Как спаять алюминий в домашних условиях, особенности пайки алюминия

Как выбрать припой

Основной задачей перед мастером стоит создание качественного, надежного крепления, которое прослужит продолжительное время. Выбор припоя происходит по следующим параметрам:

• Материалы, которые подвергаются обработке. Необходимо точно ознакомиться с характеристиками материалов, подвергаемых спайке. Существует температурный порог плавления хрупких элементов, транзисторов, конденсаторов и т.д. Радиолюбителями применяются легкоплавкие вещества.
• Состав припоя подбирается по параметрам толщины, назначения изделия. При спайке проводов, других крупных элементов, возможно применение тугоплавких элементов.
• Некоторые случаи требуют выбора оптимальной токопроводности. Сопротивление олова меньше, чем свинца, на высокочастотных платах используется более дорогие марки припоя.

В любой ситуации, необходимо щепетильно относиться к соответствию параметров пайки и изделия. Для спайки используются качественные изделия, цена на них не высока, а выбор на рынке огромен.

Припой для пайки алюминия

часто делаются в большей части из алюминия или из цинка. Производители вносят в состав разные добавки, чтобы улучшить свойства припоев: понизить температуру плавления, улучшить прочность, смачиваемость и т.д. Приезжают к нам припои из Франции, Германии и Америки. Про отечественные тоже расскажу.

Припой HTS-2000

Это самый разрекламированный припой. Пайка алюминия с ним очень проста. Посмотрите промо-видео про пайку припоем HTS-2000 от компании New Technology Products (США). Говорят, что он даже лучше и крепче алюминия. Но это не точно.

Припой Castolin

Припой Castolin 192FBK состоит из алюминия 2% и цинка 97%. 192FBK является практически единственным припоем для спайки алюминия с алюминием в списке предложений французской компании Castolin. Есть еще припой AluFlam190, но он предназначен для капиллярной пайки и не имеет флюса внутри. Также в линейке есть припой Castolin 1827, предназначенный для пайки алюминия с медью при температуре около 280 градусов.

Припой Chemet

Припой Chemet Aluminium 13 применяется для сварки алюминия и его сплавов, с температурой плавления выше 640 градусов. Он состоит из алюминия на 87% и кремния на 13%. Сам припой плавится при температуре около 600 градусов. Стоимость — около 500 руб. за 100 грамм, в которых целых 25 прутков.

Его старший брат Chemet Aluminium 13-UF имеет внутри трубки флюс, но стоит дороже — 700 руб. за 100 грамм и 12 прутков.

Никаких вменяемых видеороликов по пайке этим припоем я не нашел. Конечно этот список припоев не является исчерпывающим. Есть еще Harris-52, Al-220, ПОЦ-80 и др.

Отечественные припои

• • . А почему бы нет? Когда я паял алюминиевый радиатор, у меня был под рукой только этот. И держит хорошо уже 5 лет.
  • Алюминиевый припой 34А — для пайки газопламенной горелкой, в печи в вакууме или с погружением в расплав солей алюминия и его сплавов, кроме Д16 и содержащих > 3% Mg. Плавится при 525 градусах. Хорошо паяет сплавы алюминия АМц, АМг2, АМ3М. За 100 грамм придется заплатить около 700 руб.
  • Припой марки А — изготовлен в соответствии с ТУ 48-21-71-89 и состоит из цинка на 60%, олова на 36% и меди на 2%. Плавится при температуре 425 °С. 1 пруток весит около 145 грамм и стоит где-то 400 руб.
  • SUPER A+ применяется с флюсом SUPER FA и изготавливается в Новосибирске. Позиционируется, как аналог HTS-2000. За 100 грамм припоя просят около 800 руб. Отзывов пока нет.

