Бессвинцовый припой — это современный материал для пайки, который не содержит свинца и других веществ, опасных для здоровья и окружающей среды. Бессвинцовые припои обладают рядом преимуществ перед оловянно-свинцовыми припоями, таких как более высокая прочность, надежность и долговечность соединений. Однако бессвинцовые припои также имеют свои особенности и недостатки, которые необходимо учитывать при выборе и использовании.

В зависимости от химического состава бессвинцовые припои можно разделить на три основные группы: бессурьмянистые, малосурьмянистые и сурьмянистые. Каждая группа имеет свои характеристики, такие как температура плавления, электропроводность, текучесть, твердость и коррозионная стойкость. Далее мы рассмотрим каждую группу подробнее и приведем примеры пайки с использованием этих припоев.

Бессурьмянистые припои не содержат сурьмы в своем составе, поскольку она может ухудшать качество пайки и способствовать разрушению шва. Бессурьмянистые припои обычно состоят из олова и других добавок, таких как медь, серебро, золото или индий. Эти припои имеют высокую электропроводность и хорошую текучесть, что облегчает процесс пайки. Однако бессурьмянистые припои требуют более высокой температуры пайки, чем оловянно-свинцовые припои, что может приводить к перегреву и повреждению деталей. Кроме того, бессурьмянистые припои подвержены явлению оловянной чумы, которое заключается в образовании крупных кристаллов олова в шве, что снижает его прочность и может привести к образованию трещин.

Пример пайки с использованием бессурьмянистого припоя: Пайка микросхем на печатных платах. Для этого используется припой SnAgCu (олово-серебро-медь), который имеет температуру плавления около 217°C. При этом необходимо использовать флюс на основе колофонии для улучшения смачиваемости и удаления окислов. При пайке следует нагревать паяльник до 350-400°C и быстро проводить им по контактам микросхемы и платы. После пайки необходимо осторожно охладить соединение и удалить излишки флюса.

Малосурьмянистые припои содержат небольшое количество сурьмы (до 5%) в своем составе, которое улучшает прочность и стабильность шва. Малосурьмянистые припои также состоят из олова и других добавок, таких как цинк, бисмут или кадмий. Эти припои имеют среднюю электропроводность и текучесть, а также среднюю температуру плавления. Малосурьмянистые припои менее подвержены оловянной чуме, но могут вызывать коррозию или окисление деталей.

Пример пайки с использованием малосурьмянистого припоя: Пайка труб из меди или латуни для водопровода или отопления. Для этого используется припой SnSb (олово-сурьма), который имеет температуру плавления около 230°C. При этом необходимо использовать флюс на основе хлористого цинка для очистки поверхностей от загрязнений. При пайке следует нагревать паяльную лампу до 500-600°C и равномерно распределять ее по всей длине трубы. После пайки необходимо охладить соединение водой и удалить излишки флюса.

Сурьмянистые припои содержат большое количество сурьмы (от 5% до 40%) в своем составе, которое повышает твердость и жесткость шва. Сурьмянистые припои также состоят из олова и других добавок, таких как свинец, цинк или алюминий. Эти припои имеют низкую электропроводность и текучесть, а также низкую температуру плавления. Сурьмянистые припои не подвержены оловянной чуме, но могут вызывать сильную коррозию или окисление деталей.

Пример пайки с использованием сурьмянистого припоя: Пайка ювелирных изделий из серебра или золота. Для этого используется припой SnSbAg (олово-сурьма-серебро), который имеет температуру плавления около 200°C. При этом необходимо использовать флюс на основе боракса для защиты поверхностей от окисления. При пайке следует нагревать газовый горелкой до 300-400°C и аккуратно наносить его на стык изделий. После пайки необходимо охладить соединение в щелочном растворе и отполировать его.

При выборе бессвинцового припоя необходимо учитывать свойства, тип и назначение соединяемых деталей. Также необходимо использовать специальные флюсы для улучшения смачиваемости и очистки поверхностей от загрязнений. При пайке бессвинцовыми припоями следует соблюдать правильный режим нагрева и охлаждения, чтобы избежать деформации или повреждения деталей.

Канифоль для пайки - это флюс, который облегчает процесс соединения металлов припоем. Канифоль получают из смолы хвойных деревьев, обычно сосны, путем нагревания и выпаривания влаги и скипидара. Канифоль имеет температуру плавления от 50 до 150 градусов по Цельсию и хорошо растворяет окислы на поверхности металлов, улучшая смачиваемость и адгезию припоя. Канифоль также предотвращает повторное окисление металлов при нагревании паяльником. Канифоль можно использовать в твердом виде или в виде жидкого раствора с органическими растворителями, такими как спирт или ацетон. Канифоль подходит для пайки меди, латуни, бронзы, стали и других цветных металлов, кроме алюминия.

Канифоль можно легко нанести на место пайки с помощью кисточки или жала паяльника и легко удалить после пайки с помощью органических растворителей. Канифоль для пайки применяется в разных сферах, например, при починке электроники, создании ювелирных украшений, соединении труб и других металлических конструкций.

Припой относится к основным расходным материалам, используемым во время пайки. данный процесс существует достаточно давно и производители постоянно работают над его совершенствованием. Улучшение касается и расходных материалов. Припой с канифолью является одним из продуктов такой модернизации, который существенно упрощает процесс спаивания, так как для него требуется меньшее количество материалов. При стандартном проведении процедуры нужно использовать не только сам припой, но еще и канифоль в качестве флюса. Она необходима для того, чтобы упростить расплавление наплавочного материала, а также улучшить связь между ним и основным металлом. С учетом того, что сам процесс проводится при относительно низких температурах и не влияет на структуру основного металла, то смачиваемость выступает очень важным фактором. 

