Hliník je materiál s dobrou pevností a vysokou tepelnou a elektrickou vodivostí. Tyto pozitivní vlastnosti přispívají široké použití kovu v průmyslu a každodenním životě. Dost často vzniká potřeba spojovat hliníkové díly nebo utěsnit otvor v hliníkové nádobě. Ale ne každý ví, jak pájet hliník doma.

Pájení hliníku

Jedním z nejznámějších způsobů spojování kovů, zejména v elektrotechnických pracích, je pájení. Poskytuje nižší odpor spojů a v důsledku toho menší zahřívání pod vlivem elektrického proudu. Protože hliník spolu s mědí- hlavní vodivý materiál v elektrických sítích a zařízeních, potřeba pájení vzniká poměrně často.

Potíž je v tom, že „okřídlený kov“ ve vzduchu je okamžitě pokryt filmem oxidu, ke kterému se roztavená pájka nelepí. Oxidovou vrstvu je nutné odstranit mechanickým čištěním, ale téměř okamžitě se znovu vytvoří.

Aby se zabránilo opětovnému vytvoření oxidového filmu, bylo vyvinuto mnoho technik. Mezi nimi:

1. Čištění malých dílů pod vrstvou tekutého tavidla.
2. Použití tavidel ve spojení s abrazivními materiály.
3. Použití síranu měďnatého k vytvoření měděného filmu na hliníkovém produktu.
4. Aplikace speciálních tavidel a pájek.

Čištění pod vrstvou tavidla

Malé hliníkové díly, jako jsou vodiče, lze vyčistit ponořením části dílu do tekutého tavidla, kterým může být běžný roztok kalafuny nebo pájecí kyselina. Tekuté tavidlo ochrání čištěnou oblast z kontaktu s kyslíkem a tvorbu filmu. Stejný ochranný účinek má běžný transformátorový olej.

Abrazivní materiály

Do tavidla se často přidávají železné piliny (stejná kalafuna). Při procesu pájení je nutné ohřáté místo třít hrotem páječky. Vlivem tření se piliny odlupují z vrstvy oxidu a kalafuna blokuje přístup kyslíku k uvolněnému kovu. Místo pilin lze použít jakékoli rozpadající se brusivo: brusný papír nebo dokonce cihlu.

Použití síranu měďnatého

Zajímavá metoda využívající galvanostegii. Dvě hliníkové elektrody jsou ponořeny do roztoku síranu měďnatého a připojeny k pólům elektrické baterie. Elektroda připojená ke kladnému pólu je odizolována. V důsledku elektrolýzy se měď začne ukládat na čištěný povrch. Když je hliník zcela pokryt měděným filmem, část je vysušena. Poté je pájení mnohem jednodušší, protože měď je vynikajícím materiálem pro tento typ spojení.

Speciální pájky

Nejkvalitnější připojení doma lze získat pomocí nízkotavitelných pájek na bázi cínu a mědi a speciálních tavidel. Nejoblíbenější domácí tavidlo je F64, které umožňuje pájet hliníkové díly bez mechanického odizolování. Takže lze bez problémů provést například pájení hliníku na měď, nebo lze zevnitř utěsnit hliníkovou trubku, kterou nelze jiným způsobem vyčistit.

V tomto případě se používají klasické nízkotavitelné pájky cínu a olova s ​​teplotou tání 200–350 stupňů. Pájka by měla být poměrně výkonná - od 100 W a výše. Důvodem je vysoká tepelná vodivost hliníku. Nedostatečně výkonná páječka prostě nebude schopna zahřát pájecí oblast na teplotu tavení pájky. Pouze velmi malé části(hlavně v radioelektronice) lze připojit 60W páječkou.

Páječka není vhodná pro pájení velkých hliníkových dílů. Zde je lepší použít jakýkoli plynový hořák, který poskytuje ohřev až na 500-600 stupňů, a jednu ze specializovaných pájek. Jednou z nejoblíbenějších je HTS-2000 - pájka bez tavidla pro pájení hliníku, mědi, zinku a dokonce i titanu.

On má několik výhod:

1. Nízký bod tání (390 stupňů Celsia).
2. Lze použít bez tavidla.
3. Spolehlivost spojení (v mnoha případech může nahradit svařování argonem).

Pravda, HTS-2000 nevylučuje proces odizolování. Kromě toho je během procesu pájení nutné odstranit oxidový film pomocí pájecí tyče nebo drátěného kartáče, aby bylo zajištěno spolehlivé spojení. Tato metoda vám však umožňuje provádět takové práce, jako je utěsnění netěsných hliníkových nádob, například plechovek, nebo dokonce hliníkových chladičů automobilů.

