8-900-374-94-44
Всем привет! С вами магазин Electronoff.ua.
В одном из прошлых выпусков мы спросили, будет ли интересным видео о различных типах припоев, которые не так часто используются в электротехнике и других областях. Получив достаточное количество отзывов об этом (чему мы очень рады!), было принято решение снять об этом видео.
Итак, это видео мы уделим низкотемпературным сплавам. Расскажем о них, их применении, а потом скажем об одном очень важном нюансе в работе с низкотемпературными сплавами, так что досмотрите до конца.
Самая удивительная вещь в этих сплавах — то, что сами по себе металлы в их составе имеют температуру плавления значительно выше, чем в итоговом сплаве. Но их соединение вместе образует новый материал, разительно отличающийся по свойствам от его составляющих.
Наиболее распространенный сплав — это сплав Розе. Его температура плавления — 94 °C. а состоит он из привычного нам оловяно-свинцового припоя в немного других соотношениях, но с добавлением необычного металла — висмута.
Самое популярное соотношение — это 25% олова, 25% свинца и 50% висмута. Добавление такого элемента позволило два раза уменьшить температуру плавления припоя в сравнении с обычным ПОС60.
Кстати, интересно, что похожий по составу сплав Сплав Ньютона, собственно, сам Ньютон получил еще в 1701 году. У него сплав состоял на 50% из висмута (Bi), 31,2% из свинца (Pb) и 18,8% из олова (Sn). А температура плавления была 97 градусов.
Сфера применения сплава Розе не ограничивается радиотехникой. Да, в основном его применяют для лужения дорожек на плате (поскольку при такой температуре отсутствует риск их перегреть, чтобы они не отвалились), а еще для безопасного выпаивания компонентов — поскольку даже при смешивании сплава Розе и обычного припоя прямо на плате температура плавления последнего существенно уменьшается. Также он широко используется в плавких электрических предохранителях. Но, кроме этого, многие используют сплав в литье различных статуэток, других предметов исскуства и даже технологических изделий.
Сплавом Розе не рекомендуется паять платы по понятной причине — для большинства радиодеталей 95 градусов — высокая, но вполне допустимая рабочая температура. Расплавление припоя при такой температуре ни к чему особо хорошему не приведет. При нагреве наши детали будут, скажем так, самостоятельно вываливаться с платы для охлаждения.
Сплав Розе похож на сплав Вуда (о нем мы скажем далее), но отличается от него меньшей токсичностью, так как не содержит кадмий.
Сплав Вуда практически так же широко популярен, как и сплав Розе. Он имеет еще меньшую температуру плавления (около 68°С), так что мог бы быть еще более популярным, если бы не один важнейший недостаток — кадмий в его составе является канцерогеном, он очень вреден и опасен для здоровья, особенно пары его оксида, которые как раз и выделяются при пайке.
Тем не менее, в радиолюбительской практике он также используется для лужения плат (это можно делать даже просто в горячей воде с раствором лимонной кислоты, растирая шарики сплава по плате).
А еще его используют в художественном литье — поскольку усадка материала хоть и косвенно, но зависит от температуры, до которой он был нагрет, то минимальный перепад этих температур позволяет не принимать во внимание эффект усадки, настолько он мал. С помощью сплава Вуда можно отлить очень точные копии деталей. Широко используют его свойство, заключающееся в удалении сплава горячей водой. Например, таким способом изгибают трубы с тонкими стенками, которые при изгибе без спецсредств будут деформированы, т.е. изомнутся, по меньшей мере, в неравномерный гофр. Чтобы не допустить такую деформацию, трубы внутри заполняют сплавом, который сдерживает гофрообразование. Затем, после сгибания трубы, сплав легко удаляется, вытекая наружу при нагреве. По этой же причине сплав применяется и в гальванопластике, где он заполняет полости в металлических изделиях.
Детали из сплава Вуда можно найти и датчиках, реагирующих на температуру, как правило, это датчики противопожарной сигнализации.
Практически идентичным по составу, но обладающим еще меньшей температурой плавления есть сплав Липовица.
