Spôsoby spájkovania hliníkových drôtov. Spájkovanie hliníka Spájkovanie hliníka doma

Priemyselná výroba hliníka sa podľa historických štandardov začala relatívne nedávno. Ale počas tejto doby tento materiál pevne vstúpil do našich životov. Jeho hlavné parametre – vysoká elektrická a tepelná vodivosť, nízka hmotnosť, odolnosť proti korózii – viedli k tomu, že sa tento kov stal hlavným materiálom používaným v leteckom a vesmírnom priemysle. Okrem toho si bez hliníka nemožno predstaviť ulice našich miest, vyrábajú sa z neho priesvitné konštrukcie (dvere, okná, vitráže), reklamné konštrukcie a mnoho ďalšieho.

Pri jeho spracovaní je prípustné použiť takmer všetky druhy spracovania - sústruženie, razenie, odlievanie, zváranie a spájkovanie. Na výrobu trvalých spojov z hliníkových polotovarov sa používajú najnovšie metódy.

Všeobecné zásady spájkovania hliníka doma

Mnoho ľudí úprimne verí, že spájkovanie hliníka doma je pomerne komplikovaný proces. Ale v skutočnosti nie je všetko také zlé. Ak použijete vhodné spájky a tavidlá, nemali by sa vyskytnúť žiadne zvláštne ťažkosti. Ak domáci majster spájkuje hliníkové diely pomocou materiálov určených na meď alebo oceľ, výsledok bude s najväčšou pravdepodobnosťou negatívny.

Vlastnosti procesu

Ťažkosti pri spájkovaní hliníka sú spôsobené predovšetkým tým, že na jeho povrchu je oxidový film, ktorý má na rozdiel od základného kovu vyššiu teplotu tavenia a je vysoko odolný voči rôznym chemikáliám. Práve táto fólia vytvára vážne prekážky pri použití tradičných spájok a tavív a ak napríklad spájkujete hliník s cínom, je ťažké zaručiť kvalitný výsledok. Na odstránenie tohto filmu sa používa buď mechanické pôsobenie alebo tavivá, ktoré obsahujú silné chemikálie.

Samotný základný kov, v tomto prípade hliník, má nízku teplotu topenia, približne 660 °C. Takýto rozdiel medzi teplotou topenia oxidového filmu a základného kovu tiež vedie ku komplikáciám pri spájkovaní.

Táto vlastnosť hliníka má za následok, že zahriaty hliník sa stáva menej odolným. Hliníkové konštrukcie tak začínajú strácať stabilitu už pri teplote 250-300 °C. Okrem toho hliníkové zliatiny môžu obsahovať materiály, ktoré sa začínajú topiť pri teplotách 500-650 °C.

Veľké množstvo spájok zahŕňa cín, kadmium a ďalšie komponenty. Hliník ťažko prichádza do styku s týmito materiálmi a to následne vedie k tomu, že švy vyrobené s použitím týchto spájok sa vyznačujú nízkou spoľahlivosťou a pevnosťou. Medzitým majú zinok a hliník dobrú vzájomnú rozpustnosť. Použitie zinku v spájkach umožňuje dodať švu vysoké parametre pevnosti.

Použitie transformátorového oleja

Ako je uvedené vyššie, hlavnou prekážkou pri spájkovaní je prítomnosť oxidového filmu. Pred spájkovaním hliníka sa musí odstrániť. Na jeho odstránenie sa používajú rôzne metódy, od použitia brúsneho nástroja až po špeciálne tavivá. Okrem toho existujú „ľudové“ metódy. Jeden z nich súvisí s použitím transformátorového oleja.

Na odstránenie oxidového filmu sa používa nasledujúce zloženie: do brúsneho prášku sa pridá transformátorový olej. Za stáleho miešania by výsledkom mala byť hmota podobná paste. Musí sa aplikovať na predtým vyčistenú oblasť spájkovania. Potom sa musí hrot spájkovačky dôkladne pocínovať a pripravené miesta trieť, kým sa neobjaví cín. Potom sa musia miesta spájkovania umyť a práca môže pokračovať.

Aký druh spájky sa používa na spájkovanie hliníka?

Väčšina spájok obsahuje látky, ktoré sa v hliníku nerozpúšťajú. Preto sa na vytváranie trvalých spojení hliníkových dielov používajú takzvané žiaruvzdorné spájky vyrobené na báze hliníka, kadmia, zinku a niektorých ďalších látok.

Na spájkovanie hliníka sa používajú aj spájky s nízkou teplotou topenia.

Ich použitie umožňuje vykonávať prácu pri nízkych teplotách. To umožňuje vytvárať spojenia bez zmeny vlastností hliníka. Malo by sa však okamžite poznamenať, že použitie takýchto materiálov nemôže zabezpečiť správny stupeň odolnosti proti korózii a pevnosť spoja.

Optimálne výsledky spájkovania možno dosiahnuť použitím kompozície, ktorá obsahuje hliník, meď a zinok. Práca s takýmito spájkami sa musí vykonávať pomocou spájkovačky, ktorej hrot je zahriaty na 350 °C. Pri spájaní častí musíte použiť tavidlo, ktoré pozostáva zo zmesi kyseliny olejovej a jodidu lítneho.

Kompozíciu na spájanie hliníkových častí je možné pripraviť doma alebo si ju môžete jednoducho kúpiť v obchode.

