Как сделать припой для серебра?

Как сделать серебряный припой в домашних условиях своими руками. Где и чем можно заменить припой для пайки. Инструкции и рекомендации по применению.
Содержание

Как сделать припой для серебра?

Как сделать припой в домашних условиях

Автор: Игорь

Дата: 22.05.2019

  • Статья
  • Фото
  • Видео

Многим радиолюбителям известно, как сделать припой для пайки. Для этого нужно знать характеристики припоев и соотношение элементов. В качестве сырья могут использоваться металлический бой или отработанные детали из приборов, батареек, монет и т. д. Что можно использовать в качестве припоя, и где найти вещества:

  • Олово можно снять с лампочки или плат старой ненужной техники. Тонким слоем покрываются стенки пищевых банок, крышек.
  • Свинец находится в чистом состоянии в аккумуляторах, кабелях, автомобильных дисках.

В качестве припоев используются легкоплавкие металлы (относительно температуры плавления соединяемых деталей). В основном это двухкомпонентные сплавы, реже 3-составные. Основное значение имеет соотношение этих элементов: при повышении содержания в составе более легкоплавкого металла, понижается температура плавления, и наоборот. Как сделать серебряный припой в домашних условиях, самый тугоплавкий из всех существующих, расскажем в статье.

Разновидности и особенности припоев

Важно! Легкоплавкие припои до 450° С наносятся при помощи паяльника, тугоплавкие (до 1100°С) сплавляются газовой горелкой.

Во избежание порчи изделия, можно узнать, как сделать припой в домашних условиях. Существует 3 основных типа.

Большая доля припоев, используемых для пайки радиоэлектроники, изготавливается на основе олова. Вторым и обязательным компонентом является свинец. В зависимости от пропорций отличаются свойства припоя: чем больше содержания свинца, тем выше температура плавления. Для повышения прочности и температуры плавления, в припой может быть добавлен третий элемент: кадмий, сурьма.

Бессвинцовые припои — это новая разработка химиков. Такие припои изготавливаются на основе олова, но с добавлением серебра, кадмия, цинка, меди, алюминия. Все припои на основе олова отличаются высокой адгезией с металлическими поверхностями. Хорошо смываются кислотами, а также позволяют проводить работы с большим количеством металлов. Они относятся к легкоплавким и маркируются индексами ПОС.

Тугоплавкие припои имеют температуру плавления 450-1100° С. В их состав входят такие элементы: медь, серебро, магний, никель в разных соотношениях. Предназначены для соединения меди, латуни, серебра, бронзы. Маркируются Cu-Ag как ПСР, а Cu-Zn как ПМЦ. Оба типа припоев можно изготовить в самостоятельно.

Выше перечисленные элементы встречаются во многих деталях, которые можно найти в хозяйстве, но можно ли чем заменить припой в домашних условиях? Сам припой — нет, но замену можно найти канифоли, используя нехитрые вещества, которые находятся в аптечке или на кухне. Это обычный аспирин (не шипучий), жир, смола хвойных деревьев, кислоты со стеарином, электролит из батарейки и, самый дорогой, — янтарь.

Инструкция по изготовлению

Готовим припой для пайки серебра своими руками. Поскольку для расплавления тугоплавких элементов используется горелка, делаем это в гараже или мастерской. Серебряный припой состоит из 2 элементов:

  • серебра в количестве 3 гр;
  • латуни (медь + цинк) 1 гр.

Серебро должно быть максимально чистым – 925 пробы. В качестве латуни можно использовать бой латунных изделий, монеты. Или взять в соотношении 70% меди и 30% цинка. Двухкомпонентный сплав должен быть именно в таком соотношении, поскольку при увеличении содержания цинка уже до 40%, повышается хрупкость.

Расплавлять элементы нужно в первую очередь те, которые иметь высокую температуру плавления и добавлять остальные по уменьшению. Температура плавления меди – 1080° С, серебра – 930° С, цинка — 420° С.

Для производства домашнего припоя нам понадобится небольшая изложница и чаша, в которой мы будем плавить. Лучше всего, если это будет чугун. Прогреваем изложницу и добавляем в нее немного воска, нагреваем чашу. Если мы используем готовую латунь, то плавление начинается с серебра. Если это 3 отдельных элемента, то плавление начинаем с меди. При неполном расплавлении добавим серебро, при смешивании процесс начинает происходить быстрее. В конце добавляем цинк. Не переставая нагревать чашу с металлом, сливаем получаемый расплав в изложницу. Охлаждение расплава происходит очень быстро, за считанные секунды. После кристаллизации можно полученную заготовку охладить.

Чем можно заменить припой для пайки оловянный? Эта категория отличается высокой пластичностью и адгезией к металлической поверхности. Невысокая тугоплавкость позволяет применять припой для цветных металлов и тонких деталей. Получается смесь при смешивании олова и свинца в чистом виде. Получить сами элементы можно химическим методом, извлекая олово из консервных банок и крышек. Делаем поэтапно:

  • Наливаем воду в банку, ставим на огонь и кипятим. Моем.
  • Соединяем 3 батарейки и аккумулятор на 9-2 вольт. Положительный полюс соединяем с банкой, отрицательный с металлом любой формы (пусть это будет электрод).
  • Заполняем банку едким натрием или раствор соды.
  • Опускаем электрод в банку, но так, чтобы он не дотрагивался до ее стенок.
  • Со временем на аноде (электроде) появится осадок чистого олова.

