Pájení hliníku doma: vlastnosti procesu, typy tavidel a pájek, jak pájet trubku

Hliník a jeho slitiny mají velmi dobré vlastnosti, jako je vysoká tepelná a elektrická vodivost, snadné zpracování, nízká hmotnost, ekologická nezávadnost. Ale tento krásný kov má jedno velmi tlusté mínus, je extrémně obtížné ho pájet. Správně zvolené tavidlo pro pájení hliníku pomáhá tento závažný problém vyřešit.

Vlastnosti hliníku

Problém pájení hliníku je způsoben jeho chemickou strukturou. Tento kov je sám o sobě chemicky velmi aktivní, reaguje téměř se všemi chemickými látkami. To vede k tomu, že čistý hliník okamžitě reaguje s kyslíkem ve vzduchu. V důsledku toho se na povrchu kovu vytvoří velmi tenký a zároveň neobvykle pevný oxidový film: Al2O3. Hliník a jeho oxid jsou podle svých vlastností dva extrémní protiklady spojené do jediného celku. Například:

• Teplota tání čistého hliníku je 660 stupňů. Oxid hlinitý, nebo jak se také nazývá korund, taje při teplotě 2600 stupňů. Žáruvzdorný korund se používá v průmyslu jako žáruvzdorný materiál.
  instagram viewer
• Hliník je velmi měkký a tažný kov. Korund má extrémně vysokou mechanickou pevnost, která z něj umožňuje vyrábět všechny druhy abrazivních materiálů.

Oxid hlinitý mění konvenční pájení na poměrně složitý proces. Pro jeho úspěšnou realizaci je nutné použít specifické metody a speciální hliníkové pájky a tavidla.

Pájení kovů

Smyslem pájení jakéhokoli kovu je, že se do prostoru mezi díly, které se mají pájet, v roztaveném stavu zavede speciální látka zvaná pájka. Po ztuhnutí pájka spolehlivě spojí dvě kovové části do jediného celku.

V případě hliníkového pájení zabraňuje oxidový film na jeho povrchu roztavené pájce ve spojení s kovem. Jinými slovy, adheze je narušena, a proto se pájka nemůže šířit po povrchu kovu a ulpívat na něm.. Díky tomu je pájení hliníku prakticky nemožné bez použití speciálních prostředků, které částečně odstraňují oxid z kovového povrchu a podporují normální přilnavost.

Odstranění oxidového filmu

Odstranění oxidu z povrchu hliníku je složitý proces a nikdy nevede ke konečnému výsledku. To znamená, že je prakticky nemožné odstranit oxidový film, protože místo právě odstraněného se okamžitě vytvoří nový. Zeslabit jeho účinek je možné pouze pomocí specifických prostředků. To lze provést dvěma různými metodami:

• Chemická metoda. Pomocí speciálních hliníkových tavidel dochází k destrukci filmu v důsledku působení aktivních kyselin.
• Mechanická metoda. Použití abrazivních nástrojů ničí celistvost filmu.

V praxi se oba tyto způsoby nejčastěji kombinují, aby bylo dosaženo maximálního možného efektu.

Hliníková tavidla

Tavidlo se používá k odstranění oxidu z kovového povrchu a následně k zamezení tvorby nového filmu. Je třeba si uvědomit, že během procesu pájení by tavidlo nemělo interagovat s pájkou a vstupovat s ní do chemických reakcí. Tavidla mohou být v různých stavech:

• Kapalina.
• Vložit.
• Prášek.