HTS-2000 je navíc prakticky jediný (s výjimkou argonu) způsob spojení dvou „okřídlených“ kovů: hliníku a titanu.

Existují další vysokoteplotní pájky navržené speciálně pro pájení hliníku. Například 34A, který obsahuje ze dvou třetin hliník, dále měď a křemík. Ale bod tání takových pájek je 500-600 stupňů Celsia, což je blízko bodu tání samotného hliníku.

Proto je domácí používání vysokoteplotních pájek nebezpečné – hliníkový díl se může při zahřátí na tak vysoké teploty nenávratně poškodit.

Existují situace, kdy je nutné pájet hliníkové výrobky. Ale vzhledem k tomu, že oxidový film pokrývá povrch hliníku, pájka na něj prostě nedrží. Speciálně pro tento účel byly nyní vyvinuty pájky a tavidla. Ale pokusíme se vyrovnat se s tímto úkolem staromódním způsobem.
Pozornost! Práce by měly být prováděny v dobře větraném prostoru, nejlépe vybaveném aktivním větráním, nebo venku.
K pájení hliníku potřebujeme strojní olej (používá se k mazání šicích strojů), malý kousek smirkového papíru, kalafunu a běžnou pájku na pájení rádiových součástek.

Potřebujete páječku, která je co nejvýkonnější. Například tento. Jeho výkon je 65W.

Pájíme dno hliníkové plechovky od piva.
Před prací je třeba hrot páječky srovnat pilníkem (odstranit všechny mušle) a pocínovat.

Pomocí kousku smirkového papíru očistěte pájenou oblast, dokud se neleskne.

Nalijte na toto místo trochu oleje.

Tím odstraníme oxidový film a olej zabrání vytvoření nového filmu.
Páječka by měla být do této doby zahřátá na provozní teplotu.
Hrot páječky ponoříme do kalafuny, nabereme co nejvíce pájky, znovu ji ponoříme do kalafuny a začneme rychle třít budoucí pájecí plochu s malou námahou. Zároveň se olej začne silně vypalovat. Kalafuny proto nelitujeme. Pokud bylo vše provedeno správně, měla by povrch hliníku pokrýt vrstva cínu.

Někdy, abyste dosáhli požadovaného výsledku, budete muset tuto operaci několikrát opakovat.

Měděný drát se velmi snadno připáje k pocínovanému hliníku.

Nyní zkusíme pocínovat a připájet hliníkový drát. Sundáme z něj izolaci a čistíme, dokud se neleskne. Na pocínované dno sklenice nalijte strojní olej.

Postup pájení hliníkových prvků doma je velmi problematický proces, který je usnadněn použitím speciálních materiálů. Práci komplikuje okamžitý výskyt tenkého oxidového filmu v místě odizolování, který narušuje pájení. Další potíže vytváří samotný materiál, který má nízký bod tání (+660 °C). Pomocí pájky pro pájení hliníku, speciálních silných tavidel a následující technologie můžete samostatně pájet téměř jakýkoli hliníkový předmět.

Vlastnosti a principy pájení

Nízká teplotní hodnota tavení kovu komplikuje technologický proces pájení, stejně jako opravy výrobků vlastními rukama. Díly velmi rychle ztrácejí pevnost při zahřívání a konstrukce snižují stabilitu, když teplota dosáhne 300 stupňů. Nízkotavitelné pájky skládající se z bismutu, kadmia, india a cínu přicházejí do styku s hliníkem obtížně a neposkytují dostatečnou pevnost. Vynikající rozpustnost je pozorována v kovu v kombinaci se zinkem, díky čemuž jsou pájené oblasti vysoce spolehlivé.

Před zahájením pájení jsou hliníkové prvky dobře očištěny od oxidů a nečistot. K tomu můžete použít mechanickou sílu s kartáči nebo použít speciální tavidla vyrobená ze silné kompozice. Před samotným zákrokem nezapomeňte pocínovat ošetřovaná místa. Cínový povlak chrání součást před tvorbou oxidů. Aby bylo možné spolehlivě pájet hliníkové výrobky, je nutné zvolit správný topný nástroj s ohledem na objem zpracovávaného kovu. Spolehlivost spojení navíc závisí na zvolené slitině a také na tavidlu pro pájení hliníku.

Metody pájení

Pájení hliníkových výrobků se provádí elektrickou páječkou, hořákem nebo plynovým hořákem. Existují tři způsoby pájení různých hliníkových předmětů:

• s kalafunou;
• použití pájek;
• elektrochemická metoda.

S kalafunou

Tato možnost pro pájení hliníkových předmětů, drátů, kabelů se používá pro malé díly. K tomu je vyčištěná část elektrického drátu pokryta kalafunou a umístěna na kus brusného papíru se střední zrnitostí. Drát je shora lisován pocínovaným hrotem nahřáté páječky. Tato akce se provádí několikrát, poté se provede postup pájení samotných elektrických vodičů. Můžete použít roztok kalafuny v diethyletheru.

