припій ПОС 40, ПОС-30, ПС-61, ПОС 40-0,5 різних діаметрів

Припій олов'яно-свинцевий ПЗ 61 ідеально підходить для використання в побутових умовах. Цьому сприяє низька легкоплавкість складу завдяки високому вмісту олова. Його температура плавлення не перевищує 200 градусів Цельсія.

Завдяки високій рідкості розплавленого складу, припій заповнює всі щілини та порожнини, забезпечуючи високі якісні характеристики з'єднання. Застосований склад належить до категорії універсальних. З його допомогою можна паяти вироби з таких металів:

• сталь;
• мідь;
• латунь;
• бронза;

На вітчизняному ринку є аналог цього припоя — ПЗ 60. Масова частка олова в його складі лише на один відсоток менша.

Зарубний аналог — Sn63Pb37, у складі якого міститься 63% олова та 37% олива. Технічні характеристики та сфера застосування матеріалу практично не відрізняється від ПЗ 61.

 

Кілька правил паяння

Є одне невибагливе правило: температура паяльника має бути вищою за температуру розплавлення припоя.
Причому припійний матеріал має бути розплавлений повністю ще до того, як він заповнить порожні простори та рівномірно розподілиться по поверхні.

Якщо жало паяльник виявиться надто перегріте, припій окиснеться і паяльний шов вийде не надто якісним. До речі, окисні можуть з'явитися й на самому паяльнику, і для того, щоб позбутися їх, фахівці радять придбати так званий активатор жала — дійсно дуже корисна річ.

А якщо жало паяльника буде не просто перегріте, а перегорить, то припійний матеріал взагалі перестане на ньому триматися. «Холодна» пайка ( тобто коли температура жала паяльника менш оптимальної) теж не дасть очікуваного результату.

 

Різновиди Приспівів Олово-Свинцевих (ПІС)

Найвідомішими з припоїв є ПЗ 10, ПОС 40, ПЗ 61 і ПОС 90 (безурм'янисті припої). А ПОС , що містять скриню, мають найменування ПОСУ. Вміст сурми збільшує міцність припою на кілька відсотків.

Якщо розмова йде про плавлення січення олова та олива, необхідно знати визначення солідусу и ліквідус. Якщо нагріти будь-яку суміш із двох і більше металів, спочатку станеться плавлення (перетворення з твердого в рідкий стан) найбільш легкоплавних частинок. Це температурна точка, що називається солідусом сплава.

У разі подальшого нагрівання починають плавитися більш тугоплавкі метали в сплаві. Після того як вони розплавляться, настає точка ліквідус. Після чого припій ПЗ вважається повністю розплавленим.

Між точками солідусу та ліквідусом є стан підвищеної пластичності припоя. За цієї температури припою можна деформувати та тягнути, не втрачаючи цілісності.

Є припої, у яких точка солідусу та ліквідуса збігається, вони називаються евтектичні сплави. Цей показник говорить  про те, що припій високої якості, такий припій дуже зручний під час паяння.

 

Про склад ПЗ

В ПОС-40 — 40% олова, а в ПЗ-61 — приблизно 61% олова. Все інше — це свинець і додаткові домішки. За зовнішнім виглядом можна визначити, який перед вами припій. Матовий і темний припій містить більше свинцю. Світлий і блискучий — більше олова. Найкраще це можна побачити як порівняти.

Міцність припою залежить на низці з легуванням сплаву від пайливого металу. Для паяння цинку або міді в ПОС додають трохи цинку або міді відповідно. Що знижує хімічну ерозію металу та підвищує поверхневу міцність з'єднання.

 

Легізування ПОС

Експлуатаційні характеристики припоя можна поліпшити за допомогою легування такими речовинами:

• Пластичність, стійкість до термоциклування стає кращим завдяки добавкам срібла, індії, літії, марганцю, висмуту.
• Стійкість до корозії припоя покращує нікель і мідь.
• Збільшенню жароміцності сприяє кобальту, кремній, цирконію, гафній, ванадій, вольфрам, ніобій.
• Припій ставати міцніший якщо додати бор, залізо, нікель, кобальт, цинк, кремній.
• Домішка срібла, міді, цинку, кадмію, скрині та алюмінію покращує адгезію припоя.

