Rozmanitost tavidel pro pájení: jejich klasifikace a rozsah

Pájení a svařování jsou běžné způsoby spojování kovových výrobků dohromady. Konečný výsledek tohoto procesu je ovlivněn nástrojem použitým při práci, předběžnou přípravou povrchů a kvalitou pomocných materiálů. Abyste pochopili, proč při pájení potřebujete tavidlo, musíte pochopit samotný proces takové práce.

Obecné informace o pájení

Pájení je proces získání neoddělitelného spojení materiálů tím, že se mezi ně vloží pájka, která má nižší bod tání než mají spojované materiály.

Aby se vytvořilo nerozebíratelné spojení, dostanou se pájené díly spolu s pájkou do kontaktu, načež se místo pájení se zahřeje na teplotu, která je schopna roztavit pájku, ale netavit materiály polotovary. Pájka se vlivem přechodu do kapalného skupenství rozteče po povrchu dílů a smáčí je a po zastavení ohřevu ztuhne a vytvoří pevný spoj.

V závislosti na pájených materiálech a podmínkách jejich dalšího použití se pájení rozlišuje:

1. Nízká teplota (ohřev až na 450 °C). U tohoto typu se používá především ohřev páječkou a jako pájka se používají slitiny cínu a olova, galia a bismutu.
2. Vysoká teplota (teplota nad 450 ° C), zpravidla pomocí hořáku a pomocí pájky měď-zinek a měď-stříbro.

Při procesu pájení kovů závisí smáčení do značné míry na čistotě spojovaného povrchu. Z povrchu materiálu musí být odstraněny všechny možné nečistoty, jako jsou organické tuky, oleje a oxidy. K čištění povrchu a zlepšení roztírání pájky po materiálu se používají různá tavidla.

Požadavky a vlastnosti tavidel

Tavidla jsou látka nebo směs látek různého původu, určená k odstranění oxidů kovů a jiných nečistot pájecí povrch, zlepšení rozlití roztavené pájky po povrchu a také ochrana pájeného povrchu před různými vlivy prostředí Středa. Bez ohledu na typ tavidla by mělo mít nižší bod tání než použitá pájka a mít nižší měrnou hmotnost, aby pájka vytlačila tavidlo během nanášení.

Je obvyklé rozdělit tavidla do několika odrůd v závislosti na účinku na části před, během a po pájení:

• Aktivní (kyselé). Tyto látky jsou založeny na silných kyselinách, jako je kyselina chlorovodíková. Jako vysoce reaktivní chemické činidlo je kyselé tavidlo velmi účinné při rozpouštění oxidových filmů na povrchu obrobku, ale také aktivně interaguje s kovem, který má být pájen a vyžaduje neutralizace. Rozsah této součásti zahrnuje pájení mědi, železných kovů a stříbra. Kromě vysoké chemické aktivity má vysokou elektrickou vodivost, proto je použití kyselinových tavidel v elektronice velmi nežádoucí.
• Ochranná tavidla. Kategorie ochranných součástí zahrnuje tavidla, která jsou inertní vůči kovu. Používají se výhradně k ochraně povrchů dříve vyčištěných pro pájení před vlivy vnějšího prostředí.
• Antikorozní materiály zbavují kovové povrchy koroze a zabraňují její další tvorbě. Téměř vždy je hlavní látkou této skupiny tavidel ortofosforečná a další typy kyselin, které neničí svým vlivem samotný kov a pájený šev, ale tvoří na svém povrchu ochrannou vrstvu, která chrání před oxidací.

Tavidla pro pájení podle GOST se obvykle dělí nejen podle typu účinku na materiál, ale také podle dalších charakteristik. Zde jsou některé z nich:

1. Podle teploty aktivity. Protože se tavidla používají společně s pájkou, pak se dělí podle teplotního rozsahu a jsou nízkoteplotní a vysokoteplotní.
2. Podle povahy rozpouštědla: vodné, nevodné.
3. V závislosti na teplotě se dělí podle aktivátoru působení. Takže mezi nízkoteplotní patří: kalafuna, kyselina, stearová, anilin. Halidová a borid-uhličitá tavidla jsou vysokoteplotní tavidla.
4. Podle stavu agregace jsou tekuté, pastovité, pevné.
5. Podle mechanismu účinku se dělí na ochranné, reaktivní, chemické a elektrochemické působení.