V tomto případě se konec páječky z pocínovaného konce neodstraní, ale navrch se přidá kalafuna. Pro kroucení tenkých hliníkových drátů je vhodná elektrická páječka o výkonu cca 50 W. Při tloušťce hliníku cca 1 mm je potřeba 100 W páječka a díly větší než 2 mm vyžadují předehřátí spoje.

Použití pájek

Tato metoda je nejběžnější a používá se v elektrotechnice, při opravách automobilových dílů, ale i jiných výrobků. Před pájením hliníku je pájená oblast předem potažena slitinou a následně jsou spojeny pocínované prvky. Předpocínované díly jsou navzájem spojeny, stejně jako s jinými slitinami a kovy.

Pájení prvků lze provádět pájkami z lehkých slitin obsahujících cín, zinek a kadmium. Kromě toho se aktivně používají žáruvzdorné materiály na bázi hliníku. Proč se používají sloučeniny lehkých slitin? Protože umožňují pájet hliníkový produkt při teplotách až 400 stupňů. Tím nedochází ke kvalitativním změnám vlastností kovu a zachovává se jeho pevnost. Směsi s kadmiem a cínem nevytvářejí dostatečnou spolehlivost kontaktu a jsou náchylné na korozivní účinky. Žáruvzdorné materiály obsahující zinek, měď a křemík na bázi hliníku tyto nevýhody nemají.

Elektrochemická metoda

Tento postup vyžaduje pokovovací zařízení. S jeho pomocí se pokovování mědí provádí na povrchu výrobku nebo drátu. V jeho nepřítomnosti se používá nezávislé zpracování součásti. K tomu naneste několik kapek nasyceného roztoku síranu měďnatého na plochu očištěnou brusným papírem. Poté je záporný pól nezávislého napájecího zdroje připojen k obrobku.

Mohou to být baterie, akumulátor nebo jakýkoli elektrický usměrňovač. Na kladnou svorku se připojí očištěný měděný drát o průměru asi 1 mm, umístěný v izolovaném stojanu. Během procesu elektrolýzy se na dílci postupně ukládá měď, načež se plocha pocínuje a suší elektrickou páječkou. Poté můžete pocínovanou oblast snadno připájet.

Pájky, materiály, tavidla

Pájení hliníku s cínem se provádí za použití vysoce aktivních tavidel a dobrého čištění částí dílů. Takové sloučeniny cínu vyžadují další nátěr speciálními sloučeninami, protože mají nízkou pevnost a špatnou ochranu proti korozi.

Jak pájet hliníkové prvky? Vysoce kvalitní pájené spoje se získávají použitím pájek s křemíkem, hliníkem, zinkem a mědí. Tyto materiály vyrábí jak domácí, tak i mnozí zahraniční výrobci. Domácí značky tyčí jsou zastoupeny nejpoužívanějšími pájkami TsOP40, které podle GOST obsahují 60% cínu a 40% zinku, stejně jako 34A (hliník - 66%, křemík - 6%, měď - 28%). Použitý zinek dodává kontaktní ploše vysokou pevnost a poskytuje dobrou odolnost proti korozi. Mezi importované nízkoteplotní slitiny s vynikajícími vlastnostmi patří HTS-2000, který poskytuje maximální snadné použití.

Tyto slitiny se používají pro práci s velkorozměrovými díly (radiátory, potrubí) s vysokým odvodem tepla pomocí topné podložky nebo předmětů z hliníkových slitin, které mají poměrně vysokou teplotu tání. Začínající opraváři se mohou seznámit s procesem pájení sledováním instruktážního videa. To pomůže vyhnout se mnoha nepříjemným nuancím během pracovního procesu.

Kromě pájek vyžaduje pájení hliníku použití speciálních tavidel obsahujících fluoroboritan amonný, fluoroboritan zinečnatý a také triethanolamin a další prvky. Nejoblíbenější je domácí F64, který má zvýšenou chemickou aktivitu. Lze jej použít i bez předchozího odstranění oxidového filmu z produktů. Kromě něj se používá 34A obsahující chloridy lithia, draslíku a zinku a také fluorid sodný.

Příprava produktů

Spolehlivost a také vynikající kvalita spojů je zajištěna nejen použitím správné technologie, ale také přípravnými pracemi. Mezi ně patří ošetření utěsněných povrchů. Je nutné odstranit nečistoty a tenké oxidové filmy.

Mechanické zpracování se provádí brusným papírem, kovovým kartáčem, nerezovým drátěným pletivem nebo bruskou. Kromě toho se k čištění používají různé roztoky kyselin.