 

Характеристики ПОС і ПОССУ

Характеристики приспівів олов'яно-свинцевої групи, показані в таблиці параметрів. Тут можна побачити такі характеристики, як питоме електроотрухнення, температуру плавлення, тривалий опір розриву, щільність, ударну в'язкість і твердість за Брінеллю, теплопровідність, відносне подовження наявних різновидів ПЗ і ПОССУ.

З таблиці видно найбільш легкоплавний (низкотемпературний) припій (кадмієвий ПОСК 50-18) з температурою плавлення 145 °C і найміцніший припій для паяння (ПІСУ 4-6) з тимчасовим опором розриву 6,5 кгс/мм². 

 

Низькотемпературні припої

Низькотемпературі припої призначені спеціально для паяння компонентів, дуже чутливих до перегрівання. Найвисокотемпературним серед низькотемпературних є ПОСК-50-18. Він має температуру плавлення 142-145 °C. У своєму складі ПЗСК-50-18 має 50% олова та 18% кадмію. Решта 32% припадає на оливо. Наявність у сплаві кадмію підсилює стійкість до корозії, але й надає йому токсичність.

Далі за спаданням температури плавлення йде сплав РОЗЕ (Sn 25%, Pb 25%, Bi 50%). Маркується як ПОСВ-50. Температура його плавлення нижча за температуру кипіння води та становить 90-94 °C. Він призначений для паяння міді та латуні. У складі сплаву РОЗЕ олово займає 25%, свинець — 25%, висмут — 50%. 

Цей сплав дуже популярний у радіомеханіків і взагалі у всіх електроніків. Застосовують його для демонтажу/монтажу чутливих до перегрівання елементів. Цей сплав ідеально підходить для лущення мідних доріжок, щойно виготовленої друкованої плати, а також у плавних захисних запобіжниках. 

Ще нижчим затемпературовим є сплав ВУДА (Sn 10%, Pb 40%, Bi 40%, Cd 10%). Його температура плавлення 65-72 °C. Оскільки в сплаві ВУДА є кадмій (10%), через це також з'явиться токсичним, як і ПОСК-50-18, на відміну від сплаву РОЗЕ.

 

Характеристики ПОС 10

ПОС 10 має такий хімічний склад: 9-10% олова, приблизно 89% олива, 0,2% висмуту, 0,1% сурми та інші домішки в незначних кількостях. ПС-10 використовується для лущення й паяння контактних поверхонь електроніки. Наприклад, їм заливають контрольні корки в корпусах радіоелектроніки та готують реле.

Температура паяння ПОС 10 — 299 °C. Точка солідусу — 268 °C.

 

Плюси ПОС 10

• висока температура плавлення корисна під час паяння корпусів апаратури.

  Мінуси ПОС 10

• високий питомий опір — 0,2 Ом•мм²/м;
• високий вміст свинцю, небезпечного для здоров'я;
• низька міцність і опір розриву приблизно 3,2 кгс/мм².

 

Характеристики ПОС 30

ПОС 30 — це проміжна ланка між ПОС 10 і ПОС 40. ПЗ 30 складається з: 30% олова та 69,5% олива. Решта лега, та домішки. ПОС 30 можна не вагаючись замінити на ПЗ 40. Температура плавлення (ліквідус) становить 238 °C, а температура пластичності (солідус) становить 183 °C. ПОС 30 зазвичай застосовується для паяння та лущення радіаторів і листового цинку.

  Плюси ПОС 30

• добра адгезія;
• висока міцність.

 

Мінуси ПОС 30

• високий вміст свинцю;
• частіше випускається в стрижнях.

