Можно ли спаять оловом серебро: Пайка серебра в домашних условиях оловом и серебряными припоями с помощью паяльника

alexxlab | 19.06.1974 | 0 | Разное

Содержание

Можно ли паять серебро оловом

Пайка серебром

Для реставрации старых или сломанных изделий из серебра, часто применяется пайка серебром. Пайка серебром в домашних условиях осуществляется различными серебряными пропоями. Информацию о марках серебреных припоев , можно отыскать в справочнике по металловедению. Серебряные припои характеризуются различным химическим составом, температурой плавления, плотностью и удельным электрическим сопротивлением.

Паяние серебром требует очень большого навыка и смелости. Для пайки серебряных деталей должен быть правильно подобран подходящий флюс и припой из серебра. Нельзя использовать при пайке серебра – серебряный лом, так как сам припой должен иметь температуру плавления ниже, чем температура сплавляемых деталей. Если температура плавления серебряного припоя и сплавляемого изделия будут одинаковыми, то оно при пайке может просто потечь – одновременно с припоем.

Пайка изделий из серебра – электрическим паяльником

Для пайки ювелирных изделий из серебра, используют электрический паяльник или газовую горелку.

Качество пайки серебром зависит от нужной температуры плавления, которую могут создать электропаяльник или газовая горелка. Обычные электрические паяльники не дают достаточно высокой температуры плавления – для пайки серебряными припоями. Если есть денежные средства, то лучше ремонтировать сломанное изделие из серебра у ювелира и не рисковать. Паять серебро – твердыми припоями, дело не простое. Нельзя паять серебро с эмалью или чернением, твердыми высокотемпературными припоями. Были случаи, когда при пайке ювелирных изделий из серебра, закрепленные в них натуральные камни (кроме рубинов, сапфиров и бриллиантов) – не выдерживали высокую температуру.

Обычный электрический паяльник с разогревающимся жалом, работающий от электрической розетки, не имеющий открытого пламени – как у газовой горелки, для плавки серебряными припоями не пригоден. Суть пайки серебром заключается в прочном соединении деталей. Если в результате пайки электропаяльником и будет образовано некое поверхностное сцепление сплавляемых деталей, то оно будет не намного лучше клея. Однако при помощи электрического паяльника можно скрепить поверхности крупных деталей, с созданием массивного слоя серебряного припоя. Обычный электрический паяльник с жалом, как правило, предназначен для пайки оловянно – свинцовыми припоями, а не припоями содержащими: серебро , золото и мельхиоровый сплав . Такой электропаяльник рассчитан на плавление припоев с температурой плавки – 300 градусов, а нам нужно 700 – 800.

Что такое пайка ювелирных изделий из серебра?

Пайка серебром это неразъемные соединение различных элементов, изготовленных из серебра и его сплавов, при помощи легкоплавких материалов содержащих серебро и другие компоненты, где температура серебряных припоем – должна быть ниже, чем температура плавления основного материала.

В зависимости от вида металлов подлежащих соединению, условий пайки и многих других факторов, могут быть различные технологии пайки серебром. Например, технологический процесс пайки ювелирных украшений из серебра – при сборке или реставрации и технология пайки электронных печатных плат – своими руками, могут существенно отличаться.

Пайку серебром человек может освоить самостоятельно дома или просто доверить эту работу профессионалу. Прежде чем приступить к пайке серебром, необходимо подготовить нужные инструменты и материалы: электрический паяльник или газовую горелку, необходимый серебряный припой и флюс – колофоний.

Перед тем как приступить к пайке серебром, нужно очистить рабочую поверхность детали – от оксидной пленки. Только таким способом, можно достичь качественного соединения материала с серебром.

Затем потенциальное место пайки, нагреваем до такой температуры, чтобы она была выше температуры плавления припоя. Однако при прогреве существующих поверхностей, обладающих хорошей теплопроводностью, электрический паяльник может не справиться с качественным прогреванием, так как может оказаться недостаточно мощным. При недостаточной мощности электрического паяльника, прогрев лучше осуществлять при помощи газовой горелки.

При пайке серебром – серебряных деталей, необходимо защитить место пайки от негативного воздействия воздуха. Для создания защитного слоя над местом пайки, применяется флюс – колофоний. При расплавлении серебряного припоя, флюс равномерно распределяется по металлической поверхности.

Серебро относится к наиболее распространенным драгметаллам благородного характера, которые используются не только для изготовления ювелирных украшений, но и для оформления предметов декора и других дизайнерских решений. Если уметь паять серебро своими руками, можно быстро создать интересный и оригинальный декоративный предмет в домашней мастерской.

Общие принципы

Соединение металлических изделий осуществляется с помощью более легкоплавкого материала. Сам процесс плавки и пайки серебра выглядит просто и определяется сферой применения конечного продукта, а также типом используемого металла. Например, при ремонте какого-либо украшения и соединении печатных плат можно использовать разные методики, но лучше паять с помощью паяльника.

Что касается припоя для работы по соединению серебра, то он продается в любом магазине хозяйственных товаров. Желательно использовать тугоплавкие составы с высокой температурой плавления — от 240 градусов Цельсия. Также при выполнении такой работы следует задействовать специальную пасту или сплав стандарта ПСр 2.

Средство для пайки несложно сделать своими руками. Для этого потребуются следующие металлы:

30 процентов цинка.
25 процентов меди.
45 процентов серебра.

Для расплавления компонентов следует задействовать муфельную печь под флюсом. Полученный состав выливается на подложку, а затем его обрабатывают вальцовочным оборудованием (для изготовления пластинок толщиной 0,5 миллиметров).

Если необходимо соединить серебряные изделия, нужно взять полосы с шириной 1−3 мм и отрезать от них небольшие участки соответствующей длины. На этапе пайки на обрабатываемый участок должны воздействовать потоки воздуха, а для предотвращения возможного окисления и других разрушающих процессов берут флюс (колофоний). Во время нагревания он равномерно проникает по всей площади металла и автоматически сглаживает сварочные швы и другие видимые дефекты.

Выбор припоя

Перед тем как запаять серебряное кольцо в домашних условиях, нужно внимательно исследовать базовые физико-химические свойства этого драгметалла. Любой контакт с горелкой или паяльником должен осуществляться с учетом всех правил безопасности, так как любые ошибки могут нанести ущерб не только изделию, но и паяльщику.

Серебро вступает в стадию плавления только при температуре 960 градусов Цельсия, а это средний показатель для большинства металлов, на основе которых создают ювелирные украшения. Температура плавления напрямую зависит от содержания чистого металла, находящегося в составе сплавов. Чтобы пайка оказалась максимально качественной, необходимо правильно выбрать подходящий вариант припоя, который является прочным паяным соединением и может использоваться как для цветного металла, так и для черного.

Хороший серебряный припой отлично подходит для обработки всевозможных сплавов. Чтобы упростить процесс выбора припоя, нужно обратить внимание на маркировку из букв и цифр, которая располагается на упаковке товара. Цифры указывают на содержание серебра в процентах.

Швы, которые соединяются с помощью качественного состава, не боятся воздействия коррозийных процессов, не поддаются деформации, а также сохраняют прочность даже при продолжительной эксплуатации. Главным преимуществом правильно выполненной пайки является антикоррозийная защита.

Нужно отдавать предпочтение тем припоям, которые обладают большим содержанием серебра. Их можно купить в специализированном магазине. Идеальный припой должен плавиться при температуре от 240 градусов Цельсия, поэтому специалисты рекомендуют использовать сплавы с маркировкой ПСр 2,5.

Подготовка инструментов

Чтобы починить какое-либо ювелирное изделие дома, следует заранее подготовить ряд инструментов и подручных средств:

Кирпичная плита или любое другое основание, способное выдерживать воздействие экстремально высоких температурных показателей.
Серебряный припой.
Флюс.
Травильная кислота.
Серная печень.
Кусачки, пинцет и медные щипцы.
Светлая материя.
Газовая горелка или любой другой инструмент, который необходим для конкретного способа пайки.

При повреждении любимого ювелирного украшения многие люди сразу же бегут в мастерскую к специалисту. Если финансовые возможности позволяют, то можно не задаваться вопросом самостоятельного спаивания изделия. В противном случае предмет можно спаять в домашних условиях, используя простое оборудование и подручные средства.

Для реализации такой задачи чаще всего используют электрический паяльник или газовую горелку. Каким способом спаять изделие — решение сугубо индивидуальное. Если задействовался электрический паяльник с температурой плавления до 350 градусов, то он вряд ли сможет решить поставленную задачу, так как серебро нуждается в более глубоком прогреве. Специалисты задействуют профессиональное оборудование с тонким жалом — оно гарантирует максимальную точность пайки. Хотя для большинства среднестатистических задач вполне подходит стандартный размер жала.

Применение паяльника

Процесс пайки серебра в домашних условиях паяльником не является слишком сложным или трудоемким. При соблюдении простых рекомендаций можно самостоятельно спаять данный металл без особых затрат времени и усилий. Перед тем как начать работу, нужно провести подготовку флюса и припоя. Зачастую для этого используют 60% олова и 40% свинца, так припой начинает расплавляться уже при температуре 180%.

На подготовительном этапе следует тщательно обработать поверхность изделия и избавиться от различных дефектов. Также нужно удалить пленку окислов, которая появляется со временем. В данном случае припой даст возможность достичь внутреннего слияния с металлом.

Обрабатываемый участок необходимо тщательно прогреть, чтобы температура нагрева достигла той отметки, при которой металл начинает плавиться. Для этого следует задействовать мощный паяльник или комплексную паяльную станцию. Кроме этого, изделие нужно защитить от воздействия кислорода, используя тот же флокс. Вещество создаст над местом стыков специализированную пленку. Колофоний равномерно распределится по плоскости металла, скрыв любые визуальные дефекты.

Паяльное оборудование подходит и для обработки ювелирных украшений с целью их ремонта. В таком случае важно использовать высокотемпературную технологию. Температура прогрева материала должна соответствовать пробе серебра.

Использование газовой горелки

При использовании газовой горелки нужно найти хороший вентилятор для проветривания помещения. Для уменьшения объемов дыма, который образуется в результате пайки, важно не только запустить вентиляцию, но и открыть все окна. Осуществляя пайку, следует направлять сильные струи максимально дальше от места работы.

Перед использованием газовой горелки необходимо подготовить емкость с водой. При этом обрабатываемая деталь должна разместиться в ней полностью. При пайке украшений таким методом лучше использовать плоский наконечник, так как заостренные модели слишком интенсивно отводят тепло.

Процесс соединения металлических вставок состоит из таких этапов:

Необходимо расположить элементы на огнеупорной поверхности, обеспечив максимально жесткую фиксацию деталей в отношении одна к одной. Для лучшей реализации такой задачи рекомендуется применить нихромовую проволоку и зажимы.
Далее, следует очистить поверхность изделия от окисей и нанести тонкий слой колофония.
На следующем этапе можно переходить непосредственно к пайке. На выбранном участке, который будет поддаваться воздействию сварки, следует разместить небольшое количество припоя, а горелку удерживать возле боковой части детали. После этого можно начинать прогревать изделие, соблюдая осторожность.
Для заполнения образованных трещин нужен припой с минимальным количеством частей серебра. Если нужно достичь максимально прочного соединения, нужно выбирать составы с максимальным их количеством.
Остается провести финишную обработку, тщательно очистив изделие от флюса. Оставшийся припой устранить надфилем или наждачной бумагой. Поверхность изделия дополнительно покрывается кислотой для его осветления и избавления от дефектов.

Газовая горелка для пайки серебра продается в каждом специализированном магазине или гипермаркете. При этом научиться правильно паять с помощью такого прибора может каждый желающий.

Обработка оловом

Плавка и пайка серебра может осуществляться и с помощью олова, но из-за невозможности выполнить ремонт изделия в будущем такой вариант не пользуется популярностью. Если мастер из ювелирной компании не знает, что украшение когда-то обрабатывалось с помощью олова, и начинает пайку обычным припоем с высоким температурным режимом, изделие просто сгорает и становится непригодным для ремонта.

Для обработки ювелирных украшений из серебра не рекомендуется использовать не серебряные припои, например, из свинца. Так как подобная методика не позволяет достичь высокой точности и оставляет после себя видимые следы на изделии, удалять которые совсем непросто. Кроме того, большинство украшений постоянно взаимодействуют с человеческим телом, а высокая токсичность свинца может привести к тому, что он, проникнув в кожу, вызовет множество негативных последствий.

В случае с оловянными припоями ситуация выглядит немного иначе, так как они не настолько токсичны, как свинцовые, но достичь идеально ровного шва не удастся. К тому же олово сильно темнеет, и зона пайки становится визуально видимой. При необходимости проведения повторной пайки олово банально сгорит.

Важно избегать попадания большого количества припоя на изделие, так как это может привести к образованию комочков. Если такие дефекты появились и избавиться от них уже невозможно, их следует убрать пилочкой. При попадании кислотного раствора на одежду или кожу следует максимально быстро промыть ее холодной водой.

Соблюдение простых правил позволит обезопасить себя от непоправимых последствий, а также сохранить дорогое изделие от повреждения. Несомненно, навыки пайки могут оказаться полезными не только для профессиональных мастеров ювелирных компаний, но и для людей, которым приходится работать с цветными металлами в том числе и с серебром.

В создании этой статьи участвовала наша опытная команда редакторов и исследователей, которые проверили ее на точность и полноту.

Количество источников, использованных в этой статье: 17. Вы найдете их список внизу страницы.

Команда контент-менеджеров wikiHow тщательно следит за работой редакторов, чтобы гарантировать соответствие каждой статьи нашим высоким стандартам качества.

Пайка двух кусков серебра или ремонт трещины в серебряном предмете требуют различных материалов и технологий, в отличие от пайки большинства других металлов. Даже если у вас уже есть готовая к работе паяльная зона, прочитайте или бегло ознакомьтесь с этим разделом, чтобы узнать о изменениях, которые вам, возможно, потребуются, прежде чем начать паять серебро.

Чем и как паять серебро в домашних условиях?

Серебро — это драгоценный и благородный металл, применяемый для различных целей, включая изготовление ювелирных украшений. Например, цепочка из него является привлекательным и классическим изделием, которое можно носить как браслет или ожерелье. Правда, несмотря на прочность серебра, украшения из этого металла могут быть достаточно хрупкими и даже ломаться. Но многие из них несложно восстановить, главное знать, как паять серебро в домашних условиях.

Особенности технологии соединения металлоизделий

Чтобы сцепить их между собой используют более легкоплавкий металл. Процесс пайки может отличаться в зависимости от условий, в которых будет применяться изделие, и от типа металлов, подлежащих слиянию. Например, ремонт ювелирных украшений и скрепление печатных плат в электронике выполняются разными способами. Однако многих людей больше интересует, как паять серебро в домашних условиях.

Выбор материала для соединения металлических изделий

Припой для пайки серебра можно приобрести в любом хозяйственном магазине. Лучше отдавать предпочтение тугоплавким веществам, температура плавления у которых составляет не менее 240 °C. При этом желательно использовать специализированную пасту для пайки либо сплавы с маркировкой ПСР-2.

Припой для соединения серебряных изделий можно изготовить самостоятельно. В него обязательно должны входить следующие металлы:

цинк 30 %;
медь 25 %;
серебро 45 %.

