Можно ли паять свинцом: Можно ли паять свинцом — flagman-ug.ru
Пайка — свинец — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Пайка — свинец
Cтраница 1
Пайка свинца производится с помощью водородного пламени. [1]
Пайка свинца производится с помощью газового пламени. В качестве горючих газов применяют водород или ацетилен в смеси с кислородом или воздухом. При использовании ацетилена качество пайки несколько ухудшается, так как при нарушении режима пайки углерод, содержащийся в продуктах горения, загрязняет шов. [2]
Пайка свинца и его сплавов практикуется довольно широко, хотя эта работа и является нелегкой ввиду сравнительно низкой температуры плавления свинца, которая очень близка к температуре плавления применяемых припоев. Чистый свинец плавится при температуре 327 С, так что его без особых трудностей можно паять обычными оловянно-свинцовыми припоями. [3]
Пайку свинца
При пайке свинца применяют метод натирания припоя, содержащего 30 — 40 % олова, имеющего большой интервал кристаллизации. [5]
При пайке свинца применяется сильноактивный флюс, состоящий из 40 % хлористого цинка, 10 % хлористого аммония ( Nh5C1) и 50 % воды. В качестве бескислотного флюса применяют и стеарин. [6]
При пайке свинца и его сплавов применяется также метод натирания припоя. [7]
При пайке свинца применяют метод натирания припоя, содержащего 30 — 40 % олова, имеющего большой интервал кристаллизации. [8]
Припои для пайки свинца, содержащие 30 — 35 % олова, называются третником. [10]
ПОС-18 применяется для пайки свинца, железа, латуни, цинка и оцинкованного железа, при наличии закатанных или склепанных швов, а также для пайки цинка, оцинкованного железа и луженой жести, если от спая не требуется особой прочности. [11]
Припой ПОС 18 — пайка свинца, латуни, железа, цинка, оцинкованной и белой жести, если не требуется повышенной прочности паянного шва. [13]
В качестве флюса для пайки свинца и его сплавов используют стеарин. [14]
Применение водорода целесообразно при сварке и пайке свинца и сварке алюминия. В тех случаях, когда водород ( наряду с горючими газами) применяется как заменитель ацетилена, необходимо иметь в виду, что эго вызывает некоторое снижение скорости дроцесса, увеличение длительности начального подогрева и увеличение расхода кислорода. [15]
Страницы: 1 2 3
Вт, 15.03.2016, 12:57 | Сообщение # 13 | |
romuko122 | |
Вт, 15.03.2016, 13:35 | Сообщение # 14 | |
ВIOS Добавлено (15.03.2016, 13:35) |
Типы соединений при пайке свинца
Типы соединений при пайке свинца
Категория:
Пайка
Типы соединений при пайке свинца
Нахлесточные соединения
Нахлесточные соединения более предпочтительны, чем стыковые. Для паяных соединений минимальная величина нахлестки равна 10 мм при толщине листов до 3 мм. Соединяемые поверхности обоих свинцовых листов зачищают и покрывают жировым флюсом. Кромку нижнего листа следует зачищать на 3 мм шире, чем верхнего. Кромку и внешнюю сторону верхнего листа также следует зачистить и офлюсовать на расстоянии примерно 10 мм. Затем детали собирают в узел и для плотной пригонки обстукивают деревянным или покрытым резиной молотком. После этого листы прихватывают припоем в нескольких местах через определенный интервал. Часто целесообразно ввести добавочное количество флюса, например за счет использования трубчатых припоев с канифолевым или стеариновым заполнением. Если применяется сплошной прутковый припой, то порошкообразную канифоль или стеарин можно наносить непосредственно на место соединения. Паяют обычно паяльником, припоем, содержащим 50% олова и 50% свинца.
Соединения в замок
Паяные соединения в замок обладают значительно большей прочностью и предпочтительны во всех тех случаях, когда соединение работает на растяжение. Эти соединения изготовляются так же, как и нахлесточные, с замковым соединением шириной 12,0 мм и более. Припой должен затекать внутрь замка между двумя соприкасающимися поверхностями.
Стыковые соединения
Стыковые соединения наименее благоприятны для пайки изделий из свинца. Их следует применять только в случаях, если другой тип соединения применить нельзя. Соединяемые кромки свинцовых листов скашиваются под углом в 45° или более к вертикали. После этого подготовленные кромки стыкуются и прихватываются с шагом в 10—15 мм. Бумажные полоски, пропитанные резиной и приклеенные параллельно кромкам на расстоянии от 6 до 10 мм, способствуют формированию паяного шва. Рекомендуется, как и для нахлесточных соединений, наносить добавочное количество флюса.
Припой вводят в разделку кромок и плавят паяльником. Следует вводить достаточное количество припоя, чтобы паяный шов получился слегка выпуклым.
Соединение труб
Для получения хороших результатов при пайке труб предварительная подготовка имеет также значение, как и непосредственно процесс пайки. При соединении труб одну из них вставляют в развальцованный раструб той трубы, в которую подается вода или какая-либо другая жидкость. Для плотного прилегания торец, входящий в раструб трубы, скашивается. Соприкасающиеся поверхности соединения, а также прилегающий к нему участок зачищаются скоблением. Затем наносится тонкий слой жира. После этого с обеих сторон вне зоны пайки наносится паяльный грунт или приклеиваются полоски бумаги, чтобы предотвратить излишнее растекание припоя. Подготовленные таким образом трубы собирают вместе и обжимают (обстукивают деревянным молотком). Полностью собранный узел закрепляют, так чтобы предотвратить смещение во время пайки.
Рис. 1. Пайка путем заливки стыка припоем. Припой снизу удерживается салфеткой.
Рис. 2. Заливка припоем стыка паяного соединения труб, расположенных вертикально. Припой удерживается с помощью салфетки.
При горизонтальной пайке труб, показанной на рис. 1, место соединения медленно заливается сверху припоем при соответствующей температуре (около 315 °С) с последующим натиранием. Стекание припоя и формирование паяного шва регулируется паяльщиком вручную. Для этой цели применяются пропитанные жиром хлопчатобумажные концы, которыми натирается пастообразный припой. Когда процесс полностью закончен, соединение следует охладить.
При вертикальной пайке труб, показанной на рис. 2, подготовка соединения и пайка производятся так же, как и при горизонтальной, за исключением того, что припой наносится вокруг трубы у верхней границы зоны пайки, а концы для натирания держат непосредственно под ковшом у нижней границы.
Присоединение патрубков к свинцовым трубам производят следующим образом. В свинцовой трубе вырезают небольшое отверстие овальной формы. Края отверстия отбортовывают до необходимых размеров, образуя ввод, в который плотно вгоняется патрубок со скошенными кромками. Дальнейшая подготовка соединение и пайка натиранием производится так же, как описано выше.
Чашечные соединения труб подобны соединениям враструб, с той лишь разницей, что развальцованный конец свинцовой трубы не обжимается и пайку производят преимущественно паяльником, а не натиранием. Паять такие соединения можно только в вертикальном положении. Подготовка соединения под пайку состоит из скашивания кромок входящего конца трубы, развальцовки трубы, зачистки и нанесения флюса на те участки, которые образуют стык соединения. Вне этой зоны следует нанести грунт или приклеить бумагу. После этого трубы собирают и прихватывают припоем в нескольких точках. С помощью паяльника, имеющего заостренный наконечник, припой расплавляют по всей окружности соединения, пока он не заполнит его примерно наполовину. Полностью весь зазор соединения заполняется припоем с помощью паяльника с тупым наконечником.
Соединение кабелей
Место соединения кабелей в свинцовой броне из-за увеличения объема спаянных жил имеет больший диаметр, чем сам кабель. Поэтому необходимо применять свинцовые муфты.
Свинцовая муфта подбирается по диаметру соединяемого кабеля, а ее длина должна перекрывать стык на несколько сантиметров в обе стороны. Внутренние поверхности обоих концов муфты зачищают примерно на длине 25 мм и сразу же флюсуют жиром или стеариновой кислотой. Наружная поверхность муфты также зачищается и флюсуется на длине 50—75 мм в зависимости от диаметра, после чего муфта надевается на один из концов кабеля. После этого производится сращивание жил. Участки свинцовой брони, подлежащие пайке, зачищают скребком или шабером и покрывают флюсом, после чего муфта надвигается на место соединения кабеля.
Концы муфты обжимают или обстукивают деревянным молотком для плотного прилегания зачищенных и офлюсованных участков брони кабеля, после этого наносят дополнительный тонкий слой флюса. Для того чтобы предохранить участки брони вне зоны пайки от прилипания припоя, на броню приклеивают полоски бумаги или наносят паяльный грунт. После указанных операций производят пайку методом натирания так же, как пайку свинцовых труб (рис. 3).
Рис. 3. Пайка свинцовой брони кабеля.
Рис. 4. Пайка в стык свинцовых листов.
Рис. 5. Пайка свинцового листа с трубой.
Рис. 6. Удаление излишка припоя и сглаживание паяного шва на свинцовой трубе.
Для улучшения герметичности шва, в котором могут возникать поры, рекомендуется дополнительно запаивать швы сплавом с температурой плавления около 90°. Сплав для запаивания укладывается на готовое соединение в виде тонкого прутка сразу же, как только затвердеет основной припой. Под действием остаточного тепла паяного соединения этот сплав расплавляется и его разглаживают салфеткой по поверхности паяного шва. Один из таких сплавов, применяемых для запаивания, содержит 52,5% висмута, 32% свинца и 15,5% олова.
Реклама:
Читать далее:
Пайка свинцовых сплавов
Статьи по теме:
Припой и флюс для пайки, назначение, химсостав, приготовление
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
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.
Популярные флюсы для пайки электрическим паяльником
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.
