Как просто паять алюминий обычным припоем намертво
Пайка алюминия стандартным припоем по обычной технологии является ненадежной и невозможной. Олово на нем скатывается в шар, не желая прилипать, а если и липнет, то в результате получается слабое соединение, срывающееся под малейшей нагрузкой. Чтобы этого не произошло, паять нужно особенным образом, и тогда даже обычный припой будет держаться намертво.
Материалы:
- припой 60/40 — http://alii.pub/64fqb2
Как паять алюминий правильно
На поверхности алюминия мгновенно образовывается оксидная пленка, которая и препятствует адгезии между основанием и припоем. Чтобы она не мешала, нужно создать безвоздушную среду в месте пайки. Для этого на очищенный от грязи участок алюминия наносится тонкий слой вазелина. Вместо него можно использовать минеральное или другое автомобильное масло.
Если был применен вазелин, то к нему нужно приложить жало паяльника, чтобы он расплавился в жидкое масло. После этого берется монтажный нож или другой острый предмет и им царапается алюминий под вазелином. Важно, чтобы царапины наносились по закрытой от воздуха поверхности. Как только вазелин начинает густеть, его снова следует расплавить жалом паяльника. Нужно активно тереть лезвием ножа, чтобы снять оксидную пленку на металле, а кроме этого создать рельеф, к которому потом хорошо прилипнет припой.
После удаления оксидной пленки масло не стирается. К месту пайки прикладывается жало паяльника, и алюминий разогревается до рабочей температуры. Затем наплавляется нужное количество припоя. Он будет находиться прямо в масле.
Капля припоя слегка растирается по подготовленной поверхности. Нужно ее вдавить в образовавшиеся царапины. Припой вытеснит масло в стороны, поэтому оно не будет мешать адгезии. Отсутствие оксидной пленки позволит олову прикипеть к алюминию, а не собираться шариком, который легко и просто отваливается.
Затем к подготовленной с маслом и трением поверхности можно прикладывать луженые проводки, проволоку или что потребуется. Они будут припаиваться в секунду, не забирая на себя все олово из алюминия, как происходит обычно. После пайки остатки масла убираются ваткой смоченной в спирте.
Данный метод позволяет добиться такой же надежности пайки, что и при соединении двух медных элементов. При этом в отличие от другого распространенного способа с маслом, когда оксидная пленка снимается пятиминутным трением раскаленным жалом паяльника, срывать ее ножом получается быстрее.
Пайка алюминия стержнями с Алиэкспресс. Насколько надежно?
На просторах, всеми нами горячо любимого китайского маркетплейса, можно встретить много удивительных новшеств. Одной из которых являются универсальные, низкотемпературные, сварочные стержни для пайки различных металлов: меди, алюминия, стали и тп. На видеохостингах найдется уйма различных обзоров на эту тему. Но так ли эти сварочные стержни хороши? Проведем несколько тестов. Если захотите приобрести, вот ссылка для получения скидки — http://alii.pub/6bq7zz
Как производится пайка низкотемпературным сварочным стержнем
Для работы, связанной с их расплавлением, подойдет как простая газовая горелка, так и обычный бытовой паяльник. Возможности такого способа пайки с помощью специальных стержней протестируем на нескольких алюминиевых заготовках с применением обоих источников тепловой энергии. Начнем с процесса запаивания несколько отверстий разного диаметра в алюминиевой пластине размером 40×2 мм. До начала пайки тщательно удаляем оксидную пленку с поверхности заготовки, например, наждачной бумагой, хотя, если верить инструкции по применению, эта операция не обязательна.
Вначале пламенем газовой горелки прогреваем материал пластины в области пайки. Для этого используем обыкновенную газовую горелку. Затем расплавляем кончик стержня, запаиваем отверстия в пластине и оставляем пайку на некоторое время для охлаждения и затвердевания.
Следует осторожно обращаться с частично оплавленным стержнем: он имеет склонность самопроизвольно нагреваться и расплавляться с выделением большого количества тепла. Также при этом образуется неизвестный по составу газ с очень неприятным запахом, поэтому пайку ими необходимо проводить на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении с естественной или искусственной вентиляцией.
Попытаемся запаять паяльником фрагмент, вырезанный из алюминиевой банки, используя вышеуказанные стержни. Для этого в нем выполняем надрез кончиком ножа и расплавляем стержень.
Повторяем эту же операцию и в отношении разреза, выполненного болгаркой в алюминиевой пластине. При этом нагрев последовательно ведем сперва паяльником, а затем завершаем газовой горелкой.
Какой результат?
Механическая деформация даже пальцами руки места пайки фрагмента алюминиевой банки показывает не слишком обнадеживающие результаты. В инструкции по применению стержней отмечается, что пайку указанными стержнями можно легко обрабатывать ручным напильником и даже срезать, и подравнивать простым ножом.
Два способа пайки алюминия обычным паяльником
Пайка алюминия осуществляется с помощью оловянно-свинцового припоя. Но процесс осложняется тем, что алюминий трудно залудить. Чаще всего паяются алюминиевые плоские поверхности или алюминиевые провода к алюминию либо алюминий к меди. Причина плохой пайки алюминия связана с тем, что он сам по себе очень активный металл и на воздухе мгновенно покрывается очень тонким, но прочным слоем оксидной пленки, который защищает этот металл от атмосферных воздействий.
Даже если зачистить поверхность металла обычной наждачкой и попытаться ее залудить, то ничего не получится, потому что за считанные секунды металл покрывается той же самой оксидной пленкой.