Расплавить эти компоненты получится в муфельной печи под флюсом. Полученную смесь необходимо вылить на подложку, а потом пропустить ее через вальцовочный станок для создания пластинок толщиной около 0,5 мм.

Для создания неразъемных соединений деталей применяют полосы шириной около 1—3 мм. От них отрезают куски необходимой длины. Во время пайки на скрепляемое место воздействует воздух. Чтобы не допустить окисления и прочих негативных реакций, надо использовать флюс (колофоний). Он при нагревании припоя умеренно распределяется по металлу, изолируя область сварки.

Как паять серебро паяльником?

Перед тем как паять серебро в домашних условиях, необходимо подготовить заранее флюс и припой. Часто при соединении составных частей, содержащих серебро, используют 60 % олова и 40 % свинца. Такой припой начинает плавиться при температуре 180 °C.

Но прежде чем приступить к пайке серебра следует зачистить плоскости изделий и убрать с них пленку окислов, появившуюся со временем. В подобной ситуации припой обеспечивает внутреннее слияние с серебром.

Участок пайки серебряного изделия надо хорошо прогреть, чтобы превысить температуру плавления металлов для соединения, используя мощный паяльник. Вдобавок ко всему, его рекомендуется изолировать от действия кислородного воздуха. Добиться наилучшего результата поможет флюс, создающий над местом соединения составных частей защитную пленку. Колофоний при расплавлении припоя распределится равномерно по металлической плоскости.

Применять паяльник для соединения ювелирных украшений из серебра надо при использовании высокотемпературного припоя, совпадающего с пробой металла.

Соединение серебряных изделий газовой горелкой

Прежде чем узнать, как паять серебро кассетной горелкой, необходимо до начала работ позаботиться о наличии вентилятора для проветривания комнаты. Чтобы уменьшить количество дыма, образуемого в процессе пайки горелкой, придется не только включить это устройство, но и распахнуть окна. Во время соединения металлических украшений важно сильные струи держать подальше от места выполнения работ, иначе процедура охлаждения может привести к возникновению проблем при пайке.

Перед тем, как паять серебро в домашних условиях газовой горелкой, для ополаскивания изделий после скрепления понадобятся емкости с водой. Причем металлические детали должны поместиться в них целиком.

Паять серебряные украшения лучше горелкой, имеющей плоский наконечник, поскольку заостренный будет быстро отводить тепло. Процесс соединения металла требует выполнения следующих этапов:

Первым делом элементы для пайки следует разместить на огнеупорной поверхности. Главное — обеспечить жесткую фиксацию деталей, относительно друг друга. Для этого можно использовать нихромовую проволоку и зажимы.
Затем поверхность металлических изделий очищается от оксидных пленок и покрывается тонким слоем флюса.
После этого приступают к процессу пайки. На месте сварки необходимо расположить немного припоя. Горелку следует подвести к боковой части детали, осторожно прогревая область соединения.
Чтобы заполнить трещины, необходимо использовать припой с небольшим содержанием серебра. А вот для более прочного соединения, наоборот, лучше использовать припой с большим включением серебра.
Потом выполняется финишная обработка. Изделия надо хорошо очистить от флюса, а лишний припой устранить надфилем либо наждачкой. Поверхность серебряного изделия остается лишь покрыть кислотным раствором для осветления и почернения.

Как паять серебро оловом?

Пайку оловом серебряных украшений осуществляют редко, поскольку их ремонт в дальнейшем может привести к печальным последствиям. Например, когда ювелир не в курсе, что изделие ранее скреплялось этим металлом, может использовать для его пайки обычный высокотемпературный припой. Эти действия приведут к тому, что оно попросту сгорит.

Несколько рекомендаций

Не стоит применять слишком много припоя, чтобы избежать появления комочков. Если они все же образовались, то их надо убирать пилочкой. При пролитии кислотного раствора на одежду или кожные покровы сразу же промойте эти места большим количеством холодной воды.

Как в домашних условиях запаять серебряную цепочку

К сожалению, иногда серебряные цепочки рвутся — от сильного натяжения, неосторожного движения, нагрузки в виде массивных кулонов… Серебро — металл достаточно мягкий, поэтому повышенной прочностью похвастаться не может. Когда украшение требует ремонта, есть два способа починить его: отнести в ювелирную мастерскую или взяться за ремонт самостоятельно. Сегодня поговорим о втором способе — починке цепочки своими силами.

Чтобы отремонтировать цепочку, вам понадобятся терпение, немного теории и инструменты для работы (полный список приведен ниже).

Почему серебряные цепочки рвутся? Топ-3 причин

Изделие с браком. Но просто так в магазине порванную цепочку обратно не примут: нужно провести экспертизу, чтобы доказать заводской брак. Если экспертиза подтвердит, что виноват изготовитель, то покупатель вернет себе потраченные деньги — и за украшение, и за экспертизу.
Пустотелость. Да, цепочки часто делают пустотелыми — это не слишком практично, зато удешевляет стоимость украшения. На такие цепи нельзя вешать тяжелые кулоны, а еще они могут рваться от малейшего механического воздействия.
Ношение тяжелых кулонов. Чтобы не допустить чрезмерной нагрузки на цепочку, учитывайте соотношение веса цепи и кулона.

Что надо знать о пайке серебра

Серебро плавится при температуре 960 градусов. Разумеется, этот показатель отличается у разных металлов — например, температура плавления меди 1083 градуса. Температура плавления сплава будет зависеть от того, сколько в нем чистого серебра (точные значения можно найти в специальной литературе).
Чтобы пайка получилась качественной, важно внимательно выбирать серебряный припой. Желательно использовать тугоплавкий припой, который плавится при температуре выше 240 градусов. Все припои маркируются для удобства, цифра в маркировке обозначает процентное содержание серебра. Например, в припое ПСр-45 — 45% серебра, остальное приходится на медь и цинк. В некоторых случаях используют припои с содержанием серебра 70%. Чем выше содержание серебра, тем крепче получится соединение.

Правильно спаянные при помощи припоя швы прочные и устойчивые к коррозии. Если пайка сделана качественно, то шов не склонен к деформации. Для ремонта серебряной цепочки рекомендуем выбирать припои с повышенным содержанием серебра: они дают наилучший результат. Обычное олово не стоит использовать для паяния серебра: со временем оно потемнеет, место пайки станет заметным и неэстетичным.

Инструменты для починки серебряной цепочки в домашних условиях:

маленький паяльник или газовая горелка;
серебряный припой;
флюс;
спиртосодержащая жидкость;
кислотный раствор;
зажимы для фиксации украшения;
кусачки;
небольшая кисточка;
наждачная бумага;
лист асбеста или кирпич (если используете газовую горелку).

Как починить серебряную цепочку с помощью газовой горелки

Перед началом работы изделие надо почистить и обезжирить — обработать спиртосодержащим раствором. Дальнейшие действия такие:

Зафиксируйте сломанные части украшения на огнеупорном основании. Для этой цели подойдет лист асбеста или обычный кирпич.
Места разрывов цепи промажьте тонким слоем флюса (это удобно делать с помощью небольшой кисточки). Поместите между разорванными частями цепочки кусочек припоя (удобно разделять полоски сплава кусачками).
Осторожно прогрейте место соединения газовой горелкой, поднося горелку сбоку. Постарайтесь обеспечить равномерный прогрев. Когда флюс прогреется, увеличивайте пламя, продолжая варить металл и формируя паяный шов.
Дождитесь, когда спаянное украшение остынет.
Очистите поверхность изделия от флюса, удалите наждачной бумагой остатки припоя, отполируйте спаянный участок.
Финальная обработка — осветление поверхности при помощи кислотного раствора.

Как починить серебряную цепь при помощи паяльника

Для ювелирных работ используют паяльник с тонким жалом и припой ПОС-60 с температурой плавления 180 градусов. Этот припой выпускают в виде тонких трубочек, заполненных смолой, которая выполняет функцию флюса (защищает от окисления поверхность металла). Порядок действий такой же:

поверхность украшения надо зачистить от черноты и загрязнений;
места соединений прогреть до температуры, которая выше температуры плавления;
уложить кусочек припоя с флюсом в места соединений;
прогреть поверхность изделия паяльником, чтобы припой начал плавиться и равномерно распределяться;
следует дождаться, пока украшение остынет, а после зачистить наждачной бумагой оставшиеся стыки.

Меры безопасности

Занимаясь ремонтом украшений в домашних условиях, будьте осторожны, процесс пайки может быть опасен. В частности, при нагревании флюса и припоя в воздух выделяются токсические вещества, поэтому паять цепочку нужно в хорошо вентилируемом помещении. От кислотного раствора можно получить химический ожог (не только кожи, но и дыхательных путей), а от открытого пламени горелки может случиться пожар.

Если раньше вы никогда ничего не паяли (речь не только о ювелирных украшениях, а в принципе о работе с паяльником или горелкой), то еще раз подумайте, прежде чем приступать к самостоятельному ремонту цепочки. Может, стоит доверить ремонт любимого украшения профессионалам?

Как в домашних условиях запаять серебряную цепочку

Как паять серебро паяльником?

Соединение серебряных изделий газовой горелкой

Первым делом элементы для пайки следует разместить на огнеупорной поверхности. Главное — обеспечить жесткую фиксацию деталей, относительно друг друга. Для этого можно использовать нихромовую проволоку и зажимы.
Затем поверхность металлических изделий очищается от оксидных пленок и покрывается тонким слоем флюса.
После этого приступают к процессу пайки. На месте сварки необходимо расположить немного припоя. Горелку следует подвести к боковой части детали, осторожно прогревая область соединения.
Чтобы заполнить трещины, необходимо использовать припой с небольшим содержанием серебра. А вот для более прочного соединения, наоборот, лучше использовать припой с большим включением серебра.
Потом выполняется финишная обработка. Изделия надо хорошо очистить от флюса, а лишний припой устранить надфилем либо наждачкой. Поверхность серебряного изделия остается лишь покрыть кислотным раствором для осветления и почернения.

Как паять серебро оловом?

Несколько рекомендаций

При неосторожном обращении серебряные цепочки часто рвутся. И тогда возникает проблема восстановления целостности любимого украшения. Конечно, можно обратиться за помощью в ювелирную мастерскую. Но такой ремонт требует дополнительных затрат и не всегда удобен по времени или в силу других обстоятельств. К тому же процедура соединения порванных звеньев несложная, и выполнить ее под силу самому. О том, как своими руками запаять серебряную цепочку в домашних условиях, и пойдет разговор в статье.

Пайка серебром требует определенной сноровки, знаний физико-химических свойств материала и наличия некоторых инструментов, компонентов для ее осуществления.

Особенности пайки серебра

Температура плавления чистого металла составляет 960 градусов Цельсия. Бытовые паяльники, даже самые мощные, не разогреваются выше 400 ºС. Поэтому в качестве припоя используется материал, имеющий в составе несколько компонентов, одним из которых является серебро. А для нагрева соединяемых частей применяют паяльные газовые горелки, способные осуществить нагрев до 850 градусов. Сплав должен совпадать с изделием по цвету, но при этом подвергаться плавлению при более низкой температуре. Наилучший эстетический эффект обеспечит применение припоя, совпадающего по составу с тем, который предусмотрен пробой изделия.

Инструменты и материалы

Для работы понадобится:

• огнеупорный материал для основания рабочего пространства;
• припой, подходящий для ремонта изделия;
• флюс из смеси буры и поташа;
• кисточка, пинцет, кусачки, медные щипцы;
• раствор кислоты;
• паяльная газовая горелка;
• чистая ткань.

Как происходит пайка серебряных изделий

Перед тем как чинить порванную цепочку, соединяемые детали необходимо обезжирить. Для этого флюс разводят водой и наносят полученную кашицу непосредственно на места разрыва. Изделие устанавливают на огнеупорном основании и хорошо фиксируют. Такие меры предосторожности помогают избежать деформации цепочки при работе.

Кусачками отрезают нужный по размеру кусок припоя и размещают на месте предполагаемой сварки. Горелку подносят к изделию сбоку и равномерно нагревают место соединения. Интенсивность газовой струи не должна нарушать расположение флюса и припоя. После расплавления обезжиривающего компонента силу пламени увеличивают для образования паяного шва. Если количества припоя оказывается недостаточно, с помощью пинцета добавляют подходящий отрезок и продолжают работу.

После остывания изделие необходимо очистить от остатков флюса. Для этого используют раствор кислоты или серную печень (смесь серы с поташом).

Использование паяльника

Способы ремонта серебряных изделий в домашних условиях не ограничиваются методом с применением газовой горелки. Для ремонта небольших трещин можно воспользоваться припоем ПОС-60, который имеет температуру плавления 180 градусов. Выпускается и продается он в форме трубочек, заполненных смолой. Последняя используется вместо флюса при обычной пайке. Такой же припой используется при ремонте электронных схем.
Данное место необходимо обезжирить с помощью колония, который также будет играть роль защиты от негативного воздействия окружающего воздуха во время нагрева. Участок, который нужно отремонтировать, хорошо прогревают и помещают в него кусок припоя. С помощью паяльника поддерживают нужную температуру до его полного расплавления и соединения деталей.

Какие сплавы не стоит использовать для ремонта серебряных изделий

Для пайки украшений из серебра специалисты не советуют использовать несеребреные припои. Теоретически соединить порванные звенья цепочки можно и с применением свинца. Но удалить его следы с отремонтированного изделия не получится. При применении олова тяжело получить аккуратный шов. И зона соединения деталей со временем меняет цвет на более темный. Таким образом нарушается эстетичность украшение, и уменьшается срок его носки.

Меры предосторожности

Работа с припоями может быть опасной для здоровья, поэтому требует соблюдения мер безопасности. Процедуру следует проводить в хорошо вентилируемом помещении. Во время работы необходимо одевать защитную одежду и перчатки. При проведении непосредственно пайки применяйте защитные очки или маску. Нагретые детали и материалы держат с помощью щипцов на безопасном от лица расстоянии. После работы с флюсом руки следует тщательно вымыть, так как даже небольшое количество этого вещества при проглатывании способно нанести серьезный вред здоровью. По этой причине при проведении пайки категорически запрещено курить. При ухудшении самочувствия после проведения работ по запаиванию серебряных изделий, следует немедленно обратиться к врачу.

При грамотном подходе и определенном опыте пайка серебра не представляет больших сложностей. В связи с широким распространением серебра как материала для изготовления ювелирных украшений, предметов обихода и электронных устройств, данная процедура становится очень актуальной в наше время. Умение починить серебряное изделие всегда пригодится домашнему мастеру.

