Серебряный припой своими руками: химический состав, свойства

Флюс обеспечивает стабильное горение дуги, способствует формированию надежного сварного соединения, выводит из сварочной зоны ненужные примеси и в целом улучшает качество работы. Флюс можно купить в магазине, современный производители предлагают большой ассортимент. Но мы предлагаем вам сделать флюс самому. Это не займет много времени, зато сэкономит ваши деньги.

В основном, паяльный флюс используется для сварки проводов и мелких деталей. Существует также специальный флюс для пайки bga. В этой статье мы поделимся «рецептом» изготовления различных видов флюса или, проще говоря, припоя, который можно использовать в большинстве мелких паяльных работ.

Химический состав сплава для соединения материалов

Чистое серебро – мягкий металл, поэтому он не подходит для работы. В основном мастерами применяются смеси, в составе которых есть цинк, никель, алюминий, медь, кадмий. В серебряные припои, кроме серебра, входят цинк и медь. Шов, выполненный с помощью такого состава, получается прочным и долговечным.
Соединения серебра, меди, цинка, имеют высокую способность к плавлению. Они применяются для серебряного припоя. Для контроля его процентного состава разработан ГОСТ 19746 74. Припои, серебряные марки, всегда указаны в инструкции к изделиям. Паяльный шов, который получен подобным способом, получается прочным.

Современные технологические процессы пайки предусматривают использование серебряного припоя, который при соединении узлов пригоден для ступенчатой пайки. Такая работа требует применения сплава, выдерживающего температуру в 600°C.

В состав припоя входят такие ингредиенты, как 30% серебра, 20% меди, 16% цинка, 33% кадмия. Сплав очень хрупкий и предназначен для пайки материалов, не подверженных колебаниям. Состав с увеличенным до 52% количеством серебра очень текучий, но хорошо выдерживает нагрузки при многоступенчатых этапах спаивания материалов.

Серебряный припой обладает высокой прочностью, устойчив к коррозии в агрессивных средах, обладает низкой температурой плавления, высокой теплопроводностью. При работе он полностью заполняет зазор между спаиваемыми деталями и хорошо ложится на металлическую поверхность.

При работе нужно следить, чтобы припой полностью заполнил зазор между деталями.

Сплав из 28,5% меди марки ПСр-72 имеет высокую пластичность. Работая над созданием припоя своими руками, следует помнить, что температура его плавления с медью снижается при легировании литием. Полученный сплав используется для спаивания стальных материалов, устойчивых к действию коррозии. Для снижения температуры расплавления припоя в него добавляют олово в количестве от 35 до 70%. Полученный сплав позволяет паять различные материалы, избегая образования трещин.

Подготовка к пайке меди с алюминием, латунью, нержавейкой, железом

Подготовительный период, включающий в себя приобретение необходимых приспособлений, материалов, средств индивидуальной защиты, и сама процедура паяния.
Существуют два способа припаять медь к меди: высоко- и низкотемпературный. Первый предполагает нагрев металла до 900°C, применяется для трубопроводов с большим давлением или температурной нагрузкой.Для высокотемпературной пайки используются предназначенные для этого материалы: твердый припой в виде стержней(температура плавления такого припоя около 900°C) и твердоплавкий флюс.

Для того чтобы паять медь низкотемпературным методом, достаточно нагрева металла до 600°C (чаще 300–380°C), что достижимо в бытовых условиях. Для процедуры используют мягкий припой для пайки меди и латуни в виде проволоки или прута сечением до 3 мм и более плавкий флюс. Припой представляет собой сплав олова, которого более 97%, с другими металлами: медью, селеном, серебром, сурьмой.

Для чего нужен флюс.Правильно паять медные трубы можно только с флюсом – специальным пастообразным составом (с хлоридом цинка), который наносится на поверхность соединяемых участков трубы широкой полосой. Он выполняет несколько функций:

предотвращает процесс окисления металла, удаляя кислород;
улучшает сцепление припоя с медью;
является индикатором достаточного нагрева металла, сигнализирует, когда следует поднести припой и спаять медь;
способствует равномерному растеканию припоя по стыку.

Техника безопасности. При всей простоте процесса, паять медные трубы нужно с соблюдением правил безопасности. Опасность ожогов несет не только само пламя горелки, но и нагретый металл. Медь хорошо проводит тепло, поэтому в процессе работы сильно нагревается не только участок, на который кладут припой и проводят сварку, но и вся труба, а остывает она медленно. Если требуется спаять медные трубки, которые еще не встроены в систему трубопровода, то подготовка включает размещение их на невозгораемых опорах, где они смогут остывать долгое время. Прежде чем трогать спаянный металл с места, следует дождаться полного остывания.