Вт, 15.03.2016, 12:57 | Сообщение # 13 | |
romuko122 | |
Вт, 15.03.2016, 13:35 | Сообщение # 14 | |
ВIOS Добавлено (15.03.2016, 13:35) Обработка дерева и металлаНахлесточные соединения более предпочтительны, чем стыковые. Для паяных соединений минимальная величина нахлестки равна 10 мм при толщине листов до 3 мм. Соединяемые поверхности обоих свинцовых листов зачищают и покрывают жировым флюсом. Кромку нижнего листа следует зачищать на 3 мм шире, чем верхнего. Кромку и внешнюю сторону верхнего листа также следует зачистить и офлюсовать на расстоянии примерно 10 мм. Затем детали собирают в узел и для плотной пригонки обстукивают деревянным или покрытым резиной молотком. После этого листы прихватывают припоем в нескольких местах через определенный интервал. Часто целесообразно ввести добавочное количество флюса, например за счет использования трубчатых припоев с канифолевым или стеариновым заполнением. Если применяется сплошной прутковый припой, то порошкообразную канифоль или стеарин можно наносить непосредственно на место соединения. Паяют обычно паяльником, припоем, содержащим 50% олова и 50% свинца. Соединения в замок Паяные соединения в замок обладают значительно большей прочностью и предпочтительны во всех тех случаях, когда соединение работает на растяжение. Эти соединения изготовляются так же, как и нахлесточные, с замковым соединением шириной 12,0 мм и более. Припой должен затекать внутрь замка между двумя соприкасающимися поверхностями. Стыковые соединения наименее благоприятны для пайки изделий из свинца. Их следует применять только в случаях, если другой тип соединения применить нельзя. Соединяемые кромки свинцовых листов скашиваются под углом в 45° или более к вертикали. После этого подготовленные кромки стыкуются и прихватываются с шагом в 10—15 мм. Бумажные полоски, пропитанные резиной и приклеенные параллельно кромкам на расстоянии от 6 до 10 мм, способствуют формированию паяного шва. Рекомендуется, как и для нахлесточных соединений, наносить добавочное количество флюса. Припой вводят в разделку кромок и плавят паяльником. Следует вводить достаточное количество припоя, чтобы паяный шов получился слегка выпуклым. Для получения хороших результатов при пайке труб предварительная подготовка имеет также значение, как и непосредственно процесс пайки. При соединении труб одну из них вставляют в развальцованный раструб той трубы, в которую подается вода или какая-либо другая жидкость. Для плотного прилегания торец, входящий в раструб трубы, скашивается. Соприкасающиеся поверхности соединения, а также прилегающий к нему участок зачищаются скоблением. Затем наносится тонкий слой жира. После этого с обеих сторон вне зоны пайки наносится паяльный грунт или приклеиваются полоски бумаги, чтобы предотвратить излишнее растекание припоя. Подготовленные таким образом трубы собирают вместе и обжимают (обстукивают деревянным молотком). Полностью собранный узел закрепляют, так чтобы предотвратить смещение во время пайки. При горизонтальной пайке труб, показанной на рис. 1, место соединения медленно заливается сверху припоем при соответствующей температуре (около 315 °С) с последующим натиранием. Стекание припоя и формирование паяного шва регулируется паяльщиком вручную. Для этой цели применяются пропитанные жиром хлопчатобумажные концы, которыми натирается пастообразный припой. Когда процесс полностью закончен, соединение следует охладить. При вертикальной пайке труб, показанной на рис. 2, подготовка соединения и пайка производятся так же, как и при горизонтальной, за исключением того, что припой наносится вокруг трубы у верхней границы зоны пайки, а концы для натирания держат непосредственно под ковшом у нижней границы. Присоединение патрубков к свинцовым трубам производят следующим образом. В свинцовой трубе вырезают небольшое отверстие овальной формы. Края отверстия отбортовывают до необходимых размеров, образуя ввод, в который плотно вгоняется патрубок со скошенными кромками. Дальнейшая подготовка соединение и пайка натиранием производится так же, как описано выше. Чашечные соединения труб подобны соединениям враструб, с той лишь разницей, что развальцованный конец свинцовой трубы не обжимается и пайку производят преимущественно паяльником, а не натиранием. Паять такие соединения можно только в вертикальном положении. Подготовка соединения под пайку состоит из скашивания кромок входящего конца трубы, развальцовки трубы, зачистки и нанесения флюса на те участки, которые образуют стык соединения. Вне этой зоны следует нанести грунт или приклеить бумагу. После этого трубы собирают и прихватывают припоем в нескольких точках. С помощью паяльника, имеющего заостренный наконечник, припой расплавляют по всей окружности соединения, пока он не заполнит его примерно наполовину. Полностью весь зазор соединения заполняется припоем с помощью паяльника с тупым наконечником. Место соединения кабелей в свинцовой броне из-за увеличения объема спаянных жил имеет больший диаметр, чем сам кабель. Поэтому необходимо применять свинцовые муфты. Свинцовая муфта подбирается по диаметру соединяемого кабеля, а ее длина должна перекрывать стык на несколько сантиметров в обе стороны. Внутренние поверхности обоих концов муфты зачищают примерно на длине 25 мм и сразу же флюсуют жиром или стеариновой кислотой. Наружная поверхность муфты также зачищается и флюсуется на длине 50—75 мм в зависимости от диаметра, после чего муфта надевается на один из концов кабеля. После этого производится сращивание жил. Участки свинцовой брони, подлежащие пайке, зачищают скребком или шабером и покрывают флюсом, после чего муфта надвигается на место соединения кабеля. Концы муфты обжимают или обстукивают деревянным молотком для плотного прилегания зачищенных и офлюсованных участков брони кабеля, после этого наносят дополнительный тонкий слой флюса. Для того чтобы предохранить участки брони вне зоны пайки от прилипания припоя, на броню приклеивают полоски бумаги или наносят паяльный грунт. После указанных операций производят пайку методом натирания так же, как пайку свинцовых труб (рис. 3). Для улучшения герметичности шва, в котором могут возникать поры, рекомендуется дополнительно запаивать швы сплавом с температурой плавления около 90°. Сплав для запаивания укладывается на готовое соединение в виде тонкого прутка сразу же, как только затвердеет основной припой. Под действием остаточного тепла паяного соединения этот сплав расплавляется и его разглаживают салфеткой по поверхности паяного шва. Один из таких сплавов, применяемых для запаивания, содержит 52,5% висмута, 32% свинца и 15,5% олова. |
Припой [Мозаика системного администрирования]
Оригинал
В самом названии заложена область применения. Припой необходим для пайки. Самый распространённый припой это ПОС-61. Цифра указывает на количество олова в сплаве. Остальное свинец. Если в припое присутствуют дополнительные улучшающие добавки, то название удлиняется на несколько букв и цифр, обозначающих, что добавлено и сколько. Например, ПОССу-61, 0,5, означает припой с 61 % олова 0,5% сурьмы остальное свинец. Почему припой это сплав? Ведь можно паять и чистым оловом? И это было бы куда более безвредно, свинец накапливается в крови. Тут надо вспомнить историю. Где-то в XVI веке в Германии было обнаружено, что оловянных солдатиков хранить на холодных складах зимой нельзя. От мороза олово попросту разрушается. Была настоящая паника, а процесс назвали оловянной чумой. Рецепт был найден. Добавление куда более дешёвого свинца вакцинировали изделия из олова от болезни. Выяснилось и ещё одно достоинство этой технологии. Сплав при небольшом повышении температуры плавлении, имеет куда более высокую прочность. Все эти свойства нового сплава и пригодились для пайки радиоэлементов. Для дополнительного повышения прочности используют сурьму. Микроскопические добавки этого элемента существенно повышают прочность пайки и никак не сказываются на температуре плавления и текучести припоя. Однако сегодня крупнейшие мировые компании переходят на безсвинцовые припои. Процесс поэтапный. К примеру, Интел в одном и том же изделии имеет пайки и безсвинцовые и обычные, ссылаясь на дороговизну первых. Но, тем не менее, заявляется, что в будущем свинца в пайках вообще не будет. Не думаю, что эта тенденция затронет нашу страну, хоть как ни будь серьёзно, в ближайшие 5-7 лет. Почему же так? Спросите Вы. Да всё просто – дороговизна. Единственная замена свинцу серебро!
Как паять.
Для пайки абсолютно необходимы три вещи – припой, паяльник, флюс. Остановимся на каждой отдельно. Флюс должен соответствовать материалу, который Вы паяете. Если Вы паяете алюминий, то это флюс для алюминия. Если медную или залуженную печатную плату, то флюс для меди. В сложных случаях во флюсах применяются присадки солей тех металлов, которые подвергаются пайке. Такие флюсы работают только с конкретными материалами. В остальных случаях, флюсы достаточно универсальны и различаются только активностью. Самый малоактивный флюс это канифоль сосновая. Он же считается самым безопасным. Самые активные — флюсы для алюминия. Если флюсом для алюминия спаять печатную плату, то он просто сожжёт все дорожки вокруг пайки, и будет долго работать даже после самого тщательного удаления остатков. Канифоль же напротив ничего не испортит, но и никакой алюминий никогда не спаяет. Поэтому подбор флюса залог успеха пайки.
Пара слов о паяльнике. Паяльник должен иметь температуру на кончике жала выше, чем температура плавления припоя. Да, вовсе не равную, как многие считают. Ведь когда Вы начинаете прогревать место пайки, температура паяльника падает из-за того, что часть тепла уходит на нагрев места пайки. Таким образом, паяльник обязан иметь температурный запас. Если температура много выше температуры плавления, то жало и припой будут быстро выгорать. Регулировка температуры может производится с помощью дополнительного электронного устройства или выдвигание и задвиганием жала паяльника.
Припои бывают разные (ПОСы, серебряные, медные и другие). В случае с семейством ПОС следует выбирать более свежие припои. На оборонных предприятиях старые припои даже одно время выбрасывались. А ведь старыми считались припои с возрастом более года. Потом их стали переплавлять, а так как протягивать обычно возможности они не имели, то припой просто раскатывали в виде пластин и полос. Возможно 1 год это и перебор, но что уж точно так это то, что многолетние хранение припоя ухудшает свойства сплава. В этом месте можно похвастаться: фирма Коннектор использует и продаёт только свежие, не более недели от роду, припои.
Итак, приступаем к пайке.
Сначала надо подготовить место пайки. Если оно загрязнено, то механически отчистить. Если требуется, возможно, и обезжирить. Последнее вполне может быть скомпенсировано более активным флюсом. Наносим флюс на места подвергающиеся пайки. Тут имеется в виду все контакты, которые, сходясь в одном месте должны представлять из себя одну пайку. Но некоторыми флюсами (ЛТИ-120, Глицерин гидразиновый флюс) можно и полностью покрывать плату.
Далее кончиком жала паяльника берётся припой. Делать это можно по разному. Можно ткнуть паяльником в припой. Можно подбирать упавшие шарики припоя с рабочего стола. Но мастера пайки делают по-другому. Залуженный кончик паяльника как бы проходит через кончик прутка припоя. Движение должно идти в бок или наверх. Глубиной захода можно достаточно точно регулировать количество припоя на паяльнике. Далее надо приставить паяльник к месту пайки. Конечно, можно считать, как это учат в радиомонтажных училищах, но вот теплоёмкость поверхности и активность флюса бывают разной, а то и другое могут изменить время пайки на порядок. Лучше смотреть на то, что происходит во время пайки. А именно припой должен вытечь с паяльника на прогретое и профлюсованное место. Кроме того, многие флюсы шипят, когда происходит пайка. Соответственно когда шипение прекратилось, то и держать паяльник бесполезно. Если вы подняли паяльник и увидели, что пайка ещё не состоялась, то добавьте ещё флюса и ещё раз прогрейте.