Автор: Max19, 27 октября 2014 в Курилка

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Пайка золота и серебра – Справочник химика 21

ПАЙКА ЗОЛОТА И СЕРЕБРА [c.178]

Для пайки изделий из золота, серебра, меди и сплавов на их основе применяют термореактивные припои, которые представляют собой механические смеси тонких порошков цинка (60—70%), обезвоженной борной кислоты (11—15%), меди (0,2-15%) и красного фосфора (3-6%). При нагревании участка пайки восстановительным пламенем происходит экзотермическая реакция, при которой цинк взаимодействует с металлом с образованием более легкоплавкого, чем основной металл, сплава, играющего роль припоя. Этот припой хорошо смачивает поверхность металла и затекает, затягивается в узкие щели и трещины, [c.180]

Очень интересно применение галлия для холодной пайки керамических и металлических изделий. Этот способ рекомендуется для присоединения тонких проводов в приборах, где нагревание нежелательно. Для этого жидкий галлий смешивают с порошкообразным металлом — медью, никелем, серебром или золотом в соответствуюш,ей пропорции пасту наносят на места соединения. Через несколько часов в результате затвердевания происходит спайка [1], [c.246]

Пайка золота и серебра 178 [c.302]

Серебро, несмотря на высокую теплопроводность, хорошо поддается газовой сварке сварные швы после проковки и полировки становятся почти незаметными. Этим же способом можно сваривать плакированную серебром сталь. Плакированная серебром медь с большим трудом поддается газовой сварке в этом случае, во избежание разбавления слоя серебра, необходимо иметь промежуточный слой из тугоплавкого металла, с которым серебро не сплавляется (из железа или никеля). При пайке мягким припоем, особенно в ювелирном производстве, чаще применяют смеси кислорода и городского газа эти же газы можно применять при мягкой пайке золота, а также при сварке его плавлением. [c.596]

С инженерной точки зрения серебро, подобно золоту, долгое время считалось бесполезным металлом, практически не влиявшим на развитие техники, точнее, почти бесполезным. Еще в древности его применяли для пайки. Температура плавления серебра не столь уже высока — 960,5° С, ниже, чем золота (1063°С) и меди (1083,2° С). Сравнивать с другими металлами не имеет смысла ассортимент металлов древности был очень невелик. (Даже намного позже, в средневековье, алхимики считали, что семь металлов создал свет по числу семи планет .) [c.12]

Диффузионная пайка. Этот метод основан на способности тонкого слоя некоторых металлов (золото, серебро и т. п.), помещенных между деталями, соединять их благодаря диффузии Б твердой фазе (при температуре ниже точки плавления). Такие спаи вакуумноплотны. [c.53]

Соляная кислота применяется для получения хлоридов цинка, аммония, бария, магния, кальция, железа, для травления при пайке, при лужении., в гальванопластике, для очистки паровых котлов от накипи, используется в гидрометаллургии платины, золота, серебра, в нефтяной промышленности — при бурении нефтяных скважин. Кроме того, соляная кислота применяется при гидролизе древесины, при дублении и окраске кожи, при крашении тканей, в производстве красителей, уксусной кислоты, пластических масс и т. д. [c.397]

При хранении очищенных перед пайкой деталей на поверхности некоторых металлов и сплавов вновь могут возникнуть пленки оксидов, а при последующем нагреве до температуры пайки на воздухе, в котором парциальное давление кислорода достигает 28 Па, поверхность большинства металлов и сплавов снова интенсивно окисляется, так как температура диссоциации оксидов обычно значительно превышает температуру их плавления. Исключением являются платина, золото, серебро, оксиды которых способны диссоциировать при температурах ниже температуры плавления этих металлов (300, 250 и 300 °С соответственно). [c.137]

Используя способы точечной или дуговой сварки или дутья атомарного водорода дуговой атомарный способ Лангмюра), можно также соединить Л/, Мо или Та [1]. В некоторых случаях металлы удается полностью сварить методом ковки, т. е. производя ковку при возможно более высокой температуре особенно легко это удается для платины, труднее — для золота или серебра [18]. Сильно выраженная взаимная диффузия золота и меди уже при 450—500° позволяет изготовлять высоковакуумные соединения (диффузионная пайка золотом) [19]. [c.13]

Составы основных твердых припоев и их свойства по отношению к ряду металлов приведены в табл. 2-17, откуда видно, что, например, серебро не смачивает железо и никель, медь смачивает никель, а золото смачивает как никель, так и железо. Таким образом, при пайке никеля к железу рекомендуется в качестве припоя использовать сплавы медь — серебро, медь — золото или золото — серебро, а не чистое серебро (табл.2-19). [c.54]

При реставрации изделий из золота и серебра одним из способов соединения фрагментов явяляется пайка. В древности соединение фрагментов изделий осуществляли через амальгаму соответствующего металла. При [c.178]

За последние годы все более широкое применение находят сплавы, получаемые электролитическим путем. Они предназначаются для придания поверхности изделия высокой коррозионной стойкости (сплавы олово — цинк, кадмий — цинк, олово — кадмий и др.), антифрикционных свойств (олово — свинец, свинец—цинк, серебро — кадмий, олово — свинец —сурьма и др.), высоких декоративных свойств (медь — золото, золото — серебро, никель — олово, медь — олово и др.), магнитных свойств (никель— кобальт, вольфрам — кобальт, никель — железо и др.). специальных свойств, например сцепление с резиной (медь — цинк), как подслой под окраску (железо —цинк), для пайки (олово — свинец) и т. п. [c.194]

Металлическое олово идет на изготовление различных технических сплавов, таких, как бронзы и сплавы с низкой температурой плавления (сплав Вуда и др.). Из олова, сурьмы и меди делают подшипники. Оно входит в состав типографских сплавов. Сплавы олова с золотом и серебром применяются в зубоврачебной технике. Из олова делают также сплавы для пайки, которые легко плавятся и трудно окисляются, например припой третник ( 5.4). [c.191]

История открытия элементов. Соединения бора были известны с раннего средневековья. Еще в те времена буру называли тинкал и употребляли ее для пайки золота и серебра. Свободный бор впервые выделили Гей-Люссак и Тенар в 1808 г. по реакции [c.215]

Историки и археологи установили, что пайка металлов известна людям уже несколько тысячелетий. Только паяли древние не оловом, а золотом, точнее — сплавом золота и серебра. Современной технике тоже иногда приходится пользоваться золотым припоем. [c.193]

Среди канифольных флюсов светлая канифоль является в известной степени идеальным флюсом, так как при нормальной температуре она коррозионно-инертна и является электроизолятором, ее остатки, в том числе конденсат, обладают теми же свойствами. После расплавления канифоль активно флюсует золото, серебро, медь-и некоторые сплавы. Однако ее активность недостаточна для других металлов. Светлую канифоль применяют для гарантии от коррозии при пайке медных проводов в телефонной и телевизионной связи, в микроэлектронике. [c.146]

ВТС 100 г вазелина 10 г салициловой кислоты 10 г триэтаноламина 40 г этилового спирта 240—300 Для пайки меди, серебра, золота, платины и их сплавов [c.149]

Наиболее часто вследствие простоты и технологичности применяют омические контакты из алюминия. Если выводы подсоединяют пайкой, на алюминий дополнительно наносят слой золота. Омические контакты на кремнии электропроводности и-типа выполняют из золота, которое для улучшения адгезии вжигают при 370-500° С. Высокотемпературные контакты на кремнии получают последовательным нанесением слоя хрома, а затем никеля, который допускает пайку обычными припоями. Большое распространение получили алюминиевые контакты с подслоем титана, который обладает высокой адгезией к кремнию. Так как слой титана на воздухе быстро окисляется, что препятствует надежному присоединению электрического вывода, на него наносят слой золота, серебра или никеля. [c.5]

Достаточно широко используется сегодня для получения вакуумноплотных паяных соединений и метод контактно-реактивной пайки. Соединяемые поверхности гальванически покрываются тонким слоем припоя (например, медные детали – слоем серебра или золота), после чего детали сжимаются в вакууме при нагреве. Режимы процесса – температуры и давления – определяются материалами паяемых деталей и используемым припоем. Так, контактно-реактивная пайка меди серебром выполняется при температуре 790…800°С и удельном давлении 1… 3 Н/млг слой серебра – 9… 15 мкм. [c.155]

Применяют для производства хлористых солей (бария, цинка, аммония и др.) в гидрометаллургии (платины, золота, серебра), гальванопластике, в производстве органических красителей, уксусной кислоты, активированного угля, клея, преципитата, спирта (гидролизом древесины), при дублении и крашении кожи, в текстильной промышленности, для пайки, лужения, очистки паровых котлов, при оцинковке кровельной стали и др. Ингибированная кислота для травления цинка непригодна. [c.69]

В качестве твердых припоев, благодаря которым достигается значительно большая механическая прочность спая, употребляют, как правило, сплавы А -Си-2п, плавящиеся при температуре 700—800° [22], серебряный сплав, в особых случаях серебро (96Г) или золото (1063°). Идеальной является пайка мельчайших кусков железа медью в струе водорода, так как медь при этом затекает в тончайшие трещины. [c.14]

Из всех металлов, имеющих низкое давление паров, некоторые имеют высокую температуру плавления. Эти металлы и их сплавы могут быть использованы в качестве припоев, но их применение, очевидно, ограничено пайкой изделий из металлов с высокой температурой плавления (табл. 2-18, поз. 1—9), которые не слишком часто используются при изготовлении вакуумноплотных узлов. Металлы, давление паров которых при температуре прогрева вакуумных систем (приблизительно 400 °С) превышает 10 мм рт. ст. (например, цинк, свинец, кадмий, висмут), не могут использоваться в качестве компонентов твердых припоев, предназначенных для получения вакуумноплотных соединений. Таким образом, список металлов, пригодных для этой цели, по существу ограничивается ме,дью, серебром, золотом и никелем. Индий и олово имеют достаточно низкое давление паров, но температуры их плавления слишком низки, чтобы их можно было использовать в прогреваемых системах. [c.54]

Предотвращение контактной коррозии в зубоврачебной прак-. тике очень важно продукты коррозии различных металлов, даже если последние далеки друг от друга по потенциалам (золото, се- ребро, амальгамы, латунь, хромистые стали и алюминий), но на- ходятся. совместно в полости рта, могут повлиять на здоровье. Различные металлы не должны соприкасаться в полости рта. Серебро и медные сплавы должны быть безупречно и основательно позолочены. Следует избегать совместной пайки различных металлов, например сплавов золота и сплавов серебра. Контактная коррозия в полости рта начинается лишь при непосредственном соприкосновении металлов слюна вследствие незначительной электропроводности не вызывает достаточного тока между раздельно лежащими металлами [20]. [c.578]

Если для пайки металла М2 применяется неэвтектический сплав с составом Л1 (рис. 2-28), то он растворяет этот металл и образуется сплав с более низкой температурой плавления (например, Лг). При дальнейшем нагреве (до те.м-пературы, необходимой для плавления сплава А ) новый сплав Лг будет вытекать из соединяемого зазора, оставляя в нем пустоты. При пайке меди серебром (при 980°С) образуется сплав медь — серебро с более низкой температурой плавления (рис. 2-29). Поэтому в данном случае рекомендуется использовать эвтектический сплав медь — серебро (рис. 2-29), при котором как возрастание, так и уменьшение меди в составе сплава приводит к повышению температуры плавления. Точно так же для систем, не имеющих эвтектики (как, например, сплавы медь — золото или золото — никель, рис. 2-29 и 2-30), можно применять сплав с наинпз-шей температурой плавления. [c.56]

Заменой палладия в промышленности служат, главным образом, его сплавы с никелем, иобальтом, марганцем, сл рьмой, серебром, золотом, повышающие износостойкость с сохранением низкого переходного сопротивления, с висмутом, оловом, повышающие способность покрытий к пайке в течение длительного времени с платиной, повышающие химическую стойкость покрытий У большинства сплавов палладия значительно уменьшается способиость наводороживания и поглощении различных газов [13 20, 31, 47]. [c.139]

В качестве наполнителя используют порошок металла, подвер гаемого пайке. Например, для пайки меди применяют припой ПГМ 65 состава 650а — ост. Си, для пайки никеля — припой ПГН 54 состава 54 Оа — ост. Ni. Указанные припои применяют также для присоединения к золоту и серебру [10]. [c.28]

С точки зрения мягкой пайки особый интерес представляет индий. Индий и его сплавы с серебром, свинцом, оловом и т. д. п рименяют в области температур 118—230°С (табл. 3-4). Рекомендован метод пайки путем предварительного покрытия одной детали золотом, а другой — индием, сопряжения их и прогрева до 200—250°С. [c.183]

Этот узел использовался для изготовления рентгеноеских трубок. В этом случае пайка проводится в защитной водородной среде илн в вакуу.ме. С помощью сплава золото — бериллий окно из бериллия толщиной 1 мм припаивалось также к рамке из сплава монель. Способ пайки тонкого бериллиевого окна (толщиной 0,1 мм) к тонкой медной рамке, которая затем в свою очередь вакуумноплотно крепилась к керамическому держателю, заключается в следующем. Сначала на поверхность бериллиевого окна наносился слой меди методом напыления в вакуу.ме. Пайка этого окна к медной рамке проводилась с помощью припоя, представляющего собой сплав индий — медь — серебро. [c.434]

Новый способ сварки, напоминающий пайку. Смесь хлоридов цинка, лития, калия и натрия в оболочке из цинка вводится в расплавленном состоянии в шов. Получающееся в результате реакции между этой смесью и металлом соединение имеет большую прочность, чем основной металл, сохраняет основные физические и электрические свойства последнего и Обладает высокой коррозионной устойчивостью. Процесс проходит при относительно низкой температуре, в частности для алюминия при 450°. Способ применим для сверки алюминия с алюминием и алюминия с медью, для сварки титана, серебра, золота, бериллия, платины, осмия, тория, урайа, ванадия, вольфрама и нескольких видов стали в разных сочетаниях. Отмечается перспективность применения его в химическом машиностроении, строительстве самолетов, управляемых снарядов, производстве автомашин и моторов [c.28]

Серебряный припой

Припоем называют материал, имеющий металлическую основу, который применяется при пайке. С его помощью соединяются поверхности деталей. Температура, при которой происходит плавление припоя, ниже чем у соединяемого материала. В промышленности его выпускают в гранулированном виде, в прутках, проволокой, порошком, фольгой. Сплавы делятся на мягкую группу, с температурой плавления до 300С, и твердую, у которой температура плавления выше 300С.

Серебряный сплав как материал для пайки
Относится к группе твердых. Температура плавления от 1830С до 11330С. Такой большой температурный разбег объясняется неоднородностью состава. Само серебро – достаточно дорогой металл, по структуре мягкий и использовать его в чистом виде не технологично и недешево. Поэтому мастера всегда используют сплавы, где в составе, порядка трети, занимает серебро. Состав припоя устанавливается ГОСТ 19746 – 74. Этот же ГОСТ регламентирует его применение. В обиходе используются различные формы припоев, выпускают в виде отдельных прутков, похожих на электроды, накручивают на катушки или в виде полос толщиной в 2 мм.
Состав и применение
Кроме самого серебра, компонентами обязательно являются – около 20% меди, прядка 16% цинка и 33% кадмия. Это примерный обязательный состав серебряного сплава. В отдельных случаях, количество серебра может достигать 52%. При этом сплав, будучи очень текучей субстанцией, обладает большой прочностью при многоступенчатой пайке поверхностей. Кадмий и олово добавляют в тиноль в качестве легирующих элементов. Эти элементы или повышают температуру плавления, или наоборот, понижают ее. В итоге пайка получается замечательной. Легирующие элементы упрочняют соединение и немало экономят на серебре.
И каждый состав предназначается для определенных задач в пайке. Очень обширная география применения серебра как в промышленности, так и в быту. Применяется для работы практически с любыми стальными сплавами.
Используется для лужения и пайки меди, медь спаивают с бронзой, бронзу с латунью, латунь спаивают с нержавейкой.
Кроме всего прочего, серебро — это хороший проводник.

