Как склеить медь с медью
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 18.09.2024
Для того, чтобы соединить две детали можно использовать три способа: клеение , сварку и пайку . Пластик, дерево и картон проще склеить, сталь большой толщины - сварить, а вот для относительно тонких металлических деталей, особенно из меди и латуни, лучше всего применять пайку . В этой статье мы собрали для вас всё, что нужно знать о пайке - какой лучше взять паяльник, какие бывают припои и что такое флюс. Возьмите лист бумаги и ручку - это полезно запомнить !
Как работает пайка?
Так же, как предметы становятся мокрыми, то есть покрываются тонкой плёнкой воды, металлы могут " смачиваться " другими металлами, с низкой температурой плавления. Эти легкоплавкие металлы называются " припоями ". Обычный припой марки ПОС-61 состоит из свинца и олова и плавится при температуре 190 градусов.
Мы знаем, что поверхность, покрытая грязью и особенно жиром, не смачивается водой. Так же и детали из металла, если покрыты окислами или той же грязью, не смочатся припоем. Для быстрой очистки поверхности , которую нужно спаять, применяют особое вещество - флюс . Он разъедает вредную плёнку грязи и делает поверхность чистой : это обязательное условие для прочной пайки!
Что нужно для пайки - главные материалы
Для того, чтобы иметь запас материалов для пайки , много денег не потребуется. Приобретите:
- паяльник мощностью 40 Вт: это средняя и универсальная мощность;
- припой ПОС-61 в тонкой проволоке: толстый пруток лучше не брать, им неудобно пользоваться;
- сосновую канифоль ;
- спиртоканифольный флюс в пузырьке;
- паяльную кислоту ;
- подставку для паяльника.
Теперь вы сможете паять не только медные провода и проволоку, но и стальные детали, например оцинкованное ведро (для стали понадобится кислота). Давайте разберёмся, как проще и безопаснее паять - для новичка это очень важно!
Процедура пайки - самый простой способ!
Откройте форточку - помещение должно хорошо проветриваться! Очистите жало паяльника - оно должно быть чистым и блестящим. Проще всего сделать это надфилем или мелким напильником. Включите паяльник и подождите, пока он не начнёт плавить канифоль, после чего опустите в неё жало - флюс не даст жалу окислиться раньше времени.
Нанесите кисточкой на поверхности, которые нужно спаять, флюс . Для меди и латуни это канифоль в спирте, а для стали - кислота. Затем, поднесите к детали проволоку припоя и, прогревая её поверхность, добейтесь растекания припоя по нужному месту: его слой должен быть блестящим.
Совместите обе детали и, поднеся припой, прогрейте их жалом паяльника, пока они не окажутся соединены блестящим и прочным швом из припоя . Главная хитрость - хорошо прогреть детали, чтобы припой к ним "приклеился", в противном случае он попросту отвалится после остывания.
Заключение
Теперь вы знаете достаточно , чтобы успешно паять провода, медные трубки, латунные пружины, стальную проволоку и так далее. Пайка достаточно обширная тема - существуют разные припои, десятки флюсов со своими тонкостями, но эта информация нужна только для ускорения пайки и спаивания очень специфичных металлов, которые плохо берутся обычным флюсом. В обычной практике такие случаи большая редкость.
Спаять не знаю, а сварить можно.
Для этого необходима керамическая или стеклянная муфта (отрезок стеклянной трубки), которая надевается на оба конца свариваемой проволоки так, чтобы стык получился примерно посередине муфты. Концы разводятся примерно на 0,5-1мм. Затем, на свариваемые части подается ток от сварочного источника (напр. от станка точечной сварки).
Концы сдвигают. Автоматика отключает ток. После остывания муфту раскалывают. Главное, подобрать ток опытным путем.
