Пайка — это технологический процесс неразъемного соединения металлических деталей с помощью расплавленного присадочного материала (припоя).
Виды припоя для пайки
По форме выпуска:
- Проволочный припой – самая распространенная форма (разный диаметр), часто содержит флюс в сердечнике, удобен для ручной пайки.
- Прутковый и чушковый припой – толстые стержни или слитки для пайки крупных деталей, лужения, заливки соединений (часто с горелкой).
- Фольгированный припой – тонкая фольга (лента) для пайки плоских стыков или специальных технологий (например, индукционный нагрев).
- Гранулированный припой – мелкие шарики или кусочки для автоматизированных процессов или печной пайки.
- Паяльная паста – отдельный важный вид (см. пункт 5).
2. По технологии подачи флюса:
- Без флюса (чистый припой) – флюс наносится отдельно (жидкий, гель, паста). Требует тщательной подготовки и очистки. Пример: чистые прутки ПОС-30, ПОС-90.
- С сердечником из флюса (флюсованный припой) – флюс внутри проволоки подается автоматически при плавлении. Самый популярный для ручной пайки проволокой.
- С покрытием флюсом – припой (обычно проволока) покрыт тонким слоем флюса снаружи.
3. По температуре плавления:
- Легкоплавкие (мягкие) припои (Tпл < 450°C): Для электроники, радиодеталей, тонких проводов. Включают:
- Оловянно-свинцовые: ПОС-90 (~220°C), ПОС-30 (~250°C), ПОС 50-18 (~145°C, токсичен из-за кадмия!).
- Бессвинцовые: Sn99.3Cu0.7 (~227°C), Sn96.5Ag3.0Cu0.5 (SAC305, ~217-220°C).
- Среднеплавкие припои (Tпл ~450-600°C): На основе латуни или серебра (например, ПСр-15, ПСр-25). Для силовых соединений, сталей, инструментов.
- Тугоплавкие (твердые) припои (Tпл > 600°C): Медно-цинковые, медно-фосфористые (ПМФ-7), серебряные высокой пробы (ПСр-45, ПСр-65). Для ответственных узлов из стали, чугуна, твердых сплавов (требуют горелки или печи).
4. По составу припоя:
- Оловянно-свинцовые (Sn-Pb, ПОС): Классические припои. Маркировка ПОС-XX = % олова (Sn). Примеры:
- ПОС-90 (90% Sn): Высокая электропроводность, текучесть. Для ответственной ВЧ-аппаратуры, пищевой посуды, медицины.
- ПОС-61/60 (60% Sn): "Классика" электроники (Tпл 183°C).
- ПОС-40 (40% Sn): Для неответственных деталей, жести, оцинковки, радиаторов (более термостойкий).
- ПОС-30 (30% Sn): Низкая стоимость, высокая термостойкость. Для латуни, меди, стали, оцинковки, радиаторов, кабельных муфт. Не для электроники!
- ПОС 50-18 (50% Sn, 32% Pb, 18% Cd): Очень низкая Tпл (~145°C), но крайне токсичен из-за кадмия (Cd)! Применение ограничено и не рекомендуется.
- Бессвинцовые (Pb-Free): На основе олова (Sn) с Ag, Cu, Bi, Sb, Zn, In и др. (SAC, SnCu, SnBi). Экологичнее (RoHS), стандарт для современной электроники (часто выше Tпл, хуже текучесть).
- Серебряные припои (ПСр): Содержат Ag + Cu, Zn (Cd - токсичен, вытесняется). Высокая прочность, пластичность, электропроводность. Для электротехники, ювелирки, сантехники, вакуума.
- Медно-фосфористые (ПМФ): Cu + P ± Ag. Для пайки меди и сплавов (латунь, бронза) без флюса (фосфор действует как флюс). Не для сталей и чугунов. Пример: ПМФ-7 (7% P).
- Латунные (медно-цинковые): Cu + Zn. Для сталей, чугуна, твердых сплавов, меди. Требуют высокой температуры и активного флюса.
5. Паяльная паста:
- Отдельный важный вид: Смесь микрошариков припоя (бессвинцового или SnPb) и паяльного флюса (гель).
- Форма: Пастообразная масса, наносится дозатором или трафаретной печатью.
- Флюс: Интегрирован в пасту. Активируется при нагреве, очищая поверхности перед плавлением припоя.
- Температура плавления: Зависит от состава шариков (SAC305, Sn63Pb37 и др.).
- Состав: Определяется шариками припоя и типом флюса (канифольный, безотмывочный, водосмываемый).
- Применение: Поверхностный монтаж компонентов (SMT) в электронике. Наносится на плату, компоненты ставятся сверху, сборка оплавляется в печи (рефлоу).
Практические советы по выбору припоя
Главное при выборе припоя — четко определить задачу и материалы. Для электроники и тонких проводов берите флюсованную оловянную проволоку: бессвинцовую (SAC305, Sn99Cu0.7) для современной техники или ПОС-61 (оловянно-свинцовую) для ремонта старых плат. Диаметр проволоки (обычно 0.5-1.5 мм) подбирайте под размер детали — чем мельче элемент, тем тоньше припой. Помните: для SMD-монтажа нужна паяльная паста (например, SAC305), а не проволока.
Если паяете жесть, оцинковку или автомобильные радиаторы, выбирайте ПОС-30 или ПОС-40 — они дешевле и термостойки, но требуют мощного паяльника или горелки и активного флюса (например, кислотного). Всегда тщательно промывайте шов после таких флюсов! Для меди (сантехнические трубы) берите твердые припои: медно-фосфористый ПМФ-7 (удобен — не нужен флюс) или серебряный ПСр-15/ПСр-25. Здесь не обойтись без газовой горелки.
Температура — ключевой фактор. Убедитесь, что припой плавится легче, чем деталь, но выдерживает рабочую температуру узла. Для чувствительных компонентов (SMD, транзисторы) используйте низкотемпературные составы (например, Sn42Bi58 ~138°C). Избегайте ПОС 50-18 с кадмием — он плавится при ~145°C, но крайне токсичен.
Флюс подбирайте строго под материал и припой. Для электроники — канифольные (ROSIN) или "безотмывочные" (No-Clean) флюсы. Для стали, алюминия или оцинковки — нужны высокоактивные составы, но их остатки обязательно смывайте. Для медных труб с ПМФ-7 флюс не требуется.
Приоритет безопасности: По возможности избегайте свинцовых припоев (особенно в пищевых или детских изделиях). Работая с ПОС или активными флюсами, используйте вытяжку, перчатки и мойте руки. Для новой электроники обязательны бессвинцовые припои (RoHS). Перед ответственной пайкой всегда тестируйте выбранный припой и флюс на образце материала.
