Rozmanitosť tavív na spájkovanie: ich klasifikácia a rozsah

Spájkovanie a zváranie sú bežné spôsoby spájania kovových výrobkov. Konečný výsledok tohto procesu je ovplyvnený nástrojom použitým pri práci, predbežnou prípravou povrchov a kvalitou pomocných materiálov. Aby ste pochopili, prečo potrebujete tavivo pri spájkovaní, musíte pochopiť samotný proces takejto práce.

Všeobecné informácie o spájkovaní

Spájkovanie je proces dosiahnutia neoddeliteľného spojenia materiálov tým, že sa medzi ne vloží spájka s nižšou teplotou topenia, ako je teplota tavenia spájaných materiálov.

Na vytvorenie neoddeliteľného spojenia sa časti, ktoré sa majú spájkovať spolu s spájkou, dostanú do kontaktu, po ktorom sa miesto spájkovanie je vystavené zahrievaniu na teplotu schopnú roztaviť spájku, ale nie roztavenie materiálov polotovary. Spájka sa v dôsledku prechodu do tekutého stavu rozprestiera po povrchu dielov a zmáča ich a po zastavení zahrievania stuhne a vytvorí pevný spoj.

V závislosti od materiálov, ktoré sa majú spájkovať, a podmienok ich ďalšieho použitia sa spájkovanie rozlišuje:

1. Nízka teplota (ohrev do 450 ° C). Pre tento typ sa používa predovšetkým ohrev spájkovačkou a ako spájka sa používajú zliatiny cínu a olova, gália a bizmutu.
2. Vysoká teplota (teplota nad 450 ° C), spravidla pomocou horáka a pomocou spájok medi a zinku a medi a striebra.

V procese spájkovania kovov zmáčanie do značnej miery závisí od čistoty povrchu, ktorý sa má spojiť. Z povrchu materiálu musia byť odstránené všetky možné nečistoty ako organické tuky, oleje a oxidy. Na čistenie povrchu a zlepšenie roztierania spájky po materiáli sa používajú rôzne tavivá.

Požiadavky a vlastnosti tavív

Tavivá sú látka alebo zmes látok rôzneho pôvodu, určená na odstraňovanie oxidov kovov a iných nečistôt spájkovací povrch, zlepšenie rozliatia roztavenej spájky po povrchu, ako aj ochrana spájkovaného povrchu pred rôznymi vplyvmi prostredia streda. Bez ohľadu na typ taviva by mal mať bod topenia nižší ako má použitá spájka a mal by mať nižšiu špecifickú hmotnosť, aby spájka vytlačila tavivo počas nanášania.

Je obvyklé rozdeliť tavivá do niekoľkých odrôd v závislosti od účinku na časti pred, počas a po spájkovaní:

• Aktívne (kyslé). Tieto látky sú založené na silných kyselinách, ako je kyselina chlorovodíková. Ako vysoko reaktívne chemické činidlo je kyslé tavidlo veľmi účinné pri rozpúšťaní oxidových filmov povrchu obrobku, ale tiež aktívne interaguje s kovom, ktorý sa má spájkovať a vyžaduje neutralizácia. Rozsah tohto komponentu zahŕňa spájkovanie medi, železných kovov a striebra. Okrem vysokej chemickej aktivity má vysokú elektrickú vodivosť, preto je použitie kyslých tokov v elektronike veľmi nežiaduce.
• Ochranné tavidlá. Kategória ochranných komponentov zahŕňa tavivá, ktoré sú inertné voči kovu. Používajú sa výlučne na ochranu povrchov predtým očistených na spájkovanie pred vplyvmi vonkajšieho prostredia.
• Antikorózne materiály zbavujú kovové povrchy korózie a zabraňujú jej ďalšej tvorbe. Takmer vždy je hlavnou látkou tejto skupiny tavív ortofosforečná a iné typy kyselín, ktoré neničia svojím vplyvom samotný kov a spájkovací šev, ale tvoria na svojom povrchu ochrannú vrstvu, ktorá chráni pred oxidáciou.