Но проволока 0,20 очень тонкая. А диаметр керамической трубки должен быть примерно 0,22-0,24 мм, чтобы поймать стык? Такие трубки я не встречал. Пробовал сваривать на сварочном аппарате DSTA с помощью кнопки отжига и припоя в виде стружки. Но стык не мог поймать. Таким способом получается соединять проволоку 0,50 и выше. Говорят, что проволоку 0,20 паяют с использованием порошка ПСР и спиртовой горелки, но как, не знаю.
В свое время удавалось сваривать термопары (медь-константан и/или хромель-копель) и более тонкие. Правда, не было задачи встык. Понится одна особенность. Лучше всего результат получался на угольной подложке. Источник -ЛАТР. Автоматика - плавкий предохранитель (в институтской лаборатории от разных ЗИПОВ этого добра хранилось - море, и удалось опытным путем подобрать оптимальный) последовательно с цепью сварки.
Что касается тонкой трубки, то из стеклянной трубки большего диаметра на газовой горелке можно получить капиляр любой толщины. Но я бы сделал иначе. Можно выбрать швейную иглу диаметром 0,21-0,22. С помощью медицинского гипса (в крайнем случае строительного алебастра) и иглы необходимо изготовить одноразовую муфту. Иглу удалить после отверждения. Сварку производить только после полного высыхания гипса.
В данном обзоре автор решил провести тест некоторых припоев для меди и латуни, чтобы определить, какой из них лучше справляется со своей задачей.
Для пайки автор рекомендует использовать газовый баллончик MAPP (с МАПП газом), который дает большую температуру и узко направленное пламя, по сравнению с пропановыми баллончиками.
Но если возможности приобрести газовый баллончик MAPP нет, то, конечно, можно воспользоваться и пропановым.
Рекомендуем также прочитать обзорную статью на тему пайки алюминия в домашних условиях. Данная информация очень пригодится новичкам.
Для теста автор использует пять видов припоя: самый бюджетный — медно-фосфорный с содержанием меди 93%. Остальные — более дорогие, потому что в их составе дополнительно присутствует серебро в разном процентном содержании: 2%, 5%, 15% и 30%.
Немного теории
Медно-фосфорный припой применяется для пайки меди, а также ее сплавов, таких как бронза и латунь.
Обратите внимание, что при пайке меди с медью при помощи медно-фосфорного припоя не применяется никакой дополнительный флюс.
Различное содержание серебра в припое влияет на пластичность соединения. Чем больше будет серебра, тем сам шов будет более пластичный, тем больше он подвержен различным деформациям и нагрузкам.
При пайке деталей из латуни медно-фосфорным припоем нужно обязательно использовать дополнительный флюс.
Особенности пайки меди
При пайке медных трубок можно применять как обычный медно-фосфорный припой, так и с содержанием серебра. Результат примерно одинаков, качество шва получается хорошим.
Перед началом пайки поверхность меди нужно будет хорошо прогреть газовой горелкой, и только потом прикладывать припой. В противном случае качество шва может получиться неудовлетворительным.
Некоторые отличия между двумя этими припоями можно заметить непосредственно в процессе пайки. Например, обычный медно-фосфорный припой лучше растекается, а припой с серебром уже не такой текучий.
Особенности пайки латуни
Для пайки латуни медно-фосфорным припоем (с серебром и без него) нужно использовать специальный флюс. Перед использованием его нужно тщательно перемешать. Наносим на поверхность с помощью кисточки.
Как и в случае с медью, поверхность латуни предварительно необходимо хорошо прогреть газовой горелкой, и только затем можно приступать к самой пайке.
В принципе, все пять видов припоя отлично справляются со своей задачей — шов получается качественным. Правда, есть один нюанс.
Если вам важны визуальные качества, то лучше всего использовать для пайки медно-фосфорный припой с высоким содержанием серебра (от 30% и выше).
При использовании обычного медно-фосфорного припоя и припоев с содержанием серебра 2%, 5% и 15% швы довольно отчетливо видны, и имеют характерный медный оттенок.
