Как паять нержавеющую сталь паяльником?
Иногда при монтаже сантехнических и кровельных работ вам может понадобиться соединить вместе два куска нержавеющей стали. В таких случаях пайка является одним из самых дешевых и простых решений. Поскольку температура плавления припоя намного ниже, чем у нержавеющей стали, его можно безопасно использовать для соединения двух деталей из нержавеющей стали.
К сожалению, все металлы склонны к образованию оксидного слоя на поверхности, если их оставить на воздухе. С другой стороны, нержавеющая сталь имеет довольно стойкий оксидный слой. Этот оксидный слой препятствует прилипанию припоя к поверхности.
Описание
Предварительная обработка нержавеющей стали
Как уже говорилось, оксидный слой затрудняет сцепление припоя с нержавеющей сталью. Поэтому перед пайкой поверхность нержавейки необходимо обработать для удаления оксидного слоя.
1. Работайте в хорошо проветриваемом помещении и надевайте защитное снаряжение
Обработка поверхностей из нержавеющей стали требует использования химикатов и токсинов, которые могут нанести вам физический вред. Поэтому перед тем, как приступить к обработке поверхности из нержавейки, необходимо принять все необходимые меры предосторожности.
Первое и самое главное — надевайте защитные очки. Это связано с тем, что если какой-либо из растворителей или химических веществ попадет в глаза, это может привести к серьезному повреждению.
Следующее, о чем стоит беспокоиться, это токсичные газы или пары, которые могут выделять химикаты. Хотя ношение маски дает вам некоторый уровень защиты, всегда рекомендуется работать на открытом воздухе. Если вы работаете в закрытом помещении, убедитесь, что оно хорошо проветривается. Держите окна и двери открытыми в течение всего процесса.
2. Протрите поверхность из нержавеющей стали растворителем для удаления масла и жира
Масляные и жировые загрязнения также препятствуют прилипанию припоя к поверхности. Их следует чистить в первую очередь. Просто налейте обильное количество растворителя на тряпку и протрите поверхность. Изопропиловый спирт является отличным растворителем для этой цели. Однако для удаления жира этого может быть недостаточно. В таких случаях нужно использовать ацетон.
Конечно, вы должны соблюдать осторожность при обращении с ацетоном, так как он не только вызывает коррозию, но и легко воспламеняется. Держите подальше открытый огонь и надевайте защитные перчатки. Держите под рукой немного воды на случай, если вы в конечном итоге прольете ее на кожу.
3. Удалите твердые загрязнения с помощью металлической проволочной щетки
Некоторые твердые загрязнения, такие как пыль и т. д., невозможно удалить с помощью растворителей. Поэтому единственный способ удалить их — использовать металлическую щетку. Вы также можете немного сделать поверхность шероховатой, чтобы припой лучше прилипал к ней.
4. Нанесите флюс на кислотной основе на стальную поверхность
Даже после очистки поверхности растворителями и металлическими щетками оксидный слой останется. Если его не удалить, припой не прилипнет. Следовательно, лучшим решением будет обработка поверхности флюсом на кислотной основе. Флюс представляет собой пастообразное вещество, которое при расплавлении становится коррозионно-активным и разъедает поверхность оксида, обнажая металл под ним.
Следует использовать флюс, специально предназначенный для нержавеющей стали. Лучше всего для этой цели подходят флюсы на кислотной основе. Вы можете использовать кисть или кусок ткани, чтобы нанести флюсовую пасту на все поверхности соединяемых деталей.
Связывание металлов
1. Для наилучшего скрепления используйте припой, содержащий не менее 50% олова
На рынке доступны различные виды припоев. Они различаются по составу. Для соединения с нержавеющей сталью вам потребуется припой, состоящий более чем на 50% из олова. Еще одним большим преимуществом использования припоя с высоким содержанием олова является то, что он соответствует цвету поверхности нержавеющей стали и не слишком влияет на ее внешний вид. Припой, содержащий серебро, образует еще более прочную связь с нержавеющей сталью. Однако для плавления потребуется гораздо больше времени.
2. Зажмите 2 металлические детали, которые вы спаиваете, чтобы они касались друг друга
Для пайки вам нужно использовать обе руки. Таким образом, во время пайки у вас не будет свободных рук, чтобы скрепить металлические детали. Следовательно, две части должны быть зажаты вместе. Вы можете сделать это, купив паяльную стойку или настольные тиски.
