Что значит луженая проволока
Что такое луженая медь
Многие слышали о материале луженая медь, но не знают что это такое, несмотря на то что сталкиваются с ней ежедневно. Этот сплав используется в электронике и приборостроении, так как способен справляться с коррозией и влиянием воздуха, жидкостей и различных химических соединений. О том, как отличить обычную медь от луженой и где используется этот сплав, разобраться следует каждому обывателю.
Что такое луженая медь и зачем она нужна
Луженая медь — это обычная медная проволока, которая покрыта оловом гальваническим способом. Слой олова при этом от 1 до 20 микрон, но имеет одинаковую толщину по всей поверхности проволоки. Благодаря тому, что медь покрывается оловом, повышается её износостойкость, улучшаются эксплуатационные характеристики, увеличивается срок службы. Согласно государственным стандартам (ТУ 16-505.850-75 и ГОСТ 16931-71), сегодня существует всего два вида луженой меди:
Различаются изделия из этого сплава в первую очередь толщиной оловянного покрытия и диаметром самой проволоки. Теперь вы знаете что значит луженая медь и почему ее чаще другой проволоки используют в приборостроении, военной оплетке и электронике.
Как выглядит луженая медь
Этот подраздел будет полезен тем кто хочет узнать как выглядит луженая медь. Вы можете ознакомиться с фотографиями медной проволоки покрытой оловянным покрытием при помощи гальванического лужения. Подобные проволочные изделия используются в быту чаще обычной проволоки и служат человеку во многих сферах жизнедеятельности. Фото луженой медной проволоки помогут случайно не сдать её в общем объеме с обычной проволокой.
Хотите сдать на лом луженую медь?
Старая луженая проволока или ее обрезки редко могут повторно использоваться в быту, поэтому обычно этот сплав отправляется на переработку. Так как медь является дорогостоящим цветным металлом, перед тем как сдать луженую проволоку, нужно узнать сколько будет стоить она при сдаче в пункте приема. Лучшие условия и цены предлагает компания «ВторБаза». Сотрудничая с нами вы сдадите на лом луженую медь по высокой цене — 503-545 руб. за кг.
Преимущества меди луженой и её применение
У луженой проволоки, перед обычной медной, большое количество преимуществ, что оправдывает затраты на высокотехнологичное производство и высокую стоимость.Характеристики, которые отличают луженую медь от обычной следующие:
В первую очередь медную луженую проволоку используют в электротехнике. Из неё изготавливают токопроводящие кабели, оплетки для военной и гражданской промышленности.
Технологии производства луженой меди
Процесс изготовления луженой проволоки представляет собой гальваническое покрытие обычной медной проволоки оловом. Эта процедура проходит в несколько этапов и требует определенного оборудования и материалов. Технология производства луженой меди следующая:
Таким образом проволока получается равномерной по всей длине, имея одинаковую толщину покрытия и одинаковый диаметр в любой точке изделия. В магазины луженая медь поступает в катушках, после проверки контроля продукции по стандарту ТУ16-505,850-75.
Что значит луженая проволока
Луженая медь – это медь, покрытая тонким слоем олова или сплава на его основе. В радиотехнике это делается для соединения медных деталей друг с другом с целью придания стыку прочности, уменьшения омического сопротивления, противодействия процессам окисления меди.
Изготовление луженой медной проволоки в промышленных условиях производится гальваническим способом – проволока погружается в ванну с расплавленным металлом, в результате чего ее поверхность равномерно покрывается слоем толщиной от 1 до 20 микрон – в зависимости от силы тока, участвующего в электрохимическом процессе. С целью достижения идеальной равномерности толщины покрытия проволока затем пропускается через волочильный механизм, оснащенный алмазными дисками.
Процесс лужения проволоки можно посмотреть в видео ниже.
Преимущества медного луженого провода
Лужение поверхности меди оловом защищает ее от разрушительного воздействия атмосферного кислорода, повышает прочность на разрыв и устойчивость к перелому при многократном сгибании, упрощает процесс пайки. Полуда – так называется пленка олова – также защищает медь от вредного влияния серы, входящей в состав резины и пластика, из которых изготавливается изоляция провода. Вследствие всего этого возрастает срок службы провода.
Если подвести итог, то кабели с медными лужеными жилами:
Основным потребителем медных луженых проводов является электронная и электротехническая промышленность.
Кабель с медными лужеными жилами- обзор марок
В таблице ниже собраны основные характеристики проводов, а также указана область их применения.