Odmašťování povrchu se provádí pomocí rozpouštědel, ale i benzínu nebo acetonu. Na vyčištěné hliníkové ploše se téměř okamžitě objeví oxidový film, jehož tloušťka je však výrazně nižší než původní, což usnadňuje proces pájení.

Topné nástroje

Jak pájet hliník doma? Elektrické páječky se používají k domácímu pájení malých hliníkových výrobků. Jsou univerzálním nástrojem, docela vhodným pro pájení drátů, opravy malých trubek a dalších prvků. Vyžadují minimální pracovní prostor a také přítomnost elektrické sítě. Opravy velkorozměrových výrobků a svařování jsou prováděny plynovým hořákem, který využívá argon, butan a propan. K pájení hliníkových předmětů doma můžete použít běžnou foukačku.

Při použití plynových hořáků je nutné neustále sledovat jejich plamen, který charakterizuje vyvážený přísun kyslíku a plynů. Při správné směsi plynů má ohnivý jazyk jasně modrou barvu. Tlumený odstín, stejně jako malý plamen, naznačují přebytek kyslíku.

Technologický proces

Technologie pájení hliníkových předmětů je podobná procesu spojování dílů jiných kovových materiálů. Prvním krokem je vyčištění a odmaštění oblastí budoucí adheze. Poté jsou připojené prvky instalovány do pracovní polohy pro snadné zpracování. Na připravenou plochu se nanese tavidlo a původně studený produkt se začne ohřívat pomocí elektrické páječky nebo hořáku. Jak teplota stoupá, pájecí lišta se začíná tavit, která se musí neustále dotýkat povrchu prvků, čímž řídí proces ohřevu. Pájení hliníkových prvků doma elektrickou páječkou se provádí v dobře větrané místnosti, protože během provozu se uvolňují nebezpečné sloučeniny.

Použití pájky bez tavidla vyžaduje dodržování některých nuancí. Aby oxidový film nezasahoval do slitiny, aby se dostala na díly, konec tyče provádí škrábací pohyby podél oblasti, kde jsou prvky pájeny. Tím se naruší celistvost oxidu a pájka se dostane do kontaktu se zpracovávaným kovem.

Zničení vrstvy oxidu při pájení lze provést jinou metodou. K tomu se ošetřovaná oblast poškrábe kovovým kartáčem nebo tyčí z nerezové oceli.

Pro zajištění maximální pevnosti hliníkových dílů v pájené oblasti jsou ošetřená místa předem pocínována. Dodržení technologie pájení hliníkových prvků zaručuje vynikající kvalitu spoje a také jeho ochranu proti korozi.

Obtížnost pájení hliníku nejen doma, ale i v průmyslové výrobě je způsobena především speciálními vlastnostmi tohoto kovu, čímž se zásadně liší od ostatních typů neželezných kovů aktivně používaných jak v průmyslu, tak v každodenním životě.

Kov hliník má celou řadu paradoxních vlastností, tedy vlastností, které se vzájemně vylučují, ale přesto snadno koexistují v jednom kovu.

Na jednu stranu je to velmi tavitelný kov, bod tání čistého hliníku je 660 stupňů. Je to chemicky velmi aktivní kov. Hliník je schopen okamžitě vstupovat do chemických reakcí s téměř všemi účinnými látkami. Je to velmi měkký a málo odolný kov.

Na druhou stranu extrémně vysoká chemická aktivita hliníku vede k tomu, že okamžitě vstupuje do chemické reakce s kyslíkem obsaženým v okolním vzduchu a vytváří na svém povrchu film oxidu hlinitého: Al2O3. Oxid hlinitý má druhé jméno - korund. Jedná se o velmi odolnou, zcela chemicky inertní látku. Teplota tání: 2400 stupňů. Používá se v průmyslu jako ohnivzdorný materiál.

Můžeme tedy říci, že v každodenním životě, přestože nás ze všech stran obklopují předměty vyrobené z hliníku, neznáme jeho pravou podstatu, protože skutečný hliník je před námi vždy skryt pod neprostupnou clonou svého oxidu. Právě oxid hlinitý určuje takové vlastnosti tohoto kovu, jako je jeho extrémně vysoká odolnost vůči anorganickým kyselinám a zásadám, odolnost vůči korozi v mořské vodě a atmosférickém vzduchu, vysoká odrazivost a vysoká šetrnost k životnímu prostředí.

A tentýž oxid hlinitý mění konvenční pájení na poměrně složitý technologický proces, který vyžaduje použití speciálních tavidel, speciálních pájek a některých specifických metod pro jeho úspěšnou implementaci.

