Припой медно-серебряный

Чем паять серебро в домашних условиях?

Пайка любых металлов требует знаний о физико-химических свойствах материала. Серебро плавится при температуре 960ºС, это среднее значение для металлов, применяемых при изготовлении ювелирных изделий. Для примера, температура, необходимая для достижения точки плавления меди — 1083ºС, а для золота — 1063ºС.

Сплавы, содержащие серебро, имеют разную температуру плавления. Точные значения указаны в специализированных справочниках. В частности, ПСр-25, ПСр-10, ПСр-12. Серебряные припои маркируются последовательностью букв и цифр. Цифровые значения соответствуют процентному содержанию серебра в припое.

Подготовка паяльника к работе и зачистка поверхности: а — нагревание паяльника паяльной лампой, б — способы крепления паяльника на паяльной лампе, в — подставка для паяльника, г — облуживание паяльника на кирпиче.

В современном производстве припои, содержащие серебро, являются важным, неотъемлемым компонентом технологического процесса, так как сварные швы, спаянные серебряным припоем, гарантируют прочность, высокую плотность и устойчивость к коррозии. Антикоррозийность следует признать самым значимым качеством. При повышении требований к прочности и устойчивости к коррозии необходимо использовать припои с повышенным содержанием серебра. В некоторых случаях применяется пайка припоем с 70%-м содержанием серебра.

Припой для серебра приобретается в специализированных магазинах. Предпочтительно пользоваться припоем тугоплавким (температура плавления выше 240ºС), использовать сплав с маркировкой ПСР2 и ПСР-2,5 или применить специализированную пасту для пайки.

Также можно изготовить припой своими руками. Применяются серебряно-медно-цинковые и серебряно-медно-кадмиево-цинковые припои. Наиболее оптимальный состав — 45% серебро, 25% медь, 30% цинк. Компоненты плавятся в муфельной печи под флюсом. Готовая смесь выливается на подложку, после остывания сплав пропускается через вальцовочный станок, до получения листочков толщиной примерно 0,5 мм. При пайке используют полоски шириной 1-3 мм, от которых отрезаются кусочки требуемой длины.

Не рекомендуется использовать дома составы, содержащие кадмий, так как пары кадмия вызовут проблемы со здоровьем. В процессе пайки место соединения подвергается воздействию атмосферного воздуха. Для предотвращения окисления и других негативных реакций применяют флюс (колофоний). Во время расплавления припоя флюс равномерно распределяется по поверхности металла и изолирует область сварки.

Приемы пайки: а — пайка открытого шва молотковым паяльником, б — подогревание спаиваемых поверхностен электрическим утюгом, в — пайка листового металла, г — пайка проводов, д — спаивание труб торцовым паяльником, е — способ запайки отверстий в трубах, ж — облуживание концов провода.

Дома можно использовать простой флюс для пайки серебряных сплавов — смесь равных долей буры (тетрабората натрия) и поташа. Поташ можно заменить пищевой или технической содой. Иногда добавляют 1/10 поваренной соли. Бура представлена водным раствором, и ее требуется просушить. Сушится она на конфорке кухонной плиты в сосуде типа фарфоровой химической емкости или чашки для выпаривания. Сушится на несильном огне.

Горячая бура образует пузыри, которые протыкаются металлическим стержнем для разрушения, масса должна оставаться в таре. После окончания процесса выпаривания буру немедленно снимают с огня, чтобы не допустить плавления. После остывания полученные кристаллы растирают в ступке и смешивают с поташем.

После окончания пайки с поверхности отремонтированного изделия флюс удаляют с помощью нагретого слабого раствора кислоты. Для чернения применяют горячий раствор серной печени. Серная печень — смесь полисульфидов натрия или калия, изготавливается сплавлением поташа или соды (две меры) с серой (одна мера). Готовую серную печень нужно хранить в герметичной сухой таре, непосредственно перед употреблением готовят раствор, так как он сохраняет свои свойства в течение 24 часов. Насыщенность раствора зависит от необходимого результата и подбирается индивидуально.

Для соединения мелких ювелирных деталей используют газовую горелку. Подобная определенность при выборе главного инструмента связана, прежде всего, с удобством: для работы газовой горелкой потребуется лишь обычный газовый баллончик, да и качество выполненной работы порадует.

Пайка паяльником

Для того чтобы начать пайку, необходимо подготовить рабочее место и необходимый инструмент. Независимо от вида предполагаемых работ, к рабочему месту предъявляются следующие требования:

• Наличие хорошего освещения позволит не только с комфортом работать, но и заметить небольшие огрехи в спаянных деталях, что затруднительно при недостатке света;
• Отсутствие легковоспламеняющихся предметов;
• Свободное рабочее пространство, на котором можно легко разместить спаиваемую деталь;
• Наличие вентиляции сделает работу не только комфортнее, но и безопаснее, вдыхание расплавленной канифоли отрицательно сказывается на дыхательной системе;
• Увеличительное стекло дает возможность работать даже с маленькими деталями и тонкими проводами;
• Простая подставка решает проблему с размещением нагретого паяльника.