Некоторые примеры применения тиноли

Как паяют медь серебряным сплавом
Серебро вместе с цинком и медью обладает сильной текучестью, это способствует установлению прочной связью для поверхностей. Соединение получается очень прочным. Металл шва при минимуме серебра хорошо поддается обработке на наковальне.

Припой с серебром
Представляет собой листы, которые просто режутся на полосы и используются. Может выпускаться проволокой на катушках или просто в виде прутков. Такой материал отлично применяется для заполнения зазоров между кромками детали. Соединение устойчиво к вибрациям, ударам и деформационным нагрузкам.

Серебряный припой с флюсом
В пайке часто применяется ступенчатый способ. Как раз для этого хорошо подходит данный вид сплава. Швы с применением этого припоя могут держать температуру до 6000С. Это позволяет качественно провести ступенчатый процесс.

Распространенные марки припоев

ПСр72
Представляет собой проволоку диаметром 1 мм. В состав входит около 72% серебра и примерно 28% меди. Плавится при 7790C. Отлично справляется с лужением и хорош в ювелирной работе.

ПСР70
Так же производится в виде проволоки диаметром 3 мм. Состоит из 70% серебра, 27% меди и совсем небольшого количества цинка. Плавится при температуре около 7350С. Работает с титаном и его сплавами.

ПСР 2
Это проволока до 2-х мм в диаметре. Припой имеет всего лишь 2% серебра, олова — 30%, кадмия – 5%, а все остальное занимает свинец. Температура плавления всего лишь 2360С. Используется для спаивания никеля с медью. Очень хорош для работы с ювелирными изделиями.
ПСр 15
Так же выпускается проволокой. Состоит из серебра – 15%, меди – 5%, фосфора – 80%. Начинает плавиться при температуре 720С.
Свойства и особенности
Как видим, серебро не всегда составляет основу припоя. Тем не менее, название остается «серебряным». В тиноле может не быть каких-то других составляющих, но серебро в той или иной степени присутствует всегда. Чем больше в составе соединения присутствует серебра, тем крепче оно получается. Очень хорошо паять «серебром» нержавейку.
Правильный выбор
Выбрать правильный тиноль не так-то просто, потому что имеется очень много марок. Необходимо ясно представлять для каких задач нужен сплав. Для выдерживания сильных вибраций полезен большой процент серебра в составе. Для соединений слабее допускается содержание меди, никеля и свинца.

Порядок пайки серебра

Процесс пайки лучше проводить газовой горелкой. Обычный паяльник не выдаст нужную температуру плавления. Порядок следующий:
• с помощью кисточки наносится на место пайки флюс;
• изделие укладывается на термостойкую поверхность;
• конец припоя держится возле стыка или крошится мелко на него;
• пламенем минимальной мощности стык «разглаживается» ровными и быстрыми движениями.
Изделие готово тогда, когда припой полностью расплавится и растечется.

Расплавить серебро дома
Форма для изделия готовится заранее. В примерной пропорции 7:1 перемешивается кварц и гипс. Далее эта смесь заливается водой и доводится до состояния жидкой глины. Из этой глины изготавливается нужный макет.
Когда форма будет готова, начинается процесс плавки. Одинаково ломаные кусочки серебра укладываются в тигель. Там сырье будет ровнее и быстрее прогреваться. Для подогрева использовать можно горелку или газовую плиту. Когда расплавленный металл дойдет до «состояния ртути», можно его заливать в форму. Залитый продукт необходимо быстро захлопнуть. Для верности заливки, можно под крышкой поместить немного быстро сгорающего материала, например, ваты. При сгорании от высокой температуры она создаст давление и металл заполнит все неровности и щели.

Чтобы уметь вести пайку серебром, требуется хороший опыт, реакция и отличный глазомер. Специалист должен владеть специальными навыками. Желаемый результат возможен только в том случае, если правильно выбран флюс, серебряный припой.
Важно помнить, если требуется соединение, способное выдержать высокую температуру, в припое не должно быть свинца. Потому что свинец быстро плавится! Медь вполне приемлема и имеет более высокую точку плавления, чем серебро.

бессвинцовая пайка

Англ. lead-free soldering

Бессвинцовая пайка представляет собой припой, который не содержит в своем составе свинца. Данный метод получил свое распространение в ходе удаления свинца из процесса производства для минимизации экологических угроз и вреда здоровью человека, а также для повышения качества охраны труда.

Существуют различные бессвинцовые припои. Одним из наиболее простых и распространенных способов является осуществление пайки с использованием олова. При реализации такого метода производитель получает хорошее смачивание и наиболее высокую электропроводность, однако при этих достоинствах применение пайки с использованием только олова зачастую невозможно из-за возможности появления “усов” при термоциклированиях и образования трещин. Для предотвращения этих угроз производители могут использовать добавление других металлов.

Одним из наиболее распространенных в создании электроники является сплав олово-серебро-медь, в котором наибольшую долю занимает олово (более 90%).

Также для замены свинца используют другие металлы, такие как медь, серебро, висмут, цинк, золото и другие.

Применение того или иного типа припоя во многом зависит от направленности электроники. Например, для военных заказов и оборонной промышленности используется пайка олово-серебро-медь, которая на данный момент зарекомендовала себя как наиболее прочная и долговечная. При изготовлении устройств промышленности также рекомендуется использование припоя олово-серебро-медь, однако допускается и применение двухкомпонентного припоя олово-серебро. В отраслях, конечные продукты которых используются широким кругом лиц, допускается применение различных припоев. Вдобавок на выбор пайки оказывает влияние и стоимость некоторых компонентов: такой, как, например, висмут, сильно повышает стоимость конечного изделия.

Так или иначе, бессвинцовые припои имеют худшую смачиваемость по сравнению со свинцовосодержащими, а также такие виды припоев требуют более высокую температуру пайки, что, в свою очередь, требует выдержки более узкой границы термопрофиля. Оборудование должно контролировать температуру на протяжении всего процесса производства в режиме реального времени. Ни один из видов бессвинцовой пайки не является заменой для олово-свинцовой на данный момент, однако для предотвращения загрязнения окружающей среды производятся многочисленные исследования в данной области.

Использование припоя олова / серебра для стерлингового серебра – Обсуждение ювелирных изделий

Привет Джо,

Похоже, вы профессионал в реставрации!

У меня никогда не было в мастерской детали с родиевым покрытием для ремонта. Если бы это сделал я
, я бы удалил родий и / или никель, чтобы перейти к базовому сплаву
. В противном случае это будет похоже на пайку поверх пятна пламени, при котором соединение
будет слабым.

К сожалению, я не большой поклонник Tix. Он очень хрупкий, и качество текучести
ниже желаемого.Это похоже на использование цианоакрилата
– низкая прочность на сдвиг. Извини, Джо. Итак, при работе с белым металлом
я обычно использую простой припой из олова / свинца, рисую его
примерно до… 020 дюймов и использую короткие отрезки, а не пайку
. Если я получу немного припоя на покрытой детали, над которой я работаю
, я использую острый полировщик (не скребок), чтобы удалить его.
Или я осторожно нагрею эту область и удалю ее с помощью ватной палочки.

Затем я воспользуюсь лаком для серебра Райта на ватной палочке и аккуратно удалю
все оставшиеся остатки.(Тссс, это коммерческая тайна!). Поскольку я
не занимаюсь гальваникой, я сообщаю своим клиентам, что я буду делать
СТРУКТУРНЫЙ РЕМОНТ, и они могут увидеть очень тонкую линию припоя на месте прикрепления белой металлической детали
. Бывали случаи, когда предыдущий ремонт
выявлял основной металл, поэтому после того, как я повторно отремонтирую деталь
, я отправлю деталь на пластину, если мой заказчик пожелает.

Очень редко я использую припой олово / серебро, если я
абсолютно не могу определить, были ли удалены все последние кусочки свинцового припоя
.Иногда это зависит от того, над чем я работаю. Если я могу использовать
свой аппарат для импульсной дуговой сварки, я иду по этому пути, чтобы сохранить целостность
объекта. Ведь даже если свинец скрыт, сварка
настолько локализована, что свинец не потечет. И Джо абсолютно прав –
высокая температура при плавлении твердого серебряного припоя, конечно же, приведет к плавлению свинца
, позволяя ему разъедать серебро, как вирус Эбола
, создавая свой собственный сплав. Я усвоил этот урок очень рано: ~ /

Надеюсь, это поможет.

Джефф Херман
hermansilver.com

Выбор правильного припоя для вашего приложения

Выбор правильного припоя для вашего приложения имеет решающее значение для успеха проекта. Если не выбран правильный припой и требования к нанесению покрытия не определены, выбранный процесс может быть неспособен к образованию паяемых отложений. Неполные требования к металлизации часто приводят к чрезмерной переделке и браку.

При наличии такого большого количества припоев различных составов, выбор правильного сплава может быть довольно сложной задачей.

Лучше всего рассмотреть:

1) Какова максимальная температура , при которой устройство (а) могут подвергаться воздействию без ущерба для устройства или производительности устройства?
2) Учтите, что некоторым сплавам действительно требуется температура от 25 ° C до в некоторых случаях на 100 ° C выше (выше точки плавления) для хорошей текучести и смачивания сопрягаемых поверхностей. Может ли устройство выдерживать такую повышенную температуру припоя?
3) Что такое металлизация кристалла и подложки ?
4) Есть ли у вас подходящая металлизация для выбранного припоя?
5) Есть ли у этого сплава хорошая история успешного смачивания и текучести?
6) Flux Less или с Flux?
7) Требуется ли бессвинцовый продукт?

Для крепления штампа без флюса и уплотнения крышки основной припой, используемый большинством клиентов SST Vacuum Reflow Systems, составляет 80Au20Sn с температурой плавления 278 ° C.Этот сплав можно использовать в полученном виде без необходимости удаления каких-либо поверхностных оксидов по сравнению с припоями на основе свинца, олова или индия, где природные оксиды металлов будут мешать смачиванию припоя и потребуют кислотного травления непосредственно перед загрузкой для пайки.

Ниже приведен список из трех свинцово-оловянных припоев и других сплавов:

Ниже приведен список бессвинцовых припоев:

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ РАСХОДЫ НА ПОКРЫТИЕ:

Поскольку существует множество комбинаций гальванических материалов и требований к гальваническим покрытиям, в этом блоге рассматриваются только наиболее часто используемые комбинации.На следующих выносках будут показаны припойные покрытия для показанных припоев:

1) Для паяемой золотой пластины , когда используются припои золото-олово , олово-свинец, свинец-индий, олово-индий, свинец-олово-серебро, свинец-индий-серебро или олово-серебро:
Подложка с паяемым сульфаматом никеля по QQ-N-290, толщиной 50-150 микродюймов.
Далее следует:
Золотая пластина по Mil-G-45204, тип III, класс A, толщиной 50-100 микродюймов (класс 1).

2) Для паяемой золотой пластины , когда используется припой золото-германий :
Никелевый удар Вуда по QQ-N-290, толщина 5-50 микродюймов.Толщина никелевого листа не должна превышать 50 микродюймов.
Далее следует:
Золотая пластина по Mil-G-45204, тип III, класс A, класс 2, толщина 150–250 микродюймов.

3) Для паяемой серебряной пластины , когда используются припой свинец-олово , свинец-индий, олово-серебро, олово-индий, свинец-олово-серебро или свинцово-серебряный припой:
Подложка с припоем из сульфамата никеля (без осветлители) в соответствии с QQ-N-290, толщиной 50-150 микродюймов.
Далее следует:
Пластина для пайки из серебра QQ-S-365, тип I или II, класс B, толщиной 300-500 микродюймов.

4) Для электролитической никелевой пластины Применения, когда используются припой свинец-олово, свинец-индий, олово-серебро, олово-индий, свинец-олово-серебро или свинцово-серебряный припой:
Пластинчатый припой сульфамата никеля (без осветлители) в соответствии с QQ-N-290, толщиной 150-300 микродюймов.

5) Для никелевой пластины Применения, когда используются припой свинец-олово, свинец-индий, олово-серебро, олово-индий, свинцово-оловянно-серебряный или свинцово-серебряный припой *:
Никель-бор, привариваемый пластиной по AMS-2433, тип 2, толщиной 150-300 микродюймов.

* Никель-фосфорную пластину, полученную методом химического восстановления, нельзя использовать для пайки. Если содержание фосфора превышает 10%, образовавшийся осадок может оказаться непаяемым.

См. Таблицу на стр. 15 в «Принципах пайки и пайки» Джайлза Хэмпстона и Дэвида Джейкобсона, в которой показаны характеристики растекания припоя для припоев на основе олова, индия, свинца, висмута и серебра. Эта диаграмма показывает, что некоторые сплавы требуют гораздо более высоких температур оплавления выше точки плавления для достижения хороших характеристик текучести припоя.

Безфлюсовая пайка или с флюсом
Если ваша цель – низкий уровень пустот, предпочтительна безфлюсовая пайка. Паяльная паста содержит растворители и флюсовые добавки, которые выделяют газ и создают больше пузырьков / пустот по сравнению с твердыми преформами.

Загрузите эти ресурсы для получения дополнительной информации:

Требования к покрытию Технический документ	SST Модель 3130 Лист данных	SST Модель 1200 Лист данных

—-
Zap (Pierino) Zappella
Инженер по разработке процессов
Системы вакуумного оплавления SST

A Сравнение бессвинцовых сплавов олово-серебро-медь

1
Карл Силиг
, вице-президент по технологиям и Дэвид Сураски , исполнительный вице-президент

Аннотация. Поскольку электронная промышленность начинает сосредотачиваться на семействе сплавов олово-серебро-медь в качестве жизнеспособной замены припоев олово-свинец, необходимо провести исследование, чтобы определить, подходит ли какой-либо конкретный сплав для самого широкого диапазона применений. Семейство сплавов олово-серебро-медь получило в последние годы много положительных отзывов со стороны различных промышленных консорциумов и организаций, и большинство производителей планируют использовать один из этих сплавов. Однако, поскольку в семействе олово-серебро-медь существует несколько различных составов сплавов, необходима справочная информация, чтобы определить, какой сплав лучше всего подходит для самого широкого диапазона применений.

Введение. Это неизбежно, что свинец будет исключен из большей части сборки электроники. Будет ли это результатом законодательства, маркетингового давления или фактических торговых барьеров, не имеет значения. Единственным важным аспектом этой проблемы является то, что она реальна и что она появится в ближайшие несколько лет. Поэтому производители электроники должны быть осведомлены о доступных им вариантах припоя и о том факте, что не все сплавы, в том числе из одних и тех же семейств, обладают одинаковыми характеристиками.

Основываясь на последних отраслевых разработках, кажется, что выбор бессвинцовых сплавов для замены оловянно-свинцового сплава для сборки электроники сужается. Несмотря на запутанную патентную ситуацию и продолжающиеся вопросы о надежности, семейство сплавов олово-серебро-медь получило в последние годы множество положительных откликов со стороны различных промышленных консорциумов и организаций, и большинство производителей планируют внедрить один из этих сплавов. ^и В целом это семейство сплавов демонстрирует относительно низкие температуры плавления, хорошие характеристики надежности и, в зависимости от точного состава, разумную стоимость.Однако, поскольку в семействе олово-серебро-медь существует несколько различных составов сплавов, необходима справочная информация, чтобы определить, какой сплав лучше всего подходит для самого широкого диапазона применений.