Podstatou procesu pájení jakéhokoli kovu, včetně hliníku, je zavedení speciální pojivové látky v roztaveném stavu do prostoru mezi pájené díly. Tato látka se nazývá pájka. Po ztuhnutí se spolehlivě spojí se dvěma kovovými plochami a vytvoří jediný spoj.

Obtíže při pájení

S hliníkem je vše trochu složitější. Povrchový oxidový film neumožňuje běžné pájce vstoupit do chemické reakce s kovem. V důsledku toho nedochází k žádné adhezi mezi kovovým povrchem a pájkou. Jednoduše řečeno, pájka se nelepí na povrch hliníku a pájení se stává nemožným.

Hlavní problém tedy spočívá v problému odstranění prakticky neodstranitelného oxidového filmu z kovového povrchu.

Druhým problémem je nízký bod tání hliníku. Faktem je, že nejodolnější spojení se získá použitím takzvaných žáruvzdorných pájek. Teplota tání je 550–650 stupňů. Vzhledem k tomu, že hliník se taví při teplotě 660 stupňů, je při pájení malých hliníkových výrobků extrémně obtížné nezničit samotnou hliníkovou konstrukci roztavením spolu s pájkou.

Odstranění oxidového filmu

Problém odstraňování povrchového filmu je řešen dvěma zásadně odlišnými způsoby:

• Použitím speciálních aktivních tavidel s předběžným mechanickým čištěním kovového povrchu.
• Využití procesu elektrolýzy.

Aktivní toky

Pokud opravdu chcete, můžete si pájecí tavidlo vyrobit vlastníma rukama, ve vaší kuchyni nebo dílně. K tomu je ale nutné se vypořádat s velmi nebezpečnými chemicky aktivními látkami, jako jsou kyseliny nebo zásady. Kromě toho je ve specializovaných prodejnách obrovský výběr různých značek tavidel, běžných i vysoce specializovaných, a jejich ceny jsou nízké. Výrobu kyseliny pro pájení vlastníma rukama proto přenecháme speciálním pájecím ventilátorům a sami se budeme snažit porozumět sortimentu, který nám průmysl nabízí.

• F-34A. Speciální tavidlo. Taví při teplotě 420–620 stupňů. Používá se se žáruvzdornými pájkami. Složení: Chlorid draselný 50% Chlorid lithný 32% Fluorid sodný 10% Chlorid zinečnatý 8%
• F-61A. Tavidlo pro hliník. K tání dochází při teplotě 150–320 stupňů. Používá se s konvenčními cíno-olovnatými pájkami. Složení: Fluorboritan zinečnatý 10% Fluoroborát amonný 8% Triethanolamin 82%
• F-64. Vysoce aktivní tavidlo pro hliníkové slitiny. Taje při teplotě 180–350 stupňů. Složení: povrchově aktivní látky.
• NITI-18 (F-380). Speciální tavidlo pro hliníkové slitiny. Teplota pájení 390–620 stupňů.
• A-214. Univerzální nečistý tok střední aktivity.

Před aplikací tavidla musí být kovový povrch nejprve očištěn od nečistot a odmaštěn. To se provádí pomocí benzínu nebo acetonu. Poté se mechanické zpracování provádí pomocí různých brusných zařízení: smirkový plátno, kovový kartáč, brusné kotouče a další podobná zařízení. Účelem těchto akcí je oslabit oxidový film, protože je v podstatě nemožné jej odstranit, protože se okamžitě vytvoří nový, který nahradí starý. Ale nový film je mnohem tenčí a slabší než ten starý, takže tato technika usnadňuje pronikání tavidla přes povrchovou oxidovou bariéru.

Elektrochemická metoda (proces elektrolýzy)

Podstatou této metody je, že povrch hliníku spolu s jeho nepřemožitelným oxidem je jednoduše nahrazen měděným povrchem. A děje se to mnohem jednodušeji, rychleji a spolehlivěji. To se provádí pomocí jednoduché galvanické instalace.

Pájecí slitiny

Běžné pájky používané pro pájení neželezných kovů obsahují jako hlavní složky cín a olovo, dále kadmium, vizmut a zinek jako další složky. Pro hliník je takové složení extrémně nežádoucí, protože se v těchto kovech prakticky nerozpouští (s výjimkou zinku), takže práce s pájkou takového složení bude extrémně slabá a nespolehlivá. Kromě toho mají všechny pájky na bázi olova a cínu velmi nízkou odolnost proti korozi. Proto je pájení hliníku s cínem nežádoucí.

Pro hliník se používají speciální pájky, které obsahují samotný hliník, dále křemík, měď, stříbro a zinek.

Čím více zinku obsahuje hliníková pájka, tím je pevnější a odolnější vůči korozi. Obsah mědi, křemíku a hliníku zvyšuje bod tání pájky, díky čemuž je žáruvzdorná. Kterou pájku zvolit závisí na úkolech, kterým čelí pájené díly.

