Флюс для паяння алюмінію з міддю: проблеми та рішення, потрібні склади
Паяння двох проводів завжди краще за їх простий скручування - таке з'єднання щільне, воно ніколи не іскрить, отже, не гріється і не перегорає. Найкраще паяється мідь - вона легко піддається лудженню і припій пристає до цього кольорового металу без будь-яких проблем. Саме тому у схемах будь-якої техніки використовуються саме мідні дроти. Але бувають ситуації, коли потрібна паяння міді з алюмінієм – зазвичай, це в тих ситуаціях, коли в будинку старе алюмінієве проведення і потрібно встановити нову розетку або світильник.
Проблеми з паянням алюмінію
Більшість людей, які товаришують з паяльником, хоч раз у житті намагалися спаяти алюміній і переконалися, що це практично неможливо навіть після лудіння соляною кислотою. Але чому це так? Протистоїть хорошому контакту з оловом плівка оксиду алюмінію (Al2O3), що виникає відразу після зачистки. Це говорить про те, що спочатку потрібно обмежити можливість виникнення оксидної плівки і тільки потім приступати до паяння - інакше ніяк.
Примітно, що оксид алюмінію є дорогоцінним каменем відомим під назвою корунд. Залежно від вмісту домішок корунд може бути червоним (домішки хрому Cr), відомим як рубін, або синім, де є домішки заліза (Fe) і титану (Ti), відомим як сапфір. Тобто припій ніяк не може мати адгезію з каменем, навіть дорогоцінним.
Паяння з активним рідким флюсом
Але як припаяти мідь до алюмінію, якщо оксидна плівка не дозволяє це зробити? Так, все правильно - потрібно якось обмежити утворення оксиду. Для цього існують активні флюси, що містять ортофосфорну та ацетилсаліцилову кислоти разом із натрієвою сіллю борної кислоти. По суті, знайома всім каніфоль теж має такий склад, але вміст перерахованих вище активних елементів там низький, тому результат при лудженні алюмінію зводиться мало не до нуля.
При паянні із застосуванням активних флюсів дуже важливо дотримуватись правил техніки безпеки, і це зовсім не порожні слова. Як ви розумієте, доводиться мати справу з ортофосфорною та ацетилсаліциловою кислотою, а пари від цих хімічних сполук дратують слизову оболонку і можуть потрапити у легені та кров. Тобто ви просто вдихатимете отруту, а зруйнована слизова оболонка ніяк вас не захистить. Результати паяння із застосуванням активних флюсів відмінні, але після з'єднання кислоти все одно залишаються у робочій зоні та їх обов'язково потрібно змивати. Найкраще для цього підходять луги, а якщо говорити простіше – це розчин кальцинованої або харчової соди – він нейтралізує кислоти.
Ось деякі з рідких флюсів, призначених для роботи з паяльником:
- Кастолін Alutin 51L. На 32% складається з олова (Sn), свинцю (Pb) та кадмію (Cd). Склад добре поводиться при температурі від 160 ° C і з припоєм від цього ж виробника.
- Ф-61. Складається з триетаноламіну (C6H15NO3), тетрафтороборату цинку (B2F8Zn) та татрафтороборату амонію (NH4[BF4]). Рекомендується для лудіння та паяння алюмінію при температурі 250°C.
- Ф-64. Складається з тетраетиламонію (C8H20ClN), фторидів, змочують присадок та інгібіторів. Добре руйнує оксидну плівку будь-якої товщини і якнайкраще підходить для паяння алюмінію з міддю.
Примітка: як ви розумієте, головну проблему при паянні міді з алюмінієм є оксидна плівка (Al2O3), тому головною метою є її нейтралізація.
Корисне відео
Паяння порошковими флюсами
Ще одна можливість нейтралізувати оксидну плівку (Al2O3), це використання порошкових флюсів при паянні міді з алюмінієм. У таких випадках найчастіше використовується газовий пальник, а порошки називають присипками. Можливо, хтось уявляє собі пайку як роботу паяльником, але це не зовсім так, адже для проводів перетином 10 мм2 і більше паяльник просто непридатний, оскільки не зможе їх належним чином розігріти. Тому не слід скидати з рахунків порошкові флюси.
