Лужение кузова оловом: Кузовной ремонт — когда и как применяется лужение — журнал За рулем

Лужение и пайка кузова автомобиля

При­вет­ствую Вас на бло­ге kuzov.info!

В этой ста­тье мы рас­смот­рим как осу­ществ­ля­ет­ся луже­ние и пай­ка кузо­ва автомобиля.

Луже­ние и пай­ка кузо­ва авто­мо­би­ля при­ме­ня­лись при изго­тов­ле­нии и ремон­те авто­мо­би­лей с сере­ди­ны 1930‑х годов. Свин­цо­вый при­пой исполь­зо­вал­ся при мас­со­вом про­из­вод­стве авто­мо­би­лей для нане­се­ния на сва­роч­ные соеди­не­ния вна­хлёст кры­ши и зад­них кры­льев. Нане­се­ние при­поя на кузов дол­гие годы, до появ­ле­ния авто­мо­биль­ной шпа­клёв­ки, оста­ва­лось тра­ди­ци­он­ным мето­дом ремон­та повре­ждён­но­го кузо­ва авто­мо­би­ля (см. ста­тью об исто­рии изоб­ре­те­ния и раз­ви­тия шпа­клёв­ки).

Содер­жа­ние:

• Пре­иму­ще­ства луже­ния и пай­ки кузова
• Виды при­по­ев для ремон­та кузова
• Что такое флюс? Какой флюс исполь­зо­вать для луже­ния кузова?
• Какие инстру­мен­ты и мате­ри­а­лы нуж­ны для луже­ния и пай­ки кузова?
• Луже­ние и пай­ка кузо­ва автомобиля
• Запай­ка отверстий

Про­цесс состо­ит в нане­се­нии спе­ци­аль­но­го при­поя на пане­ли кузо­ва, что­бы запол­нить неров­но­сти, гер­ме­ти­зи­ро­вать и замас­ки­ро­вать сва­роч­ные соеди­не­ния, а так­же запа­ять отвер­стия. В то вре­мя, как в совре­мен­ном кузов­ном ремон­те чаще все­го при­ме­ня­ет­ся шпа­клёв­ка, при рестав­ра­ции клас­си­че­ских авто­мо­би­лей по-преж­не­му исполь­зу­ют при­пой. На самом деле, и луже­ние и шпа­клёв­ка име­ют свои пре­иму­ще­ства и недо­стат­ки. Глав­ны­ми недо­стат­ка­ми при­ме­не­ния при­поя для ремон­та кузо­ва явля­ют­ся слож­ность его нане­се­ния и нагрев кузо­ва. Слиш­ком слож­но­го в этом про­цес­се ниче­го нет, но тре­бу­ет­ся соблю­дать неко­то­рые пра­ви­ла и при­об­ре­сти навык. При пра­виль­ном воз­дей­ствии горел­ки нагрев полу­ча­ет­ся доста­точ­но щадя­щим. Даже крас­ка с обрат­ной сто­ро­ны может остать­ся целой. Шпа­клёв­ка в этом смыс­ле выиг­ры­ва­ет, так как нано­сит­ся на поверх­ность лег­че при­поя. По харак­те­ри­сти­кам при­пой во мно­гом пре­вос­хо­дит шпа­клёв­ку. Его пре­иму­ще­ства мы рас­смот­рим в этой ста­тье ниже.

При­пой раз­мяг­ча­ет­ся нагре­вом и нано­сит­ся на поверх­ность, под­го­тов­лен­ную луже­ни­ем. После осты­ва­ния обра­зу­ет­ся проч­ная связь при­поя с поверх­но­стью металла.

Нане­се­ние при­поя на кузов может потре­бо­вать­ся там, где слож­но или невоз­мож­но исполь­зо­вать дру­гие мето­ды ремон­та. При­пой удоб­но при­ме­нять, когда металл слиш­ком тол­стый для рих­тов­ки и отсут­ству­ет доступ с обрат­ной сто­ро­ны пане­ли. При­пой мож­но исполь­зо­вать на местах, где воз­мож­но неболь­шое дви­же­ние метал­ла при экс­плу­а­та­ции авто­мо­би­ля и шпа­клёв­ка может трес­нуть (сва­роч­ное соеди­не­ние). При­пой хоро­шо гер­ме­ти­зи­ру­ет сва­роч­ный шов и гаран­ти­ру­ет его кор­ро­зи­он­ную устой­чи­вость. Так­же, при исполь­зо­ва­нии кузов­но­го при­поя, тол­щи­на слоя не так кри­тич­на, как при при­ме­не­нии шпа­клёв­ки. При­пой хоро­шо подой­дёт для мест кузо­ва, где нуж­но сфор­ми­ро­вать кант.

Преимущества лужения и пайки кузова

1. При­пой дер­жит­ся на поверх­но­сти луч­ше шпа­клёв­ки. Проч­ность на раз­рыв (сила, тре­бу­е­мая, что­бы отде­лить при­пой от метал­ла, на кото­рый он нане­сён) состав­ля­ет 423 бара. Это очень высо­кий показатель.
2. Даже тол­стый слой при­поя не даёт усад­ки, в отли­чие от шпаклёвки.
3. При­пой име­ет луч­шую эла­стич­ность и проч­ность, чем авто­мо­биль­ные шпа­клёв­ки. Сви­нец хоро­шо гнёт­ся вме­сте с метал­лом, на кото­рый он нане­сён, поэто­му не трескается.
4. При­пой не потрес­ка­ет­ся и не отсло­ить­ся при уда­ре, как это быва­ет со шпаклёвкой.
5. При­пой явля­ет­ся водо­не­про­ни­ца­е­мым. Шпа­клёв­ку же нель­зя назвать пол­но­стью водонепроницаемой.
6. При­пой может выдер­жи­вать высо­кие тем­пе­ра­ту­ры, поэто­му может при­ме­нять­ся при ремон­те и после­ду­ю­щем нане­се­нии порош­ко­вой краски.
7. Ещё одним боль­шим пре­иму­ще­ством при­поя над шпа­клёв­кой явля­ет­ся то, что не сто­ит бес­по­ко­ить­ся о вре­ме­ни его затвер­де­ва­ния. Мож­но добав­лять допол­ни­тель­ный при­пой пря­мо на уже нане­сён­ный слой. Нуж­но толь­ко разо­греть поверх­ность и новый при­пой и доба­вить его. Не нуж­но пол­но­стью рас­плав­лять уже нане­сён­ный слой.

