Obtížnost pájení hliníku nejen doma, ale také v průmyslové výrobě je způsobena především zvláštními vlastnostmi tohoto kovu, díky němuž se zásadně liší od ostatních typů neželezných kovů, které se aktivně používají jak v průmyslu, tak v každodenním životě.

Kovový hliník má celou řadu paradoxních vlastností, tj. Vlastností, které se vzájemně vylučují, ale přesto snadno existují v jednom kovu.

Na jedné straně je to kov s velmi nízkou teplotou tání, teplota tání čistého hliníku je 660 stupňů. Je to chemicky velmi aktivní kov. Hliník je schopen okamžitě vstoupit do chemických reakcí s téměř všemi účinnými látkami . Je to velmi měkký a málo odolný kov.

Na druhé straně extrémně vysoká chemická aktivita hliníku vede ke skutečnosti, že okamžitě vstupuje do chemické reakce s kyslíkem obsaženým v okolním vzduchu, přičemž se na jeho povrchu vytváří film oxidu hlinitého: Al2O3. Alumina má druhé jméno - korund. Jedná se o velmi silnou, absolutně chemicky inertní látku. Teplota tání: 2400 stupňů. V průmyslu se používá jako žáruvzdorný materiál.

Kovový hliník

Můžeme tedy říci, že v každodenním životě, navzdory předmětům z hliníku, které nás obklopují ze všech stran, neznáme jeho skutečnou povahu, protože skutečný hliník je před námi vždy skrytý pod neproniknutelnou oponou jeho oxidu. Oxid hliníku určuje vlastnosti tohoto kovu, jako je jeho extrémně vysoká odolnost vůči anorganickým kyselinám a zásadám, odolnost proti korozi v mořské vodě a atmosférickém vzduchu, vysoká odrazivost a vysoká šetrnost k životnímu prostředí.

A tentýž oxid hlinitý mění běžné pájení na poněkud komplikovaný technologický proces, který pro jeho úspěšnou realizaci vyžaduje použití speciálních tavidel, speciálních pájek a některých specifických metod.

Podstatou procesu pájení jakéhokoli kovu, včetně hliníku, je zavedení do prostoru mezi pájenými částmi speciálního pojiva v roztaveném stavu. Tato látka se nazývá pájka. Vyztužením se spolehlivě spojí se dvěma povrchy kovu a vytvoří jediné spojení.

Obtížné pájení

U hliníku je vše poněkud komplikovanější. Povrchový oxidový film neumožňuje normální pájce vstoupit do chemické reakce s kovem. V důsledku toho nedochází k adhezi mezi kovovým povrchem a pájkou. Jednoduše řečeno, pájka se nelepí na povrch hliníku a pájení se stává nemožným.

Hlavní problém tedy spočívá v problému odstranění prakticky neodstranitelného filmu oxidu z kovového povrchu.

Druhou obtížností je nízký bod tání hliníku . Faktem je, že nejodolnější spojení se získá při použití tzv. Žáruvzdorných pájek. Bod tání je 550 až 650 stupňů. Vzhledem k tomu, že se hliník taví při teplotě 660 stupňů, je při pájení malých hliníkových výrobků mimořádně obtížné zničit samotnou hliníkovou strukturu roztavením společně s pájkou.

Odstranění oxidového filmu

Problém odstranění povrchového filmu je vyřešen dvěma zásadně odlišnými způsoby:

  • Použitím speciálních aktivních tavidel s předběžným mechanickým očištěním kovového povrchu.
  • Použití elektrolýzy.

Aktivní toky

Pokud opravdu chcete, můžete si vyrobit tavidlo pro pájení rukama, v kuchyni nebo v dílně. K tomu je však nutné jednat s velmi nebezpečnými chemicky účinnými látkami, jako jsou kyseliny nebo zásady. Navíc ve specializovaných prodejnách existuje obrovský výběr různých značek toků, konvenčních i vysoce specializovaných, a jejich ceny jsou nízké. Proto necháme výrobu kyseliny pro pájení vlastníma rukama na speciální pájecí fanoušky a pokusíme se přijít na sortiment, který nám průmysl nabízí.