Он плавится уже при 60°С. В его составе 50% висмута, 26,7% свинца, 13,3% олова и 10% кадмия.
Интересен еще сплав Филдса — он представляет собой легкоплавкий сплав, который становится жидким при температуре около 70 °C. Назван в честь его изобретателя Саймона Келлена Филдса. Это эвтектический сплав висмута, индия и олова со следующими процентами по массе: 58% висмута, 17% индия, 25% олова. Имея практически такую же температуру плавления, он значительно безопаснее — вместо кадмия в составе используется индий. Правда, стоит он значительно дороже. Дорого, зато безопасно. Но у нас приобрести достаточно проблематично как сам индий, так и сплав Филдса.
Кстати, индий применяется для приготовления легкоплавких сплавов, используемых в плавких предохранителях (термоограничителях), терморегуляторах, спринклерах и других системах пожарной сигнализации. Сплав Вуда с добавкой индия применяется для соединения стекла со стеклом и металла со стеклом.
Популярным в Японии есть специальный оловянно-висмутовый припой.
В его составе нет свинца, а висмут намного менее опасный для окружающей среды и человека. При этом температура плавления такого припоя меньше, чем у ПОС, около 139°С — это значит, что и для пайки деталей он более безопасный. По сути, это бессвинцовый припой, только с ним обращаться не сложнее, как с привычным нам оловяным, а наоборот, легче. Почему такой припой не стал популярным везде? Висмут — достаточно редкий и дорогой материал, так что такой припой обходится значительно дороже обычного. Японцы — педантичный и перфекционистичный народ, они могут пожертвовать ценой ради качества, чего не скажешь об остальном мире.
А теперь тот самый важный нюанс, о котором мы хотели сказать. И оловянно-висмутовый припой, и все другие легкоплавкие сплавы не любят смешивания с обычным оловяно-свинцовым (и наоборот). И при пайке ими возникают весьма неприятные последствия для работоспособности платы и радиодеталей. Дело в том, что если, например, к контакту детали на плате при запайке или выпайке добавить даже небольшую часть низкотемпературного сплава, его температура плавления резко упадет практически до предела плавления сплава.
Естественно, это спровоцирует потерю прочности и разжижение контакта при нагреве.
Особенно плохая ситуация получается при лужении плат легкоплавным сплавом, поскольку он ложится на дорожки тонким слоем, который потом не полностью перемешивается с обычным припоем на контактных площадках выводных и SMD-деталей. При нагреве этот тонкий слой плавится и деталь может попросту отвалится.
Очень подробно этот эффект и то, почему не рекомендуется паять сплавами Розе, Вуда и другими (или паять, но придерживаясь определенных правил), описан в статье на информационном ресурсе Хабр, которую мы прикладываем в описании. В ней доходчиво объясняются все нюансы, которые мы не сможем вместить в видео.
На этом, в общем-то, все. Мы рассмотрели популярные сплавы с низкой температурой плавления и зачем они нужны. С вами был интернет-магазин Electronoff, до следующих видео!
2021-08-3016:18
История открытия сплава Розе тесно связана с Исааком Ньютоном. Именно он в 1701 году заложил основной ряд элементов данного легкоплавкого соединения. Сплав, предложенный Ньютоном, имел несколько недостатков. В частности, он обладал повышенной склонностью к образованию трещин. Оспаривать данную комбинацию элементов никто не посмел по причине большого авторитета ученого. Лишь спустя 45 лет после смерти Ньютона немецкий химик Валентин Розе доработал сплав, изменив соотношение его исходных компонентов.
Сплав Розе представляет собой химическое соединение висмута (50%), олова (25%) и свинца (25%). Внешне сплав похож на серебро. Температура плавления чуть ниже точки кипения воды и составляет 94 градуса.
Сам по себе висмут, являющийся базовым компонентом в данном сплаве, не выделяется высокими пластичными свойствами. По этой причине его редко используют в чистом виде при пайке разного рода металлов. Однако сплав Розе, полученный на его основе, отлично подходит для изготовления легкоплавкого припоя ПОСВ-50.