Выбор паяльника

Основой качественной пайки является прогревание металлических деталей до температуры спаивания, соответственно, для каждого вида работ рекомендуется использовать паяльники разных мощностей:

• Для пайки радиодеталей и микросхем лучше всего использовать паяльник мощностью не более 60 Ватт, в противном случае можно перегреть деталь или просто расплавить ее;
• Детали толщиной до 1 мм будут лучше прогреваться при использовании инструмента мощностью 80−100 Ватт;
• Детали со стенкой до 2 мм требуют больших мощностей и определенного опыта в работе, поэтому в данной статье пайка таких деталей рассматриваться не будет.

После выбора мощности паяльника следует подготовить его к работе, точнее, подготовить наконечник. Есть паяльники со сменными жалами, которые подходит для разных видов работ. Выпускаются также модели с медным жалом, которое можно заточить или с помощью молотка придать любую нужную форму. Серьезным минусом таких наконечников является необходимость постоянно их лудить, чтобы на поверхности не появлялась пленка окиси, мешающая приставать припою. Также производители выпускают более дорогостоящий вариант с никелированным покрытием, но оно боится перегрева и требует бережного обращения.

Что еще нужно для пайки

Помимо самого паяльника для пайки необходимо следующее:

• припой;
• канифоль;
• паяльные кислоты или флюсы.

Припой является связующим материалом между спаиваемыми деталями, и работать без него не получится никак. Сейчас в магазинах продаются специально подготовленные припои в виде скрученных в спираль проволочек различного диаметра, от которых удобно «отщипывать» нагретым жалом необходимый кусочек, но можно и по старинке использовать в качестве припоя кусочек олова, но работать будет не так удобно.

Канифоль используется для подготовки поверхности к нанесению припоя. Припой с канифолью распределяется равномерно, при отсутствии последней скатывается в капли, а к некоторым поверхностям вообще не пристает.

Паяльная кислота, или флюс необходима для подготовки контактов к спаиванию. Новичку следует знать, что флюс для каждого спаиваемого материала отличается, и нельзя применять кислоту для пайки алюминия на медном проводе, иначе припой просто не ляжет.

Классификация припоев

Припои

• по химическому составу сплава, к примеру, фосфорный припой;
• по высоте температуры плавления;

Логично будет рассматривать виды припоев с точки зрения физических свойств получаемого паяного состава. Главный фактор – характеристики металла и сплава – компаньона.

По этому критерию виды различаются следующим образом:

Низкотемпературный или мягкий вид припоя

Всего 450°С – вот предельно допустимый уровень для температуры плавления в данном виде. Эта особенность сказывается на прочности шва соединения, но не самым критическим образом: она немного ниже, чем у твердых припоев.

Внутри этого вида также есть свои подвиды исходя из химического состава:

• свинцовые и без свинца;
• свинцово-оловянные сплавы;
• специального назначения и с легким плавлением.

Припой для пайки меди.

Оловянно-медные припои состоят на 97% из олова и лишь на 3% из меди. Это очень популярная смесь, да и стоит она совсем недорого.

Оловянно-серебряные припои по своим свойствам прочнее предыдущих, это самые популярные смеси при пайке отопительных систем. Их долевой состав почти такой же: 95% – олово и 5% – серебро.

Маркировка составов для пайки простая и понятная. Возьмем, к примеру, марки ПОС-18, ПОС-30 и так далее. Цифры обозначают процентное содержание в смеси олова. Смесь ПОС-61 – самый подходящий вариант для работы с медью и латунью, а ПОС-30 универсальнее: помимо меди и латуни, он годится для пайки стальных сплавов и железа.

Высокотемпературный или твердый вид припоя

Понятно, что здесь уровень температуры плавления много выше, которая достигает иногда 800°С. Это придает больше прочности швам, она выше, чем при использовании «мягких» припоев.

По химическому составу твердые сплавы разделяются:

• медно-цинковые;
• медно-фосфорные припои;
• чисто медные, без примесей.

Это необходимо из-за риска повредить структуру детали из-за основного металла в медных, к примеру, трубках с тонкими стенками.

Твердые марки используются там, где нужны соединения попрочнее. В их составе – сплавы твердой пайки марок BCuP, Bag и пр. Именно от долевого состава разных элементов зависит качество и надежность соединения.

Припои твердого типа делятся на:

• тугоплавкие
• легкоплавкие

Медно-цинковые сплавы относятся к достаточно редким, они прекрасно заменяются другими смесями, содержащими бронзу, латунь или цинк.

Разновидности медных фитингов.

Медно фосфорный припой обладает теми же свойствами и функциями, как и дорогой вариант смеси из чистого серебра для пайки заготовок из бронзы, латуни и пр.

Маркировки здесь немного другие: ПМЦ-36, где буква «П» обозначает «припой», «МЦ» – слова «медно – цинковый», а цифра 36 – процентную доля меди в этом составе.

По критериям универсальности и экономической доступности на первом месте, конечно, медно фосфорные припои. Они применяются в самых разных типах работ, хотя и обладает определенным недостатком. Это недостаточная прочность соединения в условиях низких температур.

Самые крепкие и долговечные соединения получаются при использовании специальных многокомпонентных смесей. Такую же прочность дают и медно-цинковые припои. Самым распространенным составом является такой: 92% – медь, 2% – серебро, 6% – фосфор.

Следует отметить, что даже небольшие отклонения от стандартов технологии могут привести к серьезным ситуациям вплоть до аварий.