Žáruvzdorné pájky mají zpravidla bod tání srovnatelný s bodem tání samotného hliníku, proto se používají především pro pájení velkých masivních hliníkových dílů. V tomto případě je možné zajistit dobrý odvod tepla díky velké mase pájených ploch a zabránit tak destrukci struktury v důsledku jejího roztavení spolu s pájkou.

Na hliník se mosazná pájka nepoužívá.

Technologie procesu pájení hliníku se neliší od pájení jakéhokoli jiného kovu a skládá se z řady po sobě jdoucích akcí:

Zahřívání povrchů určených k pájení

K pájení malých hliníkových dílů, například drátů, se zpravidla používá elektrická páječka o výkonu 50 až 100 W v závislosti na průřezu drátu. Pro masivnější díly, například hrnce, automobilové radiátory, je vhodné použít výkonnější zdroje tepla. Zpravidla se jedná o foukačku nebo plynový hořák, zakoupený popř. Při pájení hliníku plynovým hořákem a zahřívání pájených ploch musíte dodržovat následující pravidla:

Pomocí kalafuny

K pájení a pájení hliníkových drátů malého průřezu můžete úspěšně použít olovo-cínové pájky používající jako tavidlo kalafunu. V tomto případě se abrazivní úprava povrchu drátu provádí pod vrstvou roztavené kalafuny a jako brusný nástroj se používá horký hrot páječky a malé množství kovových pilin.

Je třeba poznamenat, že tato metoda je vhodná pouze pro tenkostěnné díly malých rozměrů nebo pro dráty malého průřezu. Ve všech ostatních případech je nutné použít speciální hliníková tavidla a žáruvzdorné pájky určené pro pájení hliníku.

Nevýhody pájení hliníku

Vždy si musíte pamatovat, že pájení není svařování. Nijak neovlivňuje vnitřní strukturu kovu, a proto je místo pájení vždy o několik řádů slabší v pevnostních charakteristikách než samotný pájený kov. Pájená oblast nesmí být vystavena vysokému mechanickému a teplotnímu zatížení. Jinak se pájené díly velmi rychle zbortí. Jediná možnost, kdy je pájení vhodnější než svařování, je při pájení hliníkových drátů v elektrospotřebičích nebo když je není možné vyměnit za nový.

Z domácí praxe je vhodné vyloučit pájení a pocínování netěsných hliníkových hrnců, hrnků a jiných pánví. Hliníkové pájky a tavidla obsahují vysoce toxické látky. V tomto případě bude důkladné umytí místa pájení v tekoucí vodě vypadat jako hraní ruské rulety.

Hliník a jeho slitiny mají velmi dobré vlastnosti, jako je vysoká tepelná a elektrická vodivost, snadné zpracování, nízká hmotnost a ekologická nezávadnost. Ale tento krásný kov má jednu velkou nevýhodu: je extrémně obtížné ho pájet. Správně zvolené tavidlo pro pájení hliníku pomáhá tento závažný problém vyřešit.

Vlastnosti hliníku

Problém s pájením hliníku je způsoben jeho chemickou strukturou. Tento kov je sám o sobě chemicky velmi aktivní, reaguje téměř se všemi chemikáliemi. To způsobí, že čistý hliník okamžitě reaguje s kyslíkem ve vzduchu. Díky tomu se na povrchu kovu vytvoří velmi tenký a zároveň extrémně pevný oxidový film: Al2O3. Hliník a jeho oxid představují svými vlastnostmi dva extrémní protiklady spojené do jediného celku. Například:

• Teplota tání čistého hliníku je 660 stupňů. Oxid hlinitý, nebo také korund, taje při teplotě 2600 stupňů. Žáruvzdorný korund se používá v průmyslu jako žáruvzdorný materiál.
• Hliník je velmi měkký a tažný kov. Korund má extrémně vysokou mechanickou pevnost, která z něj umožňuje vyrábět všechny druhy abrazivních materiálů.

Oxid hlinitý mění obyčejné pájení na poměrně složitý proces. Pro jeho úspěšnou realizaci je nutné použít specifické metody a speciální hliníkové pájky a tavidla.

Pájení kovů

Smyslem pájení jakéhokoli kovu je, že se do prostoru mezi pájené díly v roztaveném stavu zavede speciální látka zvaná pájka. Po vytvrzení pájka spolehlivě spojí dvě kovové části do jediného celku.

