Припоите на базата на калай и олово се използват в голямо разнообразие от индустрии от десетилетия. Но през последните години делът на тяхното използване значително намаля. Те бяха заменени с безоловни спойки. Въпреки това, калай остава основният компонент в състава им. Но съдържанието на олово е намалено до нула (оттук и името).
Законодателна инициатива или тенденция на времето
Защо сега безоловните спойки поемат толкова бързо от традиционните формулировки? Факт е, че Директивата на Европейския съюз „За ограничаването на употребата на опасни вещества“(приета през 2003 г. и влязла в сила на 1 юли 2006 г.) задължава да ограничи използването на олово (и пет други вещества) при производството на електрически и електронни устройства. Това се дължи на изискванията за безопасност на околната среда и човешкото здраве. А оловото принадлежи към групата на тежките метали и неговите пари са силно токсични.
Въпреки че привържениците на обичайната спойка POS-40 не трябва да се разстройват. Произвежда се и се продава и до днес. В много страни калаено-оловните спойки се използват в транспортната, военната и космическата промишленост.
Характеристики и основни характеристики на безоловните спойки
Основното предимство на такива композиции е абсолютната екологична безопасност. Освен това оборудването и машините, направени с тяхна употреба, са много по-лесни за изхвърляне.
Технологичната характеристика на тези спойки е повишена точка на топене. Средно е с 50 ⁰С по-висока от тази на калаено-оловните аналози. Това донякъде усложнява процеса на запояване и повишава изискванията към използваното оборудване.
Според общоприетата класификация, тези състави принадлежат към меки припои. Якостта на опън не надвишава 100 MPa.
Невъзможно е да не се отбележи такава важна характеристика на тези спойки като висока електрическа проводимост.
Разновидности
За безоловно запояване днес се използват четири основни типа спойки, които се състоят от:
- само от калай (Sn);
- от калай и мед (SnCu);
- от калай и сребро (SnAg);
- от калай, сребро и мед (SnAgCu).
Последният състав е най-широко използван за запояване поради балансираното съотношение цена/качество. Основният компонент в състава е, разбира се, калай. Процентът на другите съставки варира в различни граници и зависи от марката спойка и нейното приложение.
Калаената спойка (Sn-100) се използва доста рядко, тъй като има най-висока точка на топене (232 ⁰С). Въпреки това, добре познатата японска компания Nihon Superior го позиционира като една от най-добрите безоловни спойки.
Има и специални формулировки, съдържащи бисмут и индий. Те обаче са предназначени за високоспециализирани цели и са доста рядко в свободна продажба.
Съдържащи мед спойки
Специална спойка Sn99/3Cu0.7 (с 0,7% съдържание на мед) първоначално е разработена за автоматизирано вълново запояване на печатни платки във фабриката. Недостатъците на този състав включват относително ниската механична якост на съединението. Под индекса POM-07 се произвежда от руския завод за припой (Новосибирск). От чуждестранните производители на този тип спойка най-известни са Asahi (Сингапур), Wyctin B&C (Китай) и Tamington (САЩ).
Sn97Cu3 спойка (със съдържание на мед 3%) се използва за запояване на различни продукти, изработени от мед (особено тръби за питейна вода), месинг, никел, стомана и сплави на тяхна основа. Шевовете, направени с помощта на този състав, имат повишена устойчивост на топлина и студ. Основните доставчици на този вид спойка на руския пазар са немските производители Rothenberger и Brazetec. Сред местните производители такива продукти се произвеждат от Skat (Санкт Петербург).
Сребърни припои
Добавянето на сребро към безоловни спойки увеличава тяхната течливост и адхезия към елементите, които трябва да се съединяват. Освен това, колкото по-голям е процентът на среброто в състава, толкова по-високи са тези показатели (цената, разбира се, също се увеличава). Днес производителите предлагат спойки с проценткалай/сребро: 97/3, 96, 5/3, 5 (най-популярното и най-използваното съотношение), 96/4 и 95/5. Точката на топене на такива състави (221 ⁰С) е по-ниска от тази на продуктите, съдържащи мед. Освен това те се отличават с повишена надеждност на връзката (оборудвани с тяхна помощ), а по здравина дори превъзхождат припоите, съдържащи олово. Най-широко представените продукти на руския пазар са продуктите на немската фирма Felder и американската Kester.
Трикомпонентни спойки
Какво запояват електрическите части и радиокомпонентите днес в съвременните предприятия (както и в многобройните майстори сами)? Трикомпонентни SnAgCu припои. Именно този състав съчетава всички предимства на продуктите без олово, има добра производителност, ниска точка на топене (217 ⁰С) и оптимално съотношение цена/качество.
Научният спор за съотношението на компонентите продължава от доста време. Към днешна дата оптималното съдържание (както според производителите, така и според прегледите на многобройни потребители) се счита за съдържанието в такава спойка на 95,5% калай, 3,8% сребро и 0,7% мед (Sn95 / 5Ag3 / 8Cu0, 7). Той се използва широко в предприятия за производство на радиоелектронно оборудване и електротехника. Освен това е доста лесно да се работи с него у дома. Доста успешно такива спойки се справят със стари, силно окислени части. В Русия продуктите на известния немски производител Stannol са най-популярни.
Технологични характеристикидажби
Технологията за производство на работа с безоловни спойки практически не се различава от запояване с конвенционални компоненти. Има обаче няколко неща, които трябва да имате предвид.
На въпроса с какво запояват, отговорът е еднозначен: с поялник. Най-добре е обаче да използвате устройство с термостат. Това ще позволи работата да се извършва в рамките на работния температурен диапазон, определен от производителя. И е много по-малко от формулировките на основата на олово.
За предотвратяване на прегряване на частите и минимизиране на термичния контакт е необходимо да изберете оптималната форма на върха на поялника. Освен това трябва да се има предвид, че обикновен меден накрайник ще издържи (при използване на такива спойки) доста кратко време. По-добре е да използвате специални накрайници със стоманено или хром-никелово покритие.
Изборът на флюс също играе важна роля при работа с безоловни спойки. Обикновено за това се използват специални формулировки (обикновено по-химически активни). Най-удобните течности, гелове и пасти, които не изискват последващо почистване на мястото на запояване.
В противен случай всичко е както обикновено:
- загрейте поялника до необходимата температура;
- ако е необходимо, почистете точките на запояване;
- прилагане на поток;
- едновременно нанесете прът спойка и накрайник за поялник към кръстовището на елементите;
- оставете споените елементи да изстинат естествено.
В заключение
Ако наистина не го правитеАко мислите за здравето (за себе си и вашите близки), тогава можете спокойно да използвате евтината и достъпна спойка POS-40, за да поправите любимата си кана за кафе. Въпреки това, като похарчите малко повече пари за безопасни доставки, вие ще спестите много от лекарства в бъдеще и може би дори значително ще увеличите продължителността на живота си. Естествено, крайният избор е ваш.