Spájkovacie toky podľa GOST sú zvyčajne rozdelené nielen podľa typu účinku na materiál, ale aj podľa iných charakteristík. Tu sú niektoré z nich:

1. Podľa teploty aktivity. Pretože sa tavivá používajú spolu s spájkou, potom sú rozdelené podľa teplotného rozsahu a sú nízkoteplotné a vysokoteplotné.
2. Podľa povahy rozpúšťadla: vodné, nevodné.
3. V závislosti od teploty sa delia podľa aktivátora pôsobenia. Takže medzi nízkoteplotné patria: kolofónia, kyselina, stearová, anilín. Halidové a boridovo-uhličité tavivá sú vysokoteplotné tavivá.
4. Podľa stavu agregácie sú tekuté, pastovité, tuhé.
5. Podľa mechanizmu účinku sa delia na ochranné, reaktívne, chemické a elektrochemické účinky.

Populárne materiály

V súčasnosti je známych veľké množstvo materiálov, z ktorých každý je v inej miere vhodný na konkrétny účel. Takže pri tavidlách na báze najsilnejších kyselín je veľmi dobré povrchy pred spájkovaním vyčistiť, ale kvôli vysoká elektrická vodivosť a deštruktívne vlastnosti, nemožno ich použiť na prácu s rádiotechnikou materiálov. Použitie ochranných tavív nebude až také dôležité na elimináciu oxidov z povrchov spájkovaných materiálov, ale zabráni ich tvorbe z predčistených kovov.

Aby sa zabezpečilo kvalitné spájkovanie, je potrebné pochopiť typy tavív. To zaručuje kvalitu procesu spájkovania a spoľahlivosť výsledného spoja. Niektoré z bežnejších materiálov budú opísané nižšie.

Kolofónia a kys

Jedným z najznámejších a najrozšírenejších tavív je ihličnatá kolofónia.. Je to zmes živicových kyselín, leskne sa a má farbu od tmavočervenej po žltú. Rozdiely vo farbe sú spôsobené percentom kyseliny: čím vyššie percento, tým tmavšia bude kolofónia.

Dobre rozpúšťa oxidy, čiastočne ich redukuje na kov s transformáciou na soli živice s nízkou teplotou topenia. Považuje sa za dielektrikum, ale vzhľadom na zloženie kyseliny a tvorbu hygroskopických zlúčenín sa dôrazne odporúča odstrániť zvyšky kolofónie z miesta spájkovania.

Dodáva sa ako pevná látka, ako pasta alebo kvapalina. Pevná verzia je nepohodlná na spájkovanie, ale je ideálna na pocínovanie hrotu a drôtov spájkovačky.

Na spájanie materiálov sa lepšie hodí kolofónia rozpustená v alkohole. Toto tekuté tavidlo je možné zakúpiť v obchode alebo si ho vyrobiť sami. Na to stačí rozdrobené kryštály kolofónie rozpustiť v alkohole na požadovanú konzistenciu. Niekedy sa do roztoku pridáva glycerín. Zakúpená forma je prezentovaná vo forme LTI 120 (20% kolofónia, etylalkohol a ďalšie zložky, ako je dietylamín kyselina chlorovodíková).

Pri spájkovaní silne znečistených a zoxidovaných povrchov nie je kolofónia účinná, je lepšie použiť aktívnejšie tavidlá.

Hlavnou aplikáciou kyslých tavív je čistenie povrchu spájky od všetkých nepotrebných nečistôt a oxidov. Pôsobenie kyslého taviva je pomerne dlhé, čo zabraňuje tvorbe nových oxidov na čistenom povrchu.

Hlavnou zložkou je spravidla kyselina fosforečná alebo kyselina chlorovodíková. Aplikácia je vhodná na čistenie zvyškov hrdze a mastnoty z povrchu a umožňuje spájkovanie takmer akéhokoľvek kovu. Považuje sa za veľmi lacné a dostupné tavidlo, vďaka čomu je veľmi atraktívne na použitie.

Je to však veľmi nebezpečný materiál pri manipulácii.. Všetky práce s ním sa dôrazne odporúčajú vykonávať s použitím osobných ochranných prostriedkov, je to veľmi žiaduce mimo obytných priestorov. Navyše dobre vedie elektrický prúd a aj malý zvyšok tohto taviva na spájkovacej ploche môže následne korodovať kovy, preto nie je vhodný na spájkovanie drôtov a rádiových súčiastok.

Spájkovací tuk

Rovnako ako kolofónia je to cenovo dostupné a lacné tavidlo a môže byť neutrálne alebo aktívne v závislosti od komponentov. Kompozícia obsahuje parafín, kolofóniu, vazelínu, sú možné prísady zinku a chloridov amónnych. Dobre sa osvedčil pri čistení povrchov. Je to spôsobené tým, že parafíny v kompozícii veľmi dobre vyťahujú všetky nečistoty z miesta spájkovania. Tavivo nie je karbonatačné a pomaly sa vyparuje. Berúc do úvahy možné kyslé zložky v kompozícii, je vhodné ju opatrne odstrániť z povrchov materiálov.

