Как правильно паять медь?

Перед тем как паять медь, нужно учитывать, что она относится к хорошо поддающимся пайке металлам. Связано это с тем, что поверхность меди можно легко очистить, не прибегая при этом к веществам агрессивным. Медь является металлом слабо корродирующим. Хорошую адгезию с медью имеют многие легкоплавкие сплавы и металлы, к примеру, латунь. Когда во время пайки происходит нагрев меди на воздухе, реакций с кислородом не происходит и не требуются для пайки сложносоставные дорогостоящие флюсы.

Схема аргонодуговой сварки меди.

К примеру, водопроводные трубы из меди обладают значительно большей гибкостью, чем трубы из стали, они долговечны и устойчивы к химическим элементам, но обладают более высокой стоимостью. Системы водопровода и отопления из меди имеют такой же срок эксплуатации, как и все строение, и могут быть замурованы или залиты бетоном, обшиты различными стеновыми панелями. Требованием к монолитному размещению медных труб коммуникации является использование таких прокладочных материалов, как гофра или изоляция на основе ПВХ. Они предотвратят механические воздействия различного роди при сменах климатического режима зимой и летом.

Инструменты и материалы для пайки меди

• труборез;
• фаскосниматель;
• труборасширитель;
• металлическая шерсть;
• тиски;
• пассатижи;
• пинцет;
• паяльник;
• припой;
• флюс;
• бура;
• паяльное масло;
• газовая горелка.

Схема электросварочного аппарата.

Труборез требуется для того, чтобы нарезать трубы по длине. Принцип работы у труборезов один и тот же, хотя моделей в продаже можно встретить очень много. Труба для ее обрезки зажимается между роликами и лезвием, затем труборез вращают вокруг, подтягивая на треть оборота нижний болт. Чтобы получить ровный край, трубу держат строго перпендикулярно по отношению к инструменту. Труба, как правило, разрезается за 5-6 оборотов. Газовой горелкой возможно произвести низкотемпературную пайку меди, так как ее температура не превышает 450°. Не все конструкции горелок, имеющихся в продаже, подходят для пайки.

Перед тем как выбрать горелку для того, чтобы паять медь, нужно обратить внимание на инструкцию, так как те горелки, пользование которыми начинается с разжигания мангала, не подходят для этих целей. Как правильно паять медь? Нужно делать это паяльником или горелкой с узконаправленным пламенем. Трубу такая горелка нагреет за считаные секунды, и газового баллончика хватит при экономном использовании надолго. При выборе горелки нужно смотреть и на состав газа в баллоне. Как правило, это смесь пропана и бутана, но при этом чем выше содержание бутана, тем выше температура пламени.

Металлическая шерсть используется для очистки меди перед работой горелкой и паяльником. Ею плотно обжимают конец трубы или проволоки и совершают с усилием несколько вращательных движений. Для проволоки этого достаточно, а трубу следует зачистить еще и изнутри. Узкие трубки (фитинги) можно очищать специальными предназначенными для этого ершиками, при этом категорически запрещено пользование наждачной бумагой, особенно крупных фракций, и тем более напильника. Медь является мягким металлом, и при использовании наждачной бумаги компоненты наждака останутся на поверхности, препятствуя адгезии и хорошему соединению.

Схема точечной сварки меди.

Припой можно приобрести смотанным для удобства использования в катушки. Это оловянная проволока, диаметр которой около 3 мм. Желательно обращать внимание на отсутствие в припое свинца, о чем должна сообщать специальная надпись на катушке. Важным для пайки компонентом является и флюс, который смачивает основной металл (в данном случае медь) перед пайкой, проникая во все капилляры. Растекается по поверхности флюс под действием капиллярных сил. Перед тем как правильно паять, поверхность должна быть совершенно чистой и лишенной окислов. Шов будет прочен только в том случае, если компоненты будут защищены от кислорода, присутствующего в воздухе. Использование флюса повышает адгезию припоя наравне с механической зачисткой поверхностей.

При использовании флюса не играет большой роли, предназначен ли он для припоя с содержанием свинца или без, эти разновидности являются взаимозаменяемыми. Непригодны для использования с медью флюсы для пайки нержавеющей стали. Обыкновенная канифоль также может быть использована, но возможны проблемы с ее нанесением.

Правила пайки меди

При потребности спаять медное изделие или изделие, содержащее медные компоненты, нельзя дать однозначный ответ, как и чем лучше всего это сделать. Выбор способа и инструментов зависит от множества факторов, таких как размер и масса деталей, их состав. Учитывается и нагрузка, которой должны подвергаться уже спаянные изделия. Способов пайки несколько, и лучше знать их все, чтобы при необходимости выбрать наиболее подходящий.