Метод извлечения олова из старых плат требует использования соляной кислоты с последующим выщелачиванием.

Свинец получить в домашних условиях гораздо проще, для этого достаточно:

  • разобрать старый аккумулятор;
  • найти рыболовные грузила или дробь;
  • разобрать и очистить свинцовый кабель;
  • найдя ненужные пломбы с водного счетчика.

Рекомендации по применению

Важно! Первоначально расплавляется самый тугоплавкий металл, после чего по степени убывания добавляются остальные компоненты.

Припой применяется в 3 видах: проволока, порошок или стружка и пластина. Выбор формы указывается либо личными предпочтениями, либо особенностями конструкции.

Если вы ищете, где взять припой в домашних условиях, если нет под рукой покупного, определите степень значимости изделия. Возможно полученный припой не будет соответствовать желаемому химическому составу и не обеспечит механические параметры.

Заключение

Альтернатива, чем можно заменить припой, существует в нескольких вариантах. Выделим цели, которые достигаются пайкой: жесткое скрепление деталей (для электроники — сохранении токопроводящей способности элемента). Добиться такого результата можно, при использовании следующих видов клея:

  • эпоксидной смолы;
  • клеевого пистолета.

Недостатком такого соединения можно считать высокую хрупкость смолы и небольшую прочность горячего клея. Если эти недостатки недопустимы и припоя нет, то можно изготовить даже самый тугоплавкий — медный припой своими руками.

Как сделать припой в домашних условиях

Что такое серебряный припой?

Серебряный припой – дело особое и требующее специального внимания. Дело в том, что он великолепно подходит для так называемой ступенчатой пайки, которая относится к современным технологиям работы с металлами.

Некоторые серебряные сплавы выдерживают очень высокую температуру – вплоть до 600°С. Именно это свойство и объясняет высокое качество пайки с такими сплавами.

Чистые серебряные припои, конечно используются, но только в ювелирном деле, что вполне понятно.


Сертификат на мягкие припои.

Свойства сплавов зависят, прежде всего, от доли серебра. Если, например, его содержание выше 50%, сплав становится пластичным и устойчивым к значительным нагрузкам. Все возможные варианты серебряных сплавов изложены в специальном стандарте – это ГОСТ 19738-74 «Припои серебряные».

Отличный вариант для экономии средств – домашнее производство серебряного сплава для пайки своими руками, которое мы также разберем.

Подготовка к пайке

Серебро имеет очень высокую теплопроводность, что ведет к быстрому отводу тепла из зоны пайки. Если к этому добавится потеря тепла снизу детали, то нужный разогрев будет сложно обеспечить, поэтому ремонтируемая деталь (например, цепочка) должна быть уложена на основание с хорошими теплоизоляционными свойствами. Таким основанием может стать лист асбеста, часто используется печной или магнезиевый кирпич.

Подготовка деталей заключается в подгонке поверхностей стыка: они аккуратно пропиливаются так, чтобы при совмещении оказались параллельными. Спаиваемые поверхности приближаются как можно сильнее друг к другу и поджимаются пинцетом. Зазор между деталями в зоне соединения должен находиться в пределах 0,025-0,1 мм.

Подготавливаются необходимые препараты. Выбранный серебряный припой используется в виде проволоки или тонкой ленты. Если он получен в другом виде, то его необходимо прокатать до толщины не более 0,3 мм и разрезать на небольшие ленточки. У ювелиров для таких целей существуют специальные ножницы для благородных металлов.

По приведенной методике приготавливается флюс и размещается в удобной емкости. Для обработки деталей надо приобрести «затравочный» состав – кислотную смесь для серебряных изделий в виде порошка. Перед пайкой смесь разводится в воде и прогревается согласно инструкции на препарат.


Инструменты и материалы для пайки.

Инструмент, который надо подготовить для проведения пайки:

  • газовая горелка с газовым баллончиком (газовый паяльник);
  • пинцет;
  • ножницы;
  • плоскогубцы с тонким носиком;
  • надфиль;
  • весы;
  • мерный стакан;
  • шкурка наждачная;
  • кисточка;
  • лупа.

Физико-химические свойства

В таких сплавах серебро далеко не всегда является главным элементом. Оно, к примеру, чрезвычайно популярно при пайке нержавейки или других сложных металлов. Всем известно правило – чем выше серебряный процент в припое, тем пластичнее и крепче получается соединение при пайке.

Кроме того, температура плавления серебряного припоя с высокой долей основного металла дает большую свободу в выборе температурного диапазона в использовании готового изделия.

Один из самых распространенных составов серебряного припоя следующий:

  • серебро – 30%;
  • медь – 20%;
  • цинк – 16%;
  • кадмий – 33%

Если вы повысите долю серебра для пайки свыше 50%, вы получите смесь металлов с высокой текучестью и отличной устойчивостью изделия к нагрузкам в дальнейшем.

Как выбрать правильный припой?

Не так уж это и просто – выбрать самый подходящий вариант из огромного числа самых разных сплавов. Понятно, что, если для вас важнее всего устойчивость к вибрационным нагрузкам и высокое сопротивление к ударам, вам следует остановить свой выбор на опциях с высоким содержанием серебра.

Читайте также  Как сварить трубы отопления электросваркой?