Лужение оловом
Олово – химически устойчивый элемент. Во влажной воздушной среде олово не окисляется, для него характерна слабая реакция с растворами кислот (серной, соляной, азотной). Продукты его коррозии безопасны для человека. Покрытия, содержащие олово, обладают пластичностью, выдерживают механические воздействия, обладают защитными свойствами.
Лужение — это технология нанесения на поверхность изделий и деталей тонкого слоя олова. Лужение выполняет две функции:
Особенно актуально лужение для медных проводов. Меди свойственно быстрое окисление на воздухе, что является причиной нарушения соединения контактов. А это, в свою очередь, приводит к перегреву и возгоранию электропроводки. Поэтому перед пайкой зачищенные жилы проводов лудят.
Нанесение защитных металлических покрытий, в том числе из олова, применяется в приборо- и машиностроении. Информация об операции лужения отражается на чертеже детали. Правила обозначения на чертеже сведений о толщине покрытия, технологии лужения регламентируются ГОСТами:
Применение технологии
При лужении применяется олово или сплавы на его основе.
Оловянное покрытие применяется для:
Оловянно-свинцовое покрытие (ПОС) используется в случае:
Рекомендуемая толщина слоя полуды приведена в таблице.
Назначение | Толщина, мкм |
Защита стальных деталей: | |
от коррозии | 21-24 |
при азотировании | 9-12 |
при гуммировании | 12-15 |
Улучшение способности к пайке: | |
пружинящие детали | 3-9 |
стальные детали | 6-15 |
детали из меди и медных сплавов | 3-9 |
детали из алюминия и его сплавов | 6-15 |
Методы лужения
Технология лужения реализовывается путем плавления припоя, смачивания поверхности припоем и его дальнейшей кристаллизации на поверхности. Согласно ГОСТ 17325-79 под припоем следует понимать материал с более низкой температурой плавления по сравнению материалом, из которого сделана деталь. Лужение меди, алюминия и стали осуществляется оловом. Для справки в таблице приведены температуры плавления этих металлов.
Металл | Температура плавления, градусы Цельсия |
Олово | 232 |
Алюминий | 660 |
Медь | 1085 |
Сталь | 1300-1500 |
Существуют два вида лужения:
Гальваническая технология
Процесс базируется на использовании электрического тока и протекании электрохимических реакций. Лужение происходит методом погружения деталей в ванну со щелочным или кислым электролитом.
Основные достоинства гальванического нанесения полуды:
Основной недостаток заключается в высокой стоимости, обусловленной потреблением электрического тока. Этот процесс требует специального оборудования и высокой квалификации исполнителя. Лужение с использованием электролита связано со сложностью приготовления раствора. В ходе процесса должен вестись постоянный контроль концентрации щелочи или кислоты в электролите, а также состояния анодов и поверхности ванны.
При выполнении отдельных работ в радио- и электротехнике возникает необходимость лудить перед пайкой медные поверхности плат. Наиболее простой способ – химическое лужение.
Это гальваническая технология. Суть ее заключается в том, что в ходе протекания электрохимической реакции, ионы меди на поверхности замещаются ионами олова из оловосодержащего раствора. Чтобы осуществить такое лужение в домашних условиях понадобится паяльная ванна для лужения (лудилка). Ванны доступные по цене, компактные (диаметром около 80 мм, глубиной 35-40 мм), мощностью 150-300 Вт. Их можно применять для подготовки к пайке медных плат путем их погружения в припой, для нанесения полуды на электронные компоненты, для демонтажа радиоэлектронных элементов.
Раствор при гальванической обработке
Для лужения применяется два вида электролитов:
Из-за того, что в этих электролитах олово имеет разную валентность, отличаются скорости его осаждения. В щелочном электролите олово осаждается в два раза медленнее, чем в кислом.
Из кислых электролитов наибольшее распространение получили:
В кислых электролитах должны присутствовать поверхностно-активные вещества (ПАВ). Это могут быть клей, фенол или желатин. Если ПАВ не добавлять, то олово на катоде будет выделяться в виде кристаллов и не образует сплошной слой. Также в них должно быть достаточно свободной кислоты, чтобы подавлять гидролиз солей олова. В противном случае возникнут основные соли олова или труднорастворимые гидраты. Дополнительно для повышения электропроводности в состав раствора надо вводить проводящие соли (например, в сернокислом электролите — это сульфат натрия). Если учесть все эти требования, то можно повысить рассеивающие способности кислого электролита.
Щелочные электролиты имеют лучшую рассеивающую способность. Их целесообразно использовать для лужения некрупных деталей и деталей сложной формы.
