Для чего нужен припой

Для чего нужен припой и как его выбрать

Как надежно соединить две детали или две поверхности? Можно попробовать скрутку, но это долго и не эффективно. Можно применить сварку, но не будет возможности отсоединить детали друг от друга. А можно использовать пайку, после которой будет возможность снова расплавить припой, и отсоединить детали друг от друга. От качества припоя зависит надежность и долговечность контакта.

Что такое припой

Припой – это смесь сплавов с помощью которых соединяются детали. Процесс соединения деталей припоем называется пайкой.

Хороший результат пайки – это чистый и блестящий контакт. Если у контакта есть трещины, то это результат холодной пайки. Холодная пайка может быть не только от несоблюдения температуры, но и от состава припоя. Если в припое много шлаков, они негативно повлияют на надежность соединения.

Для разных задач используются разные припои.

Общее разделение

Припои разделяются на две группы. Это мягкие и твердые.

Мягкие имеют температуру плавления до 300 °C. Такими припоями паяют радиодетали, и к ним можно отнести оловянно свинцовые и бессвинцовые материалы. Основной рабочий инструмент с такими материалами это паяльники до 50 Вт и паяльные фены.

К ним относятся медно-цинковые и серебряные. С такими припоями можно работать только с мощными паяльниками, паяльными лампами или горелками.

В данной статье будут подробно описаны мягкие припои, которые используются для радиодеталей и ремонта техники.

Второй важный компонент пайки

Как и при выборе паяльного флюса, припой также виляет на результат, долговечность и надежность контакта.

От чего зависит качество и почему это важно

Качество припоя зависит от количества примесей и шлаков. Если производитель нарушает технологию изготовления, то припой получается неудовлетворительного качества. Например, при производстве дешевого припоя, производитель может добавлять примеси для увеличения массы продукта. После пайки таким припоем на контакте остаются микротрещины, которые не смогли расплавиться с оловом. Такой контакт ненадежен априори, и не соответствует стандартам пайки. С течением времени контакт полностью разрушится. Поэтому, так важно читать отзывы о производителе и его продукции, особенно новичкам. Начинающие не могут сразу отличить хороший припой от плохого по причине недостаточного опыта работы. Даже если делать пайку по правилам, с плохим припоем не получится ничего хорошего.

Процесс деградации контакта

Рассмотрим схематично несколько примеров.
Хороший контакт блестит и не имеет никаких трещин и разводов.

А если контакт плохо спаян или припой некачественный, на нем сразу же после пайки появляется небольшие разводы. На фото ниже показан припой с большим содержанием примесей.

Это микротрещины, которые со временем начинают окисляться, повышать сопротивление контакта.

Не всегда контакт с разводами означает признак плохой пайки или припоя. Если на контакте есть небольшие разводы, то это в пределах нормы. Другое дело, когда на всей поверхности контакта такие разводы.

Какие припои используют для пайки радиодеталей

В основном используются припои типа ПОС (припой оловянно-свинцовый) и бессвинцовые припои. ПОС имеет температуру плавления примерно с 180 до 230 °C. Этот сплав хорошо подходит для пайки деталей, но в промышленных масштабах используются бессинцовые припои, у которых температура плавления чуть выше от 180 до 250 °C. Бессвинцовые припои не имеют в своем составе свинца, они выделяют меньше выбросов и самое главное в их составе нет свинца. Пары свинца сильно загрязняют окружающую среду, поэтому на этапе производства печатных плат используются припои без свинца. Однако, бессвинцовые припои не только плавятся при более высоких температурах (из-за отсутствия свинца), но еще и оставляют «оловянные усы». Эти усы могут послужить причиной короткого замыкания после пайки SMD контактов. Они мало различимы без микроскопа, и их толщина бывает менее 1 мкм.

Бессвинцовые припои также используются в BGA пайке в качестве шариков.

Для радиолюбителей подойдут ПОС припои. Такими легче паять, да и вреда они много не нанесут, если вы не паяете в промышленных масштабах. Тем более, бессвинцовые припои по смачиваемости и качеству контакта после пайки не доходят до уровня припоев ПОС.

Классификация по типу

• С флюсом;
• Без флюса.

Припои с флюсом удобно брать на паяльник, поскольку флюс помогает распределиться по жалу паяльника. Еще припои с флюсом очень мягкие, и их можно сворачивать в несколько прутков.

По состоянию

Припои выпускают в основном в виде прутков с сечением от 0,1 до 2 мм. Это твердый тип. А еще есть паяльные пасты. Это смесь микроскопических шариков в флюсе. Применяется для BGA пайки.

Паяльную пасту в основном используют для пайки микросхем и контактных площадок разъемов. Нерационально использовать пасту для пайки проводов, так как цена пасты намного выше, чем обычного припоя.

Низкотемпературные сплавы

Помимо мягких припоев, еще есть их подвид. Это низкотемпературные сплавы Розе и Вуда.

Такие сплавы обычно используются для безопасного выпаивания деталей. Этими сплавами не рекомендуется запаивать детали на плату из-за их низкой механической прочности и температуры плавления (от 60 до 100 °C)

Плавление припоя

Важно понимать, что во время пайки нужно соблюдать температурный режим. Если вы ставите температуры на паяльном оборудовании свыше плавления припоя, то он начнет частично испаряться и быстрее окисляться. Это ухудшит контакт и сам процесс пайки, поэтому соблюдайте температурный режим.