Такой же выбор относится и к работе с холодильной и климатической аппаратурой.

Партнерские металлы ведут себя по-разному. Если, к примеру, свинец ни в коем случае нельзя добавлять в сплав при работе с изделиями, устойчивыми к высокой температуре, то медь при таких условиях ведет себя отлично и является прекрасным партнером основным компонентам.

Если в сплаве имеется кадмий, то имеет место повышенная хрупкость – именно поэтому он редкий элемент в припоях на основе серебра.

А вот фосфор – популярнейшая добавка благодаря своему свойству снижать температуру плавления, что полезно при работе с нержавеющей сталью, алюминием и другими сложными металлами.

Серебряный припой своими руками

Слово «приготовить» – вполне подходящее выражение в этом разделе, потому что серебряный припой можно приготовить множеством способов, включая старинную технологию. Сразу заметим, что здесь нужна практика, чтобы достичь совершенства.


ГОСТ на серебряные припои.

В старинном рецепте нужны две монеты: медный пятак выпуска 1962 года и полтинник выпуска 1924 года, а к ним дополнительно металлы, газовая горелка для пайки серебра и ложка.

Начинается как в сказке: в ложке плавим серебро. Затем опускаем медный пятак и перемешиваем, покатывая ложку. Чем терпеливее вы будете катать ложку, тем качественнее будет перемешивание. После этого раствор выливается в форму для металла под названием «ингус» и вновь раскатывается.

Приготовленный таким примитивным способом сплав на самом деле обладает очень высокими качествами: это чистая проба №900.

Важным фактором в качестве приготовления является свежий флюс. За пламенем в горелке нужно следить самым внимательным образом: оно должно быть мягким, а не очень горячий огонь должен напоминать по очертаниям метлу. В этом случае шов получится по-настоящему качественным.

Для ремонта изделий припой делают легким вот в каком составе:

  • серебро – 7 частей;
  • латунь – 2,8 части;
  • цинк – 0, 35 части.

Запасаемся для работы следующими материалами:

  • ложка;
  • горелка для пайки;
  • шкурка или наждачная бумага;
  • ножницы, фальцы, весы;
  • лопатка для перемешивания;
  • бура для добавки в готовый расплав.

Можно добавлять цинк в чистом виде, а можно в сплаве с латунью или медью. Часто цинк добавляют, завернув его в фольгу. Начинаем прокатывать состав. Готовый прокатный лист разрезаем ножницами.

Припои для пайки

Практика показывает, что хорошая пайка серебра обеспечивается серебряными сплавами с содержанием меди и цинка. Естественно, что лучшие результаты достигаются при содержании благородной основы 70-80%, но такие средства достаточно дороги, и их применение ограничивается ремонтом ювелирных изделий. При соединении технических (радиотехнических) деталей с посеребренной поверхностью целесообразно пользоваться сплавами с концентрацией основы 10-25%. Ниже приведены некоторые параметры серебряных припоев.

Марка припоя Содержание металлов, % Температура начала плавления, °С Температура полного расплавления, °С
Серебро Золото Медь Цинк Кадмий Никель
Припои для серебра
ПСр 80 80 _ 12,4 7,6 780 800
ПСр 70 70 _ 26,4 3,6 745 765
ПСр 60 60 24,8 15,2 700 720
ПСр 50 50 50 779 850
ПСр 50К 50 16 16 18 650 670
ПСр 25 25 40 35 745 775
ПСр 10 10 53 37 815 850


Схема пайки твердым припоем.

Видно, что серебряные припои относятся к тугоплавким типам.

Их расплавление обычными бытовыми паяльниками практически нереально.

Такие температуры можно обеспечить применением паяльных газовых горелок.

Для ремонта хорошей серебряной цепочки рекомендуется использовать серебряный припой, содержащий драгоценный металл в том количестве, которое предусмотрено пробой изделия.

Ювелиры часто применяют припои типа ПСр72М28 (серебро – 72%, медь – 28%), ПСр70М26Ц4 (серебро – 70%, медь – 26%, цинк – 4%) или ПСр70М22,4Ц7,6.

Плавка припоя

Если вы решили обойтись без старинных рецептов, запасайтесь вот какими материалами:

  • емкость с водой;
  • древесная смесь с углем;
  • бура;
  • тигель и железный крюк.


Состав припоя и его температура плавления.
Металлы плавим в тигле, который нужно поместить в горн или нагревать его паяльной лампой. Во время расплавки обязательно добавляем буру. Важно знать и выполнять четкую очередность процесса. Главное – плавить первым делом тугоплавкие металлы, и только потом – легкоплавкие.

Жидкие металлы постоянно перемешиваются в тигле крюком или деревянной палкой. Процесс лучше разделить на два этапа. Тигель с расплавленными металлами вынимают из горна, а металл соединяют с водой. Образующиеся при этом мелкие капли металла высушивают и снова переплавляют, добавив буры.

После окончательного расплавления припой переливаем в форму. Когда он застынет, прокатываем его в полосы.

Важнейшая часть процесса пайки серебром в домашних условиях – переход сплава из жидкого состояние в твердое. Сначала смесь плавится, а затем отливается в ингус.

Подготовка ложки заключается в следующем: на ее дно кладется картон прямоугольной формы, поверх него – пластина, чтобы ее края обворачивали края ложки. Картонные листы тщательно обжимаются, образуя ложе вогнутой формы.