Jedna z komerčne dostupných spájok na hliník je HTS-2000. Spájkovanie je možné s touto spájkou bez použitia taviva. Skvelá vec na tejto zlúčenine je, že dokáže preniknúť cez oxidový film a môže vytvárať silné molekulárne väzby. Životnosť spojov vyrobených z tejto zliatiny je 10 rokov.

Ako správne spájkovať pomocou horáka

Potreba spájkovania hliníka a jeho zliatin môže vzniknúť v priemyselných aj domácich podmienkach. Tento proces je možné použiť pri vykonávaní opráv dielov, ale niekedy sa musíte zaoberať rozsiahlejšími prácami.

Spracovanie hliníka je spojené s množstvom ťažkostí, a preto tradičné materiály technológie spájkovania nie vždy zaručujú správny výsledok.

Jedna z často používaných metód na získanie trvalých spojení priamo súvisí s použitím plynového horáka.

Práca s hliníkom znamená, že oxidový film, ktorý je na povrchu dielu, zabraňuje spájaniu dielov.

Spájkovanie s horákom sa výrazne líši od práce so spájkovačkou a právom sa považuje za praktickejšie. Počas práce s horákom môže majster nastaviť teplotu. A to poskytuje ďalšie možnosti povrchovej úpravy obrobkov. V tomto prípade hrúbka materiálu nehrá osobitnú úlohu. Niekedy sa pri práci s horákom používajú tavivá a ďalšie prostriedky na povrchovú úpravu.

Spájkovanie hliníka pomocou plynového horáka v domácej dielni vám umožňuje predhrievať obrobky a spotrebný materiál.

Na získanie vysokokvalitného pripojenia sú nepochybne potrebné skúsenosti. Faktom je, že hliník má nízku teplotu topenia, a preto spotrebný materiál používaný pri spájkovaní má dobrú tekutosť. Ak majster urobí chybu, potom je vysoká pravdepodobnosť, že sa spájka jednoducho rozšíri po obrobku bez toho, aby sa dostala do švu.

Aké tavidlo použiť

Výhody

Spájkovanie je jedným zo spôsobov, ako získať trvalé kovové spoje. Ale na rozdiel od iných metód sa až donedávna vyznačovala nízkou produktivitou a nízkou pevnosťou na križovatke. Toto a množstvo ďalších dôvodov viedlo k tomu, že nedostalo široké priemyselné využitie.

S rozvojom technológie sa sprístupnili metódy spájania dielov pomocou elektrónového lúča a ultrazvukových vĺn. Vznik špeciálnych spájok a tavív výrazne zlepšil kvalitu spájkovaných spojov.

Moderné technológie spájkovania umožňujú používať hotové výrobky bez ďalšieho spracovania na mechanických zariadeniach. Spájkovanie sa stalo jedným z hlavných technologických procesov v strojárstve, leteckom a kozmickom priemysle a samozrejme v elektronike.

Spájkovanie má v porovnaní so zváraním množstvo nepochybných výhod. Proces spájania dielov týmto spôsobom prebieha s výrazne menšou spotrebou tepla. Inými slovami, počas tohto procesu nedochádza k veľkým zmenám v štruktúre kovu. Jeho fyzikálne a chemické parametre zostávajú prakticky nezmenené. Po spájkovaní môžu nastať javy ako zvyšková deformácia, jej rozmery sú neporovnateľné s tými, ktoré ostanú napríklad po zváraní v oblaku ochranných plynov.

Preto použitie spájkovania zaručuje presnejšie dodržanie rozmerov uvedených v technickej dokumentácii k výrobku. Pomocou tejto metódy môžete spájať rôzne kovy. Navyše môžeme povedať, že tieto procesy sa dajú celkom jednoducho automatizovať.

Nedostatky

Keď hovoríme o spájkovaní hliníkových dielov, musíme vždy pamätať na to, že na prácu s ním je potrebné použiť špeciálne spájky a tavivá, ktoré sú schopné splniť požiadavky na kvalitu výsledných spojov.

Najmenšie porušenie technológie alebo použitie nevhodných materiálov povedie k tomu, že výsledný šev nebude spĺňať požiadavky na kvalitu.

Toto je neuveriteľne jednoduchý spôsob spájkovania hliníka, ktorý si dokážete predstaviť. S jeho pomocou môže každý, doma alebo v garáži, ľahko opraviť a obnoviť akékoľvek hliníkové výrobky, bez akéhokoľvek zvárania argónom. Z hliníkových profilov si jednoducho vyrobíte rôzne konštrukcie a mnoho iného.
Teraz, aby ste mohli spájkovať chladič alebo hliníkový rám bicykla, nemusíte chodiť do dielne a míňať veľa peňazí, všetko sa dá spájkovať doma.
Pri správnom prístupe nie je spájkovanie horšie ako zváraný spoj, ale určite spoľahlivejšie ako akékoľvek zváranie za studena, ktoré sa zvyčajne používa ako alternatíva.