Виды припоев для ремонта кузова

• Суще­ству­ют раз­ные типы при­по­ев. Для ремон­та кузо­ва чаще при­ме­ня­ют­ся мяг­кие (лег­ко­плав­кие) при­пои. Они про­да­ют­ся в виде стерж­ней, длин­ной 45 см, раз­ной тол­щи­ны. В целом, они клас­си­фи­ци­ру­ют­ся как при­пои с содер­жа­ни­ем свин­ца и без содер­жа­ния свин­ца (lead free). Пер­вый тип при­поя при­ме­нял­ся мно­го лет из-за его лёг­ко­сти исполь­зо­ва­ния. Одна­ко он был запре­щён в неко­то­рых стра­нах для при­ме­не­ния в мас­со­вом про­из­вод­стве, по при­чине вре­да здо­ро­вью и окру­жа­ю­щей сре­де. Одна­ко, свин­цо­вый при­пой, по-преж­не­му исполь­зу­ет­ся част­ны­ми лица­ми и его  мож­но встре­тить в про­да­же. Мно­гие масте­ра пред­по­чи­та­ют исполь­зо­вать имен­но свин­цо­вый припой.
• На при­пое ука­зы­ва­ет­ся соот­но­ше­ние его ком­по­нен­тов (оло­ва, свин­ца). Тра­ди­ци­он­ный при­пой для кузо­ва состо­ит из 30% оло­ва и 70% свин­ца. Может содер­жать­ся допол­ни­тель­ный ком­по­нент, к при­ме­ру, 74% свин­ца, 25% оло­ва и 1% сурь­мы. Сви­нец опа­сен для здо­ро­вья. Что­бы его при­ме­нять, тре­бу­ют­ся сред­ства защи­ты, и нуж­но учи­ты­вать меры без­опас­но­сти. Одна­ко его лег­че исполь­зо­вать. Он доль­ше оста­ёт­ся мяг­ким после нагре­ва (в диа­па­зоне от 180 до 260 гра­ду­сов по Цель­сию). Это облег­ча­ет его нане­се­ние и раз­рав­ни­ва­ние. Этот при­пой лег­ко нано­сит­ся на вер­ти­каль­ные и гори­зон­таль­ные поверх­но­сти. После затвер­де­ва­ния свин­цо­во­го при­поя, его не реко­мен­ду­ет­ся обра­ба­ты­вать шли­фо­валь­ной машин­кой, так как обра­зу­ет­ся очень ток­сич­ная пыль. Так, его обыч­но обра­ба­ты­ва­ют спе­ци­аль­ным кузов­ным напиль­ни­ком, а на завер­ша­ю­щей ста­дии брус­ком с круп­но­зер­ни­стой шли­фо­валь­ной бума­гой вруч­ную. Если всё же при­ме­ня­е­те шли­фо­валь­ную машин­ку, то нуж­но исполь­зо­вать толь­ко круп­ный абра­зив, что­бы не было взве­си из мел­кой пыли. Остат­ки свин­ца после шли­фо­ва­ния нуж­но сра­зу утилизировать.

При­пой с содер­жа­ни­ем свин­ца (Pb 74%), оло­ва (Sn 25%) и сурь­мы (1%).

• При­пой может иметь раз­ное соот­но­ше­ние свин­ца и оло­ва (70/30, 60/40 или 50/50). При­пой с более низ­ким содер­жа­ни­ем свин­ца так­же исполь­зу­ет­ся при ремон­те кузо­ва, но име­ет низ­кий диа­па­зон пла­стич­но­сти (от 183ºC до 188ºC), поэто­му его слож­нее исполь­зо­вать. При­пои с таким соот­но­ше­ни­ем обыч­но при­ме­ня­ют на гори­зон­таль­ных поверх­но­стях, так как они быст­ро ста­но­вят­ся жид­ки­ми и могут сте­кать. При­ли­па­ние у всех свин­цо­вых при­по­ев при­мер­но оди­на­ко­вое и зави­сит от пра­виль­но­сти под­го­тов­ки поверхности.
• Как аль­тер­на­ти­ва при­пою со свин­цом был раз­ра­бо­тан более без­опас­ный при­пой без содер­жа­ния свин­ца. Во всех при­по­ях без содер­жа­ния свин­ца, оло­во явля­ет­ся глав­ным ком­по­нен­том. Дру­гим ком­по­нен­том может быть сереб­ро, медь, индий или вис­мут. Боль­шин­ство при­по­ев без свин­ца име­ют либо более высо­кую, либо более низ­кую точ­ку плав­ле­ния, чем у свин­цо­во­го при­поя. Для ремон­та кузо­ва наи­бо­лее рас­про­стра­нён при­пой без свин­ца, состо­я­щий из оло­ва и сереб­ра (94% оло­ва и 6% сереб­ра или 96% оло­ва и 4% сереб­ра). Он име­ет более высо­кую сто­и­мость. При­пой без свин­ца при­мер­но равен по харак­те­ри­сти­кам тра­ди­ци­он­но­му при­пою со свин­цом с соот­но­ше­ни­ем 50/50 (свинец/олово). Такой при­пой име­ет более высо­кую точ­ку плав­ле­ния (221°C). После нагре­ва, он оста­ёт­ся в мяг­ком состо­я­нии менее про­дол­жи­тель­ное вре­мя, чем свин­цо­вый при­пой, что услож­ня­ет его вырав­ни­ва­ние. При засты­ва­нии полу­ча­ет­ся более твёр­дым и хруп­ким. Его слож­нее обра­ба­ты­вать напиль­ни­ком. Пре­иму­ще­ство в том, что его мож­но обра­ба­ты­вать шли­фо­валь­ной машин­кой, так как он не обра­зу­ет ток­сич­ной пыли. Хотя, не нуж­но забы­вать про респи­ра­тор. Допол­ни­тель­ным пре­иму­ще­ством при­поя без свин­ца явля­ет­ся более высо­кая проч­ность на разрыв.
• При­пой, при­ме­ня­е­мый в элек­тро­ни­ке, обыч­но состо­ит из 60% оло­ва и 40% свин­ца. Он может содер­жать флюс в цен­тре. Флюс с кани­фо­лью, часто исполь­зу­е­мый с таким при­по­ем, не спо­соб­ству­ет адге­зии к ста­ли, а флюс с кис­ло­той может дей­ство­вать хоро­шо. Такой при­пой луч­ше при­ме­нять толь­ко для пай­ки малень­ких отвер­стий, так как его диа­па­зон пла­стич­но­сти очень маленький.
• Для рабо­ты с кузо­ва­ми из алю­ми­ния исполь­зу­ет­ся дру­гой тип при­поя (с содер­жа­ни­ем оло­ва и цинка).

Что такое флюс? Какой флюс использовать для лужения кузова?