Сравнение припоев для пайки алюминия

В этом ролике Мастер провел сравнение припоя HTS-2000 с Castolin 192fbk и отечественным алюминиевым припоем «Алюминиевый огурец». Огурец практически состоит из алюминия, так что прочность его высока, но паять надо в печке. Отзывы о припое HTS-200 крайне негативные, а Castolin 192fbk хорошо паяет и имеет хорошую смачиваемость при разогреве.

Результаты такие:

• HTS 2000 — тягучий припой, приходится прибегать к стальным инструментам для разравнивания припоя по поверхности металла. С флюсом ситуация намного лучше.
• Castolyn 192FBK — высокая текучесть и затекаемость. Маленькие дырочки паяются с ним быстро. Большие дырки им паять тяжело — может провалиться внутрь радиатора.

Советы по применению

Для работы с трубчатым расходным материалом можно взять любой паяльник

Важно, чтобы его форма и размеры обеспечивали требуемый контакт с деталями

При необходимости наконечник нужно очистить лужением с помощью трубчатого припоя с флюсом. Если загрязнений на жале очень много предварительно следует провести обработку специальной губкой.

Для полной уверенности в чистоте рабочей части паяльника можно воспользоваться специальными пастообразными средствами.

Не следует допускать перегревания рабочей зоны

Для этого важно следить как за температурой нагрева паяльника, так и за продолжительностью пайки

Пайка печатных плат требует особого внимания. Рабочую зону сначала нужно тщательно очистить. Можно купить для этого специально предназначенные растворители.

Каждая процедура пайки деталей на плате должна длиться не более 2 с. За это время одно соединение должно быть сделано. Если времени затрачено больше, то может не хватить смачивающих возможностей флюсов. В результате прочность соединения электронных компонентов с платой ухудшится.

Почему припой не липнет к паяльнику

Пайка относится к тем процессам, которые дают металлическое соединение достаточно хорошего качества, но при этом не подвергают расплавлению основной металл. Это более простой, дешевый и удобный аналог сварки, в котором также используются наплавочные материалы, но сам принцип происходит несколько по-другому. Для расплавления здесь может использоваться паяльник или газовая горелка, в зависимости от ситуации и особенностей проведения процедуры. Для домашнего использования используется преимущественно паяльник, так как он намного проще в применении и его стоимость ниже любой горелки. Естественно, что во время использования могут быть разнообразные проблемы, недостаточный прогрев, паяльник не берет припой, налипание металла на жало и прочее. Со всем этим приходится бороться, чтобы достичь наиболее качественного результата. Основной принцип заключается в том, чтобы разогреть жало инструмента до той температуры, которая нужна для расплавления припоя. Для улучшения взаимодействия может использоваться флюс. Затем расплавленный материал переносится на место, которое требует спайки. Но если припой не прилипает к паяльнику в это время, то ничего не получится.

Припой не липнет к паяльнику

Выбор припоя

После того как оксидная плёнка разрушена, вступает в дело припой

Как и в случае с флюсом, его составу следует уделить самое тщательное внимание. Работающие при разной температуре, эти материалы должны выполнять основную задачу – соединяться с обрабатываемыми металлами

Применение низкотемпературных составов себя не оправдывает, поскольку они могут разрушаться при нагреве в процессе эксплуатации. Наибольшее распространение получили смеси со средней и высокой температурой плавления. Но окончательный выбор будет зависеть от многих факторов.

Неплохо зарекомендовали отечественные припои ЦОП-40, содержащий олово и цинк в процентном соотношении 60 на 40, и 34А, применение которого оправданно при использовании газопламенного нагрева. Тем не менее, при определённых условиях, конкуренцию им вполне способны составить припои Германиевый-1 и Германиевый-2, В-62, П550А, П575А и другие. Многие из них изготавливаются в смеси с флюсами, что упрощает их использование. Но существуют и безфлюсовые припои, такие как содержащий алюминий и цинк <HTS-2000.

Следует знать, что содержащие большое количество кремния составы после своего застывания существенно отличаются по цвету от самого алюминия. Там, где цветовое несовпадение недопустимо, их применение нежелательно.