Сортировка шихты проводится на специальных ювелирных весах, проверяется и взвешивается серебряный лом разных проб: 916 и 875, чистое серебро, металл, бура. Шихта делится на равные кучки примерно по двадцать грамм, ее чистят с помощью магнита от примесей железа и стали.

Лом с пробой 875 смешивается с остальными частями. В качестве флюса выступает бура.

Пропорция серебра пробы № 875 и меди составляет ровно 4:1 (три медных пятака и один полтинник), буру добавляют из расчета одна часть на десять частей шихты.

Ингус или другую форму смазывают воском и ставят рядом с горелкой. Дело в том, что расплав ни в коем случае не должен остывать. Поэтому его выливают в хорошо нагретый ингус. Затем форму отправляют под холодную воду для охлаждения. Остывший брусок вынимается.

Как приготовить флюс?

Надежная пайка и сварка серебра (в т.ч. в ювелирных изделиях) осуществляется при использовании в качестве флюса буры в виде концентрированного водного раствора. Такой флюс можно приготовить в следующем порядке. В сухой порошок буры наливается дистиллированная вода, и смесь медленно нагревается до полного растворения порошка. Охлажденный раствор кристаллизуется. Выпавший осадок растирается ступой и разводится водой до консистенции густой сметаны. Если воды оказалось много, то после отстоя она отслаивается от раствора сама и этот излишек аккуратно сливается. Приготовленный состав можно использовать в качестве высокотемпературного флюса (температура использования от 500 до 900ºС) при пайке серебра.

Если самодельный флюс по каким-то причинам оказывается неэффективным, то рекомендуется готовый флюс повышенной активности марки ПВ 209. Он содержит борный ангидрид (до 35%), фтористый калий (до 42%) и тетраборат калия (до 23%). До удобной консистенции такое средство разводится водой или глицерином.

Пара слов о флюсах

Назначение флюсов – защита металла спаивания от воздействия окислов с помощью изоляции участка пайки от воздуха. Самый частый состав флюсов для ремонтов – смесь поташа с бурой в равных пропорциях, иногда вместо поташа берут соду.

Чтобы получить порошковую буру, нужно предварительно просушить водный раствор буры. Это сделать лучше на обычной газовой плите в фарфоровой емкости для выпаривания.

Как только раствор превратится в кристаллы, их нужно измельчить до состояния порошка. Удалять флюс нужно после пайки слабым подогретым кислотным раствором.

Серебряные припои

1. Немного теории

Начну с цитаты из Бреполя: «При изготовлении припоя базой его следует брать эвтектический состав сплава Ag-Cu и добавками цинка понижать температуру плавления. Разность температур плавления основного металла и припоя должна быть не менее 50 °С.»

Что такое «эвтектический состав сплава»? Я уже упоминал в статье «Температура плавления сплавов Ag-Cu-Zn» термины «ликвидус» и «солидус». Повторю: ликвидус — это температура полного расплавления сплава при его нагревании, а солидус — температура полного затвердевания сплава при его охлаждении. У чистых металлов эти температуры совпадают, и при достижении точки плавления температура металла остается постоянной, пока он полностью не перейдет в жидкое состояние. У сплавов в общем случае существует промежуток температур, в котором он уже не твердый, но еще не жидкий. Нижняя граница этого промежутка — солидус, верхняя — ликвидус (от слов «твердый» и «жидкий»). Однако, при определенном сочетании компонентов сплав ведет себя, как единый металл: точки солидуса и ликвидуса совпадают. Это сочетание и называется эвтектическим.

Из приведенной диаграммы (кликните, чтобы увеличить) видно, что все сплавы с содержанием серебра ниже 91% начинают плавиться при одной и той же температуре — 779 °С, а полностью расплавляются — по-разному. И есть одна точка (72% серебра), где ликвидус совпадает с солидусом. Это и есть эвтектика для сплавов Ag-Cu. В этой точке — самая низкая температура плавления для всех этих сплавов («эвтектика» — по-гречески «легко плавящийся»).
Для тройных сплавов Ag-Cu-Zn эта интересная для нас точка превращается в линию, которая жирно и красно выделена на уже знакомой вам диаграмме изотерм ликвидуса. Вдоль этой линии как раз и располагаются наиболее подходящие для припоев сплавы. Подходящие — сразу в нескольких смыслах:

  • они содержат минимальное количество цинка, необходимое для данной температуры плавления;
  • они плавятся без промежуточного кашеобразного состояния, что обеспечивает чистоту и однородность шва;
  • они имеют равномерную мелкозернистую структуру, которая гарантирует прочность и пластичность соединения.

Вот почему Бреполь и советует брать за базу эвтектический сплав, ничего, правда, при этом не объясняя. Мол, если не лаптем щи хлебаете, разберетесь сами.

2. Выбираем припои из таблиц

Я имею в виду припои, рецепты которых приведены в многочисленных таблицах. Я выписал те из них, где нет явных опечаток, и столько, на сколько у меня хватило терпения. А затем обработал каждый программой Ag-Cu-Zn и получил таблицу, показанную на соседней картинке (кликните, чтобы увеличить).

