U tohoto článku nebylo technicky možné zajistit fotografie a obrázky.
SPOJOVÁNÍ KOVŮ PÁJENÍM
Kategorie: Dílna | Autor: ŠK
Pájení (správný výraz pro letování – z německého löten)je technika spojování kovů pomocí snadno tavitelných slitin. Rozdělujeme je na měkké pájení za teplot 220 až 350 °C a na tvrdé pájení při teplotách 700 až 1100 °C.
Pájecí slitiny
Nejběžnější pájecí slitinou (tzv. pájkou) pro “měkké pájení” je směs cínu a olova v poměru 3:2; má bod tání 240 °C. Tato slitina bývá různě modifikována, například pro potravinářské účely nesmí být podíl olova vyšší než 10 %, pro elektroniku se používá pájka s 60 % cínu a 40 % olova. Běžná pájka používaná klempíři obsahuje až 70 % olova a jen 30 % cínu. Pro strojní pájení se vlastnosti pájek zlepšují přísadou 0,2 – 0,5 % antimonu a 0,25 % vizmutu. Pro tvrdé pájení se používají slitiny stříbra, mědi a zinku, někdy dotované kadmiem, niklem, manganem. Množství stříbra v těchto pájkách se pohybuje od 10 % (pro měď a její slitiny) do 66 % (pro spoje v elektrotechnice). Kromě stříbrných pájek se používají také levnější pájky mosazné (slitiny mědi, zinku a niklu, případně s přídavkem cínu nebo stříbra) s teplotou tavení 700 až 1100 °C vhodné pro pájení oceli, mědi a jejích slitin. Další kategorií jsou pájky hliníkové (bod tavení 580 – 640 °C) pro slitiny hliníku.
Tavidla
Aby bylo možno dva kovy pomocí pájky spojit, je nutno zabránit oxidaci jejich zahřátých povrchů a zvýšit “ochotu” pájky je smáčet. Bez tavidel je pájení prakticky nemožné. Pro cínové pájky se nejčastěji používá čistá kalafuna (nebo její roztok v lihu či isopropanolu). Tu obsahuje tzv. trubičkový cín určený pro drobné práce v elektronice. Kromě kalafuny se v současné době můžeme setkat s tzv. bezezbytkovými tavidly, jejichž složení výrobci neuvádějí. Můžeme je koupit například pod obchodními názvy MTL 408 (vysoce aktivované tavidlo) nebo MTR 961 (bezoplachové tavidlo pro ruční pájení). Při pájení větších hmot, například okapů nebo střešního oplechování, se používají zcela jiné chemikálie, například tzv. chlorzinek nebo salmiak (chlorid amonný).
Pájecí zařízení
Pro jemné práce se nejčastěji používají pistolové transformátorové páječky, jejichž “vlásenkou” za provozu prochází proud kolem 50 A, které zahřívá měděný drát na teplotu 300 – 400 °C. Hrot, kterým pájíme, však rychle oxiduje (doslova se v roztavené pájce rozpouští) a musíme jej často měnit. Za provozu se mění teplota podle stavu hrotu, takže spoje nejsou kvalitní, mimoto naindukované napětí z trafa může zničit některé elektronické obvody. Upevnění pájecích smyček je u většiny pistolových páječek nevyhovující a v místě spojení dochází k úbytkům napětí a přehřívání. V elektrotechnice proto pájíme raději kvalitními trubičkovými pájkami o průměru 1 až 1,5 mm s nízkým obsahem olova (například typ Sn60Pb MTL408 F – SW26 v ceně kolem 50 Kč za 10 dkg). Elektrická páječka by měla být klasického typu o výkonu 40 až 60 W, vhodné jsou též mikropáječky, nejlépe s plynulou regulací teploty. Velké páječky bývají rovněž elektrické (o příkonech až 800 W), vyhřívané plamenem benzinu (“letlampy”), nebo nověji propanu. Používají se pro pájení větších hmot, například klempířských výrobků, okapů, střešních plechů.
Technika pájení
Protože v “chalupářských” podmínkách se používají výhradně cínové pájky k drobným pracem, budeme se věnovat jen jim. Větší práce, zejména na střeše, bychom měli svěřit odborníkům. Zásadou pro úspěšné spojení dvou kovových hmot je jejich dobré očištění a případné odmaštění. Pro ně použijeme drátěný kartáč, popřípadě smirkové plátno, pro odmaštění benzin nebo nitroředidlo. Jiným požadavkem je dobrý stav hrotu páječky, který musí být čistý a pokrytý vrstvou pájky. Jeho teplota musí být dostatečná, ale ne tak vysoká, aby se cín “přepaloval”. Páječka musí mít natolik velkou tepelnou kapacitu, aby se její hrot při styku s pájenými materiály neochlazoval. Pájené materiály musí být před spojením pokryty slabou vrstvou tavidla a dostatečně fixovány, aby se při spojování nepohnuly, jinak by spoje měly “strupovitou” strukturu a nízkou pevnost. Místo spoje zahřejeme hrotem páječky tak, aby přenos tepla byl co nejlepší. Do pájeného místa přidáváme cínovou pájku, která přenos tepla dále zlepší. Jestliže doba pájení přesáhne 5 vteřin, znamená to, že výkon páječky pro spojované materiály nestačí (nebo že jsme použili nesprávnou pájku). U přenosných předmětů si můžeme pomoci jejich zahřátím. Pokud naopak pájka vytváří kuličky, které “utíkají” po povrchu, je páječka příliš horká (nebo materiály nejsou dobře očištěny). Po oddálení hrotu páječky necháme spoj co nejpomaleji vychladnout, jinak jeho kvalita utrpí.
* * *
Bezpečnost při pájení
* Při práci je možno se spálit nejen o páječku, ale i o spojované předměty.
* Etylalkohol (líh) i isopropanol, ve kterých bývá rozpuštěna kalafuna, jsou hořlavinami I. třídy.
* Páječky zahřívané plamenem (benzinové nebo propanové) mohou při práci v blízkosti hořlavých předmětů způsobit požár.
* Elektrická páječka musí být v dobrém stavu; vinou poškozené šňůry nebo vnitřní izolace může na její konstrukci (a tím na pájené předměty) proniknout síťové napětí.
