PÁJENÍ Výuková prezentace do předmětu UOPK 2OO4 Části strojů Luděk Protivínský Pájení na měkko: Princip Pájedla Páječky Měkké pájky Měkké pájky forma Tavidla Tavidla v praxi Způsob měkkého pájení Postup při pájení na měkko UČO: Pájení na tvrdo Princip Vlastnosti tvrdé pájky Mosazné pálky Stříbrné pájky Tavidla Zdroje tepla Způsob tvrdého pájení Postup při pájení na tvrdo

PÁJENÍ Pájení, také letování, je technika spojování kovů pomocí snadno tavitelných slitin (nejčastěji na bázi cínu). Znali ho již obyvatelé starověké Mezopotámie kolem roku 2000 př.n.l., u nás Keltové v 5. stol. př. n. l. Rozlišujeme pájení měkké a tvrdé. Princip pájení, využití ochoty některých kovů spojovat se s určitými slitinami za teploty, přesahující bod tavení těchto slitin, s pomocí tzv. tavidel.

PÁJENÍ NA MĚKKO Pájení na měkko je spojování kovů jiným kovem (pájkou) s nižší teplotou tavení než mají spojované kovy. Pájka má teplotu pod 450°C, používá se ke spojování měkkých i tvrdých ocelí pozinkovaných i pocínovaných ocelových plechů, hliníku, slitin mědi atd.

PÁJENÍ NA MĚKKO Nástroje, kterými se taví pájka, se nazývají pájedla. Jsou to měděné hroty vhodného tvaru a velikosti, uchycené v držáku, ohřívané v peci nebo jiném topném zařízení. Velikost a tvar měděného hrotu závisí na druhu práce pro níž je tvar určen. Čím je měděný hrot větší, tím více tepla akumuluje, takže se nemusí příliš zahřívat. Pro hrubší práce se používají větší hroty, pro jemné práce hroty menších rozměrů. Páječky mají vlastní zdroj tepla trvale zabudovaný. a) elektrické b) benzínové c) plynové

PÁJENÍ NA MĚKKO Obr.č.1: Sada plynové páječkyObr.č.2: Elektrická páječka

PÁJENÍ NA MĚKKO Měkké pájky jsou slitiny cínu, olova a antimonu. Mají poměrně nízkou teplotu tavení ( pod 450°C ). Používají se na tuhé spojení kovových součástí, k utěsňování otvorů a spár, k vyplňování dutin a k pokovování. Jsou vhodné na spojování plechů: ocelových zinkových olověných měděných pozinkovaných poolověných

PÁJENÍ NA MĚKKO Měkké pájky Měkké pájky se dodávají: - v tyčích litých a tvářených - jako drát - v pásech a fóliích - jako vlákna - v pájecích prášcích - v pájecích pastách Obr.č.3: Fotografie cínové měkké pájky

PÁJENÍ NA MĚKKO Tavidla jsou nekovové látky, které odstraňují oxidy z pájeného povrchu a zamezují jejich nové tvorbě. Dále se užívají k chemickému očištění spojovaných kovů a hrotů páječek od nečistot. V klempířské praxi se používají tavidla: chlorid amonný ( salmiak ) zředěná kyselina chlorovodíková (solná) chlorid zinečnatý (pájecí voda) kalafuna pájecí pasta

PÁJENÍ NA MĚKKO Obr.č.4: TavidlaObr.č.5: Tavidla

PÁJENÍ NA MĚKKO Způsoby měkkého pájení pájení pájedlem nebo páječkou pájení plamenem pájením ponořením pájení poléváním pájení v peci odporové pájení pájení,,stojatou´´ vlnou indukční pájení blokové pájení Postup při pájení na měkko Místo spoje očistíme mechanicky i chemicky. Pro kvalitu spoje je důležité, aby tavidlo vniklo na celou plochu spojovaných částí. Hrot páječky očistíme a pocínujeme, spojované předměty ohřejeme asi na 100°C a potom naneseme pájku na předmět tak, aby protekla spárou a zaplnila ji. Pájku nanášíme hrotem páječky. Po ukončení se spoj a jeho okolí omyje teplou vodou, aby se odstranily zbytky tavidla.

