Корягин С.И., Пименов И.В., Худяков В.К. - Способы обработки материалов (1093325), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Для улучшения адгезии и прочности пайки к свинцу добавляют небольшиеколичества цинка или олова. В табл. 86 приводятся данные попрочности шва при пайке оловом и свинцом изделий из меди,латуни и железа.Таблица 86Прочность шва при пайке оловом и свинцомразличных металлических материаловВид пайки и материалпаяемых изделийσв в кг/мм2оловомсвинцомПайка внакладку:медилатуни3824,64,51,92,0железа3,81,4Пайка встык:медиВид пайки и материалпаяемых изделийлатунижелеза9,03,6Окончание табл. 86σв в кг/мм2оловомсвинцом5,92,67,91,9Пайку алюминиевой проволоки, кабелей с алюминиевойоболочкой, а также алюминиевых изделий производят оловянным припоем марки А, содержащим 56…59% цинка и 1,5…3%меди (поставляются в виде полос толщиной 8…10 мм, шириной10…15 мм и длиной 250…500 мм).На основе олова, свинца, сурьмы, висмута, индия и другихметаллов приготавливают легкоплавкие сплавы с температуройплавления ниже 230°С.
Наибольшее применение нашел легкоплавкий сплав (8,3% Sn; 22,6% Pb, 5,3% Cd, 53% Bi; 19,1% Zn) cтемпературой плавления 47,2°С и плотностью 8,95 г/см3. С помощью этого сплава осуществляют вакуумплотные соединениястекла с металлами. С помощью сплавов свинца с оловом икадмием производят пайку керамики с металлами.14.3. Оборудование для пайкиВид оборудования для пайки в основном характеризуетсяметодом и источником нагрева.Оборудование для печной пайки по методу нагрева подразделяется на электрические печи сопротивления, индукционныепечи и установки, которые в свою очередь делятся на печи сконтролируемой средой и вакуумные.Электропечи с контролируемыми газовыми средами (водород или азотно-водородная смесь) оснащены устройствами длятранспортирования паяных изделий (например, с шагающим383подом), а в некоторых случаях – установками для приготовления газовых смесей.
Примером конвейерной электропечи сопротивления является печь марки СК3-4.20.1,5/11,5-Х45М1,оснащенная камерой охлаждения и обладающая следующимипараметрами: мощность – 85 кВт, температура рабочего пространства – 1150°С, нагрузка конвейерной ленты – до 130Н/м.Наряду с электропечами непрерывного действия для пайкиизделий широко используют колпаковые (марки ИО59.015,ЦЭП-241А, ЛМ-3360 и др.), элеваторные (марки СКБ-7018,СКБ-7049 и др.) и шахтные печи (марки ОКБ-3176А, СШ38,40/10, Г95А и др.).
Для пайки применяются также камерныеэлектропечи унифицированных серий СН0 и СН3 с металлическими нагревательными элементами, номинальной температурой 1000...1200°С – для широкой номенклатуры изделий в воздушной и контролируемой средах.Вакуумные электропечи конструктивно выполняются непрерывного и периодического действия (колпаковые, элеваторные, муфельные и др.). Для создания вакуума используют механические вакуумные насосы типа ВН, создающие остаточноедавление 1,3...0,13 Па, и диффузионные для получения остаточного давления 1,3х10-3...1,3х10-5 Па. Вакуумные электропечив основном используются для высокотемпературной пайки изделий и создают стандартные температуры 900, 1200, 1300,1600, 2000 и 2500°С.Индукционную пайку выполняют с использованием электронных высокочастотных генераторов типов ВЧГ и ВЧГЗ(мощностью 4...60 кВт), типа ВЧИ (мощностью 10...100 кВт) имашинных генераторов типа ИЗ (мощностью 30...200 кВт).Электронные высокочастотные генераторы работают на частотах: 0,066; 0,44 и 1,76 мГц.
Машинные генераторы обеспечивают токи частотой 2...15 кГц. Генераторы мощностью 4 кВт используются для поштучной низкотемпературной пайки. На генераторах мощностью 10 кВт паяют металлорежущий и буровой инструменты с поперечным сечением в зоне пайки до5,0 см2, а также тонкостенные ферромагнитные изделия. Гене384раторы, имеющие колебательную мощность 100...200 кВт, применяют при высокотемпературной пайке крупногабаритныхизделий с наружным диаметром 140...200 мм.
Эти генераторыиспользуют при механизированной пайке, когда необходим запас мощности для создания интенсивного магнитного поля взоне пайки при движении нагреваемых изделий через относительно длинные проходные индукторы. Индукционную пайкумогут использовать как в воздушной, так и в контролируемойсреде, в том числе с применением давления на соединяемыеповерхности (до 4 МПа).Пайку погружением в расплавленные припои разделяют нанизко- и высокотемпературную.