Принято считать, что чем больше цинка входит в состав припоя, тем прочнее будет получившееся соединение.

Недостатки

• Подготовка к работе занимает более длительный отрезок времени;
• Себестоимость процесса спаивания становится более высокой;
• Работа становится менее безопасной, так как емкость, в которой находится газ, может взорваться, если на нее будет воздействовать открытый источник огня, или же шланги могут пропускать газ, что также нанесет вред организму;
• Оборудование для работы является более дорогостоящим.

Материалы и инструмент

• Основным инструментом является газовая горелка, которая пропускает через себя газ под давлением. Во время горения он расплавляет металл припоя и действует, как главная сила температурной обработки. За счет регулировки подачи давления определяется общая температура пламени.
• Емкость с газом, которая может быть представлена небольшим баллоном. Здесь находится расходный горючий материал, который должен быть надежно изолирован от внешнего воздействия.
• Шланг для соединения горелки и баллона. Его самого, а также соединения, следует всегда проверять на целостность перед использованием.
• Припой для пайки алюминия, который выбирается согласно той разновидности процедур, с которыми будет взаимодействие. Когда идет пайка алюминия газовой горелкой присадочная проволока выбирается по составу основного металла.
• Флюс для улучшения свойств спаивания. Он преимущественно используется для толстых заготовок, но также используется и для пайки различных сортов металла, таких как пайка алюминия со сталью газовой горелкой, или особо сложных случаев.

Пошаговая инструкция

1. Для начала проводится подготовка поверхности металла, для чего осуществляется предварительная зачистка поверхности детали мелкой металлической щеткой или наждачной бумагой. Также нужна обработка растворителем, который поможет ликвидировать налеты жира и масла, убрать оксидную пленку и прочие негативные эффекты.
2. Затем необходимо обработать всю поверхность, где будет проходить пайка, флюсом. Это поможет улучшить свойства спаивания, текучесть и смачиваемость материала.
3. После нужно прогреть заготовку при помощи горелки, чтобы припой смог лучше расплавиться и растечься по поверхности.
4. После этого уже можно приступать к спаиванию, поднеся припой или присадочную проволоку к поверхности заготовки и зажечь горелку. Обрабатывая пламенем горелки расплавить материал, чтобы он растекся по поверхности и застыл там. Накладывание нескольких слоев может проходить в несколько этапов.
5. В конце, когда расходный материал заполнит все трещины и выемки, образуя ровную поверхность, нужно дать остыть и проверить качество соединения.

Пайка алюминия горелкой

Техника безопасности

Перед каждым использованием газовой техники нужно проверять целостность и исправность работы газового баллона, шлангов и прочих. Баллоны нужно держать максимально далеко от открытого пламени. Вблизи рабочего места не должно быть никаких легко воспламеняемых предметов, а также горючих вещей.

Дата: 11.07.2016

Классификация по типу

Так как сфера применения паяльного флюса достаточно велика, то и по своему составу они отличаются. От химического состава зависит и цена, и выбросы при пайке.

Активные

К активным относят такие флюсы, которые имеют в своем составе кислоту. Кислота отлично удаляет окислы, ею очень удобно паять и залуживать различные металлические контакты. При пайке кислотой необходимо создать наиболее проветриваемые условия т.к. в процессе испарения выделяются ядовитые отходы, и они в первую очередь бьют не только по дыхательной системе, но и по слизистой. К тому же, нужно быть очень аккуратным при нанесении кислоты на место пайки и не допускать попадания на кожу или слизистые. 100% необходимость чистки участка пайки.
Кислота вступает в реакцию с местом пайки и при комнатной температуре. Поэтому, через небольшой промежуток времени в месте пайки образуются микротрещины, которые после еще и окислятся. При этом повысится сопротивление контакта, и в итоге наступит полное разрушение пайки. К тому же, кислота — это очень хороший проводник (т.к. имеет в своем составе воду). Если вы не удалите её между рядом между двумя дорожками — это гарантированное короткое замыкание.