Практически все уже знают, что алюминиевая проводка это наследие прошлого века, и ее обязательно нужно менять при ремонте квартиры. Мало кто проводит капремонт и забывает об этом.
Однако случаются ситуации, когда ремонт проводится частично, и возникает крайняя необходимость соединить алюминиевый провод с медным или просто их нарастить, добавив несколько лишних сантиметров жилы.
При этом алюминий и медь не совместимы гальванически. Если вы их соедините напрямую, это будет что-то вроде мини батарейки.
Окисление, ослабление контакта, его дальнейший нагрев с оплавлением изоляции. Переход в короткое замыкание, либо отгорание жилы.
К чему может в итоге привести такой контакт, смотрите на фото.
Как же сделать такое соединение грамотно и надежно, чтобы избежать проблем в будущем.
Вот несколько распространенных способов, которые применяют электрики. Правда не все они удобны для работы в монтажных коробках.
Рассмотрим подробнее каждый из них и выберем наиболее надежный, не требующий последующего обслуживания и ревизий.
Здесь для соединения используется стальная шайба и болт. Это один из наиболее проверенных и простых методов. Правда получается очень габаритная конструкция.
Для монтажа, закручиваете кончики проводов колечками. Далее подбираете шайбы.
Они должны быть такого диаметра, чтобы все ушко провода спряталось за ними и не могло контактировать с другим проводником.
Самое главное, как расположить колечко. Его нужно одевать так, чтобы во время закручивания гайки, ушко не разворачивалось, а наоборот стягивалось во внутрь.
Стальные шайбы между проводниками из разных материалов препятствуют процессам окисления. При этом не забывайте про установку гравера или пружинной шайбы.
Без нее контакт со временем ослабнет.
Дело в том, что безопасно соединять между собой можно металлы, у которых электрохимический потенциал соединения не превышает 0,6мВ.
Вот таблица таких потенциалов.
Как видите у меди и цинка здесь целых 0,85мВ! Такое подключение даже хуже чем прямой контакт алюминиевых и медных жил (0,65мВ). А значит, соединение будет не надежным.
Однако, несмотря на простоту резьбовой сборки, в итоге получается большая, неудобная конструкция, формой похожая на улей.
И запихнуть все это дело в не глубокий подрозетник, не всегда есть возможность. Более того, даже в такой простой конструкции многие умудряются напортачить.
Последствия себя не заставят ждать через очень короткое время.
Еще один способ — это применение соединительного сжима типа орех.
Он часто используется для ответвления от питающего кабеля гораздо большего сечения, чем отпайка.
Причем здесь даже не требуется разрезание магистрального провода. Достаточно снять с него верхний слой изоляции. Некоторые нашли ему применение для подключения вводного кабеля к СИПу.
Однако делать этого не стоит. Почему, читайте в статье ниже.
Но опять же, для распаечных коробок орехи не подходят. Более того, и такие зажимы бывает, выгорают. Вот реальный отзыв от пользователя на одном из форумов:
Есть серия специальных зажимов, которыми можно стыковать медь с алюминием.
Внутри таких клемм находится противоокислительная паста.
Однако споры о 100% надежности таких зажимов, тем более для розеточных, а не осветительных групп, не утихают до сих пор. При определенной укладке в ограниченном пространстве, контакт может ослабнуть, что неминуемо приведет к выгоранию.
Причем произойти это может даже при нагрузке ниже минимальной на которую рассчитаны Ваго. Почему и когда это происходит?
Дело в том, что когда сжимаются соединяемые проводники, между прижимной пластиной и местом контакта появляется небольшой зазор. Отсюда и все проблемы с нагревом.
Вот очень наглядное видео, без лишних слов объясняющее данную проблему.
Данный способ имеет один существенный минус. Большинство продаваемых колодок очень низкого качества.
Некоторые исхитряются и чтобы избежать прямого контакта меди и алюминия, медную жилку припаивают сбоку такого зажима, а не вставляют во внутрь.
