Lutowie i topniki lutownicze

Lutowane - Jest to niskotopliwy stop metalu przeznaczony do łączenia drutów, odprowadzeń, części i komponentów przez lutowanie. Wcześniej lutowie oznaczane były trzema literami - POS (lut z cyny i ołowiu), a następnie dwucyfrową liczbą wskazującą zawartość cyny w procentach, na przykład POS-40, POS-60.

Najlepszym lutem jest czysta cyna. Jest jednak drogi i jest stosowany w wyjątkowych przypadkach. Podczas instalacji radiowej najczęściej stosuje się cyny ołowiowe. Dzięki sile lutowania nie są gorsze od czystej cyny. Takie lutowie topi się w temperaturze 180-200 ° C.

Wybór lutu

Wybór lutu dokonywany jest w zależności od takich czynników: od łączonych metali lub stopów, od metody lutowania, od ograniczeń temperaturowych, od wielkości części, od wymaganej wytrzymałości mechanicznej, od odporności na korozję itp.

Do lutowania grubych drutów należy używać lutu o temperaturze topnienia wyższej niż do lutowania cienkich drutów.

W niektórych przypadkach należy wziąć pod uwagę przewodność lutu (przypomnienie: rezystancja właściwa cyny wynosi 0,115 oma x mm2 / m, a ołowiu - 0,21 oma x mm2 / m).

Odmiany lutów.

Lutowie są podzielone na trzy grupy: ogniotrwałe, niskotopliwe i ultra-niskotopliwe. Ogniotrwałe lutowie (szynki praktycznie ich nie używają). Stopy ogniotrwałe obejmują stopy o temperaturze topnienia powyżej 500 ° C, które tworzą bardzo wysoką wytrzymałość mechaniczną złącza (wytrzymałość na rozciąganie do 50 kg / mm2). Ich wadą jest to, że wymagają one wysokiej temperatury nagrzewania i chociaż siła takiego lutowania jest bardzo wysoka, intensywne nagrzewanie może prowadzić do niepożądanych konsekwencji: możesz na przykład „puścić” część stalową.

Wadą stopów lutowniczych jest to, że wymagają one wysokiej temperatury nagrzewania i chociaż wytrzymałość takiego lutowania jest bardzo wysoka, intensywne nagrzewanie może prowadzić do bardzo niepożądanych konsekwencji: możesz przegrzać kosztowną część i uszkodzić ją (na przykład tranzystor lub mikroukład), ”, Na przykład część stalowa (sprężyna).

Topliwe (amatorskie) lutowie. Ta kategoria obejmuje lutowie o temperaturze topnienia do 400 ° C, które mają stosunkowo niską wytrzymałość mechaniczną (wytrzymałość na rozciąganie do 7 kg / mm2). W pracach radiotechnicznych stosuje się głównie topliwe lutowie. Obejmują one cynę i ołów w różnych proporcjach, na przykład lut POS-61, który zawiera 61% ołowiu, 38% cyny i 1% różnych dodatków.

Ultra-topliwe (amatorskie) lutowie. Istnieją również stopy, które oprócz cyny i ołowiu obejmują bizmut i kadm. Stopy te są najbardziej topliwe: niektóre z nich mają temperaturę topnienia poniżej 100 ° C. Wytrzymałość mechaniczna złącza w takich stopach jest bardzo mała. Wcześniej były używane do lutowania kryształów w wykrywaczach krystalicznych. Obecnie do naprawy obwodów drukowanych stosuje się niskotopliwe stopy kadmu-bizmutu. Są one również używane do lutowania tranzystorów, ponieważ zgodnie z warunkami technicznymi zaleca się lutowanie ich lutem o temperaturze topnienia nieprzekraczającej 150 ° C.

Do lutowania tranzystorów można użyć tak zwanego stopu drewna o temperaturze topnienia 75 ° C, który obejmuje: cynę - 13%, ołów - 27%, bizmut - 50%, kadm - 10%. Stop drewna można przygotować samodzielnie według określonej receptury lub kupić w aptece. Trwa lutowanie lekko podgrzewana lutownica. Kalafonia jest stosowana jako topnik.

Amatorski kształt lutu radiowego

W ubiegłym wieku zalecano cynowy pręt o przekroju 10 mm. Teraz do lutowania używają drutu lutowniczego o przekroju od 1 do 5 mm. Najczęstsze wielokanałowe lutowie 1,5-2 mm.Wielokanałowy oznacza, że ​​kilka kanałów topnika znajduje się wewnątrz drutu cynowego, co zapewnia tworzenie równego, błyszczącego i niezawodnego lutowania.