Кислотные флюсы не рекомендуется наносить на плату металлическими инструментами т.к. они со временем могут получить повреждения из-за действий кислоты. Тоже самое касается и жала паяльника. Чрезмерная пайка кислотой может повредить жало паяльника.

Защитные флюсы

Этот тип флюсов позволяет защитить плату от окружающей среды и не допускает окисления контактов при эксплуатации электронного устройства.

Активированные

К такому типу относят вещества, которые очищают место соединения пайки. Не требуют смыва, но желательно после пайки удалять их остатки.

Особенности и принципы процесса

Технологический процесс пайки затрудняет низкотемпературная величина плавки материала. Детали очень быстро будут терять прочность при нагреве, а конструкция снизит устойчивость при достижении температуры в 300 градусов. Если использовать легкоплавкие припои, которые состоят из кадмия, висмута, индия, олова, то они будут очень трудно вступать в контакт с алюминием, а также не будет обеспечиваться хорошая прочность.

Очень хорошая растворимость имеется у металлов, которые сочетают в себе цинк. В таком случае спаянные материалы будут обладать высокой надёжностью. Перед началом пайки следует очистить материал от окислов и грязи. Для этого применяется механическое воздействие. Можно использовать щётку или применять специальные флюсы, которые имеют сильнодействующий состав. Перед началом процедуры необходимо залудить участки, которые будут обрабатываться. Если покрытие оловянное, то деталь будет защищена от возникновения окислов.

Для надёжной пайки алюминиевых изделий нужно подбирать правильный нагревательный инструмент. А ещё надёжность соединения зависит от выбора сплава и флюса для пайки алюминия.

Почему алюминий плохо паяется?

Кто пытался паять алюминий, тот знает, что обычный припой на него совершенно не липнет. Все из-за устойчивой пленки оксида алюминия, которая обладает плохой адгезией к припою. Причем эта пленка покрывает алюминий и его сплавы очень быстро. Не успеешь зачистить — легкий металл уже окислился. Поэтому все методы пайки алюминия борятся сначала именно с пленкой, а затем уже заботятся об адгезии.

Оксид алюминия (Al₂O₃) в минералогии называется корундом. Крупные прозрачные кристаллы корунда являются драгоценными камнями. Из-за примесей корунд бывает окрашен в разные цвета: красный корунд (содержащий примеси хрома) называется рубином, а синий — сапфиром. Теперь понятно почему окисная пленка совсем не паяется.

Инструкция по пайке

Пайка алюминия в домашних условиях оловом должна проводиться в строгой последовательности, чтобы обеспечить качественный результат. Перечень действий выглядит следующим образом:

• поверхность очищается от всех загрязнений и больших частиц мусора;
• производится обезжиривание, чтобы убрать все лишние пленки, которые помешают соединению;
• детали фиксируются в заданном положении;
• жало паяльника залуживается и разогревается до нужной температуры;
• место соединения нагревается (это делается при помощи разогретого жала паяльника);
• стержень припоя подносится к тому месту, где будет соединение;

• образовывается соединение, убирается источник температуры, чтобы оно застыло;
• проверяется качество полученного соединения (при помощи визуального осмотра).

Для дополнительной очистки металла от пленки можно использовать механические методы. Это осуществляется с помощью мелкой металлической щетки. При растирании инструмент нагревается, что позволяет сразу снимать оксид и заменять его на припой. Таким образом на поверхности не образуется лишний налет, он попросту не успевает этого сделать.

Область применения

Очень важно знать, как правильно паять алюминий паяльником. Спешить не стоит, так как это сложный и хлопотный процесс

Многие проводки требуют создания контактов с оригинальным материалом, поэтому пайка алюминия, несмотря на ее сложность, оказывается востребованной. В различных мастерских по ремонту и в промышленности это встречается намного чаще, чем в частной сфере.