Цель флю­са – облег­чать про­цесс пай­ки и обес­пе­чить проч­ность соеди­не­ния при­поя с метал­лом кузо­ва. Одной из пре­град для дости­же­ния успеш­ной пай­ки явля­ет­ся нечи­сто­та поверх­но­сти (загряз­не­ния и окис­ле­ние). Загряз­не­ния могут быть уда­ле­ны меха­ни­че­ской чист­кой, но окис­ле­ние уве­ли­чи­ва­ет­ся при уве­ли­че­нии тем­пе­ра­ту­ры, что ухуд­ша­ет при­креп­ле­ние при­поя к ремонт­ной поверх­но­сти. Металл име­ет тон­кий слой окси­дов или суль­фи­дов, каким бы чистым он не выгля­дел. Флюс пред­на­зна­чен для того, что­бы убрать этот слой и дол­жен предот­вра­тить фор­ми­ро­ва­ние ново­го оксид­но­го слоя во вре­мя нане­се­ния при­поя. Флюс не толь­ко предот­вра­ща­ют окис­ле­ние, но и обес­пе­чи­ва­ют хими­че­скую чист­ку и выпол­ня­ет сма­чи­ва­ю­щую функ­цию, сокра­щая поверх­ност­ное натя­же­ние рас­плав­лен­но­го при­поя, помо­гая ему луч­ше рас­те­кать­ся по поверх­но­сти. Таким обра­зом, при­пой не при­лип­нет на не под­го­тов­лен­ную метал­ли­че­скую поверх­ность, он будет соби­рать­ся в шари­ки. На под­го­тов­лен­ной поверх­но­сти при­пой нор­маль­но рас­те­ка­ет­ся и прилипает.

Флю­со­вая пас­та для лужения.

Для луже­ния кузо­ва при­ме­ня­ет­ся флю­со­вая пас­та. Она пред­став­ля­ет собой некое подо­бие пер­вич­но­го грун­та. В её состав вхо­дит кис­ло­та (хло­рид цин­ка или соля­ная кис­ло­та) и при­пой в виде порош­ка. Кис­ло­та хими­че­ски очи­ща­ет поверх­ность и уда­ля­ет окис­ле­ние, пере­во­дя его в рас­тво­ри­мую соль, а поро­шок одно­вре­мен­но въеда­ет­ся в металл, остав­ляя очень тон­кий слой (оло­ва или оло­ва со свин­цом), кото­рый улуч­ша­ет адге­зию при­поя при нане­се­нии на ремонт­ную область.

После нане­се­ния, пас­ту нуж­но нагреть и сте­реть остат­ки тряпкой.

Флю­со­вая пас­та акти­ви­ро­ва­на кис­ло­той (хло­рид цин­ка или соля­ная кис­ло­та), и её остат­ки тре­бу­ет­ся уда­лить после завер­ше­ния нане­се­ния при­поя.

Если флюс осно­ван на соля­ной кис­ло­те, то ней­тра­ли­зо­вать её мож­но водой с содой, а потом обмыть чистой водой. Если флюс содер­жит хло­рид цин­ка, то для ней­тра­ли­за­ции потре­бу­ет­ся аце­тон. Так­же, мож­но исполь­зо­вать сред­ство дихро­мат натрия.

Части­цы от флю­со­вой пас­ты могут оста­вать­ся в порах и мел­ких углуб­ле­ни­ях сва­роч­но­го шва, что может стать при­чи­ной кор­ро­зии. Поэто­му, перед луже­ни­ем и нане­се­ни­ем при­поя, нуж­но, что­бы отвер­стия и углуб­ле­ния были заварены.

Какие инструменты и материалы нужны для лужения и пайки кузова?

• Суще­ству­ют спе­ци­аль­ные набо­ры, в кото­рые вхо­дит сам при­пой, флю­со­вая пас­та, инстру­мен­ты для вырав­ни­ва­ния нане­сён­но­го при­поя и инструк­ция. Так­же, все при­над­леж­но­сти мож­но купить по отдельности.

Набор для луже­ния и пай­ки кузова.

• Необ­хо­дим при­пой и пас­та для луже­ния (tinning paste) с кистью для более лёг­ко­го нанесения.
• Так­же нуж­на чистая тряп­ка (луч­ше все­го под­хо­дит хлоп­ко­вая), для сти­ра­ния остат­ков пас­ты после нагрева.
• Для нагре­ва необ­хо­ди­ма сва­роч­ная газо­вая горел­ка, про­па­но­вая (бута­но­вая) горел­ка или фен с регу­ли­ров­кой тем­пе­ра­ту­ры и пото­ка воз­ду­ха. При исполь­зо­ва­нии сва­роч­ной газо­вой горел­ки, пла­мя долж­но быть настро­е­но на мини­маль­ную тем­пе­ра­ту­ру, при кото­рой будет пла­вить­ся флюс и разо­гре­вать­ся металл кузова.
• При­пой раз­рав­ни­ва­ет­ся спе­ци­аль­ны­ми бло­ка­ми из твёр­до­го дере­ва. При­ме­ня­ет­ся спе­ци­аль­ная смаз­ка (твёр­дый живот­ный жир), тон­кий слой мас­ла или пче­ли­ный воск, нано­си­мый на лопат­ку или блок, что­бы они не лип­ли к при­пою. Так при­пой, раз­гла­жен­ный бло­ка­ми, полу­ча­ет­ся более ров­ным. Мож­но изго­то­вить блок нуж­ной фор­мы самостоятельно.
• Нуж­но исполь­зо­вать респи­ра­тор с систе­мой HEPA (high efficiency particulate air) с филь­тром высо­кой эффек­тив­но­сти удер­жа­ния частиц, так­же извест­ный как фильтр N100. Мож­но так­же рядом уста­но­вить вен­ти­ля­тор, кото­рый будет сду­вать вред­ные испа­ре­ния в сто­ро­ну от масте­ра. Тогда вред испа­ре­ний сни­жа­ет­ся и мож­но обой­тись без респи­ра­то­ра. При исполь­зо­ва­нии при­поя со свин­цом необ­хо­ди­мо исполь­зо­вать пер­чат­ки. Нуж­но избе­гать кон­так­та при­поя и флю­са с кожей.
• Для обра­бот­ки затвер­дев­ше­го при­поя пона­до­бит­ся кузов­ной напиль­ник или шли­фо­валь­ный блок с круп­но­зер­ни­стой шли­фо­валь­ной бумагой.
• Нуж­но, что­бы все мате­ри­а­лы и инстру­мен­ты были в зоне дося­га­е­мо­сти, что­бы не терять вре­мя, во вре­мя лужения.

Лужение и пайка кузова автомобиля

Сви­нец не жела­тель­но при­ме­нять на тон­ком метал­ле или быть осто­рож­ным, что­бы не пере­греть тон­кий листо­вой металл, тем самым, осла­бив его. Теп­ло­вой дефор­ма­ции могут под­вер­гать­ся осо­бен­но плос­кие пане­ли, так как име­ют мень­шую жёст­кость, в срав­не­нии с выпук­лы­ми фор­ма­ми и пане­ля­ми, име­ю­щи­ми рёб­ра жёсткости.