Способов приготовления щелочных растворов много. Простым в приготовлении считается электролит, полученный из соли станната натрия. Он не содержит хлор-ионов, что снижает опасность корродирования стальных стенок лудильной ванны. Если при работе ванн возникают неполадки, то их легко устранить корректировкой свойств электролита.
Достоинства и недостатки электролитов приведены в таблице.
Электролит | Преимущества | Недостатки |
Кислый | · большой выход металла по току; · безопасность. | · слабая рассеивающая способность; · использование для лужения деталей простой формы; · необходимость введения в электролит дополнительных веществ для получения качественного покрытия. |
Щелочной | · использование для лужения изделий любой формы; · высокая рассеивающая способность; · получение плотного не пористого мелкокристаллического покрытия; · процесс можно проводить в ваннах без особой футеровки. | · низкий выход металла по току; · невысокая плотность тока; · необходимость дополнительного оборудования для подогрева и вентиляции. |
Раствор для химического лужения меди называют «жидкое олово». Его готовят таким образом. В 1 л дистиллированной воды добавляется 20 г хлористого олова, 40 г концентрированной Н2SO4, потом для снижения мутности 80 г тиомочевины. Для предотвращения образования кристаллов олова на поверхности, дополнительно в 200 мл воды растворяют 5 г вещества ОС-20. Затем растворы смешивают. Дают выстояться около трех часов. Потом в раствор погружают подготовленное и очищенное медное изделие, например, плату. После того, как на поверхности появится блестящий слой олова, раствор сливают.
Часто применяют метод кислотной пайки медных или алюминиевых проводов разного сечения. При этом в качестве флюса используется паяльная кислота. Благодаря ей создается надежное соединение металла и припоя, снимаются с поверхности изделий налеты и окислы. Самая распространенная кислота – водный раствор хлорида цинка.
При необходимости заменить паяльную кислоту можно:
Горячее лужение
Горячее лужение может осуществляться одним из двух способов.
Для равномерного нагрева поверхности паяльник надо держать так, чтобы он прилегал к ней и концом, и рабочей боковой гранью.
Если нанести полуду требуется на крупные детали простой формы, то можно использовать другой метод:
В случае некачественной подготовки поверхности изделия, толщина слоя олова может различаться, в некоторых местах слой может не припаяться. Тогда это место следует зачистить напильником, подогреть и повторить лужение.
Материалы и инструменты
Материалами служат олово и флюсы.
В качестве инструментов применяются:
Выбор технологической оснастки определяется методом лужения и пайки. Применяется вспомогательное и основное оборудование:
Качество подготовки поверхности детали к лужению определяет прочность ее сцепления с покрытием. Метод подготовки зависит от состояния поверхности.
После подготовки можно проводить лужение деталей.
Правила безопасности труда при лужении
Основные правила безопасного проведения лужения металла:
При лужении в домашних условиях обязательно выполнять такие требования:
Таким образом, лужение – доступный способ защитить металлические изделия от коррозии или подготовить их к пайке. Несмотря на затратность и трудоемкость, выполнение операций лужения доступно в домашних условиях.
Технология лужения токопроводящих жил – обзор методов
Существуют различные способы соединения отдельных электрических проводников. От качества получаемого контакта зависит надежность, безопасность и бесперебойность всей электрической цепи. Для достижения указанных показателей требуется выполнять лужение проводов.
В чем заключается необходимость лужения проводов
Современные проводники изготавливаются из цветных сплавов, покрытых изоляционным слоем, что сопровождается повышенным сопротивлением к коррозионному воздействию. При выполнении их соединения требуется зачистить часть изоляции. Это приводит к образованию контакта с воздушной средой, а со временем — к окислению поверхности проводника.
Лужение провода препятствует окислению токопроводящего материала
Обратите внимание! При наличии слабого контакта будет отмечаться повышенный нагрев в месте соединения проводов. В лучшем случае все закончится обрывом электрической цепи, в худшем — возгоранием.
Для исключения указанных проблем следует лудить зачищенные участки проводов. Облуживание удалит с открытых жил кабеля оксидные примеси и позволит повысить сцепление между соединяемыми элементами.
Перечень необходимых для лужения провода материалов и инструментов
Качественно облудить соединяемые жилы кабеля можно только после предварительной подготовки. Она заключается в сборе требуемого материала и инструмента. Для проведения лужения потребуется:
Правильная последовательность действий при лужении токопроводящих жил
Процесс лужения проводников рассмотрим на примере использования паяльника, так как данный способ самый распространенный. Далее поэтапно представлен порядок действий:
Тонкости проведения лужения проводов
Лужение проводов состоит из множества нюансов, которые становятся доступными с опытом. Далее представлены некоторые советы от профессионалов о том, как облегчить и улучшить процесс облуживания:
Варианты облуживания провода без канифоли
Разберемся, что делать, если под рукой не оказалось канифоли, а работу необходимо выполнить в кратчайшие сроки. Далее представлены самые актуальные выходы из сложившейся ситуации.