Также следует отметить, что эти (иногда номинальные) различные составы сплавов сбивают с толку промышленность и создают кошмар для производителей припоев и конечных пользователей. Результат – более высокая стоимость для отрасли. Выбор бессвинцового сплава по умолчанию приносит пользу всей цепочке поставок.Это особенно верно в отношении поставщиков EMS, которые могут быть вынуждены хранить несколько сплавов в зависимости от требований своих клиентов.

Сравнение сплава олова, серебра и меди. Испытанные сплавы являются наиболее перспективными и популярными из сплавов олово-серебро-медь: Sn96,5 / Ag3,0 / Cu0,5, Sn95,5 / Ag3,8 / Cu0,7 и Sn95,5 / Ag4. 0 / Cu0,5. Кроме того, сплав Sn96,2 / Ag2,5 / Cu0,8 / Sb0,5 в некоторых случаях используется в качестве альтернативы с низким содержанием серебра для сравнительных целей. Этот документ предназначен для предоставления базовой информации по этим сплавам, необходимой для справедливого сравнения друг с другом.Методологии объективных испытаний использовались для представления ключевых критериев перехода к бессвинцовой сборке электроники. В данном исследовании рассматриваются вопросы, которые затронут самый широкий круг пользователей этих сплавов. В сравнение включены доступность, стоимость, печать паяльной пасты, плавление, смачивание, пайка волной припоя, термическая усталость и характеристики надежности паяных соединений. Конечно, отдельным компаниям рекомендуется проводить дальнейшие испытания, чтобы определить жизнеспособность этих сплавов для их конкретных деталей, процессов и применений.

Допуски элементов из бессвинцового сплава. Следует отметить, что припойные сплавы имеют приемлемый допуск для каждого составляющего элемента. Согласно IPC-J-STD-006, элементы, составляющие до 5% сплава, могут варьироваться до ± 0,2%, в то время как элементы, составляющие более 5% сплава, могут варьироваться до ± 0,5%.

Например, сплав Sn63 / Pb37 может содержать от 62,5% до 63,5% олова и от 36,5% до 37,5% свинца. Сплав Sn62 / Pb36 / Ag2 может содержать от 61,5% до 62.5% олова, от 35,5% до 36,5% свинца и от 1,8% до 2,2% серебра.

Ниже приводится таблица различных составов бессвинцовых припоев и их потенциального элементного диапазона. Это предназначено для демонстрации вероятности потенциального перекрытия сплавов, даже при указании «уникального» сплава. Эта информация относится к отраслевым стандартам допусков сплавов, а не к каким-либо конкретным поставщикам.

Сплав	Сплав
Sn96,5 / Ag3,0 / Cu0,5	Sn96.От 0 до 97,0 / от Ag2,8 до 3,2 / Cu0,3 до 0,7
Sn95,5 / Ag3,8 / Cu0,7	Sn95,0 до 96,0 / Ag3,6 до 4,0 / Cu0,5 до 0,9
Sn95,5 / Ag4,0 / Cu0,5	Sn95,0 до 96,0 / Ag3,8 до 4,2 / Cu0,3 до 0,7

Доступность сплава и патентная ситуация. Для промышленности желательно найти широко доступный сплав. Поэтому запатентованные сплавы рассматривались как нежелательные. Однако вопрос не так прост, как кажется.Производители должны учитывать, что некоторые запатентованные сплавы были лицензированы у нескольких производителей по всему миру и широко доступны. И наоборот, некоторые припойные сплавы, которые кажутся незапатентованными, могут не быть полностью свободными от патентов.

Вопрос о патентах на сплавы сложен, поскольку в разных частях мира запатентованы различные составы сплавов. Кроме того, многие не осознают, что большинство патентов на сплавы охватывают не только сплав в форме припоя, но и готовые паяные соединения.

Сплавы

, такие как Sn95,5 / Ag4,0 / Cu0,5 и Sn95,5 / Ag3,8 / Cu0,7, были рекомендованы для промышленности США, несмотря на то, что паяные соединения, изготовленные из этих сплавов, могут нарушать патенты. Во-первых, эти сплавы защищены патентом в Японии, поэтому это ограничивает экспорт продукции, изготовленной из этих сплавов. ⁱⁱ Также возможно, что использование этих сплавов может нарушить патент США №5527628 Университета штата Айова. Хотя эти сплавы не подпадают под действие этого патента, эти же сплавы с 1.Покрытие составляет от 0 до 4,0 процентов меди. В заявке на патент этого патента говорится, что патент защищен даже готовым паяным соединением. Следовательно, если один из этих незапатентованных сплавов используется и во время производства сплав «улавливает» медь (что обычно происходит) и образует интерметаллид, содержащий элементы, на которые распространяется патент Университета штата Айова, производитель нарушил этот патент. . Хотя добиться соблюдения этого будет сложно, производители должны осознавать возможность нарушения патентов.

Ниже приводится список основных патентов на сплавы олово-серебро-медь:

Диапазон элементов сплава	Патент №	Патентообладатель	Географическое покрытие
Sn / Ag3,5-7,7 / Cu1-4 / Bi0-10 / Zn0-1	5527628	Iowa State Univ.	США
Sn / Ag0,05-3 / Cu0,5-6	НЕТ	Энгельхард и Оати	(срок действия патентов истек)
Sn / Ag1.5-3.5 / Cu0.2-2 / Sb0.2-2	5405577	AIM, Inc.	США и Япония
Sn / Ag3-5 / Cu0.5-3 / Sb0-5	05-050286	Сенджу	Япония

Сравнение стоимости металлов. Как видно ниже, серебро является элементом затрат в сплавах олово-серебро-медь. Разница в стоимости необработанных металлов, составляющих Sn95,5 / Ag3,0 / Cu0,5 по сравнению с Sn95,5 / Ag3,8 / Cu0,7 и Sn95,5 / Ag4,0 / Cu0,5, составляет 1,43 / 1,30 доллара США. Евро и 1 доллар США.13 / 1,03 евро за килограмм соответственно. Это может привести к резкой разнице в стоимости операций пайки волной припоя и ручной пайки, поскольку стоимость металлов является ключевым фактором в окончательной стоимости пруткового припоя и проволочного припоя, а также может повлиять на цены на паяльные пасты для поверхностного монтажа. Как и в других исследованиях стоимости ⁱⁱⁱ, для сравнения включен сплав Sn96,2 / Ag2,5 / Cu0,8 / Sb0,5, который является наименее дорогим из сплавов на основе олова, серебра и меди и демонстрирует еще более высокие показатели. снижения стоимости по сравнению со сплавами с высоким содержанием серебра.Также для сравнения включена стоимость металлов для Sn62 / Pb36 / Ag2 и Sn63 / Pb37, каждый из которых значительно дешевле, чем обсуждаемые бессвинцовые сплавы.

Сплав	Цена за кг ^iv
Sn95,5 / Ag4,0 / Cu0,5	10,73 долларов США / 9,12 евро
Sn95,5 / Ag3,8 / Cu0,7	10,44 долларов США / 8,87 евро
Sn96.5 / Ag3.0 / Cu0,5	9,33 долларов США / 7,93 евро
Sn96.2 / Ag2.5 / Cu0.8 / Sb0.5	8,59 долларов США / 7,30 евро
Sn62 / Pb36 / Ag2	6,36 долларов США / 5,41 евро

Сравнение печати паяльной пастой. Хотя предыдущие испытания показали небольшие различия между печатью бессвинцовой и оловянно-свинцовой паяльной пастой ^и, полезно доказать схожесть процессов печати определенных бессвинцовых паяльных паст, поскольку это ключевой фактор при определении технологические окна и простота использования различных сплавов.Тестирование проводилось для имитации производственных требований, чтобы определить окна процесса печати Sn95.5 / Ag3.0 / Cu0.5, Sn95.5 / Ag3.8 / Cu0.7 и Sn95.5 / Ag4.0 / Сплавы Cu0,5. Каждый сплав был сопряжен с одинаковым химическим составом пастообразного флюса без очистки с одинаковой загрузкой металла, микронным размером порошка и вязкостью.

Как видно на изображениях справа, очень небольшая разница наблюдается при печати подушек с зазором 12 мил при использовании любого из этих сплавов. Все они имеют хорошее заполнение апертуры, хорошо сформированные оттиски и устойчивы к образованию перемычек.

Чтобы подтвердить вышеуказанные результаты, квадратные контактные площадки с зазорами 10 мил были напечатаны с использованием каждого из трех сплавов на печатной плате, на которую не была нанесена паяльная маска. И снова результаты печати были очень похожи, и все они показывают хорошее заполнение апертуры, хорошо сформированные оттиски и сопротивление перекрытию.

Кроме того, при последующих длительных испытаниях каждая из этих паст показала одинаковые характеристики. ^vi Испытание проводилось в течение нескольких часов, и было установлено, что пригодность для печати с мелким шагом, время паузы для печати, стойкость к липкости и влияние времени до смачивания припоя были приемлемыми для каждой из этих паст.Таким образом, можно предположить, что каждый из сплавов олова / серебра / меди предоставит производителям такое же окно процесса печати, что и сплавы олово / свинец.

Следует отметить, что успешные характеристики печати бессвинцовой паяльной пастой зависят от того, решил ли производитель пасты свои проблемы с плотностью припоя. Бессвинцовые сплавы значительно менее плотны, чем олово / свинец; в отдельных случаях до 17%. Если наблюдается значительная разница в характеристиках печати бессвинцовой паяльной пасты по сравнению с эквивалентной пастой из олова / свинца, это может быть связано с металлической загрузкой или химическим составом флюса в используемой пасте.Обычно это проявляется при использовании паяльной пасты, которая кажется очень густой и трудной для печати при стандартных настройках давления ракеля.

точек плавления. DSC-испытание использовалось для определения температуры плавления исследуемых сплавов. Как показано на диаграммах ДСК ниже, температуры плавления испытанных сплавов находятся в диапазоне 218-220 ° C при испытании со скоростью 2 ° C в секунду, при плавлении Sn96,5 / Ag3,0 / Cu0,5 при 219,77 ° C, Sn95. .5 / Ag3,8 / Cu0,7 при 218,78 ° C и Sn95,5 / Ag4,0 / Cu0,5 при 220.23 ° С. При испытании при 10 ° C в секунду температуры плавления сплавов оставались аналогичными, с разделением сплавов менее 2 ° C.

Смачивание. В общем, бессвинцовые сплавы не смачивают так же хорошо, как припои оловянно-свинцовые припои. Это также верно для семейства олово-серебро-медь. Однако возможно, что разные сплавы олово-серебро-медь будут иметь разные характеристики смачивания друг от друга. Для определения смачивающей способности этих сплавов были проведены испытания баланса смачивания и испытания на растекание.

Проверка баланса смачивания. При испытании баланса смачивания измеряется и графически отображается динамическая сила смачивания сплава в зависимости от времени, необходимого для достижения смачивания. При работе смачивающих весов образец подвешивается на чувствительных весах и погружается ребром с заданной и контролируемой скоростью и на заданную глубину в расплавленный припой, поддерживаемый при контролируемой температуре. В результате взаимодействия между расплавленным сплавом и отделкой плиты смоченный купон подвергается изменяющимся во времени вертикальным силам плавучести и силам поверхностного натяжения, направленным вниз.Силы обнаруживаются датчиком и преобразуются в электрический сигнал, который, в свою очередь, записывается системой сбора данных в компьютере.

Как показано выше, кривые смачивания из предыдущих испытаний демонстрируют превосходство сплавов олово-серебро-медь с низким содержанием серебра по времени и силе смачивания при использовании с различными типами флюсов. Однако следует отметить, что результаты указывают на относительное сходство между всеми этими сплавами.

Чтобы подтвердить вышесказанное, на Sn96 было проведено испытание глобулярного баланса смачивания.5 / Ag3.0 / Cu0.5, Sn95.5 / Ag3.8 / Cu0.7 и Sn95.5 / Ag4.0 / Cu0.5. Как показано на графиках справа, снова время и сила смачивания для каждого из этих сплавов оказались одинаковыми.

Тестирование распространения. Испытание на растекание было проведено как средство оценки смачивающей способности испытанных сплавов. Приведенные ниже рисунки были получены с использованием сплавов Sn95,5 / Ag3,0 / Cu0,5, Sn95,5 / Ag3,8 / Cu0,7 и Sn95,5 / Ag4,0 / Cu0,5, сопряженных с тем же флюсом из пасты из ноклин. химия. Материалом подушки было золото поверх никеля, и сборки нагревали в конвекционной печи оплавления без использования азота.Как видно на следующей странице, каждая паяльная паста полностью распределялась по всем четырем краям каждой контактной площадки.

Кроме того, были проведены тесты намазывания на тестовых образцах, нагретых на горячей плите. Хотя это может быть трудно отличить от изображений на следующей странице, разброс для каждого образца был практически идентичным, и каждый из них считался находящимся в приемлемом диапазоне в соответствии с требованиями теста IPC.

Судя по представленным здесь испытаниям на смачивание и растекание, производители могут ожидать аналогичного смачивания для каждого из сплавов олово-серебро-медь, с немного более высоким смачиванием, вероятно, для сплавов с низким содержанием серебра.

Рекомендации по бессвинцовой пайке волной. Хотя при обсуждении бессвинцовой пайки может возникнуть соблазн сосредоточиться исключительно на SMT-приложениях, следует помнить, что пайка волной припоя продолжает оставаться жизнеспособной и популярной технологией. Поскольку бессвинцовая пайка волной припоя становится все более распространенной, возникают вопросы о растворении меди в бессвинцовых сплавах и о возможности дополнительного обслуживания ванны для припоя.

В стандартном волноводном электролизере Sn63 / Pb37 по мере накопления примесей, таких как медь, они образуют интерметаллиды с оловом.Этот интерметаллический налет можно систематически удалять, снижая температуру ванны для припоя до 188 ° C (370 ° F) и позволяя ванне оставаться в покое более 8 часов. Плотность интерметаллида Cu6Sn5 составляет 8,28, в то время как плотность Sn63 / Pb37 составляет 8,80, что позволяет большей части Cu6Sn5 всплывать в верхнюю часть емкости после нескольких часов охлаждения. После этого верх емкости можно снять и добавить новый припой для повышения уровня. Это обычно поддерживает уровень меди ниже 0,3% и может поддерживать уровень меди на уровне 0.15% диапазона. Это простое гравиметрическое разделение Cu6Sn5.

Однако плотность сплавов олово-серебро-медь составляет примерно 7,4. Следовательно, вместо того, чтобы интерметаллид Cu6Sn5 улетучивается и легко удаляется, как в случае Sn63 / Pb37, интерметаллиды тонут и рассеиваются через бессвинцовый сплав в ванне. Конечным результатом этого является скопление меди в кастрюле. Это также верно для сплава Sn99,3 / Cu0,7, который имеет плотность, аналогичную плотности сплавов олово-серебро-медь.

Результат и самая большая проблема вышеизложенного заключается в том, что ванны с припоем, возможно, придется чаще выгружать, что приведет к полной замене волновой ванны. Спецификация выгрузки ванны, скорее всего, будет составлять около 1,55% меди, так как выше этой точки сплав становится вялым и при 1,9–2% начинает происходить осаждение в ванне, что может привести к повреждению волновых насосов и перегородок. На этот вопрос следует обратить внимание при реализации бессвинцовой пайки волной припоя.