Про­цесс луже­ния и пай­ки кузо­ва (нане­се­ние припоя):

• Сна­ча­ла поверх­ность долж­на быть очи­ще­на от крас­ки и воз­мож­ной ржав­чи­ны. Исполь­зуй­те ней­ло­но­вый зачист­ной круг, кото­рый не уда­ля­ет металл при чист­ке. Зачи­щай­те поверх­ность мини­мум на 5 см с запа­сом по кра­ям. Про­три­те поверх­ность обез­жи­ри­ва­те­лем или ацетоном.
• Нане­си­те кистью флю­со­вую пас­ту для при­поя на ремон­ти­ру­е­мую область с запа­сом по краям.
• Далее поверх­ность с нане­сён­ной пас­той разо­гре­ва­ет­ся про­па­но­вой горел­кой (или дру­гим источ­ни­ком пла­ме­ни или горя­че­го воз­ду­ха) до момен­та, когда при­об­ре­тёт сереб­ри­сто-корич­не­вый пени­стый вид. Когда это про­изой­дёт, возь­ми­те чистую хлоп­ко­вую тряп­ку и вытри­те излиш­ки флю­са. Чистой хлоп­ко­вой тряп­кой нуж­но раз­ров­нять слой и сте­реть остат­ки флю­са. Долж­но полу­чить­ся ярко-сереб­ри­стое покры­тие. Важ­но не пере­гре­вать пас­ту для луже­ния, ина­че пас­та будет сожже­на и её при­дёт­ся счи­щать и нано­сить зано­во. Пла­ме­нем нуж­но водить, не задер­жи­ва­ясь на одном месте. Нуж­но исполь­зо­вать толь­ко кон­чик пламени.
• Мож­но при­ме­нить дру­гой метод луже­ния метал­ла кузо­ва. Нуж­но нагреть панель (не докрас­на). После разо­гре­ва поверх­но­сти исполь­зуй­те мед­ную мочал­ку для посу­ды, что­бы нане­сти флю­со­вую пас­ту. Удер­жи­вая плос­ко­губ­ца­ми или зажи­мом для свар­ки, её нуж­но намок­нуть во флю­со­вую пас­ту и начать про­ти­рать нагре­тую поверх­ность, про­дол­жая под­дер­жи­вать нагрев пане­ли пла­ме­нем. После луже­ния, остат­ки от флю­са нуж­но тща­тель­но смыть с поверх­но­сти рас­тво­ром горя­чей воды с содой.
• Нуж­но пред­ва­ри­тель­но под­го­то­вить дере­вян­ный блок для раз­рав­ни­ва­ния нане­сён­но­го при­поя. Если он не новый и уже исполь­зо­вал­ся, то нуж­но убрать остат­ки соста­ва, предот­вра­ща­ю­щим при­ли­па­ние к при­пою, кото­рый был на него нане­сён в про­шлый раз. Для это­го мож­но отшли­фо­вать его круп­но­зер­ни­стой шли­фо­валь­ной бума­гой. Подош­ва бло­ка долж­на быть чистой и ров­ной. Далее его нуж­но сма­зать жиром (или пче­ли­ным вос­ком), что­бы он не при­ли­пал к при­пою, а лег­ко сколь­зил по его поверх­но­сти. В про­цес­се рабо­ты, может пона­до­бить­ся сно­ва нане­сти смазку.

Нане­се­ние и раз­гла­жи­ва­ние припоя.

• Тех­но­ло­гия нане­се­ния при­поя может быть раз­ной. Мож­но нагреть панель и при­пой и нане­сти его на поверх­ность гор­ка­ми в несколь­ких местах. Потом сно­ва нагреть эти гор­ки и раз­ров­нять дере­вян­ным бло­ком. Есть дру­гой спо­соб. Нуж­но разо­греть поверх­ность кузо­ва, поста­вить стер­жень при­поя под углом 45 гра­ду­сов к поверх­но­сти и разо­греть его кон­чик до момен­та, когда он нач­нёт пла­вить­ся. Далее нуж­но наплав­лять при­пой полос­ка­ми, дви­гая при­пой вдоль поверхности.
• После нане­се­ния поло­сок нуж­но сно­ва разо­греть при­пой и начать раз­рав­ни­вать дере­вян­ным бло­ком, под­дер­жи­вая нуж­ную температуру.

Раз­гла­жен­ный при­пой (сле­ва) и при­пой, обра­бо­тан­ный кузов­ным напиль­ни­ком (спра­ва).

• При обра­бот­ке боль­шой пло­ща­ди, мож­но удер­жи­вать в руке несколь­ко стерж­ней при­поя. Как и в слу­чае со шпа­клёв­кой, нано­сить при­пой нуж­но немно­го даль­ше повре­ждён­ной обла­сти и выше обще­го уров­ня всей пане­ли, с запа­сом. Луч­ше потом сре­зать напиль­ни­ком изли­шек при­поя, чем добав­лять его после засты­ва­ния. При рабо­те на вер­ти­каль­ных поверх­но­стях пра­виль­ный нагрев при­поя наи­бо­лее важен. Не страш­но, если при­пой при разо­гре­ве и нане­се­нии будет немно­го капать. Нуж­но про­сто немно­го уве­ли­чить рас­сто­я­ние пла­ме­ни от поверхности.
• Сле­ду­ю­щим шагом, после осты­ва­ния при­поя, нуж­но очи­стить поверх­ность рас­тво­ром соды в воде, что­бы ней­тра­ли­зо­вать остат­ки флю­са, а так­же сте­реть остат­ки мас­ла от вырав­ни­ва­ю­щей лопат­ки или бло­ка. Этот этап осо­бен­но актуа­лен, если остат­ки флю­са сти­ра­лись про­стой тряп­кой (см. пункт №3). Сме­шай­те пище­вую соду (2 или 3 сто­ло­вые лож­ки) на 1 литр воды и нане­си­те губ­кой, тряп­кой или скотч-брай­том (что­бы отте­реть въев­ший­ся от нагре­ва флюс), тща­тель­но вымой­те поверх­ность этим сред­ством, потом высу­ши­те феном или сжа­тым воз­ду­хом. После это­го обра­бо­тай­те наждач­ной бума­гой на сухую и покрой­те кис­лот­ным грун­том. После это­го нуж­но обмыть поверх­ность чистой водой. Далее мож­но про­дуть поверх­ность, про­те­реть обез­жи­ри­ва­те­лем или ацетоном.
• Далее исполь­зуй­те спе­ци­аль­ный кузов­ной напиль­ник, что­бы выров­нять при­пой по фор­ме пане­ли. Более подроб­но о при­ме­не­нии напиль­ни­ка може­те про­чи­тать в ста­тье “рих­тов­ка сво­и­ми рука­ми”. После обра­бот­ки напиль­ни­ком, поверх­ность ста­но­вит­ся доста­точ­но глад­кой. При­пой сре­за­ет­ся напиль­ни­ком гораз­до быст­рее, чем при­ле­га­ю­щая поверх­ность, поэто­му пери­о­ди­че­ски про­ве­ряй­те фор­му при­поя, что­бы не сре­зать лиш­не­го. При обра­бот­ке напиль­ни­ком, дви­гай­те его диа­го­наль­но вдоль ремонт­ной поверх­но­сти, при­под­ни­мая перед­нюю часть напиль­ни­ка. Если обра­ба­ты­ва­е­те при­пой со свин­цом шли­фо­валь­ной бума­гой, то луч­ше не исполь­зо­вать раз­мер абра­зи­ва мень­ше p80, что­бы пыль от шли­фо­ва­ния не была слиш­ком мел­кой. Напиль­ни­ком нуж­но дви­гать наис­ко­сок, что­бы зазуб­ри­ны и края не вре­за­лись в при­пой и не остав­ля­ли цара­пин. Обра­бот­ка шли­фо­валь­ной машин­кой не долж­на про­из­во­дить­ся, так как обра­зу­ет­ся и под­ни­ма­ет­ся в воз­дух ток­сич­ная пыль, кото­рая вред­на для здо­ро­вья, а так­же может при­лип­нуть к при­пою и вызы­вать коррозию.

