Klasifikace páječek, technické vlastnosti a doporučení pro výběr
Při výběru pájky byste se měli řídit následujícími zásadami:
1) teplota tavení pájených dílů musí být vyšší než teplota tavení pájky,
2) musí být zajištěna dobrá smáčivost základního materiálu,
3) hodnoty koeficientů tepelné roztažnosti základního materiálu a pájky by měly být také blízké,
4) nejnižší toxicita pájky,
5) pájka by neměla narušovat mechanické vlastnosti základního materiálu a tvořit s ním galvanický pár, což vede k intenzivní korozi během provozu,
6) vlastnosti pájky musí splňovat technické a provozní požadavky na konstrukci jako celek (pevnost, elektrická vodivost, odolnost proti korozi, mrazuvzdornost atd.),
7) pájky s omezeným intervalem krystalizace vyžadují kvalitní přípravu povrchu pro pájení a zajišťují přesnou kapilární mezeru, u velkých mezer je lepší použít kompozitní pájky,
8) samozavlažovací pájky, bez zinku a jiných kovů s vysokým tlakem par, jsou nejvhodnější pro vakuové pájení a pájení v prostředí ochranného plynu,
9) pro pájení nekovových dílů se používají pájky s přísadami prvků s nejvyšší chemickou afinitou (pro keramiku a sklo - se zirkonem, hafniem, indiem, titanem).
Pájky jsou klasifikovány podle několika kritérií:
1. Podle bodu tání:
a) nízkoteplotní (Tm do 450 stupňů, na bázi gallia, india, cínu, vizmutu, zinku, olova a kadmia): zejména lehké tavení (Tm do 145 stupňů), nízké tavení (Tm = 145 .. 450 stupňů );
b) vysoká teplota (Tm více než 450 stupňů, na bázi mědi, hliníku, niklu, stříbra, železa, kobaltu, titanu): střední tavení (Tm = 450 ... 1100 stupňů), vysoké tavení (Tm = 1100 ... 1850 stupňů. ), Žáruvzdorný (Tm více než 1850 stupňů.).
2. Podle typu tavení: plně a částečně tavící (kompozitní, z pevného plniva a nízkotavitelná část).
3. Podle způsobu získání pájky - připravené a vytvořené v procesu pájení (kontaktně-reaktivní pájení). Při kontaktním reaktivním pájení se pájka vyrábí roztavením základního kovu, distančních vložek (fólie), povlaků nebo vytlačením kovu z tavidla.
4. Podle hlavního chemického prvku ve složení pájky (obsah nad 50 %): indium, gallium, cín, hořčík, zinek, hliník, měď, stříbro, zlato, nikl, kobalt, železo, mangan, palladium, titan, niob, zirkonium, vanad, smíšené pájky dvou prvků.
5. Způsobem tvorby toku: tavící a samotekoucí obsahující lithium, bór, draslík, křemík, sodík. Tavidlo se používá k odstranění oxidů a ochraně hran před oxidací.
6.Technologie výroby pájky: lisovaná, tažená, lisovaná, válcovaná, litá, slinutá, amorfní, strouhaná.
7. Podle typu pájky: proužek, drát, trubička, proužek, list, kompozit, prášek, pasta, tableta, vložená.
Mezi nízkoteplotními pájkami jsou nejběžnější olověné pájky pro cín (Tm = 183 stupňů s obsahem cínu 60 %) Obsah cínu se může lišit v rozmezí 30 ... 60 %, Tm = 145 ... 400 stupňů. S vyšším obsahem tohoto prvku klesá teplota tavení a zvyšuje se tekutost slitin.
Vzhledem k tomu, že slitina cínu a olova je náchylná k rozpadu a nereaguje dobře s kovy během pájení, do složení těchto pájek se zavádějí legující přísady zinek, hliník, stříbro, kadmium, antimon, měď.
Sloučeniny kadmia zlepšují vlastnosti pájek, ale mají zvýšenou toxicitu. Pájky s vysokým obsahem zinku se používají pro pájení neželezných kovů - mědi, hliníku, mosazi a slitin zinku. Cínové pájky jsou tepelně odolné až do teploty asi 100 stupňů, olovo - až 200 stupňů. Olovo také rychle koroduje v tropickém podnebí.
Pájky s nejnižší teplotou jsou přípravky obsahující gallium (Tm = 29 °). Cín-galliová pájka má Tm = 20 stupňů.
Bismutové pájky mají Tm = 46 … 167 stupňů. Takové pájky během tuhnutí zvětšují svůj objem.
Teplota tání india je 155 stupňů. Indium pájky Používají se při pájení materiálů s různými teplotními koeficienty roztažnosti (například korozivzdorná ocel s křemenným sklem), protože má vlastnost vysoké plasticity.Indium má odolnost proti oxidaci, odolnost proti alkalické korozi, dobrou elektrickou a tepelnou vodivost a smáčivost.
Mezi vysokoteplotními pájkami jsou nejtavitelnější sloučeniny na bázi mědi... Měděné pájky se používají při pájení oceli a litiny, niklu a jeho slitin a také při vakuovém pájení. Měděno-fosforové pájky (obsah fosforu do 7 %) se používají k pájení mědi jako alternativa ke stříbrným pájkám.
Mají vyšší plasticitu měděné pájky s přísadami stříbra a manganu... Pro zlepšení mechanických vlastností se zavádějí přísady niklu, zinku, kobaltu, železa, alkalických kovů, boru a křemíku.
Měděnozinkové pájky žáruvzdornější (Tm více než 900 stupňů. S množstvím zinku až 39%), používané pro pájení uhlíkových ocelí a různých materiálů. Ztráta zinku ve formě vypařování mění vlastnosti pájky a je zdraví škodlivá, stejně jako výpary kadmia. Pro snížení tohoto efektu se do pájky zavádí křemík.
Měděnoniklové pájky vhodné pro pájení dílů z korozivzdorných ocelí. Niklová složka zvyšuje Tm. Pro jeho snížení se do pájky zavádí křemík, bór a mangan.
Stříbrné pájky se vyrábějí ve formě systému «měď-stříbro» (Tm = 600 ... 860 stupňů). Stříbrné pájky obsahují přísady, které snižují Tm (cín, kadmium, zinek) a zvyšují pevnost spoje (mangan a nikl). Stříbrné pájky jsou univerzální a používají se pro pájení kovů i nekovů.
Při pájení žáruvzdorných ocelí používejte pájky na nikl ze systému "nikl-mangan"... Takové pájky obsahují kromě manganu další přísady zvyšující tepelnou odolnost: zirkon, niob, hafnium, wolfram, kobalt, vanad, křemík a bor.
Pájení hliníku se provádí hliníkovými pájkami s přídavkem mědi, zinku, stříbra a křemíku se snížením Tm. Poslední prvek tvoří s hliníkem nejvíce korozivzdorný systém.
Pájení žáruvzdorných kovů (molybden, niob, tantal, vanad) se provádí čistými nebo kompozitními vysokoteplotními pájkami na bázi zirkonia, titanu a vanadu. Wolframové pájení vyrobené z komplexních pájek systémů "titan-vanad-niob", "titan-zirkon-niob" atd.
Vlastnosti pájek a jejich chemické složení jsou uvedeny v tabulkách 1-6.
Tabulka 1. Pájky s velmi nízkou teplotou tavení
Tabulka 2. Vlastnosti některých nízkoteplotních slitin
Tabulka 3. Vlastnosti cínových pájek s přídavkem stříbra / mědi
Tabulka 4 (část 1) Vlastnosti pájek pro cín a olovo
Tabulka 5. Vlastnosti pájek na bázi india, olova nebo cínu s přísadami stříbra
Technologie bezolovnatého pájení: SAC pájky a vodivá lepidla