 

Характеристики ПОС-40

ПОС 40 складається на 39-41% з олова, на 59% зі свинцю. Інші домішки в тому ж співвідношенні, як і в НОС-10. ПЗ-40 зазвичай застосовується для паяння та лущення корпусів радіоапаратури з оцинкованого заліза з оцинкованими швами.

 

Температура паяння припоя ПОС-40 238 °C, а солідус — 183 °C.

 

Плюси ПОС 40

• стійкіший до термоциклічності, ніж ПЗ-61;
• гарне співвідношення пластичності та температури плавлення.

 

Мінуси ПОС 40

• завищена температура ліквідусу;
• високий вміст свинцю, що шкідливо для здоров'я.

 

ПЗ 61 (ППС 60)

Є припої, вироблені за міжнародними стандартами, наприклад, припою Sn60Pb40, що містить олова 60% і олива 40%. Температура плавлення припою 60/40 дорівнює 191 °C.

Ще один приклад припій ПЗ-62. Його температура плавлення становить 184 °C, її можна знайти в закордонному каталозі приспівів (наприклад, Kester).

 

Характеристики ПОС 61

ПЗ-61 зазвичай використовують для паяння та лущення електронних компонентів і друкованих плат точних приладів із високогерметичними швами, для яких не допускається перегрівання.

 

Склад ПЗ-61:

• Олово 59 — 61%;
• Сурма — не більш ніж 0,1%;
• Мідь — не більш ніж 0,05%;
• Вісмут — не більш ніж 0,02%;
• Мишак — не більш ніж 0,02%;
• Залізо — не більш ніж 0,02%;
• Нікель — не більш ніж 0,02%;
• Сірка — не більш ніж 0,02%;
• Цинк — не більш ніж 0,002%;
• Алюміній — не більш ніж 0,002%;
• Свинець — решта — приблизно 38,7 — 40,7 %.

 

Температура паяння припоя ПОС-61 становить 220 °C. Солідус — 183 °C.

 

Технічні характеристики ПОС 61 (за ГОСТ 21931-76):

• Щільність визначає вагу припоя ПОС-61 і дорівнює 8,5 г/см³;
• Питомий опір становить 0,139 Ом•м²/м;
• Теплопровідність дорівнює 0,12 ккал/см•с•град;
• Тимчасовий опір розриву становить 4,3 кгс/мм²;
• Порівняно подовження дорівнює 46%.

 

Плюси ПОС 61

• добра адгезія до поверхні металів;
• універсальний припій для паяння та більшості радіомонтажних робіт;
• найкраще співвідношення температури плавлення та міцності;
• доступність і поширеність;
• часто випускається у формі дроту (ПС 61 Т2А);
• низька вартість.

 

Мінуси ПОС 61

• універсальність знижує характеристики в приватних випадках, наприклад, під час паяння цинку;
• температура плавлення підходить не для всіх пристроїв;
• пари припоя (свинця в ньому) шкідливі для здоров'я.

 

Характеристики ПОС-63

ПЗ 63 відповідно до ГОСТу й OCT 4Г 0.033.200 є сплавом, що складається на 63% з олова та на 37% зі свинцю. Це якась модернізація припоя ПОС-61, припасована під міжнародний стандарт J-STD 006В. Безліч якісних китайських приспівів аналогічно маркуються Sn63Pb37. Це евтектичні сплави з температурою плавлення 183 °C.

ПЗ-63 застосовується переважно для паяння та лущення виводів мікросхем і корпусованих радіокомпонентів, друкованих плат, дротів і кабелів. Із сучасних приспівів є найпоширенішим. Характеристики припоя ПЗ 63 дуже схожі з ПОС-61.

 

Плюси ПОС 63

• збіг точок солідусу та ліквідусу;
• найпоширеніший припій ПОС серії;
• порівняно низька температура плавлення;
• низька вартість;
• постачається як дріт із заповненням флюсом.

 

Мінуси ПОС 63

• часто підробляють, особливо в китаї;
• містить свинцю, що збільшує вартість утилізації електронної техніки згідно із сучасними нормами безпеки.

 

Характеристики ПОССу-61-0,5

ПССУ-61-0,5 позначає тип сурм'янистого припою з вмістом олова 61%, сурми до 0,5% і олива приблизно 38%. Застосовується для паяння та лущення друкованих плат і оцинкованих радіодеталей за підвищених вимог за температури експлуатації. Температура плавлення дорівнює 189 градусів.

 

Плюси ПЗСУ-61-0,5

• підвищена адгезія до поверхні металу завдяки вмісту сурми;
• Характеристики ідентичні до ПЗ-61.

 

Мінуси ПОССу-61-0,5

• важко знайти в продажу;
• підвищена вартість.

 

Характеристики ПОС-90

ПОС-90 на 90% складається з олова та на 10% зі свинцю. Також у ньому приблизно 0,1% скрині та 0,05% міді. Найчастіше застосовується для паяння та лущення внутрішніх швів медичної апаратури и харчовий посуд. Температура плавлення ПОС 90 дорівнює 220 градусів.

Плюси ПОС 90

• низький вміст свинцю;
• рідко підробляють;
• низький опір;
• висока міцність.

 

Мінуси ПОС 90

• висока вартість (вище, ніж ПОС-61);
• низька пластичність.

 

Припій для поціновувачів якісного звуку

Такий припій добре знають прихильники Hi-End електроніки. Це припій для паяння аудіотехніки, вироблений у 30 — 50-х років минулого століття. Ці припої мають високу чистоту компонентів, що позитивно позначається на звуці найвищої якості. Щоб почути ефект від такого припоя, потрібні як високоякісне джерело звуку, випромінювач звуку, так і прекрасний слух. Фахівці «відслуховують» припою і складають свої сплави для кращого звукопередавання.
Найвідомішим для меломанів є припій фірми Kester. Його продаються по 10 доларів за метр. Щороку його стає дедалі менше. За складом він близький до ПОС-90. Припій Kester складається з 85,9% олова, 8,5% свинцю, 3,28% срібла, 0,34% міді, 0,79% натрію, 0,55% магнію та 0,27% ртуті.

 

Є також припій, що містить 50% олова і 50% свинцю Sn50Pb50.

Якщо припійний матеріал не плавиться до рідкого стану, місце спаяння стає матовим і шорстким, а з'єднання не надто міцним. І ще одне важливе правило, що підходить для будь-якої паяння: температура самих елементів, що спаюються, неодмінно має бути однаковою.

Характеристики матеріалу

Розглянемо основні технічні характеристики ПЗ 61:

• щільність — 8,5 г/см3;
• ударна в'язкість — 3,9 кг/см2;
• межа механічної міцності під час розтягування — 43 МПа;
• відносне подовження — 45%;

Хімічний склад

Основними хімічними елементами припоя є:

1. Олово. За ідеальних умов виготовлення, вміст олова в складі — 61% від загальної маси. Згідно з вимогами нормативних документів, його масова частка має бути не менш ніж 59%.
2. Свинець. Його процентний вміст — 38-39%, залежно від наявності допоміжних добавок. Наприклад, у припої ПОСсу 61-05, крім олова та олива, міститься лише 0,5% сурми.

 

Крім сурми, до складу можуть входити такі хімічні елементи, що підвищують якість з'єднання:

• залізо;
• висмут;
• нікель;
• сера;
• цинк;
• алюміній.

Температурні параметри

Температура паяння ПОС 61 становить 240 Сo. Водночас склад починає плавитися за температури 184 Сo, а повний перехід у рідкий агрегатний стан відбувається за 194 Сo (± 2 Сo, залежно від вмісту допоміжних хімічних елементів).

З усіх олив'яно-олов'яних припоїв, ПЗ-61 — найнижчий зайвовняний.

