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無線電子工学および電気工学の百科事典 はんだとフラックス。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
電気およびラジオの設置作業の主要な要素の XNUMX つは、はんだ付けです。 取り付けの品質は、ワイヤ、抵抗、コンデンサなどをはんだ付けするときに使用される必要なはんだとフラックスを正しく選択することによって大きく決まります。 この選択を容易にするために、以下に硬質および軟質はんだとフラックス、それらの使用法と製造方法の概要を示します。 はんだ付けは、母材の融点よりも低い融点を持つ溶融はんだを使用して硬質金属を接合することです。 はんだは母材金属をよく溶かし、その表面に容易に広がり、はんだ付け面全体を十分に濡らさなければなりません。これは、母材金属の濡れた表面が完全にきれいな場合にのみ保証されます。 はんだ付けする金属の表面から酸化物や汚染物質を除去し、酸化から保護し、はんだとの濡れを良くするために、フラックスと呼ばれる化学物質が使用されます。 フラックスの融点ははんだの融点よりも低いです。 フラックスには 1 つのグループがあります: 2) 化学的に活性で酸化膜を溶解し、多くの場合金属自体 (塩酸、ホウ砂、塩化アンモニウム、塩化亜鉛)、および XNUMX) 化学的に不動で、はんだ付けされた表面のみを酸化から保護します (ロジン、ワックス、ステアリンなど）。 はんだの化学組成と融点に応じて、硬いはんだと柔らかいはんだによるはんだ付けが区別されます。 硬はんだには融点が 400°C を超えるはんだが含まれ、軽いはんだには融点が 400°C までのはんだが含まれます。 はんだ付けに使用される主な材料。 すず- 銀白色の柔らかく展性のある金属。 20℃における比重 - 7,31。 融点231,9℃。 濃塩酸や濃硫酸によく溶けます。 硫化水素の影響はほとんどありません。 錫の貴重な特性は、多くの有機酸中での安定性です。 室温では酸化の影響をほとんど受けませんが、18℃以下の温度にさらされると、灰色の変化（「スズペスト」）に変化する可能性があります。 灰色の錫粒子が現れる場所では、金属が破壊されています。 温度が-50℃に下がると、白色の錫から灰色への変化が急激に加速します。 はんだ付けには、純粋な形でも、他の金属との合金の形でも使用できます。 鉛 - 青みがかった灰色の金属、柔らかく、加工しやすく、ナイフで切る。 20℃での比重 11,34。 融点327℃。 空気中では、表面からのみ酸化します。 アルカリ、硝酸、有機酸に溶けやすい。 硫酸および硫酸化合物の影響を受けにくい。 はんだ付けに使用。 カドミウム-銀白色の金属、柔らかく、延性があり、機械的に壊れやすい。 比重8,6。 融点321℃。 防食コーティングと、低融点はんだ用の鉛、スズ、ビスマスとの合金の両方に使用されます。 アンチモン- もろい銀白色の金属。 比重6,68。 融点630,5℃。 空気中で酸化しません。 低融点はんだ用の鉛、スズ、ビスマス、カドミウムとの合金に使用されます。 ビスマス-もろいシルバーグレーの金属。 比重9,82。 融点271℃。 硝酸と熱硫酸に溶解します。 スズ、鉛、カドミウムとの合金で使用され、低融点はんだが得られます。 亜鉛- 青みがかった灰色の金属。 寒いと脆い。 比重7,1。 融点419℃。 乾燥した空気では酸化し、湿った空気では酸化膜で覆われ、破壊から保護されます。 銅と組み合わせると、多くの強力な合金が得られ、弱酸に容易に溶けます。 硬質はんだや酸性フラックスの製造に使用されます。 銅- 赤みがかった金属で、可鍛性があり、柔らかい。 比重8,6～8,9。 融点1083℃。硫酸、硝酸、アンモニアに溶ける。 乾燥した空気ではほとんど酸化されず、湿った空気では緑色の酸化物で覆われています。 耐火はんだおよび合金の製造に使用されます。 Rosin- 針葉樹の樹脂を加工した製品 より軽いグレードのロジン（より徹底的に洗浄されたもの）が最良と考えられています。 ロジンの軟化点は55～83℃です。 ソフトはんだ付け用のフラックスとして使用されます。 軟質はんだ 軟ろうはんだによるはんだ付けは、特に取り付け作業の生産において広く普及しています。 最も一般的に使用される軟ろうはんだには、かなりの量のスズが含まれています。 表で。 図1は、いくつかの鉛-スズはんだの組成を示しています。 表1