Для данного припоя свойственно увеличиваться в объеме при переходе жидкой фазы в твердую. Также, аналогичный процесс протекает в сплавах при охлаждении после кристаллизации.
Припой ПОСВ-50 из сплава Розе плохо смачивает такие материалы как конструкционная сталь и другие соединения на основе железа, обладает довольно низкими механическими характеристиками и пониженной электропроводностью. Чтобы увеличить эффективность пайки, стальные сплавы предварительно подвергаются лужению оловянно-свинцовыми припоями и оцинкованию. В результате таких действий смачиваемость поверхности улучшается и, соответственно, сцепление сплавов друг с другом.
Улучшению смачиваемости сплава Розе с медью способствует легирование его состава такими металлами как палладий, платина, кобальт, никель и иридий. Количество данных элементов колеблется от 0,5 до 2%.
Эффект увеличения объёма от перехода между фазами значительно усиливается после введения в сплав германия, кремния и галлия.
Повышение содержания германия в сплаве, помимо всего прочего, положительно влияет на его прочностные характеристики.
Предел прочности на разрыв медного соединения, спаянного припоем ПОСВ-50, составляет 14,5 МПа. Это довольно низкое значение, учитывая, что аналогичный показатель для большинства припоев находится на уровне 20-22 МПа. По этой причине паяные соединения сплавом Розе не рекомендуется использовать в условиях ударных нагрузок, т.к. велика вероятность образования трещин.
С точки зрения внешнего вида и качественных показателей сплав Розе сильно похож на сплав Вуда. Отличие их состоит в том, что сплав Розе не имеет в своем составе частиц кадмия и это делает его менее токсичным. Данный параметр помогает найти сплаву более обширное применение среди радиолюбителей, работающих в домашних условиях: процесс пайки не требует наличия специального вытяжного оборудования для удаления ядовитого газа из помещения.
Припои ПОСВ-50 на основе материала Розе используются при пайке контактных элементов, обладающих повышенной склонностью к перегреву.
Также он все больше и больше применяется как припой для различных сплавов алюминия и меди.
Сплав Розе служит припоем для полупроводников. Из него производят плавкие алюминиевые предохранители. Помимо вышесказанного сплав используют как припой никелевых контактов и ювелирных изделий.
Также Розе применяется и в лужении. Наибольшего распространения сплав достиг при лужении именно медных поверхностей микроплат. Данный процесс представляет собой следующее:
Глицерин необходим для получения необходимой температуры плавления и снижения выделения вредных газов сплавом. Наличие лимонной кислоты превращает водоглицериновый раствор во флюс, что предотвращает его загрязнение такими газами как кислород, водород и прочие.Лужение сплавом Розе достигло более широкого применения по сравнению с пайкой. Простота процесса и доступность необходимых компонентов играют здесь не последнюю роль.
Оцените статью:Рейтинг: 5/5 — 1 голосов
Розовый металл, также известный как Металл Розы, представляет собой легкоплавкий сплав.
Он состоит из висмута, свинца и олова. Этот металл имеет очень низкую температуру плавления и используется в качестве легкоплавкого сплава.
Валентин Розе Старший, немецкий фармацевт и химик, был первым, кто открыл этот легкоплавкий сплав. Затем металл был назван «розовым металлом» в честь его первооткрывателя. Валентин Роуз Старший был также дедом Генриха Роуза, заново открывшего химический элемент ниобий (Nb).
Розовый металл можно очень удобно использовать в качестве легкоплавкого металла. Легкоплавкие сплавы – это сплавы металлов с низкой температурой плавления. Металлические детали соединяются между собой припоем. Сплавы с низкой температурой плавления используются в процессе пайки, чтобы они могли соединяться с используемыми заготовками путем плавления. Поскольку они плавятся при очень низкой температуре, детали остаются нетронутыми. Металлы с температурой плавления от 9В качестве припоя обычно используется температура от 0°C до 450°C.
Композиция из розового металла
Металл Роуза или сплав Роуза состоит из
Висмут расширяется на 3% при температуре замерзания и сжимается при плавлении. Сплав розового металла довольно нейтрален, так как состоит на 50% из Bi, а его усадка уравновешивается Pb и Sn.
