Spájkovanie hliníka doma: vlastnosti procesu, typy taviva a spájok, ako spájkovať potrubie

Hliník a jeho zliatiny majú veľmi dobré vlastnosti, ako je vysoká tepelná a elektrická vodivosť, ľahké spracovanie, nízka hmotnosť, environmentálna bezpečnosť. Ale tento krásny kov má jedno veľmi mastné mínus, je mimoriadne ťažké ho spájkovať. Správne zvolené tavidlo na spájkovanie hliníka pomáha vyriešiť tento vážny problém.

Vlastnosti hliníka

Problém spájkovania hliníka je spôsobený jeho chemickou štruktúrou. Tento kov je sám o sebe chemicky veľmi aktívny, reaguje takmer so všetkými chemickými látkami. To vedie k tomu, že čistý hliník okamžite reaguje s kyslíkom vo vzduchu. Výsledkom je, že na povrchu kovu sa vytvorí veľmi tenký a zároveň nezvyčajne pevný oxidový film: Al2O3. Hliník a jeho oxid sú podľa svojich vlastností dva extrémne protiklady spojené do jedného celku. Napríklad:

• Teplota topenia čistého hliníka je 660 stupňov. Oxid hlinitý, alebo ako sa tiež nazýva korund, sa topí pri teplote 2600 stupňov. Žiaruvzdorný korund sa používa v priemysle ako žiaruvzdorný materiál.
  instagram viewer
• Hliník je veľmi mäkký a tvárny kov. Korund má extrémne vysokú mechanickú pevnosť, čo umožňuje vyrábať z neho všetky druhy abrazívnych materiálov.

Oxid hlinitý mení konvenčné spájkovanie na pomerne zložitý proces. Pre jeho úspešnú realizáciu je potrebné použiť špecifické metódy a špeciálne hliníkové spájky a tavivá.

Spájkovanie kovov

Zmyslom spájkovania akéhokoľvek kovu je, že do priestoru medzi spájkovanými časťami sa v roztavenom stave zavádza špeciálna látka nazývaná spájka. Po stuhnutí spájka spoľahlivo spojí dve kovové časti do jedného celku.

V prípade spájkovania hliníka oxidový film na jeho povrchu zabraňuje spájaniu roztavenej spájky s kovom. Inými slovami, adhézia je narušená, a preto sa spájka nemôže šíriť po povrchu kovu a prilepiť sa naň.. Vďaka tomu je spájkovanie hliníka prakticky nemožné bez použitia špeciálnych prostriedkov, ktoré čiastočne odstraňujú oxid z kovového povrchu a podporujú normálnu priľnavosť.

Odstránenie oxidového filmu

Odstránenie oxidu z povrchu hliníka je zložitý proces a nikdy nevedie ku konečnému výsledku. To znamená, že je prakticky nemožné odstrániť oxidový film, pretože namiesto práve odstráneného sa okamžite vytvorí nový. Oslabiť jeho účinok je možné len pomocou špecifických prostriedkov. To možno vykonať pomocou dvoch rôznych metód:

• Chemická metóda. Pomocou špeciálnych hliníkových tavív sa fólia ničí v dôsledku pôsobenia aktívnych kyselín.
• Mechanická metóda. Použitie brúsnych nástrojov ničí celistvosť filmu.

V praxi sa oba tieto spôsoby najčastejšie kombinujú, aby sa dosiahol maximálny možný efekt.

Hliníkové tavivá

Tavidlo sa používa na odstránenie oxidu z kovového povrchu a následné zabránenie vzniku nového filmu. Je potrebné mať na pamäti, že počas procesu spájkovania by tavidlo nemalo interagovať s spájkou a vstúpiť s ňou do chemických reakcií. Toky môžu byť v rôznych stavoch:

• Kvapalina.
• Vložiť.
• Prášok.

Pre hliník sa najčastejšie používajú tekuté tavivá na báze kyseliny ortofosforečnej.. Existujú takzvané no-clean tavidlá, ktorých použitie nevyžaduje následné umývanie spájkovaných plôch pod tečúcou vodou. Zloženie hliníkových tavív však najčastejšie obsahuje vysoko toxické látky, ktoré sú nebezpečné a z hľadiska životného prostredia môžu silne korodovať kov v mieste spájkovania. Preto použitie tavív vyžaduje dôkladné opláchnutie miesta spájkovania pod tečúcou vodou. Priemysel vyrába viac hliníkových tavív, medzi ktorými možno rozlíšiť nasledujúce:

• F-64. Vysoko aktívne tavidlo pre hliník a jeho zliatiny. Považuje sa za najlepší tok pre tento kov. Vysoká aktivita je určená vysokým obsahom aktívneho fluóru v jeho zložení, asi 40%. Pri zahrievaní fluór ničí oxidový film na hliníkovom povrchu. Použitie tohto taviva vyžaduje po ukončení procesu dôkladné opláchnutie spájkovaných plôch.
• F-34A. Špeciálne hliníkové tavidlo pre žiaruvzdorné spájky. Zloženie: chlorid draselný 50%, chlorid lítny 32%, fluorid sodný 10%, chlorid zinočnatý 8%.
• F-61A. Používa sa s konvenčnými oloveno-cínovými spájkami, topiacimi sa pri teplote 150-350 stupňov. Zloženie: fluoroboritan zinočnatý 10%, fluoroboritan amónny 8%, trietanolamín 82%. Používa sa na spájkovanie rôznych kovov, ako je hliník a meď. Preto, keď vyvstane otázka, ako spájkovať hliník na meď, toto tavidlo je odpoveďou.
• NITI-18 (F-380). Vhodné pre žiaruvzdorné spájky s teplotou topenia 390 - 620 stupňov. Zvláštnosťou tohto taviva je to, že dobre rozpúšťa oxidový film a prakticky nemá žiadny vplyv na základný kov. Po ukončení spájkovania je potrebné ihneď odstrániť zostávajúce tavidlo. Za týmto účelom sa miesto spájkovania najskôr umyje horúcou tečúcou vodou a potom studenou vodou. A na záver, inkubácia počas 15 minút vo vodnom roztoku anhydridu kyseliny fosforečnej.
• A-214. Univerzálny tok so strednou aktivitou. Teplota aplikácie 150-400 stupňov. Vo svojom zložení neobsahuje škodlivé anilínové soli, fenol ani karboxylové kyseliny, preto po aplikácii nie je potrebné dôkladné oplachovanie. Zvyšky sa dajú ľahko odstrániť papierovou utierkou namočenou v alkohole.

Mechanické odstraňovanie oxidov

Aby sa uľahčilo rozpustenie filmu pomocou taviva, čiastočne sa odstráni mechanickými metódami. Tieto techniky môžu len mierne oslabiť účinok oxidu, pretože to bolo empiricky zistilo sa, že novovytvorený film je vo svojich pevnostných charakteristikách o niečo horší starý. Na tieto účely použite nasledujúce zariadenia:

• Brúsny papier.
• Pilníky a rašple.
• Tvrdé kovové kefy.

Mechanické odstránenie povrchového oxidu je možné optimalizovať pomocou tehlového prachu. Miesto spájkovania je vopred posypané jemnými tehlovými trieskami. potom:

• Na tehlové štiepky sa naleje veľké množstvo suchej kolofónie.
• Predhriaty hrot spájkovačky roztaví kolofóniu a rozloží ju po kovovom povrchu v rovnomernej vrstve.
• S pocínovaným hrotom spájkovačky začnú intenzívne trieť miesto spájkovania. Tehlové triesky zároveň odlupujú oxidový film a roztavená kolofónia bráni prenikaniu kyslíka namiesto spájkovania, a preto nevzniká nový oxidový film.
• Výsledkom je dobre pocínovaný hliníkový povrch.

Preosiaty riečny piesok alebo kovové piliny možno použiť ako abrazívum s rovnakým účinkom.

Spájkovanie hliníka

Základom každého spájkovania je takzvané cínovanie alebo cínovanie. Pri tomto procese je spájka rovnomerne rozložená po povrchu kovu. Aby cínovanie išlo dobre, sú potrebné dve dôležité komponenty, špeciálne tavidlo a správne zvolená spájka. Už sme preskúmali tavidlá, teraz sú na rade spájky.

Špeciálne spájky

Bežné spájky používané na tvrdé spájkovanie neželezných kovov obsahujú cín a olovo. Otázka, ako spájkovať hliník s cínom, nie je relevantná, pretože takéto spájky sa pre hliník neodporúčajú, pretože sa v týchto kovoch prakticky nerozpúšťa. Používajú sa špeciálne spájky, ktoré obsahujú vo svojom zložení značné množstvo samotného hliníka, ako aj kremíka, medi, striebra a zinku.

