Spájkovanie znamená použitie kovu, ktorého bod topenia je nižší ako bod topenia základného materiálu ako spájkovacieho materiálu. Po zahriatí sa spájkovací materiál roztaví, zvarenec sa neroztopí, základný materiál je zmáčaný tekutým spájkovacím materiálom, škárová medzera je vyplnená a základný materiál je vzájomne difundovaný a zvarenec je pevne fixovaný. Prepojené spolu.
Spájkovanie sa delí na spájkovanie a spájkovanie v závislosti od bodu tavenia spájky.
Spájkovanie
(1) Spájkovanie: Spájkovaná spájka má teplotu topenia nižšiu ako 450 stupňov C a nízku pevnosť spoja (menej ako 70 MPa).
Spájkovanie sa bežne používa pri zváraní vodivých, vzduchotesných a vodotesných zariadení v elektronickom a potravinárskom priemysle. Najčastejšie sa používa spájkovanie so zliatinou cínu a olova ako spájkovacím materiálom. Spájka vo všeobecnosti vyžaduje tavidlo na odstránenie oxidového filmu a zlepšenie zmáčacích vlastností spájky. Existuje mnoho druhov tavív a elektronický priemysel väčšinou používa na spájkovanie roztok kolofónneho liehu. Tavivo po spájkovaní nemá korozívny účinok na obrobok a nazýva sa nekorozívne tavidlo. Tavidlo používané na zváranie medi, železa a iných materiálov sa skladá z chloridu zinočnatého, chloridu amónneho a vazelíny. Fluorid a fluoroboritan sa používajú ako tavivá na zváranie hliníka a kyselina chlorovodíková plus chlorid zinočnatý sa používa ako tavivo. Zvyšky po spájkovaní týchto tavív majú korozívny účinok, nazývaný korozívne tavivo, ktoré je potrebné po spájkovaní vyčistiť.
Spájkovanie
(2) Spájkovanie: Spájka má teplotu topenia vyššiu ako 450 stupňov C a vyššiu pevnosť spoja (vyššiu ako 200 MPa).
Spájkované spoje majú vysokú pevnosť a niektoré pracujú pri vysokých teplotách. Spájky na tvrdo sú dostupné v širokej škále aplikácií, pričom najpoužívanejšie sú spájky na báze hliníka, striebra, medi, mangánu a niklu. Spájky na báze hliníka sa bežne používajú na spájkovanie hliníkových výrobkov. Spájky na báze striebra a medi sa bežne používajú na spájkovanie medených a železných častí. Spájkovacie plnivá na báze mangánu a niklu sa často používajú na zváranie nehrdzavejúcej ocele, žiaruvzdornej ocele a vysokoteplotných zliatin, ktoré pracujú pri vysokých teplotách. Spájkovacie materiály ako ruténium, titán, zirkónium, žiaruvzdorné kovy, grafit a keramika sa bežne používajú ako spájky, ako je paládium, zirkónium a titán. Pri výbere spájky zvážte vlastnosti základného materiálu a požiadavky na výkon spoja. Spájkovacie tavivo sa zvyčajne skladá z chloridu a fluoridu alkalického kovu a ťažkého kovu alebo bóraxu, kyseliny boritej, fluoroboritanu alebo podobne a môže byť formované do podoby prášku, pasty alebo kvapaliny. Lítium, bór a fosfor sa tiež pridávajú do niektorých spájok na zvýšenie ich schopnosti odstraňovať oxidový film a vlhkosť. Po spájkovaní sa zvyšky taviva vyčistia teplou vodou, kyselinou citrónovou alebo kyselinou šťaveľovou.
Poznámka: Kontaktná plocha základného kovu by mala byť veľmi čistá, preto použite tavidlo. Funkciou taviva je odstraňovať oxidy a olejové nečistoty na povrchu základného kovu a spájky, chrániť kontaktný povrch spájky a základného materiálu pred oxidáciou a zvyšovať zmáčavosť a kapilárnu tekutosť spájky. Teplota topenia taviva by mala byť nižšia ako teplota spájky a zvyšky taviva by mali byť menej korozívne pre základný kov a spoj. Tavidlo bežne používané na spájkovanie je roztok kolofónie alebo chloridu zinočnatého a zvyčajným tavidlom na spájkovanie je zmes bóraxu, kyseliny boritej a zásaditého fluoridu.
Úprava metódy procesu
Hlavnými procesnými parametrami procesu spájkovania sú teplota spájkovania a doba zdržania, to znamená množstvo absorbovaného tepla. Teplota spájkovania sa zvyčajne volí o 25 - 60 °C nad teplotou likvidu spájky, aby sa zabezpečilo, že spájka vyplní medzeru.
