Инструменты, средства и технология пайки.

Па­я­ние (пай­ка) — про­цесс по­лу­че­ния не­разъ­ем­но­го со­еди­не­ния двух или не­сколь­ких ме­тал­ли­че­ских за­го­то­вок с по­мо­щью рас­плав­лен­но­го ме­тал­ла (при­поя), име­ю­ще­го бо­лее низ­кую тем­пе­ра­ту­ру плав­ле­ния, чем ме­талл со­еди­ня­е­мых за­го­то­вок.

Па­я­ние осу­ществ­ля­ет­ся при на­гре­ве мест со­еди­не­ния за­го­то­вок до тем­пе­ра­ту­ры, пре­вы­ша­ю­щей тем­пе­ра­ту­ру плав­ле­ния при­поя, ко­то­рый при рас­плав­ле­нии за­пол­ня­ет за­зор меж­ду со­еди­ня­е­мы­ми за­го­тов­ка­ми. При за­сты­ва­нии при­пой обес­пе­чи­ва­ет не­разъ­ем­ное и не­по­движ­ное со­еди­не­ние за­го­то­вок.

Пе­ред пай­кой ме­ста со­еди­не­ния за­го­то­вок об­ра­ба­ты­ва­ют на­пиль­ни­ком и про­ти­ра­ют ве­то­шью для сня­тия ок­сид­ной плен­ки и очист­ки от пы­ли и гря­зи. По­сле очист­ки по­верх­но­сти обез­жи­ри­ва­ют.

При пай­ке ис­поль­зу­ют спе­ци­аль­ные ве­ще­ства — флю­сы, ко­то­рые об­лег­ча­ют про­цесс пай­ки за счет рас­тво­ре­ния ок­си­дов, об­ра­зу­ю­щих­ся при на­гре­ва­нии со­пря­га­е­мых за­го­то­вок и при­поя.

В за­ви­си­мо­сти от тем­пе­ра­ту­ры плав­ле­ния при­пои под­раз­де­ля­ют на мяг­кие (сплав лег­ко­плав­ких ме­тал­лов на ос­но­ве свин­ца и оло­ва) и твер­дые (ту­го­плав­кие).

Пай­ка

Пайка мягкими припоями (температура плавления 180 … 300 °C). Пай­ка мяг­ки­ми при­по­я­ми поз­во­ля­ет по­лу­чить со­еди­не­ния, ко­то­рые мож­но под­раз­де­лить на три груп­пы:

• проч­ные — ха­рак­те­ри­зу­ют­ся опре­де­лен­ной проч­но­стью;
• плот­ные — с га­ран­тий­ной гер­ме­тич­но­стью;
• проч­но­плот­ные — проч­ные и гер­ме­тич­ные.

В ка­че­стве флю­са при пай­ке мяг­ки­ми при­по­я­ми при­ме­ня­ют ка­ни­фоль — про­дукт есте­ствен­но­го про­ис­хож­де­ния.

Пай­ка твер­ды­ми при­по­я­ми (тем­пе­ра­ту­ра плав­ле­ния 700 … 1 000 °C). Та­кая пай­ка обес­пе­чи­ва­ет бо­лее проч­ное со­еди­не­ние за­го­то­вок со­пря­же­ния. При пай­ке ис­поль­зу­ют при­пои из се­реб­ра или ме­ди. По­верх­но­сти со­еди­ня­е­мых за­го­то­вок пе­ред пай­кой долж­ны быть очи­ще­ны и при­гна­ны так, что­бы за­зор меж­ду ни­ми не пре­вы­шал 0,1 мм. В про­цес­се па­я­ния по­ло­же­ние за­го­то­вок долж­но быть за­фик­си­ро­ва­но, для че­го ис­поль­зу­ют ото­жжен­ную сталь­ную про­во­ло­ку.

При пай­ке твер­ды­ми при­по­я­ми в ка­че­стве флю­сов при­ме­ня­ют бу­ру, бор­ную кис­ло­ту или хло­рид цин­ка.