Оригинал
Сразу оговорюсь. Данный вид припоя бывает двух типов: отечественный и импортный.
Разница громадная. В отечественном используется канифоль, и только канифоль. Причём в основном самая плохая, чёрная и никак не класса А. В импортных флюс на основе канифоли. Бывает и специальные припои в которых флюсы используются водосмывные. Кроме того импортные припои имеют несколько каналов флюса. Что даёт эффект приемлемого смачивания поверхности пайки сначала флюсом и сразу припоем. Отечественные имеют один канал. Пайка отечественным припоем трудна.
Часто приходится делать размазывающие движения, для того чтобы, дать доступ канифоли до всей площади пайки. Почти всегда канифоли не хватает из неправильного её распределения в припое, а затем и на пайке. Итогом этого является то, что пока Вы распределяете её в ручную, канифоль испаряется. И Вам надо снова брать припой потому, что Вам нужна канифоль потому, что Вам надо таки закончить эту пайку. Соответственно это ведёт к чудовищному перерасходу припоя.
Вывод — припой с канифолью лучше импортный. Именно этой политики придерживается наша фирма. И вся расфасовка Фирмы Коннектор выполнена только на импортном припое с флюсом. Пайка припоем с канифолью не представляет особых проблем. Для этого надо взять в левую руку припой, а в правую паяльник. Расположить всё это не более чем в нескольких сантиметрах от места пайки, с тем, что бы кончик паяльника проходя через припой, сразу попадал на место пайки. Сделав это, задержитесь немного, чтобы прогреть место пайки. Обычно это составляет от одной до нескольких секунд. Пайка готова.
Лужение и пайка кузова автомобиля
Приветствую Вас на блоге kuzov.info!
В этой статье мы рассмотрим как осуществляется лужение и пайка кузова автомобиля.
Лужение и пайка кузова автомобиля применялись при изготовлении и ремонте автомобилей с середины 1930‑х годов. Свинцовый припой использовался при массовом производстве автомобилей для нанесения на сварочные соединения внахлёст крыши и задних крыльев. Нанесение припоя на кузов долгие годы, до появления автомобильной шпаклёвки, оставалось традиционным методом ремонта повреждённого кузова автомобиля (см. статью об истории изобретения и развития шпаклёвки).
Содержание:
Процесс состоит в нанесении специального припоя на панели кузова, чтобы заполнить неровности, герметизировать и замаскировать сварочные соединения, а также запаять отверстия. В то время, как в современном кузовном ремонте чаще всего применяется шпаклёвка, при реставрации классических автомобилей по-прежнему используют припой. На самом деле, и лужение и шпаклёвка имеют свои преимущества и недостатки. Главными недостатками применения припоя для ремонта кузова являются сложность его нанесения и нагрев кузова. Слишком сложного в этом процессе ничего нет, но требуется соблюдать некоторые правила и приобрести навык. При правильном воздействии горелки нагрев получается достаточно щадящим. Даже краска с обратной стороны может остаться целой. Шпаклёвка в этом смысле выигрывает, так как наносится на поверхность легче припоя. По характеристикам припой во многом превосходит шпаклёвку. Его преимущества мы рассмотрим в этой статье ниже.
Припой размягчается нагревом и наносится на поверхность, подготовленную лужением. После остывания образуется прочная связь припоя с поверхностью металла.
Нанесение припоя на кузов может потребоваться там, где сложно или невозможно использовать другие методы ремонта. Припой удобно применять, когда металл слишком толстый для рихтовки и отсутствует доступ с обратной стороны панели. Припой можно использовать на местах, где возможно небольшое движение металла при эксплуатации автомобиля и шпаклёвка может треснуть (сварочное соединение). Припой хорошо герметизирует сварочный шов и гарантирует его коррозионную устойчивость. Также, при использовании кузовного припоя, толщина слоя не так критична, как при применении шпаклёвки. Припой хорошо подойдёт для мест кузова, где нужно сформировать кант.
Преимущества лужения и пайки кузова
- Припой держится на поверхности лучше шпаклёвки. Прочность на разрыв (сила, требуемая, чтобы отделить припой от металла, на который он нанесён) составляет 423 бара. Это очень высокий показатель.
- Даже толстый слой припоя не даёт усадки, в отличие от шпаклёвки.
- Припой имеет лучшую эластичность и прочность, чем автомобильные шпаклёвки. Свинец хорошо гнётся вместе с металлом, на который он нанесён, поэтому не трескается.
- Припой не потрескается и не отслоиться при ударе, как это бывает со шпаклёвкой.
- Припой является водонепроницаемым. Шпаклёвку же нельзя назвать полностью водонепроницаемой.
- Припой может выдерживать высокие температуры, поэтому может применяться при ремонте и последующем нанесении порошковой краски.
- Ещё одним большим преимуществом припоя над шпаклёвкой является то, что не стоит беспокоиться о времени его затвердевания. Можно добавлять дополнительный припой прямо на уже нанесённый слой. Нужно только разогреть поверхность и новый припой и добавить его. Не нужно полностью расплавлять уже нанесённый слой.
Виды припоев для ремонта кузова
- Существуют разные типы припоев. Для ремонта кузова чаще применяются мягкие (легкоплавкие) припои. Они продаются в виде стержней, длинной 45 см, разной толщины. В целом, они классифицируются как припои с содержанием свинца и без содержания свинца (lead free). Первый тип припоя применялся много лет из-за его лёгкости использования. Однако он был запрещён в некоторых странах для применения в массовом производстве, по причине вреда здоровью и окружающей среде. Однако, свинцовый припой, по-прежнему используется частными лицами и его можно встретить в продаже. Многие мастера предпочитают использовать именно свинцовый припой.
- На припое указывается соотношение его компонентов (олова, свинца). Традиционный припой для кузова состоит из 30% олова и 70% свинца. Может содержаться дополнительный компонент, к примеру, 74% свинца, 25% олова и 1% сурьмы. Свинец опасен для здоровья. Чтобы его применять, требуются средства защиты, и нужно учитывать меры безопасности. Однако его легче использовать. Он дольше остаётся мягким после нагрева (в диапазоне от 180 до 260 градусов по Цельсию). Это облегчает его нанесение и разравнивание. Этот припой легко наносится на вертикальные и горизонтальные поверхности. После затвердевания свинцового припоя, его не рекомендуется обрабатывать шлифовальной машинкой, так как образуется очень токсичная пыль. Так, его обычно обрабатывают специальным кузовным напильником, а на завершающей стадии бруском с крупнозернистой шлифовальной бумагой вручную. Если всё же применяете шлифовальную машинку, то нужно использовать только крупный абразив, чтобы не было взвеси из мелкой пыли. Остатки свинца после шлифования нужно сразу утилизировать.
- Припой может иметь разное соотношение свинца и олова (70/30, 60/40 или 50/50). Припой с более низким содержанием свинца также используется при ремонте кузова, но имеет низкий диапазон пластичности (от 183ºC до 188ºC), поэтому его сложнее использовать. Припои с таким соотношением обычно применяют на горизонтальных поверхностях, так как они быстро становятся жидкими и могут стекать. Прилипание у всех свинцовых припоев примерно одинаковое и зависит от правильности подготовки поверхности.
- Как альтернатива припою со свинцом был разработан более безопасный припой без содержания свинца. Во всех припоях без содержания свинца, олово является главным компонентом. Другим компонентом может быть серебро, медь, индий или висмут. Большинство припоев без свинца имеют либо более высокую, либо более низкую точку плавления, чем у свинцового припоя. Для ремонта кузова наиболее распространён припой без свинца, состоящий из олова и серебра (94% олова и 6% серебра или 96% олова и 4% серебра). Он имеет более высокую стоимость. Припой без свинца примерно равен по характеристикам традиционному припою со свинцом с соотношением 50/50 (свинец/олово). Такой припой имеет более высокую точку плавления (221°C). После нагрева, он остаётся в мягком состоянии менее продолжительное время, чем свинцовый припой, что усложняет его выравнивание. При застывании получается более твёрдым и хрупким. Его сложнее обрабатывать напильником. Преимущество в том, что его можно обрабатывать шлифовальной машинкой, так как он не образует токсичной пыли. Хотя, не нужно забывать про респиратор. Дополнительным преимуществом припоя без свинца является более высокая прочность на разрыв.
- Припой, применяемый в электронике, обычно состоит из 60% олова и 40% свинца. Он может содержать флюс в центре. Флюс с канифолью, часто используемый с таким припоем, не способствует адгезии к стали, а флюс с кислотой может действовать хорошо. Такой припой лучше применять только для пайки маленьких отверстий, так как его диапазон пластичности очень маленький.
- Для работы с кузовами из алюминия используется другой тип припоя (с содержанием олова и цинка).
Что такое флюс? Какой флюс использовать для лужения кузова?
Цель флюса – облегчать процесс пайки и обеспечить прочность соединения припоя с металлом кузова. Одной из преград для достижения успешной пайки является нечистота поверхности (загрязнения и окисление). Загрязнения могут быть удалены механической чисткой, но окисление увеличивается при увеличении температуры, что ухудшает прикрепление припоя к ремонтной поверхности. Металл имеет тонкий слой оксидов или сульфидов, каким бы чистым он не выглядел. Флюс предназначен для того, чтобы убрать этот слой и должен предотвратить формирование нового оксидного слоя во время нанесения припоя. Флюс не только предотвращают окисление, но и обеспечивают химическую чистку и выполняет смачивающую функцию, сокращая поверхностное натяжение расплавленного припоя, помогая ему лучше растекаться по поверхности. Таким образом, припой не прилипнет на не подготовленную металлическую поверхность, он будет собираться в шарики. На подготовленной поверхности припой нормально растекается и прилипает.
Флюсовая паста для лужения.Для лужения кузова применяется флюсовая паста. Она представляет собой некое подобие первичного грунта. В её состав входит кислота (хлорид цинка или соляная кислота) и припой в виде порошка. Кислота химически очищает поверхность и удаляет окисление, переводя его в растворимую соль, а порошок одновременно въедается в металл, оставляя очень тонкий слой (олова или олова со свинцом), который улучшает адгезию припоя при нанесении на ремонтную область.
После нанесения, пасту нужно нагреть и стереть остатки тряпкой.
Флюсовая паста активирована кислотой (хлорид цинка или соляная кислота), и её остатки требуется удалить после завершения нанесения припоя. Если флюс основан на соляной кислоте, то нейтрализовать её можно водой с содой, а потом обмыть чистой водой. Если флюс содержит хлорид цинка, то для нейтрализации потребуется ацетон. Также, можно использовать средство дихромат натрия.