Какой припой выбрать

Для радиолюбителей подойдет ПОС с флюсом (канифолью) в виде прутка от 0,2 мм до 1 мм. Такой припой легче всего брать на паяльник благодаря наличию канифоли. А небольшое сечение прутка позволяет точно дозировать нужное количество припоя. Если требуется на паяльник больше брать припоя, то достаточно скрутить несколько прутков вместе, и с 1 мм прутка получим 2 мм.

Также обращайте внимание на массу припоя. Она не должна отличаться от указанной на упаковке. Если масса отличается, то скорее всего катушку с припоем перематывали, и вам достался некачественный товар.

Если вы заказываете из интернет-магазинов, например Aliexpress, игнорируйте такие отзывы, как «получил, 5 баллов» и им подобные.

Читайте отзывы с обзорами и проверяете полученный товар.

Как удобно паять с прутками припоя

Еще один плюс в копилку припоев в виде прутков — это улучшение скорости пайки DIP контактов.

Достаточно установить деталь, закрепить плату, и приложить пруток припоя с небольшим запасом.

Нагреваем контакт, и припой расплавляется равномерно по контакту. Это можно сделать только с припоем, в составе которого есть флюс (канифоль).

Припой для пайки

Припой – это вещество, без которого процесс пайки невозможен. Точнее это сплав или металл, который имеет температуру плавления ниже, чем заготовки, которые нужно соединить в единое целое. Чаще всего используются сплавы на основе следующих металлов: свинец , олово, медь, кадмий, никель.

Припой для пайки может служить очень длительное время, если соблюдать все рекомендации и технологию использования. Многое зависит и от окружающей среды, что также необходимо учитывать. Припои для пайки могут иметь различный вид: гранулы, пруты, порошки, фольга.

Состав припоя

Выбор припоя зависит от вида работ, которые планируются. В основном, целью процесса спайки является создание прочного шва, который бы мог прослужить десятилетиями, а в некоторых случаях требуется даже создание герметического шва; или для создания электропроводного контакта, отличающегося малым переходным сопротивлением.

Процесс спаивания заключается в нагреве места, где соединяются элементы и самого припоя. Как известно, температура плавления самого припоя должна быть ниже, поэтому он переходит в жидкое состояние и растекается, а в это время основной материал изделия остаётся в первоначальном состоянии, он не изменяет своей структуры и остаётся твёрдым.

В месте, где припой в жидком состоянии соприкасается с твёрдым металлом, происходит целый ряд физико-химических реакций и процессов. Основным является диффузия, при котором элементы припоя проникают в состав металла и твёрдый металл как бы растворяется в припои . В результате получается промежуточный слой, который после охлаждения и затвердевания станет связующим звеном и соединит компоненты в одно целое.

Правильный выбор припоя учитывает целый ряд факторов и особенностей. Здесь важно обратить внимание на физико-химические свойства металла, который используется для спаивания, ожидаемую прочность в результате спаивания, подверженность коррозионным изменениям, и конечно стоимость припоя.

Нередко стоит обращать своё внимание и на удельную проводимость, которой обладает припой, так как это может оказаться ключевым фактором и залогом хорошего результата кропотливой работы.

Классифицируют припои по различным признакам, наиболее известная это классификация по температуре плавления. В этом случае припои делят на два класса: мягкие припои и твёрдые припои.

Для осуществления пайки мягкими припоями достаточно температуры до 300° С, в то время как пайка твердыми припоями происходит при температуре свыше 300° С. Следует также заметить,что для пайки мягкими припоями характерен предел прочности при растяжении 17-100 МПа, а для пайки припоями второго класса этот показатель составляет 100-500 МПа.

Для пайки используют также флюсы . Флюс – это смесь веществ. Флюс может быть по происхождению органическим, либо же иметь неорганическую природу. Служит такое вещество для избавления, очищения от оксидов на поверхности. Пайка припои флюсы — это три взаимосвязанных понятия. Флюсы улучшают растекание и смачивание поверхностей спаиваемых элементов, а также выполняют защитную функцию от воздействия окружающей среды.

Как и из чего сделать припой для пайки золота

Конечно, самый простой способ – это купить припой для пайки в специализированном магазине. Цена припоя для пайки конечно разная и зависит от вида припоя, но в принципе, она доступна для большинства. Однако, это вовсе не значит, что припой для пайки нельзя изготовить самостоятельно.

Работа с золотом – это кропотливый, трудоёмкий процесс, поэтому к выбору припоя стоит относиться крайне внимательно. Чтобы приготовить припой самостоятельно потребуется: Золото 75,0% , Медь 9% ,Серебро 9% , Кадмий 4% , Цинк 3%. Все металлы раскатываются до тонких пластин, практически до фольги. Теперь необходимо сделать рулон.

Сначала кладётся полоса меди , затем золото, серебро, кадмий и цинк. Затем все пластины скручиваются вместе в сторону цинка, таким образом, чтобы медь оказалась наружи, а цинк с внутренней стороны.