Vysokoteplotný bórax

Materiál patrí medzi vysokoteplotné tavivá, rozsah jeho odparovania je v rozmedzí 700-900 ° C. Je to prášok pozostávajúci zo sodnej soli kyseliny boritej a na získanie tekutej verzie by sa mal zriediť kyselinou boritou a vodou. Prídavok chloridových a fluoridových solí zvyšuje už aktívne vlastnosti bóraxu.

Zvyčajne sa používa na zváranie medených potrubí pomocou plynového horáka alebo teplovzdušnej pištole. Keď sa roztopí, bórax čistí povrchy zlúčeniny a rozpúšťa všetky oxidy. Po spájkovaní sa tvoria usadeniny soli, ktoré je potrebné odstrániť.

Minerálny olej

Tavivá na báze minerálnych olejov sa používajú v situáciách, keď je potrebné zablokovať prístup vzduchu k čisteným povrchom materiálov. Najbežnejším príkladom je hliník, ktorý pri kontakte s kyslíkom okamžite vytvára oxidové filmy. Ako ochranné tavidlo nemajú oleje iné pomocné funkcie, ako je čistenie povrch, preto sa čistenie vykonáva mechanicky pod vrstvou olejov, napríklad čepeľou noža resp škrabka. Po vyčistení sa spájkovanie vykonáva priamo. Minerálne oleje odstráňte mydlovou vodou alebo alkoholom.

Bežné náhrady

Niekedy nastanú situácie, keď je potrebné urýchlene spájkovanie a vhodné tavidlo nie je k dispozícii alebo ho nie je možné zakúpiť. V tomto prípade môžete použiť veľa materiálov, ale výsledok spájkovania nebude vysoko kvalitný a zvyšky niektorých látok sú toxické alebo ťažko odstrániteľné. Z najbežnejších náhrad taviva sú známe tieto:

1. Amoniak, citrónová a octová kyselina môžu nahradiť spájkovaciu kyselinu a niektoré z nich nevyžadujú dodatočné riedenie vodou. Toxický a aktívny.
2. Aspirín a kyselina salicylová. Najznámejšia náhrada taviva, ktorá sa používa už veľmi dlho. Napriek tomu sú výpary, ktoré sa uvoľňujú pri procese spájkovania, veľmi toxické a dlho erodujú, preto sa odporúča pracovať s touto látkou vonku. Je to účinná látka a vyžaduje dôkladné opláchnutie.
3. Glycerín môže pomôcť pri spájkovaní a často sa nachádza v kolofónnych tavidlách. Z mínusov je možné zaznamenať dobré odparovanie, zvyškový odpor a veľmi vysokú hygroskopickosť, čo môže negatívne ovplyvniť spájkovanie rádiových komponentov.
4. Olivové a rastlinné oleje môžu pri spájkovaní hliníka nahradiť tavivá na minerálnej a alkalickej báze. Medzi nevýhody patrí špecifický zápach vznikajúci pri práci.

Čistenie povrchu

Zložky, ktoré tvoria tavivá, majú často množstvo nežiaducich fyzikálnych a chemických vlastností. Patria sem elektrická vodivosť, hygroskopickosť, chemická aktivita. Vzhľadom na to je potrebná neutralizácia a kvalitné odstránenie prípadných zvyškov taviva po ukončení spájkovania. Na tento účel sa v závislosti od materiálu použitého v procese používa alkohol alebo mydlový roztok.

Malo by sa pamätať na to, že správna voľba taviva výrazne ovplyvňuje kvalitu spájkovania. Teplota spájkovania, druh spájkovaných kovov a rozsah ich činnosti sú zodpovedné za výber súčiastky. Kyslé tavivá môžu napríklad zničiť vodivé cesty z dosiek plošných spojov, preto sa ich použitie v rádiových inštaláciách neodporúča. Pre kvalitné spájkovanie hliníka je potrebné chrániť čistený povrch pred vzduchom, na čo sa používajú tavivá na báze minerálnych olejov. Mnohé tavivá vyžadujú po dokončení práce odstránenie ich zvyškov.