Частицы от флюсовой пасты могут оставаться в порах и мелких углублениях сварочного шва, что может стать причиной коррозии. Поэтому, перед лужением и нанесением припоя, нужно, чтобы отверстия и углубления были заварены.
Какие инструменты и материалы нужны для лужения и пайки кузова?
- Существуют специальные наборы, в которые входит сам припой, флюсовая паста, инструменты для выравнивания нанесённого припоя и инструкция. Также, все принадлежности можно купить по отдельности.
- Необходим припой и паста для лужения (tinning paste) с кистью для более лёгкого нанесения.
- Также нужна чистая тряпка (лучше всего подходит хлопковая), для стирания остатков пасты после нагрева.
- Для нагрева необходима сварочная газовая горелка, пропановая (бутановая) горелка или фен с регулировкой температуры и потока воздуха. При использовании сварочной газовой горелки, пламя должно быть настроено на минимальную температуру, при которой будет плавиться флюс и разогреваться металл кузова.
- Припой разравнивается специальными блоками из твёрдого дерева. Применяется специальная смазка (твёрдый животный жир), тонкий слой масла или пчелиный воск, наносимый на лопатку или блок, чтобы они не липли к припою. Так припой, разглаженный блоками, получается более ровным. Можно изготовить блок нужной формы самостоятельно.
- Нужно использовать респиратор с системой HEPA (high efficiency particulate air) с фильтром высокой эффективности удержания частиц, также известный как фильтр N100. Можно также рядом установить вентилятор, который будет сдувать вредные испарения в сторону от мастера. Тогда вред испарений снижается и можно обойтись без респиратора. При использовании припоя со свинцом необходимо использовать перчатки. Нужно избегать контакта припоя и флюса с кожей.
- Для обработки затвердевшего припоя понадобится кузовной напильник или шлифовальный блок с крупнозернистой шлифовальной бумагой.
- Нужно, чтобы все материалы и инструменты были в зоне досягаемости, чтобы не терять время, во время лужения.
Лужение и пайка кузова автомобиля
Свинец не желательно применять на тонком металле или быть осторожным, чтобы не перегреть тонкий листовой металл, тем самым, ослабив его. Тепловой деформации могут подвергаться особенно плоские панели, так как имеют меньшую жёсткость, в сравнении с выпуклыми формами и панелями, имеющими рёбра жёсткости.
Процесс лужения и пайки кузова (нанесение припоя):
- Сначала поверхность должна быть очищена от краски и возможной ржавчины. Используйте нейлоновый зачистной круг, который не удаляет металл при чистке. Зачищайте поверхность минимум на 5 см с запасом по краям. Протрите поверхность обезжиривателем или ацетоном.
- Нанесите кистью флюсовую пасту для припоя на ремонтируемую область с запасом по краям.
- Далее поверхность с нанесённой пастой разогревается пропановой горелкой (или другим источником пламени или горячего воздуха) до момента, когда приобретёт серебристо-коричневый пенистый вид. Когда это произойдёт, возьмите чистую хлопковую тряпку и вытрите излишки флюса. Чистой хлопковой тряпкой нужно разровнять слой и стереть остатки флюса. Должно получиться ярко-серебристое покрытие. Важно не перегревать пасту для лужения, иначе паста будет сожжена и её придётся счищать и наносить заново. Пламенем нужно водить, не задерживаясь на одном месте. Нужно использовать только кончик пламени.
- Можно применить другой метод лужения металла кузова. Нужно нагреть панель (не докрасна). После разогрева поверхности используйте медную мочалку для посуды, чтобы нанести флюсовую пасту. Удерживая плоскогубцами или зажимом для сварки, её нужно намокнуть во флюсовую пасту и начать протирать нагретую поверхность, продолжая поддерживать нагрев панели пламенем. После лужения, остатки от флюса нужно тщательно смыть с поверхности раствором горячей воды с содой.
- Нужно предварительно подготовить деревянный блок для разравнивания нанесённого припоя. Если он не новый и уже использовался, то нужно убрать остатки состава, предотвращающим прилипание к припою, который был на него нанесён в прошлый раз. Для этого можно отшлифовать его крупнозернистой шлифовальной бумагой. Подошва блока должна быть чистой и ровной. Далее его нужно смазать жиром (или пчелиным воском), чтобы он не прилипал к припою, а легко скользил по его поверхности. В процессе работы, может понадобиться снова нанести смазку.
- Технология нанесения припоя может быть разной. Можно нагреть панель и припой и нанести его на поверхность горками в нескольких местах. Потом снова нагреть эти горки и разровнять деревянным блоком. Есть другой способ. Нужно разогреть поверхность кузова, поставить стержень припоя под углом 45 градусов к поверхности и разогреть его кончик до момента, когда он начнёт плавиться. Далее нужно наплавлять припой полосками, двигая припой вдоль поверхности.
- После нанесения полосок нужно снова разогреть припой и начать разравнивать деревянным блоком, поддерживая нужную температуру.
- При обработке большой площади, можно удерживать в руке несколько стержней припоя. Как и в случае со шпаклёвкой, наносить припой нужно немного дальше повреждённой области и выше общего уровня всей панели, с запасом. Лучше потом срезать напильником излишек припоя, чем добавлять его после застывания. При работе на вертикальных поверхностях правильный нагрев припоя наиболее важен. Не страшно, если припой при разогреве и нанесении будет немного капать. Нужно просто немного увеличить расстояние пламени от поверхности.
- Следующим шагом, после остывания припоя, нужно очистить поверхность раствором соды в воде, чтобы нейтрализовать остатки флюса, а также стереть остатки масла от выравнивающей лопатки или блока. Этот этап особенно актуален, если остатки флюса стирались простой тряпкой (см. пункт №3). Смешайте пищевую соду (2 или 3 столовые ложки) на 1 литр воды и нанесите губкой, тряпкой или скотч-брайтом (чтобы оттереть въевшийся от нагрева флюс), тщательно вымойте поверхность этим средством, потом высушите феном или сжатым воздухом. После этого обработайте наждачной бумагой на сухую и покройте кислотным грунтом. После этого нужно обмыть поверхность чистой водой. Далее можно продуть поверхность, протереть обезжиривателем или ацетоном.
- Далее используйте специальный кузовной напильник, чтобы выровнять припой по форме панели. Более подробно о применении напильника можете прочитать в статье “рихтовка своими руками”. После обработки напильником, поверхность становится достаточно гладкой. Припой срезается напильником гораздо быстрее, чем прилегающая поверхность, поэтому периодически проверяйте форму припоя, чтобы не срезать лишнего. При обработке напильником, двигайте его диагонально вдоль ремонтной поверхности, приподнимая переднюю часть напильника. Если обрабатываете припой со свинцом шлифовальной бумагой, то лучше не использовать размер абразива меньше p80, чтобы пыль от шлифования не была слишком мелкой. Напильником нужно двигать наискосок, чтобы зазубрины и края не врезались в припой и не оставляли царапин. Обработка шлифовальной машинкой не должна производиться, так как образуется и поднимается в воздух токсичная пыль, которая вредна для здоровья, а также может прилипнуть к припою и вызывать коррозию.
- При необходимости, можно нанести тонкий слой шпаклёвки, чтобы довести поверхность до идеала. Для повышения адгезии перед шпаклеванием или грунтованием акриловым грунтом, на поверхность с нанесённым и обработанным припоем можно нанести эпоксидный грунт (см. статью “эпоксидный грунт, применение”).
Запайка отверстий
- Заваривание отверстий влечёт за собой тепловую деформацию (металл утолщается и стягивается), что может потребовать последующей рихтовки. Заделывание усиленной шпаклёвкой даст лишь временный результат. Припой может заполнить отверстие и послужить хорошей альтернативой сварке.
- При запайке большого отверстия, можно немного утопить металл вокруг него, чтобы припой его заполнил с запасом и держался не только на кромках отверстия. Также, можно рассверлить отверстие сверлом для зенковки по металлу нужного размера, либо обработать кромку отверстия круглым надфилем, чтобы она располагалась наискосок. Так припой будет лучше держаться на кромке.
- Также, при заполнении большого отверстия, можно на обратную сторону наклеить алюминиевый скотч, который послужит основой для припоя. Чтобы клеящий состав скотча не повлиял на качество ремонта, нужно вырезать из этого же скотча сегмент, размером чуть больше отверстия и наклеить на скотч (блестящей стороной наружу), который будет приклеиваться с обратной стороны отверстия. Для удобства можно пометить центр, который должен будет совпасть с отверстием. Таким образом, получится двойной блестящий скотч. Далее нужно наклеить всю эту аппликацию с обратной стороны отверстия. Чтобы не перегревать металл, можно лудить металл вокруг отверстия и его кромку паяльником, а также расплавлять припой тоже паяльником.
- Подобным способом можно ремонтировать сквозные отверстия от ржавчины, если вокруг них металл крепкий. Нужно предварительно обработать ржавые кромки отверстия и немного утопить металл вокруг.
- Мелкие отверстия можно заполнять припоем, который используется для пайки электроники.
- При заделке отверстий припоем, остатки флюса с обратной стороны панели могут вызывать ускоренную коррозию металла. Поэтому, остатки флюса лучше удалить горячей водой с содой как с лицевой, так и с обратной стороны.
Печатать статью
Ещё интересные статьи:
Пайка— Какой припой наиболее безопасен для домашнего использования (любителям)?
Этот совет может быть встречен некоторыми с сомнением и даже насмешкой — обязательно проведите свои собственные проверки, но, пожалуйста, подумайте хотя бы о том, что я пишу здесь:
Я привел несколько ссылок ниже, в которых даются рекомендации по пайке. Они применимы как для бессвинцовых припоев, так и для припоев на основе свинца. Если после прочтения нижеизложенного вы решите не доверять припоям на основе свинца, несмотря на мой совет, эти рекомендации все равно окажутся полезными.
Широко известно, что неправильное обращение с металлическим свинцом может вызвать проблемы со здоровьем. Однако в настоящее время и исторически широко известно, что использование оловянно-свинцового припоя в обычных условиях пайки практически не оказывает отрицательного воздействия на здоровье . Обращение с припоем на основе свинца, в отличие от фактической пайки, должно осуществляться разумно, но это легко достигается с помощью базовых процедур, основанных на здравом смысле.
Хотя у некоторых электриков наблюдается умеренное повышение эпидемиологической заболеваемости некоторыми заболеваниями, они, по-видимому, связаны с воздействием электрического поля — и даже в этом случае корреляция настолько мала, что в целом оказывается статистически незначимой.
Металлический свинец имеет очень низкое давление пара и при воздействии на него при комнатной температуре практически не вдыхается. При температурах пайки уровень паров практически равен нулю.
Припой с оловянно-свинцовым припоем по сути безопасен при разумном использовании.