После чего разогревается тигель до красна и параллельно флюсуется этот пакет-рулон, кладётся в разогретый тигель и плавится. Процесс должен протекать быстро. Когда металл расплавится и побежит по кругу, это будет означать, что припой перешел в стадию готовности и его можно использовать для пайки изделий из драгоценного металла.

Как и из чего сделать припой для пайки серебра

Процесс приготовления можно условно разделить на три этапа – приготовление плавильной ложки к использованию, введение добавки флюса, погружение шихты в ложку, плавление вещества и заполнение ингуса. Потребуется: серебряный лом с высокой пробой; а также лом более низкой пробы; медь; чистое серебро .

Шихту разделяют приблизительно по 15-18 грамм на отдельные части. Далее соединяют лом и серебро. Шихту нужно предварительно очистить магнитом от всякого рода примесей. Добавление меди происходит при приготовлении самого припоя. Пропорция должна соблюдаться в соотношении 4:1. Флюсом будет выступать буру .

Затем переходим к этапу, на котором производят плавление, серебро меняет окраску и становится другого цвета и стекает. Расплав выливают в ингус, затем помещают его под холодную струю воды для охлаждения. После этого извлекают брусок. Изготовление припоя своими руками не менее важный и интересный процесс, чем сам процесс пайки серебряным припоем.

Как и из чего сделать припой для пайки меди

Припой для пайки меди в своем составе может содержать такие металлы как олово, серебро, цинк, свинец или медь. Наибольшей популярностью пользуются серебряные, медно-фосфорные, медно-серебряно-цинковые. Флюс не используется для последних двух случаев. Припои для пайки меди являются одним из наибольших классов и пользуются значительной популярностью. Такого рода припой очень часто используются в качестве припоев для пайки медных труб.

Пайка медных труб твёрдым припоем служит альтернативным и надёжным способом соединения труб, которое характеризуется высоким качеством и прочностью шва. В основном используется такой сплав твёрдой пайки как BCuP, а также Bag. Они очень хорошо обеспечивают надёжность места соединения.

Как и из чего сделать припой для пайки алюминия

Припой для пайки алюминия, наверное, один из самых простых в изготовлении, так как не содержит много компонентов. В состав припоя входит 39% олова , 59% цинка и 2% меди. Такой припой можно изготовить самостоятельно, если имеется соответствующее оборудование, а можно купить припой для пайки алюминия уже готовый и воспользоваться им. В магазинах, как правило, представлен широкий выбор припоев для алюминия различной марки, что соответствует качеству.

Все о припоях

Зная все о припоях, можно исключить ошибки при пайке и даже в сложных условиях достигать неплохого результата. Существуют оловянно-свинцовые и медно-фосфорные сплавы для пайки, низкотемпературные жидкие и другие виды составов. Они отличаются по температуре плавления, по степени твердости. Все эти вещества надо уметь правильно выбирать и применять.

Что это такое?

В любом популярном источнике можно прочитать, что главная задача припоев состоит в тщательном соединении заготовок.

Использоваться для этой цели могут только вещества, которые плавятся при более низкой температуре, чем сами связываемые материалы.

Довольно активно применяют припои из чистых металлов и их сплавов. Определенное распространение получили также и неметаллические смеси. Форма выпуска припоев различна:

Основной состав и технологические параметры припоев закрепляются в соответствующих ГОСТ. К примеру, при подборе чушек из свинца и олова рекомендовано руководствоваться нормами ГОСТ 21930-76. Основная классификация расписана в ГОСТ 19248-90. Там предписано делить специальные вещества по:

годности для флюсования;

способу возникновения (типу реакций, проходящих при образовании смеси).

Сварочные припои подразделяют на полностью готовые к применению и формирующиеся в процессе самой пайки.

В первой группе дополнительно выделяют гальванические и термовакуумные, а во второй – взаимодействующие при контакте и контактно-флюсовые реактивы.

По главному действующему веществу припои для сварки подразделяют на:

основанные на индии;

основанные на висмуте;

содержащие кадмий, цинк, алюминий, медь;

никелевые и марганцевые, золотые и ниобиевые реактивы.

Свойства

К низкотемпературным относят те припои, которые имеют температуру плавления не выше 450 градусов. В категорию наибольшей плавкости относят составы, которые начинают переходить в жидкую форму при температуре менее 145 градусов. Легкоплавкими называют реактивы, у которых точка застывания находится в диапазоне 145—450 градусов. В свою очередь, высокотемпературные припои имеют свою внутреннюю градацию:

среднеплавкие (максимум 1100 градусов);

высокоплавкие (разжижающиеся при нагреве до 1850 градусов);

тугоплавкие (еще менее поддающиеся воздействию температуры).

Кроме этого параметра, классификация по свойствам касается:

предположительной температуры при выполнении паяльных работ;

электрического сопротивления (в удельном исчислении);

предела механической прочности при прикладывании растягивающего усилия.

Обзор видов

Мягкие

В эту группу попадают припои, чья температура плавления не превышает 300 градусов. Предельная устойчивость к механическим напряжениям составит не менее 16 и не более 100 МПа. Широко применяются паяльные низкотемпературные пасты. Их поставляют сразу в перемешанном с флюсом состоянии. Они отлично справляются с работой даже в труднодоступных местах.