  • F-34A. Speciální tok. Taje při teplotě 420 - 620 stupňů. Používá se u žáruvzdorných pájek. Složení: Chlorid draselný 50% Chlorid lithný 32% Fluorid sodný 10% Chlorid zinečnatý 8%
  • F-61A. Tavidlo pro hliník. K tání dochází při teplotě 150 až 320 stupňů. Používá se u obvyklých cín-olověných pájek. Složení: fluoroboritan zinečnatý 10% fluoroboritan amonný 8% triethanolamin 82%
  • F-64. Vysoce aktivní tavidlo pro hliníkové slitiny. Taje při teplotě 180 až 350 stupňů. Složení: povrchově aktivní látky.
  • NITI-18 (F-380). Speciální tavidlo pro slitiny hliníku. Teplota pájení je 390 - 620 stupňů.
  • A-214. Univerzální mycí tok střední aktivity.

Před nanesením tavidla musí být kovový povrch nejprve očištěn od nečistot a odmaštěn. To se provádí benzínem nebo acetonem. Poté jsou obrobeny pomocí různých brusných zařízení: štěrbina, kovový kartáč, brusné kotouče a jiná podobná zařízení. Účelem těchto akcí je oslabit oxidový film, protože v zásadě je nemožné jej odstranit, protože se místo starého vytvoří okamžitě nový. Nový film je ale mnohem tenčí a slabší než ten starý, proto tato technika usnadňuje pronikání tavidla přes bariéru povrchového oxidu.

Elektrochemická metoda (elektrolytický proces)

Podstatou této metody je to, že povrch hliníku spolu s jeho neporazitelným oxidem je jednoduše nahrazen měděným povrchem. A pájení mědi je mnohem jednodušší, rychlejší a spolehlivější. Proveďte to pomocí nejjednodušší galvanické instalace .

  • Použijte jakýkoli zdroj stejnosměrného proudu. Může to být: usměrňovač pro domácnost, autobaterie nebo běžná baterie z baterky. Záporný pól se připojuje k hliníkovému povrchu. Kladný pól je připojen k měděnému drátu o průřezu 1 - 1, 3 mm.
  • Měděný drát bez izolace je upevněn uvnitř železných štětin brusného kartáče, takže se při procesu tření kartáče na povrchu hliníku nedotýká drátu.
  • Několik kapek síranu měďnatého se kape na pájecí místo, předem ošetřené brusným papírem nebo jiným brusným nástrojem.
  • V procesu tření se v důsledku elektrolýzy postupně na povrchu hliníku vytvoří vrstva červené mědi.
  • Měděný povrch je mnohem snazší cín a pájet než hliníkový povrch.

Pájky pro pájení

Konvenční pájky používané pro pájení barevných kovů obsahují cín a olovo jako hlavní složky, jakož i kadmium, bizmut a zinek jako další složky. U hliníku je taková kompozice extrémně nežádoucí, protože se prakticky v těchto kovech nerozpouští (s výjimkou zinku), takže práce s pájkou této kompozice bude extrémně slabá a nespolehlivá. Kromě toho mají všechny pájky olovo-cín velmi nízkou odolnost proti korozi. Pájení hliníku s cínem je proto nežádoucí.

Pro hliník se používají speciální pájky, které zahrnují hliník samotný, jakož i křemík, měď, stříbro a zinek.

  • 34 A. Složení: hliník 66% měď 28% křemík 6%. Teplota tání je 530 až 550 stupňů.
  • TsOP 40. Složení: Zinek 60% Cín 40%. Taje při teplotě 300 - 320 stupňů.
  • HTS 2000. Základem složení je zinek, hliník a měď, jakož i některé drobné přísady. V pájce je devět složek, které společně poskytují velmi dobré vlastnosti. Taje při teplotě 300 stupňů. Americká výroba.

Čím více zinku je obsažen v pájce na hliník, tím více je vysoce odolný a odolný proti korozi. Obsah mědi, křemíku a hliníku zvyšuje teplotu tání pájky, takže je žáruvzdorný. Výběr pájky závisí na úkolech, kterým čelí pájené díly.

Žáruvzdorné pájky mají zpravidla teplotu tání srovnatelnou s teplotou tání samotného hliníku, takže se používají hlavně pro pájení velkých, masivních hliníkových dílů. V tomto případě je možné zajistit dobrý odvod tepla díky velké hmotnosti pájených povrchů, a tím zabránit destrukci struktury v důsledku jejího roztavení společně s pájkou.

Mosazná pájka na hliník není použitelná .

