1.3. Паяння зануренням

Нагрівання деталей під час паяння без доступу повітря може здійснюватися їх зануренням у розплавлені солі, флюс, припій або розігріту олію. Вони виконують крім звичайних функцій також роль теплоносія. Наприклад, для паяння припоєм з температурою плавлення до 200 °С можна застосувати силіконове масло, нагріте до 250 °С.

Нагрівання деталей здійснюється внаслідок теплообміну між металом заготовок і рідким середовищем, нагрітим до температури на 20...40 °С вище температури плавлення припою.

До недоліків процесу паяння зануренням відносяться підвищені витрати електроенергії, солей, флюсів, припою, складових елементів рідкої ванни за рахунок випаровування, швидке забруднення ванни.

При застосуванні солевих ванн паяння можна проводити з непрямим нагріванням деталей, які розміщують у герметичному контейнері, що занурюється в розплав. Попередньо в контейнері створюють певне газове середовище або вакуум.

Урадіоелектроніці широко застосовують паяння/хвилею припою, схему якого показано на рисунку 1.4.

Рисунок 1.4. Схема паяння хвилею припою:

1 - електронагрівач; 2 – плата приладу; 3 - хвиля; 4 - сопло; 5 - припій

Розплавлений припій під дією вібраційного насосу утворює над рівнем розплаву хвилю припою, яка забезпечує паяння.

Паяння виконують також струменем припою, або багатьма струменями припою, що утворюються під дією вібрації та тиску (селективне паяння), показане на рисунку 1.5.

Рисунок 1.5. Схема селективного паяння: / - плата приладу; 2 - притискач: 3 - фільєра; 4 - електронагрівач; 5 - поршень; 6 - припій

1.4. Паяння в печах

Паяння в печах найбільш повно відповідає технологічним особливостям, які забезпечують високу якість спаяних з'єднань та автоматизацію процесу.

За способом нагрівання пічне обладнання поділяють на електропечі опору, індукційні електропечі і установки, газополум'яні печі. В свою чергу, електропечі опору і індукційні установки поділяються на печі з контрольованою атмосферою або вакуумом.

Для безперервного процесу паяння у виробництві застосовують печі з роликовим ходом або стрічковим конвеєром. Останні мають камери попереднього нагрівання, паяння та охолодження.

Для паяння можуть використовуватись також камерні, ковпакові та шахтні печі. На відміну від печей безперервної дії їх періодично завантажують складеними заготовками, а після паяння із них вивантажують готові вироби.

Для паяння в шахтних і камерних електропечах опору можуть використовуватись контейнери. При проведенні досліджень в лабораторних роботах застосовуються шахтні і камерні печі для паяння низькотемпературними припоями з флюсами в повітряній атмосфері. Одну з таких печей показано на рисунку 1.6.

В лабораторних роботах використовується також вакуумна електропіч СНВ-1,3.1 /20И1.

Вакуумні електропечі конструктивно оформляються в різних варіантах. Нагрівані вакуумних електропечей виготовляють із ніхрому, хромелю, тугоплавких матеріалів (вольфраму, молібдену, графіту). Останні легко окиснюються на повітрі і руйнуються, але добре працюють у вакуумі.

Рисунок 1.6. Камерна електропіч опору:

1 - корпус; 2 - робоча камера; 3 - прилад вимірювання температури;

4 - термопара; 5 - терморегулятор; 6 - дверцята

Для створення в робочих камерах вакууму застосовують вакуумні системи (рисунок 1.7). Форвакуумний насос 1 забезпечує вакуум до 10 Па.

Для створення вакууму до 10^-2 Па використовують дифузійний насос 5 із нагрівачем 8. Сильфонний компенсатор 2 запобігає поширенню вібрації від механічного насоса. Вакуумні вентилі 4, 10 забезпечують підключення форвакуумного насоса безпосередньо до робочої камери або через дифузійний насос. Вентиль 9 призначено для напуску в робочу камеру повітря після закінчення паяння і охолодження деталей.

У робочій камері створюється попередній вакуум (форвакуум) механічним насосом 1 через вентель 10 (вентилі 4, 9 і заслінка б вакуумного затвору 7 закриті). Після цього включається лінія створення глибокого вакууму шляхом закриття вентиля 10 і відкриття вентиля 4 та заслінки 6 вакуумного затвора 7. Вакуум в печі (вакуумній системі) контролюється вакуумметром.

Вакуумна піч СНВ-1,3.1/20И1 має вольфрамовий нагрівай і її нагрівання без створення вакууму призведе до його руйнування.

Вакуумна система печі забезпечує вакуум не гірше 5· 10^-2 Па. Температура в робочій камері досягає 1600 °С.

Рисунок 1.7. Схема вакуумної системи і з'єднання вакуумних насосів: / - форвакуумний насос; 2 - сильфонний компенсатор вібрації; 3 - фільтр; 4, 9, 10- вакуумні вентилі; 5 - дифузійний насос, б - заслінка вакуумного затвора;

7 - вакуумний затвор; 8 - електронагрівач дифузійного насоса