Sájky na báze cínu a olova sa už desaťročia používajú v širokej škále priemyselných odvetví. No v posledných rokoch sa podiel ich využívania výrazne znížil. Nahradili ich bezolovnaté spájky. Hlavnou zložkou v ich zložení však zostal cín. Ale obsah olova je znížený na nulu (odtiaľ názov).
Legislatívna iniciatíva alebo trend doby
Prečo je to teraz, keď bezolovnaté spájky tak rýchlo preberajú tradičné formulácie? Faktom je, že smernica Európskej únie „O obmedzení používania nebezpečných látok“(prijatá v roku 2003 a nadobudla účinnosť 1. júla 2006) zaväzuje obmedziť používanie olova (a piatich ďalších látok) pri výrobe elektrické a elektronické zariadenia. Je to spôsobené požiadavkami na bezpečnosť životného prostredia a ľudské zdravie. Olovo patrí do skupiny ťažkých kovov a jeho výpary sú vysoko toxické.
Aj keď prívrženci bežnej spájky POS-40 by nemali byť naštvaní. Vyrába sa a predáva dodnes. V mnohých krajinách sa spájky cínu a olova používajú v dopravnom, vojenskom a leteckom priemysle.
Vlastnosti a hlavné charakteristiky bezolovnatých spájok
Hlavnou výhodou takýchto kompozícií je absolútna ekologická bezpečnosť. Okrem toho sa zariadenia a stroje vyrobené s ich použitím oveľa ľahšie likvidujú.
Technologickou vlastnosťou týchto spájok je zvýšený bod topenia. V priemere je o 50 ⁰С vyššia ako u analógov cínu a olova. To trochu komplikuje proces spájkovania a zvyšuje požiadavky na použité vybavenie.
Podľa všeobecne uznávanej klasifikácie patria tieto kompozície medzi mäkké spájky. Pevnosť v ťahu nepresahuje 100 MPa.
Je nemožné nevšimnúť si takú dôležitú vlastnosť týchto spájok, ako je vysoká elektrická vodivosť.
Odrody
Na bezolovnaté spájkovanie sa dnes používajú štyri hlavné typy spájok, ktoré pozostávajú z:
- len z cínu (Sn);
- z cínu a medi (SnCu);
- z cínu a striebra (SnAg);
- z cínu, striebra a medi (SnAgCu).
Posledná kompozícia sa najčastejšie používa na spájkovanie vďaka vyváženému pomeru cena / kvalita. Hlavnou zložkou v zložení je samozrejme cín. Percento ostatných prísad sa líši v rámci rôznych limitov a závisí od značky spájky a jej použitia.
Cínová spájka (Sn-100) sa používa pomerne zriedkavo, pretože má najvyššiu teplotu topenia (232 ⁰С). Známa japonská spoločnosť Nihon Superior ju však zaraďuje medzi najlepšie bezolovnaté spájky.
Existujú aj špeciálne prípravky s obsahom bizmutu a india. Sú však navrhnuté na vysoko špecializované účely a vo voľnom predaji sú dosť zriedkavé.
Pájky obsahujúce meď
Špeciálna spájka Sn99/3Cu0,7 (s 0,7% obsahom medi) bola pôvodne vyvinutá na automatizované vlnové spájkovanie dosiek plošných spojov v továrni. Nevýhody tejto kompozície zahŕňajú relatívne nízku mechanickú pevnosť spoja. Pod indexom POM-07 ho vyrába ruský spájkovací závod (Novosibirsk). Zo zahraničných výrobcov tohto typu spájky sú najznámejšie Asahi (Singapur), Wyctin B&C (Čína) a Tamington (USA).
Spájka Sn97Cu3 (s obsahom medi 3%) sa používa na spájkovanie rôznych výrobkov z medi (najmä potrubia na pitnú vodu), mosadze, niklu, ocele a zliatin na ich báze. Švy vyrobené s použitím tohto zloženia majú zvýšenú odolnosť voči teplu a chladu. Hlavnými dodávateľmi tohto typu spájky na ruskom trhu sú nemeckí výrobcovia Rothenberger a Brazetec. Spomedzi domácich výrobcov takéto produkty vyrába Skat (St. Petersburg).
