Відмінності між версіями «Паяння»

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
[неперевірена версія][перевірена версія]
(1.По фізичних, хімічних, електрохімічних ознаках, що визначають процес видалення оксидів з поверхні металу, що паяється:)
 
(Не показано 33 проміжні версії 17 користувачів)
Рядок 1: Рядок 1:
  +
{{multiple image
'''Паяння (лютування)''' – процес утвору з’єднання з міжатомними зв’язками шляхом нагрівання матеріалів, що лютуються нижче за температуру їхнього топлення, їхнього змочування припоєм, затікання припою в зазор між деталями з наступною його кристалізацією.
 
  +
|direction = vertical
[[Файл:Soldering_a_0805.jpg|thumb|[[Паяння]] SMD—резистора 0805 типорозміру за допомогою паяльного пінцета]]
 
  +
|image1 = Soldering_a_0805.jpg
== Переваги лютування: ==
 
  +
|caption1 = Паяння SMD—резистора 0805 типорозміру за допомогою паяльного пінцета.
  +
|image2 = Solderedjoint.jpg
  +
|caption2 = З'єднання [[Припій|припоєм]] провідника із контактом на друкованій платі.
  +
|width = 250
  +
}}
  +
[[File:DKHelpingHand.jpg|thumb|Типовий варіант «[[Третя рука|третьої руки]]», що використовується для паяння]]
  +
'''Пая́ння (лютува́ння)'''<ref name="Рицар"/>&nbsp;— процес формування з'єднання з міжатомними зв'язками шляхом нагрівання матеріалів, що лютуються, нижче за температуру їх плавлення, подальшого [[змочування]] їх розплавленим [[Припій|припоєм]], затікання припою в зазор між деталями з наступною його кристалізацією.
   
  +
== Переваги лютування ==
-Дозволяє з'єднувати метали в будь-якому сполученні;
 
  +
* 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 ==
-З'єднання можливо за будь-якої початкової температури металу, що його лютують;
 
  +
[[Припій]] &ndash; метал або стоп, що вводиться в зазор між деталями, або утворюється між ними в процесі паяння, і має нижчу температуру початку автономного плавлення ніж паяні матеріали.
   
  +
Паяне з'єднання &ndash; елемент паяної конструкції, що складається з:
-Можливе з'єднання металів із неметалами;
 
  +
* паяного шва й дифузійних зон при загальному нагріванні;
  +
* паяного шва зі ЗТВ при локальному нагріванні.
  +
* Галтель паяного шва &ndash; ділянка паяного шва, що утворилася в результаті дії капілярних сил біля краю зазору на зовнішніх поверхнях деталей, що з'єднуються.
  +
* Дифузійна зона &ndash; ділянка паяного з'єднання, що характеризується зміненим хімічним складом основного матеріалу, що утворився в результаті дифузії компонентів припою.
   
  +
== Обладнання та матеріали ==
-Паяні з'єднання легко роз'ємні;
 
  +
=== Паяльники та паяльні станції ===
  +
{{у планах}}
  +
=== Припої ===
  +
{{у планах}}
  +
=== Флюси ===
  +
Метали, окрім благородних, зазвичай вкриті плівками окиснів, які не змочуються припоєм. Флюси застосовуються для видалення поверхневого [[окиснення]] з поверхні деталей, що підлягають зпаюванню, та її захисту від окиснення при нагріванні. Найбільш популярним флюсом є [[каніфоль]], яка застосовується при зпаюванню мідних деталей. При зпаюванню виробів зі сплавів заліза, нікеля, алюмінію, цинку та інших металів використовують активні флюси, здатні ефективно розчиняти поверхневі плівки: спиртовий розчин каніфолі, [[ортофосфатна кислота|ортофосфорну кислоту]], розчин [[хлорид цинку|хлориду цинку]] (паяльна кислота) тощо.
   
  +
== Види паяння ==
-точніше витримується форма й розміри виробу, бо основний метал не топиться;
 
  +
=== Види капілярного паяння ===
  +
# Паяння готовим припоєм, при якій використовується готовий припій і формування шва відбувається при його охолодженні.
  +
# Контактно-реактивне капілярне паяння, при якому припій утвориться в результаті контактно-реактивного плавлення матеріалів, що з'єднуються і прокладок.
  +
# Реактивно-флюсове капілярне паяння, при якому [[припій]] утворюється в результаті виділення металу із флюсу.
  +
# Дифузійне капілярне паяння, при якому затвердіння паяного шва відбувається вище температури солідуса припою без охолодження.
  +
# Металокерамічне капілярне паяння, при якому наповнювач металу керамічного припою утворить розгалужений капіляр, що втримує при паянні рідку частину припою поза капілярним зазором.
   