Кузов­ным напиль­ни­ком нуж­но дви­гать по диагонали.

• При необ­хо­ди­мо­сти, мож­но нане­сти тон­кий слой шпа­клёв­ки, что­бы дове­сти поверх­ность до иде­а­ла. Для повы­ше­ния адге­зии перед шпа­кле­ва­ни­ем или грун­то­ва­ни­ем акри­ло­вым грун­том, на поверх­ность с нане­сён­ным и обра­бо­тан­ным при­по­ем мож­но нане­сти эпок­сид­ный грунт (см. ста­тью “эпок­сид­ный грунт, при­ме­не­ние”).

 Запайка отверстий

• Зава­ри­ва­ние отвер­стий вле­чёт за собой теп­ло­вую дефор­ма­цию (металл утол­ща­ет­ся и стя­ги­ва­ет­ся), что может потре­бо­вать после­ду­ю­щей рих­тов­ки. Заде­лы­ва­ние уси­лен­ной шпа­клёв­кой даст лишь вре­мен­ный резуль­тат. При­пой может запол­нить отвер­стие и послу­жить хоро­шей аль­тер­на­ти­вой сварке.
• При запай­ке боль­шо­го отвер­стия, мож­но немно­го уто­пить металл вокруг него, что­бы при­пой его запол­нил с запа­сом и дер­жал­ся не толь­ко на кром­ках отвер­стия. Так­же, мож­но рас­свер­лить отвер­стие свер­лом для зен­ков­ки по метал­лу нуж­но­го раз­ме­ра, либо обра­бо­тать кром­ку отвер­стия круг­лым над­фи­лем, что­бы она рас­по­ла­га­лась наис­ко­сок. Так при­пой будет луч­ше дер­жать­ся на кромке.
• Так­же, при запол­не­нии боль­шо­го отвер­стия, мож­но на обрат­ную сто­ро­ну накле­ить алю­ми­ни­е­вый скотч, кото­рый послу­жит осно­вой для при­поя. Что­бы кле­я­щий состав скот­ча не повли­ял на каче­ство ремон­та, нуж­но выре­зать из это­го же скот­ча сег­мент, раз­ме­ром чуть боль­ше отвер­стия и накле­ить на скотч (бле­стя­щей сто­ро­ной нару­жу), кото­рый будет при­кле­и­вать­ся с обрат­ной сто­ро­ны отвер­стия. Для удоб­ства мож­но поме­тить центр, кото­рый дол­жен будет сов­пасть с отвер­сти­ем. Таким обра­зом, полу­чит­ся двой­ной бле­стя­щий скотч. Далее нуж­но накле­ить всю эту аппли­ка­цию с обрат­ной сто­ро­ны отвер­стия. Что­бы не пере­гре­вать металл, мож­но лудить металл вокруг отвер­стия и его кром­ку паяль­ни­ком, а так­же рас­плав­лять при­пой тоже паяльником.
• Подоб­ным спо­со­бом мож­но ремон­ти­ро­вать сквоз­ные отвер­стия от ржав­чи­ны, если вокруг них металл креп­кий. Нуж­но пред­ва­ри­тель­но обра­бо­тать ржа­вые кром­ки отвер­стия и немно­го уто­пить металл вокруг.
• Мел­кие отвер­стия мож­но запол­нять при­по­ем, кото­рый исполь­зу­ет­ся для пай­ки электроники.
• При задел­ке отвер­стий при­по­ем, остат­ки флю­са с обрат­ной сто­ро­ны пане­ли могут вызы­вать уско­рен­ную кор­ро­зию метал­ла. Поэто­му, остат­ки флю­са луч­ше уда­лить горя­чей водой с содой как с лице­вой, так и с обрат­ной стороны.

Печа­тать статью

Олово в ремонте кузова автомобиля — СТО в Киеве (Святошинский район)

Олово в виде чистого химического элемента происходит в нескольких аллотропных формах. В технических приложениях так называемые белого олова, плавящегося при 232 градусов и постоянно сохраняющего свои физико-химические свойства при температурах выше нескольких градусов Цельсия. В результате долгосрочного воздействия низких температур он превращается в серое разнообразие и распадается на порошок. Это неблагоприятное свойство в значительной степени ограничивает использование олова в сплавах с другими металлами. До недавнего времени оловянные и свинцовые сплавы были наиболее распространенным луженым и паяльным материалом. Дополнительным преимуществом была более низкая температура плавления по сравнению с чистым элементом (например, около 180 C с содержанием олова 60%). С 1 июля 2006 года в Европейском союзе свинец из-за его токсичных свойств больше не может быть включен в потребительские товары, поэтому при пайке оловянных сплавов он заменяется небольшим добавлением серебра, меди и висмута.

Традиционные методы лужения

Покрытие с оловом, т.е. покрытия железных котлов для их защиты от ржавчины, широко использовалось в средние века. Использование олова, и особенно его сплавов со свинцом в качестве своего рода мигающей шпатлевки для заполнения вмятин в деталях из листового металла, стало популярным среди стальных корпусов кузова не только в технологиях ремонта, но и в технологиях производства.

Недостатки исходных форм экструдеров были исправлены оловом с использованием традиционных способов пайки, то есть с использованием хлорида натрия (продукта реакции соляной кислоты с цинком) в качестве флюса и обезжиривающего агента, покрытых поверхностей. Трудно удалить остатки этого вещества, уничтожившего лакокрасочное покрытие в луженых местах и вызвавшую коррозию.

Такие характерные дефекты возникали быстро. Подобные явления произошли после ремонта кузова в то время. Они обычно состояли из замены дефектов листового металла, вызванных коррозионными или дорожными столкновениями, с правильно подобранными партиями свежего материала. Эти ремонтные вставки были объединены с оригинальной экструзией с помощью ацетиленовой сварки. Сопровождение очень высоких температур вызвало термические деформации стали, которые очень трудно или даже невозможно полностью удалить с помощью механических меток. Окончательное сглаживание полученных неравенств было, таким образом, проведено путем наложения их на оловянные сплавы. Вышеупомянутые проблемы с коррозионным воздействием остатков хлорида цинка были еще более обременительны при ремонте цехов, чем в промышленных условиях производства.

Постепенно лужение было заброшено. Здесь, однако, возникла проблема химического взаимодействия их отвердителей и электрохимической коррозии, вызванной на поверхности раздела алюминиевых частиц (содержащихся в этих массах) стальным листом.