Непосредственную опасность представляет открытое пламя горелки, поэтому приобретать нужно такой инструмент, с которым удобно работать: желательно с подвижным соплом на длинном шланге

Химический состав сплава для соединения материалов

Технология процесса основывается на применении серебряного припоя, предназначенного для ступенчатой пайки. Учитывая, что припой должен выдерживать температуры до 600 °C, его компонентами являются: 33% кадмия, 30% серебра, 16% цинка, 20% меди. Состав является довольно хрупким, не выдерживает колебаний. При увеличении количества серебра до 52% получается текучая смесь, выдерживающая многоступенчатое спаивание.

Создание самодельного припоя проходит преимущественно для частной сферы. Припой из серебра своими руками нередко делается для того, чтобы проводить ступенчатую пайку, когда требуется напаивать несколько слоев металла, так как необходимо получить слой большой толщины, который невозможно создать за один раз.

Для создания такого материала требуется взять 30% серебра. Дополнительными элементами будут кадмий, которого здесь должно быть 33%, цинк – 16%, а также медь – 20%. Данный сплав желательно не использовать в местах, которые подвергаются сильным колебаниям и ударам, так как он обладает хрупкостью и может быть разрушен под механическим воздействием.

Припой серебряный

Что же получилось?

Главная задача состояла в том:

а. это должно было просто заработать;

б. необходимо было выявить все подводные камни технологии кустарной пайки.

Собственно, гонять 35-ватный процессор в различных тестах особенно смысла нет (на моей материнской плате множитель у него заблокирован), хотя даже в простейших тестах, которые я проводил для себя до и после, никакой особой разницы я не заметил, буквально градус-другой, хотя всё это могло стать следствием случайного стечения обстоятельств.

Отмечу, что если мой образец ранее спокойно работал с оперативной памятью на частоте 3533 МГц, то после данной процедуры он потерял возможность стабильной работы при сохранении ранее существующих параметров, и мне пришлось откатиться на 3466 МГц. Это как бы тоже повод насторожиться и хорошенько всё переосмыслить.

Старинный рецепт варки серебряного припоя

Попробуем выяснить, как сделать серебряный припой в домашних условиях. Есть несколько вариантов его изготовления, у каждого свои нюансы. Чтобы получить сплав, потребуется монета (полтинник) 1924 года, а также пять копеек 1962 года. Для работы нужны: ингус, серебро, газовая горелка, ложка.

Изготовление серебряного припоя начинается с расплавления драгоценного металла. Затем добавляют пятикопеечную монету. Для полного перемешивания смесь покатывают по ложке. От длительности этого процесса зависит конечный результат перемешивания. Недостатком данной технологии является выгорание химических компонентов, которые нужны для припоя.

Нагревать припой удобнее всего на газовой горелке.

серебро;
ложка (не столовая);
ингус;
газовая горелка.

В начале работы в ложке расплавляют серебро. В полученный расплав добавляют пятикопеечную монету и покатывают смесь по ложке для лучшего перемешивания. Чем длительнее покатывают ложку, тем лучше происходит процесс перемешивания. Но есть один существенный недостаток: выгорает много составляющих, необходимых для припоя.

Затем мастер, который делает сплав своими руками, выливает его в ингус и раскатывает без отжига. Полученный припой имеет высокие качества: 10 г относятся к 900-й пробе.

Очень важно при пайке приготовить свежий флюс, который обеспечит качественную работу. Необходимо внимательно следить за величиной пламени в горелке: мягкий, не очень горячий огонь в виде метлы обеспечит получение качественного шва.

Для работы используют жесткие припои, которые содержат: 80 Ag, 16 Cu, 4 Zn, 75 Ag, 22 Cu, 3 Zn. Мягкие припои включают в свой состав: 65 Ag, 20 Cu, 15 Zn.

Для получения легкого серебряного припоя, используемого в ремонте изделий, необходимо приготовить: 7 частей серебра, 2,8 — латуни, 0,35 -цинка. Важно перед началом работы произвести зачистку латуни от оксидной пленки. Для получения 10 г припоя расплавляют серебро 999 пробы. После получения жидкого состава добавляют латунь, перемешивают содержимое в ложке.

наждачную бумагу;
ложку;
газовую горелку;
лопатку для перемешивания;
фальцы;
ножницы;
весы.

Чистое серебро не используют для припоя, так как это слишком дорогой металл.

серебро;
латунь;
чистый цинк;
бура, которая добавляется в расплавленный состав.

Иногда не подмешивают цинк в чистом виде: лучше использовать его сплав с латунью или медью. Цинк добавляют в припой, завернув в серебряную фольгу.

Подготовка к пайке меди с алюминием, латунью, нержавейкой, железом

Подготовительный период, включающий в себя приобретение необходимых приспособлений, материалов, средств индивидуальной защиты, и сама процедура паяния.