3. Предварительно нагрейте обе металлические поверхности нагревательным устройством
Поскольку температура плавления припоя намного ниже, чем у нержавеющей стали, вы можете нагревать нержавеющую сталь с помощью пламени или горелки до тех пор, пока она не станет достаточно горячей, чтобы расплавить припой. припой. Вы можете прикоснуться к припою, чтобы проверить, достаточно ли он горячий, чтобы припой расплавился.
4. Расплавьте немного припоя на нестальном металле, если вы его используете. поверхность нестального металла. Это улучшит сцепление и облегчит пайку. Не забудьте раскатать достаточное количество припоя, чтобы держать нагревательный элемент подальше от рук.

5. Нанесите припой на стык двух металлических деталей
Когда металлические детали, которые должны быть спаяны, предварительно покрыты припоем, они легче сцепляются. Прикоснитесь к проволоке припоя в месте соединения металлических частей. Припой расплавится и потечет по стыку. Вы также должны вручную нанести расплавленный припой по всему стыку. Как только температура понизится, припой затвердеет, и две детали будут соединены вместе.
6. Очистите соединение теплой проточной водой, чтобы удалить остатки флюса.
Кислый остаток флюса, который остается после пайки, вызывает коррозию. Следовательно, он может разъедать металлические детали. Поэтому, чтобы избежать этого, используйте воду или изопропиловый спирт для удаления остатков флюса с поверхности. Кроме того, вы также можете очистить участок щеткой или губкой, чтобы удалить остатки флюса.
Заключение
Паять нержавеющую сталь не так сложно, как кажется. Если все сделано правильно, это займет всего пару минут. Самое главное — очистить поверхность от любых загрязнений и окислов перед нанесением припоя. Также очень важно удалить остатки флюса после пайки, чтобы соединение прослужило долго и не подвергалось коррозии.
Помешанная на флюсе паяльная маска | AIM Solder
Почти каждый инженер-технолог оказывался в таком затруднительном положении: что-то идет не так в процессе, и тут же начинают обвинять поставщика. Учитывая, что машины, химия, компоненты и печатные платы — все это факторы, часто кажется, что первая линия реагирования поставщика — снять с себя ответственность, а не помочь найти первопричину. Поставщики химии не могут позволить себе роскошь предложить несколько механических измерений или быструю внутреннюю проверку, чтобы исключить наши продукты как источник проблем, поэтому мы привыкли засучивать рукава и помогать решать их.
Время от времени мы обращаемся к нам по поводу растрескивания, расслоения или отслоения паяльной маски после пайки волной припоя. Проблемы с паяльной маской вовсе не редкость, и мы, безусловно, видели свою долю за эти годы. Почти все расслоения паяльной маски связаны с печатными платами, а не с флюсом или оборудованием. Если паяльная маска заметно повреждена после пайки, вероятно, у нее проблемы с адгезией или отверждением, или, возможно, их сочетание. Вот несколько простых тестов, которые инженер может провести в цеху, чтобы выявить первопричину:0003
- Тестовая лента. Наклейте кусок прозрачной клейкой ленты из диспенсера для скотча на рабочем столе; нажмите на плату не менее чем на 2 дюйма и быстро потяните ее вверх под углом примерно 90˚ к поверхности печатной платы (РИСУНОК 1). Если лента стягивает маску, вы видите проблему с адгезией. В официальном методе тестирования IPC (IPC-TM-650, 2.4.28) используется лента 3M Brand 600 ½ дюйма (она же «скотч»), но если ее нет в вашем диспенсере, используйте любую, которая там есть.
- Продолжайте искать. Осмотрите состояние медной подмаски, которая поднялась. Если медь блестит, вероятно, она была неправильно подготовлена для нанесения паяльной маски.
Матовая поверхность указывает на надлежащую очистку и шероховатость поверхностей перед нанесением маски. Блестящая поверхность свидетельствует о недостаточной подготовке.
РИСУНОК 1. Если маска отрывается во время теста с лентой, это проблема с адгезией.
Проверки лечения.
- Карандашный тест. Найдите деревянный карандаш и заново заточите его. Держите его под углом 45° и сильно нажмите от себя (РИСУНОК 2). Если паяльная маска поднимается или выдавливается, значит, она не полностью отверждена. Используемый карандаш, вероятно, был № 2H (мы все знакомы с карандашами из стандартных тестов). Карандаши классифицируются по шкале твердости, и любой графит класса менее #6H не должен выдавливать паяльную маску. Карандаш #6H или полный набор карандашей разной твердости продается в магазинах товаров для творчества.
