Co určuje teplotu tavení pájky pro pájení

Pájka je tvrdý materiál, protože jde o slitinu kovu. V procesu pájení dvou kovových prvků nebo částí jednoho celku se zahříváním převádí do kapalného stavu. Teplota tání pájky se tedy nazývá teplota, při které dochází k přechodu z pevné látky na kapalinu. A to je důležitý ukazatel, protože příliš vysoká teplota může poškodit elektronické plató a snížit pevnost spojení. Proto níže budeme hovořit o teplotním rozsahu, při kterém se pájka taví, a faktorech ovlivňujících proces pájení.

Co ovlivňuje tavení pájky?

Existují čtyři faktory, které ovlivňují kvalitu pájení.

• Teplota. Podstata vlivu teploty na pájecí procesy spočívá ve fyzikálním stavu slitiny. Za normálních teplotních podmínek se kovy mísí pomocí slitiny a vytvářejí v zóně tavení jediné zaoblení. Vzniká díky povrchovému napětí roztavené slitiny, takže je konkávní a úhledný. Pokud teplota taveniny nedosáhla požadované hodnoty, to znamená, že se pájka zcela neroztavila, složky slitiny se dobře nepromísí. Připojení je nekvalitní. Běžně se tomu říká pájení za studena. Pokud naopak teplota výrazně překročí normovou hodnotu, stane se pájka porézní se sníženou pevností.
• Flux. Jeho úkolem je očistit spojované kovy od oxidového filmu, který spojení brání. Druhá funkce je ochranná. Při zahřátí se tavidlo změní na plyn, který pokryje oblast pájení, takže dovnitř nepronikne kyslík. Ten způsobuje oxidaci kovů. Oxidy znamenají nejen pokles pevnosti, ale také pokles elektrické vodivosti. Proto je důležité správně zvolit tavidlo.

• Vnější prostředí. Týká se to především vlhkosti a teploty vzduchu. Čím jsou vyšší, tím méně je třeba pájku zahřívat. A naopak – čím nižší, tím více. Je obtížné kontrolovat vnější faktory, v některých situacích je to prostě nemožné.
• Velikosti pájky. Čím větší je vzdálenost mezi prvky, které jsou spojeny pájením, tím více pájky bude nutné použít. To znamená, že bude potřeba více zahřát. To znamená, že teplota bude vyšší.

Viz též:
Adresář firem, které se specializují na elektroinstalační práce jakékoli složitosti

Rozsah teplot

Pokud vyloučíme výše uvedené faktory, bude teplota záviset na kovech, které jsou ve slitině obsaženy. Protože některé z nich jsou méně tavitelné, jiné více. Odtud klasifikace pájek.

• Nízká tavná. Jedná se buď o čisté cínové pájky, jinak bezolovnaté, nebo o cíno-olovnaté pájky s drobnými přísadami ve formě zinku nebo kadmia. Skupina se dělí na dvě podskupiny: zejména nízkotající s teplotou tání do +145°C, nízkotající – 145-300°C. Kadmium zvyšuje odolnost materiálu proti korozi, ale samotný kov je velmi toxický. V podskupině zejména nízkotavitelných pájek bychom si měli povšimnout pájek, které tají pod bodem varu vody – tedy ne vyšším než +90°C. Zahrnují vizmut, který zaujímá 50% složení. Takové pájky se používají při pájení mosazi nebo mědi a elektronických součástek citlivých na vysoké teploty.
• Měkký. Taví se při teplotě +300°C. Do této skupiny patří pájky, které obsahují olovo nebo cín. Slitina může být vyrobena pouze z těchto dvou kovů, nebo s různými přísadami: zinek, kadmium.

• Solidní. Tento typ pájky je založen na mědi nebo stříbře. Lze do nich přidat fosfor, nikl nebo zinek. Podle procenta přidaného přídavného kovu se pájky této skupiny dělí na dvě podskupiny: střednětavné s bodem tavení do +1100°C, vysokotavné – 1100-1850°C.

Pozor! V klasifikaci pájek existuje žáruvzdorná kategorie. Obvykle se používá jako přísada.

Samostatnou skupinou jsou pájky, které lze rovnat při mínusových teplotách. Jsou na bázi alkalických kovů, rtuti nebo cesia. Všechny materiály jsou vysoce chemicky reaktivní, a proto se zřídka používají jako pájky. Obvykle pouze pro pájení vysoce citlivých elektronických součástek.

Čistou cínovou pájku od cíno-olověné pájky lze snadno rozeznat: tyčinka první při ohýbání křupe a při použití druhé spoj ztmavne.

Oba typy jsou univerzální materiály, lze s nimi pájet téměř jakýkoli kov. A čím více cínu ve slitině, tím lepší spojení. Výjimkou je hliník. To znamená, že lze pájet, ale pevnost je nízká.

O teplotním rozsahu. Například teplota tání cínu pro pájení se pohybuje od +183°C do +280°C. A tento ukazatel závisí na tom, kolik cínu je ve slitině obsaženo. Typicky od 10 % do 90 %.

• pájka s obsahem cínu vyšším než 60 % je jasně lesklá tyčinka;
• tmavě šedý materiál – obsahuje hodně olova, je velmi plastický;
• čistý cín je naopak tvrdý a odolný, ohýbání vyžaduje velké úsilí.

