Процессы получения неразъемных соединений. Пайка и склеивание

1. ПРОЦЕССЫ ПОЛУЧЕНИЯ НЕРАЗЪЕМНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

ПАЙКА И СКЛЕИВАНИЕ

2. План лекции

1. Пайка
Припои
Флюсы паяльные
Подготовка заготовок к пайке. Лужение
Способы пайки
Обработка деталей после пайки
Некоторые особенности
соединений
конструкций
2. Склеивание
Технологический процесс склеивания
паяных

3. Пайка

Пайка это процесс соединения металлов и
неметаллических материалов посредством
расплавленного присадочного металла - припоя,
имеющего температуру плавления ниже
температуры плавления соединяемых материалов –
основного металла или неметаллического
материала
Для получения качественного соединения температура
нагрева спаиваемых заготовок в зоне шва должна быть
на 50…100ºС выше температуры плавления припоя.
Качество паяных соединений - прочность, герметичность, надежность
и др., зависит от правильного выбора основного металла, припоя,
флюса, способа нагрева, зазоров, типа соединения

4. Припои

К припоям предъявляют следующие требования:
высокая механическая прочность в условиях
нормальных, низких и высоких температур;
хорошие электро- и теплопроводность;
герметичность;
стойкость против коррозии;
жидкотекучесть при температуре пайки;
хорошее смачивание основного металла;
определенные для данного припоя
температура плавления и величина
температурного интервала кристаллизации.

5. Припои

особолегкоплавкие (tпл до 145ºС)
легкоплавкие (tпл = 145…450ºС);
среднеплавкие (tпл = 450… 1 100ºС);
оловянно-свинцовые,
на основе висмута,
индия,
кадмия,
цинка,
олова,
свинца.
тугоплавкие (tпл свыше 1050ºС)
медные,
медно-цинковые,
медно-никелевые,
с благородными металлами
(серебром, золотом, платиной).

6. Флюсы паяльные

Флюсы паяльные применяют:
• для очистки поверхности паяемого материала,
• для снижения поверхностного натяжения и улучшения растекания жидкого
припоя.
• Флюс не должен химически взаимодействовать с припоем.
• Температура плавления флюса должна быть ниже температуры плавления
припоя.
• Флюс в расплавленном и газообразном состояниях должен способствовать
смачиванию поверхности основного металла расплавленным припоем.
• Флюсы могут быть твердые, пастообразные и жидкие.
Для пайки наиболее применимы флюсы:
• бура Na2B4O7 и борная кислота H2BO3,
• хлористый цинк ZnCl2,
• фтористый калий KF и др.
Иногда флюсующее действие производит сам припой с соответствующими
добавками раскислителей, например, медно-фосфористые припои.

7. Подготовка заготовок к пайке. Лужение

а - электропаяльником: 1 - оксидная
пленка; 2 - растворенный окисел;
3 - жидкий флюс; 4 - газообразный
флюс; 5 - жидкий припой; 6 - рабочий
стержень; 7 - основной металл;
8 - полуда;
б - вибрационным паяльником: 1 - основной металл; 2 - оксидная пленка;
3 - кавитационные пузырьки; 4 - жидкий припой; 5 - рабочий стержень;
6 - понижающий трансформатор; 7 - ламповый генератор; 8 - обмотка
возбуждения; 9 - магнитопровод; 10 - нагревательная обмотка; 11 - полуда;
12 - частицы оксидной пленки; v - скорость пайки

8. Способы пайки

обы пайки классифицируют в зависим
т используемых источников нагрева
пайка в печах,
кционная (пайка токами высокой час
контактная (пайка сопротивлением
жением в металлические или соляны
газоплазменная
пайка паяльником

9. Схемы индукционной и контактной пайки

а - наружный нагрев;
б - нагрев изнутри заготовок;
в - косвенный нагрев;
г - прямой нагрев заготовок;
1, 2 - заготовки;
3 - электрод

10. Обработка деталей после пайки

Для удаления остатков флюсов, вызывающих
коррозию паяного соединения, применяют промывку
• в горячей (обычно 50…80ºС) или холодной воде
(в проточной или в ваннах);
• в 5%-ном растворе кальцинированной соды;
бензине;
• в 1…3%-ном растворе натриевого (или калиевого)
хромпика;
• протирку мягкой тряпкой или бязью, смоченной
спиртом, ацетоном и другими растворителями;
• пескоструйную обработку.