Существуют два способа припаять медь к меди: высоко- и низкотемпературный. Первый предполагает нагрев металла до 900°C, применяется для трубопроводов с большим давлением или температурной нагрузкой.Для высокотемпературной пайки используются предназначенные для этого материалы: твердый припой в виде стержней(температура плавления такого припоя около 900°C) и твердоплавкий флюс.

предотвращает процесс окисления металла, удаляя кислород;
улучшает сцепление припоя с медью;
является индикатором достаточного нагрева металла, сигнализирует, когда следует поднести припой и спаять медь;
способствует равномерному растеканию припоя по стыку.

Технические работы

Для технических работ применяют серебряные припои, содержащие до 80 частей серебра, 16 меди, 4 цинка. Представляют интерес ювелирные серебряные припои, состав которых: 2,8 части латуни, 7 – серебра, 0,2 – цинка. До начала работы проводится зачистка латуни от оксидной пленки. Чтобы получить 10 граммов такого припоя, расплавляют серебро 999 пробы.

Латунь добавляют к жидкому металлу, перемешивают в ложке. После полного расплавления смесь соединяют с цинком, полученный состав прокатывают. Далее ножницами разрезают лист проката, взвешивают его на весах. Для результативной работы нужны: ложка, наждачная бумага, газовая горелка, весы, фальцы, ложка для перемешивания.

Перед тем как приступить к пайке серебра, следует подготовить изделие из него к работе, а именно очистить его от загрязнений (для этой цели подойдет обезжириватель). На обработанную поверхность изделия кисточкой наносится тонкий слой флюса.
Затем детали, которые нуждаются в пайке, помещаются на кирпич. Для надежной фиксации элементов нужно использовать зажимы и нихромовую проволоку.
На деталь, нуждающуюся в спаивании, помещают фрагмент припоя. Как взять фрагмент: нужно взять полоску и с помощью кусачек отрезать кусочек размером 2 на 2 миллиметра.
Берут газовую горелку и подводят ее сбоку украшения. Обрабатываемое место равномерно прогревается, но как только флюс расплавится, пламя следует усилить и продолжать работать до тех пор, пока не образуется шов.
После паек изделие следует очистить от флюса и излишков припоя. Для этой цели подойдет наждачная бумага.
Затем украшение следует опустить в емкость с водой, а после — в травильный раствор. Если раствор попал на кожу, следует немедленно смыть его водой.

Во время работы следует позаботиться о соблюдении правил техники личной безопасности. Прежде всего необходимо обеспечить доступ воздуха к рабочему помещению — достаточно открыть окно. Работать следует в джинсовом фартуке (джинсовая ткань плохо воспламеняется) и в защитных очках.

Выбор инструмента

Если речь идёт об изделиях значительного размера, отложим электрический паяльник, температура которого достигает максимум 500 градусов Цельсия, в сторону, и приступим к выбору газовой горелки, поскольку паяльные лампы менее удобны для работы. Тут следует учитывать следующие критерии:

Температура пламени. Если для домашней мастерской можно ограничиться покупкой устройства, в котором этот параметр достигает 1000 – 1500 градусов, то профессионалу нужно, чтобы температура доходила до 2000 градусов. Это позволит работать с деталями большого размера и использовать тугоплавкие припои и флюсы.
Форма и размер пламени. Для точечных работ важно, чтобы оно имело карандашную форму, и было как можно компактнее. Но для пайки больших объёмов меди используется широкое вихревое пламя. Удобно, когда газовая горелка имеет несколько сменных сопел и систему регулировки, позволяющие производить точную настройку.
Удобство. Для домашней надобности подойдут и устройства, устанавливаемые на портативные газовые баллоны. Но в производстве лучше применять горелки, присоединяемые к большим газовым баллонам с помощью шланга. Они удобнее в использовании и рассчитаны на долговременную эксплуатацию.

В комплекте с горелкой должен поставляться кронштейн для закрепления сменных жал и сам комплект жал различного размера и сечения. Некоторые пытаются изготовить горелку своими руками. Но это требует специальных знаний и точных расчетов. Гораздо проще купить уже готовый инструмент.

Плавка припоя

Оплавляя металлы, которые входят в состав смеси, получают в тигле серебряный припой для стали. Помещают гель в горн, заготовив специальное оборудование: буру, емкость с водой, угольную смесь, железный крюк, тигель. Сначала нужно расплавить тугоплавкие, а затем в смесь добавляют легкоплавкие металлы.

Чтобы делать своими руками припой высокого качества, работу необходимо разделить на два этапа. Сначала тигель убирают из горна, соединяют металл в емкости, наполненной водой. В итоге появляются мелкозернистые капли припоя. Их сушат, потом повторно плавят, покрывая бурой. Как только металл полностью расплавится, его выливают в специальные формы. После застывания бруски либо плитки прокатывают в тонкие полосы. Для последующего применения их режут на токарном станке на тонкую проволоку.