Основной областью применения является ремонт проводов, разнообразной техники, подключенных плат и прочего. Процесс получил широкое распространение в среде радиотехники. Именно в этой области встречаются всевозможные варианты контактов, и радиолюбителям требуется освоить все особенности пайки в домашних условиях.

Заключение

Как же все-таки получить качественную пайку алюминия дома? Главный секрет в том, чтобы приблизить условия к профессиональным. Следует подобрать правильные флюс и припой, определиться с режимом пайки

Также нужно уделить внимание подготовке поверхности. Есть несколько способов борьбы с окислами, каждый мастер самостоятельно подбирает те, которые подойдут лично ему

Умения и хитрости приходят с опытом, для их получения нужно опробовать все возможные варианты, подбирая для себя максимально подходящие.

Паяльный инструмент

В домашних условиях возможно починить любой предмет, главное желание. Серебряные детали не исключение, часто после механических воздействий украшения ломаются или обретают трещины. Поход к ювелиру может вылиться в копеечку, да и качество действий, применяемый материал может быть под вопросом.

Паяльник

Своими руками произвести действия не сложно, важно аккуратно подойти к выбору инструмента. При домашних условиях возможно использование паяльника

Важно отметить, что не каждое электрическое нагревательное оборудование может разогреть жало до существенной температуры. Обычный паяльник может нагреть кончик жала до 350 ⁰C, чего не достаточно для плавления деталей.

Мастера точек по ремонту ювелирных продуктов пользуются газовой горелкой, она способна разогреть сталь до нужной отметки. Возможна деятельность нагревательным оборудованием с повышенной мощностью и тонким жалом, однако такие действия могут выполняться только с припоями, имеющими в структуре не высокое количество смеси.

Подготовка материалов

Электропаяльник прилагается для спайки радиотехнических частей с помощью припоев, имеющих в структуре серебро. Соединить ювелирное изделие паяльником не получится, ввиду отсутствия достаточной производительности. Для деяний с такими компонентами применяется термобур, а также следующие материалы:

• стойкое к высоким температурам сырье – кирпич;
• канифоль;
• кислотный раствор;
• пинцет, кисточка, кусачки;
• медные щипцы, небольшой отрезок ветоши.

Инструменты для пайки серебра

Флюсом для производства применяется колофоний. Предназначением является образование пленки во избежание взаимодействия субстанции с кислородом в процессе работы. Для ювелирных поделок используется специальное соединение, если магазинами не предлагается соответствующих вариантов, возможно изготовить канифоль самостоятельно. Бура и поташ смешиваются пропорциями один к одному, кристаллы порошкообразной буры перетирают с поташом, результатом получается флюс.

Несеребреные припои

При производстве, крайне не рекомендуется применять продукты, в которых присутствует свинец. Обуславливается это тем, что следы свинца удаляются с трудом, а надёжное крепление получается в единичных случаях. Также свинец токсичен, а ювелирные поделки, как правило, носятся на видных местах тела. При продолжительном ношении может возникнуть реакция кожи на токсичный свинец, который может впитываться в покровы.

Пайка серебра в домашних условиях при помощи олова

Оловянные проволоки применяются при действиях с серебряными металлами крайне редко, скрепление частей возможно произвести, но существую негативные факторы:

• шов получается заметным, разные металлы будут выдавать оттенок при солнечных лучах;
• олово темнеет при контакте с водой или воздействии среды повышенной влажности.

К серебряным деталям печатных плат может употребляться элемент спаивания марки ПОС-60, где содержится большая доля олова. Форма выпуска зачастую выглядит в виде проволоки, имеющей флюс составом.

Пошаговая инструкция

Технология пайки зависит от способа выполнения работ. Но подготовительный этап практически идентичен во всех случаях. Начинать работу следует со следующих операций:

• обезжиривание поверхности заготовки с помощью растворителя, например, бензина или ацетона;
• зачистка оксидной пленки, которую можно выполнить с помощью металлической щетки, наждачной бумаги или другого абразивного материала.