Bude potrebovať

Plynový horák nemusí byť profesionálny. Postačuje bežný horák pre plynovú fľašu alebo akýkoľvek iný.
Poviem vám podrobnejšie o špecializovanej spájke, ktorú budete musieť kúpiť. Jedná sa o rúrkovú práškovú spájku špeciálne navrhnutú na spájkovanie hliníka (prečo prášok? - prášok vo vnútri rúrky). Skladá sa z dvoch komponentov: plášťa a práškového základu vo vnútri. Nebudeme zachádzať do podrobností o chemickom zložení, to nie je potrebné.
Dá sa kúpiť v špecializovaných predajniach a používa sa v autoservisoch. Najdostupnejší spôsob pre každého je kúpiť si ho ďalej.
Je to lacné, radím vám, aby ste si ihneď kúpili balík - určite sa vám to v živote bude hodiť.

Spájkovanie hliníka pomocou plynového horáka

Vezmeme profil alebo časti, ktoré je potrebné zvárať.

Povrch očistite kovovou kefou. Prípadne môžete použiť hrubozrnný brúsny papier. Čím vyššia je drsnosť spájkovacieho povrchu, tým lepšia je väzba s spájkou.

Spojenie fixujeme pomocou svorky alebo iného zariadenia. Zapnite plynový horák a zahrejte spoj.

Prinášame rúrkovú spájku. Topí sa a šíri sa pozdĺž švu.

Celý proces prebieha pri teplote približne 450 stupňov Celzia.
Spájka má neuveriteľnú tekutosť a zateká do akýchkoľvek, aj tých najmenších, prasklín v kove.

Po rozdelení spájky spoj ešte trochu zahrejeme, aby sa čo najviac rozložil a rozložil v spojoch zostavy.

Poďme si to zhrnúť

Osobne, keď som sa dozvedel o takejto jednoduchej a dostupnej metóde spájkovania, bol som neuveriteľne prekvapený. Myslím, že sa mi podarilo prekvapiť aj vás, ak ste o tom samozrejme predtým nevedeli.
Pár slov o spoľahlivosti. Samozrejme, zváranie vyhráva, pretože štruktúry sú kombinované a zmiešané, ale táto metóda nie je oveľa horšia. Ak sa spojenie ohne, samotná časť sa ohne. Spájkované spojenie je mimoriadne spoľahlivé a je celkom schopné vydržať takmer akékoľvek zaťaženie, ako keby bolo spojenie odliate.
Jediná vec je, že ak spájkovanie nie je veľmi kvalitné, je najpravdepodobnejšie, že horák nebol dostatočne zahriaty. V ostatných prípadoch všetko drží pevne.
Teraz pre vás nebude ťažké spájkovať otvor v hliníkovej panvici, vyrobiť nádrž z plechu alebo vyrobiť stojan z profilu.
Vezmite metódu do prevádzky a použite ju, priatelia! Uvídime sa znovu!

Obtiažnosť spájkovania hliníka nielen doma, ale aj v priemyselnej výrobe je spôsobená predovšetkým špeciálnymi vlastnosťami tohto kovu, čím sa zásadne líši od iných druhov neželezných kovov aktívne používaných v priemysle aj v každodennom živote.

Kovový hliník má celý rad paradoxných vlastností, teda vlastností, ktoré sa navzájom vylučujú, no napriek tomu ľahko koexistujú v jednom kove.

Na jednej strane je to veľmi taviteľný kov, teplota topenia čistého hliníka je 660 stupňov. Je to chemicky veľmi aktívny kov. Hliník je schopný okamžite vstúpiť do chemických reakcií s takmer všetkými účinnými látkami. Je to veľmi mäkký a málo odolný kov.

Na druhej strane, extrémne vysoká chemická aktivita hliníka vedie k tomu, že okamžite vstupuje do chemickej reakcie s kyslíkom obsiahnutým v okolitom vzduchu a vytvára na svojom povrchu film oxidu hlinitého: Al2O3. Oxid hlinitý má druhé meno - korund. Ide o veľmi odolnú, úplne chemicky inertnú látku. Teplota topenia: 2400 stupňov. Používa sa v priemysle ako ohňovzdorný materiál.

Môžeme teda povedať, že v každodennom živote, napriek predmetom vyrobeným z hliníka, ktoré nás obklopujú zo všetkých strán, nepoznáme jeho pravú podstatu, keďže skutočný hliník je pred nami vždy skrytý pod nepreniknuteľnou clonou jeho oxidu. Práve oxid hlinitý určuje také vlastnosti tohto kovu, ako je jeho extrémne vysoká odolnosť voči anorganickým kyselinám a zásadám, odolnosť voči korózii v morskej vode a atmosférickom vzduchu, vysoká odrazivosť a vysoká šetrnosť k životnému prostrediu.

A ten istý oxid hlinitý mení konvenčné spájkovanie na pomerne zložitý technologický proces, ktorý si vyžaduje použitie špeciálnych tavív, špeciálnych spájok a niektorých špecifických metód na jeho úspešnú implementáciu.

Podstatou procesu spájkovania akéhokoľvek kovu, vrátane hliníka, je zavedenie špeciálnej spojivovej látky v roztavenom stave do priestoru medzi spájkovanými časťami. Táto látka sa nazýva spájka. Po stuhnutí sa spoľahlivo spojí s dvomi kovovými plochami a vytvorí jeden spoj.

Ťažkosti pri spájkovaní

S hliníkom je všetko trochu komplikovanejšie. Povrchový oxidový film neumožňuje bežnej spájke vstúpiť do chemickej reakcie s kovom. V dôsledku toho nedochádza k žiadnej adhézii medzi kovovým povrchom a spájkou. Jednoducho povedané, spájka sa nelepí na povrch hliníka a spájkovanie sa stáva nemožným.

Preto hlavný problém spočíva v probléme odstránenia prakticky neodstrániteľného oxidového filmu z kovového povrchu.

Druhým problémom je nízky bod topenia hliníka. Faktom je, že najodolnejšie spojenie sa získa použitím takzvaných žiaruvzdorných spájok. Teplota topenia je 550 - 650 stupňov. Vzhľadom na to, že hliník sa topí pri teplote 660 stupňov, pri spájkovaní malých hliníkových výrobkov je mimoriadne ťažké nezničiť samotnú hliníkovú konštrukciu roztavením spolu s spájkou.

Odstránenie oxidového filmu

Problém odstraňovania povrchového filmu sa rieši dvoma zásadne odlišnými spôsobmi:

• Použitím špeciálnych aktívnych tavív s predbežným mechanickým čistením kovového povrchu.
• Použitie procesu elektrolýzy.

Aktívne toky

Ak naozaj chcete, môžete spájkovacie tavidlo vyrobiť vlastnými rukami vo vašej kuchyni alebo dielni. Ale na to je potrebné sa vysporiadať s veľmi nebezpečnými chemicky aktívnymi látkami, ako sú kyseliny alebo zásady. Okrem toho je v špecializovaných predajniach obrovský výber rôznych značiek tavív, obyčajných aj vysoko špecializovaných, a ich ceny sú nízke. Výrobu kyseliny na spájkovanie vlastnými rukami preto prenecháme špeciálnym ventilátorom spájkovania a sami sa pokúsime porozumieť sortimentu, ktorý nám priemysel ponúka.

• F-34A. Špeciálny tok. Topí sa pri teplote 420 - 620 stupňov. Používa sa so žiaruvzdornými spájkami. Zloženie: Chlorid draselný 50% Chlorid lítny 32% Fluorid sodný 10% Chlorid zinočnatý 8%
• F-61A. Tavivo na hliník. K topeniu dochádza pri teplote 150 - 320 stupňov. Používa sa s konvenčnými cín-olovnatými spájkami. Zloženie: fluoroboritan zinočnatý 10% fluoroboritan amónny 8% trietanolamín 82%
• F-64. Vysoko aktívne tavidlo pre hliníkové zliatiny. Topí sa pri teplote 180 - 350 stupňov. Zloženie: povrchovo aktívne látky.
• NITI-18 (F-380). Špeciálne tavidlo pre hliníkové zliatiny. Teplota spájkovania 390-620 stupňov.
• A-214. Univerzálny nečistý tok strednej aktivity.

Pred nanesením taviva je potrebné kovový povrch najskôr očistiť od nečistôt a odmastiť. To sa vykonáva pomocou benzínu alebo acetónu. Potom sa mechanické spracovanie vykonáva pomocou rôznych brúsnych zariadení: šmirgľová tkanina, kovová kefa, brúsne kotúče a iné podobné zariadenia. Účelom týchto akcií je oslabiť oxidový film, pretože je v podstate nemožné ho odstrániť, pretože sa okamžite vytvorí nový, ktorý nahradí starý. Ale nový film je oveľa tenší a slabší ako ten starý, takže táto technika uľahčuje tavivu preniknúť cez povrchovú oxidovú bariéru.

Elektrochemická metóda (proces elektrolýzy)

Podstatou tejto metódy je, že povrch hliníka spolu s jeho neporaziteľným oxidom je jednoducho nahradený medeným povrchom. A deje sa to oveľa jednoduchšie, rýchlejšie a spoľahlivejšie. To sa vykonáva pomocou jednoduchej galvanickej inštalácie.

Spájkovacie zliatiny

Bežné spájky používané na spájkovanie neželezných kovov obsahujú ako hlavné zložky cín a olovo, ako aj kadmium, bizmut a zinok ako doplnkové zložky. Pre hliník je takéto zloženie mimoriadne nežiaduce, pretože sa v týchto kovoch prakticky nerozpúšťa (s výnimkou zinku), takže práca s spájkou takéhoto zloženia bude extrémne slabá a nespoľahlivá. Okrem toho všetky spájky na báze olova a cínu majú veľmi nízku odolnosť proti korózii. Preto je spájkovanie hliníka s cínom nežiaduce.

Na hliník sa používajú špeciálne spájky, ktoré obsahujú samotný hliník, ale aj kremík, meď, striebro a zinok.

Čím viac zinku obsahuje hliníková spájka, tým je pevnejšia a odolnejšia voči korózii. Obsah medi, kremíka a hliníka zvyšuje teplotu tavenia spájky, vďaka čomu je žiaruvzdorná. Ktorá spájka si vybrať závisí od úloh, ktorým čelia spájkované časti.

Žiaruvzdorné spájky majú spravidla teplotu tavenia porovnateľnú s teplotou tavenia samotného hliníka, preto sa používajú najmä na spájkovanie veľkých masívnych hliníkových dielov. V tomto prípade je možné zabezpečiť dobrý odvod tepla vďaka veľkej hmotnosti spájkovaných plôch a tým zabrániť deštrukcii konštrukcie v dôsledku jej roztavenia spolu s spájkou.

Na hliník sa nepoužíva mosadzná spájka.

Technológia procesu spájkovania hliníka sa nelíši od spájkovania akéhokoľvek iného kovu a pozostáva z niekoľkých postupných akcií:

Zahrievanie povrchov, ktoré sa majú spájkovať

Na spájkovanie malých hliníkových častí, napríklad drôtov, sa spravidla používa elektrická spájkovačka s výkonom 50 až 100 W v závislosti od prierezu drôtu. Na masívnejšie diely, napríklad hrnce, radiátory auta, je vhodné použiť výkonnejšie zdroje tepla. Spravidla ide o horák alebo plynový horák, zakúpený, resp. Pri spájkovaní hliníka pomocou plynového horáka a zahrievaní spájkovaných povrchov musíte dodržiavať nasledujúce pravidlá:

Pomocou kolofónie

Na spájkovanie a spájkovanie hliníkových drôtov s malým prierezom môžete úspešne použiť spájky olova a cínu s použitím kolofónie ako taviva. V tomto prípade sa brúsna úprava povrchu drôtu vykonáva pod vrstvou roztavenej kolofónie a ako brúsny nástroj sa používa horúci hrot spájkovačky, ako aj malé množstvo kovových pilín.

Treba poznamenať, že táto metóda je vhodná len pre tenkostenné časti malých rozmerov alebo pre drôty malého prierezu. Vo všetkých ostatných prípadoch je potrebné použiť špeciálne hliníkové tavivá a žiaruvzdorné spájky určené na spájkovanie hliníka.

Nevýhody spájkovania hliníka

Vždy si musíte pamätať, že spájkovanie nie je zváranie. Nijako neovplyvňuje vnútornú štruktúru kovu, a preto je miesto spájkovania vždy o niekoľko rádov slabšie v pevnostných charakteristikách ako samotný spájkovaný kov. Miesto spájkovania nesmie byť vystavené vysokému mechanickému a teplotnému zaťaženiu. V opačnom prípade sa spájkované časti veľmi rýchlo zrútia. Jediná možnosť, kedy je spájkovanie vhodnejšie ako zváranie, je pri spájkovaní hliníkových drôtov v elektrospotrebičoch alebo keď ho nie je možné vymeniť za nový.

Z domácej praxe je vhodné vylúčiť spájkovanie a pocínovanie deravých hliníkových hrncov, hrnčekov a iných panvíc. Hliníkové spájky a tavivá obsahujú vysoko toxické látky. V tomto prípade bude dôkladné umytie miesta spájkovania v tečúcej vode vyzerať ako hranie ruskej rulety.

Hliník a jeho zliatiny majú veľmi dobré vlastnosti, ako je vysoká tepelná a elektrická vodivosť, ľahké spracovanie, nízka hmotnosť a ekologická bezpečnosť. Ale tento krásny kov má jednu veľkú nevýhodu: je mimoriadne ťažké ho spájkovať. Správne zvolené tavidlo na spájkovanie hliníka pomáha vyriešiť tento vážny problém.

Vlastnosti hliníka

Problém pri spájkovaní hliníka je spôsobený jeho chemickou štruktúrou. Tento kov je sám o sebe chemicky veľmi aktívny, reaguje takmer so všetkými chemikáliami. To spôsobí, že čistý hliník okamžite reaguje s kyslíkom vo vzduchu. Vďaka tomu sa na povrchu kovu vytvorí veľmi tenký a zároveň mimoriadne pevný oxidový film: Al2O3. Hliník a jeho oxid predstavujú svojimi vlastnosťami dva extrémne protiklady spojené do jedného celku. Napríklad:

• Teplota topenia čistého hliníka je 660 stupňov. Oxid hlinitý, alebo ako sa nazýva aj korund, sa topí pri teplote 2600 stupňov. Žiaruvzdorný korund sa používa v priemysle ako žiaruvzdorný materiál.
• Hliník je veľmi mäkký a tvárny kov. Korund má extrémne vysokú mechanickú pevnosť, čo umožňuje vyrábať z neho všetky druhy abrazívnych materiálov.

Oxid hlinitý mení bežné spájkovanie na pomerne zložitý proces. Pre jeho úspešnú realizáciu je potrebné použiť špecifické metódy a špeciálne hliníkové spájky a tavivá.

Spájkovanie kovov

Zmyslom spájkovania akéhokoľvek kovu je, že do priestoru medzi spájkovanými časťami sa v roztavenom stave zavádza špeciálna látka nazývaná spájka. Po vytvrdnutí spájka spoľahlivo spojí dve kovové časti do jedného celku.

Pri spájkovaní hliníka oxidový film na jeho povrchu bráni spojeniu roztavenej spájky s kovom. Inými slovami, priľnavosť je narušená, a preto sa spájka nemôže šíriť po povrchu kovu a prilepiť sa naň. Vďaka tomu je spájkovanie hliníka takmer nemožné bez použitia špeciálnych prostriedkov, ktoré čiastočne odstraňujú oxid z povrchu kovu a podporujú normálnu priľnavosť.

Odstránenie oxidového filmu

Odstránenie oxidu z povrchu hliníka je zložitý proces a nikdy nevedie ku konečnému výsledku. To znamená, že oxidový film je prakticky nemožné odstrániť, pretože namiesto práve odstráneného sa okamžite vytvorí nový. Oslabiť jeho účinok je možné len pomocou špecifických prostriedkov. To možno vykonať pomocou dvoch rôznych metód:

• Chemická metóda. Pomocou špeciálnych hliníkových tavív sa film zničí v dôsledku vystavenia aktívnym kyselinám.
• Mechanická metóda. Použitím brúsnych nástrojov sa poškodí celistvosť filmu.

V praxi sa obe tieto metódy najčastejšie kombinujú, aby sa dosiahol maximálny možný efekt.

Tavivá na hliník

Tavidlo sa používa na odstránenie oxidu z kovového povrchu a následné zabránenie vzniku nového filmu. Je potrebné mať na pamäti, že počas procesu spájkovania by tavidlo nemalo interagovať s spájkou a vstúpiť s ňou do chemických reakcií. Toky môžu byť v rôznych stavoch:

• Kvapalina.
• Vložiť.
• Prášok.

Pre hliník sa najčastejšie používajú tekuté tavivá na báze kyseliny ortofosforečnej.. Existujú takzvané no-clean tavidlá, ktorých použitie nevyžaduje následné umývanie spájkovaných plôch pod tečúcou vodou. Najčastejšie však hliníkové tavivá obsahujú vysoko toxické látky, ktoré nie sú bezpečné a z hľadiska životného prostredia môžu silne korodovať kov v mieste spájkovania. Preto použitie tavív vyžaduje dôkladné umytie miesta spájkovania pod tečúcou vodou. Priemysel vyrába väčší počet hliníkových tavív, medzi ktorými možno rozlíšiť::

• F-64. Vysoko aktívne tavidlo pre hliník a jeho zliatiny. Považuje sa za najlepší tok pre tento kov. Vysoká aktivita je určená vysokým obsahom aktívneho fluóru v jeho zložení, asi 40%. Pri zahrievaní fluór ničí oxidový film na povrchu hliníka. Použitie tohto taviva vyžaduje po ukončení procesu dôkladné umytie zváraných plôch.
• F-34A. Špeciálne hliníkové tavidlo pre žiaruvzdorné spájky. Zloženie: chlorid draselný 50%, chlorid lítny 32%, fluorid sodný 10%, chlorid zinočnatý 8%.
• F-61A. Používa sa s konvenčnými spájkami olova a cínu, topiacimi sa pri teplote 150–350 stupňov. Zloženie: fluoroboritan zinočnatý 10%, fluoroboritan amónny 8%, trietanolamín 82%. Používa sa na spájkovanie rôznych kovov, ako je hliník a meď. Preto, keď vyvstane otázka, ako spájkovať hliník s meďou, toto tavidlo bude odpoveďou.
• NITI-18 (F-380). Vhodné pre žiaruvzdorné spájky s teplotou topenia 390 - 620 stupňov. Zvláštnosťou tohto taviva je, že pri dobre rozpúšťajúcom oxidový film nemá prakticky žiadny vplyv na základný kov. Po ukončení spájkovania musia byť zvyšky taviva ihneď odstránené. Za týmto účelom sa oblasť spájkovania najskôr umyje horúcou tečúcou vodou a potom studenou vodou. Nakoniec sa inkubuje 15 minút vo vodnom roztoku anhydridu kyseliny fosforečnej.
• A-214. Univerzálny nečistý tok strednej aktivity. Aplikačná teplota 150-400 stupňov. Neobsahuje škodlivé soli anilínu, fenolu ani karboxylových kyselín, preto po použití nie je potrebné dôkladné opláchnutie. Zvyšky sa dajú ľahko odstrániť papierovou utierkou namočenou v alkohole.

Mechanické odstraňovanie oxidov

Aby sa uľahčilo rozpustenie filmu pomocou taviva, najprv sa čiastočne odstráni pomocou mechanických metód. Tieto techniky umožňujú len mierne oslabiť účinok oxidu, pretože sa experimentálne zistilo, že novovytvorený film má o niečo horšie pevnostné charakteristiky ako starý. Na tieto účely sa používajú nasledujúce zariadenia:

• Brúsny papier.
• Pilníky a rašple.
• Tvrdé kovové kefy.

Proces mechanického odstraňovania povrchového oxidu je možné optimalizovať pomocou tehlového prachu. Miesto spájkovania je najskôr posypané jemnými tehlovými trieskami. potom:

Ako abrazívum s rovnakým účinkom môžete použiť preosiaty riečny piesok alebo kovové piliny.

Spájkovanie hliníka

Základom každého spájkovania je takzvané cínovanie alebo cínovanie. Pri tomto procese sa spájka rozloží rovnomerne po povrchu kovu. Aby cínovanie išlo dobre, sú potrebné dva dôležité komponenty: špeciálne tavidlo a správne zvolená spájka. Už sme sa pozreli na tavidlá, teraz sú na rade spájky.

Špeciálne spájky

Bežné spájky používané na spájkovanie neželezných kovov obsahujú cín a olovo. Otázka, ako spájkovať hliník s cínom, nie je relevantná, pretože takéto spájky sa neodporúčajú pre hliník, pretože je v týchto kovoch prakticky nerozpustný. Používajú sa špeciálne spájky, ktoré obsahujú značné množstvo samotného hliníka, ako aj kremíka, medi, striebra a zinku.