Оплавляя металлы, входящие в состав сплава, в тигле, получают серебряный припой. Тигель помещают в горн или расплавляют составляющие компоненты с применением паяльной трубки. Перед работой необходимо заготовить оборудование:

тигель;
деревянную палку или железный крюк;
буру;
древесно-угольную смесь;
емкость с водой.

Расплавление компонентов припоя производится с применением буры. Соблюдают очередность операции: в первую очередь плавят тугоплавкие металлы, затем добавляют легкоплавкие.

Компоненты припоя расплавляют при помощи буры.

Чтобы сделать припой своими руками, в тигле жидкие металлы постоянно мешают деревянным прутиком или железным крюком. Для создания припоя более высокого качества весь процесс распределяют на два этапа. Тигель вытаскивают из горна, а металл соединяют в емкости с водой. Образуются мелкозернистые капли, которые высушивают и вторично переплавляют, покрыв сверху бурой.

После полного расплавления металл переливают в формы. Застывшие плитки или бруски прокатывают в полосы, которые измельчают на токарном станке.

Для технического припаивания серебряных предметов пригодны сплавы, состоящие из металлов: 20% меди 80% серебра, 4% олова 48% латуни. При пайке стали серебряным припоем учитывают диаграмму состояния между медью и серебром.

Особенности пайки серебра

Пайка серебряным припоем в домашних условиях предполагает и обратный процесс – превращение жидкого металла в твердое состояние. Сначала серебро важно полностью расплавить, затем его отливают в ингус. Вся работа подразделяется на три этапа: изготовление ложки – плавильни, добавка флюса, размещение в ложке шихты, расплавка исходного материала, помещение его в ингус.

Размещают на дне ложки небольшой картонный прямоугольник, потом пластину чуть большего размера, чтобы она обернула края ложки. Потом качественно обжаривают листы картона. Ложе должно быть вогнутым, чтобы достигнуть желаемого результата. Процесс плавления припоя в домашних условиях является длительным, поэтому придется запастись терпением. Сортировка шихты выполняется на ювелирных весах. Мастеру потребуются следующие материалы:

ювелирные электронные весы;
20 г лома серебра 916 пробы;
серебряный лом 875 пробы;
чистое серебро (12 граммов);
бура;
металл для припоя;
газовая горелка

Зависит от задачи

Выбор используемых инструментов и материалов, прежде всего, зависит от выполняемых работ.

Одно дело, если речь идёт о пайке проводов или электронных схем. Энергии на их прогрев тратиться немного, а зона соединения ограничена. Тут вполне можно обойтись электрическим паяльником, обычным оловянно-свинцовым припоем и канифолью в качестве флюса.
Иные проблемы приходится решать, соединяя между собой детали значительной толщины и массы. Они поглощают значительное количество тепла и, за счёт высокой теплопроводности, быстро остывают, отдавая тепло в атмосферу. Решить проблему помогают газовые горелки или паяльные лампы, а также флюсы, обладающие более высокой эффективностью, чем традиционная канифоль.

Прежде чем приступать к подбору оборудования и материалов, следует определиться с характером предстоящей задачи и её объёмом.

Ремонт серебряных изделий

Красивые цепочки, браслеты, серьги, вилки, ложки, подстаканники из серебра украшают жизнь человека. Но со временем изделия из благородного металла ломаются, нуждаются в ремонте, реставрации. Для выполнения подобных работ потребуется серебряный припой. Для 925 пробы можно его сделать своими руками, воспользовавшись советами профессиональных мастеров-ювелиров.

Для работы потребуются следующие материалы и инструменты: паяльники обычные и неправильной формы, отливка для припоя, лом серебра. Самый простой вариант того, как провести ремонт порвавшейся цепочки, – отнести ее ювелиру. Но при желании можно справиться с проблемой и в домашних условиях, сэкономив денежные средства.

Для выполнения подобных действий важно владеть информацией о физико-химических характеристиках материала. Температура плавления серебра — 960 градусов по Цельсию. С точки зрения ювелиров, это средний показатель. К примеру, у меди плавление возможно при 1083ºС, золото плавится при 1063ºС.

В зависимости от компонентов, входящих в состав серебра, их температура будет меняться. Для того чтобы точно узнать характеристики сплава, можно воспользоваться техническими справочниками. Маркировка серебряных припоев подразумевает последовательность русских букв и цифр. Цифры характеризуют процентное содержание в припое благородного металла.

Чтобы отремонтировать серебряное изделие, нужно подготовить паяльник, зачистить поверхность изделия. Серебряный припой позволяет делать прочные, плотные швы, стойкие к коррозии. При ремонте ювелирных изделий применяют припой, содержащий более 70 процентов серебра, либо специальную пасту для пайки.