Проверка надежности паяных соединений. Недаром вопрос надежности паяных соединений вызывает серьезное беспокойство у потенциальных пользователей бессвинцовых сплавов. Каким образом сборка выживет после пайки сплавом олово-серебро-медь, необходимо определить до внедрения сплава в производство.

Также следует понимать, что надежность паяного соединения зависит от нескольких факторов, помимо сплава припоя, включая геометрию паяного соединения, степень усталости и качество поверхности пайки. Кроме того, было доказано, что сопротивление усталости сплава олово-серебро-медь превосходит сопротивление олова / свинца при определенных условиях испытаний, но хуже при других условиях.До тех пор, пока механизмы отказов систем из сплава олово-серебро-медь не будут лучше поняты, рекомендуется проводить ускоренные испытания, которые имитируют как можно более близкие условия эксплуатации рассматриваемого узла.

При этом базовая сравнительная информация о надежности для исследуемых сплавов олова / серебра / меди важна как инструмент для выбора. Уже опубликовано несколько отчетов, демонстрирующих термическую и механическую надежность этих сплавов.^{vii, viii} Однако с этими сплавами было проведено несколько сравнительных испытаний. Поэтому были проведены следующие испытания, чтобы быстро определить, есть ли какие-либо явные различия между этими сплавами с точки зрения надежности.

Результаты испытаний на термоциклирование. Тестовые платы были построены с использованием припоев Sn96.5 / Ag3.0 / Cu0.5, Sn95.5 / Ag3.8 / Cu0.7 и Sn95.5 / Ag4.0 / Cu0.5 в сочетании с тонкой пленкой 1206. резисторы. Затем платы подвергали термическому шоку от -40 ° до + 125 ° C в течение 300, 400 и 500 15-минутных циклов.Затем паяные соединения были разрезаны и проверены на наличие трещин.

Как показано ниже, ни один из протестированных сплавов не показал трещин во время испытаний до 500 повторов. Однако следует отметить, что сплавы Sn95,5 / Ag3,8 / Cu0,7 и Sn95,5 / Ag4,0 / Cu0,5 действительно показали некоторые изменения в зеренной структуре соединения после испытаний на термический удар, особенно последний. Необходимо провести дополнительные исследования, чтобы определить, может ли это изменение структуры зерна указывать на потенциальную проблему надежности.

Испытания на механическую прочность и изгиб. Тестовые платы были построены с использованием припоев Sn96.5 / Ag3.0 / Cu0.5, Sn95.5 / Ag3.8 / Cu0.7 и Sn95.5 / Ag4.0 / Cu0.5 и подверглись испытаниям на изгиб. . ^ix Паяные соединения были подвергнуты поперечному сечению и осмотрены на предмет трещин. Опять же, испытанные сплавы прошли все требования испытаний. Следует отметить, что сплав Sn / Cu действительно показал трещины при таком же испытании. ^х

Дополнительное тестирование. Предыдущие испытания показали, что сплавы олово-серебро-медь с высоким содержанием серебра могут иметь проблемы с надежностью из-за больших пластинчатых структур Ag ³ Sn, которые быстро растут во время жидкой фазы профиля оплавления, прежде чем окончательное затвердевание паяных соединений. ^xi Это испытание показало, что когда припои Sn95.5 / Ag3.8 / Cu0.7 и Sn95.5 / Ag4.0 / Cu0.5 подвергаются медленному охлаждению, большие пластины Ag ³ Sn могут покрывают все поперечное сечение паяных соединений и могут значительно повлиять на механическую деформацию паяных соединений, когда они подвергаются термомеханическим напряжениям.

Изображение справа представляет собой Ag3Sn, образующийся в виде больших пластин, прикрепленных к межфазным интерметаллидам. Это приводит к локализации пластической деформации на границе между пластинами Ag ³ Sn и ограничивающей фазой b-Sn. ^xii Сообщалось о неблагоприятных эффектах на свойства пластической деформации затвердевшего припоя, когда присутствовали большие пластины Ag ³ Sn. ^xiii Также было высказано предположение ^xiv, что серебро отделяется на границе раздела и ослабляет его за счет «отравления».Хрупкое разрушение усугубляется загрязнением золотом. ^xv

Исследования показали, что сплавы олово-серебро-медь с низким содержанием серебра не вызывают роста пластинчатых структур Ag3Sn независимо от скорости охлаждения. Это говорит о том, что сплавы олово-серебро-медь с низким содержанием серебра могут представлять меньше проблем с надежностью, чем другие сплавы олово-серебро-медь.

Заключение. Данные из Европы, Северной Америки и Японии показывают, что большая часть электронной промышленности движется к семейству сплавов олово-серебро-медь для бессвинцовой пайки.Однако, как и в любом процессе, необходимо тщательно выбирать сплав, наиболее подходящий для широкого диапазона применений. Кроме того, необходимо учитывать логистику и экономику при выборе конкретного сплава. Как указывалось ранее, серебро является элементом затрат в сплавах олово-серебро-медь. Поскольку испытания, обсуждаемые в этой статье, не показали никаких преимуществ с точки зрения обработки, надежности или доступности для сплавов с высоким содержанием серебра по сравнению со сплавами с низким содержанием серебра, логично использовать менее дорогие из них для всех применений пайки.Фактически, сплавы с низким содержанием серебра могут иметь меньше проблем с патентами, связанных с ними во многих частях мира, а также превосходное смачивание и меньше проблем с надежностью. Как показали предыдущие отчеты, логично как с точки зрения закупок, так и с точки зрения надежности использовать один и тот же сплав для SMT, пайки волной припоя и ручной пайки. ^xvi Поскольку сплав Sn96,5 / Ag3,0 / Cu0,5 предоставляет производителям преимущества семейства сплавов олово-серебро-медь, но является менее дорогостоящим, чем другие протестированные сплавы, отдельные компании поощряются к выполнению дальнейшие испытания для определения жизнеспособности этого сплава с их конкретными частями, процессами и областями применения.

БЛАГОДАРНОСТИ
Мы хотели бы поблагодарить Кевина Пиджеона, менеджера международной службы технической поддержки AIM, за подготовку к печати PCBA и тестированию оплавления.

ССЫЛКИ

ⁱ Nimmo, Kay, SOLDERTEC в Tin Technology Ltd. «Вторая европейская дорожная карта по технологии бессвинцовой пайки (февраль 2003 г.) и концепция международной дорожной карты по бессвинцовой пайке (декабрь 2002 г.)».
ⁱⁱ Патент Senju Corporation № 3027441.
ⁱⁱⁱ Ли, Нин-Ченг, «Бессвинцовая пайка – куда движется мир». Advanced Microelectronics, стр. 29-34, сентябрь / октябрь 1999 г.

⁶ На основе опубликованной стоимости металлов и обменного курса доллара США к евро на 5 июня 2003 г.
^против Whiteman, Lee. «Проблемы и решения по внедрению бессвинцовой пайки». Май 2000 года.
^vi Было проведено тестирование AIM 24 часа – 15 Board Challenge. Свяжитесь с автором для получения полного описания процедуры тестирования.
^vii Зон, Джон. “Надежны ли бессвинцовые паяные соединения?” Circuits Assembly, июнь 2002 г., стр. 31.
^viii Кария, Йошихару и Пламбридж, Уильям. «Механические свойства сплава Sn-3.0mass% Ag-0.5mass% Cu». Департамент материаловедения, Открытый университет, Великобритания.
^ix Свяжитесь с автором для процедуры тестирования.
^x Силиг, Карл и Сураски, Дэвид. «Передовые материалы и процессы сборки бессвинцовой электроники». Апрель 2001 г.
^xi Хендерсон, Дональд и др. «Образование пластин Ag ³ Sn при затвердевании почти тройных эвтектических сплавов Sn-Ag-Cu».
^xii D. R. Frear, J. W. Jang, J. K. Lin и C. Zhang. «Бессвинцовые припои для межсоединений Flip-Chip». JOM, том 53, № 6 (июнь 2001 г.).
^xiii К. С. Ким, С. Х. Хух и К. Суганума, «Влияние скорости охлаждения на микроструктуру и свойства при растяжении сплавов Sn-Ag-Cu». Осакский университет, Япония .. август 2002 г.
^xiv D.Р. Фрир и П. Вианко, «Поведение интерметаллического роста припоев при низких и высоких температурах плавления», Металлы. Пер. А, 25А (1994), стр. 1509–1523.
^xv М. Харада и Р. Сато, «Механические характеристики припоя 96,5 Sn / 3,5 Ag при микробондинге», IEEE Trans. на Comp, Hybrids и Manuf. Tech., 13 (4) (1990), стр. 736–742.
^xvi Силиг, Карл и Сураски, Давид. “Наконец-то! Практические рекомендации по созданию успешной сборки без свинца ». APEX 2003 разбирательства.

Олово / серебро / медь (SnAgCu)

Олово / серебро / медь (SnAgCu): приложения Олово / серебро / медь (SnAgCu) – это сплав, обычно используемый в качестве припоя. SnAgCu – это экологически чистый припой, поэтому он стал популярным в бытовой электронике из-за нового законодательства.

Припой олово / серебро / медь (SnAgCu) Сплав олово / серебро / медь (SnAgCu) – также называемый SAC – это бессвинцовый сплав, который постоянно используется для электронного припоя, потому что его близок к эвтектическому , с хорошей прочностью , свойствами термической усталости , и смачиваемость . Сплавы SAC стали основным выбором для бессвинцовой сборки SMT (технологии поверхностного монтажа) в электронной промышленности. SMT – это процесс, при котором компоненты схемных сборок устанавливаются непосредственно на поверхность печатной платы и припаяны на месте. «Технология сквозных отверстий» была в основном заменена SMT, когда компоненты вставлялись с помощью проводов в отверстия. Припои SAC используются почти двумя третями японских производителей для пайки волной и оплавлением и почти тремя четвертями компаний для ручной пайки. SAC – популярный бессвинцовый припой, основанный на пониженной температуре плавления тройных эвтектических свойств олово / серебро / медь (SnAgCu) и .

Олово / серебро / медь (SnAgCu) против припоев на основе SnPb Требования совершенно разные для процесса припоя олово / серебро / медь (SnAgCu) и SnPb , поскольку они различаются как по материалам, так и по способам сборки электроники. Кроме того, надежность припоев SnPb хорошо известна, а припои SAC все еще изучаются.Одно из основных различий заключается в том, что для пайки без свинца требуются более высокие температуры и больший контроль над процессом для достижения тех же результатов, что и при использовании метода SnPb. Электролитические конденсаторы – это некоторые из компонентов, уязвимых к температуре сборки SAC . SAC показал стабильно лучшие результаты при термоциклировании для бессвинцовых сплавов. Кроме того, сплавы SAC пропорционально лучше справляются с термической усталостью, поскольку диапазон термоциклирования уменьшается.SAC имеет на лучшую производительность , чем SnPb при менее экстремальных условиях циклического воздействия .

Что такое процесс пайки? В процессе пайки используется плавкий металлический сплав для создания прочной связи между различными металлическими частями. Припой должен быть сначала расплавлен, чтобы прилипнуть и соединить детали вместе после охлаждения, поэтому для этого требуется, чтобы сплав, пригодный для использования в качестве припоя, имел более низкую температуру плавления, чем две соединяемые детали.Припой должен быть устойчивым как к коррозионным воздействиям , так и к окислительным воздействиям , которые могут со временем повредить соединение . Кроме того, припой, используемый в электропроводящих соединениях, должен обладать надлежащими электрическими характеристиками.

Свинец в солнечной промышленности Типичный солнечный модуль из кристаллического кремния на 60 ячеек, который производится сегодня, содержит почти 12 граммов свинца. Этот вывод в основном находится в ленточном покрытии и паяльной пасте , используемой для соединения ячеек вместе.Свинец обычно является идеальным материалом для фотоэлектрического процесса из-за его температуры плавления. Присутствие свинца позволяет снизить температуру процесса во время нанизывания , что затем снижает нагрузку на солнечные элементы. Альтернативные материалы для ленты включают покрытие из чистого олова или замену свинца на висмут , но они требуют более высокой температуры процесса. Пайку при температуре 210 градусов можно производить, когда в материале присутствует свинец. И это гораздо менее напряженно, чем 260 градусов или выше , которые вам понадобились бы в противном случае.Повышение температуры позволяет использовать процесс бессвинцовой пайки. Но это увеличивает риск дополнительных напряжений , приложенных к ячейке, что может привести к микротрещинам и увеличению на степени поломки во время производства.

Припой SnAgCu для солнечной энергетики Несмотря на то, что сплавы SnPb по-прежнему популярны из-за их свойств смачивания и высокой надежности, но с ростом спроса на экологически чистые технологии и интегрированные экологически чистые решения, SnAgCu представляет собой хорошую альтернативу для крепления солнечных элементов.

Типы серебряных припоев в ювелирных изделиях

Во время исследования припоя для серебряных ювелирных изделий для этой статьи я был удивлен тем, как много я узнал. Я мало что знал о науке, лежащей в основе пайки, и мне было интересно узнать об этом процессе более подробно.

Пайка соединяет две или более металлических поверхностей с помощью совместимого сплава, который течет при более низкой температуре плавления и создает прочное соединение. Важно, чтобы припой тек при более низкой температуре, чтобы ваши металлические поверхности оставались твердыми и сохраняли свою форму.По мере нагрева материала атомы, образующие металл, начинают разделяться. Это разделение позволяет припою, когда он течет, проникать в эти промежутки и связываться с исходным материалом. Теперь припой плотно прилегает к материалу, и детали соединены.

Теперь, когда я изучил науку о пайке и о том, как смешиваются металлы, у меня, конечно же, возникли другие вопросы. Какие металлические сплавы входят в состав припоя? Почему выбраны эти металлические сплавы? Что заставляет припой течь быстрее, чем материал, к которому он приклеивается? Итак, после нескольких часов изучения моих вопросов, давайте посмотрим, смогу ли я ответить на них здесь.

Разберитесь в материале

Лист из меди, латуни и серебра
пробы

Знайте все тонкости материала, с которым вы работаете. При нанесении припоя важно, чтобы температура плавления припоя была ниже, чем у металла, с которым вы работаете. Если вы наносите припой на металл в вашей детали, который быстро плавится, ваша деталь будет разрушена до того, как припой сможет потечь. Например, олово плавится при температуре около 500 градусов по Фаренгейту, но легкий серебряный припой не плавится, пока не достигнет 1145 градусов по Фаренгейту.Так что, если вы захотите спаять два куска олова вместе и использовать легкий серебряный припой, олово будет расплавленным беспорядком, но серебряный припой еще не будет даже близко к текучести.

Примечание. Всегда важно проверять точки плавления и текучести между вашим материалом и припоем; он может варьироваться в зависимости от производителя и припоя. Слова «Легкий», «Средний» и «Жесткий» не стандартизированы для фиксированных температур.

Серебряные припои

Серебряный припой имеет сплавы с другими металлами, кроме серебра.Сплав состоит в основном из серебра, но дополнительные металлы обеспечивают желаемые характеристики для склеивания. Медь (Cu) мягкая и отлично проводит тепло, а также устойчива к коррозии. Цинк (Zn) и олово (Sn) имеют очень низкие температуры плавления, что снижает общую температуру плавления припоя. Все серебряные припои, продаваемые в Halstead, не содержат свинца и кадмия. Вы можете узнать больше подробностей, прочитав паспорта безопасности на страницах с описанием товара на нашем веб-сайте, однако большинство серебряных припоев содержат комбинацию серебра, меди и цинка, и процентное содержание каждого металла варьируется в зависимости от потока припоя. точка.Металлические припои и их общие процентные содержания перечислены в таблице ниже.