Затем следует подогреть место паяльных работ. В зависимости от размеров предмета можно сделать это с помощью паяльника или горелки. При этом следует соблюдать несколько рекомендаций:

1. Не рекомендуется перегревать поверхность — это может привести к расплавлению алюминия. Контроль нагрева можно проводить с помощью припоя, если он при касании к заготовке начинает плавиться, то это значит, что температура нагрева оптимальна и последующий нагрев стоит прекратить.
2. Не нужно использовать дополнительное насыщение кислородом, что может привести к химической реакции с алюминием и созданию оксидной пленки.

Выполнение паяльных работ стоит проводить в зависимости от типа нагревательного предмета. При использовании газовой горелки нужно приложить припой с флюсом к рабочей поверхности с последующим его нагревом.

Посредством контроля скорости движения припоя и температуры воздействия можно создавать шов, желаемый толщины и структуры. Для повышения качества работы рекомендуется предварительное лужение места обработки и обработка антикоррозийным средством.

Что необходимо?

Рабочие инструменты и материал для будущей конструкции – вот что нужно подготовить перед созданием самого прибора.

• Материал для ручки. Строгих критериев его выбора нет, потому все зависит от смекалки и возможностей изготовителя. Ручка должна быть удобной, не прогреваемой во время работы. Готовую рукоятку брать наиболее разумно – подойдет ручка от вышедшего из строя кипятильника либо паяльной станции.
• Проводящая трубка. Она должна быть стальной, потому изготовитель выбирает стальную трубку диаметром не более 1 см и с толщиной стенки 2,5 см.
• Корпус горелки. И он должен быть стальным, а рассекатель изготавливают из латунного прутика.
• Форсунка. Ее делают из металлического прута.

Из инструментов понадобятся: болгарка, сварочный полуавтомат, напильник, сверлильный станок или дрель, метчик, сверло, лерка, молоток, пассатижи, зачистной и отрезной круги, щетка по металлу, защитные средства. Не всегда нужно все из списка, но в стандартном наборе это присутствует.

Этапы лужения жала

Для лужения потребуются:

• паяльник;
• напильник;
• канифоль;
• олово;
• дощечка из натурального дерева.

Процедура лужения довольна проста, но требует определенного времени. Она сводится к следующим действиям:

1. Напильником нужно зачистить до блеска медную поверхность жала. Для этого его прикладывают плашмя к кончику жала. Такая обработка требуется не только для нового паяльника, но и для старого оборудования, у которого жало могло покрыться медной окисью. В ходе обработки напильником жало должно приобрести гладкую и блестящую поверхность.
2. Напильник нужно после этого разогреть и опустить в канифоль, а потом в олово и на дощечку. Сразу припой не будет прилипать к жалу. Это объясняется тем, что медная поверхность жала паяльника еще не покрылась равномерно припоем. Для того чтобы завершить процедуру лужения, необходимо повторять указанный алгоритм действия до тех пор, пока поверхность жала из желтой не превратиться в серебристую. В этом случае можно считать процедуру лужения завершенной и приступать к спайке нужных деталей.

Для того чтобы нанесение припоя на медную поверхность жала происходило быстрее, следует использовать дощечку изготовленную из хвойных древесных пород. Лучше всего подходит древесина ели или кедра, так как в ней содержится больше смолистых веществ.

Во время пайки как у специалистов, так и у новичков может возникать ситуация, когда к жалу паяльника не прилипает олово. Подобная проблема мешает проводить любые дальнейшие процедуры по спаиванию деталей и требует немедленного устранения. Причина может крыться как в самом припое, так и в жале, условиях работы, недостаточной подготовке и многих других вещах. Для того чтобы разобраться во всем этом, нужен опыт.