Гарантируется при использовании паст «тиноль» стабильное соединение. Отсутствие опыта тоже не станет препятствием для их применения. И все же наибольшим спросом пользуется оловянно-свинцовый конгломерат. Варьирование количества основных веществ позволяет довольно гибко менять его свойства.

Введение кадмия и висмута дает возможность дополнительно сократить температуру плавления, а добавка сурьмы к основному составу поможет увеличить механическую крепость шва.

Тем не менее для ответственных заданий даже модифицированные оловянно-свинцовые смеси малопригодны. Если все же приходится работать с важными деталями, целесообразно максимально увеличивать площадь пайки. Среди мягких комбинаций наилучшими считаются составы от ПОС-18 до ПОС-90. Эта смесь олова со свинцом может применяться различным образом в зависимости от исходного состава:

ПОС-90 нужен, чтобы соединять детали для последующей гальванической обработки;

ПОС-61 (без канифоли) применяют, когда приходится паять особо точные устройства и механизмы;

ПОС-40 берут для соединения не слишком важных и значимых деталей;

с помощью ПОС-30 легко соединять латунь, медь, сталь между собой в различных комбинациях.

В разряд легкоплавких припоев входят также:

ПОССУ 4–6 (для медных деталей и конструкций из черного металла);

ПОСК 50 (для пайки меди и различных ее сплавов, которые могут пострадать от локального перегрева, для полупроводников);

ПОСВ 33 (для соединения плавких предохранителей);

ПОСК 47-17 (припаивание проводов и аналогичных деталей к серебряному слою);

П200 (для работ с тонкостенным алюминием и сравнительно тонкими изделиями из алюминиевых сплавов);

соединение Розе (рассчитанное на плавление при 92—95 градусах);

сплавы Дарсенваля и Вуда (на 79 и 60 градусов соответственно).

Твердые

У припоев этой категории температура агрегатного перехода составляет больше 300 градусов. Их стойкость к механическим воздействиям может варьироваться от 100 до 500 МПа. В этот разряд классификации припоев попадают в основном соединения меди и серебра. Медь часто соединяют с цинковым сырьем. В результате получается смесь, превосходно удерживающая статическую нагрузку, однако из-за хрупкости сопротивляемость ударным и вибрационным воздействиям невелика.

Разумеется, бывают и многие другие виды припоев, которые имеют гораздо более узкую сферу применения. И тем не менее обойти их вниманием было бы глупо. Так, медно-фосфорный припой ценят за относительно низкую температуру плавления.

Использовать его можно как с флюсом, так и автономно. Получающийся шов будет прочен, он неплохо сопротивляется вибрационным колебаниям.

Такие свойства позволяют применять медно-фосфорные составы при соединении частей теплообменников. Но надо понимать, что они очень чувствительны к перегреву. Работать придется максимально осторожно и вдумчиво, без спешки. Обычно такие смеси поставляют в прутковой форме. Иногда покупают медные паяльные ленты, а в отдельных случаях — медно-цинковые припои с низкой температурой образования расплавленного металла.

Что касается серебряных припоев, то они малопригодны для пайки медных изделий. Чтобы повысить универсальность таких составов, к серебру добавляют висмут, железо и некоторые иные химические элементы. Смеси на базе серебра ценятся за отличное смачивание поверхностей. Они превосходно проникнут даже в самые малодоступные участки обрабатываемых изделий. Стыки не будут подвергаться коррозионным процессам, перенесут существенные механические и термические нагрузки.

Составы, содержащие много серебра, проводят электрический ток очень активно. Потому основная область их использования — электроника и другие отрасли электротехники.

У смесей, включающих менее 50% серебра, есть другое преимущество — сравнительно доступная цена. Потому их охотно используют даже рядовые потребители и сотрудники различных мастерских.

Отдельно стоит сказать про так называемый жидкий припой, или, как его называют сами изготовители и профессионалы, «жидкое олово». Подобные изделия отлично подойдут для лужения медных частей, включая печатные платы радиоэлектронных устройств. Покрытие проводится очень просто – «окунанием» требуемых деталей в приготовленный раствор. Лужение становится отличной профилактикой коррозии. Кроме того, покрытие специальным составом облегчает радиомонтажные работы. Все, что потребуется от пользователей, — это тщательно зачистить и подготовить поверхность, да еще соблюсти инструкцию по применению.

Разговор про высокотемпературный тугоплавкий тип припоев обязательно должен затронуть Л62 и Л68. Они пригодны для работы с латунью и с «простой» медью.

Соединения, при пайке которых использована латунь, куда выше по прочности и пластичности, чем медь. Однако у них довольно велик риск деформирования. Если перегреть такой припой, основные качества соединений будут необратимо испорчены.

Что такое припой, виды, характеристики, правила подбора

При ремонте электрооборудования, бытовых приборов, проводки требуется как-то соединять провода и элементы. Делают это при помощи пайки. Это второй по популярности и надежности вид соединения металлов (и не только). В процессе участвует припой для пайки. Что это такое и каким он бывает, как выбирать, по каким параметрам и свойствам — будем выяснять дальше.

