Накрутка

Обеспечивает довольно неплохое соединение. Возможно в результате высоких удельных давлени, которые имеют место в зоне контакта (существует мнение и о явлении диффузии, которая развивается во времени и увеличивает прочность соединения).

Основным недостатком является большой размер соединения.

Раньше соединения накруткой широки применялись в космических кораблях, но существует ограничение по диаметру провода, поэтому сейчас выполняется редко.

Обжимка

Обжимка обеспечивает тесное соприкосновение материалов.

Широко используется в бытовых приборах, но часто выводиться из строя коррозией, которая возникает из-за негерметичности

Сравнительная характеристика видов соединений

Вид соединения	Переходное сопротивление R, 10-3 Ом	Механическая прочность Р, МПа	Интенсивность отказов λ, 10-3 час
сварка	0,01 – 1	100 – 500	0,1 – 2
накрутка	1 – 2	60 – 80	0,2 – 0,5
пайка	2 – 3	10 – 40	1 – 4
обжимка	1 – 10	20 – 50	2 – 5
токопроводящий клей	1 – 10	5 – 10	10 – 50

Физико-химические основы паяных соединений

Необходимо выполнять следующие условия:

1) подготовка соединяемых поверхностей – удаление оксидных пленок, загрязнений (для увеличения прочности соединений)

а) механическим способом – зачистка

б) химическим способом – обезжиривание (растворители, щелочи путем протирки или погружения (+УЗ колебания)) и травление (в растворах щелочей или кислот, далее необходима промывка и сушка)

2) активирование соединяемых поверхностей и припоя – осуществляется с помощью флюса (на основе канифоли, а также активаторов)

3) обеспечение взаимодействия на границе основного металла и жидкого припоя – для хорошего соединения необходима хорошая смачиваемость, определяемая краевым углом, чем меньше угол, тем лучше

4) создание условий для кристаллизации припоя

Флюсы

Флюсы могут быть твердыми, жидкими, газообразными, в виде паст. Выбор флюса производится исходя из активности в процессе пайки, температуры пайки – температура плавления припоя должна быть меньше темпаратуры пайки.

Флюс должен быть активным до начала расплавления припоя.

Необходимо выбирать оптимальный зазор, чтобы флюс свободно мог в него проникать, создавая условия для проникновения припоя.

Необходимо стремиться к уменьшению теплового воздействия на соединяемые материалы.

ГОСТ 19250 – классификация флюсов (по химическому составу, по температурному интервалу, по механизму действия, по агрегатному состоянию)

Существует и бесфлюсовая пайка. Если пайка производится в среде инертных газов, под вакуумом, то флюсы не используются.

Припои

Припои различают металлические, из цветных металлов, сплавов. Также низкотемпературные и высокотемпературные.

Предельная температура пайки 260^о – 270^о, то есть температура плавления припоя должна быть на 40^о ниже.

Чаще используются оловянно-свинцовые припои.

В состав припоя вводятся висмут, кадмий (уменьшают темпаратуру плавления) или серебро (увеличивает температуру плавления). С развитием появилось достаточно много припойных паст.

Основной припой ПОС-61 (61% - олово) – обладает наилучшей совокупностью физико-химических свойств.

Sn – дорогой металл

Pb - токсичный

Диаграмма состояния олово-свинец

Структура мелкозернистая, кристаллизация по всему объему.

Сплав РОЗЕ: 25% олово, 25% свинец, 50% висмут, t^пл=94^о – в основном используется для защиты меди и улучшения условий пайки.

Также используются бессвинцовые сплавы.

- SnAgCu более четко выдерживает требования

Ag – 3÷4%

Cu – 0,5%

t_пл≈217^о

- SnNiCu

Ni – 0,5÷0,7%

Но имеют место и дефекты - миграция серебра (рост кристаллов) происходит под влиянием электрического потенциала, с влагой может приозойти замыкание, в этих случаях используется палладий.