Хотя некоторые люди выражают сомнения относительно его использования каким-либо образом, они, как правило, недостаточно хорошо обоснованы официальными медицинскими доказательствами или опытом. Хотя можно отравиться оловянно-свинцовым припоем, принятие даже очень скромных и разумных мер предосторожности делает эту практику безопасной для пользователя и для других в их семье.Хотя вы не хотели бы позволять детям сосать его, любые разумные меры предосторожности приведут к тому, что его использование не будет проблемой.
Значительная часть свинца, которая «проглатывается» (перорально или съедается) будет усваиваться организмом.
НО вы получите по существу нет проглоченного свинца от пайки, если вы не едите его, не всасываете припой и не вымываете руки после пайки.Курение во время пайки может быть даже хуже, чем обычно.
Считается, что вдыхаемый свинец при пайке не является опасным.
Большая часть вдыхаемого свинца поглощается организмом .
НО давление паров свинца при температурах пайки настолько низкое, что при пайке в воздухе практически отсутствуют пары свинца. Засунуть паяльник в нос (горячий или холодный) может нанести вред вашему здоровью, но не из-за воздействия свинца.11 или одна часть на 100 миллиардов.
Основные проблемы со свинцом вызваны либо его высвобождением в окружающую среду, где он может быть преобразован в более растворимые формы и введен в пищевую цепочку, либо его использованием в формах, которые уже растворимы или могут быть проглочены. Итак, свинцовая краска на игрушках или детской мебели, свинцовая краска на домах, которая превращается в шлифовальную пыль или хлопья краски, свинец в качестве добавки к бензину, который распространяется в газообразных и растворимых формах, или свинец, который попадает в свалки, — все это формы, которые вызывают реальные проблемы и во многих ситуациях приводят к запретам на использование свинца.Свинец в припое вреден для окружающей среды из-за того, куда он может попасть при утилизации. Этот общий запрет привел к значительной степени неправильного понимания его использования «во внешнем интерфейсе».
Если вы настаиваете на регулярном испарении свинца в непосредственной близости от вас, например, часто стреляя из пистолета, то вам следует принять меры предосторожности при вдыхании паров. В противном случае, скорее всего, будет достаточно здравого смысла.
Мытье рук после пайки — разумная мера предосторожности, но, скорее всего, она будет полезна для удаления следов твердых частиц свинца.
Использование экстрактора дыма и фильтра является разумным, но я бы гораздо больше беспокоился о смоле или флюсовом дыме, чем о парах свинца.
Обратите внимание, что в МНОГИХ документах говорится, что свинцовый припой опасен. Немногие или никто не пытается объяснить, почему это так.
Меры предосторожности при пайке. Они отмечают:
- Возможные пути воздействия от пайки включают попадание свинца через поверхность загрязнение. Пищеварительная система — это основное средство избавления от свинца. всасывается в организм человека.Контакт со свинцом на коже сам по себе безвреден. но попадание свинцовой пыли на руки может привести к ее проглатыванию, если не мыть руки перед едой, курением и т. д. Часто игнорируемая опасность — это привычка грызть ногти. Пространства под ногтями отлично собирают грязь и пыль. Практически все, к чему прикасаются или к чему прикасаются, можно найти под пальцем. гвозди. Проглатывание даже небольшого количества свинца опасно, потому что это кумулятивный яд, который не выводится при нормальном функционировании организма
Правила техники безопасности при пайке свинцом
Стандартный совет Их комментарии о парах свинца — чушь.
FWIW — давление паров свинца определяется по
$$ log_ {10} p (мм) = — \ frac {10372} {T} — log_ {10} T — 11,35 $$
Цитируется из Давление паров металлов; Новый экспериментальный метод
Подробнее о пайке в целом см. Лучшая пайка
.Брызги свинца, вдыхание и проглатывание
Было высказано предположение, что выписка:
- «Большая часть вдыхаемого свинца усваивается организмом.НО давление паров свинца при температурах пайки настолько низкое, что при пайке в воздухе практически нет паров свинца ».
не имеет значения, так как предполагается, что
- Давление пара не имеет значения, если свинец распыляется на капли, которые затем можно вдохнуть. Посмотрите вокруг паяльника — всюду свинцовая пыль.
В ответ:
«Вдыхание» означает переход свинца в газообразное состояние — обычно в результате химического соединения.например, использование тетраэтилсвинца в бензине привело к появлению газообразных соединений свинца , а не непосредственно из самого TEL, а из Википедии. Страница тетраэтилсвинца:
- Pb и PbO быстро накапливаются в избытке и разрушают двигатель. По этой причине акцепторы свинца 1,2-дибромэтан и 1,2-дихлорэтан используются вместе с TEL — эти агенты образуют летучий бромид свинца (II) и хлорид свинца (II), соответственно, которые вымываются из двигателя и в воздухе.
В двигателях этот процесс происходит при гораздо более высоких температурах, чем при пайке, и нет преднамеренного процесса, который приводит к образованию летучих соединений свинца.(Крайне неудачливые люди могут обнаружить флюс, который содержит вещества, подобные вышеуказанным галогенидам, улавливающим свинец, но по самой природе флюса это кажется маловероятным в реальном мире.)
Свинец в металлических каплях t Температура пайки не приближается к расплавлению или испарению при каких-либо значительных парциальных давлениях (см. Комментарии и ссылки выше), и если он попадает в организм, он считается «проглоченным», а не вдыхаемым.
Как упоминалось выше, широко рекомендуются основные меры предосторожности против проглатывания.
Мытье рук, отказ от курения при пайке и не облизывание свинца отмечены как разумные.
Для того, чтобы свинцовые «брызги» были допущены к прямому проглатыванию, они должны попасть в рот или нос во время пайки. Вполне возможно, что некоторые из них могут это сделать, но если какие-то и делают, то количество очень невелико. Как исторически, так и в настоящее время общепризнано, что сам процесс пайки не является опасным.
На значительном количестве веб-страниц действительно говорится, что свинец из припоя испаряется при пайке и что опасное количество свинца может быть вдыхано.На КАЖДОЙ такой странице, которую я просматривал, нет никаких ссылок на какие-либо авторитетные источники, и почти в каждом таком случае нет вообще никаких ссылок. Общие запреты ROHS и несомненные опасности, которые свинец представляет в соответствующих обстоятельствах, привели к появлению городских легенд и ложных комментариев без каких-либо прослеживаемых оснований.
И снова …
Было предложено:
- Любой, кто чихнул в пыльной комнате, знает, что не обязательно попадать в нос или рот «баллистически».Каждый раз, когда брызги припоя или флюса лопаются, образуются крошечные капельки свинца, которые затвердевают в пыль. Достаточно мелкие частицы пыли могут переноситься по воздуху, и с годами в теле накапливаются небольшие частицы пыли. «Свинцовая пыль может образовываться при сухой очистке, шлифовании или нагревании краски на основе свинца. Свинцовая стружка и пыль могут попасть на поверхности и предметы, к которым прикасаются люди. Осевшая свинцовая пыль может повторно попасть в воздух, когда люди пылесосят, подметают или ходят. через это.»
В ответ:
Ссылка на качество или несколько, которые указывают, что переносимая воздухом пыль может быть произведена в значительных количествах при пайке, будет иметь большое значение для подтверждения утверждений.Найти отрицательные доказательства, как всегда, труднее.
Нет никаких сомнений в том, что краски на свинцовой основе представляют опасность, будь то переносимая воздухом пыль при шлифовании, сосание детьми предметов, окрашенных свинцом, или образующаяся поверхностная пыль — все это очень хорошо задокументировано.
Свинец в металлическом сплаве для пайки — совсем другое животное.
У меня многолетний личный опыт пайки и достаточное знание промышленного опыта. Мы все знаем о пыльных помещениях, но это не имеет никакого отношения к тому, производит ли припой свинцовую пыль или нет.При пайке могут образовываться маленькие частицы свинца, но они, по всей видимости, представляют собой свинец с металлическим сплавом. «Свинцовая» пыль от краски может содержать оксид свинца или иногда другие вещества на основе свинца. Такая пыль действительно может передаваться по воздуху, если ее достаточно мелко разделить, но это не дает информации о том, как металлический свинец действует при образовании пыли.
Мне неизвестна заметная «свинцовая пыль», возникающая из-за «выскакивающего потока», и мне неизвестен какой-либо механизм, который позволил бы механически маленьким каплям свинца достичь достаточно низкой плотности, чтобы плавать в воздухе в обычном смысле.Броуновское движение могло поднимать металлические частицы свинца достаточно маленького размера. Я не видел никаких доказательств (или не нашел каких-либо ссылок, которые предполагали бы, что достаточно маленькие частицы образуются в измеримых количествах.
Интересно, что у этого ответа было 2 отрицательных голоса — теперь он получил один. Кто-то передумал. Спасибо. Кто-то этого не сделал. Может, они хотят сказать мне, почему? Цель состоит в том, чтобы быть сбалансированным, объективным и максимально основанным на фактах. Если это не удается, пожалуйста, сообщите.
___________________________________________________________
Добавлено 2020: ПРИСОЕДИНЯЕТСЯ ПАЯ?
Помню, в детстве я кусал припой и около 2 лет не мыл руки после пайки.Появятся ли эффекты в будущем?
Я могу высказать только мнение непрофессионала. Я не квалифицирован, чтобы давать медицинские советы.
Я ДУМАЮ, что все в порядке, НО я не знаю. Я подозреваю, что эффекты ограничены из-за нерастворимости свинца — НО отравление свинцом тонкодисперсным свинцом, таким как краска, является значительным путем отравления.
Вы можете очень легко пройти тест на содержание свинца в крови (для этого требуется одна капля крови), и, вероятно, это стоит сделать.
Интернет-диагностика, как я уверен, вы знаете, очень плохая замена надлежащей медицинской консультации.Тем не менее,
Вот страница клиники Мэйо о симптомах и причинах отравления свинцом.
А вот и их страничка по диагностике и лечению.
Mayo Clinic — один из лучших источников медицинских консультаций, но даже в этом случае он определенно не заменяет надлежащие медицинские консультации.
Плохой ли свинцовый припой?
Часто, когда люди думают о пайке, они сразу же вызывают в воображении мысли об опасных парах, обжигающем утюге и контакте со свинцом. И хотя это точное описание процесса пайки, при правильном обращении нечего опасаться.На самом деле это очень похоже на работу на кухне.
Да, горячая плита обожжет вас, если вы не будете осторожны, но всегда пользуетесь прихватками и не о чем беспокоиться. Вы должны быть осторожны, чтобы не прикасаться к горячему утюгу и любым нагретым поверхностям. Вы можете носить термостойкие перчатки, но это не так часто, потому что это может повлиять на вашу ловкость, затрудняя пайку. Вместо этого вы можете использовать ручные инструменты, такие как плоскогубцы, и просто следить за температурой. Если вы не уверены, можно ли к чему-то прикасаться, то вам подойдет портативный инфракрасный термометр.