Doba zdržania spájkovania závisí od veľkosti obrobku a závažnosti interakcie medzi spájkovacím materiálom a základným kovom. Čas výdrže veľkých dielov by mal byť dlhší, aby sa zabezpečilo rovnomerné zahrievanie. Spájka má silnú interakciu so základným kovom a doba držania je krátka. Vo všeobecnosti je potrebný určitý čas zdržania, aby sa podporila vzájomná difúzia prídavného kovu na tvrdé spájkovanie a základného kovu, aby sa vytvorilo pevné spojenie. Príliš dlhá doba držania však spôsobí chyby, ako je korózia.
Spájkovanie keramických kovov
Existuje mnoho bežných metód spájkovania, najmä založených na použitom zariadení a princípe práce. Ak je rozdelené podľa zdroja tepla, existujú infračervené, elektrónový lúč, laser, plazma, spájkovanie žeravým výbojom atď.; podľa pracovného procesu existujú kontaktné reakčné spájkovanie a difúzne spájkovanie. Spájkovanie s kontaktnou reakciou je použitie spájkovacieho materiálu, ktorý reaguje so základným kovom za vzniku spojovacej medzery vypĺňajúcej kvapalnú fázu. Difúzne spájkovanie má zvýšiť čas tepelnej difúzie, takže zvar a základný materiál sú dostatočne homogenizované, aby sa dosiahol rovnaký výkon spoja ako základný materiál. Ako zdroj tepla na spájkovanie možno použiť takmer všetky zdroje vykurovania a spájkovanie sa podľa toho klasifikuje:
Spájkovanie spájkovačkou Spájkovanie malých, jednoduchých alebo tenkých dielov.
Spájkovanie vlnou Na montáž a spájkovanie veľkoobjemových dosiek plošných spojov a elektronických súčiastok. Pri zváraní roztavená spájka pri asi 250 stupňoch vytvára vrchol cez štrbinu pod tlakom čerpadla a obrobok je zvarený vrcholom. Táto metóda je vysoko produktívna a umožňuje automatizovanú výrobu na montážnej linke.
Spájkovanie plameňom Ako zdroj tepla na zváranie sa používa plameň, ktorý sa spaľuje spaľovaním horľavého plynu s kyslíkom alebo stlačeným vzduchom. Zariadenie na spájkovanie plameňom je jednoduché a ľahko ovládateľné a môže byť súčasne zahrievané a zvárané viacerými plameňmi podľa tvaru obrobku. Táto metóda je vhodná na zváranie stredných a malých dielov, ako sú rámy bicyklov a hliníkové ústia kotlíkov.
Spájkovanie ponorením Časť alebo celý obrobok sa ponorí do spájkovacieho kúpeľa pokrytého tavivom alebo do soľného kúpeľa obsahujúceho iba roztavenú soľ na tepelné zváranie. Táto metóda je jednotná, rýchla a presná pri regulácii teploty a je vhodná na hromadnú výrobu a zváranie veľkých komponentov. Soľ v soľnom kúpeli je väčšinou zložená z taviva. Po zváraní zostáva na obrobku veľké množstvo taviva a zaťaženie čistenia je veľké.
Indukčné spájkovanie je metóda zvárania, ktorá ako zdroj tepla využíva vysokofrekvenčný, strednofrekvenčný alebo vysokofrekvenčný indukovaný prúd. Vysokofrekvenčný ohrev je vhodný na zváranie tenkostenných potrubných tvaroviek. Koaxiálny kábel a delené indukčné cievky možno použiť na spájkovanie na zemi mimo zdroja napájania, najmä pre niektoré veľké komponenty, ako je zváranie spojov rúr, ktoré je potrebné rozobrať na rakete.
Spájkovanie v peci Obrobok so spájkovacím materiálom sa umiestni do pece na ohrev a zváranie. Často je potrebné pridávať tavivo alebo ho možno chrániť redukčným plynom alebo inertným plynom a zahrievanie je relatívne rovnomerné. Spájkovanie v peci možno rozdeliť na skriňovú spájkovaciu pec, studňovú spájkovaciu pec, dávkovú spájkovaciu pec a kontinuálnu spájkovaciu pec. Pre hromadnú výrobu je možné použiť kontinuálne pece.
Vákuovo spájkovaný obrobok sa zahrieva vo vákuovej komore a používa sa hlavne na zváranie vysoko kvalitných výrobkov a oxidovateľných materiálov.