Taki lut jest sprzedawany w pasmach - na rynkach radiowych, w kolbach - w których jest zwinięty, oraz w szpulach (ilość lutu w nich jest taka, że ​​będzie trwać dłużej niż rok). Zaleca się zakup w postaci drutu, o grubości zapałki - wygodniej jest lutować.

Podczas lutowania drutów montażowych urządzeń radiowych wygodnie jest używać lutów cynowo-ołowiowych odlanych w postaci cienkich prętów o średnicy 2 - 2,5 mm. Takie pręty można wykonać samodzielnie, wlewając stopione lutowie do naczynia, na dnie którego wcześniej wykonano otwór. Naczynie powinno znajdować się nad blachą z blachy lub metalowej płyty. Po schłodzeniu pręty należy pokroić na kawałki o wymaganej długości.

Nowoczesne lutowie używane do lutowania obwodów elektronicznych produkowane są w postaci cienkich rurek wypełnionych specjalną żywicą (kolofon), która służy jako topnik. Ogrzany lut tworzy wewnętrzne połączenie z metalami, takimi jak miedź, mosiądz, srebro itp., Jeżeli spełnione są następujące warunki: powierzchnie lutowanych części muszą zostać oczyszczone, to znaczy muszą usunąć powstające z upływem czasu warstwy tlenków, część jest na miejscu lutowie należy podgrzać do temperatury powyżej temperatury topnienia lutu. W tym przypadku pojawiają się pewne trudności w przypadku dużych powierzchni o dobrej przewodności cieplnej, ponieważ moc lutownicy może nie być wystarczająca do jej ogrzania.

Samolutowanie

W celu niezależnego przygotowania lutu składniki kompozycji (cyna i ołów) ważono na wadze, mieszaninę topi się w metalowym tyglu nad palnikiem gazowym i po zmieszaniu stopu ze stalowym prętem usuwa się warstwę żużla z powierzchni stopu za pomocą stalowej płyty. Następnie stop ostrożnie wlewa się do foremek - rynien wykonanych z cyny, duraluminium lub gipsu.

Topienie należy przeprowadzać w dobrze wentylowanym miejscu, w okularach ochronnych, rękawiczkach i fartuchu z grubej tkaniny.

Topniki lutownicze

Dlaczego potrzebuję topnika podczas lutowania? Podczas lutowania temperatura łączonych części znacznie wzrasta. W takim przypadku wzrasta szybkość utleniania powierzchni metalowych. W rezultacie lut gorzej zwilża połączone części. Dlatego konieczne jest stosowanie zaróbek, topników.

Co to jest strumień? Strumień - jest to materiał pomocniczy, który jest zaprojektowany podczas lutowania w celu usunięcia warstwy tlenku z części poddawanych lutowaniu oraz w celu zapewnienia dobrego zwilżenia powierzchni części płynnym lutem. Bez topnika lut nie może przylegać do powierzchni metalu. Cel topników: niezawodnie chronią powierzchnię metalu i lutu przed utlenianiem, poprawiają warunki zwilżania powierzchni metalu stopionym lutem.

Działanie topnika zależy od jego składu, dostępnych topników: albo rozpuszcza powłoki tlenkowe na powierzchni metalu (a czasem samego metalu), albo chroni metal przed utlenieniem po podgrzaniu. Tak więc topnik tworzy warstwę ochronną nad punktem lutowania.

Topnik jest już zawarty w nowoczesnym lutu w postaci cienkiego rdzenia. Podczas topienia lutu jest on rozprowadzany na powierzchni ciekłego metalu. Topnik służy do pokrywania powierzchni już ocynowanych metali także przed ich połączeniem (w rzeczywistości przez lutowanie). W tym przypadku topnik jest surfaktantem, to znaczy substancją powierzchniowo czynną. Po zetknięciu części nadmiar strumienia między nimi wypływa i paruje przez cały czas, ponieważ jego temperatura parowania jest niższa niż temperatura lutu.

Strumienie są różne. Na przykład do naprawy metalowych przyborów używają „kwasu lutowniczego” - roztworu cynku w kwasie solnym. Niemożliwe jest lutowanie struktur radiowych z takim przepływem - z czasem niszczy lut. Do instalacji radiowej konieczne jest stosowanie topników, w których nie ma kwasu, na przykład kalafonii.