PÁJENÍ NA TVRDO Tvrdé pájení s tavidlem v ochranném plynu nebo ve vakuu, se podobá pájení na měkko. Pracovní teplota je nad 500°C. Pájí se tvrdou pájkou, roztavenou plamenem. Pájet je možno součásti ze stejných nebo různých materiálů, zahřátých na pájecí teplotu. Základní materiál se při pájení na tvrdo nesmí tavit, tvrdá pájka tedy musí mít nižší teplotu tavení než základní materiál. Součást se spojí, když pájka přejde do základního materiálu. Pevnost spoje je dána pevností mezivrstvy, v níž je pájka smíšena se základním materiálem.

PÁJENÍ NA TVRDO Pro pájení na tvrdo potřebujeme: Pájku Tavidlo Zdroj tepla Vlastnosti tvrdé pájky Jednak musí mít dobré mechanické vlastnosti, schopnost dobře smáčet pájené plochy a musí k nim vždy dobře přilnout. Mají být tak tekuté, aby bylo možné pájet ve všech polohách.

PÁJENÍ NA TVRDO V praxi se nejčastěji používají mosazné a stříbrné tvrdé pájky, které se dodávají v drátech, zrnech, litých tyčích, pásech a pruzích. Mosazné pájky jsou ze slitiny mědi a zinku, používají se u materiálů z oceli a niklu a také u jejich slitin. Pracovní teploty se pohybují mezi 710°C a 1100°C. Stříbrné pájky jsou ze slitiny mědi, zinku a stříbra. Pájky s obsahem stříbra menším než 20% se používají u materiálů citlivých na teplo např. u mědi. Pracovní teplota se pohybuje mezi 710°C – 880°C. Pájky s obsahem s minimálním obsahem stříbra 20% obsahují Ag, Cd, Cu, Zn, Sn, Mn, Ni a jsou používány k připájení slinutých karbidů. Pracovní teploty jsou mezi 610°C až 960°C.

PÁJENÍ NA TVRDO Obr.č.6: Fotografie detailu Cup pájkyObr.č.7: Vzorové foto pájky

PÁJENÍ NA TVRDO Tavidla jsou látky, které používáme na očištění pájených kovů od nečistot a oxidů. Tavidla rozpouští nečistoty na pájených plochách, snižují bod tavení vzniklých oxidů. Chrání plochy před okysličením a před zplodinami hoření. Při pájení natvrdo se jako tavidlo nejčastěji používá borax – tetraboritan sodný, který se taví při teplotě 783°C. Pro vyšší pracovní teploty přidáváme do tavidla kyselinu boritou, pro nižší pracovní teploty snižujeme tavitelnost přísadou chloridu zinečnatého. Kromě boraxu se jako tavidla používají i soli fosforu a soli halových prvků. Tavidlo se dodává ve formě prášku nebo pasty.

PÁJENÍ NA TVRDO Zdroj tepla Plameny různých plynových hořáků -kyslíko-acetilenový -vzducho-acetilenový -vzducho-svítiplynový Plamen benzínové lampy Plamen kovářské výhně Způsoby tvrdého pájení pájení plamenem pájením ponořením pájení v peci pájení v ohni pájení v solné lázni pájení odporovým ohřevem pájení indukčním ohřevem Pájení kapilární

PÁJENÍ NA TVRDO Postup při pájení na tvrdo Zoxidované vrstvy se odstraní škrabáky a řádně očistíme. Plamenem nahřejeme připravené plochy na potřebnou teplotu. Po nahřátí nanášíme pájku podobně jako při svařování plamenem. Pájecí tyčinka a pájené plochy musí být vždy dobře pokryty tavidlem. Příliš nízká nebo příliš vysoká teplota pájených ploch může způsobit, že roztavená pájka pájené plochy dokonala nesmáčí. Pájení na tvrdo se používá ke spojování takových kovů, které nelze dobře pájet na měkko (např. bronz, mosaz, litina a některé druhy oceli), dále k pájení různých slitin (např. ocel s mědí, ocel s mosazí, měď s mosazí atd.) a takových kovů, které by se svařováním poškodily.

PÁJENÍ Použitá literatura: RUŽA, V.: Pájení. SNTL, Praha, SEDLÁK, T.: Technologie pro klempíře, SNTL Praha 1984 KRÁL, K.: Klempířská technologie, SOU a SOŠ automobilní, Ústí nad Orlicí