Spajke na osnovi kositra in svinca se že desetletja uporabljajo v najrazličnejših panogah. Toda v zadnjih letih se je delež njihove uporabe bistveno zmanjšal. Zamenjale so jih spajke brez svinca. Vendar je kositer ostal glavna sestavina v njihovi sestavi. Toda vsebnost svinca je zmanjšana na nič (od tod tudi ime).
Zakonodajna pobuda ali trend časa
Zakaj zdaj spajke brez svinca tako hitro prevzamejo tradicionalne formulacije? Dejstvo je, da je Direktiva Evropske unije "O omejevanju uporabe nevarnih snovi" (sprejeta leta 2003 in je začela veljati 1. julija 2006) zavezala omejiti uporabo svinca (in petih drugih snovi) pri proizvodnji električne in elektronske naprave. To je posledica zahtev okoljske varnosti in zdravja ljudi. In svinec spada v skupino težkih kovin, njegovi hlapi pa so zelo strupeni.
Čeprav privrženci običajne spajke POS-40 ne bi smeli biti razburjeni. Še danes se proizvaja in prodaja. V mnogih državah se kositrne svinčene spajke uporabljajo v transportni, vojaški in vesoljski industriji.
Lastnosti in glavne značilnosti spajk brez svinca
Glavna prednost takšnih kompozicij je absolutna okoljska varnost. Poleg tega je opremo in stroje, izdelane z njihovo uporabo, veliko lažje odstraniti.
Tehnološka značilnost teh spajk je povečano tališče. V povprečju je za 50 ⁰С višji kot pri analogih kositrnega svinca. To nekoliko oteži postopek spajkanja in poveča zahteve za uporabljeno opremo.
Po splošno sprejeti klasifikaciji te sestavke spadajo med mehke spajke. Natezna trdnost ne presega 100 MPa.
Nemogoče je ne omeniti tako pomembne lastnosti teh spajk, kot je visoka električna prevodnost.
Sorte
Za spajkanje brez svinca se danes uporabljajo štiri glavne vrste spajk, ki jih sestavljajo:
- samo iz pločevine (Sn);
- iz kositra in bakra (SnCu);
- iz kositra in srebra (SnAg);
- iz kositra, srebra in bakra (SnAgCu).
Zadnja sestava se najpogosteje uporablja za spajkanje zaradi uravnoteženega razmerja med ceno in kakovostjo. Glavna sestavina v sestavi je seveda kositer. Odstotek drugih sestavin se razlikuje v različnih mejah in je odvisen od znamke spajke in njene uporabe.
Kositrna spajka (Sn-100) se uporablja precej redko, saj ima najvišje tališče (232 ⁰С). Vendar pa ga znano japonsko podjetje Nihon Superior uvršča med najboljše spajke brez svinca.
Obstajajo tudi posebne formulacije, ki vsebujejo bizmut in indij. Vendar so zasnovani za visoko specializirane namene in so v prosti prodaji precej redki.
spojka, ki vsebuje baker
Posebna spajka Sn99/3Cu0,7 (z 0,7 % vsebnosti bakra) je bila prvotno razvita za avtomatsko valovno spajkanje tiskanih vezij v tovarni. Pomanjkljivosti te sestave vključujejo relativno nizko mehansko trdnost spoja. Pod indeksom POM-07 ga proizvaja Ruska tovarna spajk (Novosibirsk). Od tujih proizvajalcev te vrste spajk so najbolj znani Asahi (Singapur), Wyctin B&C (Kitajska) in Tamington (ZDA).
