Журнал фильтра правок

'{{значения|Уханов дурак(значения)}} [[Файл:Desoldering.jpg|thumb|right|250px|Пайка ручным электрическим [[паяльник]]ом]] [[Файл:Советский паяльник с евровилкой.jpg|thumb|right|250px|Типовой советский электрический паяльник ЭПЦН, мощностью 60 Вт. Внутри кожуха расположен нагревательный элемент. Жало интегрировано, его извлечь невозможно]] [[File:Третья рука.jpg|thumb|right|250пкс|Приспособление «Третья рука» существенно облегчает процесс пайки. Оснащена [[Лупа|лупой]] и двумя [[Крокодил (зажим)|зажимами-крокодилами]]]] [[File:Лужение медного провода.png|thumb|right|250пкс|Медный провод до (слева) и после лужения (справа)]] '''Па́йка''' — [[технологическая операция]], применяемая для получения неразъёмного [[соединение|соединения]] деталей из различных материалов путём введения между этими деталями расплавленного металла ([[припой|припоя]]), имеющего более низкую температуру плавления, чем материал соединяемых деталей. Данная операция производится [[паяльник]]ом. Спаиваемые элементы деталей, а также [[припой]] и [[Флюс (пайка)|флюс]] вводятся в соприкосновение и подвергаются нагреву с температурой ''выше'' [[Температура плавления|температуры плавления]] припоя, но ''ниже'' температуры плавления спаиваемых деталей. В результате припой переходит в жидкое состояние и смачивает поверхности деталей. После этого нагрев прекращается, и припой переходит в твёрдую фазу, образуя соединение. Прочность соединения во многом зависит от смачиваемости припоем соединяемых поверхностей. При пайке металлов качество смачивания обычно зависит от чистоты поверхности — на ней не должно быть окислов металлов или органических жиров и масел. Для удаления загрязнений, понижения поверхностного натяжения и улучшения растекания припоя применяют [[флюс (пайка)|флюсы]] или ультразвуковые методы активации поверхности. При пайке неметаллических поверхностей (керамики, стекла) или легкоплавкими припоями химические флюсы не помогают смачиванию, поэтому применяют ультразвуковую активацию поверхности. == Формальные определения == По '''ГОСТ 17325-79''': Образование неразъёмного соединения с межатомными связями путём нагрева соединяемых материалов ниже температуры их плавления, их смачивания припоем, затекания припоя в зазор и последующей его кристаллизации. == Разновидности == Пайка бывает * низкотемпературная (нагрев припоя до 450 °C); * высокотемпературная (нагрев припоя свыше 450 °C). Соответственно — [[Припой|припои]] бывают * легкоплавкие; * тугоплавкие. Для низкотемпературной пайки используют, в основном, электрический нагрев, для высокотемпературной — в основном, нагрев горелкой. В качестве припоя используют сплавы * оловянно-свинцовые ([[Олово|Sn]] — 90 %, [[Свинец|Pb]] — 10 %, [[Температура плавления|t° пл.]] 220 °C); * медно-серебряные ([[Серебро|Ag]] — 72 %, [[Медь|Cu]] — 28 %, [[Температура плавления|t° пл.]] 779 °C); * медно-цинковые ([[Медь|Cu]] — 48 %, [[Цинк|Zn]] — 52 %, [[Температура плавления|t° пл.]] 865 °C); * галлиевые ([[Температура плавления|t° пл.]] ~50°С); * висмутовые ([[сплав Вуда]] с [[Температура плавления|t° пл.]] 70 °C, [[сплав Розе]] с [[Температура плавления|t° пл.]] 96 °C) * и т. д. Пайка является высокопроизводительным процессом, обеспечивает надёжное электрическое соединение, позволяет соединять разнородные материалы (в различной комбинации металлы и неметаллы), отсутствие значительных температурных короблений (по сравнению со [[Сварка|сваркой]]). Паяные соединения допускают многократное разъединение и соединение соединяемых деталей (в отличие от [[сварка|сварки]]). К недостаткам можно отнести относительно невысокую механическую прочность. Исходя из физико-химической природы процесса, пайку можно определить следующим образом. Процесс соединения металлов в твёрдом состоянии путём введения в зазор припоя, взаимодействующего с основным металлом и образующего жидкую металлическую прослойку, кристаллизация которой приводит к образованию паяного шва. На границе между припоем и основным металлом образуются переходные слои, состоящие из продуктов их взаимодействия — твёрдых растворов и интерметаллидов. Они обеспечивают адгезию между припоем и основным металлом, однако слишком толстые слои интерметаллидов проявляют хрупкость и приводят к разрушению пайки. Виды