Как паять алюминий — полное руководство

Пайка является распространенным способом соединения металлов друг с другом. Алюминий можно паять, но это может быть намного сложнее, чем с другими металлами. Существуют советы, которые могут упростить пайку алюминия, в том числе использование правильной смеси припоя и удаление оксида алюминия.

Алюминий — это настоящая проблема для соединения без специального сварочного оборудования. Вам нужно будет найти специальный припой или припой, предназначенный для использования на алюминии или для соединения алюминия с другим металлом, в зависимости от вашего проекта.

После того, как вы приобрели припой в Интернете или в необычайно богатом хозяйственном магазине, основная проблема заключается в том, чтобы работать достаточно быстро, чтобы соединить алюминий сразу после того, как слой оксида алюминия будет соскоблен с поверхности.

Что такое пайка?

Пайка — это метод соединения двух металлических частей вместе. Любой более мягкий металл, как правило, припаивается, чтобы скрепить его. Более твердые металлы, такие как сталь и железо, необходимо скреплять сваркой. Паяльник плавит металл, называемый припоем, до 200 градусов.

Как только металл становится жидким, его можно использовать в качестве клея для удержания других металлов на месте. После удаления источника тепла припой очень быстро остывает, образуя твердое тело и удерживая металлы на месте.

БОЛЬШЕ: Что такое пайка?

Какой металл используется для пайки?

Металл, используемый для пайки, в просторечии называется припоем, но он состоит из смеси различных металлов. В прошлом это обычно было олово и свинец, но сегодня гораздо чаще используются бессвинцовые варианты. Они сделаны из смеси металлов, обычно содержащих комбинацию олова, меди, серебра, висмута, цинка и кремния.

Припой должен иметь низкую температуру плавления и быстро затвердевать. Также важно то, что припой проводит электричество, что делает пайку важным аспектом создания схем. Пайка также может быть использована для исправления эстетических дефектов, например, в ювелирных изделиях.

Как паять алюминий – Пошаговый процесс

1. Если возможно, укажите сплав.

Чистый алюминий можно паять, хотя работать с ним непросто. Многие алюминиевые предметы на самом деле являются алюминиевыми сплавами. Большинство из них можно паять таким же образом, но с некоторыми из них очень сложно работать, и, возможно, потребуется обратиться к профессиональному сварщику.

Если алюминиевый сплав помечен буквой или цифрой, посмотрите, есть ли какие-либо особые требования. К сожалению, немаркированные алюминиевые сплавы бывает трудно отличить друг от друга, и профессиональные руководства по идентификации, вероятно, будут полезны только в том случае, если вы занимаетесь бизнесом. Возможно, вам придется просто погрузиться и испытать свою удачу.

Если вы соединяете алюминий с другим металлом, свойства алюминия обычно являются ограничивающим фактором, поэтому точная идентификация состава другого сплава может не потребоваться. Обратите внимание, что некоторые комбинации, такие как алюминий-сталь, чрезвычайно сложны или могут потребовать специальных методов сварки вместо пайки.

2. Выберите низкотемпературный припой.

Алюминий плавится при относительно низкой температуре 1220ºF (660ºC), что в сочетании с его высокой теплоемкостью делает практически невозможной пайку с использованием припоев общего назначения. Вам понадобится специальный припой со значительно более низкой температурой плавления, который вам, возможно, придется заказать через Интернет.

Как правило, для этой цели используется сплав, изготовленный из некоторого сочетания алюминия, кремния и/или цинка, но проверьте этикетку, чтобы убедиться, что он предназначен для вашего типа соединения, например, алюминий-алюминий или алюминий-медь.

Технически присадочные металлы, плавящиеся при температуре выше 840ºF (450ºC), соединяются не пайкой, а пайкой. На практике они часто продаются как припои, и процесс аналогичен. Пайка создает более прочное соединение, но пайка предпочтительнее для деталей с электрическими цепями или других хрупких материалов.

По возможности избегайте припоев, содержащих свинец.

3. Выберите поток.

Как и припой, флюс должен быть специально предназначен для алюминия или комбинации металлов, которые вы планируете соединять. Самый простой вариант — купить флюс у того же поставщика, что и припой, так как они, скорее всего, предназначены для совместной работы.

Рекомендуемая температура для выбранного вами флюса должна быть аналогична температуре плавления вашего припоя. Выберите флюс для пайки, если выбранный вами припой плавится при температуре выше 840ºF (450ºC).

Некоторые флюсы для пайки не предназначены для использования на тонких алюминиевых листах или проволоке. Для этих целей ищите флюс для пайки погружением.

4. Выберите источник тепла.

Вы можете использовать паяльник для соединения алюминиевой проволоки, но для других работ потребуется использование горелки. Как правило, используется низкотемпературная горелка с факелом пламени, температура которого достигает 315–425 ºC (600–800 ºF).