Тут как раз самое время раскрыть тайну параметра, срытого под греческой буквой «эпсилон». Следуя завету Бреполя, что хороший состав припоя — это эвтектический состав, я решил ввести в программу алгоритм вычисления некоего параметра, который характеризовал бы «эвтектичность» сплава. Параметр ε показывает относительное отклонение выбранного состава сплава от эвтектического. В идеальном случае он равен единице, а наиболее отдаленные его значения — от 0,7 до 1,4. Близкими к эвтектике значениями следует считать примерно от 0,95 до 1,05.

Читайте также  Допустимое смещение кромок при сварке труб

Кроме температуры плавления и параметра «эвтектичности» на выбор припоя влияет еще один немаловажный критерий — его проба. Здесь нет такого жесткого требования, как для золота, чтобы проба припоя совпадала с пробой сплава, однако, есть нижний порог, за которым могут возникнуть конфликты с инспекцией пробирного надзора. Этот порог — 60% серебра, т.е., проба должна быть не ниже 600. Кроме того, от пробы припоя зависит его цвет и стойкость к химическим воздействиям. Исходя из этого, хотелось бы выбрать припои как можно более высокой пробы.

И, наконец, самое важное: что мы собираемся паять? В данном случае речь идет о ювелирных сплавах серебра. О пайке меди, стали и прочих металлов поговорим в другой раз. Вспоминаем второй завет Бреполя: температура плавления припоя должна быть как минимум на 50 градусов ниже температуры плавления основного сплава (здесь имеется в виду солидус, т.е., начальная точка его плавления). Для всех ювелирных сплавов ниже 910 пробы солидус равен 779 градусам. Для 925 пробы — 808 градусов, для 916 — 789.

Смотрим в таблицу: первые четыре отпадают из-за слишком высокой температуры, последние четыре — из-за низкой пробы. Начнем с выбора твердого припоя. Для пайки 925 пробы серебра мы можем позволить себе припой с температурой плавления 760 градусов. По таблице выбираем составы 5 и 10: первый — за пробу, второй — за «эвтектичность». Затем выбираем мягкий припой — просто берем самый низкоплавкий, это состав 23. Средний припой должен иметь температуру около 730 градусов. Из таблицы лучший вариант, пожалуй, — номер 15.

3. Сочиняем свои рецепты

Однако, нет никакой необходимости выбирать припои именно из этой или какой-либо другой таблицы. У нас же есть программа Ag-Cu-Zn ! Вводим в правой ее части требуемые пробу и температуру и добиваемся такого их сочетания, при котором есть решение. Затем в левой части программы уточняем параметры полученного сплава и подгоняем до требуемых.

Мне пришлись по вкусу четыре припоя, показанные на последней картинке. У них температуры отличаются примерно на 20 градусов, и они удовлетворяют практически все потребности при пайке серебра.

Плавим в ложке серебро – технология пайки серебряным припоем

Сначала самое простое: припой – это сплав металлов для пайки. Температура плавления этой смеси должна быть обязательной меньше, чем у соединяемых металлов, здесь все понятно.

Теперь приступим к слову «серебряный», здесь так коротко не получится.

  1. Что такое серебряный припой?
  2. Физико-химические свойства
  3. Как выбрать правильный припой?
  4. Серебряный припой своими руками
  5. Плавка припоя
  6. Пара слов о флюсах
  7. Среднеплавкие сплавы

Что такое серебряный припой?

Серебряный припой – дело особое и требующее специального внимания. Дело в том, что он великолепно подходит для так называемой ступенчатой пайки, которая относится к современным технологиям работы с металлами.

Некоторые серебряные сплавы выдерживают очень высокую температуру – вплоть до 600°С. Именно это свойство и объясняет высокое качество пайки с такими сплавами.

Припой из чистого серебра встречается редко. Прежде всего, это дорого. Намного дешевле и эффективнее использование его сплавов с другими металлами, это называется припой на основе серебра. В их состав чаще всего входят кадмий, никель, медь и цинк – отличные компаньоны.

Чистые серебряные припои, конечно используются, но только в ювелирном деле, что вполне понятно.

Сертификат на мягкие припои.

Свойства сплавов зависят, прежде всего, от доли серебра. Если, например, его содержание выше 50%, сплав становится пластичным и устойчивым к значительным нагрузкам. Все возможные варианты серебряных сплавов изложены в специальном стандарте – это ГОСТ 19738-74 «Припои серебряные».

Отличный вариант для экономии средств – домашнее производство серебряного сплава для пайки своими руками, которое мы также разберем.

Физико-химические свойства

В таких сплавах серебро далеко не всегда является главным элементом. Оно, к примеру, чрезвычайно популярно при пайке нержавейки или других сложных металлов. Всем известно правило – чем выше серебряный процент в припое, тем пластичнее и крепче получается соединение при пайке.

Кроме того, температура плавления серебряного припоя с высокой долей основного металла дает большую свободу в выборе температурного диапазона в использовании готового изделия.

Один из самых распространенных составов серебряного припоя следующий:

  • серебро – 30%;
  • медь – 20%;
  • цинк – 16%;
  • кадмий – 33%

В этом составе есть кадмий, а это означает довольно высокую хрупкость сплава. Такой серебряный припой используется в пайке изделий, которые не будут подвергаться каким-либо колебаниям.

Если вы повысите долю серебра для пайки свыше 50%, вы получите смесь металлов с высокой текучестью и отличной устойчивостью изделия к нагрузкам в дальнейшем.

Как выбрать правильный припой?