Při pájení hliníku zabraňuje oxidový film na jeho povrchu spojení roztavené pájky s kovem. Jinými slovy, je narušena přilnavost, a proto se pájka nemůže šířit po povrchu kovu a ulpívat na něm. Díky tomu je pájení hliníku téměř nemožné bez použití speciálních prostředků, které částečně odstraňují oxid z kovového povrchu a podporují normální přilnavost.

Odstranění oxidového filmu

Odstranění oxidu z povrchu hliníku je složitý proces a nikdy nevede ke konečnému výsledku. To znamená, že oxidový film je prakticky nemožné odstranit, protože místo právě odstraněného se okamžitě vytvoří nový. Zeslabit jeho účinek je možné pouze pomocí specifických prostředků. To lze provést dvěma různými metodami:

• Chemická metoda. Pomocí speciálních hliníkových tavidel se film ničí v důsledku působení aktivních kyselin.
• Mechanická metoda. Použitím brusných nástrojů je poškozena celistvost filmu.

V praxi se oba tyto způsoby nejčastěji kombinují pro dosažení maximálního možného efektu.

Tavidla na hliník

Tavidlo se používá k odstranění oxidu z povrchu kovu a následnému zabránění vzniku nového filmu. Je třeba si uvědomit, že během procesu pájení by tavidlo nemělo interagovat s pájkou a vstupovat s ní do chemických reakcí. Tavidla mohou být v různých stavech:

• Kapalina.
• Vložit.
• Prášek.

Pro hliník se nejčastěji používají tekutá tavidla na bázi kyseliny ortofosforečné.. Existují tzv. no-clean tavidla, jejichž použití nevyžaduje následné mytí pájených ploch pod tekoucí vodou. Nejčastěji však hliníková tavidla obsahují vysoce toxické látky, které nejsou bezpečné a z hlediska životního prostředí mohou silně korodovat kov v místě pájení. Proto použití tavidel vyžaduje důkladné omytí místa pájení pod tekoucí vodou. Průmysl vyrábí větší množství hliníkových tavidel, mezi kterými lze rozlišit následující::

• F-64. Vysoce aktivní tavidlo pro hliník a jeho slitiny. Je považován za nejlepší tavidlo pro tento kov. Vysoká aktivita je dána vysokým obsahem aktivního fluoru v jeho složení, asi 40%. Při zahřátí fluor ničí oxidový film na povrchu hliníku. Použití tohoto tavidla vyžaduje po dokončení procesu důkladné umytí svařovaných ploch.
• F-34A. Speciální hliníkové tavidlo pro žáruvzdorné pájky. Složení: chlorid draselný 50 %, chlorid lithný 32 %, fluorid sodný 10 %, chlorid zinečnatý 8 %.
• F-61A. Používá se s konvenčními pájkami olova a cínu, tající při teplotě 150–350 stupňů. Složení: fluoroboritan zinečnatý 10%, fluoroboritan amonný 8%, triethanolamin 82%. Používá se pro pájení různých kovů, jako je hliník a měď. Proto, když vyvstane otázka, jak pájet hliník na měď, toto tavidlo bude odpovědí.
• NITI-18 (F-380). Vhodné pro žáruvzdorné pájky s bodem tání 390 - 620 stupňů. Zvláštností tohoto tavidla je, že i když dobře rozpouští oxidový film, nemá prakticky žádný vliv na základní kov. Po ukončení pájení je nutné ihned odstranit zbytky tavidla. Za tímto účelem se oblast pájení nejprve promyje horkou tekoucí vodou a poté studenou vodou. A nakonec inkubujte 15 minut ve vodném roztoku anhydridu kyseliny fosforečné.
• A-214. Univerzální nečistý tok střední aktivity. Aplikační teplota 150–400 stupňů. Neobsahuje škodlivé soli anilinu, fenolu ani karboxylových kyselin, takže po použití není nutné důkladné oplachování. Zbytky lze snadno odstranit papírovou utěrkou namočenou v alkoholu.

Mechanické odstraňování oxidů

Aby se usnadnilo rozpouštění filmu pomocí tavidla, je nejprve částečně odstraněn pomocí mechanických metod. Tyto techniky umožňují pouze mírně oslabit účinek oxidu, protože bylo experimentálně zjištěno, že nově vytvořený film má poněkud horší pevnostní charakteristiky než starý. Pro tyto účely se používají následující zařízení:

• Smirkový papír.
• Pilníky a rašple.
• Tvrdé kovové kartáče.

Proces mechanického odstraňování povrchového oxidu lze optimalizovat pomocí cihlového prachu. Místo pájení se nejprve posype jemnými cihlovými třískami. Pak:

Jako brusivo se stejným účinkem můžete použít prosátý říční písek nebo kovové piliny.