Вы также обнаружите, что иногда расплавленный припой может брызгать, как жир, на сковороду. Это могло произойти из-за быстрых движений утюга, проскальзывания компонента или случайного щелчка расплавленного припоя. Поэтому для вашей безопасности крайне важно использовать защитные очки и перчатки, чтобы избежать возможных травм или ожогов. Это также предотвращает повреждение выводов компонентов, обрезанных стяжек и изоляции проводов. К пайке и работе с электроникой в целом нельзя относиться легкомысленно.Вы всегда хотите быть в курсе того, что происходит. НИКОГДА не паяйте, когда вы устали, хотите спать, находитесь в состоянии алкогольного опьянения или если вы чувствуете себя ослабленным.
Хорошо, но я думал, что речь идет о свинцовом припое? Не волнуйтесь, я только что подобрался к этому. При использовании свинцового припоя воспринимайте это как обращение с сырым мясом. Это совершенно безопасно, если вы не проглотите его и обязательно вымойте руки и рабочую поверхность, когда закончите. Лично мне нравится носить перчатку только на руке, которой я держу припой.Это заставляет меня чувствовать себя в безопасности. Изо всех сил старайтесь не загрязнять все, никогда не ешьте и не пейте на работе, и вы будете в безопасности. Это действительно так просто! Да и не оставляйте паяльник включенным, когда выходите из дома. Это может привести к пожару или, по крайней мере, к износу утюга и жала!
Дым от пайки
Так что насчет дыма? Вот что меня больше всего беспокоит. Хорошая новость заключается в том, что пары от пайки НЕ содержат свинец. Точки плавления свинца и олова намного выше, чем температуры, используемые при обычной пайке мягким припоем.Так из чего же состоят эти пары, если не из свинца?
Внутри припоя находится сердечник с химическим веществом, называемым флюсом. Это то, что позволяет припою прилипать к заготовке и создавать прочное соединение. При нагревании на железном наконечнике флюс начинает дымиться, и это испарения, которые вы видите.
Флюс для канифоли является наиболее органическим типом и на самом деле не имеет неприятного запаха. Но не заблуждайтесь, вы действительно не хотите вдыхать эти пары, нравится вам запах или нет.Важно производить пайку в хорошо проветриваемом помещении, и мы рекомендуем использовать вытяжку, чтобы отводить пары от вашего лица. Когда вы смотрите на заготовку и вдыхаете, пары естественным образом попадают прямо в ваши ноздри. Экстрактор дыма решает эту проблему, создавая более сильное всасывание, тянущее их в противоположном направлении. Таким образом, воздействие сводится к минимуму, что делает среду для пайки более безопасной.
Почему припой содержит свинец?
Причина, по которой пайка является синонимом свинца, заключается в том, что он использовался в составе припоев с незапамятных времен.В поисках лучшего решения химики обнаружили, что сплав олова, смешанный со свинцом, дает гораздо более низкую температуру плавления, чем сами металлы.
Другими словами, олово плавится при 450F / 232C, а свинец плавится при 621F / 327C, но когда они объединяются в сплав, состоящий из 63% олова и 37% свинца, температура плавления падает до 361F / 183C. Это достаточно низкая температура для работы паяльника, а для более высоких температур потребуется горелка.
Итак, теперь вы можете спросить, действительно ли свинцовый припой настолько функционально лучше и не представляет ли опасность для здоровья в идеальных условиях…
Почему существуют бессвинцовые сплавы?
Как мы уже поняли, проглатывание свинца сопряжено с определенными опасностями, будь то свинцовая краска, этилированный бензин или свинцовый припой. Основное беспокойство при разработке этих сплавов заключалось не в том, что происходит при их использовании, а в том, что происходит после. Мы нанесли большой ущерб окружающей среде, допустив загрязнение наших свалок продуктами, содержащими свинец.
ОтходыЕсли вы задумаетесь о том, как быстро сегодня выпускаются новые электронные устройства, вы можете представить, сколько старых устройств выбрасывают или перерабатывают каждый день.Это ошеломляет по сравнению с прошлыми десятилетиями, когда устройства создавались таким образом, чтобы их было легко обслуживать и они работали вечно. Таким образом, со всем этим оборудованием, загрязняющим наши свалки, имело смысл искать альтернативные сплавы.
ROHSПервые бессвинцовые сплавы были фактически разработаны в 1990-х годах человеком по имени Ивер Андерсон, и вслед за его усилиями появились известные нам сегодня бессвинцовые инициативы, такие как ROHS (Директива об ограничении вредных веществ), направленная на ограничение воздействия свинца на окружающую среду. .Когда вы видите устройства, перечисленные как соответствующие ROHS, это означает, что они были произведены с использованием бессвинцового припоя. Некоторые регионы, такие как Европейский Союз, Китай и Калифорния, запретили продажу этилированных сплавов некоммерческим потребителям или, возможно, даже полностью. Большинство производимых сегодня бытовых электронных устройств изготавливаются с использованием бессвинцовых припоев. Особенно те, которые предназначены для массового потребления.
Зачем использовать свинцовый припой?Итак, теперь у нас есть альтернативы свинцовому припою, которые не представляют никакого риска, так зачем вообще использовать свинцовый припой?
Есть четыре веские причины, по которым я все еще могу использовать этилированный припой.
Температура плавленияКак упоминалось ранее, свинцовый припой имеет преимущество более низкой температуры плавления, чем бессвинцовые сплавы. Та же работа с бессвинцовым паяльником потребует большей мощности от вашего паяльника, а более высокий необходимый нагрев представляет больший риск повреждения вашей заготовки и сокращения срока службы жала.
Способность к смачиваниюПомимо этого температурного преимущества, свинец обладает отличной смачивающей способностью.Это означает, что с помощью паяного соединения очень легко сделать правильно выглядящий конусообразный припой. Кроме того, при охлаждении получается приятный блеск. По этим двум причинам он по-прежнему предпочитается многими и обеспечивает меньшую кривую обучения для новичков.
РемонтЭто общее правило пайки, чтобы химический состав припоя и флюса соответствовал проекту. Например, любители и ремонтные мастерские, ремонтирующие старое оборудование, не должны использовать бессвинцовые сплавы, потому что устройства изначально не были созданы с их использованием.
РентабельностьНаконец, это недорогое решение по сравнению с бессвинцовыми сплавами.
С учетом всего сказанного, будущее пайки — за бессвинцовой пайкой, и эти сплавы прошли долгий путь с момента своего появления. По нашему опыту, наиболее популярными бессвинцовыми сплавами являются SAC305 (96,5% олова / 3% серебра / 0,5% меди) и 96/4 (96,5% олова / 3,5% серебра).
Для пайки большинства электронных компонентов мы рекомендуем SAC305 для бессвинцовой пайки и 63/37 для свинца.По нашему опыту, с ними легче всего работать, и они отлично смачиваются. Сплав 63/37 является эвтектическим, что означает, что он плавится и затвердевает при той же температуре. Это резко снижает вероятность образования холодного паяного соединения, поскольку диапазон между твердым телом и жидкостью практически отсутствует. Холодное паяное соединение — это когда припой недостаточно нагревается для полного расплавления, что приводит к нарушению соединения.
Заключение —
Свинец против бессвинцаВ конце концов, выбор свинца или бессвинца остается за пользователем, но не забывайте избегать смешивания сплавов и химических составов флюсов для достижения наилучших результатов.А чтобы оставаться в безопасности, мера безопасности номер один, которую следует соблюдать при пайке, — это делать это в хорошо вентилируемом помещении, например, рядом с открытым окном, где может циркулировать воздух. Опять же, мы рекомендуем установить автономный вытяжной вентилятор или один, встроенный в утюг, чтобы отводить дым. Будь то горящий флюс, пластик или другие химические вещества, вентилятор будет пропускать пары через угольный фильтр и уводить их от вашего лица. Также наденьте перчатки и защитные очки, чтобы прикрыть все свои базы.
A Hill to Die On
Значит, он на 100% лучше во всех отношениях, верно?
Ну, конечно, нет.Вам нужно использовать более горячий утюг, проволока для бессвинцового припоя имеет больше флюса и, естественно, испаряет немного больше флюса. Кажется, производители оборудования для удаления дыма выпускают много FUD. Я не собираюсь возражать против увеличения количества дыма. Вероятно, вам нужно больше. Однако я не видел каких-либо достоверных данных о флюсе канифоли при более высоких температурах, только нечеткие общие сведения. Я хотел бы увидеть какие-либо данные о том, насколько это важно, но все, что мне нужно, — это паспорт безопасности данных, который явно не хуже для бессвинцовых.
Вы все еще испаряете тот же материал. Не будем мутить здесь воду. Используйте соответствующую вентиляцию и / или вытяжку дыма.
Не все флюсы равны — не объединяйте флюс с металлом
Существует множество вариантов флюсов. У производителей есть рецептуры для самых разных вещей, включая пайку оплавлением, пайку волной и даже варианты роботизированной пайки. Есть вещи, предназначенные для экзотических производственных процессов, в которых не используется обычный воздух, или для процессов, чувствительных к галогенам.
Вы можете найти припой различных составов, в том числе флюсы без канифоли и без очистки. Они, как правило, более опасны, чем припой на канифольной основе.
Флюс, используемый в паяльной пасте, отличается, и есть составы с более грязными веществами. Большинство из них вызывают раздражение кожи и глаз, хотя некоторые составы даже содержат канцерогены и представляют более серьезную опасность. Опять же, просматривая варианты с свинцом и без свинца, похоже, что это связано с потоком, а варианты с свинцом имеют те же опасности, плюс риски для свинца.
В общем, вы действительно не хотите вдыхать дым от пасты или неочищенных продуктов.
Прочтите эти документы паспорта безопасности!
Советы и рекомендации
Не все паяльные проволоки с канифолью одинаковы. Первый бессвинцовый припой, который я использовал, я получил в SparkFun более десяти лет назад. Работать с ним было ужасно. Флюс будет брызгать и быстро чернеть. Если вам не удалось перейти на бессвинцовый припой, стоит попробовать другой тип припоя.
Я использую флюсовую проволоку Kester # 48 со сплавом Sn96.5Ag03Cu.5 размером 0,6 мм. Мне это очень нравится. Я получил откат в 2011 году, и, похоже, всему этому нет конца.
Для паяльной пасты я использую не требующий очистки ChipQuik SAC305. В нем много раздражителей для кожи и глаз, как и во всех безупречных пастах, но в нем отсутствуют действительно неприятные вещества, предназначенные для более экзотических производственных процессов.
