Операциите по запояване са доста често срещани не само в професионалните области на производството и строителството, но и в ежедневието. Използват се за получаване на междуатомни постоянни връзки между малки части и елементи. Има различни видове запояване, различаващи се по технологични нюанси, използвани консумативи, детайли и др.
Преглед на технологиите
Това е метод на свързване, който използва свързваща стопилка (спойка) с подходящи характеристики за специфични условия. Както активният спояващ елемент, така и детайлите се подлагат на предварително нагряване, поради което се образува структура от материали, която е ковка за съединяване. Температурният режим трябва да надвишава пиковата точка на нагряване, заобикаляйки която металните части омекват и започват да преминават в течно състояние. Важна характеристика на всеки тип запояване е времето на термична експозиция под стопилката. Това е интервалът от началото на нагряването до втвърдяването на спойката след товавръзки. Средно операцията отнема 5-7 минути, но може да има отклонения от този диапазон - зависи от характеристиките на детайла и площта на обработвания възел.
Лампи за спойка
Най-често срещаният инструмент за запояване на различни детайли, който ви позволява да получите високотемпературно нагряване чрез изгаряне на алкохол, керосин и други течни горива. В процеса на работа от дюзата на апарата излиза факелен предпазител, който впоследствие се насочва към целевата зона на стопилката. Такива устройства могат да се използват не само за свързване на части, но и за отопление на конструкции и механизми. Също така, машини за запояване се използват преди премахване на боя. Средната температура на нагряване на поялник за лампа е 1000 - 1100 ° C, така че може да се използва и при заваряване. Най-продуктивните модели включват бензинови лампи. Те бързо достигат оптимална работна температура и се справят с повечето стандартни операции за запояване. Дизайнът на устройствата предвижда патрон за гориво, както и регулатор на пламъка, който ви позволява да променяте силата на термично излагане.
Факли за запояване
Широка гама от газови поялници, които могат да бъдат свързани към кутия за гориво или към централен източник на гориво. Първата опция за доставка има предимството на автономност. Горелка със спрей, като бензинова лампа, може да се използва независимо от външни комуникации. При избора на такъв апарат трябва да се вземе предвид мощността, работещатемпература, вид на използвания газ, време за готовност и др. Например, стандартна газова горелка за запояване работи на пропан-бутан и достига температура на нагряване до 1300°C. Периодът на непрекъснато термично излагане може да достигне 3 часа, но това време ще зависи и от обема на свързания патрон. Горелките се отличават и по вида на системата за запалване. Най-простите модели се включват механично, а в по-модерните версии се използва пиезо запалване.
Електрически поялници
Също често срещан тип оборудване за запояване в домашна среда, което е безопасно (в сравнение с газовите устройства) и компактно по размер. Но си струва да се подчертаят и недостатъците. Първо, такива устройства зависят от електрическата мрежа, което ограничава техния обхват. Второ, електрическото оборудване за запояване поддържа ниска температура на нагряване в диапазона от 400-450°C. Това се дължи на факта, че част от енергията се губи в процеса на преобразуване на електричеството в топлина.
Когато избирате устройство, трябва да вземете предвид максималното напрежение. Така че в работилниците и индустриите се използват стандартни модели 220 V. В домашни условия често се използват устройства, работещи от трансформатори 12 и 24 V. Задачите, които могат да бъдат решени с електрически поялници, се ограничават главно до ремонт на малко оборудване, възстановяване на контактите на микросхемите, свързващи пластмасови части и др.
Станции за запояване
За пакетни или ин-лайн операции запояванеизползване на многофункционално оборудване. Станцията за запояване се характеризира с широка гама от възможности за настройка на работните параметри, както и с по-високи температури на нагряване. Достатъчно е да се каже, че устройствата от този тип работят с мощност 750 - 1000 W, свързани към мрежи с напрежение 220 V. По правило това са професионално оборудване за запояване, но има и домакински колеги. Например, устройствата за групови операции у дома могат да включват няколко сменяеми накрайника с различни размери, стойки, разпояващи устройства, ножици за тел и други спомагателни аксесоари. Сега си струва да се запознаете с различни технологични подходи към процесите на запояване.
Основни видове запояване
Има техники за извършване на операции върху ставата и процепа. Така че, ако разликата между свързаните елементи е по-малка от 0,5 мм, тогава запояването ще бъде с празнина. Превишаването на този интервал означава, че връзката се осъществява от край до край. Освен това ставите могат да имат различни конфигурации - например X- и V-образни. Запояването на празнина се извършва само с течна спойка, която се изпраща в междинната зона по време на работа. Стандартните видове челно запояване включват запълване на свободното пространство с спойка под въздействието на гравитацията.
Класификация на запояване по температурни условия
Днес се използва меко, твърдо и високотемпературно запояване, което се използва главно в производството и строителството. Първите две техники са сходни в много отношения - например и в двата случая работещитемпературата е 450°C и по-ниска. За сравнение, високотемпературните връзки се извършват в режим най-малко 600°C, а по-често - над 900°C.
В същото време обработката при ниска температура може да осигури качествена връзка. Най-изгодно ще бъде използването на твърд спойка, поради което се постига висока якост и огнеупорност на частите. Добавянето на мед към междината или фугата също ще увеличи пластичността на детайла. Ако е необходимо да се получи гъвкава и еластична структура, тогава се използва меко запояване.
Класификация на припоите
Условно е възможно съвременните спойки да се разделят на две групи:
- Топене при ниски температури.
