ПРОЦЕССЫ ПОЛУЧЕНИЯ НЕРАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ

ПРОЦЕССЫ ПОЛУЧЕНИЯ НЕРАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ

План лекции 1. Пайка Припои Флюсы паяльные Подготовка заготовок к пайке. Лужение Способы пайки Обработка деталей после пайки Некоторые особенности конструкций паяных соединений 2. Склеивание Технологический процесс склеивания

Пайка это процесс соединения металлов и неметаллических материалов посредством расплавленного присадочного металла - припоя, имеющего температуру плавления ниже температуры плавления соединяемых материалов – основного металла или неметаллического материала Для получения качественного соединения температура нагрева спаиваемых заготовок в зоне шва должна быть на 50… 100ºС выше температуры плавления припоя. Качество паяных соединений - прочность, герметичность, надежность и др. , зависит от правильного выбора основного металла, припоя, флюса, способа нагрева, зазоров, типа соединения

Припои n n n n К припоям предъявляют следующие требования: высокая механическая прочность в условиях нормальных, низких и высоких температур; хорошие электро- и теплопроводность; герметичность; стойкость против коррозии; жидкотекучесть при температуре пайки; хорошее смачивание основного металла; определенные для данного припоя температура плавления и величина температурного интервала кристаллизации.

Припои особолегкоплавкие (tпл до 145ºС) легкоплавкие (tпл = 145… 450ºС); среднеплавкие (tпл = 450… 1 100ºС); оловянно-свинцовые, на основе висмута, индия, кадмия, цинка, олова, свинца. тугоплавкие (tпл свыше 1050ºС) медные, медно-цинковые, медно-никелевые, с благородными металлами (серебром, золотом, платиной).

Флюсы паяльные применяют: • для очистки поверхности паяемого материала, • для снижения поверхностного натяжения и улучшения растекания жидкого припоя. • Флюс не должен химически взаимодействовать с припоем. • Температура плавления флюса должна быть ниже температуры плавления припоя. • Флюс в расплавленном и газообразном состояниях должен способствовать смачиванию поверхности основного металла расплавленным припоем. • Флюсы могут быть твердые, пастообразные и жидкие. Для пайки наиболее применимы флюсы: • бура Na 2 B 4 O 7 и борная кислота H 2 BO 3, • хлористый цинк Zn. Cl 2, • фтористый калий KF и др. Иногда флюсующее действие производит сам припой с соответствующими добавками раскислителей, например, медно-фосфористые припои.

Подготовка заготовок к пайке. Лужение а - электропаяльником: 1 - оксидная пленка; 2 - растворенный окисел; 3 - жидкий флюс; 4 - газообразный флюс; 5 - жидкий припой; 6 - рабочий стержень; 7 - основной металл; 8 - полуда; б - вибрационным паяльником: 1 - основной металл; 2 - оксидная пленка; 3 - кавитационные пузырьки; 4 - жидкий припой; 5 - рабочий стержень; 6 - понижающий трансформатор; 7 - ламповый генератор; 8 - обмотка возбуждения; 9 - магнитопровод; 10 - нагревательная обмотка; 11 - полуда; 12 - частицы оксидной пленки; v - скорость пайки

Способы пайки классифицируют в зависимости от используемых источников нагрева. пайка в печах, индукционная (пайка токами высокой частоты), контактная (пайка сопротивлением), погружением в металлические или соляные ванны, газоплазменная пайка паяльником

Схемы индукционной и контактной пайки а - наружный нагрев; б - нагрев изнутри заготовок; в - косвенный нагрев; г - прямой нагрев заготовок; 1, 2 - заготовки; 3 - электрод

Обработка деталей после пайки Для удаления остатков флюсов, вызывающих коррозию паяного соединения, применяют промывку • в горячей (обычно 50… 80ºС) или холодной воде (в проточной или в ваннах); • в 5%-ном растворе кальцинированной соды; бензине; • в 1… 3%-ном растворе натриевого (или калиевого) хромпика; • протирку мягкой тряпкой или бязью, смоченной спиртом, ацетоном и другими растворителями; • пескоструйную обработку.