Ин­стру­мен­ты для па­я­ния

Ин­стру­мен­ты для па­я­ния мяг­ки­ми при­по­я­ми. В ка­че­стве ин­стру­мен­тов для па­я­ния мяг­ки­ми при­по­я­ми при­ме­ня­ют па­яль­ни­ки пе­ри­о­ди­че­ско­го и не­пре­рыв­но­го на­гре­ва.

Па­яль­ник пе­ри­о­ди­че­ско­го на­гре­ва (рис. 7.7) из­го­тав­ли­ва­ет­ся двух ти­пов: пря­мой и уг­ло­вой. Разо­грев па­яль­ни­ка пе­ри­о­ди­че­ско­го на­гре­ва осу­ществ­ля­ет­ся при по­мо­щи па­яль­ной лам­пы (рис. 7.8) или в куз­неч­ном гор­не.

Рис. 7.7. Па­яль­ники пе­ри­о­ди­че­ско­го на­гре­ва:
а — уг­ло­вой; б — пря­мой

Рис. 7.8. На­грев па­яль­ной лам­пой:
1 — па­яль­ни­ки пе­ри­о­ди­че­ско­го на­гре­ва; 2 — па­яль­ная лам­па

Па­яль­ник не­пре­рыв­но­го на­гре­ва — элек­три­че­ский (рис. 7.9), наи­бо­лее ши­ро­кое рас­про­стра­не­ние по­лу­чил бла­го­да­ря вы­со­кой на­деж­но­сти и про­сто­те дей­ствия. Он вы­пус­ка­ет­ся с дву­мя ти­па­ми ра­бо­чей ча­сти: пря­мой и уг­ло­вой.

Рис. 7.9. Электрические паяльники:
а — прямой: 1 — электрический шнур; 2 — электрическая вилка; 3 — рабочая часть; 4, 7 — хомутики; 5 — кожух; 6 — нагревательный элемент; 8 — стержень; 9 — рукоятка; б — угловой

Ин­стру­мен­ты для па­я­ния твер­ды­ми при­по­я­ми. Для па­я­ния твер­ды­ми при­по­я­ми при­ме­ня­ют па­яль­ни­ки толь­ко не­пре­рыв­но­го на­гре­ва: га­зо­вые или бен­зи­но­вые.

Га­зо­вый па­яль­ник (рис. 7.10, а) ра­бо­та­ет на сме­си га­зов аце­ти­ле­на и кис­ло­ро­да, ко­то­рые по­да­ют­ся че­рез шту­це­ры 7 и 8, за­креп­лен­ные на ру­ко­ят­ке 6. По­ступ­ле­ние аце­ти­ле­на и кис­ло­ро­да к го­рел­ке 4 ре­гу­ли­ру­ет­ся кра­на­ми 5 и 9. Вы­хо­дя­щая и з соп­ла 10 га­зо­вая смесь под­жи­га­ет­ся, обес­пе­чи­вая на­грев ра­бо­чей ча­сти 1 па­яль­ни­ка, ко­то­рая со­еди­не­на с го­рел­кой стерж­нем 2 с хо­му­ти­ком 3.

Рис. 7.10. Паяльники непрерывного нагрева:
а — газовый; б — бензиновый; 1 — рабочая часть; 2 — стержень; 3 — хомутик; 4 — горелка; 5, 9 — краны; 6 — рукоятка; 7, 8 — штуцеры; 10 — сопло; 11 — бензиновая горелка; 12 — рукоятка-резервуар

Бен­зи­но­вый па­яль­ник (рис. 7.10, б) со­сто­ит из ра­бо­чей ча­сти 1, ко­то­рая не­пре­рыв­но по­до­гре­ва­ет­ся бен­зи­но­вой го­рел­кой 11. Ем­кость для бен­зи­на рас­по­ла­га­ет­ся в ру­ко­ят­ке-ре­зер­ву­а­ре 12. Под­го­тов­ка к ра­бо­те та­ких па­яль­ни­ков ана­ло­гич­на па­яль­ни­кам пе­ри­о­ди­че­ско­го на­гре­ва.