Populární materiály

Nyní je známo velké množství materiálů, z nichž každý je v jiné míře vhodný pro určitý účel. Takže u tavidel na bázi nejsilnějších kyselin je velmi dobré povrchy před pájením vyčistit, ale kvůli vysoká elektrická vodivost a destruktivní vlastnosti, nelze je použít pro práci s radiotechnikou materiálů. Použití ochranných tavidel nebude tak důležité pro eliminaci oxidů z povrchů pájených materiálů, ale zabrání jejich tvorbě z předem vyčištěných kovů.

Aby bylo zajištěno kvalitní pájení, je nutné porozumět typům tavidel. To zaručuje kvalitu pájecího procesu a spolehlivost výsledného spoje. Některé z běžnějších materiálů budou popsány níže.

Kalafuna a kyselina

Jedním z nejznámějších a nejrozšířenějších tavidel je jehličnatá kalafuna.. Je to směs pryskyřičných kyselin, leskne se a má barvu od tmavě červené po žlutou. Rozdíly v barvě jsou způsobeny procentem kyseliny: čím vyšší procento, tím tmavší bude kalafuna.

Dobře rozpouští oxidy, částečně je redukuje na kov s přeměnou na soli pryskyřice s nízkou teplotou tání. Je považován za dielektrikum, ale s ohledem na složení kyseliny a tvorbu hygroskopických sloučenin se důrazně doporučuje odstranit zbytky kalafuny z místa pájení.

Dodává se jako pevná látka, jako pasta nebo kapalina. Pevná verze je nepohodlná pro pájení, ale je ideální pro pocínování hrotu páječky a drátů.

Pro spojování materiálů se lépe hodí kalafuna rozpuštěná v lihu. Toto tekuté tavidlo lze zakoupit v obchodě nebo si jej vyrobit sami. K tomu stačí rozdrobené krystaly kalafuny rozpustit v alkoholu na požadovanou konzistenci. Někdy se do roztoku přidává glycerin. Zakoupená forma je prezentována ve formě LTI 120 (20% kalafuna, ethylalkohol a další složky, jako je kyselina diethylamin chlorovodíková).

Při pájení silně znečištěných a zoxidovaných povrchů není kalafuna účinná, je lepší použít aktivnější tavidla.

Hlavní aplikací kyselých tavidel je čištění povrchu pájky od všech zbytečných nečistot a oxidů. Působení kyselého tavidla je poměrně dlouhé, což zabraňuje vzniku nových oxidů na čištěném povrchu.

Hlavní složkou je zpravidla kyselina fosforečná nebo kyselina chlorovodíková. Aplikace je vhodná pro čištění zbytků rzi a mastnoty z povrchu a umožňuje pájet téměř jakýkoli kov. Je považováno za velmi levné a dostupné tavidlo, díky čemuž je velmi atraktivní pro použití.

Je to však velmi nebezpečný materiál pro manipulaci.. Veškerá práce s ním se důrazně doporučuje provádět s použitím osobních ochranných prostředků, je velmi žádoucí mimo obytné prostory. Navíc dobře vede elektrický proud a i malý zbytek tohoto tavidla na pájecí ploše může následně korodovat kovy, proto není vhodný pro pájení vodičů a rádiových součástek.

Pájecí tuk

Stejně jako kalafuna je to dostupné a levné tavidlo a může být buď neutrální, nebo aktivní, v závislosti na komponentech. Kompozice obsahuje parafín, kalafunu, vazelínu, jsou možné přísady zinku a chloridů amonných. Dobře se osvědčil při čištění povrchů. To je způsobeno tím, že parafíny ve složení velmi dobře vytahují všechny nečistoty z pájecího bodu. Tavidlo je nekarbonové a pomalu se odpařuje. S přihlédnutím k možným kyselým složkám ve složení je vhodné jej opatrně odstranit z povrchů materiálů.