Некоторые особенности конструкций паяных соединений Форма и элементы сварного (а) и паяного (б) швов при соединении внахлестку: 1 - сварной шов; 2 - паяный шов; в - ширина нахлестки

Некоторые особенности конструкций паяных соединений Типы паяных соединений: а - внахлестку; б - встык; в - вскос; г - втавр; д - в угол; е - соприкасающиеся

Склеивание это способ получения неразъемных соединений за счет образования адгезионной связи клеевой пленки, т. е. ее прилипания и поверхностного сцепления с поверхностями склеиваемых материалов По природе основного компоненте разделяют на клеи Øнеорганические - склеивание древесины, бумаги, кожи, текстильных материалов и т. д. , Øорганические - склеивании металлов, стекла, керамики, пластмасс, древесины, текстильных, целлюлозных и др. материалов, ØЭлементоорганические - обладают высокими теплостойкостью и термостабильностью и применяются для склеивания металлов, керамики, графита, термостойких пластмасс и др.

Технологический процесс склеивания Этапы Подгонка поверхностей Цель проведения этапа Способы выполнения этапа Поверхности под - механическая обработка склеивание должны или рихтовка для плотно прилегать друг заготовок, к другу, что изготовленных из позволит получить металла или других ровный тонкий слой жестких материалов; клея, обладающий - пескоструйная обработка. хорошим Для эластичных материалов равномерным подгонка поверхностей сцеплением с не проводится основным материалом

Технологический процесс склеивания Этапы Очистка и обезжиривание поверхностей Цель проведения этапа Очистка поверхности от грязи, окалины, масла и жира способствует лучшей смачиваемости поверхности клеем и повышает сцепление клея с основным материалом Способы выполнения этапа - промывка поверхностей бензином, ацетоном и др. растворителями; - травление поверхностей; - нанесение покрытий: цинкование - на стальные, лужение - на латунные, анодирование - на алюминиевые заготовки; - зачистка резиновых поверхностей наждачной шкуркой, металлическими щетками с последующей протиркой бензином; - пластмассовые заготовки обезжиривают растворителем

Технологический процесс склеивания Этапы Приготовление клея Цель проведения этапа Способы выполнения этапа Поступающие на производство клеи или компоненты, из которых составляют клеевые композиции, проверяют на Годность. Работа выполняется в лабораторных условиях. - проверка на годность по внешнему виду, склеивающей способности, вязкости, жизнеспособности; - ознакомление с сопроводительными документами; - проверка на содержание сухого остатка.

Технологический процесс склеивания Этапы Нанесение клея Цель проведения этапа Способы выполнения этапа Выбор способа - жидкие клеи наносят кистью, распылением, нанесения клея поливом, окунанием с зависит от его общей толщиной исходного 0, 1… 0, 15 мм; состояния: жидкое, - клей наносят в один или пастообразное, два слоя; - заготовку просушивают на пленочное, воздухе для удаления из порошкообразное клея растворителей (20… 60 мин)

Технологический процесс склеивания Этапы Сборка соединяемых заготовок Цель проведения этапа Способы выполнения этапа - выдержка на воздухе, Склеиваемые дополнительное поверхности просушивание должны быть склеиваемых заготовок; прижаты друг к - заготовки, подлежащие другу с соединению, собирают в специальных определенным приспособлениях или с усилием, величина помощью винтовых которого зависит прихватов от марки клея.

Технологический процесс склеивания Этапы Выдержка Цель проведения этапа Способы выполнения этапа Процесс - конкретные режимы выдержки определяются затвердевания клея маркой клея и происходит в материалом склеиваемых результате заготовок; улетучивания - дополнительная выдержка растворителя некоторых клеев в нормальных условиях (обратимый клей) (24… 48 часов) для или стабилизации структуры полимеризации клея (необратимый клей)

Технологический процесс склеивания Этапы Очистка шва Цель проведения этапа Способы выполнения этапа Удаление остатков - удаление клея с поверхности затвердевшего клея детали металлическими щетками, шаберами, наждачной бумагой или промывкой растворителем

Технологический процесс склеивания Этапы Контроль Цель проведения этапа Соответствие техническим требованиям к соединению условий работы изделий Способы выполнения этапа - параметры и методы контроля определяются условиями работы изделия; - внешний осмотр; - соединения, работающие с механическими нагрузками, проверяют на прочность при отрыве и срезе; - соединения из эластичных материалов проверяют на разрыв, на срез, на усилия отдира; - проверка на герметичность избыточным давлением, вакуумом или другими допустимыми методами