Очистка в текущей практике

Технология пайки становится все более популярной при объединении оригинальных элементов наружных корпусов кузова. Он не вызывает значительных тепловых деформаций, и, кроме того, как сварные листы, так и паяные соединения относительно просты для соединения с оловянными покрытиями. Однако принцип заключается в том, что лужение не используется на больших поверхностях из листового металла, таких как крыши и дверные панели, если они не имеют ребер жесткости в виде дополнительных подкреплений или профилей.

Место ремонта и его окрестности после возможного механического выпрямления тщательно очищаются от старого лакового покрытия методом шлифования.

На очищенную поверхность наносят специальную тонкую пасту, содержащую флюс, обезжиривающий агент и мелкие частицы олова. Нагрев этого слоя газовой горелкой приводит к тому, что на подложке образуется тонкое, но очень сильно прилипающее покрытие.

Отбеливание, позволяющее наносить дополнительные слои оловянного сплава. Конец этой фазы работы происходит, когда паста превращает свой серый цвет в светящееся серебро. Оловянный сплав, плавленый из так называемого палочки, нагревая подложку, чтобы заполнить ее некоторым избытком вогнутости.

Нерегулярные инфильтраты, образовавшиеся таким образом, должны быть нагреты до полужидкого состояния и плавно распределены.

На следующей фазе пороги, сформированные таким образом материале, удаляются путем плавления их с помощью горелки до тех пор, пока они не смешаются с соседним отбеливающим слоем. После затвердевания и охлаждения предварительно сглаженного слоя сплава его можно дополнительно обработать. Мы начинаем с грубой шлифовки с 80-граммовым бумажным диском, используя низкоскоростную шлифовальную машину.

Затем, со специальным файлом для ремонта кузовов, мы контролируем гладкость и однородность обрабатываемой поверхности. Следы инструмента будут видны на его выпуклых участках, тогда как вогнутые будут оставаться темными. В соответствии с этим вся луженая зона выравнивается с помощью орбитальной шлифовальной машины. После окончания механической обработки необходимо тщательно очистить отремонтированную область водой, чтобы нейтрализовать любые остатки наносимой пасты или воска, а также тщательно высушить его сжатым воздухом и окончательной промывкой растворителем.

Процесс лужения: пошаговое руководство

Олово, вероятно, стало частью вашей жизни с тех пор, как вы в детстве впервые увидели Железного Человека в Волшебнике страны Оз. Конечно, использование олова выходит далеко за рамки создания вымышленного киногероя — у него много практических применений в нашей повседневной жизни. Мы все знакомы с жестяными банками, которые используются для хранения многих видов продуктов питания и напитков; эти контейнеры на самом деле изготавливаются из листовой стали, покрытой тонким слоем олова, известной как белая жесть.

Сегодня примерно половина всего производимого олова используется для пайки. Олово также используется в производстве оловянной, бронзовой и фосфористой бронзы. Соли олова иногда распыляют на ветровые и оконные стекла, чтобы обеспечить электропроводящее покрытие. Само оконное стекло часто изготавливается путем наплавки расплавленного стекла на расплавленное олово, в результате чего получается плоская поверхность. Металл, используемый для изготовления колоколов, часто представляет собой комбинацию бронзы и олова. Кроме того, олово и оловянные сплавы представляют огромную ценность для гальваники, которая представляет собой процесс осаждения металлического покрытия на поверхность материала с помощью электрического тока.

Краткие факты об олове

Олово — мягкий, ковкий, серебристо-белый металл, в изобилии доступный во многих частях мира. Добыча олова восходит к 3000 г. до н.э. во времена бронзового века. Бронза представляет собой желтовато-коричневый сплав меди и олова, который обычно состоит примерно на одну треть из олова. Было обнаружено, что самые ранние бронзовые предметы содержат небольшой компонент олова.

Китайцы начали заниматься добычей олова около 700 г. до н.э. Сегодня олово можно найти в Китае, Таиланде и Индонезии, также его добывают в Бразилии, Перу и Боливии. Олово получают карботермическим восстановлением оксидной руды, которое получают путем нагревания руды в печи.

Другие ключевые факты о олове:

• Олово является 49-м наиболее распространенным элементом в земной коре.
• Олово указано в Периодической таблице элементов под атомным символом «Sn» и атомным номером 50.
• Олово не является самородным элементом, то есть его необходимо извлекать из руд, а не находить в естественном состоянии.
• Олово можно добывать из различных руд, но наиболее распространенной рудой является касситерит (SnO2).
• Хотя олово в его металлической форме нетоксично, некоторые соединения олова могут быть ядовитыми.
• Небольшое количество олова в США в основном находится на Аляске и в Калифорнии.
Кристаллический состав олова
• приводит к характерному крику при сгибании металла, известному как «кричание олова».

Преимущества олова в процессе гальваники

Почему олово так популярно для гальваники? Возможно, главная причина в том, что лужение — или «лужение» — чрезвычайно рентабельный процесс. Поскольку олово так легкодоступно, оно намного дешевле, чем более дорогие металлы, такие как золото, платина или палладий. Олово также обеспечивает отличную способность к пайке, а также превосходную защиту от коррозии.

Лужение может дать беловато-серый цвет, который предпочтителен, когда желателен тусклый или матовый внешний вид. Он также может придать блестящий металлический вид, когда предпочтительнее немного больше блеска. Олово обладает приличным уровнем проводимости, что делает лужение полезным при производстве различных электронных компонентов. Олово также одобрено FDA для использования в пищевой промышленности.

Отрасли, использующие лужение

Перечисленные выше преимущества делают олово предпочтительным металлом для гальванопокрытий в самых разных отраслях промышленности, включая:

• Аэрокосмическая промышленность
• Служба общественного питания
• Электроника
• Телекоммуникации
• Производство ювелирных изделий

Sharretts Услуги гальванического покрытия во многих из этих отраслей. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить бесплатное предложение!

Основные процессы лужения

Существует три основных типа лужения, каждый из которых основан на осаждении электролитического раствора олова на поверхность металлического предмета:

• Покрытие ствола : Нанесение покрытия на бочки обычно используется для нанесения покрытия на более мелкие детали и предполагает размещение объектов в специально сконструированном сосуде, обычно называемом бочкой. Ствол медленно вращается, будучи погруженным в электролитический раствор. Нанесение олова на бочки чрезвычайно рентабельно, хотя для завершения процесса покрытия требуется относительно много времени.
• Реечное покрытие : Реальное покрытие является предпочтительным вариантом для нанесения олова на более крупные или более хрупкие детали, которые могут не подходить для процесса покрытия бочек. При гальваническом покрытии объекты подвешиваются на стойке и погружаются в раствор для гальванического покрытия. Хотя нанесение покрытия на стойку является более трудоемким и, следовательно, более дорогим, чем нанесение покрытия на цилиндр, оно обеспечивает больший контроль над толщиной покрытия и может быть более эффективным для проникновения в глубокие полости объекта.
• Вибрационное покрытие : Также используется для чувствительных деталей, вибрационное покрытие включает размещение деталей в корзине, снабженной металлическими кнопками, которая также содержит электролитический раствор для покрытия. Генератор используется для создания вибрирующего действия, которое заставляет детали двигаться и соприкасаться с металлическими кнопками. Вибрационное покрытие обычно является самой дорогой формой лужения и требует специального процесса сушки, который может привести к изгибу деталей.