  +
=== Види некапілярного паяння ===
-Дозволяє одержувати з'єднання без значних унутрішніх напружень і без короблення виробу;
 
  +
# Паяння-зварювання здійснюється без розплавлювання деталей.
  +
# Сварко-паяння застосовується при паянні металів з різною температурою плавлення, при цьому метал з найменшою температурою плавлення виконує функцію припою.
   
  +
== Способи паяння ==
-Підвищена продуктивність процесу дозволяє лютувати за один прийом велику кількість виробів;
 
  +
; За фізичними, хімічними, електрохімічними ознаками, що визначають процес видалення оксидів з поверхні металу, що паяється:
  +
# флюсове;
  +
# [[ультразвукове паяння|ультразвукове]];
  +
# в активному газовому середовищі;
  +
# у нейтральному газовому середовищі;
  +
# у вакуумі.
   
  +
; За видом нагрівання:
-Культура виробництва; можлива повна механізація та автоматизація.
 
  +
# 450&nbsp;°С для низькотемпературного паяння;
  +
# при підвищенні температури будь-які джерела нагрівання.
   
  +
; За відсутністю або наявністю тиску на деталях, що паяються:
== Терміни й означення: ==
 
  +
# без тиску;
  +
# під тиском.
   
  +
; За часом нагрівання:
Припой - метал або стоп, що вводиться в зазор між деталями або утворюючийся між ними в процесі пайки й маючий нижчу температуру початку автономного плавлення чим паяні матеріали.
 
  +
# одночасно;
 
  +
# неодночасно.
Паяна сполука - елемент паяної конструкції, що складається з:
 
 
а) паяного шва й дифузійних зон при загальному нагріванні;
 
 
б) 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.
 
Класифікація пайки
 
 
== Види капілярної пайки: ==
 
 
 
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: ==
 
 
 
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.
 
 
 
== Всі способи пайки підрозділяються: ==
 
 
=== 1. За фізичними, хімічними, електрохімічними ознаками, що визначають процес видалення оксидів з поверхні металу, що паяється: ===
 
1.флюсова;
 
 
2.[[ультразвукове паяння|ультразвукова]];
 
 
3.в активному газовому середовищі;
 
 
4.у нейтральному газовому середовищі;
 
 
5.у вакуумі.
 
 
=== 2.По виду нагрівання: ===
 
1. 450 <sup>0</sup>С для низькотемпературної пайки;
 
 
2.при підвищенні температури будь-які джерела нагрівання.
 
 
 
=== 3.По відсутності або наявності тиску на деталі, що паяються : ===
 
1.без тиску;
 
 
2.під тиском.
 
 
 
=== 4.За часом нагрівання: ===
 
1. одночасно;
 
 
2. неодночасно.
 
   
 
Утворення паяного з'єднання супроводжується спаєм між припоєм і паяним матеріалом.
 
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".
+
Спай &ndash; перехідний шар, що утворився в результаті змочування при температурі паяння й наступної взаємодії на границі «''основний метал &ndash; припій''».
   
  +
== Класифікація спаїв ==
  +
# Бездифузійний &ndash; коли атоми не переходять через границю контакту.
  +
# Розчинно-дифузійний &ndash; коли основний метал розчиняється в припої і розчиняє елементи припою.
  +
# Контактно-реакційний &ndash; виникає без припою за рахунок контактного розплавлювання основного металу.
  +
# Диспергований &ndash; виникає між металами, які не утворюють 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 ==
== Класифікація спаїв: ==
 
  +
# Температура плавлення припою повинна бути нижче температури плавлення металу, що паяється;
 
  +
# Припій повинен володіти гарною текучістю, змочувати поверхні металів, розтікатися, проникати у вузькі зазори;
 
  +
# Припій повинен утворювати із з'єднаннями матеріалами сплав, забезпечувати міцний зв'язок;
1.Бездифузійний - коли атоми не переходять через границю контакту.
 
  +
# Корозійна стійкість паяних швів у матеріалу повинна бути однаковою, щоб уникнути електрокорозії;
 
  +
# Температурний коефіцієнт лінійного розширення (ТКЛР) припою й основного металу повинні бути однакові щоб уникнути залишкових напруг і тріщин;
2.Розчинно-дифузійний - коли основний метал розчиняється в припої і розчиняє елементи припою.
 
  +
# Припій не повинен у значній мірі знижувати міцність і пластичність матеріалів, що з'єднуються;
 
  +
# Електропровідність, теплопровідність і інші фізико-хімічні властивості припою та основного металу не повинні сильно відрізнятися.
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.
 