Не так уж это и просто – выбрать самый подходящий вариант из огромного числа самых разных сплавов. Понятно, что, если для вас важнее всего устойчивость к вибрационным нагрузкам и высокое сопротивление к ударам, вам следует остановить свой выбор на опциях с высоким содержанием серебра.

Такой же выбор относится и к работе с холодильной и климатической аппаратурой.

Партнерские металлы ведут себя по-разному. Если, к примеру, свинец ни в коем случае нельзя добавлять в сплав при работе с изделиями, устойчивыми к высокой температуре, то медь при таких условиях ведет себя отлично и является прекрасным партнером основным компонентам.

Если в сплаве имеется кадмий, то имеет место повышенная хрупкость – именно поэтому он редкий элемент в припоях на основе серебра.

А вот фосфор – популярнейшая добавка благодаря своему свойству снижать температуру плавления, что полезно при работе с нержавеющей сталью, алюминием и другими сложными металлами.

Серебряный припой своими руками

Слово «приготовить» — вполне подходящее выражение в этом разделе, потому что серебряный припой можно приготовить множеством способов, включая старинную технологию. Сразу заметим, что здесь нужна практика, чтобы достичь совершенства.

ГОСТ на серебряные припои.

В старинном рецепте нужны две монеты: медный пятак выпуска 1962 года и полтинник выпуска 1924 года, а к ним дополнительно металлы, газовая горелка для пайки серебра и ложка.

Начинается как в сказке: в ложке плавим серебро. Затем опускаем медный пятак и перемешиваем, покатывая ложку. Чем терпеливее вы будете катать ложку, тем качественнее будет перемешивание. После этого раствор выливается в форму для металла под названием «ингус» и вновь раскатывается.

Приготовленный таким примитивным способом сплав на самом деле обладает очень высокими качествами: это чистая проба №900.

Важным фактором в качестве приготовления является свежий флюс. За пламенем в горелке нужно следить самым внимательным образом: оно должно быть мягким, а не очень горячий огонь должен напоминать по очертаниям метлу. В этом случае шов получится по-настоящему качественным.

Для ремонта изделий припой делают легким вот в каком составе:

  • серебро – 7 частей;
  • латунь – 2,8 части;
  • цинк – 0, 35 части.

Запасаемся для работы следующими материалами:

  • ложка;
  • горелка для пайки;
  • шкурка или наждачная бумага;
  • ножницы, фальцы, весы;
  • лопатка для перемешивания;
  • бура для добавки в готовый расплав.

С латунью нужно предварительно поработать – зачистить ее от оксидной пленки. Серебро с пробой №999 плавим в ложке, добавляем латунь и хорошо перемешиваем прямо в ложке. После полного расплавления добавляем цинк.

Можно добавлять цинк в чистом виде, а можно в сплаве с латунью или медью. Часто цинк добавляют, завернув его в фольгу. Начинаем прокатывать состав. Готовый прокатный лист разрезаем ножницами.

Плавка припоя

Если вы решили обойтись без старинных рецептов, запасайтесь вот какими материалами:

  • емкость с водой;
  • древесная смесь с углем;
  • бура;
  • тигель и железный крюк.

Состав припоя и его температура плавления.

Металлы плавим в тигле, который нужно поместить в горн или нагревать его паяльной лампой. Во время расплавки обязательно добавляем буру. Важно знать и выполнять четкую очередность процесса. Главное – плавить первым делом тугоплавкие металлы, и только потом – легкоплавкие.

Жидкие металлы постоянно перемешиваются в тигле крюком или деревянной палкой. Процесс лучше разделить на два этапа. Тигель с расплавленными металлами вынимают из горна, а металл соединяют с водой. Образующиеся при этом мелкие капли металла высушивают и снова переплавляют, добавив буры.

После окончательного расплавления припой переливаем в форму. Когда он застынет, прокатываем его в полосы.

Важнейшая часть процесса пайки серебром в домашних условиях – переход сплава из жидкого состояние в твердое. Сначала смесь плавится, а затем отливается в ингус.

Подготовка ложки заключается в следующем: на ее дно кладется картон прямоугольной формы, поверх него – пластина, чтобы ее края обворачивали края ложки. Картонные листы тщательно обжимаются, образуя ложе вогнутой формы.

Сортировка шихты проводится на специальных ювелирных весах, проверяется и взвешивается серебряный лом разных проб: 916 и 875, чистое серебро, металл, бура. Шихта делится на равные кучки примерно по двадцать грамм, ее чистят с помощью магнита от примесей железа и стали.

Лом с пробой 875 смешивается с остальными частями. В качестве флюса выступает бура.

Пропорция серебра пробы № 875 и меди составляет ровно 4:1 (три медных пятака и один полтинник), буру добавляют из расчета одна часть на десять частей шихты.

Ингус или другую форму смазывают воском и ставят рядом с горелкой. Дело в том, что расплав ни в коем случае не должен остывать. Поэтому его выливают в хорошо нагретый ингус. Затем форму отправляют под холодную воду для охлаждения. Остывший брусок вынимается.

Читайте также  Как очистить потемневшее золото в домашних условиях?

Пара слов о флюсах

Назначение флюсов – защита металла спаивания от воздействия окислов с помощью изоляции участка пайки от воздуха. Самый частый состав флюсов для ремонтов – смесь поташа с бурой в равных пропорциях, иногда вместо поташа берут соду.