11. Некоторые особенности конструкций паяных соединений

Форма и элементы сварного (а) и паяного (б) швов
при соединении внахлестку:
1 - сварной шов; 2 - паяный шов; в - ширина нахлестки

12. Некоторые особенности конструкций паяных соединений

Типы паяных соединений:
а - внахлестку;
б - встык;
в - вскос;
г - втавр;
д - в угол;
е - соприкасающиеся

13. Склеивание

Склеивание это способ получения неразъемных соединений
за счет образования адгезионной связи клеевой
пленки, т.е. ее прилипания и поверхностного
сцепления с поверхностями склеиваемых
материалов
По природе основного компоненте разделяют на клеи
неорганические - склеивание древесины, бумаги, кожи,
текстильных материалов и т.д.,
органические - склеивании металлов, стекла, керамики, пластмасс,
древесины, текстильных, целлюлозных и др. материалов,
Элементоорганические - обладают высокими теплостойкостью и
термостабильностью и применяются для склеивания металлов, керамики,
графита, термостойких пластмасс и др.

14. Технологический процесс склеивания

Этапы
Подгонка
поверхностей
Цель проведения
этапа
Способы выполнения
этапа
Поверхности под
склеивание должны
плотно прилегать друг
к другу, что
позволит получить
ровный тонкий слой
клея, обладающий
хорошим
равномерным
сцеплением с
основным материалом
- механическая обработка
или рихтовка для
заготовок,
изготовленных из
металла или других
жестких материалов;
- пескоструйная обработка.
Для эластичных материалов
подгонка поверхностей
не проводится

15. Технологический процесс склеивания

Этапы
Очистка и
обезжиривание поверхностей
Цель проведения
этапа
Очистка поверхности
от грязи, окалины,
масла и жира
способствует лучшей
смачиваемости
поверхности клеем и
повышает сцепление
клея с основным
материалом
Способы выполнения
этапа
- промывка поверхностей
бензином, ацетоном и др.
растворителями;
- травление поверхностей;
- нанесение покрытий:
цинкование - на стальные,
лужение - на латунные,
анодирование - на
алюминиевые заготовки;
- зачистка резиновых
поверхностей наждачной
шкуркой, металлическими
щетками с последующей
протиркой бензином;
- пластмассовые заготовки
обезжиривают растворителем

16. Технологический процесс склеивания

Этапы
Приготовление клея
Цель проведения
этапа
Поступающие на
производство клеи
или компоненты,
из которых
составляют
клеевые
композиции,
проверяют на
Годность.
Работа
выполняется в
лабораторных
условиях.
Способы выполнения
этапа
- проверка на годность по
внешнему виду,
склеивающей
способности, вязкости,
жизнеспособности;
- ознакомление с
сопроводительными
документами;
- проверка на содержание
сухого остатка.

17. Технологический процесс склеивания

Этапы
Нанесение
клея
Цель проведения
этапа
Выбор способа
нанесения клея
зависит от его
исходного
состояния: жидкое,
пастообразное,
пленочное,
порошкообразное
Способы выполнения
этапа
- жидкие клеи наносят
кистью, распылением,
поливом, окунанием с
общей толщиной
0,1…0,15 мм;
- клей наносят в один или
два слоя;
- заготовку просушивают на
воздухе для удаления из
клея растворителей
(20…60 мин)

18. Технологический процесс склеивания

Этапы
Сборка
соединяемых заготовок
Цель проведения Способы выполнения
этапа
этапа
- выдержка на воздухе,
Склеиваемые
дополнительное
поверхности
просушивание
должны быть
склеиваемых заготовок;
прижаты друг к
- заготовки, подлежащие
другу с
соединению, собирают в
специальных
определенным
приспособлениях или с
усилием, величина
помощью винтовых
которого зависит
прихватов
от марки клея.

19. Технологический процесс склеивания

Этапы
Выдержка
Цель проведения Способы выполнения
этапа
этапа
Процесс
- конкретные режимы
выдержки определяются
затвердевания клея
маркой клея и
происходит в
материалом склеиваемых
результате
заготовок;
улетучивания
- дополнительная выдержка
растворителя
некоторых клеев в
нормальных условиях
(обратимый клей)
(24…48 часов) для
или
стабилизации структуры
полимеризации
клея
(необратимый
клей)

20. Технологический процесс склеивания

Этапы
Очистка
шва
Цель проведения
этапа
Способы выполнения
этапа
Удаление остатков - удаление
клея с поверхности
затвердевшего клея
детали
металлическими
щетками, шаберами,
наждачной бумагой
или промывкой
растворителем

21. Технологический процесс склеивания

Этапы
Контроль
Цель проведения
этапа
Соответствие
техническим
требованиям к
соединению
условий работы
изделий
Способы выполнения
этапа
- параметры и методы
контроля определяются
условиями работы изделия;
- внешний осмотр;
- соединения, работающие с
механическими нагрузками,
проверяют на прочность при
отрыве и срезе;
- соединения из эластичных
материалов проверяют на
разрыв, на срез, на усилия
отдира;
- проверка на герметичность
избыточным давлением,
вакуумом или другими
допустимыми методами