пайки: * капиллярная (смачивание деталей и затекание припоя в зазор между ними происходит за счёт капиллярных сил): ** горизонтальная; ** вертикальная; * диффузионная (пайка происходит при температуре выше точки плавления припоя за счёт взаимной диффузии припоя и основного металла): ** атомно-диффузионная; ** реакционно-диффузионная; * контактно-реакционная или контактно-реактивная: ** с образованием [[эвтектика|эвтектики]]; ** с образованием твёрдого раствора; * реакционно-флюсовая или реактивно-флюсовая (во время нагрева припой образуется за счёт реакции металла и флюса): ** без припоя; ** с припоем; * пайка-сварка: ** без оплавления; ** с оплавлением. Анализируя сущность физико-химических процессов, протекающих на границе основной металл — расплав припоя (при формировании соединения в существующих видах пайки), можно видеть, что различия между капиллярной пайкой, диффузионной пайкой и пайкой-сваркой не носят принципиального характера. Капиллярность является общим признаком пайки. Отличительным признаком диффузионной пайки является длительная выдержка при температуре пайки и изотермическая кристаллизация металла шва в процессе пайки. Других характерных признаков этот метод не имеет, основное назначение его — повысить температуру распая шва и прочность паяного соединения. Диффузионная пайка может быть развитием любого вида пайки, в том числе капиллярной, реакционно-флюсовой или контактно-реакционной. В последнем случае диффузионная пайка возможна, если второй металл взаимодействующей пары вводится в виде прослойки между соединяемыми металлами. При реакционно-флюсовой пайке происходит совмещение процессов вытеснения из флюса металла, служащего припоем, и его взаимодействия с основным металлом. Наконец, пайка-сварка отличается от других методов пайки количеством вводимого припоя и характером формирования шва, делающим этот метод пайки похожим на сварку плавлением. При соединении разнородных металлов при пайке-сварке возможно оплавление кромки одной из деталей, изготовленной из более легкоплавкого металла. == Стандарты == * ''ГОСТ 17325-79'' — Пайка и лужение. Основные термины и определения. == Технологии пайки == * Низкотемпературная пайка: ** пайка с применением электрического [[паяльник]]а: *** ручная; *** полуавтоматическая; ** пайка волной жидкого припоя; ** пайка погружением в ванну с расплавленным припоем; :: и другие. * {{Не переведено|Высокотемпературная пайка||en|Brazing}}: ** пайка нагревом с помощью газовых горелок; ** пайка нагревом [[Токи высокой частоты|токами высокой частоты]]; ** экзотермическая пайка; :: и другие. === Технология пайки оловянно-свинцовым припоем === {{Нет источников в разделе|дата=2018-10-29}} Для соединения металлических деталей пайкой их необходимо [[Лужение|облудить]], соединить и нагреть, возможно, вводя в место пайки ещё припоя. Следующие простые рекомендации помогут достичь высокого качества пайки. * Хорошо поддаются пайке оловянно-свинцовыми припоями следующие металлы (в порядке ухудшения): ** Драгоценные металлы ([[золото]], [[серебро]], [[палладий]] и т. д., а также их сплавы) ** [[Медь]] ** [[Никель]], [[латунь]], [[бронза]] * Плохо поддаются пайке оловянно-свинцовыми припоями следующие металлы (в порядке ухудшения): ** [[Железо]], [[сталь]] ** [[Чугун]] ** [[Алюминий]] * Детали, подлежащие пайке, следует зачистить до металла (удалить защитные покрытия, грязь, окислы). Драгоценные металлы не покрываются окислами (кроме серебра, которое может со временем чернеть). * Для пайки электронных компонентов следует использовать выпускаемый промышленностью оловянно-свинцовый [[припой]] с содержанием олова около 61 %, если не указано иное в технологической карте. Припой с таким содержанием олова обладает наименьшей температурой плавления (190°), наименьшей прочностью. * Для пайки электронных компонентов следует использовать флюсы, не вызывающие коррозию и не обладающие электропроводностью. Такие флюсы имеют надпись ''коррозионно-пассивен'' и/или ''не требует отмывки''. Хорошо себя зарекомендовали флюсы в виде геля на [[канифоль]]ной основе. * Активные флюсы (с содержанием кислот и других вызывающих коррозию веществ), например, [[хлористый цинк]], не используются для пайки электронных компонентов и проводов, поскольку флюс остается в порах