Паяння

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Паяння SMD—резистора 0805 типорозміру за допомогою паяльного пінцета.
З'єднання припоєм провідника із контактом на друкованій платі.

Паяння (лютування) – процес формування з’єднання з міжатомними зв’язками шляхом нагрівання матеріалів що лютуються нижче за температуру їхнього топлення, подальшого змочування їх припоєм, затікання припою в зазор між деталями з наступною його кристалізацією.

Переваги лютування:[ред.ред. код]

  • Дозволяє з'єднувати метали в будь-якому сполученні;
  • З'єднання можливо за будь-якої початкової температури металу, що його лютують;
  • Можливе з'єднання металів із неметалами;
  • Паяні з'єднання легко роз'ємні;
  • Точніше витримується форма й розміри виробу, бо основний метал не топиться;
  • Дозволяє одержувати з'єднання без значних внутрішніх напружень і без короблення виробу;
  • Підвищена продуктивність процесу дозволяє лютувати за один прийом велику кількість виробів;
  • Культура виробництва; можлива повна механізація та автоматизація.

Терміни й означення:[ред.ред. код]

Припій – метал або стоп, що вводиться в зазор між деталями, або утворюється між ними в процесі пайки, і має нижчу температуру початку автономного плавлення ніж паяні матеріали.

Паяне з'єднання – елемент паяної конструкції, що складається з:

  • паяного шва й дифузійних зон при загальному нагріванні;
  • паяного шва зі ЗТВ при локальному нагріванні.

Галтель паяного шва – ділянка паяного шва, що утворилася в результаті дії капілярних сил біля краю зазору на зовнішніх поверхнях деталей, що з'єднуються. Дифузійна зона – ділянка паяного з'єднання, що характеризується зміненим хімічним складом основного матеріалу, що утворився в результаті дифузії компонентів припою.

Види капілярної пайки:[ред.ред. код]

  1. Пайка готовим припоєм капілярна пайка, при якій використовується готовий припой і формування шва відбувається при його охолодженні.
  2. Контактно-реактивна капілярна пайка, при якій припой утвориться в результаті контактно-реактивного плавлення матеріалів, що з'єднуються і прокладок.
  3. Реактивно-флюсова капілярна пайка, при якій припій утворюється в результаті виділення металу із флюсу.
  4. Дифузійна капілярна пайка, при якій затвердіння паяного шва відбувається вище температури солідуса припою без охолодження.
  5. Металокерамічна капілярна пайка, при якій наповнювач металу керамічного припою утворить розгалужений капіляр, що втримує при пайку рідку частину припою поза капілярним зазором.

Види некапілярної пайки:[ред.ред. код]

  1. Пайко-зварювання здійснюється без розплавлювання деталей.
  2. Сварко-пайка застосовується при пайці металів з різною температурою плавлення, при цьому метал з найменшою температурою плавлення виконує функцію припою.

Усі способи пайки поділяються:[ред.ред. код]

За фізичними, хімічними, електрохімічними ознаками, що визначають процес видалення оксидів з поверхні металу, що паяється:[ред.ред. код]

  1. флюсова;
  2. ультразвукова;
  3. в активному газовому середовищі;
  4. у нейтральному газовому середовищі;
  5. у вакуумі.

За видом нагрівання:[ред.ред. код]

  1. 450 °С для низькотемпературної пайки;
  2. при підвищенні температури будь-які джерела нагрівання.

За відсутністю або наявністю тиску на деталях, що паяються:[ред.ред. код]

  1. без тиску;
  2. під тиском.

За часом нагрівання:[ред.ред. код]

  1. одночасно;
  2. неодночасно.

Утворення паяного з'єднання супроводжується спаєм між припоєм і паяним матеріалом. Спай – перехідний шар, що утворився в результаті змочування при температурі пайки й наступної взаємодії на границі "основний метал – припій".

Класифікація спаїв:[ред.ред. код]

  1. Бездифузійний – коли атоми не переходять через границю контакту.
  2. Розчинно-дифузійний – коли основний метал розчиняється в припої і розчиняє елементи припою.
  3. Контактно-реакційний – виникає без припою за рахунок контактного розплавлювання основного металу.
  4. Диспергований – утвориться між металами не даючими між собою хімічного з’єднання, не розчинними один в іншому за рахунок сильного зниження поверхневого натягу під дією припою й диспергованих твердих часток.

Вимоги до припоїв та паяльних сумішей:[ред.ред. код]

  1. Температура плавлення припою повинна бути нижче температури плавлення металу, що паяється;
  2. Припій повинен володіти гарною рідкотекучістью, змочувати поверхні металів, розтікатися, проникати у вузькі зазори;
  3. Припій повинен утворювати із з'єднаннями матеріалами сплав, забезпечувати міцний зв'язок;
  4. Корозійна стійкість паяних швів у матеріалу повинна бути однаковою, щоб уникнути електрокорозії;
  5. Температурний коефіцієнт лінійного розширення (ТКЛР) припою й основного металу повинні бути однакові щоб уникнути залишкових напруг і тріщин;
  6. Припій не повинен у значній мірі знижувати міцність і пластичність матеріалів, що з'єднуються;
  7. Електропровідність, теплопровідність і інші фізико-хімічні властивості припою та основного металу не повинні сильно відрізнятися.

Література[ред.ред. код]

  • Технология и оборудование сварки плавлением /А. И. Акулов и др. М.:Машиностроение, 1977. –432 с
  • Технология и оборудование сварки плавлением /Под ред. Г. Д. Никифорова. М.:Машиностроение, 1978 –320 с.

Див. також[ред.ред. код]