Wymagania dotyczące strumienia amatora

Wybór strumienia jest ważną kwestią.Wcześniej używano tylko kalafonii, nie było innego strumienia. Dlaczego kalafonia jest zła - kalafonia, topnik alkoholowy kalafonii należą do kategorii aktywnych topników. Pierwszą wadą jest to, że w wysokich temperaturach usuwa się nie tylko tlenek metalu, ale także sam metal. Druga wada - czyszczenie płyty po lutowaniu za pomocą kalafonii jest dużym problemem. Pozostałości można zmyć tylko alkoholem lub rozpuszczalnikami (i nawet wtedy czasem łatwiej jest wybrać coś ostrego).

Pozostała część topnika na płycie jest nie tylko brzydka z estetycznego punktu widzenia, ale także szkodliwa. Na płytkach z małymi szczelinami między przewodnikami dendryty (innymi słowy zwarcia) mogą się zwiększać z powodu procesów galwanicznych na zanieczyszczonej powierzchni. Jakie jest wyjście - na rynku nowoczesnych materiałów można znaleźć szeroką gamę topników, które są zmywane zwykłą wodą, nie niszczą grotu lutownicy i zapewniają wysokiej jakości lutowanie. Takie topniki są z reguły sprzedawane w strzykawkach, co jest bardzo wygodne w użyciu.

Bez względu na to, który topnik zostanie użyty, gotowy lut należy przetrzeć szmatką zwilżoną rektyfikowanym alkoholem lub acetonem, a także wyczyścić sztywną szczotką lub szczotką zwilżoną rozpuszczalnikiem w celu usunięcia resztek topnika i brudu. W niektórych wyjątkowych przypadkach zamiast kalafonii można użyć jej zamienników:

- lakier kalafoniowy, dostępny w sklepach ze sprzętem komputerowym. Może być stosowany jako płynny topnik zamiast roztworu kalafonii w alkoholu. Ten sam lakier można również zastosować do antykorozyjnego powlekania metali.

- żywica - żywica z sosny lub świerku - materiał dostępny, szczególnie dla miłośników mieszkających na wsi. Możesz sam przygotować taki strumień. Żywica zebrana w lesie z drzew musi zostać stopiona w puszce na małym ogniu (przy dużym ogniu żywica może się zapalić). Wlać stopioną masę do pudełek zapałek.

- Tabletka aspiryny dostępna w dowolnej apteczce. Wadą tego topnika jest nieprzyjemny zapach dymu uwalnianego podczas topienia aspiryny.

Obecnie produkuje się wiele różnych tak zwanych topników „nie prających”, zarówno płynnych, jak i półpłynnych. Ich cechą szczególną jest to, że nie zawierają składników, które powodują utlenianie i korozję połączonych części, nie przewodzą prądu elektrycznego i nie wymagają mycia płyty po lutowaniu. Chociaż nadal lepiej jest usunąć cały strumień resztkowy z lutowanych części po lutowaniu.

Aby zastosować płynny topnik, możesz użyć pędzla, wacika lub po prostu zapałki, ale wygodniej jest użyć tak zwanego „aplikatora topnika”. Możesz spróbować kupić markowy aplikator topnika za około 20-30 USD, ale jest to o wiele łatwiejsze i tańsze. Aby to zrobić, potrzebujesz kawałka węża silikonowego lub gumowego o średnicy wewnętrznej 5-6 mm i jednorazowej strzykawki medycznej.

Strzykawkę pocięto na 2 części. Obie części są włożone do gumowej rurki. Igła jest lekko skrócona, można ją lekko wygiąć, aby ułatwić jej użycie. Lekko naciskając wąż, wyciśnij kroplę topnika z końcówki na lutowane części i lutuj. Podczas przechowywania, aby igła nie wyschła, można w nią włożyć cienki drut. Wygodne jest również użycie topnika w postaci żelu lub pasty. Do jego zastosowania można również użyć strzykawki jednorazowego użytku, tylko ze względu na gęstość igła strzykawki będzie musiała być grubsza.

Inne artykuły z cyklu lutowania:

Co to jest lutowanie? Bezpieczeństwo lutowania

Jak wybrać lutownicę i zorganizować stację roboczą do lutowania

Jak lutować