 

Різновиди

Незалежно від форми випуску, склад матеріалу та співвідношення основних компонентів залишається незмінним. Найпоширенішими різновидами є:

1. Дріт. Її діаметр є в межах від 1 до 7 мм, залежно від галузі застосування. Величина кроку становить 0,5 мм. Постачається в компактних бухтах або котушках, які розмотують у процесі експлуатації. Ця форма випуску є найпопулярнішою.
2. Припій із каніфоллю ПОС 61 випускає у формі тонких трубок із наповнювачем, закручених спіраллю. Сосно каніфоль відіграє роль флюса під час паяльних робіт. Її перевага — нейтральний склад, який не вимагає видалення після завершення робочого циклу, на відміну від флюсів на кислотній основі. Інші види приспівів ПОС 61 випускають без каніфолі.
3. Лента. Відмітна особливість — можливість швидкого ремонту кабельно-провідникових матеріалів. Стрічкувальний припій характеризується низьким вмістом сурми.
4. Прутки. Їхня довжина не перевищує 40 см. Максимальний діаметр — 8 мм. Ця форма випуску ідеально підходить для лущення температурного стрижня паяльника. Деякі майстри воліють виготовляти стрижки самостійно, відливаючи їх у спеціальні форми.

Для великих виробничих підприємств ПОС 61 постачають у формі масивних злитків, масою до 25 кг. Це знижує собівартість витратних матеріалів і паяльних робіт.

 

Температура плавлення різних металів

Далеко не завжди доводиться виконувати стандартну паяння з готовими марками приспівів. Іноді доводиться працювати з нестандартними для цього процесу металами. Це не завжди дає гарантовано якісний результат, але часом саме паяння стає найкращим рішенням для з'єднання деталей. Тут потрібно знати, яка температура жала паяльника потрібна для роботи, а також, коли відбувається плавлення металів, з якими ведеться робота.

Якщо справа стосується випаювання контактів або роз'єднання певних частин, то ця інформація стає важливішою, ніж технічні дані приспіву. Температура нагрівання паяльника має досягати таких значень, щоб можна було розплавити контакт. Це означає, що вона має бути рівною за величиною, за якої відбувається плавлення, або ж перевищувати його. З урахуванням обмеження потужності паяльників це далеко не завжди здійснено. Деякі види металу неможливо розплавити паяльником. Варто порівнювати технічні характеристики інструмента з параметрами конкретного металу або сплаву.

Метали та сплави	Температура плавлення матеріалу, градуси Цельсія
Алюміній	660,4
Вольфрам	3420
Германий	937
Дуралюмін	650
Залізо	1539
Золото	1063
Іридій	2447
Калій	63,6
Костянтин	1260
Кремний	1415
Латунь	1000
Легкоплавкий сплав	60,5
Магний	650
Мідь	1084,5
Натрій	97,8
Нейзильбер	1100
Нікель	1455
Ніхром	1400
Олово	231,9
Осмий	3054
Ртуть	38,9
Свинець	327,4
Срібло	961,9
Сталь	1400
Фехраль	1460
Цезий	28,4
Цинк	419,5
Чавун	1200

Способи отримання потрібної температури

Температура жала паяльника 100 ватів має певні обмеження. З одного боку, не можна перевищити максимальне значення за повного розігрівання, а з іншого — її не можна знизити так, щоб вона підтримується на одному рівні. Якщо для паяння потрібні нижчі значення цього параметра, то треба спробувати замінити інструмент. Температура жала паяльника 60 ватів буде нижчою, ніж аналога на 100 Вт, тому ця методика добре підходить для підбору потрібної температури. Довгий час саме вона була основною, оскільки сучасні моделі з регульованими параметрами з'явилися порівняно недавно. Брак методики полягає в тому, що потрібно купувати кілька різновидів паяльників. Також це не дає точного регулювання, хоча для більшості випадків вистачає і приблизних значень.