Точка плавления серебряного припоя

В приведенной ниже таблице вы найдете точки плавления и текучести. Как я уже говорил ранее, разбираясь в материалах, вы всегда должны быть уверены, что используемый припой течет при более низкой температуре, чем материалы, которые вы соединяете. При работе с серебром температура плавления чистого серебра 999 пробы составляет 1761 градус по Фаренгейту, а для стерлингового серебра – 1640 градусов по Фаренгейту.При использовании припоя доступно несколько точек потока из-за сложности многоступенчатой пайки.

Многоступенчатая пайка

Многоступенчатая паяльная деталь требует, чтобы вы паяли различные соединения без повторного перетекания припоя. Итак, ваше первое паяное соединение будет выполнено с использованием твердого припоя с наивысшей температурой плавления, следующее соединение будет выполнено с использованием среды с немного более низкой температурой текучести, чтобы первое соединение не распалось, и так далее. Важно тщательно продумать план изготовления.

Сосуд с крышкой, изготовленный методом многоступенчатой пайки

Когда я учился в школе, одним из наших заданий было создание сосуда с крышкой. На сосуде с крышкой внизу было 13 паяных соединений! Беритесь за многоступенчатую пайку как за пазл, нужно заранее иметь продуманную конструкцию. Затем выясните все отдельные соединения припоя, решите, когда и как использовать каждый припой без оплавления предыдущего соединения.

Поскольку не существует 13 различных точек потока, мне пришлось решить проблему, чтобы соединить несколько швов при одинаковой температуре плавления при каждом нагреве.Первый припой должен быть твердым с высокой температурой текучести, таким образом, когда вы будете использовать средний припой, он будет течь при более низкой температуре, чем твердый припой, оставляя эти соединения нетронутыми. А как насчет мягких и легких припоев? Разобраться в этом было непросто для новичка, но этот важный урок стоил того.

Пайка против пайки

Технически все, что течет ниже 800 градусов по Фаренгейту, называется пайкой , все, что выше 800 градусов по Фаренгейту называется пайкой .Да, мы технически паяем, а не паяем, ребята. На самом деле, я не верю, что когда-либо в своей жизни «паял». Однако жаргон в этой области – «пайка», поэтому мы будем придерживаться этого соглашения.

Формы серебряного припоя

Припой бывает 5 основных форм: стружка паллиона, паста, проволока, лист и порошок. Я попробовал четыре из них, но, к сожалению, возможность попробовать порошковую форму еще не представилась, потому что это довольно редко встречается в ювелирных изделиях. Но вот информация о каждом варианте и их лучших приложениях.

Pallion Chips

Pallion Chips: Pallion Chips – это крошечные кусочки припоя с защелками, которые можно легко перемещать с помощью припоя. Точные размеры варьируются, но часто они составляют всего 1х1 миллиметр или даже меньше! Я был разочарован, когда впервые попробовал чипы pallion, потому что я использовал их на детали, которой требовалось больше припоя, чем предоставленных микросхем. Моя первая реакция была неправильной; Теперь я бы не стал использовать что-либо еще на звеньях цепи, перемычках или небольших украшениях для пайки. Я быстро на собственном опыте понял, что весь фокус в том, чтобы добавить больше микросхем вдоль соединения, если вам нужно больше припоя.Небольшой размер микросхем означает, что вы можете легко масштабировать необходимое количество припоя очень маленькими шагами. При работе с небольшими соединениями необходимы чипы Pallion!

Paste Solder

Paste: Поставляется в шприце и представляет собой смесь флюса, связующего и порошкового припоя. Срок годности пасты – около года. Мой опыт работы с пастой показывает, что она пузырится, лопается и становится пористой после того, как растечет, к тому же я не без ума от ограниченного срока хранения. Часть, которую я вижу как призыв к другим, заключается в том, что поток смешивается, так что это на один шаг меньше.Он также удобен и портативен, если вы регулярно создаете работы вне студии. Кроме того, если вы используете его для закрытия переходных колец и ссылок, это действительно может ускорить производственную работу. А как насчет того, чтобы использовать его с филигранной работой? Лично я никогда не делал филигранных работ, но коллеги из сообщества орхидей им доверяют.

“Хотя пастообразный припой не может быть лучшим типом припоя для использования при калибровке колец или изготовлении из листа, он отлично подходит для ручного изготовления филигранных украшений.Моя основная цель – филигрань, и я использую много пасты для припоя. Я также использую его для прикрепления выводов, т.е. амбушюры, кольца прыгуны и т. д. к моим филигранным изделиям. Суставы прочные и не выходят из строя ». ~ Milt Fischbein

Wire Solder

Wire: Моя форма для припоя. Больше всего я люблю использовать проволочный припой. Он может оставаться в форме проволоки или быть обрезан и сплющен молотком, или он может быть коротким или длинным, в зависимости от выполняемой вами работы. У него больше универсальности, чем у других, поэтому эта форма – моя любимая.Короткий отрезок проволочного припоя имеет большое значение. Также легко припаять проволоку косичками с разными петлями, чтобы обозначить точки температуры потока. Таким образом, вам никогда не придется беспокоиться о смешивании припоев!

Листовой припой

Лист: Листовой припой идеален для крупномасштабных проектов, где требуется соединить большую площадь, например скульптурные детали или сосуды. Он универсален, как проволочный припой, и прост в использовании, особенно при пайке двух плоских деталей вместе.Когда вы выполняете обрезку из листового припоя, легко использовать слишком много, поэтому помните, что чем меньше, тем лучше, чтобы у вас не было слишком много работы по очистке.

Порошкообразный: Порошковый припой получают путем опиливания слитков припоя. Вы можете использовать его как с жидким флюсом, так и с бурой, и я слышал, что он хорошо подходит для сложных соединений.

Как паять украшения

По мере того, как вы будете паять, вы будете изучать различные техники. У каждого есть своя полезность, в зависимости от выполняемой работы.Ниже приведены четыре распространенных метода пайки:

Стандартная пайка – это наиболее распространенный метод пайки. Вы кладете припой (микросхему, проволоку, лист или форму пасты) на стык и нагреваете горелкой сверху или снизу.

Паяльная пайка – Это позволит отвести от вашей детали много тепла до самого конца. Мне нравится этот метод при выполнении хрупких работ, таких как звенья цепи, узорчатая проволока и труднодоступные места. Положите кусок припоя на паяльную плату, нагрейте его, пока он не свернется в шарик, а затем возьмите его паяльником.Удерживая тепло на шарике припоя, переместите его к стыку, а затем удерживайте его там на конце резца, пока он не потечет прямо туда, куда вам нужно.

Пайка потовым припоем

Паяльная пайка – Если вы спаиваете две детали вместе, это отличный способ контролировать поток припоя. Поместите одну деталь вверх ногами на паяльную плату. Нанесите на него припой, затем нагрейте до тех пор, пока припой не расплавится, затем немедленно снимите нагрев (вы хотите найти то место, где припой плавится, но не достиг точки плавления).Переверните деталь на другую, припаяйте между ними. Нагрейте сверху или снизу, пока припой не потечет, обязательно нагрейте всю деталь, к которой вы хотите припаять.

Пайка стержнем – Не обрезая припой, нагрейте конец провода и дайте припою течь, перемещая прилипший провод к участкам, требующим пайки. Этот метод пайки требует точного пламени, иначе вы получите гораздо больше припоя, чем необходимо.

Советы по выбору правильного припоя для работы

Совет. Каждый раз, когда вы исправляете видимый ремонтный шов, старайтесь использовать более твердый припой, потому что более высокое содержание серебра может иметь решающее значение между невидимым швом или потускневшим швом.

Видимый шов на
Кольцо на палец

У вас есть два варианта:

Температура подачи
Форма припоя: микросхемы, паста, проволока или лист

Защита с помощью корректирующей жидкости

Во-первых, при выборе температуры потока не выбирайте автоматически легкие и мягкие припои температуры потока, они на самом деле могут быть хуже в долгосрочной перспективе. Если у вас есть видимый шов, чем больше серебра в припое, тем лучше.Поэтому выбирайте твердый припой (содержание серебра 75%), а не более мягкий припой с меньшим содержанием серебра. Это замедлит потускнение шва. Этот совет более важен для видимых швов.

При этом, если у вас есть несколько швов на детали, чтобы предотвратить повторное вытекание предыдущих соединений, используйте корректирующую жидкость или другое средство блокировки припоя. Да, есть шаги по очистке, которые вам необходимо предпринять, но я бы предпочел иметь более прочный шов и меньшее потускнение, чем несколько дополнительных минут, необходимых для протирания и удаления небольшого количества белого налета.

Примечание. При использовании жидкой корректирующей жидкости убедитесь, что у вас есть надлежащая вентиляция и что вы носите маску. Пары могут быть токсичными.

Пайка стержня для серьги

При выполнении крошечных изысканий, таких как переходные кольца более тонкого калибра, звенья цепи или стойки для серег, используйте мягкий припой. В противном случае легко расплавить ваш материал вместе с припоем. Швы на предметах такого размера едва заметны, а сами выводы не выдерживают большого количества тепла, поэтому входите и выходите как можно быстрее.

Во-вторых, выберите правильный тип припоя для работы. Не используйте длинный кусок припоя на переходном кольце, если вы можете использовать одну крошечную паллионную микросхему. Как новичок, я знаю, что, поскольку я сделал это, вы склонны использовать слишком много припоя. Раньше я заливал детали, а затем работал над очисткой и отделкой в два раза усерднее, чем мне когда-либо требовалось.

Многие ювелиры в основном придерживаются одной формы, но могут быть полезны различные варианты, доступные в студии.

Посмотрите это видео с нашим координатором студии Эрикой Стайс о том, как правильно выбрать серебряный припой.

Правила Федеральной торговой комиссии

Юридически в Соединенных Штатах для того, чтобы называть штуку стерлинговым серебром, сплав должен соответствовать следующим спецификациям:

= 0,925 (92,5% серебра)

Снова и снова я получаю запросы о паяных изделиях из стерлингового серебра. Новички в этой области беспокоятся о чистоте серебра после пайки. FTC установила правила относительно незначительных расхождений между партиями производимых материалов.Вот допуски для стерлингового серебра в соответствии с Национальным законом о штампах:

Серебро 925 пробы

.921 = Непаянные товары
.915 = припаянные элементы

Как вы можете видеть в таблице припоев выше, серебряный припой содержит довольно много серебра. Маловероятно, чтобы содержание серебра во всем ювелирном изделии стало ниже требований законодательства из-за наличия легированных металлов в небольшом паяном соединении. Единственный раз, когда я буду беспокоиться об этом, – это если я сделаю тонкую серебряную филигранную деталь с множеством стыков или сильно гранулированный рисунок с припоем по всей поверхности.Вот что Милт Фишбейн сказал о филигранной работе и пайке:

«Моя филигранная проволока всегда из чистого серебра, а мои филигранные оправы всегда из чистого серебра. Паста для припоя, которую я использую, содержит около 65% серебра. Я использую как можно меньше пасты, поэтому она не сильно снижает содержание серебра. A Типичный кулон может быть примерно наполовину из стерлингового серебра и наполовину из чистого серебра, хотя это довольно сильно варьируется в зависимости от дизайна. Если пойти дальше, если конечная деталь содержала до 5% припоя, 45% чистого и 50% стерлингового серебра, это будет анализ на 94.5% серебра. Поэтому я всегда отмечаю свою филигрань 925., так как она всегда должна быть выше и вряд ли ниже »- Milt Fischbein

Если вас беспокоит деталь, вы всегда можете отправить ее в лабораторию для тестирования, так вы можете быть уверены в результатах. Однако лабораторные тесты разрушительны, поэтому вам придется пожертвовать образцом. Это практично только в том случае, если вы проектируете изделие, которое собираетесь производить в больших количествах.

Halstead – один из ведущих дистрибьюторов ювелирных изделий в Северной Америке.В этом году компании исполняется 46 лет. Halstead специализируется на оптовых продажах фурнитуры, цепочек, инструментов и металлов для художников-ювелиров.

О Milt Fischbein

Milt Fischbein создает ювелирные украшения уже около 25 лет. У него степень бакалавра химического машиностроения в Университете Макгилла, но 6 лет назад он начал заниматься изготовлением филигранных украшений. Вы можете прочитать его полную биографию и резюме на его сайте: mfmetalarts, где вы также можете найти его филигранные украшения, диадемы и короны.Он прошел десятки курсов с такими учителями, как Алан Ревер, Майкл Дэвид Стерлин, Джерри Леви и Чарльз Льютон Брейн.

Вдохновляйтесь!

Артикул: Наконечники для чистовой обработки концов цепи

Артикул: 6 шагов к пайке штырей для серег

Видео на YouTube: Пайка 14-каратного золота с потом на серебро (демонстрационное видео о пайке потом)

Артикул: Необычные ювелирные провода: формирование и пайка перемычек (включая демонстрационное видео по пайке с помощью пайки)

Ссылки:

МакКрайт, Т.(2004). Металлургический завод . Брансуик, Мэн: Brynmorgen Press, Inc.

Ревер, А. (2011). Профессиональное изготовление ювелирных изделий . Брансуик, Мэн: Brynmorgen Press

Ганоксин

Припой – Википедия

Международное общество драгоценных камней IGS

Есть вопросы? Напишите нашему координатору студии Эрике Стайс по адресу [email protected]. Мы хотели бы услышать от вас. К сожалению, поддержка студии недоступна по телефону. Только электронные письма, пожалуйста.

СДЕЛАЙТЕ САМИ: Припаивайте, вооружившись легионами практических советов

Когда более мягкий легированный металл, называемый припоем, расплавляется между двумя кусками металла, они соединяются.Среди множества применений припоя – обработка листового металла, электромонтаж, изготовление ювелирных изделий и ремонт.

Обычный припой представляет собой смесь олова и свинца. Припой 60-40 (60% олова, 40% свинца) является самым дорогим, но он дает самую прочную связь и с ним легче всего работать из-за его низкой температуры плавления. Менее дорогой припой 40-60 сложнее использовать. Припой 50-50 – хороший компромисс между стоимостью и простотой использования. Также существуют жаропрочные припои, не содержащие свинца. Например, серебряный припой представляет собой сплав серебра, меди и олова.

Флюс, еще один компонент припоя, используется для очистки металлических поверхностей, которые необходимо соединить, для предотвращения окисления металла при его нагревании и для снижения поверхностного натяжения расплавленного припоя, чтобы он распространялся и легче проникал.

Припой выпускается в катушках из полой проволоки с канифольным флюсом или кислотным флюсом в центре проволоки. Для некоторых работ, таких как медная сантехника, лучше использовать твердый припой и наносить флюс отдельно.

Свинцовый припой токсичен, поэтому важно проветривать рабочую зону, держать руки подальше от рта и мыть их, когда закончите.Используйте специальный бессвинцовый припой для труб и фитингов, которые проводят воду, а также на любых поверхностях, которые будут контактировать с пищевыми продуктами.

