Как паять алюминий мягким припоем

Пайка алюминия – особый процесс, требующий специального оборудования. В зависимости от стоящей перед вами задачи вам понадобятся специальные припои, предназначенные для пайки алюминиевых поверхностей или для припаивания алюминия к другим металлам. После того, как вам удастся приобрести необходимый припой через Интернет или в хозяйственном магазине, имеющем необычайно богатый ассортимент товаров, перед вами возникнет новая проблема: необходимо будет удалить поверхностный оксидный слой с алюминия и после этого достаточно быстро провести пайку, чтобы поверхность металла не успела вновь окислиться.

Часть 1

Часть 1 из 2:

Подготовка к пайке

Загрузить PDF

1
Если возможно, определите тип алюминиевого сплава. Чистый алюминий поддается пайке, хотя работать с ним непросто. Однако многие предметы сделаны не из чистого металла, а из алюминиевых сплавов. Большинство сплавов можно паять так же, как и чистый алюминий, но некоторые из них трудно поддаются пайке, и в этом случае понадобится помощь профессионала. Если сплав обозначен буквами или цифрами, загляните в справочник, есть ли специальные требования к его пайке. К сожалению, немаркированные алюминиевые сплавы сложно отличить друг от друга, поскольку для этого требуются специальные методы, использование которых имеет смысл лишь в том случае, если вы занимаетесь этим профессионально.^{[1]XИсточник информации} Если сплав не маркирован, просто испытайте свою удачу, и, возможно, у вас все получится.
- При соединении алюминия с другим металлом ограничивающим фактором, как правило, являются свойства самого алюминия, поэтому точное знание состава другого металла необязательно. Имейте в виду, что некоторые комбинации (например, алюминий-сталь) особенно трудны для пайки, и в подобных случаях могут лучше подойти другие методы соединения.
2
Выберите низкотемпературный припой. Алюминий плавится при относительно низкой температуре (660ºC), что в сочетании с его высокой теплоемкостью делает практически невозможным использование обычных припоев. Вам потребуется специальный припой с низкой температурой плавления, который можно заказать через Интернет. Обычно в качестве такого припоя используют сплав алюминия, кремния и/или цинка, но на всякий случай проверьте, подходит ли данный припой для ваших целей, например, для соединения алюминий-алюминий или алюминий-медь.
- Формально материалы, температура плавления которых превышает 450ºC, относятся к классу твердых припоев. На практике же они часто продаются как мягкие припои, и процесс пайки такой же. Использование твердого припоя позволяет создать более прочное соединение, однако мягкий припой предпочтителен для соединения электрических цепей и других чувствительных материалов.
- По возможности не используйте припои, содержащие свинец.
3
Выберите флюс. Как и припой, флюс также должен быть специально предназначен для алюминия или используемой вами комбинации металлов. Легче всего приобрести флюс там же, где и припой, поскольку они, как правило, предназначены для совместного использования. Рекомендуемая рабочая температура флюса должна быть близка к температуре плавления припоя. Если температура выбранного вами припоя превышает 450ºC, найдите флюс для пайки твердым припоем.
- Некоторые флюсы для пайки твердым припоем не предназначены для нанесения на тонкие листы или проволоку из алюминия. В этом случае поищите флюс для "глубокой пайки".^{[2]XИсточник информации}
4
Выберите источник тепла. Для соединения алюминиевой проволоки можно использовать паяльник, однако для пайки более массивных деталей вам потребуется газовая горелка. Обычно используют низкотемпературную паяльную лампу, пламя которой имеет температуру 315–425ºC.
- Если ваше рабочее место не приспособлено для применения газовой горелки, используйте электрический паяльник мощностью 150 ватт.
Если вы не чините одну деталь, а соединяете пайкой несколько фрагментов, вам понадобится струбцина. Рекомендуется также использовать травильный раствор, представляющий собой специальную жидкость для очистки поверхности металла от окислов после пайки. Для очистки поверхности от некоторых смолосодержащих флюсов понадобится также ацетон.
Работайте в хорошо проветриваемом месте и защитите себя от токсичных испарений респиратором. Настоятельно рекомендуется использовать защитную маску или очки, а также перчатки из плотной кожи или натуральной ткани. Проследите, чтобы вокруг не было горючих материалов и запаситесь огнетушителем.
Реклама

Часть 2

Часть 2 из 2:

Пайка алюминия

Загрузить PDF

1
Обработайте соединяемые поверхности припоем (необязательно). Если стыкуемые поверхности имеют большую площадь или принадлежат различным трудноспаиваемым металлам, таким как алюминий и сталь, "лужение", или нанесение на каждую поверхность тонкого слоя припоя может значительно облегчить последующую пайку. При обработке каждой поверхности следуйте инструкциям, изложенным ниже; после лужения состыкуйте спаиваемые фрагменты и нанесите припой еще раз.
- Пропустите этот шаг, если вы запаиваете трещину или отверстие в сплошной детали.
2
Очистите алюминиевую поверхность щеткой из стальной проволоки. На воздухе поверхность алюминия быстро покрывается оксидной пленкой, препятствующей прочному соединению при пайке. Протрите поверхность стальной щеткой, предварительно ознакомившись с инструкцией. Подготовьтесь к тому, чтобы протереть поверхность, обработать ее флюсом и нанести припой достаточно быстро для того, чтобы предотвратить образование оксидного слоя.
- Для очистки сильно окисленной или загрязненной поверхности могут потребоваться шлифовка наждачной бумагой либо протирка техническим спиртом или ацетоном.
3
Состыкуйте поверхности. Если вы не запаиваете одну деталь, а соединяете две поверхности, состыкуйте их надлежащим образом. Оставьте между ними небольшой зазор примерно в 1 миллиметр, чтобы в него затек припой.
- Если спаиваемые поверхности не прилегают плотно друг к другу, выровняйте их наждачной бумагой.
- Чтобы предотвратить окисление алюминия в процессе пайки, подведите соединяемые поверхности как можно ближе друг к другу, очистите их и затем плотно состыкуйте.
4
Нанесите флюс. Сразу после очистки металла наложите флюс на соединяемые поверхности, пользуясь проволокой припоя. Тем самым вы предотвратите образование поверхностного оксида и нанесете припой на место соединения.
- При пайке проволоки погрузите ее концы в расплавленный флюс.
- В случае порошкового флюса справьтесь с инструкцией насчет метода его разведения.
5
Разогрейте металл. При помощи горелки или паяльника нагрейте место стыка, начиная от дальних концов. При непосредственном контакте с нагревательным прибором припой и флюс могут перегреться. Если вы пользуетесь горелкой, держите ее сопло на расстоянии не менее 10-15 см от металла.^{[3]XИсточник информации} Плавными круговыми движениями перемещайте источник нагрева вдоль металла, равномерно разогревая его.
- Перед использованием разогрейте паяльник в течение десяти минут.
- Если флюс почернел, дайте поверхности остыть, очистите ее и повторите процедуру.
6
Нанесите припой. Когда флюс приобретет светло-коричневый цвет и начнет пузыриться, это значит, что он разогрелся до необходимой температуры. Приложите пруток или проволоку припоя к месту стыка, продолжая нагревать металл неподалеку от этого места или с обратной стороны. Медленно поводите припоем по поверхности вокруг стыка, чтобы он равномерно покрыл металл. Если у вас небольшой опыт в пайке, для создания аккуратного и прочного соединения вам потребуется некоторая практика.
- Если припой не пристает к поверхности алюминия, на ней, возможно, образовался оксидный слой; в таком случае необходимо удалить этот слой и сразу же провести пайку. Это может быть вызвано также использованием неподходящего припоя либо тем, что данный алюминиевый сплав трудно поддается пайке.
Если вы использовали флюс на водной основе, его можно смыть водой после того, как металл остынет. Для удаления смолосодержащего флюса используйте ацетон. После снятия остатков флюса стык можно опустить в "травильный раствор" для того, чтобы удалить окислы, образовавшиеся при высокой температуре.
Реклама

Советы

Иногда нужно нагреть пламенем кончик проволоки, чтобы припой легче стекал на область стыка. При нагреве проволоки будьте осторожны, поскольку перегрев не позволит припою сцепиться с металлом.
Алюминий хорошо проводит тепло, поэтому при нагреве места соединения разогреется и окружающий металл. Если вы не можете расплавить припой, положите алюминий на проволочную сетку или другую подставку с малой поверхностью, чтобы она меньше поглощала тепло, либо используйте более горячую паяльную лампу.

Предупреждения

Используйте припой и флюс в хорошо проветриваемых помещениях, поскольку их пары ядовиты. Припои со свинцом или кадмием также токсичны, их следует использовать только в хорошо проветриваемых помещениях и для материалов, не контактирующих с питьевой водой.

Что вам понадобится

Источник тепла: пропановая горелка или паяльник
Припой для алюминия, например, сплав 91%Sn-9%Zn или 85%Sn-15%Zn.
Флюс для алюминия: как правило, его выбирают, исходя из температурного интервала и основного металла, подлежащего пайке. В магазинах сложно найти флюсы для алюминия, лучше всего заказывать их через Интернет.
Щетка из нержавеющей стали
Струбцина
Ацетон (для удаления смолосодержащего флюса)
Травильный раствор
Защитная маска или очки
Респиратор
Перчатки
Огнетушитель