Янтарь, животный жир и смола
Вариант подойдет для обработки многожильных кабелей с тонким сечением (питающие проводники наушников, блоков питания). Для приготовления флюса понадобится растопить три указанных компонента одновременно, постоянно перемешивая. Это необходимо для получения однородной консистенции. Недостатком метода является образование неприятного запаха от приготовленного раствора.
Использование янтаря для замены канифоли
Батарейки и аспирин
Для облуживания проводников из медного сплава можно воспользоваться следующими подручными средствами:
С отработанного аккумуляторного устройства понадобится слить электролит и воспользоваться им.
Слив электролита из старого аккумулятора
При применении аспирина рекомендуется использовать классическую форму препарата. Таблетки растираются до порошкообразного вида и растворяются в воде или спиртосодержащей жидкости. Потребуется принять меры для защиты органов дыхания. Можно использовать ватно-марлевую повязку или задействовать вытяжку. Оба варианта сопровождаются выделением вредных газов.
Универсальные кислоты
Данный способ предполагает применение щелочных средств. Предварительно выполняется тщательная зачистка проводника и припоя. Обработка осуществляется стеарином, наиболее доступный вариант — свечка. Ее необходимо расплавить и равномерно нанести на обрабатываемую поверхность.
Для замены флюса можно использовать борную кислоту
Необычные варианты
Залудить провод без канифоли можно и экстравагантным методом, используя вещество для натирания смычков. Его необходимо растворить в чистом спирте, после чего выполнить обработку подготовленной жилы. Со временем спирт полностью выдохнется, а кабель получит требуемое лужение.
Канифоль для смычков Thomastik Euphon
Выполнить лужение проводов можно самостоятельно, соблюдая определенный порядок действий. Необходимо правильно подобрать припои для конкретного сплава токопроводящей жилы.
Как правильно лудить провода?
Практически во всех сферах электромонтажных работ, моделирования, робототехники, радиоэлектроники используются токоведущие провода, как соединительный элемент электрической цепи.
Среди огромного разнообразия методов соединений для получения качественного электрического контакта может выполняться пайка, клеммное обжатие, болтовое соединение, гильзовая обжимка. Но ни один контакт не может длительно сохранять электрические параметры без предварительного покрытия проводника слоем олова. Поэтому в данной статье мы рассмотрим, как лудить провода и для чего выполняется эта процедура.
Зачем нужно лудить провода?
Не смотря на то, что большинство проводников изготавливается из цветных металлов, особо не подверженных коррозионному разрушению, их поверхность, со временем, все же окисляется. Это приводит к возникновению полупроводникового слоя с довольно большим показателем омического сопротивления, значительно превышающим сопротивление металла. Из-за чего в местах окисления алюминиевых и медных проводов будет возникать чрезмерный нагрев и металла, и окружающих его элементов – изоляции, деталей, конструктивных частей. Перегрев, в свою очередь, может, как вывести со строя оборудование, так и привести к воспламенению горючих частей.
Процесс лужения подразумевает под собой нанесение защитного проводящего слоя на проводник. Такой слой должен равномерно распределяться по контактной поверхности и прочно закрепляться на ней, для чего разработана специальная технология.
Материалы и инструменты, чтобы лудить провода
Для того чтобы лудить провода вам понадобятся специальные вещества, слесарный и электрический инструмент. Их желательно заготовить заранее, чтобы вам не пришлось отвлекаться от работы и переделывать определенные этапы по-новому.
Сюда относятся:
Перечень необходимых материалов и инструментов подбирается непосредственно перед тем, как лудить провода исходя из конкретных задач и особенностей обрабатываемой детали. А о назначении, применении и типах наиболее распространенных припоев и флюсов вы можете узнать из таблиц ниже.
