Активизация соединяемых металлов и припоя

Подготовка поверхности деталей

Подготовка включает удаление загрязнений органического и минерального происхождения, оксидных плёнок, а в некоторых случаях и нанесения покрытий, улучшающих условия пайки или повышающих прочность и коррозионную стойкость паяных соединений.

Удаление плёнок, препятствующих смачиванию расплавленным припоем, проводят механическими или химическими способами (обезжиривание, травление). При механической очистке удаляется тонкий поверхностный слой металла при помощи режущего инструмента (резца, шлифовального круга, шабера и др.), наждачной бумаги, проволочной щётки.

Для повышения производительности при обработке протяжённых и сложно-профильных изделий (например ПП) применяют гидроабразивную обработку или очистку вращающимися щётками из синтетического материала. Образование шероховатостей поверхности после механической обработки способствует растеканию флюса и припоя, т.к. риски являются мельчайшими капиллярами.

Обезжиривание изделий производят в растворах щелочей или в органических растворителях (ацетоне, бензине, спирте, четырёххлористым углероде, фреоне, спиртобензиновых и спиртофреоновых смесях) путём протирки, погружения, распыления, обработки в паровой фазе или ультразвуковой ванне.

Очищенные детали необходимо немедленно направлять на сборку и пайку, т.к. сроки хранения паяемости для меди 3…5 суток, для серебра 10…15 суток. В ряде случаев перед пайкой на поверхность соединяемых деталей наносят покрытия, которые улучшают процесс смачивания припоем и поддерживают хорошую способность к пайке в течении длительного межоперационного хранения. В качестве металла для таких покрытий используют: серебро, золото, палладий и их сплавы, которые наносят гальваническим или термовакуумным осаждением, а также горячей металлизацией.

 

Нагрев основного металла и расплавление припоя приводят к тому, что их активность снижается вследствие взаимодействия с кислородом воздуха и образования оксидной плёнки. Чтобы удалить образующуюся в процессе пайки оксидную плёнку и защитить поверхности деталей от окисления, применяют флюсы, газовые среды, самофлюсующиеся припои или способы физико-механического воздействия (механические вибрации, ультразвуковые колебания и т.д.).

Пайка с флюсами наиболее распространена и общедоступна, так как её можно осуществлять в обычных атмосферных условиях без применения дорогостоящего оборудования. Расплавленный флюс растекается по паяемой поверхности и припою, смачивает их и вступает с ними во взаимодействие, в результате которого удаляется оксидная плёнка.

Применение флюсов нередко приводит к тому, что флюсовые остатки и продукты взаимодействия их с оксидными плёнками образуют в паяном шве шлаковые включения, что снижает прочность и коррозионную стойкость, нарушает герметичность соединения. Этого можно избежать, если перейти на бесфлюсовую пайку в газовых средах или в вакууме.

Газовые среды, применяемые при пайке, разделяются на нейтральные и активные. Типичными представителями нейтральных сред являются: азот, аргон, гелий, криптон. Активные газовые среды: водород, оксид углерода, азотно-водородная смесь и др. Они не только защищают от окисления детали и припой, но так же удаляют с их поверхности уже образовавшиеся оксидные плёнки.