Процес паяння
Обробка дерева та металу
Пайка - процес отримання нероз'ємного з'єднання матеріалів з нагріванням нижче за температуру їх автономного розплавлення шляхом змочування, розтікання і заповнення зазору між ними розплавленим припоєм і зчеплення їх при кристалізації шва.
Паяння дуже широко застосовують у різних галузях промисловості. У машинобудуванні пайку застосовують під час виготовлення лопаток і дисків турбін, трубопроводів, радіаторів, ребер двигунів повітряного охолодження, рам велосипедів, судин промислового призначення, газової апаратури тощо. буд. Паяння застосовують при виготовленні електро- та радіоапаратури, телевізорів, деталей електромашин, плавких запобіжників і т.д.
До переваг паяння відносяться: незначне нагрівання частин, що з'єднуються, що зберігає структуру і механічні властивості металу; чистота з'єднання, що не вимагає в більшості випадків подальшої обробки; збереження розмірів та форм деталі; міцність з'єднання.
Сучасні способи дозволяють паяти вуглецеві, леговані та нержавіючі сталі, кольорові метали та їх сплави.
Якість, міцність та експлуатаційна надійність паяного з'єднання в першу чергу залежать від правильного вибору припою.
Не всі метали та сплави можуть виконувати роль припоїв.
Припої повинні володіти такими властивостями: - мати температуру плавлення нижче температури плавлення матеріалів, що спаюються; – у розплавленому стані (у присутності захисного середовища, флюсу або у вакуумі) добре змочувати матеріал, що паяється, і легко розтікатися по його поверхні; – забезпечувати досить високі зчеплення, міцність,пластичність та герметичність паяної сполуки; – мати коефіцієнт термічного розширення, близький до коефіцієнта паяного матеріалу.
В результаті тривалого практичного відбору та численних наукових досліджень було підібрано групи припоїв, що володіють оптимальним поєднанням властивостей.
Припої поділяються на тверді (тугоплавкі і високоміцні - температура плавлення нижче 500 ° С) і м'які (легкоплавкі, що мають меншу міцність - температура плавлення вище 500 ° С).
Легкоплавкі припої широко застосовуються в галузях промисловості та в побуті і є сплавом олова зі свинцем. Різні кількісні співвідношення олова та свинцю визначають властивості припоїв.
Олов'яно-свинцеві припої в порівнянні з іншими мають ряд переваг: високою здатністю, що змочує, хорошим опором корозії. При паянні цими припоями властивості металів, що з'єднуються, не змінюються або майже не змінюються.
Легкоплавкі припої служать для паяння сталі, міді, цинку, свинцю, олова та їх сплавів, сірого чавуну, алюмінію, кераміки, скла та ін.
Паяння легкоплавкими припоями застосовують у тих випадках, коли не можна нагрівати метал до високої температури, а також за невисокої вимогливості до міцності паяного з'єднання. Сполуки, паяні за допомогою легкоплавких припоїв, досить герметичні.
Легкоплавкі припої випускають у вигляді чушок, дроту, литих прутків, зерен, фольгових стрічок, трубок (заповнюються каніфоллю) діаметром від 2 до 5 мм, а також у вигляді порошків і паст з порошку з флюсом.
Легкоплавкі припої можна приготувати безпосередньо в цеху або майстерні. Для цього в металевих ківшах розплавляють олово і старий припій, потім додають невеликі шматочки свинцю, добре розмішують. Для того щобприпій не вигоряв, поверхню посипають товченим вугіллям.
Для отримання спеціальних властивостей до олов'яно-свинцевих припоїв додають сурму, вісмут, кадмій, індій, ртуть та інші метали.
Низькотемпературні припої застосовують при паянні тонких олов'яних предметів, при паянні скла з металевою арматурою, деталей, які особливо чутливі до нагрівання, а також у тих випадках, коли припій повинен виконувати роль температурного запобіжника (в електричних теплових приладах та ін.).
Тугоплавкі (тверді) припої є тугоплавкими металами і сплавами. З них широко застосовують мідно-цинкові та срібні припої. Для отримання певних властивостей і температури плавлення ці сплави додають олово, марганець, алюміній, залізо та інші метали.
Добавка у невеликих кількостях бору підвищує твердість та міцність припою, але підвищує крихкість паяних швів.
З'єднання, паяні міддю та припоями на її основі, мають високу корозійну стійкість, і більшість з них витримує високі механічні навантаження. Температура паяння припоями на мідній основі становить 850-1150 °С.
Ці припої застосовують для одержання сполук, які повинні бути міцними при високих температурах, в'язкими, стійкими проти втоми та корозії. Цими припоями можна паяти сталь, чавун, мідь, нікель та їх сплави, а також інші метали та сплави з високою температурою плавлення. Тверді припої ділять на дві основні групи: мідно-цинкові та срібні.
У марці буква П означає слово «припій», МЦ — мідно-цинковий, а цифра — відсоток міді. Ці припої постачають у вигляді зерен. Зерна припоїв за величиною поділяють на два класи: клас А - зерна завбільшки від 0,2 до 3 мм, клас Б - зерна завбільшки від 3 до 5 мм.