Когда мне нужен бессвинцовый припой, чтобы он работал как масляная магия, для пайки волочением или удаления мостовидных протезов я использую дополнительный флюс.Материал ChipQuik SMD291NL — это липкий флюс, созданный из чистой магии. Что касается паспорта безопасности, в нем содержится большинство тех же предупреждений: раздражение кожи и глаз, избегание дыхания и т. Д.
Докажите, что я неправ (или хотя бы дайте мне данные, на которые можно посмотреть)
Я не ученый-материаловед , а я не все знаю. Я не знал большей части этого материала, пока не провел все утро за чтением тех паспортов безопасности. Если вы знаете больше, напишите комментарий или напишите по электронной почте.
Что лучше — безопасность, электроника и сети
Что лучше всего из новых бессвинцовых припоев для приложений электронной безопасности — вы бы порекомендовали никогда не использовать припои на основе свинца — в чем разница и насколько они опасны?
A: Бессвинцовый припой имеет более высокую температуру плавления, что затрудняет работу — она составляет 217 ° C для бессвинцовых припоев по сравнению с 183 ° C для свинцовых сплавов.Это также влияет на тепловой удар — скорость, с которой утюг восстанавливает рабочую температуру.
Преимущества свинцово-оловянных припоев заключаются в том, что их легче довести до рабочей температуры, они хорошо текут, устойчивы к ударам, имеют меньше внутренних дефектов в структуре после охлаждения, а также во время теплового расширения и сжатия, которое происходит во время их рабочая жизнь. Свинец также помогает избавиться от усов олова, которые все еще доставляют неудобства.
С точки зрения безопасности риски в первую очередь связаны с окружающей средой.Свинец вреден для организма, так как он легко усваивается, но техническому специалисту придется проглотить припой на основе свинца через рот, чтобы он пострадал. Его осторожное и экономное использование, удаление остатков, мытье рук и предотвращение испарения делают процесс в целом безопасным. Пары свинца от пайки не подвергают обычную технологию высокому риску, но вы все равно должны принять меры предосторожности — замаскируйте и поддерживайте температуру вашего железа на рекомендованных уровнях, так как риск выше 300 ° C.
Когда дело доходит до бессвинцового припоя, такие сплавы так же стары, как металлургия — им тысячи лет, так что они не новы в этом смысле, хотя есть новые сплавы, которые пытаются решить проблемы, которые инженеры должны уравновесить.Наиболее распространенной смесью бессвинцовых припоев является оловянно-медная смесь с температурой плавления 217, в которой 99,3% олова смешиваются с 0,7% меди.
Олово-медь — более хрупкий припой, чем аналог на основе свинца (для кабельных соединений мы будем использовать олово-свинец 60/40). Олово-медь имеет температуру плавления 183 ° C и температуру жидкости 188 ° C — работая в этом диапазоне пластмасс, вы гарантируете отсутствие ослабления соединения во время затвердевания, которое позже приведет к растрескиванию или расслоению.
Еще вам необходимо убедиться, что вы используете очищающий флюс из смолы, который очистит поверхности перед соединением, но не оставит следов, которые могли бы повредить физическое / электрическое соединение ваших соединений.Флюс очищает окисление и удаляет кислород, поэтому он не повредит паяльные поверхности во время процесса.
Лучшим бессвинцовым припоем, вероятно, является SN100C от Nihon Superior, который представляет собой сплав SnCuNiGe. Его точка плавления составляет 227 ° C, а 0,05-процентный никель обеспечивает блестящее соединение и снижает эрозию медной пластины. 0,009% германия способствует смачиванию и препятствует образованию отходов на поверхностях наплавленного металла. Мы никогда не использовали его, хотя мы использовали бессвинцовый припой, и да, это сложнее, но в стабильных условиях можно создать работоспособное соединение без свинца.
# securityelectronicsandnetworks.com
Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия
Припой — это металл или сплав, плавящийся при низкой температуре. Есть два типа припоя; мягкий припой и твердый припой. Мягкий припой легко плавится с помощью паяльника и используется для электронных и электромонтажных работ. Твердый припой плавится при более высокой температуре с помощью горелки. Использование припоя называется пайкой.
Существует два основных типа мягкого припоя; свинцовый припой и бессвинцовый припой.Свинцовые припои содержат около 60% (или 63%) олова и 40% (или 37%) свинца. Они токсичны, потому что содержат свинец. Они плавятся при температуре около 185 ° C. Свинцовый припой дешев, поэтому раньше был популярен. В сантехнике использовалась смесь 50% олова и 50% свинца. Люди думали, что это безопасно, но потом увидели, что свинец спускается в воду. Теперь свинцовый припой запрещен для воды. Свинцовый припой когда-то использовался для консервных банок. Спустя много лет свинец может попасть в пищу. В банках отравлялись люди, которые ели эту еду.Свинцовый припой до сих пор используется в электронике.
В 2006 году Европейский Союз, Китай и Калифорния запретили использование свинца в потребительских товарах. Свинцовый припой в некоторых местах стал незаконным в электронных устройствах. Требовался бессвинцовый припой. Многие бессвинцовые припои содержат олово, серебро и медь. Они тают около 217 ° C. Иногда для улучшения припоя в припой добавляют индий, но индий очень дорог.
Часто при пайке металл окисляется, образуя слой оксида металла, который не удерживает припой.Добавляется флюс, который вступает в реакцию с оксидом металла и снова превращает его в металл. Это помогает припою соединяться с металлом. Канифоль — это обычный флюс. Некоторые производители электроники используют флюсы, которые можно смыть водой. Некоторые припои имеют сердечник из флюса, при этом флюс находится внутри припоя.
Другой тип припоя используется для соединения стекла с другими предметами. Они плавятся около 450-550 ° C.
Макросъемка куска припоя с флюсовой сердцевиной
Сравнение производственной процедуры свинцовой пайки и бессвинцовой пайки в PCBA
Все более уменьшающиеся размеры паяных соединений в устройствах микроэлектроники приводят к тому, что они могут выдерживать больше механических, электрических и термодинамических нагрузок с их требованиями с точки зрения повышения надежности.Технология упаковки электроники, в том числе SMT (технология поверхностного монтажа), CSP (Chip-Scale Package) и технология BGA (Ball Grid Array), должна обеспечивать электрическое и жесткое механическое соединение между различными материалами через паяные соединения, чтобы качество и надежность соединения определяли качество и надежность электронных изделий. Выход из строя даже одного паяного соединения может привести к полному выходу из строя электронных изделий. Поэтому обеспечение качества паяных соединений является чрезвычайно важной задачей для современной электронной продукции.
Традиционный припой SnPb содержит Pb (свинец), который вместе с химическим соединением свинца является настолько высокотоксичным веществом, что его длительное применение может нанести огромный ущерб жизни людей и окружающей среде. До сих пор бессвинцовый припой постоянно заменяет свинцовый припой из-за того, что он защищает окружающую среду. Однако бессвинцовое производство отличается от производства свинца в процессе сборки печатных плат (PCBA) с измененными параметрами. Таким образом, очень важно получить полную информацию о сравнении производственной процедуры пайки свинцом и бессвинцовой пайки на печатной плате, чтобы производительность и функции электронных продуктов не пострадали от проблем, связанных с окружающей средой.
Сравнение свойств бессвинцового припоя и свинцового припоя
• Бессвинцовый припой имеет более высокую температуру плавления, чем свинцовый припой.
а. Температура плавления традиционного свинцового эвтектического припоя (Sn37Pb) составляет 183 ° C.
г. Температура плавления бессвинцового эвтектического припоя (SAC387) составляет 217 ° C.
Поскольку бессвинцовый эвтектический припой (SAC387) имеет температуру плавления на 34 ° C выше, чем традиционный свинцовый эвтектический припой (Sn37Pb), в результате получается:
1).Повышение температуры впоследствии приводит к тому, что припой легко окисляется, при этом химическое соединение быстро растет между металлами.
2) .Некоторые компоненты, например, с пластиковым корпусом или электролитическими конденсаторами, как правило, больше подвержены влиянию температуры пайки, чем другие элементы.
3) .SAC-сплав будет вызывать большие нагрузки на компоненты, поэтому компоненты с низкой диэлектрической проницаемостью будут иметь больше возможностей для выхода из строя.
4). На бессвинцовой паяльной поверхности компонентов доступны различные типы паяльных поверхностей.Применение олова в припое более широко из-за его низкой стоимости. Тем не менее, тонкий слой окисления имеет тенденцию образовываться на поверхности олова. Кроме того, после гальваники возможно возникновение напряжения. В результате, как правило, образуются усы олова.
• Бессвинцовый припой хуже смачивается, чем свинцовый припой.
По сравнению со свинцовым припоем бессвинцовый припой имеет явно более низкую смачиваемость, чем свинцовый припой. Плохая смачиваемость приводит к тому, что паяные соединения работают слишком плохо, чтобы соответствовать требованиям с точки зрения возможности самокалибровки, прочности на разрыв и прочности на сдвиг.Плохая смачиваемость может привести к более высокому проценту брака паяных соединений, если не будут внесены изменения для компенсации этого недостатка.
• Сравнение бессвинцового припоя и свинцового припоя по физическим характеристикам.
Таблица ниже демонстрирует разницу в физических характеристиках бессвинцового припоя и свинцового припоя.
Пункт | Sn37Pb | SAC387 | Sn0.7Cu |
Плотность (г / м 2 ) | 8.5 | 3,5 | 3,31 |
Температура плавления (° C) | 183 | 217 | 227 |
Удельное сопротивление (МОм-см) | 15 | 11 | 10-15 |
Электропроводность (IACS) | 11,5 | 15,6 | / |
CTE (× 10 -4 ) | 23,9 | 23,5 | / |
Теплопроводность (Вт / м · 1к · 1с) | 50 | 73 | / |
Поверхностное натяжение 260 ° C (мН / м) | 481 | 548 | 491 |
Усталостная долговечность | 3 | 1 | 2 |
Прочность на сдвиг (МПа) | 23 | 27 | 20-23 |
Как показано в таблице выше, бессвинцовый припой определенно окажет плохое влияние на надежность паяного соединения из-за разницы в характеристиках припоя по сравнению с традиционным производством свинцового припоя.С точки зрения механического воздействия типичный бессвинцовый припой тверже свинцового припоя. Более того, образующийся поверхностный оксид, флюс и остатки сплава могут привести к плохим характеристикам электрического контакта и контактного сопротивления. Таким образом, перевод электронных продуктов с производства на бессвинцовую продукцию никогда не является чистой заменой ни в электрических, ни в механических аспектах по следующим причинам:
a. Поскольку свинец относительно мягкий, паяные соединения, полученные при бессвинцовом производстве, более твердые, чем соединения, полученные при производстве свинца, что приводит к более высокой интенсивности и меньшему превращению, что, однако, определенно приведет к высокой надежности бессвинцовых паяных соединений.
