Свинець у припоях ПОС: марки, чистота, вплив на якість шва
Роль свинцю в припої ПОС: що дає і які обмеження
У чому фішка свинцю? Він тягне температуру плавлення олова вниз, до зручних 183 градусів у евтектиці. Дозволяє розплаву легко розтікатися по мідних доріжках плати, формує пластичну структуру шва, яка тримає постійні цикли нагріву та охолодження і не тріскає. Токсичний. Директива RoHS сильно порізала його у побутовій електроніці, авто, комп'ютерах. Для консервних банок і посуду свинець виключено повністю: там працюють безсвинцеві сплави SnAgCu зі сріблом. А промислова сантехніка, радіатори, силові трансформатори? Тут припій ПОС зі свинцем досі базовий вибір і скоро нікуди не подінеться з цеху.
Марки свинцю за ГОСТ 3778: С0, С1, С2, С3
ГОСТ 3778 виділяє чотири марки. С0 - 99.99%. С1 - 99.985%. С2 - 99.75%. С3 - 99.7%. Кожна цифра має свій адресат. Радіоелектроніка вимагає С1 чи чистіший, бо тисячна частка бруду ловить ефект на змочуваності доріжок і надійності контакту після сотні термоциклів. Для загальнотехнічних робіт бере С2. А С3 їде на пломби, свинцевий дріб для рибалок, акумуляторні пластини. Дорогий цей С0 в Україні. Коштує на 15-25% вище за С2 через складну очистку і вакуумну дистиляцію розплаву.
Вплив домішок: вісмут, сурма, олово, мідь
Вісмут - ось справжній ворог паяльщика. Ламає пластичність шва і провокує тріщини під час кристалізації навіть у мінімальних дозах, а виловити на око ніяк не вийде без спектрографа. У марці С0 його терплять до 0.006%, а у С3 вже до 0.05%. Саме цей рядок найкритичніший у сертифікаті. Сурма додає твердості. Але шов стає крихким при вібрації, ударах, перемінних навантаженнях. Мідь пришвидшує окислення розплаву, зверху виникає чорна плівка, її знімають шумівкою вручну кожні півгодини. Домішки нікелю і миш'яку гасять змочуваність доріжок. Композиція вирішує все. Низька чистота свинцю прямо веде до пористості шва, вкраплень шлаку і корозії контакту вже через кілька місяців.
Як визначити чистоту свинцю без лабораторії
Око майстра бачить багато. Чистий свинець матово-сірий. Свіжий зріз ножем виблискує сріблом. Домішки видають себе жовтуватим або рожевим відливом на зламі. Спробуйте насічку ножем: слід має бути глибоким, м'яким, без задирок і крихких країв. Смуга шириною 5 см повинна вільно згинатися до 180 градусів пальцями і не тріснути на згині. Пічка каже правду. Чистий свинець тане при 327 градусах, а зсув на 5-10 градусів моментально видає домішки.
Зв'язок марки свинцю з маркою припою: ПОС-40, ПОС-61, ПОС-90
Кожна марка припою прописана до конкретного вмісту компонентів. ПОС-40 несе 60% свинцю і йде у сантехніку, тут вистачає С2 і ніхто не переплачує. ПОС-61 з 39% свинцю - евтектичний склад для електроніки, свинець беруть С1 чи чистіше. ПОС-90 має лише 10% свинцю і працює у харчовій промисловості, тому припустимий тільки С0, ніякої С2 бути не може. ГОСТ 21930 регламентує олов'яно-свинцеві припої у чушках. Замовити перевірений припій ПОС з паспортом плавки можна на zpsplav.com.ua.
Що вимагати в сертифікаті якості від постачальника
Здавалося б, простий документ. Але сертифікат повинен нести хімічний аналіз партії за ГОСТ 3778, окремим рядком масову частку вісмуту, сурми, міді, миш'яку, заліза, нікелю. Дата виплавки. Номер плавки. Вага чушки, підпис металурга і мокра печатка заводської лабораторії обов'язково. Добре мати ще й протокол спектрального аналізу, він знімає останні питання по домішках. Хто нехтує паспортом партії, той втрачає гарантію на кінцевий виріб і збирає рекламації клієнтів на пористість шва вже через півроку експлуатації.