はんだの種類を選択する際には、その特徴を考慮し、はんだ付けする部品の目的に応じて適用する必要があります。 過熱を許さない部品をはんだ付けする場合、融点の低いはんだが使用されます。 はんだブランド POS-40 が最適です。 接続線、抵抗、コンデンサのはんだ付けに使用されます。 はんだ POS-30 は、シールド コーティング、真鍮板、およびその他の部品のはんだ付けに使用されます。 標準グレードの使用に加えて、POS-60 はんだ (スズ 60%、鉛 40%) も使用されます。 軟質はんだは、ロッド、インゴット、ワイヤー（直径3 mmまで）、フラックスを充填したチューブの形で作られています。 特別な不純物を含まないこれらのはんだの技術は単純で、ワークショップで非常に実現可能です。鉛をグラファイトまたは金属るつぼで溶かし、それにスズを少量ずつ添加します。その含有量ははんだのブランドによって決まります。 液体合金が混合され、炭素堆積物が表面から除去され、溶融はんだが木型または鋼型に注がれます。 ビスマス、カドミウム、その他の添加剤の添加は任意です。 大幅な過熱を許さないさまざまな部品のはんだ付けには、特に低融点はんだが使用されます。これは、ビスマスとカドミウム、またはこれらの金属のいずれかを鉛錫はんだに追加することによって得られます。 表で。 図2は、いくつかの低融点はんだの組成を示しています。 表2
ビスマスおよびカドミウムはんだを使用する場合、それらは非常にもろく、鉛錫はんだよりも耐久性の低いはんだになることを考慮する必要があります。 硬質はんだ 硬質はんだは高い継ぎ目強度を生み出します。 電気および無線の設置作業では、軟質はんだよりも使用頻度がはるかに低くなります。 表に。 図３は、いくつかの銅－亜鉛はんだの組成を示している。 表3
はんだの色は亜鉛含有量によって変化します。 これらのはんだは、青銅、真ちゅう、鋼などの高融点金属のはんだ付けに使用されます。 はんだPMT-42は、銅の含有量が60〜68％の真ちゅうをはんだ付けするときに使用されます。 はんだPMT-52は、銅と青銅のはんだ付けに使用されます。 銅-亜鉛はんだは、電気炉のグラファイトるつぼで銅と亜鉛を合金化することによって作られます。 銅が溶けると、るつぼに亜鉛が追加されます。亜鉛が溶けた後、リン酸銅の約0,05％が追加されます。 溶融はんだを型に流し込みます。 はんだの溶融温度は、はんだ付けされた金属の溶融温度よりも低くなければなりません。 示された銅-亜鉛はんだに加えて、銀はんだも使用されます。 後者の組成を表に示す。 四。 表4
銀半田は強度が高く、半田付けされた継ぎ目はよく曲がり、加工が容易です。 はんだPSR-10およびPSR-12は少なくとも58%の銅を含む真鍮のはんだ付けに使用され、はんだPSR-25およびPSR-45は銅、青銅、真鍮のはんだ付けに使用され、銀含有量が最も高いはんだPSR-70は導波路のはんだ付けに使用されます。 、ボリュームコンターなど。 標準の銀はんだに加えて、他のものが使用され、その組成は表に示されています。 5. 表5
XNUMXつ目は銅、鋼、ニッケルのはんだ付けに使用され、XNUMXつ目は導電率の高いワイヤーのはんだ付けに使用されます。 XNUMXつ目は銅のはんだ付けに使用できますが、鉄金属には適していません。 XNUMX番目のはんだは特別な可融性を持ち、銅、その合金、ニッケル、鋼のはんだ付けに普遍的です。 場合によっては、1083℃の融点を持つ市販の純銅がはんだとして使用されます。 アルミはんだ付け用はんだ アルミニウムのはんだ付けは、空気中で容易に酸化する能力があるため、非常に困難です。 最近では、超音波はんだごてを使ったアルミニウムはんだ付けが使用されています。 表に。 図６は、アルミニウムをはんだ付けするためのいくつかのはんだの組成を示している。 表6
アルミニウムをはんだ付けする場合、フラックスとしてロジン、ステアリンなどの有機物質が使用されます。 最後のはんだ (固体) は、塩化リチウム (25-30%)、フッ化カリウム (8-12%)、塩化亜鉛 (8-15%)、塩化カリウム (59-43%) を含む複雑なフラックスと共に使用されます。 ）。 フラックスの融点は約450℃です。 フラックス はんだ接合部の良好な濡れ性と強力な継ぎ目の形成は、フラックスの品質に大きく依存します。 はんだ付け温度ではフラックスが溶けて均一な層に広がりますが、はんだ付けの瞬間にははんだの外面にフラックスが浮遊します。 フラックスの融点は、使用するはんだの融点より若干低くする必要があります。 反応性フラックス（酸） - これらはフラックスであり、ほとんどの場合、組成に遊離塩酸が含まれています。 酸フラックスの重大な欠点は、はんだ接合部の激しい腐食の形成です。 化学的に活性なフラックスには、主に塩酸が含まれます。塩酸は、軟質はんだで鋼部品をはんだ付けするために使用されます。 はんだ付け後に金属の表面に残った酸が金属を溶解し、腐食を引き起こします。 はんだ付け後、製品を熱流水で洗浄する必要があります。 無線機器のはんだ付けに塩酸を使用することは禁止されています。これは、動作中にはんだ付けポイントで電気接点が破損する可能性があるためです。 塩酸は体内に入ると火傷をする可能性があることに注意してください。 