Vysokoteplotní borax

Materiál patří mezi vysokoteplotní tavidla, rozsah jeho odpařování je v rozmezí 700-900 °C. Je to prášek sestávající ze sodné soli kyseliny borité a pro získání tekuté verze by měl být zředěn kyselinou boritou a vodou. Přídavek chloridových a fluoridových solí zvyšuje již aktivní vlastnosti boraxu.

Obvykle se používá pro svařování měděných potrubí pomocí plynového hořáku nebo horkovzdušné pistole. Po roztavení borax čistí povrchy směsi a rozpouští všechny oxidy. Po pájení se tvoří usazeniny soli, které je nutné odstranit.

Minerální olej

Tavidla na bázi minerálních olejů se používají v situacích, kdy je potřeba zablokovat přístup vzduchu k čištěným povrchům materiálů. Nejběžnějším příkladem je hliník, který při kontaktu s kyslíkem okamžitě vytváří oxidové filmy. Jako ochranné tavidlo nemají oleje další pomocné funkce, jako je čištění povrch, proto se čištění provádí mechanicky pod vrstvou olejů např. čepelí nože popř škrabka. Po vyčištění se provádí přímo pájení. Minerální oleje odstraňte mýdlovou vodou nebo alkoholem.

Běžné náhražky

Někdy nastanou situace, kdy je pájení naléhavě nutné a vhodné tavidlo není k dispozici nebo není možné jej zakoupit. V tomto případě můžete použít mnoho materiálů po ruce, ale výsledek pájení nebude vysoce kvalitní a zbytky některých látek jsou toxické nebo obtížně odstranitelné. Z nejběžnějších náhrad tavidla jsou známy následující:

1. Amoniak, citrónová a octová kyselina mohou nahradit pájecí kyselinu a některé z nich nevyžadují dodatečné ředění vodou. Toxický a aktivní.
2. Aspirin a kyselina salicylová. Nejznámější náhražka tavidla, která se používá již velmi dlouho. Přesto jsou páry uvolňované při procesu pájení velmi toxické a dlouho erodují, proto se doporučuje pracovat s touto látkou venku. Je to účinná látka a vyžaduje důkladné opláchnutí.
3. Glycerin může pomoci při pájení a často se nachází v kalafunovém tavidlu. Z mínusů lze zaznamenat dobré odpařování, zbytkový odpor a velmi vysokou hygroskopičnost, což může negativně ovlivnit pájení rádiových součástek.
4. Olivové a rostlinné oleje mohou při pájení hliníku nahradit tavidla na minerální a alkalické bázi. Mezi nevýhody patří specifický zápach vznikající při práci.

Čištění povrchů

Složky, které tvoří tavidla, mají často řadu nežádoucích fyzikálních a chemických vlastností. Patří mezi ně elektrická vodivost, hygroskopicita, chemická aktivita. Vzhledem k tomu je nutná neutralizace a kvalitní odstranění případných zbytků tavidla po ukončení pájení. K tomu se v závislosti na materiálu použitém v procesu používá alkohol nebo mýdlový roztok.

Je třeba si uvědomit, že správný výběr tavidla značně ovlivňuje kvalitu pájení. Za volbu součástky je zodpovědná teplota pájení, druh pájených kovů a rozsah jejich činnosti. Kyselá tavidla mohou například zničit vodivé cesty z desek plošných spojů, proto se jejich použití v rádiových instalacích nedoporučuje. Pro kvalitní pájení hliníku je nutné chránit čištěný povrch před vzduchem, k čemuž se používají tavidla na bázi minerálních olejů. Mnoho tavidel vyžaduje odstranění jejich zbytků po dokončení práce.