Встановлення регулятора потужності допомагає розв'язати проблему зі зниженням температури практично з будь-якою моделлю. Регулятор можна встановити практично на будь-яку модель. Він працюватиме з відносними значеннями у своєму діапазоні. Наприклад, якщо діапазон регулювання значень лежить у межах від 0 до 100%, то температура жала паяльника 40 Ватів на половині оберту ручки регулятора відповідатиме температурі нагрівання паяльника на 20 ватів. За 25% це значення становитиме 10 ватів тощо. Регулятор може мати обмеження щодо зниження, наприклад, до 50%. Нижче він не зможе опуститися.

Купівля моделі з регульованим значенням температури. Автоматично вбудований регулятор, оптимізований під конкретну модель і наявний безпосередньо в корпусі пристрою стає чудовим сучасним рішенням. Завдяки йому, температура паяльника для паяння мікросхем регулюватиметься з точністю до 1 градуса Цельсія. Вартість таких паяльників вища, ніж у стандартних моделей, застосовувати регулятор до інших інструментів не вийде, але зручність відіграє свою роль і для професійного застосування вони стають найкращим вибором.

Не зовсім зручним способом регулювання є розігрівання жала з подальшим охолодженням. Для початку інструмент доходить до свого максимуму, а потім потрібно почекати, поки він не охолоне до потрібного значення. Охолодження відбувається повільно, тож підібрати потрібну величину цілком реальною, головне використовувати для цього вимірювальні прилади, які покажуть точні параметри.

 

Обладнання для вимірювання температури

Температура нагрівання жала паяльника визначається за допомогою спеціальних вимірювачів, або як їх ще називають, термометрів для паяльника. В основу цих пристроїв входить термопара, яка показує точне значення з похибкою до кількох градусів. На ринку трапляється безліч моделей, які можуть показувати температуру в градусах Цельсія або Фаренгейта. Практично всі моделі зараз мають цифрову шкалу для зображення даних. Термопара згодом псується і її потрібно замінювати, але це дає змогу працювати з будь-якими типами паяльників.

Крім окремих вимірювачів, ще є вбудовані варіанти. Вони йдуть відразу випонтовані в паяльник, що дуже зручно для роботи з одним інструментом. Це помітно впливає на вартість виробу, але тут не виникає проблем із частою заміною термопари. Ще одним способом визначення є використання мультиметра. Це дуже раса простора методика, оскільки в фахівців із паяння завжди є такі прилади. Точність визначення значень залежить від конкретної моделі.

 

Застосування в побуті та на виробництві

Крім унікальних технічних характеристик у високих експлуатаційних якостях, припій ПОС 61 має ще одну перевагу — доступну ціною. Ці чинники послугували причиною поширення цього матеріалу, якому знайшлося безліч застосувань, як у побуті, так і в промисловості.

Серед радіоаматорів припій давно зарекомендував себе надійним помічником. Низька температура плавлення дає змогу унеможливити перегрівання радіокомпонентів і елементів мікросхем, що є вирішальним чинником під час вибору відповідного витратного матеріалу.

На різних підприємствах ПОС 61 використовують для паяння скруток мідних дротів. До складу припоя сходить мідь, що сприятливо впливає на інтенсивність розчинення дротів.

Під час запаювання тріщин металевих судин, як робочий інструмент використовують газовий пальник. Розплавлений склад легко проникає в усі щілини, надійно герметизуючи отвори.

Низька температура плавлення накладає свій відбиток на фронт робіт. Припій не можна використовувати для ремонту виробів, експлуатація яких пов'язана з високотемпературними впливами. Це призведе до швидкого зносу з'єднання.

 

Температура жала щодо використовуваного припою

Робоча температура паяльника для кожного процесу підбирається окремо. Під час паяння однотипних контактів із використанням одного і того ж припоя допускається застосування однакових параметрів інструмента. У інших випадках навіть доводиться міняти паяльник, щоб підлаштуватися під потрібні характеристики. Для роботи з певними припоями температура паяльника для паяння завжди має бути трохи вищою, ніж температура плавлення припоя. Різниця має бути невеликою, всього 5-10 градусів. Із сучасною технікою таких показників легко домогтися, якщо є регулятор потужності та точний датчик розігрівання.