Pájení hliníku, jak se mnozí odborníci právem domnívají, je poměrně komplikovaný technologický proces. Mezitím lze takový názor považovat za pravdivý pouze ve vztahu k těm situacím, kdy se snaží pájet hliníkové výrobky pomocí pájek a tavidel, které se používají ke spojování dílů z jiných kovů: mědi, oceli atd. Pokud se pro pájení používá speciální tavidlo hliník , stejně jako odpovídající pájka, pak tento technologický proces nepředstavuje žádné zvláštní potíže.
Pájení hliníku pomocí propanového hořáku
Funkce procesu
Pájení hliníku s tradičními pájkami a tavidly je obtížné kvůli řadě faktorů, zejména souvisejících s vlastnostmi tohoto kovu. Hlavním z těchto faktorů je přítomnost oxidového filmu na povrchu hliníkových dílů, který má vysoký bod tání a mimořádnou chemickou odolnost. Takový film při pájení zabraňuje spojení základního kovu a materiálu pájky.
Před pájením hliníkových výrobků musí být jejich povrchy důkladně očištěny od oxidového filmu, k čemuž můžete použít třískové obrábění nebo aplikovat tavidla, která obsahují silné komponenty.
Duralové díly připravené k pájení
Samotný hliník, na rozdíl od oxidového filmu na jeho povrchu, má poměrně nízkou teplotu tání: 660 stupňů, což také komplikuje proces pájení. Tato vlastnost hliníku vede k tomu, že při zahřívání části z něj rychle ztrácejí pevnost a při určité teplotě, která je v rozmezí 250–300 stupňů, začnou konstrukce vyrobené z tohoto kovu ztrácet stabilitu. Nejtavitelnější složka, která je součástí nejběžnějších hliníkových slitin, se začíná tavit již v rozmezí teplot 500–640 stupňů, což může vést k přehřátí až roztavení spojovaných dílů.
Většina pájek s nízkou teplotou tavení používaných pro pájení je na bázi cínu, kadmia, vizmutu a india. S těmito prvky se hliník špatně spojuje, což způsobuje, že pájené spoje získané jejich použitím jsou velmi křehké a nespolehlivé. Hliník a zinek mají dobrou vzájemnou rozpustnost, takže tento prvek při použití v pájkách poskytuje výslednému spoji vysokou pevnost.
Charakteristika tavidel pro měkké pájení
Složení tavidel používaných pro pájení hliníku
Použité materiály
Při pájení hliníkových výrobků lze použít pájky skupiny cín-olovo, pokud je povrch dílů důkladně očištěn a jsou použity vysoce aktivní tavidla. Sloučeniny získané s jejich pomocí jsou pro špatnou vzájemnou rozpustnost hliníku, cínu a olova málo spolehlivé, navíc jsou náchylné k rozvoji korozních procesů. Aby byly takové spoje odolnější vůči korozi, musí být potaženy speciálními sloučeninami.
Nejkvalitnější, nejspolehlivější a korozivzdorný pájený spoj, umožňuje získat pájky, které obsahují zinek, měď, křemík a hliník.
Pájky, které obsahují tyto prvky, vyrábí domácí i zahraniční společnosti. Nejrozšířenější tuzemské značky jsou TsOP40, který obsahuje 40 % zinku a 60 % cínu, a 34A, který obsahuje hliník (66 %), měď (28 %) a křemík (6 %). Zinek obsažený v pájce pro pájení hliníkových výrobků určuje nejen pevnost výsledného spoje, ale také jeho korozní odolnost.
Pájky cínu a olova mají nejnižší bod tání ze všech výše uvedených. Nejvyšší teploty jsou ty, které obsahují hliník a křemík, stejně jako materiály obsahující hliník spolu s mědí a křemíkem. Zejména mezi posledně jmenované patří oblíbená pájka značky 34A, jejíž bod tání se pohybuje v rozmezí 530–550 stupňů.
S přihlédnutím k bodu tání se takové pájky používají v případech, kdy je nutné spojovat hliníkové díly velkých rozměrů, které zajišťují dobrý odvod tepla, nebo výrobky z hliníkových slitin, které se taví při poměrně vysokých teplotách.
Nízkoteplotní pájky, jejichž jednou z nejběžnějších značek je HTS-2000, však samozřejmě vykazují maximální pohodlí při práci.
Pájka HTS-200 pro pájení dílů z hliníku a neželezných kovů
Technologie pájení hliníku nutně zahrnuje použití speciálního tavidla, které je nezbytné pro zlepšení lepivosti základního kovu s pájecím materiálem. Proto je nutné k výběru takového materiálu přistupovat velmi zodpovědně. Tento požadavek je zvláště důležitý v případech, kdy hliníkové díly musí být pájeny pomocí cíno-olověné pájky. Složení tavidel obsahuje prvky, které tvoří jeho aktivitu ve vztahu k hliníku. Mezi tyto prvky patří: triethanolamin, fluoroboritan zinečnatý, fluoroboritan amonný atd.
Tavidlo F-64 pro pájení lehkých slitin bez předběžného opracování povrchů
Jedním z nejoblíbenějších domácích materiálů je tavidlo F64. Obliba F64 je způsobena tím, že se tento materiál vyznačuje zvýšenou aktivitou. Díky této kvalitě je možné provádět pájení tavidlem F64, aniž by došlo k čištění povrchu hliníkových dílů od žáruvzdorného oxidového filmu.
Z oblíbených vysokoteplotních tavidel bychom měli vyzdvihnout materiál 34A, který obsahuje 50 % chloridu draselného, 32 % chloridu lithného, 10 % fluoridu sodného a 8 % chloridu zinečnatého.
Příprava dílů
Pro získání kvalitního a spolehlivého spojení nestačí jen vědět, jak pájet hliník, je také důležité správně připravit povrchy spojovaných dílů pro pájení. Taková příprava spočívá v odmaštění povrchů a odstranění oxidového filmu z nich.
K odmaštění se používají tradiční prostředky: aceton, benzín nebo jakékoli vhodné rozpouštědlo.
Odstranění oxidového filmu před pájením, které lze také snadno provést vlastníma rukama, se provádí hlavně pomocí mechanického zpracování, ke kterému můžete použít brusku, brusný papír, kovový kartáč nebo nerezové pletivo. Mnohem méně často se používá chemická metoda odstraňování takového filmu, která zahrnuje leptání povrchu hliníkových dílů pomocí kyselých roztoků.
Čištění povrchů před pájením pomocí brusného nástavce
Jak víte, oxidový film na povrchu hliníku se vytvoří téměř okamžitě, když se dostane do kontaktu s okolním vzduchem. K tomuto procesu dochází i na povrchu očištěném před pájením, ale význam odizolování je v tom, že nově vytvořený film je mnohem tenčí než odstraněný, takže si s ním tavidlo mnohem snáze poradí.
Zdroje vytápění
Jako prvek, pomocí kterého se ohřívají celé spojované hliníkové díly a taví pájka, se používá především propanový nebo butanový hořák. Pokud se rozhodnete pájet hliníkové výrobky vlastníma rukama v domácí dílně, můžete použít obyčejný hořák.
Snadno použitelný plynový hořák
Při zahřívání je třeba dbát na to, aby se spojované díly neroztavily. Za tímto účelem se povrch součástí co nejčastěji dotýká pájky, aby se řídil začátek jejího tavení. To znamená, že bylo dosaženo provozní teploty.
Při zahřívání dílů a pájky před pájením je také nutné sledovat plamen plynového hořáku: směs plynu a kyslíku, která jej tvoří, musí být vyvážená. To je nezbytné z toho důvodu, že vyvážená směs plynů aktivně zahřívá kov, ale nemá vážný oxidační účinek. O tom, že je směs plynů vyvážená, svědčí jasně modrá barva plamene, který má malou velikost. Pokud je plamen hořáku příliš malý a má světle modrou barvu, znamená to, že ve směsi plynů je příliš mnoho kyslíku.
Pro pájení drobných hliníkových výrobků se používají elektrické páječky a pájky, které se taví při nízké teplotě.
Technologické metody pájení
Pájení dílů vyrobených z hliníku se podle technologie provedení prakticky neliší od procesu spojování výrobků z jiných kovů. Nejprve jsou spojované díly odmaštěny a důkladně očištěny, načež jsou umístěny do požadované polohy vůči sobě. Poté je nutné nanést na zónu budoucího zapojení tavidlo a začít ohřívat spolu s pájkou na provozní teplotu.
Proces pájení dílů z hliníkové slitiny
Po dosažení provozní teploty se špička pájky začne tavit, takže se musí neustále dotýkat povrchu součástí a ovládat proces zahřívání.
Pájení hliníkových výrobků, pro které se používá pájka bez tavidla, má své vlastní vlastnosti. Spočívají v tom, že aby nedocházelo k pronikání pájky na povrch dílu oxidovým filmem, musí být její hrot proveden tak, aby narazil na místo budoucího spoje. Tím je narušena celistvost fólie a pájka je volně spojena se základním kovem.
Chcete-li vidět, jak se pájení provádí v praxi, můžete se podívat na školicí video.
Existuje další technologická technika, která umožňuje zničit oxidový film během procesu pájení. To lze provést pomocí tyče z nerezové oceli nebo kovového kartáče, který je poháněn přes spoj a již roztavenou pájku.
Pro dosažení co nejpevnějšího spojení pájením musí být spojované povrchy předem pocínovány.
Rozsah procesu
Velký praktický význam má nejen pájení hliníku doma. Tato technologie se také aktivně používá v opravárenských a výrobních podnicích. Pomocí metody pájení je možné získat spoje, které se vyznačují vysokou pevností, spolehlivostí a estetickou přitažlivostí.
Při práci s tenkým hliníkovým plechem zabraňuje pájení deformaci materiálu
Tato technologie je velmi oblíbená při provádění oprav vozidel, traktorů a motocyklů. Taková popularita je vysvětlena skutečností, že během pájení nedochází ke změně struktury spojovaného kovu, proto je v mnoha případech takový způsob spojení ještě výhodnější než svařování.
Pájení nemá prakticky žádnou alternativu, když je potřeba obnovit těsnost hliníkového chladiče nebo klikové skříně, opravit opotřebovaný nebo zničený díl z hliníkové slitiny. Je také výhodné, že takové opravy můžete provádět vlastníma rukama, což nevyžaduje složité a drahé vybavení.
Domácí opravený chladič auta
Spáleniny, třísky a praskliny vytvořené v bloku válců z hliníkové slitiny lze také úspěšně opravit pájením. Tato technologie je velmi užitečná v případě, že je potřeba obnovit opotřebované vnitřní závity. V tomto případě je opotřebovaný závitový otvor naplněn roztavenou pájkou a poté je do něj zašroubován šroub. Po vytvrzení pájky se šroub vysune z otvoru a uvnitř je závit vytvořený podle požadovaných parametrů. Taková jednoduchá operace vám umožní získat nové vlákno, které z hlediska svých pevnostních charakteristik není v žádném případě horší než původní.
Kromě toho se pájení úspěšně používá k opravě a obnovení těsnosti trubek vyrobených z hliníku a slitin tohoto kovu. Takové trubky se nyní aktivně používají v mnoha technických zařízeních. S pomocí pájení to můžete udělat sami, aniž byste se uchýlili k drahým službám kvalifikovaných odborníků, abyste opravili mnoho předmětů vyrobených z hliníku a jeho slitin používaných v každodenním životě: nádobí, schody, různé detaily interiéru, okapy, obkladové prvky atd. Pomocí pájení můžete nejen opravit, ale také vyrobit jakékoli konstrukce z hliníku vlastníma rukama.
Použití vysoce kvalitního spotřebního materiálu a přísné dodržování technologie, kterou není těžké se naučit z videonávodů, umožňuje získat spoje pájením, které jsou vysoce kvalitní, spolehlivé, atraktivní a úhledné.
Pomocí improvizovaných nástrojů
Často nastávají situace, kdy není po ruce aktivní tavidlo a pájka, která je speciálně navržena pro spojování hliníkových dílů, a je potřeba je urychleně připájet. V takových situacích lze pájet konvenční pájkou sestávající z hliníku a cínu nebo cínu a olova. V tomto případě lze jako tavidlo použít kalafunu.
Při použití tohoto způsobu pájení dochází k destrukci oxidového filmu pod vrstvou kalafuny, ke které lze dodatečně přidávat kovové piliny. K jeho zničení se používá speciální páječka se škrabkou, kterou je nutné nejprve pocínovat. Škrabka spolu s pilinami ničí oxidový film na povrchu dílů a kalafuna zabraňuje vzniku nového. Navíc škrabka-páječka, pohybující roztavenou pájku v místě budoucího spoje, zajišťuje její pocínování.
Tento způsob pájení je samozřejmě velmi problematický a nezaručuje vždy kvalitní a spolehlivé spojení, takže jej lze použít pouze v extrémních případech. Nejlepší je vynaložit čas a peníze na získání vysoce kvalitní pájky a tavidla a nestarat se o kvalitu spojení vytvořeného s jejich pomocí.
Hliník je běžný materiál, ze kterého se vyrábí dráty, nádobí a další. Hliník může být díky svým vlastnostem čas od času zničen nebo jinými vlivy, což vyžaduje opravu. Nejlepší možností je v tomto případě pájení, které lze provádět různými způsoby a pomocí různých prvků. Nejpohodlnějším způsobem je použití cínu pro pájení hliníku.
Vlastnosti
Hliník je kov s dostatečnou hustotou, ale zároveň s malou hmotností. Právě tyto výhody umožnily, aby byl tento materiál tak široce používán pro výrobu nádobí. Proces obsluhy hliníkových výrobků je jednoduchý, ale čas od času nastanou situace, kdy je potřeba odstranit prasklinu, díru nebo připájet části nádobí. Kromě kuchyňského náčiní se z hliníku vyrábí drát, se kterým se pohodlně pracuje pro jeho měkkost, ale dobrou pevnost.
Pro takový drát je pouze jedno mínus – je velmi obtížné jej pájet.