Чтобы получить порошковую буру, нужно предварительно просушить водный раствор буры. Это сделать лучше на обычной газовой плите в фарфоровой емкости для выпаривания.

Как только раствор превратится в кристаллы, их нужно измельчить до состояния порошка. Удалять флюс нужно после пайки слабым подогретым кислотным раствором.

Среднеплавкие сплавы

Серебряный припой обладает уникальным качествами:

  • высочайшая прочность;
  • устойчивость к коррозии и в агрессивных средах;
  • низкая температура плавления;
  • высокая теплопроводность.

В дополнение он прекрасно заполняет все зазоры между спаиваемыми поверхностями и отлично ложится на любую металлическую поверхность.

Приготовление серебряного припоя – дело несложное, творческое и весьма увлекательное. А если учесть при этом значительную экономию средств, то пайка серебра – метод, которому стоит научиться.

Серебряный припой

Серебряный припой обладает уникальными качествами. С его помощью можно спаивать самые разнообразные металлы и сплавы. В зависимости от содержания серебра и других ингредиентов свойства припоя можно подобрать под требуемую задачу. Основным достоинством серебряных припоев является высокая прочность, долговечность и электропроводность получаемых соединений.

Разновидности

Серебряные припои делятся на несколько разновидностей в зависимости от содержания в них серебра.

Припои с низким содержанием — до 40% — используют для пайки заготовок из стальных и цветных сплавов. Такие составы обладают недостаточной прочностью для соединения деталей толще 3 мм.

Составы со средним содержанием — от 40 до 60% применяют для пайки медных, никелевых и стальных деталей, испытывающих значительные статические нагрузки, удары и вибрацию.

Серебряный припой с высоким процентом — от 65% используют при пайке особо ответственных швов, таких, как ленточные пилы и соединения проводов. Состав с высоким содержанием серебра позволяет обеспечить отличную электропроводность.

Физико-химические свойства и состав серебряного припоя

Свойства того или иного серебряного припоя определяются его составом. Серебряный припой, которым осуществляют многоэтапную пайку, должен иметь достаточно высокую температуру плавления. Это необходимо для того, чтобы во время наплавки следующего слоя предыдущий не расплавился и не вытек в паяльный зазор. Средняя температура плавления составляет 600 °С.

Чтобы создать такой припой, потребуется на 30 частей серебра взять 33 части кадмия, 16 частей цинка и 20 частей меди. Как и любой состав с низким содержанием основного элемента, он не отличается стойкостью к высоким нагрузкам, ударам и вибрации.

Повышение содержания серебра до 50% позволит повысить текучесть расплава и способность паяного шва выдерживать статические и динамические нагрузки. Его также можно будет применять для пайки в несколько слоев, однако потребуется особая аккуратность и осторожность.

Технические характеристики

В состав наиболее распространенных серебряных припоев входят такие элементы, как Ag, Cu, Zn, Sn, Mn, P, Cd.

Серебряные припои с содержанием выше 72% используются в ювелирном деле.

Особенности выбора

Выбор припоя, лучшим образом подходящего к конкретному сочетанию материалов, толщины и конфигурации заготовок, требований к механическим и тепловым нагрузкам на шов — непростое дело. Для создания прочных долговечных швов, устойчивых к статическим и динамическим нагрузкам, опытные мастера рекомендуют выбирать серебряный припой со средним или высоким содержанием благородного металла. В их состав могут входить Ni, Cu и Pb. Для пайки трубопроводов и емкостей, используемых в холодильниках и кондиционерах, подойдут только смеси с высоким содержанием Ag.

Пайка ювелирных изделий

При пайке ювелирных изделий высокая стоимость основного материала оправдывает применение припоев с содержание серебра от 85 до 100%, или чистого серебра. Такой припой для серебра выпускается в виде проволоки диаметром 1 мм.

При создании швов, предназначенных для эксплуатации при повышенных температурах, не подходят составы, содержащие свинец или олово. Из-за своей низкой температуры плавления они будут ослаблять все соединение. В этом случае выбирают серебряно-медные паяльные материалы.

Достоинства

Температура плавления чисто серебряного припоя составляет 962 °С, шов получается пластичным и мягким. Для экономии драгоценного металла и получения более прочных соединений в припой добавляют другие металлические элементы.

От состава и процентного содержания присадок зависят достоинства конкретного припоя.

Общими достоинствами серебряных припоев являются:

  • высокая жидкотекучесть;
  • прочность;
  • коррозионная стойкость;
  • пригодность для работы с широким диапазоном материалов;
  • низкое сопротивление электрическому току.

Рабочая температура состава тем ниже, чем меньше содержание Ag. Пропорционально уменьшаются трудоемкость и энергоемкость пайки.

Процентное содержание серебра

Содержание серебра в серебряном припое влияет также на другие физические характеристики, такие, как теплопроводность и электропроводность.

Низкое содержание

Составы с низким содержанием серебра широко используются в промышленности для пайки металлических заготовок.

Применяются они и в электротехнике — состав, содержащий всего 2% Ag, 62% Sn и 36% Pb весьма популярен при электро- и радиомонтаже.

Он отличается высокой проводимостью и повышенной жидкотекучестью, что облегчает процесс пайки.

Средний процент серебра

Составы с содержанием от 40 до 60% рекомендованы для швов, работающих при невысоких температурах.