Правда клемму для этого придется разобрать. Кроме того, надежный контакт алюминия под винтом без ревизии, не живет очень долго.
Винтики каждые полгода-год нужно будет подтягивать. Частота ревизионных работ будет напрямую зависеть от нагрузки и ее колебаний в периоды максимума и минимума.
Забудете подтянуть и ждите беды. А если все это соединение запрятано глубоко в подрозетнике, то лезть туда каждый раз, не совсем удобное занятие.
Поэтому остается самый надежный из доступных способов – опрессовка. Здесь не будем рассматривать применение специализированных медно-алюминиевых гильз ГАМ, так как они начинаются от сечений 16мм2.
Для домашней же проводки, как правило наращивать нужно провода 1,5-2,5мм2 не более.
Рассмотрим наиболее распространенный случай, который встречается в панельных домах. Допустим, вам нужно запитать одну или несколько дополнительных розеток от уже существующего алюминиевого вывода в сквозной нише.
Для наращивания берете ГИБКИЙ медный провод сечением 2,5мм2. Это уменьшит механическое воздействие на алюминиевою жилу, когда вы будете укладывать провода в подрозетник.
Зачищаете концы медного провода. Далее, для такого соединения их нужно обязательно пропаять. Это исключит непосредственный контакт в гильзе меди и алюминия.
Для пайки удобно использовать самодельный тигель, представляющий из себя слегка доработанный паяльник в форме топорика.
Сам процесс лужения заключается в окунании провода в специальное отверстие в паяльнике, заполненное оловом.
После остывания жилы остатки флюса удаляются растворителем.
Далее переходите к алюминиевым проводам, торчащим из стены. Аккуратно зачищаете их концы и также удаляете слой окиси.
Для этого можно воспользоваться оксидной токопроводящей пастой. Такая же паста используется при монтаже модульных штыревых систем заземления.
Она рассчитана на работу в любых условиях и исключает дальнейшее появление окиси на поверхности провода. Имейте в виду, что оксидная пленка может в последствии иметь сопротивление в несколько раз большее, чем сам алюминий.
И не удалив ее, вся ваша дальнейшая работа пойдет насмарку. Более того, температура плавления такой пленки достигает 2000 градусов (против примерно 600С у Al).
После всех подготовительных работ, вставляете в гильзу ГМЛ провода с двух сторон. Все что осталось, это опрессовать данное соединение.
У некоторых возникнет логичный вопрос, а не продавится ли при опрессовке слой припоя на жиле? Тогда получается что все манипуляции по лужению будут напрасны.
Главное здесь правильно подобрать по сечению гильзу и матрицы инструмента для обжатия.
В этом случае мягкий припой как бы загерметизирует контактное пятно медноалюминиевого соединения. А без отсутствия доступа кислорода к этой точке, эрозии контакта наблюдаться не будет.
Будьте внимательны, при работе с алюминиевыми проводниками нужно действовать крайне осторожно, так как это очень ломкий материал. Одно неосторожное движение и облом жилы вам обеспечен.
После опрессовки необходимо заизолировать данное соединение клеевой термоусадкой.
Именно клеевой тип обеспечит 100% герметичность и предотвратит поступление кислорода к контактным местам. Чтобы не рисковать и не прожечь изоляцию, нагревать термоусадку лучше строительным феном, а не зажигалкой или портативной горелкой.
Полученный пучок проводов укладывать в подрозетник нужно с большой осторожностью, так как алюминий не любит резких перегибов.
Так как наращенные медные жили гибкие, то на концы этих проводников одеваете изолированные наконечники НШВИ.
Только после этого их можно смело заводить в клеммные колодки розеток и затягивать винты.
Безусловно, это не единственный способ наращивания алюминиевых проводов, но он является одним из самых простых (в отличии от сварки или пайки) и надежных (в отличии от скрутки). Подробнее
Если же у вас есть малейшая возможность сменить целиком алюминиевую проводку, делайте это обязательно, не экономьте на своей безопасности.
Читайте также: