чувствительностью к перегреву. Наиболее «высокотемпературным» среди низкотемпературных является ПОСК-50-18 с градусом 142-145 °С. ПОСК-50-18 содержит 8 % кадмия, 50 % олова и 32 % свинца. Кадмий повышает коррозионную устойчивость, но в то же время придает токсичности.

В порядке убывания температуры следует РОЗЕ (Sn 25%, Pb 25%, Bi 50%), маркирующийся как ПОСВ-50. Температура пл. — 90-94°С. Предназначен для пайки флюсом из латуни и меди. Олова в составе этого флюса 25 %, свинца — 25 %, висмута — 50 %. Доля металлов в процентах может несколько варьироваться, и их количество, как правило, указывается на упаковке в графе «Состав». Он чрезвычайно популярен среди инженеров-электронщиков. Расходуется при разборке/сборке элементов, чувствительных к перегреву. Помимо прочего, флюс идеально подходит для лужения медных дорожек новой печатной платы.

Он применяется в предохранителях в радиоаппаратуре.

Еще более низкотемпературный флюс ВУДА (Sn 10%, Cd 10%, Pb 40%, Bi 40%). ТП — 65-72°С. Так как флюс содержит 10% кадмия, он токсичен, в отличие от РОЗЕ.

И РОЗЕ, и ВУДА — довольно дорогие.

Такие флюсы обычно выбирают для безопасного выпаивания деталей. Эти флюсы не рекомендуются для запайки деталей на плату из-за их низкой механической прочности.

Тугоплавкие вещества

Тугоплавкие, плавящиеся при 450-500 °C, обеспечивают очень прочное соединение. Это флюсы на основе меди, цинка, серебра, латуни, золота, алюминия, магния и никеля. Они эксплуатируются при пайке материалов с высоким градусом

Из меди и цинка (ПМЦ-42, ПМЦ-53 и др.)

Он выбирается для соединения медьсодержащих флюсов высокотемпературной пайкой. Он высокопластичен и прочен, устойчив к коррозии, обладает высокой тепло- и электропроводностью. Градусы прямо пропорциональны содержанию в нем цинка. Наиболее распространенными видами являются: ПМЦ-36, ПМЦ-42, ПМЦ-48, ПМЦ-54. Их сравнительные характеристики приведены в таблице:

Разновидность	°С	Применение
ПМЦ-36	800	Пайка бронзовых, медных, латунных деталей, не требующая высокой точности
ПМЦ-42	830	Пайка бронзы и латуни, содержащей 60-68% меди
ПМЦ-48	865	Пайка томпака и полутомпака, медных флюсов с концентрацией не менее 69%
ПМЦ-53	870	Пайка стали, меди, бронзы, томпака, полутомпака
ПМЦ-54	880

Из серебра (ПСр-70, ПСр-45, ПСр-25 и др.)

Серебряные характеризуются высокой ТП и хорошей смачиваемостью, выбирается для пайки стали, меди, серебра и других тугоплавких металлов. Они обозначаются аббревиатурой ПСр и номером, соответствующим содержанию драгоценного металла в составе (1-72%).

Чем выше число в маркировке, тем прочнее соединение. От этого зависит и цена — высококонцентрированное вещество будет стоить немало. В качестве дополнительных компонентов эксплуатируются никель, медь, цинк, свинец и олово. Большинство этих флюсов характеризуются высокой прочностью, вязкостью и текучестью, стойкостью к коррозии и окислению.

Элементы с низким содержанием серебра (ПСр-1-25) применяются для лужения и пайки различных металлических деталей. ПСр30-45 позволяет получить более прочное соединение элементов из меди и ее флюса, никеля, ковара, бронзы. Высококонцентрированные ПСр-70 и ПСр-72 обладают более высокой электропроводностью, прочностью на разрыв и изгиб. Они подходят для пайки лезвий ленточных пил.

Из латуни (ЛОК-59-1-03, ЛОК 62-06-04)

Элемент из латуни позволяет получить высокопрочное соединение, которое не боится перепадов температуры, влаги и органических кислот, но работа с ним требует профессионализма и использования специальных инструментов, поэтому в домашних условиях его не применяют. Он широко распространен для пайки латуни, нержавеющей стали, стали, меди, никеля и других твердых металлов в различных отраслях промышленности. Он характеризуется высоким градусом (900°С) и текучестью.

Наиболее популярны латунные ЛОК 59-1-03 и ЛОК 62-06-04. Первый содержит 58-60% меди, около 1% олова и 0,2-0,4% кремния, остальное — цинк. Применяется для газовой сварки латуни, пайки твердосплавных пластин, паяного режущего инструмента, наплавки углеродистых сталей. Разновидность ЛОК 62-06-04 (цифры также соответствуют процентному содержанию меди, олова и кремния) широко применяется в различных отраслях промышленности. Незаменим при проведении сварочных работ, изготовлении трансформаторов, латунной сетки.

Марки мягких элементов для пайки паяльником

Мягкие применяются в сочетании с электрическим паяльником и флюсом. Олово, входящее в состав, является экологически чистым продуктом, его можно использовать для соединения элементов пищевой промышленности. Самым распространенным паяльным продуктом является третник, получивший свое название благодаря содержанию в составе трети свинца. Мягкие делятся на разновидности по назначению, градусам.

ПОСВ-33

Низкоправкие выбираются для пайки деталей, чувствительных к перегреву, таких как предохранители, транзисторы. В состав входят свинец, олово, висмут и кадмий, последний материал токсичен, применяется не во всех сферах деятельности. Плавка изделий Вуда начинается с самой низкой температуры — 69°С.

Национальные марки продукции маркируются как ПОС, при добавлении определенных веществ название меняется. Например, ПОСВ — 33 имеет равные части свинца, олова и меди, наносится на латунные, медные детали, требующие герметичного шва.

Как самостоятельно определить или расшифровать марку?

В большинстве случаев расшифровать марку не составляет труда. Буква П обозначает слово «припой», остальные — входящие в него компоненты (Ср — серебро, К — кадмий, М — медь, А — алюминий, Кр — кремний и т д.). Если в материале присутствуют драгоценные и редкие металлы, маркировка начинается с них, даже если их доля составляет всего 1%. Затем следует цифра, соответствующая процентному содержанию компонента. Например, ПМЦ-36 содержит 36 % меди, ПОС-61 — 61 % олова.

В обозначении многокомпонентных флюсов при маркировке часто используют следующую схему: сначала идут буквы, обозначающие компоненты, затем цифры, соответствующие их процентному содержанию (расшифровка марки МНМц 68-4-2: 63-68 % меди, 4- 5% никеля и 1,5-2,5% марганца). Бессвинцовые флюсы, набирающие популярность благодаря отсутствию токсичного элемента, маркируются наименованием компонентов на латинице с указанием их содержания после соответствующих букв: Sn95,5Ag3,8Cu0,7 (трехкомпонентный флюс олова, серебра и меди).

Также можно определить примерный состав по внешнему виду. Материалы с высоким содержанием цинка, олова или серебра окрашиваются в светло-серебристый цвет, свинцовые — в тускло-серый. Латунные, золотые и фосфорные имеют желтый оттенок, медь имеет красный оттенок. Если он имеет металлический блеск, в нем много олова. Тугоплавкие кажутся матовыми.

Основные технические характеристики мягких частей для пайки электрическим паяльником

Технические характеристики материалов, используемых для пайки, делятся на некоторые параметры:

• электропроводность или удельное сопротивление составляет 0,1 Ом на метр. Оловянно-свинцовый проводит электрический ток на порядок хуже, чем алюминий или медь;
• предел прочности измеряется в кг/мм, низкотемпературные не включают этот параметр, т.к. они не рассчитаны на нагрузку. Параметр зависит от количества олова: чем его больше, тем цифра выше. Например, элемент марки ПОС — 61 имеет прочность 4,3 кг/мм, а ПОС — 90 4,9 кг/мм.
• ТП зависит от назначения, составных частей.

Использование флюсов оловянно-свинцовой группы

К таким флюсам относятся:

• ПОС-90 содержит: Pb — 10 %, Sn — 90 %. Применяется для ремонта медицинского оборудования и пищевой посуды. Токсичного свинца немного, так как он не может контактировать с пищей и водой;
• ПОС-40: Pb — 60%, Sn — 40%. В основном берутся для пайки электрооборудования и изделий из оцинкованного железа, также для ремонта радиаторов, латунных и медных труб;
• ПОС-30: Sn — 30%, Pb — 70%. Применяется в кабельной промышленности, для пайки и лужения и листового цинка;
• ПОС-61: Pb — 39%, Sn — 61%. Большой разницы с ПОС-60 нет.

С помощью ПОС-61 производится лужение и пайка печатных плат радиоаппаратуры. Это основной материал для монтажа электроники. Плавление начинается при 183°С, полное расплавление при 190°С. Паять с ним можно обычным паяльником, не опасаясь, что радиоэлементы перегреются.

ПОС-30, ПОС-40, ПОС-90 плавятся при 220-265 °С. Для многих радиоэлектронных элементов эта температура является предкритической. Самодельные электронные устройства лучше собирать с ПОС-61, зарубежным аналогом которого можно считать Sn63Pb37 (где Sn — 63%, а Pb — 37%). Также с их помощью паяют радиоаппаратуру и самодельную электронику.

Они продаются, как правило, в тубах или мотках по 10-100 г. Состав флюса можно прочитать на упаковке, например: Alloy 60/40 («Сплав 60/40» — ПОС-60). Выглядит он как проволока диаметром 0,25-3 мм.

Он часто содержит флюс (FLUX), который заполняет сердцевину проволоки. Содержание указывается в процентах и ​​составляет 1-3,5%. Благодаря такому форм-фактору нет необходимости отдельно подавать флюс во время работы.

Разновидность ПОС — представляет собой флюс олова и свинца с сурьмой и применяется в автомобилестроении, в холодильной технике, для пайки элементов электрооборудования, обмоток электрических машин, кабельной продукции и деталей обмоток; подходит для пайки оцинкованных деталей. Кроме свинца и олова сплав содержит от 0,5 до 2% сурьмы.

Как видно из таблицы, сурьмянистый припой -61-0,5 лучше всего подходит для замены ПОС-61, т. к. температура его полного плавления составляет 189 °С. Существует также полностью бессвинцовый оловянно-сурьмянистый ПОСу 95-5 (Sb — 5%, Sn — 95%) с градусами 234-240°С .

Технические характеристики ПОС

Чтобы не описывать все технические характеристики припоев из оловянно-свинцовой группы, просто приведем таблицу параметров. Ее можно использовать для определения плотности, удельного электрического сопротивления, теплопроводности, сопротивления разрыву, удлинения, ударной вязкости и твердости по Бринеллю припоев.

Анализ таблицы показывает, что самым легкоплавким в списке является кадмий со 145 градусами Цельсия. Наиболее прочным является припой для пайки с временным сопротивлением разрыву 6,5 кгс/кв.мм

Технические характеристики припоя ПОС-10

 

Припой ПОС 10 имеет характерный химический состав. Содержит 9-10% олова, около 89% свинца, 0,2% висмута, 0,1% сурьмы и другие незначительные примеси. ПОС-10 применяется для лужения и пайки контактных поверхностей электронных компонентов. Например, им паяют реле и заливают контрольные пробки в корпусах радиоэлетроники.

Температура пайки ПОС-10 составляет 299 градусов Цельсия. Точка солидуса = 268 градусов.

Преимущества припоя ПОС-10:

• высокие градусы полезны для пайки корпусов оборудования.

Недостатки пайки ПОС-10:

• низкая прочность и сопротивление разрыву около 3,2 кгс/мм^2;
• высокое удельное сопротивление — 0,2 Ом х мм^2/м;
• высокое содержание свинца, опасного для здоровья.

Технические характеристики припоя ПОС-30

Припой марки ПОС-30 является промежуточным звеном между марками ПОС-10 и ПОС-40. Состав припоя марки ПОС-30 следующий: олово 30 %, свинец 69,5 %. Остальное — примеси и легирование. Припой ПОС-30 можно легко заменить на ПОС-40, описанный ниже. Ликвидус составляет 238 градусов, а температура пластичности (солидус) составляет 183 градуса Цельсия. По техническим характеристикам припой ПОС-30 чаще всего применяется для пайки и лужения листового цинка и радиаторов.

Преимущества припоя ПОС-30:

• хорошая адгезия;
• высокая прочность.

Недостатки припоя марки ПОС-30:

• высокое содержание свинца;
• часто производится в виде прутков.

Технические характеристики припоя ПОС-40

Состоит из 39-41% олова, 59% свинца. Остальные примеси находятся в той же пропорции, что и в ПОС-10. Припой ПОС-40 часто используют для лужения и пайки корпусов радиоаппаратуры из оцинкованного железа с оцинкованными швами.

Температура пайки припоя = 238 градусов Цельсия, а солидуса — 183 градуса.

Преимущества припоя ПОС-40:

• хорошее соотношение пластичности и ликвидусом;
• следовательно, лучше, чем ПОС-61, переносит термоцикличность.

Недостатки припоя ПОС-40:

• высокое содержание свинца, вредного для здоровья;
• повышенная температура жидкости.

Страшная тайна припоя ПОС-60

Пришло время раскрыть страшную тайну припоя ПОС-60. По ГОСТ 21930-76 под названием «Припои оловянно-свинцовые в чушках. Технические условия» и ГОСТ 21930-76 «Припои оловянно-свинцовые в изделиях. Технические условия», такого припоя, как ПОС-60, просто не существует. Вы можете скачать и просмотреть сам ГОСТ 21930-76. Вот полная таблица из этого ГОСТа:

Так что «ПОС-60» — это сленговое или популярное обозначение припоя, которым все пользуются для пайки. Скорее всего, это связано с путаницей в обозначении ПОС-61. Потому что при содержании олова в припое по ГОСТу от 59 до 61% логичнее называть его ПОС-60, а не ПОС-61.

Среди припоев, выпускаемых в соответствии с международными стандартами, есть припой Sn60Pb40. Это припой с 60% олова и 40% свинца. Его можно было бы назвать ПОС-60, если бы для него были разработаны технические условия. Согласно международным данным, описывающим характеристики, ликвидус припоя 60/40 составляет 191 градус Цельсия.

Та же история с припоем типа ПОС-62. Такого свинцового припоя по ГОСТу еще не изобрели. Поэтому на вопрос «какова температура плавления припоя ПОС-62» ответ с цифрой 184 градуса по Цельсию нужно искать в каталоге импортных припоев.

Технические характеристики припоя ПОС-63

Припой ПОС 63 описан в ГОСТ и в отраслевом стандарте ОСТ 4Г 0.033.200. Под припоем ПОС-63 понимают флюс, состоящий из 63 % олова и 37 % свинца. Это своего рода модернизация припоя ПОС-61, адаптированная к международному стандарту J-STD 006B. Большинство также имеют маркировку Sn63Pb37. Это эвтектические флюсы с ликвидусом 183 градуса Цельсия.

ПОС-63 применяется для лужения и пайки выводов микросхем и корпусных радиодеталей, печатных плат, проводов и кабелей. Вообще из современных припоев этот самый распространенный. Технические характеристики ПОС-63 примерно такие же, как у ПОС-61.

Преимущества припоя ПОС-63:

• самый распространенный припой из серии ПОС;
• относительно низкая ТП;
• совпадение точек солидуса и ликвидуса;
• бюджетный;
• поставляется в виде проволоки, заполненной флюсом.

Недостатки припоя ПОС-63:

• часто подделывают, особенно китайцы;
• содержит свинец, что увеличивает стоимость утилизации электронной техники в соответствии с современными нормами безопасности.

Технические характеристики припоя -61-0,5

Маркировка припоя -61-0,5 указывает на тип сурьмянистого припоя, содержащего 61 % олова, до 0,5 % сурьмы и около 38 % свинца. Такой припой выбирается для лужения и пайки печатных плат и оцинкованных радиодеталей с повышенными требованиями к температуре эксплуатации. А вот  его ликвидус составляет 189 градусов.

Преимущества припоя -61-0,5:

• повышенная адгезия к металлической поверхности за счет содержания сурьмы;
• технические характеристики практически совпадают с ПОС-61.

Недостатки припоя -61-0,5:

• трудно найти в продаже;
• более высокая стоимость

Технические характеристики припоя ПОС-90

Припой марки ПОС-90 состоит из 90 % олова и 10 % свинца. Он также содержит около 0,1% сурьмы и 0,05% меди. В основном применяется для лужения и пайки внутренних швов пищевой посуды и медицинского оборудования. Да, 10% свинца уже можно вводить в пищевые продукты, что удивительно, но все по ГОСТ 1976. По ТУ ТП припоя ПОС-90 = 220 градусов.

Преимущества припоя ПОС-90:

• низкое содержание свинца;
• редко подделывают;
• низкое сопротивление;
• высокая прочность.

Недостатки припоя ПОС-90:

• высокая цена (выше ПОС-61);
• низкая пластичность.

Паяльная паста

Она в основном нужна для пайки компонентов поверхностного монтажа (SMD), а также безвыводных микросхем в корпусах BGA.

Выглядит как каша серого цвета, состоит из мельчайших шариков флюса Sn62Pb36Ag2 (серебро 2%, свинец 36%, олово 62%), в составе также присутствует безотмывочный флюс. О том, что он безотмывочный, говорят две буквы на упаковке — NC (No Clean). Флюс, содержащий шарики припоя, высыхает на воздухе, поэтому паста хранится в закрытой упаковке.

Это средство нужно для сложного ремонта сотовых и для пайки микросхем в корпусе BGA. Его применение предполагает использование дополнительного оборудования для ремонта мобильных телефонов, например, специальных трафаретов. Паста довольно дорогая, так как содержит серебро.

Сегодня бессвинцовые припои широко расходуются в электронной промышленности.

Плавление припоя

Важно понимать, что при пайке необходимо соблюдать температурный режим. Если установить температуру на паяльном оборудовании выше градусов припоя, то он начнет частично испаряться и быстрее окисляться. Это ухудшит контакт и сам процесс пайки, поэтому следите за температурным режимом.

Температура плавления и другие свойства припоев на основе олова и свинца

В таблице приведены градусы популярных марок припоев на основе олова и свинца, а также их термические и механические свойства (при комнатной температуре).

В таблице приведены следующие свойства: температурный режим припоя (солидус и ликвидус) в градусах Цельсия, плотность припоя, удельное электрическое сопротивление, теплопроводность, сопротивление разрыву, относительное удлинение, ударная вязкость, твердость по Бринеллю, HB.

Температурный режим припоев на основе свинца и олова (ликвидус — жидкое состояние припоя) находится в пределах от 145 до 308°С. Следует отметить, что он равен 145°С и соответствует припою ПОСК 50-18, который относится к категории легкоплавких. При температуре 308 градусов Цельсия припой находится в жидком виде.

Рассмотрены свойства следующих припоев: ПОС-90, ПОС-61, ПОС-40, ПОС-10, ПОС-61М, ПОСК 50-18, ПОССу 61-0,5, 50-0,5, 40-0,5, 35-0, 5, 30-0,5, 25-0,5, 18-0,5, 95-5, 40-2, 35-2, 30-2, 25-2, 18-2, 15-2, 10-2, 8-3, 5-1,  4-6.

По таблице видно, что плотность колеблется от 7300 до 11200 кг/м3. Припоем с минимальной плотностью является оловянно-свинцовый припой ПОСу 95-5. Наиболее тяжелым из рассмотренных является 5-1: плотность припоя имеет значение 11200 кг/м3.

Теплопроводность в таблице дана в ккал/(см * с * град). Припои с максимальной теплопроводностью — ПОС-90 и ПОСК 50-18; их теплопроводность = 0,13 ккал/(см * с * град).

Температура плавления припоев на основе серебра, их плотность и удельное электрическое сопротивление

К серебряным припоям относятся припои ПСр72, ПСр71, ПСр70, ПСрМО68-27-5, ПСр65, ПСр62, ПСр50, ПСр50КД, ПСрМЦКд45-15-16-24, ПСрКДМ50-34-16, ПСр45, ПСр40, ПСр37,5, ПСр25, ПСр25Ф, ПСр15, ПСр12М, ПСр10, ПСр010-90, ПСрОСу8 (Впр-6), ПСрМО5 (Впр-9), ПСрОС 3,5-95, ПСр3, ПСрО 3-97, ПСрОС3-58, ПСр3Кд, ПСр2,5, ПСр2,5С, ПСр2, ПСрОС2-58, ПСр1,5, ПСр1.