Если на вашем рабочем месте невозможно использовать горелку, попробуйте паяльник мощностью 150 Вт.

5. Соберите дополнительные материалы.

Вам понадобится зажим, если вы соединяете более одного куска металла, а не делаете небольшой ремонт в одном объекте. Также рекомендуется травильный раствор или специальное вещество для очистки от оксидов после пайки. Некоторые флюсы на основе смол необходимо очищать ацетоном.

6. Организуйте безопасную рабочую зону.

Защитите себя от токсичных паров, надев маску-респиратор и работая в хорошо проветриваемом помещении. Маска для лица или очки настоятельно рекомендуются, а также плотные кожаные перчатки и несинтетическая одежда. Держите поблизости огнетушитель и работайте только над негорючими поверхностями.

Как соединить алюминий

1. Предварительно припаяйте каждую часть сложных соединений (необязательно).

Большие соединения или сложные комбинации, такие как алюминий-сталь, могут значительно выиграть от «лужения» или нанесения небольшого слоя припоя на каждую деталь компонента. Следуйте приведенным ниже инструкциям для каждой детали, которую вы планируете соединить, а затем повторите эти действия, скрепив детали вместе.

Пропустите этот шаг, если вы используете припой для ремонта трещины или отверстия в одном объекте.

2. Очистите алюминий щеткой из нержавеющей стали.

Алюминий быстро образует оксид алюминия при контакте с воздухом, и этот тонкий слой оксида не может быть соединен. Тщательно сотрите его стальной щеткой, но сначала прочтите приведенные ниже инструкции. Будьте готовы к очистке, флюсу и пайке в быстрой последовательности, чтобы оксид не получил еще одного шанса образоваться.

Старый алюминий с сильным окислением или другим поверхностным мусором может потребовать шлифовки или шлифовки или протирки изопропиловым спиртом и ацетоном.

3. Соедините основные металлы вместе.

Если вы соединяете две детали, а не ремонтируете один объект, зажмите две детали вместе в том положении, в котором вы хотите их соединить. Между ними должен быть небольшой зазор для растекания припоя, но не более 1/25″ (1 мм) или меньше.

Если детали не подходят друг к другу плавно, вам нужно будет сделать стыки гладкими путем шлифовки или сгибания.

Так как алюминий должен иметь как можно меньше шансов на окисление, вы можете зажать детали неплотно, почистить их, пока они сжаты, а затем затянуть зажим.

4. Примените флюс.

Сразу после очистки металла нанесите флюс на место соединения с помощью стержня припоя или небольшого металлического инструмента. Это предотвратит дальнейшее образование оксида и вытянет припой по всей длине соединения.

При пайке проводов окуните их в жидкий флюс.

Если ваш флюс поставляется в виде порошка, см. инструкции по смешиванию на этикетке.

5. Нагрейте металл.

Используйте горелку или паяльник, чтобы нагреть металлический предмет рядом с соединением, начиная с нижнего конца заготовки. Прямое пламя на ремонтируемом участке может привести к перегреву припоя и флюса. При использовании горелки держите наконечник горелки на расстоянии не менее 4–6 дюймов (10,2–15,2 см) от основного металла. Постоянно перемещайте источник тепла небольшими медленными кругами, чтобы равномерно нагреть помещение.

Паяльники могут нагреваться до десяти минут, прежде чем их можно будет использовать.

Если флюс станет черным, дайте области остыть, очистите ее и начните заново.

6. Нанесите припой

Большинство флюсов будут пузыриться и приобретать светло-коричневый цвет, когда они достигнут нужной температуры. Перетащите стержень или проволоку с припоем по месту соединения, продолжая косвенно нагревать область с противоположной стороны металла или близлежащей поверхности.

Она должна быть проведена уже по промежутку, но необходимы постоянные, медленные движения с вашей стороны, чтобы создать ровный валик. Чтобы сделать красивое и прочное ровное соединение, может потребоваться практика, если вы раньше не занимались пайкой.

Если припой не будет связываться с алюминием, возможно, на поверхности образовалось больше оксида алюминия, и в этом случае ее необходимо очистить и немедленно припаять снова. Также может быть, что у вас неправильный тип припоя, или ваш алюминий на самом деле является трудносвариваемым сплавом.

7. Удалите лишний флюс и оксид.

Если вы используете флюс на водной основе, флюс можно смыть водой после того, как готовая деталь остынет. Если вы используете флюс на основе смолы, используйте вместо него ацетон. После того, как флюс будет удален, вы можете поместить готовую деталь в «раствор для травления», чтобы удалить любые оксиды, которые могли образоваться под воздействием высокой температуры.