Что такое припой, пайка, флюс

Есть два способа соединения металлов — сварка и пайка. При сварке металл в месте соединения деталей плавится, за счет чего получаем неразрывное соединение. Такой тип соединения наиболее надежен, но не все металлы можно сваривать. Для металлов которые сваривать не получается, применяют пайку.

Что такое припой для пайки — это материал, который обеспечивает соединение

Что такое припой и для чего он нужен

Пайкой называют процесс соединения металлов с использованием вспомогательного состава — припоя. Это сплав, который имеет более низкую температуру плавления чем соединяемые детали. В процессе соединяемые детали только нагреваются, но не начинают плавиться. Плавится только припой. Он переходит в жидкое состояние, растекается и заполняет капилляры соединяемых деталей. В результате соединение получается надежным, хоть и менее прочным чем сварка. При сварке получаем, по сути, монолит. При пайке добиться такого эффекта невозможно.

Припой для пайки — это сплав металлов с температурой плавления ниже чем у соединяемых деталей

Итак, припой для пайки — это сплав с температурой плавления ниже, чем у соединяемых деталей. С его помощью получаем прочное соединение. Некоторые виды припоя обеспечивают герметичность, другие дают хорошую электропроводимость. Именно эту группу припоев и используют при ремонте и изготовлении приборов, соединении проводов.

Что такое флюс и что он делает

При пайке плат, проводов, электроники важно достигнуть хорошего электрического контакта, т.е. с минимальным сопротивлением. Это возможно только при соединении чистых металлов без загрязнений и оксидной пленки. А медь и алюминий, которые и приходится обычно паять, как раз активно окисляются. Окислы можно удалять механически, но это занимает время, да и результат слишком зависит от человека. Поэтому обычно применяют флюс — это вещество, которое растворяет окислы и, заодно, улучшает растекаемость припоя. Простейший флюс — это канифоль растворенная в спирте.

Это все припой для пайки

Есть флюсы, которые также служат для защиты от воздействия окружающей среды. Но, в большинстве случаев, они слишком активны и, после пайки, требуется очищение плат и деталей. Иначе остатки флюса разъедают оболочки, саму плату, соединение. Для этого существуют специальные смывки. Обычно это спирты и спиртовые растворы, но некоторые составы смываются водой. Способ удаления обычно указывается в описании к составу.

Формы выпуска припоя для пайки

Чаще всего припой встречается в виде проволоки различной толщины — от 0,3 мм до 3 мм. Это те размеры, которые применяют при пайке электроники и проводов. Припой в виде проволоки наматывают на катушки (бобины) . Длина проволочного припоя — несколько метров, но продают его по весу — на граммы и килограммы. Стандартные варианты расфасовки на катушке — 50, 100, 200, 250 и 500 грамм. Для производственных целей выпускаются катушки с весом припоя от 1 кг и более.

Проволочный припой в бобинах — наиболее удобная для применения форма. Популярностью пользуется продукция немецкой компании Stannol

Мелкая фасовка может быть и без катушки.

Припой ПОС-61 с каналом канифоли. Продается без катушки, так как вес всего 10 грамм

Обратите внимание, что проволочный припой может с флюсом/канифолью — трубочка из припоя, заполненная флюсом. Количество флюса — 1-8%. Такой вариант идеален, так как компоненты подобраны оптимально (у хороших марок) и дают хорошее качество пайки.

Трубчатый припой с флюсом — внутри трубки находится канифоль

Процентное содержание флюса указывается на наклейке.

Согласно информации на наклейке, содержание флюса составляет 2,2%

Есть еще следующие виды выпуска припоя:

• Прутки. Диаметр — 5-10 мм, но продают тоже по весу.
• Порошок. Обычно для промышленного применения.
• Гранулы. Тоже чаще для производств.
• Фольга. Такая форма выпуска хороша для тонкопленочных (СМД) деталей.
• Паяльная паста. Паяльной пастой удобно работать и с обычными, но мелкими деталями. Но она разрабатывалась для СМД электроники.

Припой в виде пасты в тюбике, фольги и гранул. С такими удобнее работать при пайке СМД компонентов

Наиболее распространенная форма выпуска припоя — проволока. Различная толщина позволяет брать то количество материала, которое требуется для данного типа деталей. Да и хранить катушку проще чем, скажем моток, порошок и т.д. Удобна еще паяльная паста, которая продается в тюбиках. Но такая форма выпуска в разы дороже. Так что ее обычно применяют целенаправленно — для тонкопленочных деталей.

Технические характеристики

В процессе пайки деталей важно чтобы жидкий припой был не настолько горячим, чтобы вывести из строя деталь или расплавить изоляцию. Второй важный момент — чтобы он хорошо «ложился» на соединяемые детали. Ну и третий — чтобы контакт в месте пайки был надежным. Еще часто обращают внимание на блеск — это свидетельство того, что пайка была выполнена с соблюдением технологии. За все эти параметры отвечают следующие технические характеристики припоя:

Смачиваемость. При пайке важно чтобы припой хорошо растекался и обволакивал соединяемые фрагменты и не стекал с них. Это возможно при хорошей смачиваемости. Это именно свойство растекаться, оставаться в то же время на деталях.