Изображение 1 – Розовый металл Изображение
Источник – YouTube
Некоторые виды использования розового металла:
В этом процессе трубка, которую нужно согнуть, сначала заполняется расплавленным розовым металлом. Далее металл необходимо затвердеть. Затем на третьем этапе завершается изгибание трубы. Затвердевший розовый металл внутри трубки предотвращает ее разрушение. Когда трубка приобретает желаемую форму, розовый металл переплавляют и выливают из трубки.
Розовый металл обладает следующими свойствами:
Помимо того, что розовый металл является высокоэффективным плавким припоем, он может использоваться в различных целях. С момента своего открытия этот сплав использовался для изготовления полезных предметов, таких как спринклеры для пожаротушения. Сплав также используется на заводах и в промышленности для таких работ, как гибка труб и ванны с постоянной температурой.
answers.com/topic/rose-metal1 (833) 4-СПЛАВЫ Отправить запрос предложенийОтправить запрос предложений
Эвтектические сплавы и неэвтектические сплавы являются категориями при обсуждении легкоплавких сплавов.
Легкоплавкие сплавы требуют более низких температур для плавления, от 40 до 300 градусов по Фаренгейту. Это свойство позволяет плавить сплавы при более низких температурах, не повреждая и не воздействуя на другие близлежащие материалы или поверхности, которые легкоплавкий сплав…
Читать далее
Легкоплавкие сплавы обычно используются в производственном процессе для облегчения создания изделий или помещаются внутрь изделий для выполнения определенных функций. Эти сплавы плавятся и текут при очень низких температурах в зависимости от состава основных металлов и металлов-присадок. Обычный низкоплавкий основной металл может состоять из висмута при более высоких…
Читать далее
Соединение металлических деталей припоем, легкое изгибание труб для обхода углов и компонентов, а также системы блокировки линз — все это основано на использовании легкоплавких сплавов.
Этот тип металла позволяет изготавливать и отливать изделия, детали и узлы при более низких температурах. Эта функция идеальна, когда требуются более низкие температуры для…
Читать далее
На протяжении всей истории художественное литье использовалось для создания прекрасных произведений искусства, для воссоздания предыдущих произведений искусства, которые могли быть повреждены или испортились из-за возраста, или при массовом производстве произведений искусства. Метод художественного литья предполагает использование форм из дерева, камня, гипса или силиконовой резины и какого-либо гибкого материала, например…
Читать далее
Часто, думая о металлических сплавах, мы учитываем прочность и долговечность металла, чтобы выдерживать ряд нагрузок, напряжений и экстремальных температур.
Тем не менее, существует ряд производственных применений, где сплав должен иметь низкую плавкость. Легкоплавкий сплав, также называемый легкоплавким, может принимать жидкое или…
Читать далее
Легкоплавкие сплавы считаются легкоплавкими, потому что они плавятся при температурах ниже 300 градусов, часто комбинируются с другими металлами с целью повышения тех или иных свойств. Например, висмут часто комбинируют с оловом и/или серебром для создания нетоксичных бессвинцовых припоев. Применение и применение легкоплавких сплавов Легкоплавкие сплавы могут быть…
Читать далее
Производители по всему миру полагаются на качественные материалы для создания ряда деталей, оборудования и продуктов для предприятий и потребителей.
В процессе сборки различные материалы могут быть соединены вместе для обеспечения герметичности, отлиты в форме до заданной формы или согнуты в новом направлении без разрушения. Легкоплавкие…
Читать далее
Низкая температура плавления легкоплавких сплавов позволяет использовать их в самых разных областях. Температура плавления алюминия составляет 1220 градусов по Фаренгейту. Углеродистая сталь плавится где-то между 2600 и 2800 градусов по Фаренгейту, и температура должна подняться до 6150 градусов по Фаренгейту, чтобы расплавить вольфрам. Специализированные печи необходимы для…
Читать далее
Этот белый элемент является неотъемлемой частью многих сплавов Пурпурно-серебряный, кристаллический висмут использовался с первых дней сплавов, хотя в то время его часто принимали за свинец.