По­сле­до­ва­тель­ность вы­пол­не­ния ра­бот при пай­ке

При пай­ке мяг­ки­ми при­по­я­ми по­сту­па­ют сле­ду­ю­щим об­ра­зом:

• очи­ща­ют от гря­зи, сле­дов кор­ро­зии и обез­жи­ри­ва­ют по­верх­но­сти за­го­то­вок, под­ле­жа­щих со­еди­не­нию;
• при­го­ня­ют плот­но со­пря­га­е­мые по­верх­но­сти за­го­то­вок со­еди­не­ния гиб­кой, прав­кой или опи­ли­ва­ни­ем;
• за­чи­ща­ют жа­ло па­яль­ни­ка, за­прав­ля­ют его лич­ны́м на­пиль­ни­ком и про­гре­ва­ют;
• про­из­во­дят лу­же­ние (по­кры­тие тон­ким сло­ем при­поя) ра­бо­чей ча­сти па­яль­ни­ка, для че­го ка­са­ют­ся ра­бо­чей ча­стью па­яль­ни­ка прут­ка при­поя так, что­бы на ней оста­лось не­сколь­ко ка­пель при­поя. За­тем ра­бо­чую часть па­яль­ни­ка при­во­дят в со­при­кос­но­ве­ние с ка­ни­фо­лью и со­вер­ша­ют не­сколь­ко воз­врат­но-по­сту­па­тель­ных дви­же­ний, обес­пе­чи­вая по­кры­тие тон­ким сло­ем при­поя ра­бо­чей ча­сти па­яль­ни­ка;
• про­гре­ва­ют па­яль­ни­ком ме­сто со­еди­не­ния за­го­то­вок и на­но­сят на ме­сто со­еди­не­ния тон­кий слой ка­ни­фо­ли, по­сле про­гре­ва ме­ста со­еди­не­ния до не­об­хо­ди­мой тем­пе­ра­ту­ры при­пой нач­нет рас­те­кать­ся. В этот мо­мент сле­ду­ет на­чать пе­ре­ме­ще­ние ра­бо­чей ча­сти па­яль­ни­ка вдоль со­еди­не­ния, обес­пе­чи­вая за­пол­не­ние за­зо­ра меж­ду со­пря­га­е­мы­ми за­го­тов­ка­ми рас­плав­лен­ным при­по­ем;
• уда­ля­ют из­лиш­ки при­поя по­сле его за­твер­де­ва­ния с по­верх­но­сти шва на­пиль­ни­ком.

При пай­ке твер­дым при­по­ем дей­ствия вы­пол­ня­ют в сле­ду­ющей по­сле­до­ва­тель­но­сти:

• очи­ща­ют со­пря­га­е­мые по­верх­но­сти от гря­зи, сле­дов кор­ро­зии, обез­жи­ри­ва­ют и под­го­ня­ют од­ну к дру­гой, фик­си­руя их по­ло­же­ние;
• на­ре­за­ют не­боль­шие пла­стин­ки мед­но-цин­ко­во­го при­поя и укла­ды­ва­ют их вдоль шва, по­сы­пав по­рош­ко­об­раз­ным флю­сом;
• про­гре­ва­ют шов со­еди­не­ния до тем­пе­ра­ту­ры рас­плав­ле­ния при­поя и за­пол­ня­ют им за­зор меж­ду со­еди­ня­е­мы­ми за­го­тов­ка­ми;
• пре­кра­ща­ют на­гре­ва­ние по­сле за­пол­не­ния за­зо­ра при­по­ем, охла­жда­ют со­еди­не­ние на воз­ду­хе и за­чи­ща­ют шов.

При вы­пол­не­нии пай­ки воз­мож­но по­яв­ле­ние раз­лич­но­го ро­да де­фек­тов (табл. 7.2).