Швы, паяные с применением ПСр40, отличаются не только высокой прочностью, и пластичностью, но и способностью выдерживать высокие динамические и периодические нагрузки.

ПСр45 применяется при работе со стыками толщиной до 3 мм. Также стоек к вибрации и агрессивным средам.

Высокий процент серебра

Припой ПСр65, в который добавлено 2% меди и 14% Zn, специально разработан для пайки лезвий ленточных пил. Он имеет повышенную прочность на разрыв и на изгиб.

Состав ПСр70 обеспечивает отличную проводимость, используется для пайки ответственных соединений электрокомпонентов и проводов. Минимальное сопротивление соединения важно как в микроэлектронике, так и в мощных электроустановках промышленного назначения и на генерирующих станциях. Высокая цена сдерживает его широкое применение.

Экономические соображения препятствуют также более широкому использованию составов с высоким содержанием серебра за пределами научных исследований, военного и ювелирного дела.

Какие флюсы подходят

Чтобы получить высококачественный и долговечный шов, требуется перед пайкой обработать поверхности заготовок флюсами. Эти вспомогательные материалы очищают поверхность от химических загрязнений и оксидной пленки, предотвращая ее повторное возникновение.

Флюсы также способствуют увеличению текучести расплава и смачиваемости поверхности заготовки серебряным припоем.

Один из наиболее популярных среди пайщиков флюсовых материалов — это бура.

Паяльную пасту можно приготовить следующим образом:

  • Порошок буры высыпать в термостойкую емкость для смешивания.
  • Тонкой струей добавить воду, тщательно размешать.
  • Нагреть до достижения полной прозрачности.
  • Слить жидкую фазу, осадок растереть до консистенции сметаны.

Паста подходит для серебряных припоев с температурой плавления от 490 до 910 °С.

Применяется также состав, содержащий:

  • 35% борного ангидрида B2O3;
  • 43% KF;
  • 22% K₂B₄O₇.

Фторид калия прокаливают в течение 3-4 часов, далее все составляющие тщательно перемешивают, нагревают до расплавления. После охлаждения материал дробят и растирают до состояния мелкодисперсного порошка. Держать его следует в герметичной таре, поскольку он активно поглощает водяные пары, содержащиеся в воздухе, теряя при этом свои рабочие качества.

Для пайки пористых материалов применяют флюс на основе тетрафторбората калия. Для того чтобы получить такой состав, потребуется использовать чрезвычайно сильную и опасную плавиковую кислоту.

Если нет достаточных навыков обращения с сильнодействующими химикатами, состав надежнее купить в магазине.

Технология создания серебряного припоя в домашних условиях

При создании припоя своими руками потребуется сначала расплавить серебро и другие компоненты, а потом отлить получившийся расплав в специальную емкость — ингус.

Процесс начинают с подготовительной фазы. На дно плавильной ложки кладут картонный квадратик, на нем размещают лист таким образом, чтобы его края обернулись вокруг краев ложки. Это делается для ускорения процесса расплавления.

Нарезание серебряного припоя

С применением ювелирных или лабораторных весов навешивается шихта, ее делят на порции по 18-20 г. На одну порцию берут 6 г серебра 875 пробы и 40% чистого металла. Из смеси посредством сильного магнита удаляют железную пыль.

Далее следует добавить мелко нарезанную медь. Ее берут из расчета 1 часть меди на 3 части серебряной смеси. Флюсом будет служить порошок буры, его добавляют 10% от общего объема.

Следующий этап — плавление. Следует зажечь горелку и отрегулировать режим горения. Плавильную ложку помещают в верхнюю, самую горячую часть пламени горелки. Шихта начинает плавиться и скапливаться на дне плавильной ложки.

Ингус следует заранее покрыть тонким слоем воска, прогреть и держать наготове рядом с горелкой.

Как только вся шихта расплавилась, можно приступать к завершающему этапу — отливке.

Ложку снимают с огня и без малейшего промедления, не давая расплавленному металлу остыть, единым плавным движением выливают ложку в ингус. Ингус охлаждают струей воды. После того, как отливка окончательно остыла, и процессы кристаллизации завершились, ее извлекают из ингуса, перевернув его и постучав при необходимости.

При самостоятельном изготовлении припоя следует соблюдать следующие меры предосторожности:

  • Проводить работы в хорошо проветриваемом помещении.
  • Использовать средства индивидуальной защиты: очки или прозрачный щиток, защитные перчатки из спилковой кожи или брезента.
  • Проводить работы на огнеупорном основании.
  • Сразу по окончании нагрева и отливки выключить горелку.
  • Не оставлять оборудование без присмотра.

Приготовление серебряного припоя своими руками работа не слишком сложная, но требующая сосредоточенности и определенного навыка.

Материалы и инструменты для создания припоя

Для самостоятельного изготовления серебряного припоя следует подготовить следующие материалы и оборудование:

  • Серебряный лом.
  • Присадочные материалы (Zn, Cu, бура в качестве флюса и другие по рецептуре).
  • Лабораторные или ювелирные весы.
  • Газовая горелка, закрепленная на подставке, исключающей опрокидывание.
  • Плавильная ложка.
  • Ножницы по металлу.
  • Емкость и лопатка для смешивания ингредиентов.
  • Абразивная бумага.
  • Ингус.

Стол, на котором будут проводиться работы, должен иметь огнеупорное покрытие.

Оцените статью
Добавить комментарий