• 34-A. Špeciálna žiaruvzdorná spájka na hliník. Teplota topenia 530-550 stupňov. Zloženie: hliník 66%, meď 28%, kremík 6%. Odporúča sa používať spolu s príslušným tavidlom F-34A.
• TsOP-40. Patrí do kategórie cín-zinkových spájok. Zloženie: zinok 63%, cín 36%. Topenie sa vyskytuje v rozmedzí 300-320 stupňov.
• HTS 2000. Špeciálna spájka na hliník vyrobená v USA. Hlavné zložky: zinok 97% a meď 3%. Teplota topenia 300 stupňov. Poskytuje veľmi pevné spojenie, porovnateľné s pevnosťou ako zvarový šev.

Prítomnosť kovu, ako je zinok, v spájke poskytuje vysokú pevnosť a dobrú odolnosť proti korózii. Prítomnosť medi a hliníka zvyšuje teplotu topenia a robí spájku žiaruvzdornou.

Použitie jednej alebo druhej spájky je určené úlohami, ktorým čelia spájkované časti. Na spájkovanie veľkých a masívnych hliníkových dielov, ktoré budú následne vystavené veľkému zaťaženiu, je teda lepšie použiť žiaruvzdorné spájky, ktorých teplota tavenia je porovnateľná s teplotou tavenia samotného hliníka. Keď vyvstane otázka, ako spájkovať hliníkovú rúrku, musíte presne pochopiť, na čo sa táto rúrka bude v budúcnosti používať. Žiaruvzdorné spájky sa vyznačujú vysokou pevnosťou a veľká hmotnosť dielu umožňuje dobrý odvod tepla počas procesu spájkovania, čo zabráni zničeniu hliníkovej konštrukcie v dôsledku jej roztavenia.

Vlastnosti procesu

Spájkovanie hliníka sa nelíši od spájkovania akéhokoľvek iného neželezného kovu.

Doma možno spájkovanie hliníka rozdeliť do dvoch typov:

• Vysokoteplotné spájkovanie veľkých dielov. Spravidla ide o hrubostenný hliník veľkej hmotnosti. Teplota ohrevu častí je 550 - 650 stupňov.
• Nízkoteplotné spájkovanie malých domácich predmetov a vodičov pre elektronickú inštaláciu. Teplota spájkovania 250-300 stupňov.

Vysokoteplotné spájkovanie zahŕňa použitie plynového horáka na propán alebo bután ako vykurovacie teleso. Ale keď zrazu vyvstane otázka, ako spájkovať hliník doma, môžete rovnako ľahko použiť fúkač.

V prípade vysokoteplotného spájkovania je potrebné neustále sledovať teplotu ohrevu spájkovaných plôch. Na tento účel použite kúsok žiaruvzdornej spájky. Akonáhle sa spájka začne topiť, znamená to, že bola dosiahnutá požadovaná teplota a je potrebné zastaviť zahrievanie dielu, inak môže dôjsť k roztaveniu a následnému zničeniu celej konštrukcie.

Na nízkoteplotné spájkovanie sa používa elektrická spájkovačka s výkonom 100 až 200 wattov v závislosti od veľkosti spájkovaných dielov. Čím väčšia je časť, tým výkonnejšia bude musieť byť spájkovačka použitá na jej zahriatie. Zároveň je 50-wattová spájkovačka celkom vhodná na spájkovanie drôtov.

V oboch prípadoch, ako pri vysokoteplotnom spájkovaní, tak aj pri nízkoteplotnom spájkovaní, sú fázy procesu približne rovnaké a pozostávajú z nasledujúcich postupných krokov:

• Mechanické spracovanie budúcej spájkovacej oblasti. Vykonáva sa pomocou všetkých druhov abrazívnych prostriedkov. Účel: oslabiť povrchový oxidový film a urobiť ho náchylnejším na tok.
• Odmasťovanie miesta spájkovania pomocou organických rozpúšťadiel, ako je alkohol, acetón, benzín.
• Upevnenie dielov v požadovanej polohe.
• Nanášanie taviva na povrchy, ktoré sa majú spájkovať. Ak sa používa tekuté tavidlo, najlepšie je nanášať ho štetcom.
• Zahriatie miesta spájkovania pomocou elektrickej spájkovačky alebo plynového horáka.
• Nanášanie roztavenej spájky na oblasť spájkovania a pocínovanie kovových povrchov (rozloženie spájky v rovnomernej vrstve).
• Spojujeme kovové povrchy a fixujeme ich v príslušnej polohe.
• Potom. Po vychladnutí spájky a zaspájkovaní častí umyjeme oblasť spájkovania pod tečúcou vodou, aby sme zmyli zvyšné tavidlo.

Hliník a jeho zliatiny majú len o málo nižšiu pevnosť ako oceľ, ale sú veľmi ľahko spracovateľné, majú slušný vzhľad a majú také vynikajúce vlastnosti, ako je tepelná a elektrická vodivosť. Spolu s týmito vlastnosťami je však ťažké ich spájkovať. Otázku, ako spájkovať hliník, kladú nielen začínajúci amatéri, ale aj tí, ktorí nemajú ťažkosti pri spájkovaní medi, mosadze a ocele.

Spájkovanie hliníka je zložitý proces, takže musíte poznať všetky jeho technológie.