Pro hliník se nejčastěji používají tekutá tavidla na bázi kyseliny ortofosforečné.. Existují tzv. no-clean tavidla, jejichž použití nevyžaduje následné mytí pájených ploch pod tekoucí vodou. Nejčastěji však složení hliníkových tavidel obsahuje vysoce toxické látky, které nejsou bezpečné a z hlediska životního prostředí mohou silně korodovat kov v místě pájení. Proto použití tavidel vyžaduje důkladné opláchnutí pájecího bodu pod tekoucí vodou. Průmysl vyrábí více hliníkových tavidel, mezi kterými lze rozlišit následující:

• F-64. Vysoce aktivní tavidlo pro hliník a jeho slitiny. Je považován za nejlepší tavidlo pro tento kov. Vysoká aktivita je dána vysokým obsahem aktivního fluoru v jeho složení, asi 40%. Při zahřátí fluor ničí oxidový film na hliníkovém povrchu. Použití tohoto tavidla vyžaduje po ukončení procesu důkladné opláchnutí pájených ploch.
• F-34A. Speciální hliníkové tavidlo pro žáruvzdorné pájky. Složení: chlorid draselný 50 %, chlorid lithný 32 %, fluorid sodný 10 %, chlorid zinečnatý 8 %.
• F-61A. Používá se s konvenčními pájkami olova a cínu, tající při teplotě 150-350 stupňů. Složení: fluoroboritan zinečnatý 10%, fluoroboritan amonný 8%, triethanolamin 82%. Používá se pro pájení různých kovů, jako je hliník a měď. Proto, když vyvstane otázka, jak pájet hliník na měď, toto tavidlo je odpovědí.
• NITI-18 (F-380). Vhodné pro žáruvzdorné pájky s bodem tání 390 - 620 stupňů. Charakteristickým rysem tohoto tavidla je, že dobře rozpouští oxidový film a prakticky nemá žádný vliv na základní kov. Po ukončení pájení je nutné zbylé tavidlo ihned odstranit. K tomu se místo pájení nejprve umyje horkou tekoucí vodou, poté studenou vodou. A na závěr inkubováno 15 minut ve vodném roztoku anhydridu kyseliny fosforečné.
• A-214. Univerzální středně aktivní nečisté tavidlo. Teplota aplikace 150-400 stupňů. Neobsahuje ve svém složení škodlivé anilinové soli, fenol ani karboxylové kyseliny, proto po aplikaci není nutné důkladné oplachování. Zbytky lze snadno odstranit papírovou utěrkou namočenou v alkoholu.

Mechanické odstraňování oxidů

Aby se usnadnilo rozpouštění filmu pomocí tavidla, je předem částečně odstraněn pomocí mechanických metod. Tyto techniky mohou jen mírně oslabit účinek oxidu, protože to bylo empiricky bylo zjištěno, že nově vytvořený film má poněkud horší pevnostní charakteristiky starý. Pro tyto účely použijte následující zařízení:

• Smirkový papír.
• Pilníky a rašple.
• Tvrdé kovové kartáče.

Mechanické odstranění povrchového oxidu lze optimalizovat pomocí cihlového prachu. Místo pájení je předem posypáno jemnými cihlovými třískami. Pak:

• Na cihlové třísky se nalije velké množství suché kalafuny.
• Předehřátý hrot páječky roztaví kalafunu a rozprostře ji po kovovém povrchu v rovnoměrné vrstvě.
• S pocínovaným hrotem páječky začnou intenzivně třít místo pájení. Cihlové třísky se přitom odlupují z oxidového filmu a roztavená kalafuna brání pronikání kyslíku místo pájení, a proto se netvoří nový oxidový film.
• Výsledkem je dobře pocínovaný hliníkový povrch.

Jako brusivo lze se stejným účinkem použít prosátý říční písek nebo kovové piliny.

Pájení hliníku

Základem každého pájení je tzv. cínování nebo cínování. Při tomto procesu je pájka rovnoměrně rozložena po kovovém povrchu. Aby cínování šlo dobře, jsou potřeba dvě důležité komponenty, speciální tavidlo a správně zvolená pájka. Tavidla jsme již prozkoumali, nyní jsou na řadě pájky.

Speciální pájky

Běžné pájky používané pro tvrdé pájení neželezných kovů obsahují cín a olovo. Otázka, jak pájet hliník s cínem, není relevantní, protože takové pájky se pro hliník nedoporučují, protože se v těchto kovech prakticky nerozpouští. Používají se speciální pájky, které obsahují ve svém složení značné množství samotného hliníku, dále křemík, měď, stříbro a zinek.