Два распространенных способа пайки алюминия в домашних условиях
Есть 2 решения этой проблемы: либо зачищать металл под защитной средой, либо использовать специализированные флюсы. В первом случае покрываем поверхность минеральным маслом и пытаемся ее залудить.
Для этого под поверхностью масла начинаем царапать поверхность металла, счищая оксидную пленку. При этом масло не дает кислороду проникать до металла, и он не окисляется.
Маленькую площадку можно очистить при помощи мощного паяльника, поскольку алюминий очень теплопроводный материал, и как только мы нагреваем поверхность, температура на ней начинает падать.
Поэтому берем оловянно-свинцовый припой и затираем его, но даже под слоем масла это сделать очень трудно, тем не менее такой способ все-таки является рабочим, если долго продолжать тереть. После того, как поверхность «залудилась», масло удаляем, и припаиваем медный провод.
По второму варианту используем специализированный флюс для пайки по алюминию, в котором находятся все элементы, разъедающие оксидную пленку, и реагирующие с самим металлом, что облегчает пайку.
В данном случае это низкотемпературный припой, которым капаем на поверхность, и видим, что происходит шипение, т. е. сам флюс взаимодействует с металлом, и поэтому происходит лужение, и есть возможность припаять провод.
Теперь производим пайку проводов между собой. Отметим, что первый способ под маслом, не подходит для пайки проводов из-за неудобства места и очень трудной организации затирки. А вот флюс для пайки проводов – незаменимая вещь. Если пошло шипение, то лужение состоялось и соединение проводов внахлест произошло.
Далее попробуем соединить провода, когда конец одного провода закручивается в пружину и в него вставляется другой провод. Для их соединения контакт нужно залудить, поэтому покрываем его флюсом и запаиваем.
Проверим качество пайки. При первом и втором способе провода оторвались с трудом. Поэтому оба способа абсолютно работоспособны. Ими можно залудить алюминиевую поверхность, разве что первый способ подходит только для плоских поверхностей, а второй (с флюсом) для пайки проводов.
Пайка алюминия
Освоил пайку алюминия для ремонта трасс кондиционеров. Пайка во многих случаях предпочтительнее TIG сварки, тк сварка грязных изнутри трубок стандартно вызывает проблемы с герметичностью сварного шва. Как обычно, все просто, но сложно и полно мелких нюансов. Для пайки использовал технологии Castolin — «дорохо и бохато».
Сама технология пайки, именно алюминия, подразделяется на два типа, первый, что я попробовал, — это пайка без нагрева открытым пламенем, те паяльником или индуктором, для нее предназначен припой 1827 (Кадмий-цинк-серебро) и флюс AluTin 51. Несмотря на достаточно низкую температуру плавления припоя — 280 градусов, прогреть детали двухкиловаттным индуктором, не говоря уже и всяких стоваттных паяльниках ожидаемо не получилось. Слишком высоки теплопроводность и электропроводность алюминия. Индуктор генерирует в металле мало тепла и оно быстро уходит.
Второй вариант — это широко известный припой Castolin 192FBK и горелка на MAPP газе. Кроме 192 припоя есть еще 190 и 195, но у них существенно выше температура плавления, работать с ними сложнее, поэтому самый популярный припой именно 192FBK к тому же он содержит флюс, что сильно повышает удобство работы.
По физике температура плавления чистого алюминия ~660 градусов, температура плавления 192-го припоя ~380-420 градусов, что определяет очень тонкую грань между «недогреть» и «перегреть» и именно этот фактор обуславливает сложность процесса. Тепло уходит с места локального нагрева в деталь практически мгновенно, малейший перегрев вызывает деградацию металла и последующее плавление. Поэтому греть приходится короткими импульсами и постоянно чиркать прутком припоя по деталям, проверяя, не достигнута ли температура плавления. Типично на нагрев 10 мм трубки уходит около 20-30 секунд.
Очень важно понимать, что 192 припой, а это 98% цинка и 2% алюминия — капиллярный. Смачивая поверхность, он мгновенно растекается, его нельзя навалить в кучу, им нельзя «замазать» большую дыру. Он предназначен для соединения деталей с минимальным зазором. Трубки встык, трубки с развальцовкой, сжатые плоские детали, волосяную трещину — запаять можно, дыру диаметром 5 мм — нельзя.
Еще одна особенность, на которой не акцентируют внимания авторы роликов на ютубе, это то, что пока припой не расплавился, из-за плохого теплового контакта с деталью, деталь, как правило, должна иметь существенно более высокую, чем 420 градусов, температуру для начала плавления припоя, что таит опасность ее расплавления.
Соответственно, тактика работы такова. При предварительном прогреве деталей нельзя совать в плямя горелки припой. Шарик припоя падает на недогретую поверхность, застывает, получается дефект. Включаем горелку на постоянную работу и греем деталь короткими импульсами по 3-5 секунд, отводя пламя в сторону и в этот момент пытаемся прижать пруток припоя к детяли и поцарапать им поверхность. Если в этот момент из него высыпается на деталь флюс — очень хорошо. Флюс плавится незадолго до достижения нужной температуры и служит хорошим индикатором. В какой-то момент времени пруток начинает оставлять на детали блестящий след расплавленного цинка, это означает, что целевая точка, по температуре, близка и только в этот момент уже можно совать пруток в пламя горелки одновременно с нагревом детали. Как только капля зашла в зазор между деталями, нагрев нужно прекратить и продолжать потихоньку подавать пруток уже в ванну расплавленного припоя. Как только припой начинает застывать нужно подогреть стык и продолжать. Важный момент: не нужно заваливать стык деталей припоем, он практически весь вытекает с обратной стороны (внутрь трубки), в стыке же остается столько сколько нужно.