Pájení hliníku

Základem každého pájení je tzv. cínování nebo cínování. Při tomto procesu je pájka rovnoměrně rozložena po povrchu kovu. Aby cínování šlo dobře, jsou potřeba dvě důležité komponenty: speciální tavidlo a správně zvolená pájka. Už jsme se podívali na tavidla, nyní jsou na řadě pájky.

Speciální pájky

Běžné pájky používané pro pájení neželezných kovů obsahují cín a olovo. Otázka, jak pájet hliník s cínem, není relevantní, protože takové pájky se pro hliník nedoporučují, protože je v těchto kovech prakticky nerozpustný. Používají se speciální pájky, které obsahují značné množství samotného hliníku, dále křemík, měď, stříbro a zinek.

• 34-A. Speciální žáruvzdorná pájka na hliník. Teplota tání 530-550 stupňů. Složení: hliník 66%, měď 28%, křemík 6%. Doporučuje se používat společně s odpovídajícím tavidlem F-34A.
• TsOP-40. Patří do kategorie cín-zinkové pájky. Složení: zinek 63%, cín 36%. K tání dochází v rozmezí 300–320 stupňů.
• HTS 2000. Speciální pájka na hliník vyrobená v USA. Hlavní složky: zinek 97% a měď 3%. Bod tání 300 stupňů. Poskytuje velmi pevné spojení, pevností srovnatelné se svarovým švem.

Přítomnost kovu, jako je zinek, v pájce zajišťuje vysokou pevnost a dobrou odolnost proti korozi. Přítomnost mědi a hliníku zvyšuje bod tání a činí pájku žáruvzdornou.

Použití jedné nebo druhé pájky je určeno úkoly, kterým čelí pájené části. Pro pájení velkých a masivních hliníkových dílů, které budou následně vystaveny velkému zatížení, je tedy lepší použít žáruvzdorné pájky, jejichž teplota tavení je srovnatelná s teplotou tavení samotného hliníku. Když vyvstane otázka, jak pájet hliníkovou trubku, musíte přesně pochopit, k čemu bude tato trubka v budoucnu použita. Žáruvzdorné pájky se vyznačují vysokou pevností a velká hmotnost dílu umožňuje dobrý odvod tepla při procesu pájení, což zabrání destrukci hliníkové konstrukce jejím roztavením.

Vlastnosti procesu

Pájení hliníku se neliší od pájení jakéhokoli jiného neželezného kovu.

Doma lze pájení hliníku rozdělit do dvou typů:

• Vysokoteplotní pájení velkých dílů. Zpravidla se jedná o silnostěnný hliník velké hmotnosti. Teplota ohřevu dílů je 550–650 stupňů.
• Nízkoteplotní pájení drobných předmětů pro domácnost a vodičů pro elektronickou instalaci. Teplota pájení 250–300 stupňů.

Vysokoteplotní pájení zahrnuje použití plynového hořáku běžícího na propan nebo butan jako topné těleso. Když ale najednou vyvstane otázka, jak doma pájet hliník, můžete stejně snadno použít foukačku.

V případě vysokoteplotního pájení je nutné neustále sledovat teplotu ohřevu pájených ploch. K tomuto účelu použijte kousek žáruvzdorné pájky. Jakmile se pájka začne tavit, znamená to dosažení požadované teploty a ohřev dílu je nutné zastavit, jinak může dojít k roztavení a následné destrukci celé konstrukce.

Pro nízkoteplotní pájení se používá elektrická páječka o výkonu 100 až 200 wattů v závislosti na velikosti pájených dílů. Čím větší součást, tím výkonnější páječku bude nutné použít k jejímu zahřátí. Současně je 50wattová páječka docela vhodná pro pájení drátů.

V obou případech, jak u vysokoteplotního pájení, tak u nízkoteplotního pájení, jsou fáze procesu přibližně stejné a sestávají z následujících po sobě jdoucích kroků:

• Mechanické zpracování budoucí oblasti pájení. Provádí se pomocí všech druhů abrazivních prostředků. Účel: oslabit povrchový oxidový film a učinit jej citlivějším na tavidlo.
• Odmaštění oblasti pájení pomocí organických rozpouštědel jako je alkohol, aceton, benzín.
• Upevněte díly v požadované poloze.
• Nanášení tavidla na povrchy, které mají být pájeny. Pokud se používá tekuté tavidlo, je nejlepší jej nanášet štětcem.
• Zahřátí pájené oblasti pomocí elektrické páječky nebo plynového hořáku.
• Nanášení roztavené pájky na pájenou oblast a pocínování kovových povrchů (rozložení pájky v rovnoměrné vrstvě).
• Kovové plochy spojíme a zafixujeme v příslušné poloze.
• Potom. Jakmile pájka vychladne a díly jsou zapájeny, omyjeme pájenou oblast pod tekoucí vodou, aby se smyly zbytky tavidla.