塩化亜鉛（エッチングされた酸）は、はんだ付け条件に応じて、粉末または溶液の形で使用されます。 真ちゅう、銅、鋼のはんだ付けに使用されます。 フラックスを調製するには、鉛またはガラス器具に含まれる50％塩酸XNUMX重量部に亜鉛XNUMX重量部を溶解する必要があります。 塩化亜鉛の形成の兆候は、水素の泡の放出の停止です。 溶液中の遊離酸は常に少量であるため、はんだ付け箇所で腐食が発生します。したがって、はんだ付け後、はんだ付け箇所を温水で十分に洗浄する必要があります。 無線機器が設置されている部屋での塩化亜鉛によるはんだ付けは許可されていません。 また、電気機器や無線機器のはんだ付けに塩化亜鉛を使用することもできません。 塩化亜鉛は、しっかりと閉じたガラス栓付きのガラス容器に保管する必要があります。 ブラ（ピロホウ酸のナトリウム塩水溶液）は、真ちゅうや銀のはんだではんだ付けする際のフラックスとして使用されます。 水に溶けやすい。 加熱するとガラス状の塊になります。 融点741℃。 ホウ砂でのはんだ付け中に形成された塩は、機械的洗浄によって除去する必要があります。 ホウ砂粉末は、密閉されたガラス瓶に保管する必要があります。 塩化アンモニウム（塩化アンモニウム）は、錫メッキする前にはんだごての作業面を洗浄するための粉末として使用されます。 化学的に不活性なフラックス (アシッドフリー) 無酸フラックスには、さまざまな有機物質が含まれています。 ロジン、油脂、グリセリン. 電気およびラジオの設置作業で最も広く使用されているのは、ロジン（乾燥した形またはアルコール溶液）です。 フラックスとしてのロジンの最も重要な特性は、はんだ付け後の残留物が金属腐食を引き起こさないことです。 ロジンには還元性も溶解性もありません。 はんだ付けポイントを酸化から保護するためだけに機能します。 ロジン中アルコールフラックスを調製するために、XNUMX重量部の砕いたロジンを取り、XNUMX重量部のアルコールに溶解します。 ロジンが完全に溶解した後、フラックスは準備完了と見なされます。 ロジンを使用する場合は、はんだ付けポイントから酸化物を完全に除去する必要があります。 多くの場合、ロジンによるはんだ付けでは、部品を事前に錫メッキする必要があります。 ステアリン腐食を起こしません。 ケーブルやカップリングなどのリードシースを超軟質はんだではんだ付けする際に使用され、融点は約50℃です。 最近、広く使われています フラックスグループLTI軟質はんだで金属をはんだ付けするために使用されます。 防食性の点では、LTIフラックスは無酸フラックスに劣りませんが、同時に、亜鉛メッキコーティングを施した部品など、これまではんだ付けできなかった金属のはんだ付けにも使用できます。 LTIフラックスは、鉄とその合金（ステンレス鋼を含む）、銅とその合金、および高抵抗率の金属のろう付けにも使用できます（表7を参照）。 表7
LTIフラックスではんだ付けする場合は、油、錆、その他の汚染物質からのみはんだ付けポイントを洗浄するだけで十分です。 亜鉛メッキ部品をはんだ付けするときは、はんだ付け場所から亜鉛を除去しないでください。 スケールで部品をはんだ付けする前に、酸でエッチングして後者を除去する必要があります。 真ちゅうのプレエッチングは必要ありません。 フラックスはブラシで接合部に適用されますが、これは事前に行うことができます。 フラックスはガラスまたはセラミックの容器に保管する必要があります。 複雑なプロファイルの部品をはんだ付けする場合は、LTI-120フラックスを追加したはんだペーストを使用できます。 これは、70〜80 gのワセリン、20〜25 gのロジン、および50〜70mlのLTI-120フラックスで構成されています。 しかし、LTI-1 および LTI-115 フラックスには大きな欠点が 120 つあります。はんだ付け後にダーク スポットが残ることです。また、それらを使用する際には集中的な換気も必要です。 フラックス LTI-20 は、はんだ付け後にダークスポットを残さず、集中的な換気を必要としないため、その用途ははるかに広くなります。 通常、はんだ付け後のフラックス残渣は除去できません。 ただし、製品が腐食の激しい環境で使用される場合は、はんだ付け後にアルコールまたはアセトンで湿らせた端部を使用してフラックスの残留物を除去します。 フラックスの製造は技術的に簡単です。アルコールをきれいな木製またはガラス製品に注ぎ、粉砕したロジンを均質な溶液が得られるまで注ぎ、次にトリエタノールアミンを導入し、次に活性添加剤を導入します。 すべての成分をロードした後、混合物を25〜6分間攪拌します。 生成されたフラックスは、リトマスまたはメチル オレンジとの中性反応をチェックする必要があります。 フラックスの保存期間は XNUMX か月以内です。 出版物: cxem.net
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