- Тест на растворитель. Возьмите немного МЭК (метилэтилкетон), который можно приобрести в химической лаборатории, механическом магазине или местном магазине товаров для дома, и ватный тампон.
Возьмите тампон с рассматриваемой паяльной маски, и если на тампоне появится какой-либо цвет, маска не полностью отверждена. Будьте осторожны с растворителем: наденьте перчатку, не вдыхайте его и не забудьте паспорт безопасности.
- Тест на выпечку. Поместите образец в печь при 160°C на 30 мин. а затем повторно протестировать его. Если проблемы исчезнут, скорее всего, маска была недостаточно отверждена, а запекание помогло завершить отверждение. Если с маской все еще возникают проблемы, это может быть связано с тем, что сама химия маски не была должным образом подготовлена и это потенциально катастрофический сбой, ожидающий своего часа. Это очень редкое, но серьезное явление.
РИСУНОК 1. Если маска отрывается во время теста с лентой, это проблема с адгезией.
По нашему опыту, проблемы с паяльной маской обычно возникают из-за проблем с приложением; сама химия маски должна соответствовать спецификации IPC (IPC-SM-840) и быть довольно надежной. Я сравниваю это с краской для дома: даже если вы используете лучшую краску в мире, вы получите некачественный результат, если не будете следовать рекомендациям по подготовке поверхности, нанесению и времени высыхания.
Недавно мы решили проблему с паяльной маской, которая на самом деле была частично связана с флюсом. В данном случае жидкий флюс взаимодействовал с припойной маской и делал ее мутной и взъерошенной, даже отрывая ее от подложки. Проблема, по-видимому, возникала наиболее часто и серьезно вокруг трассировок. Обзор процесса пайки волной припоя не показал никаких необычных шагов, параметров или времени воздействия, которые могли бы привести к повреждению паяльной маски, и производитель печатных плат настаивал на том, что проблема связана с флюсом.
Мы попросили пользователя выполнить несколько простых тестов с паяльной маской, в то время как мы исследовали номер партии флюса, чтобы узнать, есть ли какие-либо производственные изменения или другие проблемы клиентов, связанные с ним. Мы не обнаружили никаких изменений или проблем в записи, но этот конкретный флюс был узкоспециализированным материалом, выпускаемым небольшими партиями. Мы предположили, что, возможно, некоторые изменения могли произойти в течение срока годности, поэтому мы протестировали образец, отправленный обратно пользователем. Там тоже ничего не нашли — очередная гипотеза сведена на нет.
Между тем, маска не прошла тесты на внешний вид и мазок. Эта информация помогла сборщику продемонстрировать проблему с паяльной маской производителю печатной платы и найти решение. В ходе нашего исследования состава маски и флюса мы обнаружили, что маска представляет собой более новый продукт, не содержащий галогенов. Если его не отвердить должным образом, один из растворителей во флюсе потенциально может повредить его. Таким образом, в этом конкретном случае мы пришли к выводу, что поток определенно может способствовать атаке по маске, учитывая состояние дефектной маски. Когда проблемы с нанесением паяльной маски были решены, также были решены проблемы с образованием трещин и расслоением.
Нередко поставщики реагентов для пайки проводят анализ первопричин проблем с пайкой. На самом деле, это имеет смысл. Персонал технической поддержки пайки видит столько разнообразных и разных процессов и проблем. Они являются естественным средством устранения неполадок и отличным ресурсом для инженеров-технологов. Кроме того, вы не можете навести суппорт на комок серой вязкой пасты или заглянуть под капот на бутылку с флюсом. Надлежащая оценка характеристик материала часто зависит от тестов, основанных на знании причинно-следственных связей, которые приобретаются только с опытом.
Качественный поставщик не должен пытаться переложить ответственность за проблемы процесса на нисходящие, а должен стремиться привести клиента к самому быстрому и эффективному решению, независимо от ошибки. Стратегия «перекладывания ответственности» может иметь неприятные последствия и поставить под угрозу бизнес; тем не менее, по какой-то необъяснимой причине, он все еще широко используется. Пока это не искоренено, продолжайте звать паяльных парней; большая часть нашего ценного опыта получена благодаря решению задач наших клиентов.