Ось деякі з присипок (порошкових флюсів):
- Натрієва сіль борної кислоти, більш відома як бура (Na₂[B₄O₅(OH)₄]·8H₂O), є порошком білого кольору, температура плавлення якого становить 700°C (субстанція стає в'язкою). Такий флюс має невисоку вартість, розчиняється у воді та добре змивається розчином лимонної кислоти.
- Активний флюс Ф34-А. Відповідно до ТУ 48-4-229-87 складається на 50% із хлориду калію (KCl), на 8% із хлориду цинку (ZnCl₂), на 32% із хлориду літію (LiCl) та на 10% з фториду натрію (NaF). Ця субстанція гігроскопічна і добре розчиняється у воді.
Інші методи з'єднання міді та алюмінію
Для з'єднання різнорідних проводів, у разі, це мідь і алюміній, існують інші методи, які цілком виправдовують, що підтверджує багаторічна практика.
Метод опресування
Метод паяння для з'єднання алюмінієвих та мідних проводів підходить далеко не завжди, і причини можуть бути різними. По-перше, у вас просто може не виявитися флюс, а з'єднання потрібно зробити терміново. По-друге, може виявитися можливості підключення до ≈220 V, по-третє, може бути вільний простір, щоб підібратися паяльником. Наприклад, в електричній розподільній коробці (дозі) всі скручування повинні бути добре ізольовані, але звична всім ганчіркова стрічка в даному випадку не підходить, тому що вона пропускає кисень, який сприятиме окисленню алюмінію і, як наслідок, перегоранню скручування. Тому одним з найоптимальніших варіантів ізоляції в таких ситуаціях буде гільза – фрагмент потрібної довжини, відрізаний від термозбіжної трубки.
Термоусадку на скручування надягають так, щоб вона хоча б по сантиметру захоплювала ізоляцію на одному і на іншому дроті. Спочатку гільзу надягають на один із проводів, потім роблять щільне скручування, пересувають термичку так, щоб вона вийшла по центру, але при цьому з двох сторін захоплювала ізоляцію. Після цього залишається тільки підігріти термозбіжну трубку, і вона обтисне як ізоляцію з обох боків, так і саму скрутку. Нагрівають її, як правило, звичайною сірником, що горить, а остигає гільза за 1-2 хвилини. Після цього доступ кисню до з'єднання припиняється.
Клемні колодки
Клемні колодки або, як їх називають електрики, клемники, використовуються для з'єднання однорідних та різнорідних струмопровідних жил металів. Для стикування у пластиковій колодці використовуються болтові або затискні клеми, які забезпечують стовідсотковий контакт та повну відсутність впливу окислення алюмінію на мідь. Між клемами знаходиться пластина, що шунтує, з нейтрального металу (зазвичай, це луджена мідь або латунь), на яку не впливає оксидна плівка. Найголовніше в клемній колодці – це добрий затиск обох проводів, що є гарантією тривалого експлуатаційного ресурсу. Єдине протипоказання для такого з'єднання – це підвищена вологість повітря. Якщо це відбувається саме в такому приміщенні, то краще використовувати термоусадку.
Болтове з'єднання
У правилах влаштування електроустановок (ПУЕ) йдеться про те, що звичайні скручування з двох різних за хімічним складом елементів електричних кіл заборонені. Такі з'єднання можна проводити тільки за допомогою паяння або інших способів, зазначених вище – за допомогою клемних колодок, термозбіжної трубки або болтового з'єднання. Останній варіант надзвичайно простий: для цього потрібний болт, одна гайка та три шайби, як це показано на верхній фотографії. Але цей метод має серйозний недолік – він підходить тільки для повітряних ліній, оскільки на такому з'єднанні відсутня будь-яка ізоляція. Безумовно, як варіант, таку конструкцію з маленьким болтом можна зібрати в розподільчій коробці (дозі) і убезпечити ганчірковою ізолентою, але це, скоріше, виняток, ніж правило.
Корисне відео
Висновок
На закінчення слід звернути увагу на те, що при паянні міді та алюмінію для лудіння ПУЕ забороняє використовувати соляну кислоту. Справа в тому, що після завершення робіт кислота все одно залишається на скручуванні і через час обов'язково руйнуються дроти.