Свойство растекаться и «сцепляться» с деталями называют смачиваемостью припоя

Это все технические характеристики, по которым подбирают припой для домашнего использования. И именно эти два момента отмечают, когда рекомендуют или нет ту или иную фирму. Больше упирают на температуру. И, вот что странно, один и тот же состав, но разных фирм, нагревать требуется по-разному. Смачиваемость можно откорректировать при помощи флюса — он улучшает этот показатель. А вот с температурой плавления бороться никак не получается. Поэтому удобство пайки определяется тем, насколько легко припой плавится.

А вообще, учитывается прочность, упругость, твердость, электропроводность. Прочность и упругость важна там, где могут возникнуть механические нагрузки. Это больше относится к пайке медных труб и других подобных изделий. Твердость показывает насколько легко повреждается зона пайки. Электропроводность важна для обеспечения электрического контакта.

Виды припоя

Принято делить припой на твердый и мягкий. Но для пайки «мягкость» не тот показатель, который определяет выбор. Больше важна температура плавления. Так вот, мягкие припои имеют более низкую температуру плавления, чем твердые. Мягкие плавятся при температуре ниже 300°С, твердые — выше. Поэтому еще в ходу название тугоплавкий и легкоплавкий припой.

В этом припое есть добавка меди, золота и серебра. Припой MSolder SUPREME SilverGold с флюсом обеспечивает самую высокую проводимость и имеет самую высокую текучесть в линейке припоев MUNDORF, но обладает самой высокой температурой плавления. Этот припой является наилучшим для использования в ламповой технике и других устройствах высшего класса, а также для соединения высококачественных аудио кабелей, фольги, используемой в катушках индуктивности, и прочих компонентов.

Делают припой из свинца, олова, меди, никеля, кадмия, серебра. Их добавляют в различных пропорциях. Для придания определенных свойств вводят добавки:

• сурьма, медь, кадмий, алюминий, серебро, цинк — улучшают растекаемость;
• сурьма, никель, железо , кобальт, цинк, кремний, бор — повышают прочность;
• серебро, литий, кадмий и висмут — для более низкой температуры плавления;
• никель и медь повышают стойкость к коррозии;
• кремний, цирконий, ванадий, кобальт, вольфрам повышают жаропрочность.

Выбирают припой по виду соединяемых металлов, их температуры плавления (припой должен расплавиться раньше), требуемой прочности соединения.

Мягкие припои

Для пайки печатных плат, проводов и других работ нужна невысокая температура. Многие радиодетали просто не переносят высоких температур, от перегрева выходят из строя. Не переносит нагрева и изоляция проводов. Поэтому припой для пайки этой категории выбирают из мягких и легкоплавких. Причем, желательно чтобы плавился припой при 200°C или чуть ниже.

Внешне отличить припои для пайка с большим содержанием свинца можно по серому цвету

ПОС: виды. типы, применение

Наиболее распространенный мягкий припой для пайки — ПОС (Припой Оловянно-Свинцовый). Состоит он из олова и свинца в разных пропорциях. Процентный состав отображается в названии — после ПОС идет цифра, в которой указывается процент олова. Например, в ПОС 40 содержится 40% олова. В ПОС 61 — 61%, в ПОС 90 — 90% и т.д.

Килограммовая бухта ПОС 40 — для солидных объемов работ. Выпускается по ГОСТу 21931-76

Для улучшения/изменения характеристик в состав могут вводиться в небольшом количестве добавки. Тип добавки и ее процентное содержание прописывается в конце маркировки припоя. Например, дописка к ПОС 61 Sn61Pb37Ag2 обозначает, что припой состоит из следующих компонентов:

• Sn61 — 61% олово;
• Pb37 — 37% свинец;
• Ag2 — 2% серебро.

Этот припой для пайки хорошо растекается и дает почти зеркальный блеск. Но серебро — недешевая добавка, что и отразится на цене.

ПОС и ПОССу: технические характеристики

Есть одна популярная разновидность ПОС — ПОССу. А обозначает оно «припой оловянно-свинцовый с добавкой сурьмы» (две последние буквы «Су» и обозначают наличие этой добавки в составе). Сурьма повышает прочность пайки, так что такие составы применяют там, где требуется повышенная прочность соединений.

Марка припоя	Олово Sn в %	Сурьма Sb в %	Медь Cu в %	Серебро Ag в %	Температура плавления солидус/ликвидус	Временное сопротивление разрыву, кгс/мм2	Применение
ПОС-90	89-91	0,05	0,05	0,02	183/220	4,9	Пищевая посуда и медицинская аппаратура
ПОС-61	59-61	0,05	0,05	0,03	183/190	4,3	Электро-радио приборы
ПОС-40	39-41	0,05	0,05	0,03	183/238	3,8	Электро-радио приборы, оцинкованная сталь
ПОС-10	9-10	0,05	0,05	0,03	268/299	3,2	Лужение контактных дорожек, пайка приборов, реле
ПОССу-61-0,5	59-61	0,05-0,5	0,08	0,03	183/189	4,5	Аппаратура и детали с жесткими требованиями по температуре
ПОССу-40-0,5	39-41	0,05-0,5	0,08	0,03	183/235	4,0	Жесть, обмотки, кабели, монтаж электроэлементов, радиодеталей, медных трубок

Пару слов насчет характеристик, отраженных в таблице. Температура плавления дана двумя цифрами — солидус и ликвидус. Первая — это начало плавления. При нагреве до этой степени переходят в жидкое состояние самые легкоплавкие компоненты состава. Ликвидус — это температура полного плавления. Именно она нужна при пайке — жало должно быть чуть «горячее». Например, чтобы паять ПОС 61, паяльник надо разогреть до 190°C или около того. Точный нагрев паяльника подбирается экспериментальным путем, так как флюсы, детали, потери тепла отличаются. Но общий принцип одинаков: чуть выше чем точка плавления.