припоя, проникает в материал платы, под изоляцию провода и его невозможно полностью удалить при отмывке. * Лужение. На зачищенное место пайки наносится тонкий слой флюса. Затем место пайки приводится в соприкосновение с расплавленным припоем (например, касанием облуженного горячего [[паяльник]]а или погружением в расплавленный припой). Если все сделано правильно, то деталь в месте контакта с припоем смачивается им. После охлаждения слой застывшего припоя должен быть блестящим, сплошным и ровным. * Залуженные детали фиксируются в необходимом положении и прогреваются паяльником. При необходимости в место нагрева вводится дополнительное количество припоя. Припой вводится в виде капли на жале паяльника или припойной проволокой, желательно, с каналом, заполненным флюсом. В изделиях высокой надёжности, как правило, залуженные провода перед пайкой ещё и скручиваются («должно держаться без припоя»). * Качественная пайка получается только в том случае, когда место пайки прогрето до температуры, превышающей температуру плавления припоя. Если спаиваемые поверхности холодные, припой в контакте с ними затвердевает и смачивания им не происходит, или происходит в нескольких точках, обеспечивая прилипание капли припоя. Такая «ложная» или «[[Холодная пайка|холодная]]» пайка непрочна и ненадежна, нередко приводит к труднодиагностируемым «плавающим» отказам аппаратуры. * Спаиваемые поверхности должны быть неподвижны до полного отвердения припоя. Даже небольшое движение деталей друг относительно друга в момент кристаллизации припоя может очень существенно снизить прочность соединения. * При необходимости флюс удаляется растворителем. === Бессвинцовые технологии === {{Нет источников в разделе|дата=2018-10-29}} 27 января 2003 года введена в действие директива 2002/96/ЕС Европейского парламента и Совета по отходам электрического и электронного оборудования (WEEE). Современная радиоэлектронная промышленность встала перед фактом организации сбора и удаления отходов, имеющих в своём составе тяжёлые металлы и огнезащитные составы. Для успешного решения этой проблемы одним из необходимых условий является переход на бессвинцовые технологии изготовления электронного оборудования — технологии с применением материалов, не содержащих свинца. Также эффективным способом защиты является использование [[дымоуловитель|дымоуловителя]]. === Технология пайки без припоя === {{Нет источников в разделе|дата=2018-10-29}} Например при пайке [[медь|меди]] и [[титан (элемент)|титана]] припой не применяется, а используется явление контактного плавления. Суть явления в том, что температура плавления сплава Cu-Ti ниже температуры плавления каждого металла в отдельности. Температура плавления меди — 1083 °C, а титана — 1725 °C. Если образцы из Cu и Ti плотно соединить и нагревать, то при температуре около 900 °C зазор между ними заполнится за счёт плавления места контакта (диффузионная пайка). === Ультразвуковая активация === {{external media |video1=[https://www.youtube.com/watch?v=1WHA9xQ5Yd4 Ультразвуковой паяльник] }} Кавитационные и капиллярные эффекты ультразвука могут решать те же задачи, что и флюс. То есть очистить спаиваемые поверхности от загрязнений и обеспечить смачивание поверхности припоем.<ref>[http://www.tech-e.ru/2009_7_24.php Ультразвуковая пайка и лужение в электронике]</ref> При этом ультразвук может обеспечить смачиваемость традиционно несмачиваемых припоями поверхностей. Например, алюминия, керамики и стекла. При пайке или лужении металлов ультразвуковая активация помогает обойтись без флюса или провести пайку при низкой температуре, когда традиционные флюсы неэффективны. == См. также == * [[Соединение]] * [[Отсос]] для припоя * [[Канифоль]] * [[Холодная пайка]] * [[Дымоуловитель]] == Примечания == {{примечания}} == Литература == * Петрунин И. Е. Физико-химические процессы при пайке. М., «Высшая школа», 1972; * Максимихин М. А. Пайка металлов в приборостроении. Л.: Центральное бюро технической информации, 1959 == Ссылки == {{wiktionary|пайка}} * [https://www.youtube.com/watch?v=Hz9CNURQLVI Пайка металлов, учебный фильм] (удалено) {{Ювелирное искусство}} [[Категория:Пайка]] [[Категория:Металлургические процессы и операции]] [[Категория:Технологии машиностроения]] [[Категория:Технологии электроники]]'