Плотность припоев на основе серебра колеблется от 7400 до 11400 кг/м3. Низкая плотность серебросодержащего припоя характерна для ПСрОСу8, ПСрМО5, ПСрОС 3,5-95, ПСр010-90. Самый тяжелый припой — ПСр3, его плотность составляет 11,4 г/см3.

Температура плавления припоев на основе серебра находится в диапазоне от 183 до 860°С. Припоем с наименьшим удельным электрическим сопротивлением является серебряный припой ПСР72: его электрическое сопротивление составляет 2,1 мкОм·см.

Удельное электрическое сопротивление припоев существенно различается в зависимости от марки. Оно может иметь значение в диапазоне от 2,1 (у припоя ПСр72) до 37,2 мкОм*см — для ПСр37,5.

Примечание: плотность и удельное электрическое сопротивление припоев даны при комнатной температуре.

Температура плавления припоев и легкоплавких сплавов

В таблице приведены ТП припоев и легкоплавких сплавов на основе ртути Hg, цезия Cs, калия K, висмута Bi, таллия Tl, индия In, олова Sn, свинца Pb, кадмия Cd, сплава Вуда, сплава Розе (Роуза), золота Au, магния Mg, цинка Zn, серебра Ag.

Значения плавления припоев и сплавов в таблице даны начиная с наиболее легкоплавких сплавов и находятся в пределах от -48,2 до 262°С. В флюсах с отрицательной температурой плавления (от -48,2°С) преобладает содержание ртути и щелочных металлов. Легкоплавкие сплавы с температурой плавления от 200 до 260°С имеют в своем составе в основном висмут и таллий.

ВАЖНО! Примечание: эвт — эвтектические сплавы или близкие к ним; для неэвтектических сплавов даны температуры солидуса.

Плотность припоев и баббитов, их теплопроводность и КТлР

В таблицах приведены теплофизические свойства некоторых припоев и баббитов (антифрикционных подшипниковых материалов) при комнатной температуре. Представлены такие свойства, как плотность, коэффициент теплового расширения и теплопроводность.

Указаны свойства следующих припоев и баббитов: ПОС-30, ПОС-18, ПСр45, ПОЦ70, ПОЦ60, 34А, эвтектический силумин; баббиты, Б83, Б16, БКА, Б88, Б89, Б6.

Следует отметить, что плотность сплава припоя, коэффициент теплового расширения (КТР) и теплопроводность припоев и баббитов имеют близкие значения, за исключением припоя 34А и эвтектического силумина, которые легче в 2-4 раза.

Состав и теплопроводность припоев и баббитов при различных температурах

В таблице приведены состав и значение теплопроводности алюминиевых антифрикционных сплавов, баббитов и припоев от 4 до 300 К (от -269 до 27°С).

Рассматриваются следующие припои и подшипниковые материалы: АН2,5, АО6-1, БКА, Б16, Б83, Б88, ПОС61, ПОС18, сурьмянистый припой 18-2 и 40-2, сплав Вуда, сплав Розе, ПСр25, ПСр44, ПСр70.

Антифрикционным сплавом с наибольшей теплопроводностью, согласно таблице, является сплав АО6-1: его теплопроводность составляет 180 Вт/(м·град). Наибольшую теплопроводность среди рассмотренных припоев имеет ПСр70 (на основе серебра и меди) — теплопроводность его составляет 170 Вт/(м·град).

Флюс для пайки паяльником

Флюс — вспомогательное вещество, способствующее растканию материалов по поверхности спаиваемых деталей. Качественное соединение создается с помощью припоев и флюсов; без одного из компонентов пайка невозможна. Распространенным типом флюса является канифоль, производимая из твердых пород хвойных деревьев. Размягчение флюса происходит при 50°С, а при достижении 250°С флюс переходит в кипение.

Благодаря гидролизу, предусмотренному при производстве канифоли, флюс не устойчив к воздействию атмосферной среды. После пайки необходимо удалять остатки флюса, так как соединение может подвергаться процессу окисления. Впитывая влагу из атмосферы, флюс может нарушить работу радиодеталей и электрики.