Как отличить, каким припоем выполнена пайка? По степени блеска контактной площадки. Чем больше олова в составе, тем более блестящей получается поверхность. Свинец придает тусклый серый цвет. И это видно невооруженным глазом.

Марка припоя	Температура плавления солидус/ликвидус	Плотность, г/см3	Удельное электросопротивление Ом*мм2/м	Временное сопротивление разрыву кгс/мм2	Относительное удлинение %	Ударная вязкость кгс/см2	Твердость по Бринеллю, НВ
ПОС 90	183/220	7,6	0,120	4,9	40	4,2	15,4
ПОС 61	183/190	8,5	0,139	4,3	46	3,9	14,0
ПОС 40	183/238	9,3	0,159	3,8	52	4,0	12,5
ПОС 10	268/299	10,8	0,200	3,2	44	3,2	12,5
ПОС 61М	183/192	8,5	0,143	4,5	40	1,1	14,9
ПОСК 50-18	142/145	8,8	0,133	4,0	40	4,9	14,0
ПОССу 61-0,5	183/189	8,5	0,140	4,5	35	3,7	13,5
ПОССу 50-0,5	183/216	8,9	0,149	3,8	62	4,4	13,2
ПОССу 40-0,5	183/235	9,3	0,169	4,0	50	4,0	13,0
ПОССу 35-0,5	183/245	9,5	0,172	3,8	47	3,9	13,3
ПОССу 30-0,5	183/255	8,7	0,179	3,6	45	3,9	13,2
ПОССу 25-0,5	183/266	10,0	0,182	3,6	45	3,9	13,6
ПОССу 18-0,5	183/277	10,2	0,198	3,6	50	3,6	—
ПОСу 95-5	234/240	7,3	0,145	4,0	46	5,5	18,0
ПОССу 40-2	185/229	9,2	0,172	4,3	48	2,8	14,2
ПОССу 35-2	185/243	9,4	0,179	4,0	40	2,6	—
ПОССу 30-2	185/250	9,6	0,182	4,0	40	2,5	—
ПОССу 25-2	185/260	9,8	0,185	3,8	35	2,4	—
ПОССу 18-2	186/270	10,1	0,206	3,6	35	1,9	11,7
ПОССу 15-2	184/275	10,3	0,208	3,6	35	1,9	12,0
ПОССу 10-2	268/285	10,7	0,208	3,5	30	1,9	10,8
ПОССу 8-3	240/290	10,5	0,207	4,0	43	1,,7	12,8
ПОССу 5-1	275/308	10,2	0,200	3,3	40	2,8	10,7
ПОССу 4-6	244/270	10,7	0,208	6,5	15	0,8	17,3

В этой таблице собраны припои на основе олова, которые можно встретить в магазинах. Как видим, самый легкоплавкий — ПОСК 50-18 — плавится при 145°C. Самый прочный и жесткий — ПОССу 4-6, самый «тягучий» — ПОССу 50-0,5, чуть менее растяжимый ПОС 40.

Припой для пайки ПОС 61

По совокупности характеристик, радиолюбители, да и профессионалы, чаще всего применяют ПОС 61 либо его импортный аналог Sn63Pb37. Их температура плавления 183/189. Но называют его часто ПОС 60. Но смотрите, сплав именно с таким составом — Sn60Pb40 — плавится при 191°C. Так что не обманывайтесь названием. Нужен 61% олова, хотя по ГОСТу допустима вилка 59-61%. Именно поэтому «одинаковые» припои разных фирм по-разному плавятся. В них по-разному выдержано процентное соотношение, хотя, изготовлены они по ГОСТу. Ну, и из-за добавок, конечно.

ПОС 60 имеет температуру плавления выше чем у ПОС 61

Вот какие добавки могут вводиться в ПОС 61:

• Сурьма — не более 0,1 %;
• Алюминий — не более 0,002 %;
• Медь — не более 0,05 %;
• Сера — не более 0,02 %;
• Мышьяк — не более 0,02 %;
• Железо — не более 0,02 %;
• Висмут — не более 0,02 %;
• Никель — не более 0,02 %;
• Цинк — не более 0,002 %.

Наиболее популярный припой для пайки ПОС 61

Олово составляет 59-61%, а свинец «все остальное» (38,7-40,7%). Конкретный «набор» добавок определяет конечные свойства припоя. Именно этим и отличается изделия разных фирм — количеством и составом добавочных элементов. Хотя всё называется ПОС 61, «работается» по-разному.

Легкоплавкие припои

Некоторые компоненты нагревать до температуры выше 100°C противопоказано. Другие едва переносят нагрев до 80°C, есть и еще более «нежные». Для таких применяют особо легкоплавкие виды припоев. Это сплав Розе (плавится при 94°C), Вуда (60,5°C), Д’арсенваля (79°) и некоторые другие.