В свою очередь низкотемпературная пайка подразделяется на две разновидности: погружением непосредственно в расплав припоя и волной или струейприпоя.Наиболее широко для лужения и пайки изделий используютэлектрованны, представляющие собой корпус из коррозионностойкой стали, в котором размещен расплавленный припой.Для производства печатных плат созданы линии, выполняющие комплекс операций: нанесение флюса, предварительный подогрев, нанесение припоя, удаление его излишков, мойку и сушку. На таких автоматических линиях печатные платыукладывают в магазин обрабатываемой поверхностью вниз иприжимают грузом. С помощью подающих роликов по направляющим они перемещаются над рабочими узлами линии, вначале над ванной, где флюс с 5%-ным раствором соляной кислоты наносится вращающимися щетками.
Затем припой (сплавРозе) наносят волновым способом с помощью индукционногонагревателя. В ванне с расплавленным припоем установлен ракель из термостойкой резины для снятия его излишков.На установке для пайки погружением в расплавы солей всоляных ваннах изделия нагреваются непосредственно или косвенно. При непосредственном нагреве в зависимости от составасолей изделия паяют с применением припоев и без припоя. В385последнем случае роль припоя выполняют продукты реакциисамой соли с паяемым материалом.В случае косвенного нагрева изделия помещают в контейнер, объем которого заполняют контролируемой газовой средой.Печи-ванны по конструктивному оформлению подразделяют на тигельные, электродные однофазные с циркуляцией соли,прямоугольные электродные и электродные трехфазные(табл.
87).Таблица 87Технические данные соляных печей-ванндля высокотемпературной пайкиПараметрНоминальная мощность,кВтМаксимальная рабочаятемпература, °СРазмеры тигля, ммГлубина тигля, ммПроизводительность, кг/чС-5050В-20 С-452045С-35СКБ-515235120600850 1300 1300600х900 ∅300 ∅340 220х420450535 600–10080 200301300950х250475140Пайку металлоемких изделий производят в прямоугольныхпечах-ваннах С-50, СКБ-5152 и др.Для пайки изделий в интервале температур 850...1200°С используют печи-ванны типа СВС-100/13 исполнения М.01, которые обладают высокой производительностью и рекомендуютсядля крупносерийного и массового выпуска изделий.При пайке погружением в расплавы солей с целью стабилизации температуры необходим предварительный подогрев изделий: для этого применяют камерные электропечи, индукционный нагрев, а также специальные нагревательные печи типаПАП.
Для пайки активных металлов герметичный контейнер сизделиями, в который подается контролируемая среда, погружают в ванну с расплавленной солью, нагретой до заданной386температуры. При таком способе можно осуществлять пайку нетолько в газовой среде, но и в вакууме. Если в первом случаепредставляется возможным использовать контейнер с песочным затвором и неполным погружением, то при пайке изделийв вакууме контейнер выполняют цельносварным либо со съемным фланцем для полного или частичного его погружения.Ручные клещи для пайки электросопротивлением нашлиприменение для соединения сравнительно немассивных деталей. При больших объемах выпуска изделий из разнотолщинных элементов или конструкций из материалов, имеющих разные теплофизические свойства, чаще всего применяют сварочное оборудование – машины для контактной сварки.Машины для пайки электросопротивлением.
Для пайки изделий в зависимости от толщин соединяемых элементов и теплофизических свойств материалов применяют различные сварочные машины (табл. 88).Таблица 88Технические данные однофазныхточечных машин переменного токаПараметрМТ-1222 МТ-1223 МТ1617 МТ1618Мощность, кВт6085110100Сила первичного тока, А154224296264Сила сварочного тока, кА12,512,516,016,0Пределы изменения коэффициента трансформации83-166 56-12560-8956-125Вылет электродов, мм500500500500Максимальный раствор электродов, мм220300370320Усилие сжатия, Н61801568061806180Общий ход электрода, мм801005080Расход воздуха, м3/102 циклов0,60,60,80,6Расход охлаждающей воды, л/ч600700700700В зависимости от свойств паяемых материалов и размеровсоединяемых элементов подбирают соответствующие электро387ды.
Наибольшее распространение получили угольные электроды марок ЭГ-2, ЭГ-8 и др., а также электроды из хромистой меди, вольфрама и жаростойких сплавов.Гибридные интегральные схемы паяют методом плавленияпокрытия-припоя в полуавтоматическом режиме на установкеМС-64П2-1. Установка обеспечивает регулируемое давлениеэлектрода на колонку нагревателя в диапазоне 1...10 Н, нагревэлектрода в пределах 150...450°С. Производительность установки – около 1000 кристаллов в час.Пайка материалов с использованием концентрированныхисточников энергии (инфракрасного излучения и излучения лазера, сфокусированного светового и электронного луча) является одним из важнейших направлений развития ряда областейтехники.
Основное преимущество этого способа – отсутствиетепловой инерции источника, локальность и быстрота нагрева ивытекающая отсюда возможность точного регулирования параметров процесса пайки.Установки с инфракрасным излучением. Тепловое (инфракрасное) излучение с длинами электромагнитных волн0,4...40 мкм применяют при различных способах нагрева подпайку, в том числе и локальном, где тепловой поток сконцентрирован.Для высокотемпературной пайки изделий из тонкостенныхдеталей сравнительно простой формы применяют установки скварцевыми лампами. В зависимости от конфигурации и конструкции паяемых изделий рефлекторы с кварцевыми лампамиустанавливают с одной или нескольких сторон.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
