Припои широко используются в промышленности и быту для пайки различных металлических изделий. Знание температуры плавления припоев позволяет правильно подобрать оптимальный состав для конкретного применения. Давайте разберемся, какие бывают виды припоев, их свойства и особенности применения.
Классификация припоев
По температуре плавления припои делятся на:
- Мягкие - с температурой плавления до 300°C
- Твердые - с температурой плавления свыше 300°C
По основным компонентам различают:
- Оловянно-свинцовые (ПОС)
- Медно-цинковые (ПМЦ)
- Серебряные (ПСр)
Рассмотрим более подробно наиболее распространенные марки припоев и их температуры плавления:
| Припой | Температура плавления |
| ПОС-61 | 183°C |
| ПМЦ-50 | 900-920°C |
| ПСр-40 | 779°C |
Мягкие и твердые припои различаются не только по температуре плавления, но и по прочности, электропроводности, коррозионной стойкости. Правильный выбор типа припоя зависит от особенностей паяемых деталей и условий эксплуатации.
Мягкие припои
Наиболее широко используемыми мягкими припоями являются оловянно-свинцовые сплавы (ПОС). Их можно встретить в бытовой технике, радиоэлектронной аппаратуре, автомобилях.
Самый распространенный представитель группы ПОС - припой ПОС-61, содержащий 61% олова и 39% свинца. Его температура плавления составляет 183°C. ПОС-61 отличается хорошей смачиваемостью, что позволяет применять его для пайки деталей сложной конфигурации, в том числе при изготовлении печатных плат.
К другим разновидностям мягких припоев относятся:
- Оловянно-висмутовые (например, припой Вуда)
- Оловянно-сурьмянистые (ПОСу)
- С оловом, свинцом и кадмием (ПОСК)
Главные преимущества мягких припоев:
- Низкая температура плавления
- Возможность пайки термочувствительных деталей
- Хорошая смачиваемость
К недостаткам можно отнести:
- Невысокую механическую прочность
- Подверженность коррозии
Твердые припои
К наиболее используемым твердым припоям относятся медно-цинковые (ПМЦ) и серебряные (ПСр):
Припои выпускаются в виде гранул, прутков, проволоки, порошка, фольги, паст и закладных деталей. Пайку осуществляют или с целью создания механически прочного (иногда герметичного) шва, или для получения электрического контакта с малым переходным сопротивлением.
Медно-цинковые припои ПМЦ отличаются высокой температурой паяния (680-950°C), что определяет их применение в основном в промышленности. ПМЦ обеспечивают прочное соединение стальных и чугунных деталей.
Серебряные припои используются для пайки меди, латуни, бронзы. Их температура плавления варьируется от 650 до 800°C. Такие припои применяются в производстве нагревательных элементов, электродвигателей и другого электрооборудования.
Сравнение медно-цинковых и серебряных припоев
Медно-цинковые и серебряные припои имеют свои особенности:
- ПМЦ отличаются более высокой температурой плавления и прочностью, в то время как ПСр обеспечивают лучшую электропроводность и коррозионную стойкость
- Стоимость серебряных припоев значительно выше
- ПМЦ чаще используются в тяжелом машиностроении, а ПСр - в производстве электротехнического оборудования
Таким образом, выбор конкретного типа твердого припоя зависит от решаемых задач.
Особенности применения твердых припоев
В отличие от мягких припоев, твердые припои требуют специального оборудования и более сложных технологий пайки. Чаще всего используется дуговая сварка, индукционный или газовый нагрев. Кроме того, рабочая температура при пайке твердыми припоями гораздо выше, что требует соблюдения особых мер безопасности.
Температура плавления оловянного припоя
Для оловянного припоя, то есть припоев на основе олова, характерна температура плавления не выше 450°C. Это относит их к группе мягких, легкоплавких припоев.
Наиболее широко распространен припой ПОС-61, содержащий 61% олова и имеющий температуру плавления 183°C. Близкие характеристики и у других оловянно-свинцовых припоев (ПОС-40, ПОС-90 и др.).
Применение оловянных припоев позволяет осуществлять пайку термочувствительных радиоэлементов и других деталей без риска их перегрева.
Для удобства представим температуры плавления наиболее используемых припоев в виде таблицы:
| Припой | Температура плавления |
| ПОС-61 (оловянно-свинцовый) | 183°C |
| ПСр-40 (серебряный) | 779°C |
| ПМЦ-45 (медно-цинковый) | 890°C |
Как видно, температура плавления варьируется в очень широком диапазоне - от 183 до 890°C для распространенных типов припоев.
Бессвинцовые припои
В последние годы все большее распространение получают бессвинцовые припои, не содержащие токсичного свинца. К ним относятся оловянно-сурьмянистые (ПОСу) и оловянно-висмутовые (РОЗЕ) припои.
Например, припой ПОСу 95-5 имеет следующий состав: 95% олова и 5% сурьмы. Его температура плавления - 234-240°C.
Преимущества бессвинцовых припоев
Использование бессвинцовых припоев имеет ряд преимуществ:
- Отсутствует токсичность свинца
- Улучшаются экологические характеристики изделий
- Соответствие современным требованиям безопасности
Кроме того, некоторые бессвинцовые припои (например, оловянно-висмутовые) обеспечивают хорошую смачиваемость и пригодны для пайки деталей сложной формы.
Применение бессвинцовых припоев
Бессвинцовые припои активно используются:
- В производстве электроники и радиоаппаратуры
- При изготовлении бытовой техники
- В автомобилестроении
Поскольку такие припои не содержат токсичных компонентов, они безопасны для применения в изделиях массового потребления.
Перспективы развития материалов для пайки
В перспективе ожидается:
- Создание новых бессвинцовых припоев с улучшенными свойствами
- Разработка технологий пайки при более низких температурах
- Использование наноматериалов для управления характеристиками припоев
Это позволит расширить области применения пайки, сделать ее более технологичной и безопасной.
Выбор припоя для любителя
Если вам требуется спаять неответственные детали в домашних условиях, лучше использовать доступный и простой в работе припой ПОС-61 на основе олова и свинца.
Для более сложных задач подойдут специальные бессвинцовые припои, например оловянно-висмутовый РОЗЕ или оловянно-сурьмянистый ПОСу-95.