- Топене при високи температури.
Както вече беше отбелязано, нискотемпературното запояване се извършва при 450°C и по-ниска. Самата спойка за този вид операция трябва да омекне вече при 300°C. Такива материали включват широка група калаени сплави с добавка на цинк, олово и кадмий.
Високотемпературна стопилка се използва за запояване при температури около 500°C. Това са предимно медни съединения, които включват още никел, фосфор и цинк. Важно е да се отбележи, че например калаено-оловно-кадмиевата спойка, в допълнение към по-ниската точка на топене, ще се различава от медните сплави по механична якост. Съотношението на съпротивление към физическо налягане може да се представи по следния начин: 20 - 100 MPa срещу 100 - 500 MPa.
Видове потоци
При излагане на топлина върху повърхността на метален детайлобразува се оксидно покритие, което предотвратява образуването на качествена връзка с спойката. За премахване на такива препятствия се използват различни видове потоци за запояване, някои от които премахват и следите от ръжда и котлен камък.
Потоците могат да бъдат класифицирани само по съвместимост с припои (твърди и меки) или по устойчивост на температура. Например, за меко запояване на тежки метали се използват продукти с етикет F-SW11 и F-SW32. За твърдо свързване на тежки сплави се използват флюсове за запояване от тип F-SH1 и F-SH4. Леките метали като алуминия се препоръчва да бъдат предварително обработени със съединения от групи F-LH1 и F-LH2.
Метод на индукционно запояване
Тази технология на запояване има няколко предимства пред класическия метод на горещо топене. Сред тях може да се отбележи минималната степен на окисляване на детайла, което в някои случаи елиминира необходимостта от използване на флюси, както и нисък ефект на изкривяване. Що се отнася до целевите материали, те включват както меки, така и твърди сплави, както и керамика с пластмаса. Например, оптималната спойка за мед в този случай ще бъде обозначена с L-SN (модификации SB5 или AG5). Като източник на топлинна енергия по време на индукционна експозиция могат да действат както ръчни лампови устройства, така и машинни агрегати с подходяща мощност. В производството генераторните комплекти се използват и когато е необходимо да се получи дългосрочно запояване на възли с голяма площ. Също така в работата е включен многоместен индуктор, който можеполучават заготовки един по един. Тази технология по-специално се използва за направата на ръчни режещи инструменти.
Ултразвуково запояване
Друг модерен високотехнологичен метод на запояване, чието развитие беше причинено от необходимостта от отстраняване на редица характерни недостатъци на методите за електрохимично свързване. Ключова характеристика на тази техника е способността да се замени конвенционалният флюс като средство за елиминиране на оксидите. Функцията за отстраняване се изпълнява от енергията на ултразвуковите вълни, което причинява процеса на кавитация в течната спойка. В същото време задачите за термично свързващо действие от стопилката са напълно запазени.
Технологията също е по-добра по отношение на скоростта на връзката. Ако сравним ултразвуковото лъчение с ефекта, който дава калаено-оловна спойка, тогава интензивността на срутването на кухините на обработвания възел ще бъде няколко пъти по-висока. Наблюденията показват, че ултразвуковите вълни с честота 22,8 kHz осигуряват скорост на затваряне на спойка от 0,2 m/s.
Този метод има и икономически предимства. Те също са свързани с промяна в подхода към използването на флюсове и спойки. При производството на електрически устройства, при сглобяване на монолитни кондензатори, преобразуватели на ток и други устройства, широко се използва метализация с паладиеви, сребърни и платинени пасти. Процесът на ултразвуково запояване ви позволява да замените благородните метали с по-евтини аналози, без да губите производителността на бъдещия продукт.
Характеристики на запояване-заваряване
Запояването като такова има много прилики с традиционните заваръчни технологии. Използва се и нагряването на детайлите и материал на трети страни, който влияе върху образуването на шева. Но в сравнение с техниките на заваряване, спояването не осигурява вътрешно стопяване на структурата на детайла. Ръбовете на частите, като правило, остават твърди, въпреки че се нагряват. И все пак, пълното стопяване на детайла дава по-здрава връзка. Друго нещо е, че за постигане на такъв резултат може да е необходимо по-мощно оборудване. При използване на течна спойка за мед, некапилярното запояване с плътно запълване на шева е напълно осъществимо. Този метод на свързване е отчасти свързан със заваряването, тъй като увеличава адхезията на конструкциите на две или повече детайли. Препоръчва се некапилярно запояване с електродъгови машини или кислородно-ацетиленова горелка.
Заключение
Получаването на качествено съединение по време на процеса на запояване се влияе не само от правилния избор на технология, спойка с флюс и оборудване. Често малките организационни процедури, свързани с подготовката на материалите и последващата обработка, са от решаващо значение. По-специално, използването на твърд спойка изисква многоетапно почистване на целевата повърхност с помощта на абразивно смилане и химическа атака с тетрахлорметан. Готовата част трябва да е чиста, гладка и възможно най-равна. Директно по време на запояване също се препоръчва да се обърне специално внимание на метода на фиксиране на детайлите. Желателнозакрепете ги със затягащ инструмент, но по такъв начин, че последният да е защитен от химическа и термична атака.
Не забравяйте за безопасността. Активните консумативи - флюс и спойка - изискват специални грижи. В по-голямата си част това са химически опасни елементи, които при излагане на висока температура могат да отделят токсични вещества. Следователно, като минимум, защитата на кожата и дихателните пътища трябва да бъдат защитени по време на работа.
