Терминология в сварке
  • Поможем подобрать оборудование!
  • Посоветуем оптимальные материалы!
  • Проведем экспертную оценку моделей!
Услуги и
товары

11

компании на сайте

Добавить Вашу компанию

Бессвинцовые припои

Бессвинцовый припой

Автор: Игорь

Дата: 06.11.2016


2349

0

К разряду бессвинцовых припоев относятся те материалы, которые не имеют в своем составе свинца. Изначально использование подобной технологии было предпринято в экологических целях, так как этот металл относится к вредным для окружающей среды и здоровья человека. Стоит отметить, что марки, в которых нет только свинца, но при этом содержится ртуть и кадмий, не относятся к бессвинцовым. Самым простым примером является оловянный припой без свинца, в  котором содержится только чистое олово. Благодаря этому он получает повышенную смачиваемость и у него повышается электропроводность. Чтобы бороться с некоторыми недостатками, которыми обладает бессвинцовый припой из чистого олова, к нему добавляют такие элементы, как золото, серебро, медь и прочее. Это помогает сделать состав более твердым, не используя при этом свинец. При этом возрастает температура плавления, что ограничивает спектр применения подобных материалов.

Бессвинцовый припой
Бессвинцовый припой

Этот относительно новая разновидность, разработки которой ведутся. Ведь пока не удалось найти альтернативу, которая бы полностью заменила стандартные виды припоев и превзошла их по всем параметрам. Пока количество недостатков, в практическом плане, превышает количество преимуществ, но главной целью здесь является безвредность. К примеру, для пищевой промышленности, где идет непосредственный контакт с человеком. Здесь уровень безопасности стоит выше качества соединения. Припой без свинца производится по ГОСТ 21931-76. Одними из самых популярных разновидностей являются те, в которых дополнительно содержится серебро.

Преимущества

  • Безопасность использования, а также отсутствие токсических элементов;
  • Высокая электропроводность;
  • В чисто оловянных сплавах наблюдается хорошее смачивание;
  • Широкий выбор вариантов марок;
  • Сплавы с медью имеют высокую температурную стойкость.

Недостатки

  • У сплавов олова с другими металлами понижается смачиваемость, в сравнение со свинцовыми;
  • Нет возможности использовать в электронике, несмотря на высокую электропроводность, так как во время термоциклирования здесь образуется рост «усов» и появляется интерметаллическая поверхность, на которой потом возникают трещины;
  • Температура плавления бессвинцового припоя является относительно высокой, как для пайки, что не позволяет использовать его для тонких металлов и чувствительных к термообработке.

Разновидности

С содержанием меди. Эта разновидность была создана для того, чтобы спаивать печатные платы. Это осуществляется волной припоя. Но он имеет более низкие механические качества в наплавленном состоянии, если сравнивать с другими разновидностями. Также не всегда требуется столь высокая температура плавления.

Бессвинцовый припой с содержанием меди
Бессвинцовый припой с содержанием меди

С содержанием серебра. Припой оловянный бессвинцовый является одной из самых популярных разновидностей. Они обладают высокими качествами спаивания, а также хорошими механическими характеристиками в наплавленном состоянии. Температура плавления их достигает более 220 градусов Цельсия. Это один из немногих вариантов, надежность которого может конкурировать со свинцовыми припоями.

Бессвинцовый припой с содержанием серебра
Бессвинцовый припой с содержанием серебра

Многосоставный сплав меди, серебра и олова. Трехкомпонентный состав применяется долгое время, так как он был изобретен еще до появления серебряных припоев. У него более низкая температура плавления. Большую часто состава занимает олово, которое достигает более 90%. Здесь наблюдается хорошее свойство спаивания, а также повышенная крепость соединения. Исходя из экономических соображений, он является наиболее выгодным.

Висмут, серебро и олово. В нем наиболее низкая температура плавления, что улучшает способности к спаиванию, но понижает температурный предел эксплуатации. Спаивание у него наиболее высокое среди бессвинцовых разновидностей, тогда как смачиваетесь не всегда себя хорошо проявляет.

Химический состав

Выделяется несколько примеров содержание элементов в сплаве относительно металла, который используется как добавка, хотя в каждой марке оно может быть свое.

Сплав

Основной элемент (олово), %

Добавочные элемент,%

Оловянно-индиевый

52

Индий — 48

Оловянно-цинковый

91

Цинк — 9

Оловянно-медно-серебряный

97

Медь – 0,7

Серебро – 2,3

Оловянно-медный

99,3

Медь — 0,7

Технические характеристики популярных марок

Тип припоя

Фирма производитель

Состав сплава, %

Максимальная температура плавления, градусы Цельсия

Особенности применения

Indalloy 227

Arconium Specialty Alloy

77,2 — олово;

20 – индий;

2,8 – серебро.

187

Для бессвинцовых покрытий и печатных плат.

Alloy H

Alpha Metals

84,5- олово ;

7,5 – висмут;

5 – медь;

2 – серебро.

212

Во время пайки волной требуется повышенная температура, чтобы расплавить состав (около 260 градусов Цельсия). Несовместим со свинцом и индием.

TinZinc Indium

AT&T

81 – олово;

19 – цинк.

178

Применяется только для тех покрытий, которые не имеют в своем составе свинца.
Используется для пайки контактных площадок в печатных платах, а также для выводов в микросхемах

Castin

AIM Products U.S. Deptartament of Energy

96,2 – олово;

2,5 – серебро;

0,8 – медь;

0,5 – Сурьма.

215

Во время пайки волной требуется повышенная температура, чтобы расплавить состав.

Tin-Silver -Copper

AIM Products U.S. Deptartament of Energy

93,6 – олово;

4,7 – серебро;

1,7 – медь.

217

Для обработки нужно использовать температуру выше 260 градусов Цельсия.

Особенности выбора

Выбор подходящей марки зависит от состава бессвинцового припоя.

«Важно!

Если нет подходящего варианта, то иногда применяют в качестве заменителя отечественную марку ПСР 45, которая содержит всего 0,5% свинца.»

В большинстве случаев олово занимают основное место в составе, так что его характеристики больше всего влияют на общие свойства. Чем его больше, тем мягче будет проходить спаивание, но будет ниже крепость соединения. Также у него ниже температура плавления. Материал в итоге получается очень мягким.

Повышение количества меди в составе увеличивает температуру плавления и твердость. Ее зачастую немного, но даже нескольких процентов вполне достаточно, чтобы изменить характеристики состава. Серебро также повышает температуру плавления и крепость, но делает это более мягко. Его наличие в составе позволяет повысить качество шва без особых негативных моментов, но он же влияет и на стоимость марки. Следует обратить внимание, что существуют также добавочные материалы, как висмут, сурьма и прочие. Они предназначаются для особых случаев спаивания, которые требуются в производстве и не всегда нужны в частной сфере. Как правило, они имеют более высокую стоимость.

Особенности пайки

У многих может возникнуть вопрос, как паять бессвинцовым припоем. Здесь нет больших отличий от стандартной процедуры. Требуется подготовить поверхность металла, расплавить припой и нанести его на спаиваемую часть. Затем нужно дать остыть и проверить качество соединения. Особенностью является температура пайки бессвинцовым припоем, так как она ниже и соответственно, подогрев должен производиться в другом режиме.

Популярные фирмы производители

Данная продукция производится следующими компаниями:

  • Castolin;
  • Chemet;
  • Asahi;
  • KingBo;
  • MasterTool.

Автор: Игорь

Дата: 06.11.2016

Рейтинг статьи:


Загрузка...

Понравилась статья?

НЕТ
ДА

Поделиться в соцсетях

Какие электроды вы используете?

Какую сварку плавлением вы используете?