Proces pájení hliníku

Technologie pájení hliníku se neliší od pájení jakéhokoli jiného kovu a skládá se z řady postupných akcí:

  • Odmaštění pájecího bodu.
  • Mechanické čištění brusnými prostředky.
  • Aplikace tavidla. Tavivo je nutné nanášet téměř okamžitě po obrábění. Protože čím více času uplyne po abrazivním účinku na oxidový film, tím silnější je.
  • Cínování vyhřívaných povrchů. Tavení pájky a její distribuce na povrchu kovu.
  • Dotyk konzervovaných povrchů a upevnění. Upevnění se provádí, dokud pájka neztvrdne. K tomu obvykle dochází během jedné až dvou minut.
  • Opláchněte pájecí plochu pod tekoucí vodou a vypláchněte zbytky tavidla. Pokud se tak nestane, může kov v místě adheze začít korodovat, protože tavidlo obsahuje ve svém složení silné kyseliny.

Vyhřívané pájené povrchy

Například pro pájení malých hliníkových dílů se zpravidla používá elektrická páječka s výkonem 50 až 100 W, v závislosti na průřezu drátu. U masivnějších částí, jako jsou hrnce, autosavače, je vhodné použít výkonnější zdroje tepla. Zpravidla se jedná o hořák nebo plynový hořák. Při pájení hliníku pomocí plynového hořáku a ohřívaných pájených povrchů je třeba dodržovat následující pravidla:

  • Pro pájení části nesmí být dovoleno přehřívání základního kovu, protože to může vést k jeho roztavení a v důsledku toho ke zničení celé kovové struktury jako celku. Aby se tomu zabránilo, je nutné během procesu ohřevu neustále sledovat teplotu. Udělejte to pomocí pájky. Kus pájky se periodicky dotýká zahřátého povrchu, jakmile se pájka začne tavit, je to signál, že zahřívání může být zastaveno.
  • K dalšímu obohacování plynné směsi nepoužívejte kyslík. Protože to zlepší oxidační procesy v místě pájení a v důsledku toho urychlí tvorbu oxidového filmu na kovovém povrchu.

Použití kalafuny

Pro pájení a pájení hliníkových drátů malého průřezu lze úspěšně použít pájky olovo-cín s použitím kalafuny jako tavidla. V tomto případě se abrazivní povrchová úprava drátu provádí pod vrstvou roztavené kalafuny a jako brusný nástroj se používá horký pájecí hrot, stejně jako malé množství kovových pilin .

  • Místo budoucího pájení se umístí kus kalafuny a kovových pilin.
  • Kalafuna se roztaví zahřátým plechovým hrotem páječky.
  • Poté, co je kalafuna zcela roztavena a rovnoměrně rozložena na povrchu, začnou tření pájecí žihadla podél povrchu hliníku vrstvou roztavené kalafuny.
  • Výsledkem je, že hrot páječky s horkou pálkou spolu s kovovými pilinami začíná snadno ničit povrchový oxidový film, a kalafunová vrstva neumožňuje vzduchu proniknout do pájeného místa, v důsledku toho se netvoří nový oxidový film.
  • Po dokončení pocínování jsou pájené povrchy vzájemně spojeny a znovu zahřívány, dokud se pájka znovu neroztaví a nevyplní celý prostor mezi pájenými povrchy.

Je třeba poznamenat, že tento způsob je vhodný pouze pro tenkostěnné části malých rozměrů nebo pro dráty malého průřezu. Ve všech ostatních případech je nutné použít speciální hliníkové tavidla a žáruvzdorné pájky určené pro pájení hliníku.

Nevýhody pájení hliníku

Musíte si vždy pamatovat, že pájení není svařování. V žádném případě to neovlivňuje vnitřní strukturu kovu, a proto je místo pájení z hlediska pevnostních charakteristik vždy o několik řádů slabší než samotný pájený kov. Místo pájení nesmí být vystaveno vysokému mechanickému a tepelnému namáhání. Jinak se pájené části velmi rychle zhroutí. Jedinou možností, kdy je pájení vhodnější než svařování, je pájení hliníkových drátů v elektrických zařízeních nebo pájení netěsného automobilového chladiče, pokud jej nelze nahradit novým.

Je vhodné vyloučit z domácí praxe pájení a konzervování netěsných hliníkových nádob, hrnků a jiných pánví. Složení hliníkových pájek a tavidel zahrnuje vysoce toxické látky. V tomto případě bude důkladné omytí pájecího místa tekoucí vodou vypadat jako hra ruské rulety.

Kategorie:

Konstrukce a opravy