Пайка крупных деталей

Схема капиллярной пайки меди.

Если паять нужно массивные или крупные детали, которые нельзя прогреть до нужной температуры при помощи паяльника, используется горелка и медный припой. Флюсом в этом случае служит бура. Прочность медно-фосфорного припоя выше, чем у стандартного оловянного.

На механически зачищенную трубу или проволоку наносится тонкий слой флюса. На трубу после этого надевается фитинг, также механически зачищенный. При помощи газовой горелки место соединения греется до тех пор, пока медь, покрытая флюсом, не поменяет цвет. Флюс должен стать серебристого цвета, после этого можно вносить припой. Расплавляется припой мгновенно и проникает в щель между трубой и фитингом. Когда капли припоя начнут оставаться на поверхности труб, припой убирают.

Не следует перегревать трубы, так как это не способствует появлению большего капиллярного эффекта. Напротив, медь, нагретая до черноты, хуже поддается пайке. Если металл начал чернеть, нагрев следует прекратить.

Пайка проводов или проволоки

Чтобы спаять тонкие медные провода, нельзя использовать припой на основе хлорида цинка, так как он разрушит медь. Если никакого флюса в наличии нет, можно в этом случае растворить в 10-20 мл воды таблетку аспирина.

Схема сварки меди в среде инертных газов.

Медный же провод или детали из проволоки различного сечения могут быть с легкостью прогреты для нужной температуры при помощи паяльника. Температурный режим должен быть тот, при котором плавится припой, оловянный или свинцово-оловянный, им же и производится спайка. Флюсы должны содержать канифоль или быть изготовленными на ее основе, может быть использовано паяльное масло или даже сама канифоль.

Поверхность провода очищается от грязи и оксидной пленки, после чего детали пролуживают. Этот процесс включает в себя нанесение на разогретую медь тонким слоем флюса или канифоли, а затем и припоя, который при помощи паяльника распределяется по поверхности как можно ровнее. Детали, требующие соединения, соединяют и еще раз прогревают паяльником до тех пор, пока уже застывший припой снова не начнет плавиться. Когда это происходит, паяльник убирают и соединение остывает.

Детали можно зажать в тисках так, чтобы расстояние между ними составляло 1-2 мм. На детали наносят флюс и нагревают их. К зазору между раскаленными деталями подносят припой, который расплавится и заполнит собой зазор. Температура плавления у припоя для пайки этим способом должна быть ниже, чем температура плавления меди, чтобы детали не деформировались. Деталь остывает, затем ее промывают водой и дорабатывают при необходимости наждачной бумагой до гладкости и однородности.

Пайка посуды или запаивание отверстий в меди

При запаивании посуды пользуются чистым оловом, температура плавления которого выше, чем у припоя оловянного или с содержанием свинца. Иногда для запаивания крупных деталей используются молотковые паяльники, нагреваемые на открытом огне газовой горелки или паяльной лампы. В дальнейшем все происходит по стандартной схеме: зачистка, флюс и лужение, соединение деталей и прогревание паяльником. Именно для этого паяльника удобен припой из чистого олова.

Изнутри в фитинге, как правило, присутствует кайма, препятствующая продеванию его на трубу насквозь. Ее можно удалить при помощи грубого напильника, если фитинг нужно надеть на трубу дальше предусмотренного и запаять таким образом ненужное отверстие.

Пока припой остывает, не следует дуть на соединение или придавать ему даже минимальные физические нагрузки.

Техника безопасности при пайке меди

Нужно учитывать, что проводимость тепла у меди очень высока, вследствие этого паять детали, держа их в руках без защиты, не рекомендуется, скорее всего это кончится получением ожогов. Детали короче 30 см держат исключительно клещами либо в защитных рукавицах. Если в процессе пайки на оголенные части тела капнет флюс, требуется немедленно смыть его водой с мылом, так как, помимо термического, можно заработать химический ожог.

При любых работах с открытым огнем и раскаленным металлом, а также флюсом, который содержит кислоту, нежелательна одежда из синтетики, так как возгорается и плавится такая ткань значительно быстрее прочих. Обязательно проветривание при работе, дым от сгоревшего флюса вреден.

Если навыков пайки нет совершенно, перед выполнением ответственной работы желательно потренироваться на обрезках труб или проводов. Сложностей в этой работе немного, и 2-3 раз, как правило, хватает, чтобы усвоить все основные приемы. Если собирается водопроводная система, рекомендуется предварительно собрать ее на полу прежде, чем устанавливать все на места. После сборки и пайки система должна быть хорошо промыта горячей чистой водой, чтобы удалить с внутренней стороны труб части флюса и припоя.