 
== Припої і паяльні суміші. Вимоги пропоновані до них: ==
 
 
 
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 ==
 
 
* 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 ==
 
== Див. також ==
  +
* [[Припій]]
  +
* [[Паяльник]]
  +
* [[Паяльна станція]]
  +
* [[Плавлення]]
 
* [[Газове зварювання]]
 
* [[Газове зварювання]]
 
* [[Дифузійне зварювання]]
 
* [[Дифузійне зварювання]]
 
* [[Електродугове зварювання]]
 
* [[Електродугове зварювання]]
 
* [[Автоматичне зварювання металів]]
 
* [[Автоматичне зварювання металів]]
* [[Плавлення]]
 
{{Вікіфікувати|дата=Грудень 2011}}
 
   
  +
== Примітки ==
<!--
 
  +
{{примітки|refs=
[[Категорія:Пайка]]
 
  +
<ref name="Рицар">Російсько-український та українсько-російський словник з радіоелектроніки / Б. Рицар, К. Семенистий, І. Кочан&nbsp;; за ред. Б. Рицара. — Львів&nbsp;: Логос, 1995. — С. 258, 558. — ISBN 5-7707-7696-X.</ref>
[[Категорія:Технологии машиностроения]]
 
  +
}}
-->
 
  +
  +
== Література ==
  +
* Технология и оборудование сварки плавлением / А.&nbsp;И.&nbsp;Акулов и др.&nbsp;— М.&nbsp;: Машиностроение, 1977. &ndash; 432 с.
  +
* Технология и оборудование сварки плавлением / под ред. Г.&nbsp;Д.&nbsp;Никифорова.&nbsp;— М.&nbsp;: Машиностроение, 1978. &ndash; 320 с.
   
 
[[Категорія:Металургія]]
 
[[Категорія:Металургія]]
 
[[Категорія:Технології електроніки]]
 
[[Категорія:Технології електроніки]]
  +
[[Категорія:Корпусування чипів]]
  +
[[Категорія:Паяння]]
  +
[[Категорія:Технологія машинобудування]]

Поточна версія на 12:41, 20 березня 2018

Паяння SMD—резистора 0805 типорозміру за допомогою паяльного пінцета.
З'єднання припоєм провідника із контактом на друкованій платі.
Типовий варіант «третьої руки», що використовується для паяння

Пая́ння (лютува́ння)[1] — процес формування з'єднання з міжатомними зв'язками шляхом нагрівання матеріалів, що лютуються, нижче за температуру їх плавлення, подальшого змочування їх розплавленим 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 паяння, 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.

Обладнання та матеріали[ред. | ред. код]

Паяльники та паяльні станції[ред. | ред. код]

Припої[ред. | ред. код]

Флюси[ред. | ред. код]

Метали, окрім благородних, зазвичай вкриті плівками окиснів, які не змочуються припоєм. Флюси застосовуються для видалення поверхневого окиснення з поверхні деталей, що підлягають зпаюванню, та її захисту від окиснення при нагріванні. Найбільш популярним флюсом є каніфоль, яка застосовується при зпаюванню мідних деталей. При зпаюванню виробів зі сплавів заліза, нікеля, алюмінію, цинку та інших металів використовують активні флюси, здатні ефективно розчиняти поверхневі плівки: спиртовий розчин каніфолі, ортофосфорну кислоту, розчин хлориду цинку (паяльна кислота) тощо.

Види паяння[ред. | ред. код]

Види капілярного паяння[ред. | ред. код]

  1. Паяння готовим припоєм, при якій використовується готовий припій і формування шва відбувається при його охолодженні.
  2. Контактно-реактивне капілярне паяння, при якому припій утвориться в результаті контактно-реактивного плавлення матеріалів, що з'єднуються і прокладок.
  3. Реактивно-флюсове капілярне паяння, при якому припій утворюється в результаті виділення металу із флюсу.
  4. Дифузійне капілярне паяння, при якому затвердіння паяного шва відбувається вище температури солідуса припою без охолодження.
  5. Металокерамічне капілярне паяння, при якому наповнювач металу керамічного припою утворить розгалужений капіляр, що втримує при паянні рідку частину припою поза капілярним зазором.

Види некапілярного паяння[ред. | ред. код]

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

Способи паяння[ред. | ред. код]

За фізичними, хімічними, електрохімічними ознаками, що визначають процес видалення оксидів з поверхні металу, що паяється
  1. флюсове;
  2. ультразвукове;
  3. в активному газовому середовищі;
  4. у нейтральному газовому середовищі;
  5. у вакуумі.
За видом нагрівання
  1. 450 °С для низькотемпературного паяння;
  2. при підвищенні температури будь-які джерела нагрівання.
За відсутністю або наявністю тиску на деталях, що паяються
  1. без тиску;
  2. під тиском.
За часом нагрівання
  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 паяння 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 – виникає між металами, які не утворюють 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 текучістю, 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.

Див. також[ред. | ред. код]

Примітки[ред. | ред. код]

  1. Російсько-український та українсько-російський словник з радіоелектроніки / Б. Рицар, К. Семенистий, І. Кочан ; за ред. Б. Рицара. — Львів : Логос, 1995. — С. 258, 558. — ISBN 5-7707-7696-X.

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.