Название или марка припоя	Висмут Bi, в %	Свинец Pb в %	Олово Sn в %	Кадмий Cd в %	Температура плавления
Припой Вуда	50	25	12,5	12,5	60,5
Припой Розе	50	25	25	—	94
Припой д’Арсенваля	45,3	45,1	9,6	—	79
Припой Липовицы	50	26,67	13,33	10	—
ПОСВ 33	33,3	33,4	—	—	130
ПОСК 50-18	32	49,8	18,2	145

Самая высокая температура плавления из этой группы у ПОСК 50-18. Он содержит много кадмия (буква К в маркировке именно об этом и говорит), что делает его токсичным. Его можно использовать только при хорошей вытяжке. Чуть меньше нагревается ПОСВ-33. Это олово, свинец и висмут в равных долях. Температура плавления — 130°C. Оба этих состава применяют для лужения дорожек печатных плат, пайки чувствительных к перегреву компонентов.

Для монтажа/демонтажа SMD-компонентов применяют припой Вуда и Розе. Они плавятся при температуре ниже 95°C. Применяют их и для лужения дорожек, но стоимость этих составов высока.

Бессвинцовые припои

Так как свинец токсичен (способен вызвать отравление), в некоторых странах значительно ограничивают его применение. По этой причине стали разрабатывать бессвинцовые припои. Их делают на основе олова, к которому добавляют серебро, медь, висмут, цинк, золото, индий. По перечню компонентов можно понять, что дешевыми сплавы не будут. Мало того, они не очень удобны в работе. Они безопасны, но плавятся с трудом. Именно этим и не нравятся — слишком сильно надо разогревать паяльник.

Демонтаж элементов, припаянных бессвинцовыми составами, нелегкое занятие. Надо не перегреть, но и недогреть не получается. Процесс идет быстрее и проще, если взять каплю припоя со свинцом и «разбавить» места пайки.

«Серебряный припой» Audio Note Silver Solder — бессвинцовый. Содержит 91% олова, 6% серебра, 2% меди и 1% сурьмы

Практичны следующие составы на основе олова и серебра:

• с медью
  • Sn96,5Ag3Cu0,5 и Sn96,5Ag3,5 — плавятся при 221°C;
  • Sn96,7Ag2Cu0,8Sb0,5 — 216-222°С;
  • Sn95,5Ag3,8Cu0,7 — 217°C;
  • Sn90,5Ag2Bi7,5 — 207-212°C;
  • Sn93,5Ag3,5Bi3 — 206-213°C;

  

  Часто наносится соответствующая криптограмма

  Бессвинцовый припой индий+висмут и состав на основе олова с теми же добавками — более легкоплавкие из этой группы. Но цена на них не ниже, чем с серебром, так как металлы редкие.

  • Bi67In33 — 107-112°C;
  • Sn70Bi20In10 — 143-193°C.

  При использовании припоев с серебром, пайка получается более прочной. Эти составы хороши там, где может быть высокая механическая нагрузка. Как известно, серебро хорошо проводит электрический ток. И составы с высоким его содержанием также отличаются повышенной электропроводимостью. Так что применяют серебряный припой при пайке средств связи.

  Как отличить хороший припой

  Что такое «хороший припой» применительно к бытовому использованию? Есть определенные критерии, по которым можно сделать оценку:

  • Хорошо смачивает плату и деталь.
  • Плавится при не очень высокой температуре.
  • Дает блестящую пайку.

  Блестящая пайка — это не капризы эстетики. Это показатель того, что состав качественный и что температура нагрева была достаточной, но и без перегрева.

  Надо сказать, что цена на одну и ту же марку припоя у производителей отличаться может в разы. Но лучше не экономить, так как расход припоя не слишком большой, а время, затраченное на выполнение той же работы, отличается существенно. А еще нервы.

  Вот какие производители «трубчатого» припоя считаются хорошими:

  • TELECORE;
  • LUKEY;
  • ASAHI (АСАХИ);
  • Radiel (многими считается лучшим припоем);
  • Rexant;
  • польский Cynel;
  • польский LP;
  • польский Topex;
  • ALPHA FLUITIN;
  • Balver Brilliant.

  

  Высокочистые припои Radiel Fondam (Франция) можно считать эталоном качества

  Обычный (не трубчатый) ПОС 61 можно брать и отечественный, но под него нужен хороший флюс. Не факт что получится эта пара дешевле. Просто для пайки разных деталей надо иметь, как минимум, два-три разных диаметра трубчатого припоя. Если вы используете его редко, смысла в этом нет. А обычный припой с хорошим флюсом можно «дозировать» по желанию. Но только если у вас есть какой-то опыт. Если его, пока мало или нет совсем — берите припой с флюсом. Проще работать.

  В видео ниже сравнивается рабочая температура плавления припоя ПОС 61 с китайскими аналогами Sincon, Kaina, Kaisi, Mechanic, noname.

  Похожие публикации:

  1. Как устроен термопот
  2. Как сделать беспилотник
  3. Что такое кванты
  4. Как спрятать провода от кота