Свинец в припоях ПОС: марки, чистота, влияние на качество шва
Роль свинца в припое ПОС: что даёт и какие ограничения
В чём фишка свинца? Он тянет температуру плавления олова вниз, до удобных 183 градусов в эвтектике. Позволяет расплаву легко растекаться по медным дорожкам платы, формирует пластичную структуру шва, которая держит постоянные циклы нагрева и охлаждения и не трескается. Токсичный. Директива RoHS сильно урезала его в бытовой электронике, авто, компьютерах. Для консервных банок и посуды свинец исключён полностью: там работают бессвинцовые сплавы SnAgCu с серебром. А промышленная сантехника, радиаторы, силовые трансформаторы? Здесь припой ПОС со свинцом до сих пор базовый выбор и в ближайшее время никуда не денется из цеха.
Марки свинца по ГОСТ 3778: С0, С1, С2, С3
ГОСТ 3778 выделяет четыре марки. С0 - 99.99%. С1 - 99.985%. С2 - 99.75%. С3 - 99.7%. Каждая цифра имеет своего адресата. Радиоэлектроника требует С1 или чище, поскольку тысячная доля грязи ловит эффект на смачиваемости дорожек и надёжности контакта после сотни термоциклов. Для общетехнических работ берут С2. А С3 идёт на пломбы, свинцовую дробь для рыбаков, аккумуляторные пластины. Дорогой этот С0 в Украине. Стоит на 15-25% выше С2 из-за сложной очистки и вакуумной дистилляции расплава.
Влияние примесей: висмут, сурьма, олово, медь
Висмут - вот настоящий враг паяльщика. Ломает пластичность шва и провоцирует трещины во время кристаллизации даже в минимальных дозах, а выловить на глаз никак не получится без спектрографа. В марке С0 его терпят до 0.006%, а в С3 уже до 0.05%. Именно эта строка самая критическая в сертификате. Сурьма добавляет твёрдости. Но шов становится хрупким при вибрации, ударах, переменных нагрузках. Медь ускоряет окисление расплава, сверху возникает чёрная плёнка, её снимают шумовкой вручную каждые полчаса. Примеси никеля и мышьяка гасят смачиваемость дорожек. Композиция решает всё. Низкая чистота свинца прямо ведёт к пористости шва, вкраплениям шлака и коррозии контакта уже через несколько месяцев.
Как определить чистоту свинца без лаборатории
Глаз мастера видит многое. Чистый свинец матово-серый. Свежий срез ножом отблёскивает серебром. Примеси выдают себя желтоватым или розовым отливом на изломе. Попробуйте насечку ножом: след должен быть глубоким, мягким, без задиров и хрупких краёв. Полоса шириной 5 см должна свободно сгибаться до 180 градусов пальцами и не треснуть на сгибе. Печка говорит правду. Чистый свинец плавится при 327 градусах, а сдвиг на 5-10 градусов моментально выдаёт примеси.
Связь марки свинца с маркой припоя: ПОС-40, ПОС-61, ПОС-90
Каждая марка припоя прописана под конкретное содержание компонентов. ПОС-40 несёт 60% свинца и идёт в сантехнику, здесь достаточно С2 и никто не переплачивает. ПОС-61 с 39% свинца - эвтектический состав для электроники, свинец берут С1 или чище. ПОС-90 имеет лишь 10% свинца и работает в пищевой промышленности, поэтому допустим только С0, никакой С2 быть не может. ГОСТ 21930 регламентирует оловянно-свинцовые припои в чушках. Заказать проверенный припой ПОС с паспортом плавки можно на zpsplav.com.ua.
Что требовать в сертификате качества от поставщика
Казалось бы, простой документ. Но сертификат должен нести химический анализ партии по ГОСТ 3778, отдельной строкой массовую долю висмута, сурьмы, меди, мышьяка, железа, никеля. Дата выплавки. Номер плавки. Вес чушки, подпись металлурга и мокрая печать заводской лаборатории обязательно. Хорошо иметь ещё и протокол спектрального анализа, он снимает последние вопросы по примесям. Кто пренебрегает паспортом партии, тот теряет гарантию на конечное изделие и собирает рекламации клиентов на пористость шва уже через полгода эксплуатации.