Pájky obsahujúce striebro
Pridanie striebra do bezolovnatých spájok zvyšuje ich tekutosť a priľnavosť k prvkom, ktoré sa majú spájať. Navyše, čím väčšie je percento striebra v kompozícii, tým vyššie sú tieto ukazovatele (náklady sa samozrejme tiež zvyšujú). Dnes výrobcovia ponúkajú spájky s percentomcín/striebro: 97/3, 96, 5/3, 5 (najpopulárnejší a najpoužívanejší pomer), 96/4 a 95/5. Teplota topenia takýchto kompozícií (221 ⁰С) je nižšia ako teplota topenia produktov obsahujúcich meď. Okrem toho sa vyznačujú zvýšenou spoľahlivosťou spojenia (vybavené ich pomocou) a z hľadiska pevnosti dokonca prekonávajú spájky s obsahom olova. Najviac zastúpenými výrobkami na ruskom trhu sú výrobky nemeckej firmy Felder a amerického Kester.
Trojzložkové spájky
Čo dnes spájkujú elektrické súčiastky a rádiové komponenty v moderných podnikoch (ako aj v mnohých domácich kutiloch)? Trojzložkové spájky SnAgCu. Práve toto zloženie spája všetky výhody bezolovnatých produktov, má dobrý výkon, nízky bod topenia (217 ⁰С) a optimálny pomer cena / kvalita.
Vedecký spor o pomer zložiek trvá už dosť dlho. K dnešnému dňu sa za optimálny obsah (podľa výrobcov aj recenzií mnohých spotrebiteľov) považuje obsah v takejto spájke 95,5 % cínu, 3,8 % striebra a 0,7 % medi (Sn95 / 5Ag3 / 8Cu0, 7). Je široko používaný v podnikoch na výrobu rádioelektronických zariadení a elektrotechniky. Okrem toho je celkom jednoduché s ním pracovať doma. Takéto spájky sa celkom úspešne vyrovnávajú so starými, silne oxidovanými časťami. V Rusku sú najobľúbenejšie produkty známeho nemeckého výrobcu Stannol.
Technologické funkciedávky
Technológia na výrobu diel pomocou bezolovnatých spájok sa prakticky nelíši od spájkovania konvenčnými súčiastkami. Je však potrebné mať na pamäti niekoľko vecí.
Na otázku, čím spájkujú, je odpoveď jednoznačná: spájkovačkou. Najlepšie je však použiť zariadenie s termostatom. To umožní vykonávať prácu v rozsahu prevádzkových teplôt špecifikovaných výrobcom. A to je oveľa menej ako formulácie na báze olova.
Pre zamedzenie prehrievania dielov a minimalizovanie tepelného kontaktu je potrebné zvoliť optimálny tvar hrotu spájkovačky. Okrem toho je potrebné mať na pamäti, že obyčajný medený hrot vydrží (pri použití takýchto spájok) pomerne krátky čas. Je lepšie použiť špeciálne hroty potiahnuté oceľou alebo chróm-niklom.
Výber taviva zohráva dôležitú úlohu aj pri práci s bezolovnatými spájkami. Zvyčajne sa na to používajú špeciálne formulácie (zvyčajne chemicky aktívnejšie). Najpohodlnejšie kvapaliny, gély a pasty, ktoré nevyžadujú následné čistenie miesta spájkovania.
Inak je všetko ako obvykle:
- zohrejte spájkovačku na požadovanú teplotu;
- v prípade potreby očistite spájkovacie body;
- použiť tok;
- súčasne priložte špajdľu spájky a hrot spájkovačky na spojenie prvkov;
- nechajte spájkované prvky prirodzene vychladnúť.
Na záver
Ak naozaj nieAk myslíte na zdravie (pre seba a svojich blízkych), potom môžete pokojne použiť lacnú a dostupnú spájku POS-40 na opravu svojej obľúbenej kanvice na kávu. Ak však miniete o niečo viac peňazí na bezpečné zásoby, v budúcnosti veľa ušetríte na liekoch a možno si aj výrazne predĺžite dĺžku života. Prirodzene, konečná voľba je na vás.