г. Поскольку бессвинцовый припой имеет плохую смачиваемость, будет возникать больше дефектов, включая пустоты, смещение и застой.
Комплексная забота о производстве без свинца
При переходе от свинцового припоя к бессвинцовому припою самое заметное различие заключается в высоком содержании олова (> 95% масс.). В результате необходимо сосредоточить внимание на следующих вопросах из первых рук.
• Выращивание оловянных усов
Нишки олова растут из слабого участка слоя оксида олова в виде монокристаллического олова, имеющего столбчатую форму или цилиндрическую нить.Его убытки включают:
a. Между соседними контактами могут возникать ярлыки.
г. Плохое влияние может быть оказано на высокочастотные элементы.
В оловянном припойном слое имеется напряжение давления, которое считается основной причиной образования нитевидных кристаллов олова. Например, когда имеет место много неправильного металлического сплава Cu6Sn5, будет образовано множество дефектов, включая накопление напряжения давления на слое олова, деформацию штифта компонента и устранение КТР, все из которых приведет к образованию нитевидных кристаллов олова.Сплав с высоким содержанием олова приведет к образованию усов олова, которые особенно подходят для чистого олова. Однако большое количество металлического сплава, такого как Pb или Bi, может остановить или препятствовать росту нитей олова.
«Усы олова» могут стать причиной коротких замыканий на тонких компонентах линии, например, QFP. Таким образом, чистым оловом можно наносить покрытие на низкосортные изделия и компоненты, срок службы которых составляет менее 5 лет. Когда речь идет о высоконадежных изделиях и компонентах, срок службы которых должен составлять более 5 лет, сначала следует нанести слой никеля толщиной менее 1 мкм, а затем слой олова толщиной 2-3 мкм.
• Выращивание металлических дендритов
Металлический дендрит отличается различными методами выращивания из оловянного уса. Первый результат ионной электромиграции в электрохимии. Металлический дендрит приведет к коротким замыканиям, что в дальнейшем вызовет сбой в цепи.
• Генерация CAF
Электропроводящая анодная нить накала (CAF) — еще один тип отказа в результате электрохимической реакции. CAF имеет место внутри печатной платы, вызванное анодной проводящей нитью, содержащей медь, растущую от анода к катоду.
CAF увеличивается до такой степени, когда анод и катод соединяются коротким замыканием между двумя полюсами, что в конечном итоге приводит к катастрофической катастрофе. CAF — это катастрофа для сборки печатных плат высокой плотности, а бессвинцовый припой с более высокой температурой упрощает решение этой проблемы.
• Оловянный вредитель
Олово-вредители являются результатом спонтанного изменения фазы полиморфизма чистого олова. При температуре ниже 13 ° C чистое олово превратится из белого олова (плотность 7.30 г / см 3 ), происходящий от центральной квадратной структуры до серого олова (плотность 5,77 г / см 3 ) в центрированной кубической структуре. Теоретически вредители олова могут привести к потенциальному риску надежности, но это редко наблюдается, поскольку в олово примешиваются примеси.
Обсуждаемые выше проблемы являются возможными дефектами при применении бессвинцового припоя. Тем не менее, их можно устранить, если использовать передовые технологии пайки во время процесса печатной платы.
PCBCart предлагает методы производства свинцовой пайки и бессвинцовой пайки для печатных плат
Мы понимаем, что для разных проектов требуются разные методы пайки.Чтобы удовлетворить все требования клиентов, мы предлагаем как свинцовую, так и бессвинцовую технологии производства для сборки печатных плат. Хотите знать, сколько стоят работы по сборке печатной платы? Нажмите следующую кнопку, чтобы получить расценки PCBA, это не стоит вам ни копейки!
Запрос цены на сборку печатной платы — Свинцовая / бессвинцовая пайка
Полезные ресурсы
• Полнофункциональная услуга по производству печатных плат
• Расширенная услуга по сборке печатных плат с несколькими дополнительными опциями
• Введение в технологию производства бессвинцовых печатных плат
• Применение технологии Pin-in-Paste (PIP) в бессвинцовых печатных платах с поверхностью OSP Поверхность
• Сравнение надежности паяных и бессвинцовых соединений
Lead vs.Бессвинцовый припой в производстве печатных плат
Приложения для печатных плат OEMохватывают широкий спектр потребительских и коммерческих продуктов, от автомобилей до микроволновых печей и устройств Интернета вещей, которые автоматизируют работу интеллектуальных объектов.
На протяжении многих лет производители печатных плат не отставали от проблем отрасли и ответили наплывом новых технологий и методов. К ним относятся миниатюризация печатных плат, гибкие печатные схемы и растущий спрос на экологически чистую электронику.
При производстве печатных плат используются методы, позволяющие снизить потребление энергии, сократить выбросы углерода и использовать нетоксичные и экологически чистые материалы. Здесь мы обсудим свинец и бессвинцовый припой, сравним, с чем легче работать, и обсудим, как ваш контрактный производитель должен помочь вашей компании соблюдать директивы RoHS, которые ограничивают использование опасных веществ в электрическом и электронном оборудовании.
Из чего сделаны свинцовые и бессвинцовые припои?
Свинцовый припой (также известный как припой СНПБ) представляет собой металлический сплав со свинцом (Pb в периодической таблице элементов) и оловом (Sn в периодической таблице) в качестве основных компонентов.Много лет назад свинцовые трубы и любые водопроводные трубы, соединенные свинцовым припоем, были запрещены в новых водопроводных системах США. Вскоре позже были учтены профессиональные риски пайки свинцом, и припой на основе свинца стал документированной опасностью для здоровья на рабочем месте. Пыль и пары, образующиеся при пайке свинцом, считаются токсичными при вдыхании.
По этим причинам использование свинцового припоя постепенно прекращается из-за его негативного воздействия на окружающую среду и здоровье .Но как производитель продукции вы по-прежнему хотите, чтобы ваши партнеры по контракту поставляли высококачественные компоненты с надежными паяными соединениями и схемами печатных плат.
Бессвинцовый припой заменяет обычные припои 60/40 и 63/37 SnPb. В 2006 году Европейский Союз (ЕС) принял Директиву об ограничении использования опасных веществ (RoHS), и США последовали ее примеру, предоставив налоговые льготы любой компании, сократив использование припоев на основе свинца. Составы современных бессвинцовых припоев, которые имеют различное процентное содержание следующего:
- Медь
- Олово
- Серебро
- Никель
- Цинк
- Висмут
- Сурьма
Конечная цель — выбрать качественные припои, которые в сочетании с другими металлами будут иметь отличные механические свойства.
Сравнение свинцовой и бессвинцовой паяльных паст
При рассмотрении температуры пайки это будет зависеть от состава сплава и качества, но обычно припой 60/40 олово / свинец становится жидким при температуре 361 ° F. Чем выше содержание олова, тем выше температура плавления и стоимость продукта . С свинцово-оловянными припоями легче работать, они хорошо текут и быстрее нагреваются до рабочей температуры.
Но, что касается безопасности, риски свинцового припоя велики, и его следует использовать только в том случае, если это разрешено регулирующими органами.Его также необходимо утилизировать должным образом. Свинец вреден для окружающей среды и токсичен для организма с дополнительной опасностью быстрого всасывания в кровоток.
Бессвинцовая паяльная паста плавится при более высоких температурах около 422 ° F. Хотя более высокие температуры потребуют изменения методов пайки, соединения, спаянные с помощью бессвинцовой паяльной пасты, оказались надежными.
Поскольку бессвинцовая паяльная паста не смачивает так же хорошо, как свинцовый припой, следует ожидать, что паяные соединения будут отличаться по внешнему виду.
Другие факторы, которые следует учитывать
Надежность любого паяного соединения или цепи зависит от уменьшения или устранения дефектов пайки. Для этого необходимо учитывать множество факторов, в том числе:
- Температура
- Вибрация
- Олово усы
- Время предварительного нагрева и производительность
- Уровень квалификации оператора
Все эти факторы, включая использование качественной паяльной пасты, будут играть роль в производстве надежных печатных плат.А когда дело доходит до бессвинцовых припоев, все сводится к выбору правильной рецептуры и ее согласованию с правильным применением. Вот где ваш производитель печатных плат является ценным активом. В идеале ваш партнер должен обладать обширным опытом в области соответствия материалам RoHS.
Рассматривая паяемость и качество соединений бессвинцового припоя по сравнению со свинцовыми припоями, следует ожидать прочного механического соединения с бессвинцовым припоем. Свинцовый припой образует блестящий и гладкий паяный шов для более высокого качества.Но с печатными платами и другой внутренней сборкой электроники потребитель редко заметит эту разницу.
Влияние на различные типы пайки
Использование свинцовой паяльной пасты по сравнению с бессвинцовой также повлияет на качество конечного продукта. Но опять же, когда производитель печатных плат реализует жестко контролируемые параметры пайки, эффект сводится к минимуму. Конструктивная компоновка печатной платы и правильный выбор компонентов позволят преодолеть многие проблемы контроля качества.
Выбор бессвинцовых продуктов для пайки волной или сквозной пайки решается в соответствии с конкретными конструктивными параметрами и требованиями к использованию готовых печатных плат.
Более высокие температуры, связанные с бессвинцовой пайкой, означают, что правильная компоновка платы и выбор компонентов будут обязательными для предотвращения разложения металла или повреждения чувствительных электронных компонентов. Это особенно верно во время оплавления, когда высокие температуры присутствуют в течение длительного времени.
RoHS и ваш контрактный производитель печатных плат
Для качественных потребительских товаров требуются хорошие паяные соединения, которые не создают скрытого сопротивления в цепи и не выступают в роли теплового посредника, который может способствовать термомеханической усталости. Когда вы выбираете бессвинцовый припой для использования в производстве печатных плат, уменьшается вероятность образования холодных, сухих соединений, которым не хватает механической прочности.
Производитель вашей печатной платы должен помочь вам решить все вопросы соответствия материалов RoHS, которые влияют на ваши электронные печатные платы.Поскольку на рынках США происходит постепенный переход к бессвинцовой пайке, многие компании следуют директиве ЕС RoHS с ограничениями на использование свинца в электронике. Это означает, что ваши устройства могут производиться в Америке и продаваться в Европе.
Одно изменение в материалах и / или методах пайки может изменить весь процесс сборки и производства печатной платы / устройства. Цель вашего подрядчика по печатным платам — убедиться, что ваши печатные платы и конечные продукты производятся эффективным и экономичным способом, не жертвуя временем выхода на рынок.
Чтобы узнать больше о других правилах производства электроники, которые могут повлиять на ваш дизайн, загрузите нашу бесплатную электронную книгу ниже:
.