В данном случае флюс содержится в припое, так что ничего дополнительного применять не нужно. Такой способ удобен, как для новичков, так и для профессионалов. Стоит отметить, что в марках, которые относятся к данному типу, хорошо соблюден баланс. При использовании канифоли отдельно всегда есть риск, что ее можно взять меньше или больше. Если же применяется марка с содержанием канифоли, то там она будет подобрана в оптимальном количестве согласно взятому размеру проволоки. Данные изделия производятся согласно ГОСТ 21931-76.

Припой для пайки с канифолью выпускается в нескольких вариантах. Они зависят от толщины проволоки, ее количества, а также прочих особенностей, которые вкладываются производителем. Среди них встречаются следующие разновидности:

• В тубусе – данный вид припоя выпускается для частного использования, так как здесь находится минимальное количество самого материала. По общей емкости и весу тубу уступает остальным. В остальных параметрах они остаются практически одинаковыми, в соответствии с особенностями своей марки.

• Катушки – это уже несколько больший вариант, который может применяться как в частной сфере, так и в ремонтных мастерских, где расход материала значительно больше. Толщина проволоки тут может меняться, в пределах 0,8-2 мм. Главное только подобрать подходящую марку, так как пользоваться катушками весьма удобно. 

• Бухты — в данном случае применяется наибольшее количество материала. Данная разновидность рассчитана преимущественно на промышленное использование, так как подобные поставки можно оценить как оптовые. Толщина проволоки может быть любой, в зависимости от потребностей покупателей.

Припой с канифолью - это сплав олова и свинца, который содержит небольшое количество канифоли в качестве флюса. Канифоль облегчает пайку, удаляя оксиды с поверхности металлов и улучшая смачивание. Припой с канифолью имеет следующие технические характеристики:

- Температура плавления: от 183 до 227 градусов Цельсия в зависимости от соотношения олова и свинца.

- Плотность: от 8,4 до 9,2 грамма на кубический сантиметр в зависимости от соотношения олова и свинца.

- Прочность: от 25 до 40 МПа в зависимости от соотношения олова и свинца и условий нагрузки.

- Электрическое сопротивление: от 0,12 до 0,15 Ом на миллиметр квадратный в зависимости от соотношения олова и свинца.

- Коэффициент теплового расширения: от 20 до 25 микрометров на метр на градус Цельсия в зависимости от соотношения олова и свинца.

Особенности выбора 

Особенности выбора припоя с канифолью или без необходимо учитывать в зависимости от характера и сложности пайки. Канифоль является флюсом, который обеспечивает лучшее смешивание металлов и защищает их от окисления. Припой с канифолью подходит для стандартных процедур пайки, когда режимы нагрева и охлаждения известны и контролируются. Такой припой обычно имеет маркировку ПОС и состоит из олова (от 40 до 90%) и серебра (от 0,5 до 3%) в разных пропорциях. Эти металлы обладают мягкостью и высокой смачиваемостью, но не очень прочными соединениями. 

Припой без канифоли требует дополнительного применения флюса во время пайки, что может быть неудобно и затратно. Однако такой припой может быть более устойчив к высоким температурам и вибрациям, что важно для некоторых видов пайки, например, в автомобильной или аэрокосмической промышленности. Припой без канифоли обычно имеет маркировку ПНС и состоит из олова (от 30 до 70%) и свинца (от 30 до 70%) в разных пропорциях. Эти металлы образуют более твердые и прочные соединения, но менее смачиваемые.

Особенности применения 

Особенности применения припоя с канифолью

Припой с канифолью – это специальный вид припоя, который содержит в своем составе флюс из канифоли. Канифоль – это смола, которая выделяется из хвойных деревьев и обладает хорошими свойствами для пайки. Она способствует лучшему смачиванию металлов припоем, удаляет окислы и загрязнения с поверхности, а также защищает паенное соединение от коррозии.

Припой с канифолью имеет ряд преимуществ перед обычным припоем без флюса:

- он не требует дополнительного применения флюса, что упрощает процесс пайки и экономит время и материалы;

- он имеет низкую температуру плавления, около 190°C, что позволяет избежать перегрева и деформации металлов;

- он обеспечивает высокую прочность и надежность паенных соединений;

- он подходит для пайки различных видов металлов, в том числе олова, свинца, меди, серебра, железа и др.

Для успешной пайки припоем с канифолью необходимо соблюдать следующие правила:

- перед пайкой тщательно очистить поверхности металлов от грязи, жира и ржавчины;

- подогреть поверхности металлов до температуры, при которой припой начинает расплавляться;

- нанести припой на поверхности металлов и равномерно распределить его по всей зоне соединения;

- дать припою остыть и застыть, не двигая и не трогая паенное соединение;

- удалить излишки припоя и канифоли с помощью спирта или ацетона.

Припой с канифолью выпускается в разных формах: в виде проволоки, пасты, таблеток или бухт. Выбор формы зависит от вида пайки, объема работы и предпочтений пайщика.

Примеры марок припоя с канифолью:

- ПОС 61 – припой оловянно-свинцовый с 61% олова и 39% свинца;

- ПОСК50-18 – припой оловянно-кадмиевый с 50% олова, 18% кадмия и 32% свинца;

- ПОССу61-0,5 – припой оловянно-свинцовый с 61% олова, 0,5% сурьмы и 38,5% свинца;

- ПСр3И – припой серебряно-индиевый с 3% серебра и 97% индия;

- ПСр3Кд – припой серебряно-кадмиевый с 3% серебра и 97% кадмия.