PÁJENÍ. Nerozebiratelné spojení

Transkript

1 Poznámka: tyto materiály slouží pouze pro opakování STT žáků SPŠ Na Třebešíně, Praha 10; s platností do r v návaznosti na platnost norem. Zákaz šíření a modifikace těchto mateirálů. Děkuji Ing. D. Kavková Nerozebiratelné spojení PÁJENÍ

2 Charakteristika metalurgický proces - vznik nerozebíratelného spojení kovů stejného či rozdílného chemického složení pomocí roztavené slitiny - pájky teplota tání pájky nižší než základního kovu pájené plochy smáčené roztavenou pájkou pájka proniká do základního materiálu - vlivem difúze a rozpouštění stykové plochy základního materiálu nastane spoj

3 Rozdělení dle velikosti pracovní teploty t p pájení naměkko s tavidlem t p < 500 C, spojení těsné, dobře vodivé, nežádoucí mechanické namáhání pájení natvrdo s tavidlem t p 500 C, v ochranném plynu či ve vakuu, spoje o vyšší pevnosti vysokoteplotní pájení t p 900 C, v ochranném plynu či ve vakuu

4 Výhody spojování všech běžných kovů, skla i keramiky spojování součástí s velkými rozdíly síly stěn značně nižší teploty než při svařování - menší pnutí a napětí spoje - vodotěsné - elektricky i tepelně vodivé

5 Nevýhody menší pevnost spojů vzhledem k rozdílným materiálům pájky a základního materiálu - spoje napadnutelné korozí (rozdíly potenciálů) požadavek na přesnost polotovarů z důvodu malé tolerance na spáry mezi materiály pevnost spoje dána pevností mezivrstvy (pájený kov - pájka - pájený kov) čím tenčí mezivrstva, tím větší pevnost spoje nutnost použití tavidla nebo ochranné atmosféry

6 Vlastnosti pájky zatékavost/zabíhavost - schopnost vyplnit spáru mezi spojovanými materiály smáčivost - schopnost spojit se se základním materiálem při pracovní teplotě vzlínavost - schopnost vyplnit spáry působením kapilárních sil v negativním smyslu ke gravitaci malý rozdíl elektrického potenciálu vůči základnímu materiálu nízká cena

7 Konstrukční zásady spojů malá tloušťka spáry (optimálně 0,2 mm) max. styková plocha spoje s menší pevností a pro materiály, které nelze příliš zahřívat - měkká pájka (do 500 C) - cínová, olověná, zinková spoje s požadovanou pevností - tvrdé pájky s teplotou nad 500 C - mosazné, stříbrné, hliníkové

8 Pájka S - Sn63 Pb37 eutektická tyčová pájka pro strojní pájení v elektronice o vysoké čistotě vlastnosti - bod tání 183 C - dlouhá životnost pájecí lázně - nízká viskozita taveniny - kvalitně provedené lesklé spoje

9 Pájení naměkko - pájky ČSN, EN skupina A - olovo a cín (L - PbSn20Sb) klempířské a karosářské práce skupina B - cín a olovo (L - Sn60PbCu) elektrické spoje skupina C - speciální (L - SnAg5) jemná mechanika,chladírenská a tepelná technika skupina D - pro Al materiály (L - CdZn20) tvary - tyče, dráty, fólie, pásy, vlákna, pasty

10 Tavidla nekovové látky - odstraňují oxidy z pájeného povrchu a zamezují jejich nové tvorbě pájka difunduje do základního materiálu tehdy, je-li odstraněna vrstva oxidů teplota tání tavidla < teplota tání pájky kategorie - pryskyřičná, na bázi rozpouštědel, na vodní bázi, drobná balení, pasty

11 Příklady tavidel kalafuna - organická pryskyřice, nekoroduje, účinná teplota (200 až 400) C pájecí pasta - olej, směs zinkochloridu a chloridu amonného s organickými tuky podmínečně koroduje korodující tavidla pro těžké kovy - vodní roztok chloridu zinečnatého, salmiak amoniaková sůl, kyselina chlorovodíková

12 Provedení tavidel tavidlo v tužce gelová tavidla čistič tavidel pryskyřičná tav. pasta tav. na bázi vody

13 Pájedla - ruční pájení krátká doba nahřátí pájecího hrotu - rychlé pájení citlivých součástek elektrická odporová s regulací teploty

14 Plynové pájecí hořáky samozapalovací s turboplamenem s nízkou spotřebu plynu

15 Hroty a spoje hrot - čistý zanesený špatný vytvořený spoj - správný špatný

16 Způsoby přivádění pájky přiváděná pájka - pájené místo zahřáto, pájka přiložena, teplem roztavena vložená pájka - součásti zahřáty s vloženou pájkou (fólie, vlákna,..) pájení ponorem v pájecí lázni - např. automobilové chladiče ponořeny do tekuté pájky a zahřáty, až pájka zaplní a utěsní spáry

17 Pájení natvrdo - přehled pájek měděné pájky - pájení oceli, niklu a jejich slitin - t p (710 až 1 100) C pájky s obsahem stříbra do 20% - pro materiály citlivé na teplotu - t p (710 až 860) C pájky s obsahem stříbra min. 20% - další přísady Cu, Zn, Sn, Mn, Ni - pájení slinutých karbidů - t p (610 až 960) C

18 Kapilární pájení - princip mezi trubkami, zasunutými do sebe velmi úzká (kapilární) spára (mezera) ponor do kapaliny - kapalina počne stoupat kapilární mezerou nahoru za předpokladu smáčivých stěn trubek mezera příliš velká - kapalina vzhůru nestoupá

19 Průběh pájení optimální pájecí spára - (0,02 až 0,3) mm pájka nevnikne dovnitř trubky - sací účinek kapilární mezery končí tam, kde končí kapilární mezera vyplněná kapilární mezera - vytvoření žlábku mezi trubkou a tvarovkou

20 Pájení mědi - trubky, tvarovky

21 Cu trubky - kapilární pájení expandér

22 Měkké pájení čistící žínka Cu trubek a tvarovek aj.mat měkká pájka S - Sn97Cu3 pasta z pájecího prášku - Sn97Cu3 a tavící přísady

23 Měkké pájení vysoce výkonný, super lehký elektrický přístroj bez transformátoru, k přímému napojení do zásuvky pro stavbu, opravy, renovovace

24 Měkké pájení praktický plynový pájecí hořák se samozapalováním a turboplamenem pro rychlé měkké pájení a nízkou spotřebu plynu

25 Tvrdé pájení tvrdá pájka B - Cu94P6 turbo-plynový pájecí hořák na acetylen

26 Kapilárové pájení v ochranné atmosféře v průběžné peci do teploty 1050 o C

27 Použitá literatura