Для начала соберите материалы для очистки соединяемых поверхностей: стальную вату, наждачную бумагу и спирт или чистящий растворитель. Затем вам нужно выбрать подходящий припой и флюс для металла, который вы соединяете, и выбрать паяльный инструмент.

Типы припоя

* Алюминий: специальный алюминиевый припой, специальный алюминиевый флюс.

* Латунь, бронза или медь: 60-40 или 50-50; канифоль или кислотный флюс.Для медных труб используйте припой, не содержащий свинца.

* Электропроводка: 60-40; канифольный флюс.

* Металл оцинкованный: 60-40 или 50-50; кислотный флюс.

* Применение при высоких температурах: серебряный припой; серебряный припой.

* Серебро: припой серебряный; канифоль или серебряный флюс.

* Сталь, олово, цинк: 60-40 или 50-50; кислотный флюс.

* Нержавеющая сталь: 60-40 или 50-50; флюс для нержавеющей стали.

Кислотный флюс очень агрессивен; Избегать попадания на кожу и глаза.Удалите остатки от работы спиртом или имеющимися в продаже чистящими средствами.

Паяльные инструменты

Используйте паяльник, паяльник, паяльный карандаш (небольшой паяльник) или пропановую горелку. Паяльные пистолеты быстро нагреваются и охлаждаются и полезны для пайки электрических и других тонких работ. Паяльники бывают разных размеров и подходят для любой розетки. Используйте резак для больших работ, таких как соединение труб или листового металла.

Как паять

Всегда помните, что при пайке нужно нагревать металл, а не припой.

Очистите металлические поверхности, подлежащие пайке, от ржавчины, грязи, жира, налета и влаги. Не касайтесь пальцами чистых участков.

Для подготовки холодного пистолета или утюга обработайте каждую поверхность наконечника гладкой и чистой, пока не станет виден блестящий металл.

В качестве дальнейшей подготовки нагрейте инструмент до тех пор, пока припой с флюсовым сердечником не расплавится, затем равномерно покройте наконечник припоем. Сотрите излишки влажной губкой или чистой сухой тряпкой.

Нанесите пасту флюс на соединяемые поверхности (если вы не используете припой с флюсовым сердечником).

Нагрейте рабочую поверхность, желательно снизу, и нанесите припой сверху, чтобы он расплавился и стекал в стык. Металл должен быть достаточно нагрет, чтобы расплавить припой и выкипеть флюс. Если припой слишком горячий, он образует шар, который не растекается. Смыть лишний флюс.

СПЛАВЫ ДЛЯ ПАЙКИ

Это сплавы двух или более металлов, используемые для соединения других металлов друг с другом посредством поверхностной адгезии без плавления основных металлов, как при сварке, и без необходимости использования такой высокой температуры, как при пайке.Однако часто нет определенной температурной границы между припоями и припоями. Требование к настоящему припою состоит в том, чтобы он имел более низкую температуру плавления, чем соединяемые металлы, и имел сродство к соединяемым металлам или был способен соединяться с ними.

Виды и формы

Самый распространенный припой, называемый припоем половин , припой сантехников, или припой ASTM (Американское общество испытаний и материалов) класса 50A, состоит из равных частей свинца и олова.Плавится при 182 ° C. Плотность этого припоя составляет 8802 кг / м3, предел прочности – 39 МПа, а электропроводность – 11% от меди. Припой № 1 SAE (Общество автомобильных инженеров) содержит от 49,5 до 50,0% олова, 50% свинца, не более 0,12% сурьмы и не более 0,08% меди. Плавится при 181 ° C. Однако большая часть товарных полуфабрикатов обычно содержит большие количества свинца и некоторого количества сурьмы и меньше олова. Эти смеси имеют более высокие температуры плавления, а припои с содержанием олова менее 50% имеют широкий диапазон плавления и не затвердевают быстро.Иногда желателен широкий диапазон плавления, и в этом случае используется протирочный припой с содержанием олова от 38 до 45%. Припой с узким диапазоном плавления, плавящийся при температуре от 183 до 185 ° C, класс припоя ASTM 60A, содержит 60% олова и 40% свинца. Припой с 42% олова и 58% свинца имеет диапазон плавления от 183 до 231 ° C. Плавный припой – лучшее качество припоя для сантехников, он содержит от 63 до 66% олова и балансный свинец.

Сплавы припоя доступны в широком диапазоне размеров и форм , что позволяет пользователям выбрать тот, который лучше всего подходит для их применения.К этим формам относятся чушка, плита, лепешка или слиток, пруток, паста, лента или лента, сегмент или капля, порошок, фольга, лист, сплошная проволока, порошковая проволока и преформы. Существует 11 основных групп припоев:

Олово-сурьма. Применяются при умеренно повышенных рабочих температурах, около 149 ° C, эти припои имеют более высокую электропроводность, чем припои оловянно-свинцовые. Их рекомендуется использовать там, где необходимо избегать загрязнения свинцом. Сплав 95% Sn-5% Sb имеет солидус 235 ° C, ликвидус 240 ° C и результирующий диапазон пастообразности -11.1 ° С.

Олово-свинец. Олово-свинцовые припои, составляющие самую большую группу из всех используемых сегодня припоев, используются для соединения самых разных металлов. Большинство из них не подходят для использования при температуре выше 149 ° C при длительной нагрузке.

Олово-сурьма-свинец. Обычно они могут использоваться для тех же целей, что и сплавы олово-свинец, за следующими исключениями: алюминий, цинк или гальваническое железо. В присутствии цинка эти припои образуют хрупкое интерметаллическое соединение цинка и сурьмы.

Олово-серебро. Они имеют преимущества и ограничения, аналогичные преимуществам и ограничениям олово-сурьмянистых припоев. Однако оловянное серебро легче наносить с помощью канифольного флюса. Относительно высокая стоимость позволяет использовать эти припои только для тонких инструментов. Два стандартных состава: 96,5% Sn-3,5% Ag, эвтектика; 95% Sn-5% Ag, с солидусом 221 ° C и ликвидусом 245 ° C.

Олово-цинк. Они предназначены в основном для пайки алюминия, поскольку имеют тенденцию минимизировать гальваническую коррозию.

Свинец-серебро. Предел прочности на растяжение, ползучесть и сдвиг этих припоев обычно является удовлетворительным при температуре до 177 ° C. Характеристики текучести довольно низкие, и эти припои подвержены коррозии во влажной атмосфере при хранении. Рекомендуется использовать флюс на основе хлорида цинка для получения хорошего соединения на металлах, не покрытых припоем.

Кадмий-серебро. Основное применение кадмиево-серебряного припоя – в приложениях, где рабочая температура будет выше, чем допустимая для припоя с более низкой температурой плавления.Неправильное использование может нанести вред здоровью. Припой имеет состав 95% Cd-5% Ag. Солидус составляет 338 ° C, а ликвидус – 393 ° C.

Индий-свинцовые сплавы. Это припои, стойкие к щелочам. Припой, содержащий 50% свинца и 50% индия, плавится при 182 ° C и очень устойчив к щелочам, но свинцово-оловянные припои с содержанием индия всего 25% устойчивы к щелочным растворам, обладают лучшими смачивающими характеристиками и прочностью. Индиевые припои дороги. Добавление 0,85% серебра к мягкому припою с 40% олова дает такое же смачивание медных сплавов, как и припой с 63% олова, но это добавление неэффективно для припоев с низким содержанием олова.Припой золото-медь, используемый для изготовления вакуумных уплотнений и для пайки сложных металлов, таких как сплавы железа и кобальта, содержит 37,5% золота и 62,5% меди.

Палладий-никелевый. Палладий-никелевый сплав с 40% никеля имеет температуру плавления около 1237 ° C. Паяльные присадочные металлы, содержащие палладий, используются для широкого диапазона металлов и соединений между металлами и керамикой.

Остальные четыре группы Zn-Al, Cd-Zn и припои, содержащие висмут и индий, были покрыты ранее.

Серебряный припой

Серебряный припой – это припой с высокой температурой плавления, применяемый для пайки соединений , где требуется более высокая, чем обычная прочность, а иногда и электрическая проводимость. Большинство серебряных припоев представляют собой припой на основе меди и цинка с добавлением серебра. Они могут содержать от 9 до 80% серебра, а цвет варьируется от латунно-желтого до серебристо-белого. Кадмий также может быть добавлен для понижения температуры плавления. Серебряные припои необязательно содержат цинк и могут быть припоями из серебра и меди в пропорциях, обеспечивающих желаемую температуру плавления и прочность.Припой из серебра с относительно низкой температурой плавления содержит 65% серебра, 20% меди и 15% цинка. Он плавится при 693 ° C, имеет предел прочности на разрыв 447 МПа и относительное удлинение 34%. Электропроводность составляет 21% от чистой меди. Припой, плавящийся при 760 ° C, содержит 20% серебра, 45% меди и 35% цинка. Серебряный припой № 3 ASTM – это припой с 5% кадмия, заменяющим такое же количество цинка. Это универсальный припой. Серебряный припой № 5 ASTM содержит 50% серебра, 34% меди и 16% цинка.Плавится при 693 ° C, используется для пайки электромонтажных работ и холодильного оборудования.

Любое олово, присутствующее в серебряных припоях, делает их хрупкими; Свинец и железо затрудняют работу с припоями. Серебряные припои податливы, пластичны и обладают высокой прочностью. Они также устойчивы к коррозии и особенно ценны для использования в пищевом оборудовании и аппаратах, где использование свинца нежелательно. Небольшие добавки лития к серебряным припоям увеличивают текучесть и смачиваемость, особенно при пайке нержавеющей стали или титана.Sil-Fos – это фосфорно-серебряный припой для пайки с температурой плавления 704 ° C. Он содержит 15% серебра, 80% меди и 5% фосфора. Соединения внахлест, спаянные с помощью Sil-Fos, имеют предел прочности на разрыв 206 МПа. Фосфор в сплаве действует как раскислитель, а для припоя требуется небольшое количество флюса или его отсутствие. Он используется для пайки латуни, бронзы и никелевых сплавов.

Другой сорт, Easy solder, содержит 65% серебра, плавится при 718 ° C и соответствует цвету стерлингового серебра. Серебряный припой TL содержит всего 9% серебра и плавится при 871 ° C.Он имеет цвет желтой латуни и используется для пайки цветных металлов. Припой из стерлингового серебра для пайки чистого серебра содержит 92,8% серебра, 7% меди и 0,2% лития. Температура подачи 899 ° C.

Свинцово-серебряный припой, заменяющий оловянный припой, содержит 96% свинца, 3% серебра и 1% индия. Он плавится при 310 ° C, распределяется лучше, чем обычные свинцово-серебряные припои, и обеспечивает прочность соединения 34 МПа. Серебряно-палладиевые сплавы для высокотемпературной пайки содержат от 5 до 30% палладия. При 30% температура плавления составляет около 1232 ° C.Эти сплавы обладают исключительными характеристиками плавления и текучести и используются в электронике и космических аппаратах.

Холодные припои

Холодный припой, используемый для заполнения трещин в металлах, может представлять собой смесь металлического порошка с пироксилиновым цементом с минеральным наполнителем или без него, но сильные холодные припои изготавливаются из синтетических смол, обычно эпоксидных, отверждаемых с помощью катализаторов и с добавлением минерального наполнителя. без растворителей, вызывающих усадку. Содержание металла может достигать 80%. Devcon F, предназначенный для ремонта отверстий в отливках, состоит на 80% из алюминиевого порошка и на 20% из эпоксидной смолы.Отверждается при температуре 66 ° C, обеспечивая высокую адгезию. Эпоксиновый припой представляет собой алюминиевый порошок в эпоксидной смоле в виде замазки для заполнения трещин или отверстий в листовом металле. Лечит с помощью катализатора. Смеси металл-эпоксидная смола дают усадку менее 0,2%, и их можно гладко обрабатывать и полировать.

Бессвинцовый припой для замены

Несмотря на постоянные усилия исследователей и технологических лидеров в области упаковки, на сегодняшний день не существует бессвинцового припоя, который мог бы заменить припой оловянно-свинцовый в процессах сборки.Поскольку оловянно-свинцовый припой используется так давно и является частью мышления типичного инженера-технолога, поиск недорогой замены бессвинцового сплава наталкивается на растущий пессимизм в отношении того, что усилия будут успешными.

С другой стороны, оптимизм в отношении того, что клеевые припои окажутся серьезной альтернативой металлургическим материалам, продолжает расти. Эти проводящие клеи на полимерной основе используются в различных областях применения, ранее «зарезервированных» для оловянно-свинцовых припоев.Обычное производственное оборудование и традиционные процессы сборки позволяют производить высококачественные сборки с продемонстрированной долговременной надежностью с использованием новых припоев. А для некоторых продуктов полимеры считаются перспективной технологией. Одним из основных рынков является рынок гибких схем на основе полиэстера, особенно тех, которые построены с использованием толстой полимерной пленки.

Полимерные припои

Полимерные припои также известны как «токопроводящие клеи» или материалы, которые обеспечивают двойную функцию электрического соединения и механического соединения.Адгезивные компоненты типичного материала представляют собой некоторую форму полимера, то есть длинноцепочечные молекулы, широко используемые для производства структурных продуктов, которые также известны своими превосходными диэлектрическими свойствами. Уже широко используемые в качестве электрических изоляторов, в качестве припоев их необходимая проводимость достигается за счет добавления высокопроводящих наполнителей к полимерным связующим.

Наиболее распространенными полимерными припоями являются термореактивные эпоксидные смолы с серебряным наполнителем , поставляемые в виде однокомпонентных тиксотропных паст.Серебро используется не только потому, что оно обычно рентабельно, но и из-за его уникального проводящего оксида. Смесь серебряного порошка и чешуек обеспечивает высокую проводимость при сохранении хорошей пригодности для печати. Поскольку механическая прочность соединения обеспечивается полимером, проблема в рецептуре состоит в том, чтобы использовать максимальную металлическую нагрузку без ущерба для требуемой прочности. (Некоторые полимерные припои содержат более 80% металлического наполнителя по весу.)

Полимерные припои обычно не образуют металлургических границ раздела в обычном смысле.Электрическая целостность требует, чтобы частицы металлического наполнителя находились в тесном контакте для образования проводящего пути между дорожкой цепи и выводом компонента. В идеале чешуйки серебра должны перекрываться, а более мелкие частицы заполняют промежутки, образуя проводящую цепь.

Раньше припой для полимеров применялся только в цепях с проводниками из драгоценных металлов. Это произошло потому, что сопротивление перехода возрастало до неприемлемого уровня, когда обычные печатные платы и компоненты соединялись с этими материалами.Для решения проблемы нестабильности необходимо было создать устойчивые неметаллургические соединения с окисляемыми поверхностями. Например, одна композиция полимер-припой, используемая в гибких схемах и недавно оптимизированная для жестких плат, обеспечивает стабильность соединения между покрытой припоем и неизолированной медной поверхностью за счет усадки полимера во время отверждения, чтобы протолкнуть частицы неправильной формы через межфазные оксиды.

Преимущества использования полимерных припоев включают совместимость с рядом поверхностей, включая некоторые не поддающиеся пайке подложки; низкотемпературная обработка, в результате чего снижается тепловая нагрузка; отсутствие требований к предварительной или последующей очистке, что позволяет сократить потребности в оборудовании и время цикла, а также снизить или исключить выброс летучих органических соединений.