Таблица 1: Наиболее распространенные флюсы для пайки
Таблица 2: Наиболее популярные припои для пайки паяльником
Марка припоя | Состав % от общей массы | Температура плавления ˚С | Прочность при растяжении кг/мм | Область применения |
Сплав Вуда | Олово — 12,5 Свинец — 25 Висмут — 50 Кадмий — 12,5 | 68,5 | – | Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву, для изготовления предохранителей, токсичен |
Сплав д Арсе | Олово — 6,9 Свинец — 45,1 Висмут — 45,3 | 79 | – | Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву, для изготовления предохранителей |
ПОСВ-50 Сплав Розе | Олово — 25 Свинец — 25 Висмут — 50 | 94 | – | Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву |
ПОСВ-33 | Олово — 33,4 Свинец — 33,3 Висмут — 33,3 | 130 | – | Для пайки деталей из меди, латуни, константана с герметичным швом |
ПОС-61 (третник) | Олово — 61 Свинец — 39 | 190 | 4,3 | Для пайки и лужения токоведущих частей из меди, латуни и бронзы с герметичным швом |
ПОС-61М | Олово — 61 Свинец — 37 Медь — 2 | 192 | 4,5 | Для лужения и пайки тонких медных проводов и печатных проводников |
ПОС-90 | Олово — 90 Свинец — 10 | 220 | 4,9 | Для лужения и пайки посуды для пищи и медицинских инструментов |
ПОС-40 | Олово — 40 Свинец — 60 | 238 | 3,8 | Для лужения и пайки контактных поверхностей в радиоаппаратуре и деталей из оцинкованной стали |
ПОС-30 | Олово — 30 Свинец — 70 | 266 | 3,2 | Для лужения и пайки деталей из меди, ее сплавов и стали |
ПОС-10 | Олово — 10 Свинец — 90 | 299 | 3,2 | Для лужения и пайки контактных поверхностей в радиоаппаратуре |
Авиа — 1 | Олово — 55 Цинк — 25 Кадмий — 20 | 200 | – | Для пайки тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов, токсичен |
Авиа — 2 | Олово — 40 Цинк — 25 Кадмий — 20 Алюминий — 15 | 250 | – | Для пайки тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов, токсичен |
Пошаговая инструкция
Наиболее простым и распространенным способом, чтобы лудить поверхность, является обработка паяльником, поэтому рассмотрим детально такой способ. После того, как вы подготовили все необходимое, чтобы лудить провода, выполните следующие операции:
Соблюдайте осторожность при удалении слоев диэлектрика, чтобы не повредить жилу, что особенно актуально для многожильных проводов, так как это существенно уменьшит их поперечное сечение.
Дождитесь плавления флюса и аккуратными движениями проверните провод под жалом. Добейтесь равномерного распределения канифоли по поверхности. Если вы не будете лудить канифолью, а используете какие-либо специальные флюсы, технология их применения может отличаться.
Поверните провод у жала паяльника, чтобы слой олова попал на всю площадь электрического контакта.
В виду большого разнообразия медных и алюминиевых проводов, типов электрических соединений лудить такие элементы нужно по-разному, соблюдая определенную технологию. Такие знания доступны опытным радиолюбителям, но мы рассмотрим самые часто встречающиеся из них.
Советы профи о том, как лудить провода
Если под рукой нет заводского флюса, очистить поверхность от оксидов поможет таблетка аспирина, деревянная дощечка или пластик. Каждый из этих компонентов достаточно расположить под проводник и паяльник, а выделяемые из них при нагревании вещества дадут нужный эффект.
Наиболее эффективно лудить аспирином – это универсальное средство, пластик хорошо подходит для мелких многожильных марок кабельно-проводниковой продукции. Дерево требует длительного нагревания и прожигания до появления дыма, поэтому его целесообразно использовать как вспомогательный элемент.
Новые детали, которые вы достаете из упаковки, можно сразу паять, их ножки уже очищены заводом изготовителем, и их не нужно лудить, так как припой равномерно и прочно сцепиться с поверхностью без этого.
Если вы собираетесь лудить большую длину или обмоточные провода, лучше возьмите тигель, паяльником эту процедуру выполнять нецелесообразно.
Рис. 10: обжечь покрытие тонких проводов
Для того чтобы припаять или залудить скрутку слаботочных проводников, к примеру, в гарнитуре мобильного телефона или наушниках, медную поверхность очищают от лака. Но делать это вручную довольно сложно, поэтому куда проще обжечь жилы зажигалкой и очистить от нагара.
Чтобы эффективно лудить металл старайтесь работать не ребром конца паяльника, а его плоской частью. Это увеличит площадь рабочей поверхности и улучшит прогревание.
Учтите, что со временем классические паяльники разогреваются еще больше, поэтому легкоплавкие припои могут скатываться с жала еще до того, как вы поднесете их к проводам. Чтобы избежать такого эффекта, не стоит включать устройство заблаговременно, сделайте это непосредственно перед тем, как начать лудить провод.