Какой припой выбрать

При выборе флюса для пайки руководствуются его плавлением, типом соединяемых материалов, размерами деталей и весом, требуемыми характеристиками (прочность, устойчивость к коррозии и др.), способом соединения и его сложностью. При пайке алюминия применяют сплавы на основе серебра, олова, цинка, меди, лития и кремния (ЦОП-40, ПОС, 34А, АВИА-1, АВИА-2, ВПТ-4, 34-А, П250А, П300Б и др).

Если нужно соединить стальные детали, подойдет латунный (Л-62, Л-68), оловянно-свинцовый (ПОС-41) или чисто медный флюс. Для работы с нержавеющей сталью рекомендуется использовать сплавы на основе олова и цинка с добавлением свинца и кадмия, например марки П-81 и ХЦ528.

Для пайки медных деталей берутся мягкие и твердые флюсы. Для ремонта радиодеталей больше подходят первые, для пайки проводов, фитингов на трубах можно использовать как легкосплавные (1S и Rosol 3), так и твердосплавные (Rolot 2) флюсы. Сплавы серебра отличаются высоким качеством и выбираются для соединений при работе с медью, латунью или серебром. Они нужны, когда электричество должно проходить через шов.

Не менее важен правильный выбор флюса. Самый доступный вариант — канифоль. Лучше всего подходит для домашней пайки. Флюс применяется при ремонте радиодеталей, плат, соединении мелких деталей из меди, латуни, железа, никеля. Для пайки этих и других более крупных изделий подходят также глицерин-гидразиновый флюс, флюс -гель «Актив», ЛТИ-120. Последний активно нужен при пайке проводов.

При работе с алюминием крайне важна качественная обработка поверхности флюсом: быстро образуется оксидная пленка, препятствующая адгезии. Для этого металла используются самые активные вещества: паяльная и ортофосфорная кислота, Ф-64. Флюс также является наиболее токсичным, вызывая сильную химическую реакцию.

Для радиолюбителей подойдет ПОС с флюсом (канифолью) в виде прутка 0,2 мм на 1 мм. Такой припой проще использовать паяльником из-за наличия канифоли. Небольшое сечение прутка позволяет точно дозировать нужное количество припоя. Если нужно взять больше припоя на паяльник, достаточно скрутить несколько прутков между собой, и из 1 мм стержня получится 2 мм.

Также обратите внимание на количество припоя. Оно не должно отличаться от того, что указано на упаковке. Если масса другая, то скорее всего была перемотана катушка с припоем и вам попался некачественный товар.

Если вы заказываете в интернет-магазинах (н. Алиэкспресс), игнорируйте отзывы типа «получил, 5 баллов» и тому подобные.

Читайте отзывы с обзорами и проверяйте полученный товар.

Четыре секрета пайки

Чтобы хорошо и правильно паять, одного инструмента недостаточно. Также необходимо знать некоторые секреты, которые позволили бы в совершенстве овладеть техникой пайки. Возможно, некоторые из этих секретов все же стоит раскрыть.

Итак, первый секрет — правильно использовать припой и флюс для пайки. Второй важный секрет пайки — содержать жало и паяльник в чистоте и, конечно же, соблюдать режим нагрева. Есть много способов очистить жало. Воспользуйтесь одним из них и тогда работа будет в порядке.

При пайке важен и третий секрет: обязательная чистота спаиваемых объектов.

Четвертое правило, которое должен усвоить любой умелец, простое, но необходимое: правильно соединять провода при пайке, и хорошо прогревать места, где будут спаиваться детали, до определенной температуры плавления, но не допускать их перегрев.

И конечно при работе с таким оборудованием всегда нужно соблюдать меры предосторожности. Поэтому спаивать нужно не в одной точке, а стараться делать это на определенном расстоянии друг от друга. Не скручивайте концы деталей при температуре плавления вокруг проводника.

Всегда стоит помнить, что при пайке даже при самой низкой величине плавления выделяются пары олова и свинца. Они очень опасны и вредны для человеческого организма. Поэтому мастер никогда не должен наклоняться над местом, где производится пайка, независимо от температуры плавления.

Если вы решили проводить пайку летом, делайте это на открытом пространстве или, по возможности, рядом с открытым окном. Главное правило такой пайки — хорошо проветривать помещение. А по окончании работы также необходимо будет тщательно вымыть руки с мылом.