Viz také:
Vlastnosti mosazného pájení a jak to udělat doma

Přehřátí pájky – co čekat

Pokud se pájecí směs během pájení přehřeje, následky mohou být následující.

• Tavidlo vyhoří a způsobí opětovnou oxidaci kovových povrchů.
• Samotná pájka se stane porézní a méně odolná.
• Všechny moderní elektronické součástky, například rezistory, tranzistory a samotné desky, materiály jsou velmi citlivé na vysoké teploty. Když jsou jim vystaveni, selhávají. Přehřátí pájky povede přesně k tomu.
• Slitiny obsahující olovo při přehřátí uvolňují značné množství olova. To může vést k otravě člověka.

Pozor! Aby nedošlo k přehřátí, musíte si prostudovat vlastnosti pájky, které výrobce uvádí ve specifikaci. Během procesu pájení musíte sledovat teplotu. K tomu můžete použít infračervený teploměr nebo termočlánek.

Kritéria výběru pájky

Nejdůležitějším kritériem, které určuje odpověď na otázku, která pájka je lepší, je teplota tavení. Co bylo podrobně probráno výše. Jen je potřeba upozornit, že často používají materiál s obsahem cínu 60%, který patří do nízkotavné kategorie s bodem tání +183°C.

Ale jsou i jiná kritéria výběru. Jedním z nich je formulář vydání. Jsou zde tři pozice:

• tyče, jsou to také tyče o průměru 5-10 mm;
• drát ve svitcích;
• prášky, které se častěji používají při výrobě;
• granule se používají také pro průmyslové účely;
• pasta – používá se pro pájení elektronických součástek, materiál je bezpečný a poměrně účinný;
• fólie – pokud potřebujete utěsnit tenkovrstvé součásti, pak je to nejlepší volba.

Viz také:
Pájecí frézy s plynovým hořákem a další metody

Druhá možnost se používá častěji, protože její průměr je 0,3-3 mm, což je velmi výhodné. Lze použít pro pájení elektrických rozvodů a elektronických součástek. Drát se prodává v kotoučích nebo nařezaný na malé kousky. Pájka se prodává ve svitcích nebo na váhu. Oblíbená možnost je v malých dávkách o hmotnosti od 50 do 500 g.

Poměrně nedávno se na trhu objevila pájka, jejíž jádro je vyplněno tavidlem. Pohodlná volba, protože není nutné přivádět dva materiály do pájecí zóny samostatně. Tento typ pájky se nazývá samotavná pájka.

Inženýři elektroniky však dávají přednost pájkám s nízkou teplotou tání, jejichž bod tání je +90-94 °C. Používají se nejen k pájení elektronických součástek, ale také k pocínování měděných drah nově vyrobených desek plošných spojů.

Při výběru tvaru musíte vzít v úvahu vlastnosti pájení, snadnost použití a požadované množství pájky. Praxe ukazuje, že je snazší pracovat s drátem a tyčemi. Při skladování nezaberou mnoho místa. Široký rozsah průměrů umožňuje nanést přesné množství materiálu.

Pokud odpovíte na otázku, která pájka je nejlepší pro pájení rádiových součástek, pak je lepší dát přednost pastě, což je šedá pasta. Skládá se z drobných kuliček pájky a tavidla, které patří do kategorie no-clean. Pasta se obvykle skladuje zakrytá, protože tavidlo rychle zasychá.

A několik dalších kritérií, kterým je třeba věnovat pozornost:

• vlastnosti spojovaných materiálů: tloušťka, způsob spojování – bodově nebo po obvodu;
• jaké nástroje se používají: páječka, vysoušeč vlasů, průmyslové instalace atd.;
• v jakých podmínkách se spojované díly používají, protože některé pájky dobře odolávají vibracím, jiné dobře fungují v chemicky aktivním prostředí;
• úroveň adheze slitiny, jinými slovy smáčitelnost;
• stupeň deformace slitiny po jejím vytvrzení, jinými slovy plasticita materiálu;
• stupeň odolnosti vůči korozním procesům.

Mnohé z těchto vlastností jsou podporovány a ve většině případů tvoří základ přísadami přidávanými do slitiny.

• Stříbro, antimon, zinek, kadmium zvyšují roztíratelnost.
• Nikl, křemík, železo zvyšují pevnost.
• Nikl a měď zvyšují odolnost proti korozi.
• Zirkonium, vanad, křemík, wolfram zvyšují tepelnou odolnost.

Popis videa

Ve videu odborník vysvětluje, která pájka je pro pájení nejlepší:

Viz také:
Pájení měděných trubek: obecné informace, metody a technologie pro provádění práce

Nejdůležitější znaky

Hlavním kritériem pro výběr pájky je teplota tavení. Protože spojuje díly nebo elektronické součástky, které vydrží určitou hodnotu teploty. A pokud zvolíte špatnou slitinu podle tohoto ukazatele, pak je vysoká pravděpodobnost, že výše uvedené prvky jednoduše vyhoří.

Existují další kritéria výběru, která nelze slevit. Například pevnost spojení, snadnost pájení, odolnost proti korozi kovů, adhezivní vlastnosti atd. Za to vše mohou přísady, které se přidávají v určitém množství do složení pájecí slitiny.