• 34-A. Špeciálna žiaruvzdorná spájka na hliník. Teplota topenia 530-550 stupňov. Zloženie: hliník 66%, meď 28%, kremík 6%. odporúča sa použiť v spojení s príslušným tavivom F-34A.
• TsOP-40. Patrí do kategórie cín-zinkových spájok. Zloženie: zinok 63%, cín 36%. Topenie sa vyskytuje v rozmedzí 300-320 stupňov.
• HTS 2000. Špeciálna spájka na hliník vyrobená v USA. Hlavné zložky: zinok 97% a meď 3%. Teplota topenia 300 stupňov. Poskytuje veľmi pevné spojenie, porovnateľné s pevnosťou ako zvar.

Prítomnosť kovu, ako je zinok, v spájke poskytuje vysokú pevnosť a dobrú odolnosť proti korózii. Prítomnosť medi a hliníka zvyšuje teplotu topenia a robí spájku žiaruvzdornou.

Použitie jednej alebo druhej spájky je určené úlohami, ktorým čelia časti, ktoré sa majú spájkovať. Takže na spájkovanie veľkých a masívnych hliníkových dielov, ktoré budú v budúcnosti vystavené veľkým záťaže, je lepšie použiť žiaruvzdorné spájky, ich teplota topenia je porovnateľná s teplotou topenia hliník. Keď vznikne otázka, ako spájkovať hliníkovú rúrku, je potrebné presne pochopiť, na čo sa táto rúrka bude v budúcnosti používať. Žiaruvzdorné spájky sa vyznačujú vysokou pevnosťou a veľká hmotnosť dielu umožňuje poskytnúť proces spájkovania má dobrý odvod tepla, čo zabráni zničeniu hliníkovej konštrukcie v dôsledku jeho topenie.

Vlastnosti procesu

Spájkovanie hliníka sa nelíši od spájkovania akéhokoľvek iného neželezného kovu.

Doma možno spájkovanie hliníka podmienečne rozdeliť na dva typy:

• Vysokoteplotné spájkovanie veľkých dielov. Spravidla ide o hrubostenný hliník s veľkou hmotnosťou. Teplota ohrevu dielov je 550-650 stupňov.
• Nízkoteplotné spájkovanie malých domácich predmetov a vodičov pre elektronickú inštaláciu. Teplota spájkovania 250-300 stupňov.

Vysokoteplotné spájkovanie zahŕňa použitie propánového alebo butánového plynového horáka ako vykurovacieho telesa. Ale keď zrazu vyvstane otázka, ako spájkovať hliník doma, môžete rovnako dobre použiť fúkač.

V prípade vysokoteplotného spájkovania je potrebné neustále sledovať teplotu ohrevu spájkovaných plôch.. Na tento účel sa používa kúsok žiaruvzdornej spájky. Akonáhle sa spájka začne topiť, znamená to, že bola dosiahnutá požadovaná teplota a súčiastka sa zahrieva sa musí zastaviť, inak môže dôjsť k jeho roztaveniu a následnému zničeniu celku stavby.

Na nízkoteplotné spájkovanie sa používa elektrická spájkovačka s výkonom 100 až 200 wattov v závislosti od veľkosti spájkovaných dielov. Čím väčšia je časť, tým výkonnejšia bude musieť byť spájkovačka použitá na jej zahriatie. Zároveň je 50-wattová spájkovačka celkom vhodná na spájkovanie drôtov.

V oboch prípadoch, ako pri vysokoteplotnom spájkovaní, tak aj pri nízkoteplotnom spájkovaní, sú fázy procesu približne rovnaké a pozostávajú z nasledujúcich po sebe nasledujúcich fáz:

• Mechanické spracovanie miesta budúceho spájkovania. Vykonáva sa pomocou všetkých druhov abrazívnych prostriedkov. Účel: oslabiť povrchový oxidový film a urobiť ho náchylnejším na tok.
• Odmasťovanie miesta spájkovania organickými rozpúšťadlami ako alkohol, acetón, benzín.
• Upevnenie dielov v požadovanej polohe.
• Aplikácia taviva na spájkované povrchy. Ak používate tekuté tavidlo, najlepšie je nanášať ho štetcom.
• Nahriatie spájkovacieho bodu elektrickou spájkovačkou alebo plynovým horákom.
• Aplikácia roztavenej spájky na miesto spájkovania a pocínovanie kovových povrchov (rozloženie spájky v rovnomernej vrstve).
• Spojujeme kovové povrchy a fixujeme ich v príslušnej polohe.
• Po. ako sa spájka ochladzuje a súčiastky sú spájkované, miesto spájky opláchneme pod tečúcou vodou, aby sa vymyli zvyšky taviva.