Элементы процесса лужения

Олово можно наносить электроосаждением практически на любой тип металла. Давайте подробнее рассмотрим конкретные компоненты эффективного процесса лужения:

1. Очистка : Крайне важно очистить подложку — часть, на которую наносится оловянное покрытие — перед погружением в гальваническую ванну. Очистка удаляет масло, жир и другие поверхностные загрязнения, которые могут снизить эффективность процесса нанесения покрытия.

Очистка — это многоэтапный процесс, который может несколько различаться в зависимости от состава подложки и количества содержащейся в ней грязи и мусора, а также от типов чистящего оборудования, доступного для использования. В целом процесс очистки включает в себя:

• Пескоструйная очистка : Это процесс использования сжатого воздуха для выброса таких материалов, как измельченное стекло, оксид алюминия, карбид кремния, сталь, кукурузные початки или скорлупа грецкого ореха, для удаления посторонних предметов с поверхности.
• Кипячение : Кипячение субстрата в воде может быть эффективным методом удаления жира и масла без использования химических добавок.
• Электролитическое обезжиривание : Погружение подложки в раствор электролита удалит жир и масло, которые скапливаются в трещинах, щелях и других труднодоступных местах поверхности.
• Промывка : Промывка подложки водой после электролитического обезжиривания удаляет остатки чистящего раствора и поверхностный мусор.

2. Подготовка гальванической ванны

Следующим шагом является приготовление электролитического раствора, также известного как электролитическая ванна. Электролитические ванны для лужения могут состоять из кислого олова, щелочного олова или растворов метилсульфоновой кислоты. Гальваническая ванна включает олово, которое растворяется с образованием положительно заряженных ионов, взвешенных в растворе, а также другие химические добавки. Ванна служит проводящей средой во время электроосаждения.

Кислотные ванны, как правило, используются чаще, поскольку они приводят к более высокой скорости осаждения. Однако, хотя кислотные ванны обычно обеспечивают однородное покрытие, они не всегда достигают отверстий или других неровностей поверхности с высоким уровнем консистенции.

3. Процедура электроосаждения

После того, как подложка очищена и погружена в ванну с электролитом, она готова к электроосаждению оловянного покрытия. Объект обычно помещают в центр специально разработанного резервуара, содержащего раствор электролита. Объект служит катодом, который представляет собой отрицательно заряженный электрод в электрической цепи. Аноды, которые являются положительно заряженными электродами в цепи, размещаются у края емкости для нанесения покрытия.

Следующим шагом является подача постоянного тока низкого напряжения в гальваническую ванну. Устройство, известное как выпрямитель, используется для преобразования мощности переменного тока в постоянный ток. Введение электрического тока в конечном итоге заставляет положительно заряженные ионы на аноде течь через электролит в гальванической ванне к отрицательно заряженному катоду (подложке), где они осаждаются на поверхность электроосаждением. Затем ток течет обратно к аноду, замыкая цепь.

4. Процесс после гальванического покрытия

Последующая обработка обычно не требуется по завершении процесса лужения. Пассивация, то есть нанесение легкого покрытия из защитного материала, может использоваться в специальных гальванопокрытиях для обеспечения дополнительной защиты от коррозии или улучшения реактивных свойств олова. Термическая обработка также может использоваться для предотвращения водородного охрупчивания, которое представляет собой ослабление металла, вызванное воздействием водорода.

Распространенные проблемы с лужением

В процессе лужения может возникнуть ряд проблем, которые могут негативно сказаться на конечном результате. К ним относятся:

• Оловянные «усы» : Небольшие острые выступы, известные как «усы», могут образовываться на поверхности объектов, покрытых чистым оловом, спустя долгое время после завершения процесса покрытия. Эти микроскопические металлические волокна не видны невооруженным глазом, но они могут нанести значительный ущерб готовому изделию. Поскольку они являются электропроводными, усы могут вызвать короткое замыкание в электронных компонентах. Известно даже, что оловянные усы приводят к выходу из строя компьютерных систем и спутников, а также к сбоям в работе атомных электростанций. Неизвестно, что вызывает образование оловянных усов, и нет проверенного метода для полного предотвращения их вхождение. Был достигнут некоторый успех в ограничении образования оловянных усов за счет модификации кристаллической структуры оловянных отложений, хотя этот метод далеко не надежный.
• Неравномерная толщина : В некоторых случаях олово может неравномерно осаждаться на объекте с покрытием. Иногда форма и контур объекта затрудняют достижение желаемой толщины, которая обычно находится в диапазоне от десяти до 20 микрон. При нанесении покрытия на металлические предметы с острыми углами олово может наноситься большей толщиной на внешнюю углы и уменьшенная толщина в углублениях. Это часто можно исправить, изменив положение анодов и изменив плотность постоянного тока.
• Скоропортящаяся способность к пайке : Хотя луженые металлы известны своей превосходной способностью к пайке, эта характеристика со временем ухудшается. Срок службы пайки можно увеличить за счет надлежащей спецификации наплавки, соответствующей подготовки подложки и надлежащей упаковки компонентов с покрытием. Известно, что запечатывание продуктов с покрытием в заполненных азотом мешках приводит к десятикратному увеличению срока годности при пайке.

Покрытие из сплава олова

Одним из способов улучшить процесс лужения является совместное осаждение (легирование) олова с другим металлом или несколькими металлами. Обычно применяемые сплавы олова включают:

• Оловянно-свинцовый сплав : Обеспечивает коррозионную стойкость и превосходную способность к пайке, а также позволяет получить мягкую пластичную поверхность, помогая предотвратить образование оловянных усов.
• Олово-медь : Повышает общую прочность покрытия, но также может сделать его более хрупким. Это также может привести к недостаточному смачиванию при пайке и способствовать образованию оловянных усов.
• Свинец-олово-медь : Эта комбинация часто используется для уменьшения трения в подшипниках скольжения двигателя.
• Олово-серебро : Улучшает общую механическую прочность и увеличивает максимальную рабочую температуру, но серебряный компонент может сделать этот сплав слишком дорогим для многих компаний.
• Олово-цинк : Обладает высокой температурой плавления и превосходной усталостной прочностью, но приводит к плохой смачиваемости и ограниченной защите от коррозии.
• Олово-висмут : Идеально подходит для низкотемпературных гальванопокрытий, этот сплав также обладает хорошей смачиваемостью и может ограничивать образование вискеров. Однако он может быть несовместим с предметами, содержащими свинец, а низкая температура плавления делает его непригодным для большинства высокотемпературных процессов гальванического покрытия.