Práca s hliníkom nie je jednoduchá pre jeho schopnosť okamžitej oxidácie na vzduchu, v dôsledku čoho je povrch pokrytý tenkým filmom oxidu Al2O3, ktorý má zvýšenú odolnosť voči agresívnemu prostrediu. Preto sa používajú špeciálne ortuťové tavidlá alebo náhradné hroty pre spájkovačky, prípadne v závislosti od spôsobu spájkovania sa oxid odstraňuje rôznymi spôsobmi.

Pred spájkovaním hliníka sa uchyľujú k mechanickému odstráneniu fólie, vyčisteniu pracovnej plochy pilníkom, ale kontakt hliníka s vodou alebo vzduchom vedie k pôvodnému stavu - vzhľadu tej istej fólie.

Na spájkovanie hliníka môžete použiť špeciálne tavidlo.

Odborníci odporúčajú vyčistiť oblasť spájkovania tehlou alebo pieskom bez odstraňovania prachu, ale naniesť roztavenú kolofóniu priamo na ňu, potom ju trieť spájkovačkou a pevne pritlačiť špičkou. To pomôže rozložiť tenký film, ktorý sa vytvoril pred aplikáciou kolofónie.

Odizolovaný hliník je tiež naplnený kolofóniou a posypaný pilinami zo železného klinca získaného počas procesu pilovania. Ďalej musíte povrch pocínovať spájkovačkou a opatrne ho trieť špičkou. Železné triesky zničia film, kým kolofónia zabráni vytvoreniu nového filmu.

Metódy chemického stripovania

Je dôležité, aby sa odizolovaný hliník nedostal do kontaktu so vzduchom, na tento účel sa spájkovacia plocha pri zahrievaní naplní tavidlom alebo kolofóniou. Malé prvky, ako sú drôty, sa často púšťajú priamo do kolofónie alebo taviva naliateho do nádoby.

Okrem mechanického spôsobu odstraňovania oxidu existuje niekoľko takzvaných chemických metód.

Čistenie hliníka pred spájkovaním je možné vykonať pomocou síranu meďnatého.

Čistenie síranom meďnatým. Miesto, kde je potrebné vykonať spájkovanie, sa očistí pilníkom a navlhčí sa dvoma alebo tromi kvapkami roztoku síranu meďnatého. Hliníková základňa je pripojená k zápornému pólu batérie alebo akumulátora, malý kúsok medeného drôtu, odizolovaný a pripojený ku kladnému pólu, sa spustí do roztoku bez toho, aby sa dotkol základne. Po zapnutí 4,5 V batérie sa na hliníku po krátkom čase vytvorí medený povlak. Požadovaná časť sa potom pripája k vysušenej medi.

Použitie abrazívneho prášku. Zmiešaním prášku a transformátorového oleja sa pripraví tekutá pasta, ktorá sa nanesie na očistený povrch a následne sa vtiera spájkovačkou, kým sa neobjaví vrstva cínu.

Ďalšou metódou je transformátor. Produkt je pripojený k zápornej strane, k kladnej strane je pripojený medený drôt obsahujúci niekoľko žíl. Po uzavretí okruhu dôjde k mikrozváraniu hliníka a medi. Na urýchlenie procesu sa používa spájkovacia kyselina.

Návrat k obsahu

Aplikácia tavív a spájok

Na spájkovanie veľkých dielov, ako sú chladiace radiátory, sa používajú spájkovačky s vysokým výkonom (100-200 W), s malými prvkami si celkom úspešne poradia spájkovačky s výkonom 60-100 W. Samozrejme, spájkovacia oblasť nie je obzvlášť silná, ale to sa nevyžaduje.

V domácnosti sú tavivá F-64, FTBf-A a FIM vhodné na spájkovanie hliníka. Ako tavidlo môžete samozrejme použiť aspirín, technickú vazelínu, tuk, spájkovací tuk a stearín.

Použitie špeciálnych aktívnych tavív uľahčuje spájkovanie, dobre sa vyrovnávajú s oxidovým filmom za predpokladu, že teplota ohrevu je 250-360°C.

Spájka je rozložená po celom povrchu spoja, výsledkom čoho je pevné spojenie medzi časťami. Tavidlo sa musí odstrániť pomocou rozpúšťadiel, alkoholu alebo špeciálnej kvapaliny. Pohodlie použitia takýchto tavív spočíva v tom, že sa používajú aj na spájkovanie niklu, medi a ocele.

Na spájkovanie hliníka sa spravidla používajú zliatiny z 2 dielov zinku a 8 dielov cínu, alebo 1 dielu medi a 99 dielov cínu, alebo 1 dielu bizmutu a 30 dielov cínu. Konvenčné spájky PIC. 40 a POS. 60 sa tiež vyrovná s úlohou.

Malé otvory (s priemerom nie väčším ako 7 mm) v hliníkovom riade je možné spájkovať bez spájkovačky. Existujúci smalt okolo otvoru by sa mal poraziť o 5 mm ľahkým poklepaním kladivom. Teraz musíte pomocou pilníka alebo brúsneho papiera vyčistiť kov, kým sa neleskne, pomocou kolofónnej omrvinky alebo kyseliny na spájkovanie, vložiť kúsok cínu do panvice na otvor a zahriať ho nad alkoholovou lampou, ktorá zabezpečuje bodové zahrievanie bez zničenia zostávajúci smalt. Kov, ktorý sa roztaví, úplne uzavrie otvor.

Takže, ak máte túžbu, môžete hliník spájkovať doma.