Většinu kovů lze zahřívat a pájet, ale hliník je speciální látka, která při styku se vzduchem oxiduje a je potažena oxidovým filmem, na který nemůže sedět žádný kov. K pájení tohoto materiálu je třeba zvolit správné tavidlo.
Tavidlo je látka nebo několik složek, které lze použít k odstranění oxidů z kovů, které je třeba pájet. Díky organickým a anorganickým sloučeninám tavidel bude možné odstranit povrchové napětí a zlepšit roztírání tekuté pájky. Navíc umožňuje chránit materiál před vlivy prostředí.
Vzhledem k tomu, že hliník je neobvyklý kov, vyplatí se pro něj hledat speciální tavidlo. Pájení hliníku s cínem je považováno za nejjednodušší a nejpohodlnější možnost, ve které můžete dosáhnout požadovaného výsledku. Výhody použití cínu pro tavení hliníku zahrnují:
- nízká cena materiálu;
- možnost použití cínu pro díly s různou tloušťkou;
- vysoká rychlost tavení a schopnost pokrýt celý povrch hliníkové části, na které se pracuje;
- nízký bod tání, který vám umožní rychle se vyrovnat s úkolem;
- obecná dostupnost cínu.
Kromě kladů stojí za zmínku i nevýhody:
- možnost zničení hotového spoje pod vlivem vysoké teploty;
- neschopnost odolat silnému mechanickému namáhání;
- samy o sobě není vždy možné dosáhnout požadovaného výsledku.
K roztavení hliníku potřebujete znát základní metody tohoto procesu a umět je používat.
Metody
V procesu tavení hliníku s cínem se objevuje oxidový film, který lze odstranit pouze pomocí rozpouštědel nebo kovových kartáčů. Pro správné roztavení základního kovu je třeba zvolit správnou teplotu. Při vysokých rychlostech bude hliník zničen, při nízkých rychlostech nebude možné pájet materiály ve vysoké kvalitě.
Existuje několik způsobů pájení cínem.
- Pomocí plynového hořáku, který je připojen hadicí k láhvi, což umožňuje nastavit výkon přiváděného plynu. Teplotu ohně lze upravit změnou tlaku uvnitř válce.
- Použití benzínových hořáků. Slouží ke spojování tenkých vrstev kovu z důvodu nemožnosti měnit a zvyšovat teplotu plamene.
- Pomocí páječky. Pro práci jsou vyžadovány další materiály, například kalafuna. Páječku je potřeba zahřát na teplotu, která roztaví kalafunu i cín.
Pro takovou práci je nutné použít tavidlo na hliník F-59A, F-61A a aktivní tavidlo na pájení hliníku. Při tavení kovu musíte mít s sebou následující nástroje:
- rozpouštědlo;
- kovový kartáč;
- páječka nebo hořák;
- řezací nástroj;
- tok.
Jakmile budete mít vše, co potřebujete, můžete se pustit do práce.
Užitečné tipy
Pro pájení hliníku s cínem doma se doporučuje dodržovat určitou posloupnost akcí:
- zahřejte hliníkovou část, která zničí vrstvu oxidu;
- přesuňte ohnisko na křižovatku dílů a zahřejte jej na několik sekund;
- přiveďte pájku do středu plamene, držte ji blízko hliníkové části;
- jakmile se pájka začne tavit, přiveďte ji ke kovu tak, aby vyplnila všechny švy a dutiny.
Tímto způsobem můžete pájet ploché i zaoblené díly. Pro práci s hliníkovými trubičkami, které je třeba připájet k sobě, je nutné zahřát jejich okraje a umístit pájku na spoj dvou částí, kde se koncentruje oheň. Díky tavidlu se pájka rozšíří po spoji, přilepí jej a nebude nalévat trubku zevnitř. V případě, že je tloušťka kovu velká, musí být cín nanesen v několika vrstvách.
Pro kvalitní tavení hliníkového cínu je nesmírně důležité při použití plynového hořáku udržovat správnou teplotu.
To je velmi obtížné dosáhnout, zejména pro nezkušeného mistra, takže byste měli být při práci co nejopatrnější a nejpřesnější. Proces pájení hliníku zahrnuje práci s přiloženými nástroji, takže je velmi důležité neporušovat bezpečnostní opatření. U plynového hořáku je důležité zkontrolovat hadici, zda nemá praskliny a ohyby, stejně jako celistvost válce.
Při výběru možnosti pomocí plamene musíte vědět, že pro tavení potřebujete oheň, který nekouří, hoří rovnoměrně bez přerušení. Pro udržení optimální teploty by mělo být možné zvýšit nebo snížit plamen.
Při použití páječky je důležité ji umístit na bezpečné místo a po použití vypnout. Při práci s tavidly mohou některá z nich po zahřátí uvolňovat škodlivé sloučeniny, proto byste měli dbát na větrání pracoviště.
Jak pájet hliník s cínem, viz níže.