Рассмотрите сплав олова и свинца для уменьшения оловянных усов

Если оловянные усы вызывают беспокойство в вашей производственной среде, вам следует настоятельно рассмотреть возможность использования оловянно-свинцового сплава для покрытия. В отличие от чистого олова, как упоминалось ранее, олово-свинец может эффективно предотвращать образование усов, что делает его отличным выбором для производства электронных компонентов, таких как печатные платы, разъемы и полупроводники. Поскольку оба металла обладают высоким водородным перенапряжением, осаждение оловянно-свинцового сплава можно производить с помощью растворов сильных кислот без добавления комплексообразователей.

В дополнение к уменьшению количества усов оловянный сплав может обеспечить более надежную защиту от коррозии, чем чистое олово. Оловянно-свинцовый сплав также обеспечивает отличную паяемость и позволяет получить более мягкое и пластичное покрытие. Благодаря своей пластичности олово-свинец может предотвратить повреждение основного металла во время строгих производственных процессов, таких как штамповка.

Покрытие Sharretts может удовлетворить все ваши потребности в лужении

Компания

Sharretts Plating работает с 1925 года. В течение девяти десятилетий мы разработали и усовершенствовали эффективный и доступный процесс лужения, который можно настроить в соответствии с вашими конкретными рабочими требованиями. В дополнение к чистому лужению мы также предлагаем инновационный процесс покрытия оловом-свинцом, который может значительно уменьшить образование оловянных усов на ваших электронных компонентах.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о нашем процессе лужения и о том, как его можно адаптировать к вашей работе. Мы также будем рады запланировать консультацию по лужению и предоставить бесплатное, ни к чему не обязывающее предложение.

Отличный способ быть в курсе последних разработок в области лужения — подписаться на получение бесплатных ежемесячных электронных писем от SPC. Они содержат много полезной информации о гальванопокрытии и отделке металлов в целом.

Какой вариант покрытия лучше всего подходит для моего разъема?

Выбор правильного покрытия имеет решающее значение для успеха системы разъемов. Покрытие влияет на производительность разъема, его жизненный цикл, качество и стоимость.

Начнем со стоимости. В недавнем блоге объясняется, что основные затраты на разъем — это пластиковый корпус, контакты, покрытие контактов, работа по его сборке и упаковка. И в большинстве соединителей более важными элементами являются контакты и покрытие.

Например, в продукте межсоединений с микрошагом и высокой плотностью штифт и покрытие могут составлять около 25–30 % от общей стоимости соединителя. Но на базовой 2,54-миллиметровой клеммной колодке («головке») она может составлять до 60–70 % от общей стоимости соединителя.

Это связано с тем, что относительный размер пластикового корпуса миниатюрного микроминиатюрного соединителя, вставляемого в форму, почти всегда больше, чем размер основного соединителя полосковой линии, врезного в положение. И, конечно же, булавки будут стоить дороже, если вы используете позолоту.

Как я уже упоминал в предыдущем блоге, я не могу говорить за всех производителей разъемов, когда речь идет о затратах. Большинство примеров, которые я использую здесь, относятся к межсоединениям Samtec, но я уверен, что принципы применимы и к другим производителям соединителей.

Что мы рекомендуем?

Дизайнеры часто спрашивают, какое покрытие мы рекомендуем. Существует множество соображений, которые следует учитывать (о чем свидетельствует разнообразие вариантов покрытия большинства основных разъемов), но наилучшее покрытие — это покрытие, соответствующее требованиям вашей системы, при наименьших затратах. Другими словами, убедитесь, что он работает и соответствует вашим требованиям к качеству дизайна, но не переусердствуйте с дизайном покрытия.

Золотое покрытие

Золото обычно используется для высоконадежных приложений с низким напряжением или малым током. Золото используется в приложениях с высокой цикличностью, потому что оно прочное и обладает отличными свойствами износа (вот пример разъема с высокой цикличностью). Наше золото легировано кобальтом, что увеличивает твердость. Мы также рекомендуем золото для агрессивных сред, потому что оно останется свободным от оксидов, которые могут вызвать увеличение контактного сопротивления.

Золото — благородный металл, а это значит, что оно мало реагирует на окружающую среду.

Олово

Олово является более дешевой альтернативой золоту и обладает отличной паяемостью. В отличие от золота олово не является благородным металлом. Оловянное покрытие начинает окисляться в тот момент, когда оно подвергается воздействию воздуха. Таким образом, контактная система с луженым покрытием требует больших нормальных сил и более длинной площади контакта, чтобы прорвать эту оксидную пленку. Посмотрите короткое видео ниже.

Суть в том, что олово лучше подходит для приложений с меньшим количеством циклов из-за дополнительных сил, воздействующих на контакт, и просто потому, что это более мягкий металл. (Разъем на видео выше относится к серии SSW)

Нормальная сила

Различие между золотом и оловом сводится к нормальной силе. Золото требует гораздо меньшего количества нормальной силы по сравнению с оловом. В соединителях с мелким шагом нет места для относительно большой толстой контактной балки с большим прогибом; это необходимо для создания нормальной силы олова, необходимой в луженых контактах.

Таким образом, из-за ограничений по физическим размерам микроминиатюрных разъемов золото часто является единственным доступным выбором. Другими словами, мы бы использовали олово, если бы могли. Олово используется в области контакта соединителя, где может быть создана надлежащая нормальная сила, и используется в благоприятных условиях. Олово будет окисляться, поэтому для прорыва внутреннего слоя окисления требуется большее усилие и протирание контакта. Опять же, посмотрите видео выше.

Выборочное покрытие золотом и лужением

Выборочное покрытие золотым оловом — самый популярный вариант покрытия Samtec, поскольку он предоставляет дизайнерам лучшее из обоих миров. Область контакта, критическая область, где контакт соприкасается с контактным штырьком и передается сигнал, имеет надежность золота. Хвост, припаянный к плате, имеет меньшую стоимость и паяемость олова.

Олово-свинец, палладий-никель с золотым напылением

Конечно, для конкретных применений доступны и другие варианты покрытия. Два распространенных примера включают оловянно-свинцовое покрытие и палладий-никель с золотым напылением. Олово-свинец используется в военных целях, и его преимущества включают низкую температуру эвтектики, а присутствие свинца препятствует образованию оловянных усов. Никель-палладий с золотым напылением используется для применений с чрезвычайно высоким циклом. Но для большинства типичных применений золото, олово или выборочное покрытие вполне подойдут.

Краткий обзор

Золото для высокой надежности, высокой цикличности и низкого напряжения.

Олово используется для приложений с меньшим количеством циклов, оно дешевле и удерживает припой.

Выборочное покрытие золотом в области сопряжения контактов и оловом на хвостовике обычно является лучшим вариантом.

Вопросы по металлизации?

Как и в предыдущем блоге о неблагородных металлах, очевидно, что этот блог не является окончательным трактатом по металлизации разъемов. Но если у вас есть вопросы или вам нужна помощь в определении правильного разъема, контакта или покрытия, у нас есть много людей, которые могут помочь.