Sn97Cu3 spajka (z vsebnostjo bakra 3%) se uporablja za spajkanje različnih izdelkov iz bakra (zlasti cevi za pitno vodo), medenine, niklja, jekla in zlitin na njihovi osnovi. Šivi, izdelani s to sestavo, imajo povečano toplotno in hladno odpornost. Glavni dobavitelji te vrste spajk na ruskem trgu so nemška proizvajalca Rothenberger in Brazetec. Med domačimi proizvajalci takšne izdelke proizvaja Skat (Sankt Peterburg).
spojke, ki vsebujejo srebro
Dodajanje srebra spajkam brez svinca poveča njihovo fluidnost in oprijem na elemente, ki jih je treba spojiti. Poleg tega večji kot je odstotek srebra v sestavi, višji so ti kazalniki (seveda se povečajo tudi stroški). Danes proizvajalci ponujajo spajke z odstotkomkositer/srebro: 97/3, 96, 5/3, 5 (najbolj priljubljeno in najpogosteje uporabljeno razmerje), 96/4 in 95/5. Tališče takšnih sestavkov (221 ⁰С) je nižje kot pri izdelkih, ki vsebujejo baker. Poleg tega jih odlikuje povečana zanesljivost povezave (opremljena z njihovo pomočjo), po moči pa celo prekašajo spajke, ki vsebujejo svinec. Najbolj zastopani izdelki na ruskem trgu so izdelki nemškega podjetja Felder in ameriškega Kester.
Trikomponentne spajke
Kaj danes spajkajo električni deli in radijske komponente v sodobnih podjetjih (pa tudi v številnih domačih)? Trikomponentne SnAgCu spajke. Prav ta sestava združuje vse prednosti izdelkov brez svinca, ima dobro zmogljivost, nizko tališče (217 ⁰С) in optimalno razmerje med ceno in kakovostjo.
Znanstveni spor o razmerju komponent traja že kar nekaj časa. Do danes se za optimalno vsebnost (tako glede na proizvajalce kot preglede številnih potrošnikov) šteje vsebnost v takšni spajki 95,5% kositra, 3,8% srebra in 0,7% bakra (Sn95 / 5Ag3 / 8Cu0, 7). Široko se uporablja v podjetjih za proizvodnjo radioelektronske opreme in elektrotehnike. Poleg tega je z njim doma precej enostavno delati. Takšne spajke se dokaj uspešno spopadajo s starimi, močno oksidiranimi deli. V Rusiji so najbolj priljubljeni izdelki znanega nemškega proizvajalca Stannol.
Tehnološke funkcijeobroki
Tehnologija za izdelavo dela z uporabo brezsvinčnih spajk se praktično ne razlikuje od spajkanja s konvencionalnimi komponentami. Vendar je treba upoštevati nekaj stvari.
Na vprašanje, s čim spajkajo, je odgovor nedvoumen: s spajkalnikom. Vendar pa je najbolje uporabiti napravo s termostatom. To bo omogočilo opravljanje dela v območju delovne temperature, ki ga določi proizvajalec. In to je veliko manj kot formulacije na osnovi svinca.
Da preprečimo pregrevanje delov in čim bolj zmanjšamo toplotni stik, je potrebno izbrati optimalno obliko konice spajkalnika. Poleg tega je treba upoštevati, da bo navadna bakrena konica trajala (pri uporabi takšnih spajk) precej kratek čas. Bolje je uporabiti posebne konice s prevleko iz jekla ali krom-niklja.
Izbira fluksa igra tudi pomembno vlogo pri delu s spajkami brez svinca. Običajno se za to uporabljajo posebne formulacije (običajno bolj kemično aktivne). Najbolj priročne tekočine, geli in paste, ki ne zahtevajo naknadnega čiščenja mesta spajkanja.
Sicer je vse kot običajno:
- segrejte spajkalnik na zahtevano temperaturo;
- po potrebi očistite spajkalne točke;
- uporabi tok;
- istočasno nanesite palico spajke in konico spajkalnika na stičišče elementov;
- naj se spajkani elementi naravno ohladijo.
Za zaključek
Če res neČe razmišljate o zdravju (zase in svoje bližnje), potem lahko varno uporabite poceni in cenovno ugoden spajkalnik POS-40 za popravilo svojega najljubšega lončka za kavo. Z malce več denarja za varne zaloge pa boste v prihodnosti veliko prihranili pri zdravilih in morda celo občutno podaljšali življenjsko dobo. Seveda je končna izbira vaša.
