Пайка

Пайкой за один технологический цикл можно получить

сотни и даже тысячи соединений при изготовлении

радиатора или печатных плат пакета электрооборудования

автомобиля

Определение

Пайка — сложный физико-химический процесс получения соединения в результате взаимодействия твердого паяемого материала (основного), жидкого припоя и флюса.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ НИША

Пайка занимает свою технологическую нишу между сваркой и склеиванием. Эти способы соединения дополняют друг друга. Каждый из них находит применение в своей, оптимальной для него области.

ИСТОРИЯ

Пайка была известна уже в самые ранние времена нашей цивилизации. Многие золотые украшения и предметы быта найденные в скифских курганах сделаны с помощью пайки. Как и в странах Древнего Востока, скифы паяли тугоплавкими металлами — сплавами золота, серебра и меди. А кузнецы аланских племен уже в 8…10 веках использовали для пайки деталей из бронзы, серебра и золота свинцово-оловянистый припой.

ПРИМЕНЕНИЕ

Пайка находит применение при производстве автомобилей и дорожных машин для сборки радиаторов (теплообменников), различных емкостей, а также приборов электрооборудования. Пайку используют для соединения твердосплавных пластин с державками металлорежущих инструментов при изготовлении резцов, сверл, фрез и др.

СПОСОБЫ НАГРЕВА

Нагрев и пайку деталей осуществляют паяльником, паяльными клещами (электросопротивлением), волной расплавленного припоя (пайка печатных плат в электронике), газовым пламенем, в печах, токами высокой частоты, электронным или лазерным лучом и т.д.

СТРОЕНИЕ ПАЯНОГО СОЕДИНЕНИЯ

Паяное соединение неоднородно по своему строению и составу (рис. 1). Паяный шов включает в себя спаи, диффузионные зоны и припой в зазоре между деталями с прикристаллизованными зонами.

Рис. 1. Строение паяного соединения (схема)

Диффузионная зона образуется вследствие диффузии (проникновения) при высокой температуре атомов припоя в пограничную зону паяемого материала.

Прикристаллизованная зона образуется в результате диффузии атомов паяемого металла в пограничную зону припоя.

Спай — переходный слой на границе припоя и паяемого материала. Он формируется вследствие образования межатомных связей между атомами расплавленного припоя и паяемого металла. При этом возможно взаимное перемешивание атомов в результате диффузии.

Прочность паяного соединения определяется силой связей между пограничными слоями припоя и паяемого материала, а также сцеплением частиц внутри припоя (паяемого материала) между собой.

Капиллярные и некапиллярные зазоры

При флюсовой пайке ширина капиллярного зазора составляет 0,05...0,5 мм (рис. 2). При ширине 0,5...2 мм зазор не является капиллярным. Некапиллярный зазор заполняют припоем принудительным способом. Например закладывают припой в зазор в виде фольги.

0,02...0,05 мм 0,05...0,5 мм 0,5...2 мм

Бесфлюсовая пайка в газовых средах и вакууме

Флюсовая пайка

Заполнение припоем принудительным способом

Рис. 2. Капиллярные и некапиллярные зазоры

Зазоры шириной 0,02...0,05 мм применяют при бесфлюсовой пайке в активных и инертных газовых средах, а также в вакууме. Эти среды выполняют роль флюса.