• 34-A. Speciální vysokotavná pájka pro hliník. Teplota tání 530-550 stupňů. Složení: hliník 66%, měď 28%, křemík 6%. doporučuje se používat ve spojení s odpovídajícím tavidlem F-34A.
• TsOP-40. Patří do kategorie cín-zinkové pájky. Složení: zinek 63%, cín 36%. K tání dochází v rozmezí 300-320 stupňů.
• HTS 2000. Speciální pájka na hliník vyrobená v USA. Hlavní složky: zinek 97% a měď 3%. Bod tání 300 stupňů. Poskytuje velmi pevné spojení, pevností srovnatelné se svarem.

Přítomnost kovu, jako je zinek, v pájce zajišťuje vysokou pevnost a dobrou odolnost proti korozi. Přítomnost mědi a hliníku zvyšuje bod tání a činí pájku žáruvzdornou.

Použití jedné nebo druhé pájky je určeno úkoly, kterým čelí díly, které mají být pájeny. Tedy pro pájení velkých a masivních hliníkových dílů, které budou v budoucnu vystaveny velkým zatížení, je lepší použít žáruvzdorné pájky, jejich teplota tání je srovnatelná s teplotou tání hliník. Když vyvstane otázka, jak pájet hliníkovou trubku, je nutné přesně pochopit, k čemu bude tato trubka v budoucnu sloužit. Žáruvzdorné pájky se vyznačují vysokou pevností a velká hmotnost součásti umožňuje poskytnout proces pájení má dobrý odvod tepla, což zabrání zničení hliníkové konstrukce v důsledku jeho tání.

Vlastnosti procesu

Pájení hliníku se neliší od pájení jakéhokoli jiného neželezného kovu.

Doma lze pájení hliníku podmíněně rozdělit na dva typy:

• Vysokoteplotní pájení velkých dílů. Zpravidla se jedná o silnostěnný hliník s velkou hmotností. Teplota ohřevu dílů je 550-650 stupňů.
• Nízkoteplotní pájení drobných předmětů pro domácnost a vodičů pro elektronickou instalaci. Teplota pájení 250-300 stupňů.

Vysokoteplotní pájení zahrnuje použití propanového nebo butanového plynového hořáku jako topného prvku. Ale když najednou vyvstane otázka, jak doma pájet hliník, můžete stejně dobře použít foukačku.

V případě vysokoteplotního pájení je nutné neustále sledovat teplotu ohřevu pájených ploch.. K tomuto účelu se používá kousek žáruvzdorné pájky. Jakmile se pájka začne tavit, znamená to, že bylo dosaženo požadované teploty a díl se zahřívá musí být zastaven, jinak může dojít k jeho roztavení a následné destrukci celku stavby.

Pro nízkoteplotní pájení se používá elektrická páječka o výkonu 100 až 200 wattů v závislosti na velikosti pájených dílů. Čím větší součást, tím výkonnější páječku bude nutné použít k jejímu zahřátí. Současně je 50wattová páječka docela vhodná pro pájení drátů.

V obou případech, jak pro vysokoteplotní pájení, tak pro nízkoteplotní pájení, jsou fáze procesu přibližně stejné a sestávají z následujících po sobě jdoucích fází:

• Mechanické opracování místa budoucího pájení. Provádí se pomocí všech druhů abrazivních prostředků. Účel: oslabit povrchový oxidový film a učinit jej citlivějším na tavidlo.
• Odmaštění místa pájení organickými rozpouštědly jako je alkohol, aceton, benzín.
• Upevněte díly v požadované poloze.
• Aplikace tavidla na pájené povrchy. Pokud používáte tekuté tavidlo, nanášejte jej nejlépe štětcem.
• Nahřátí pájecího bodu elektrickou páječkou nebo plynovým hořákem.
• Aplikace roztavené pájky na místo pájení a pocínování kovových povrchů (rozložení pájky v rovnoměrné vrstvě).
• Kovové plochy spojíme a zafixujeme v příslušné poloze.
• Po. jak pájka chladne a díly jsou pájené, opláchneme místo pájky pod tekoucí vodou, aby se vymyly zbytky tavidla.