Loading Content..

Category: Без рубрики, блог

Пайка ювелирных изделий. Припои и лазерная пайка

Пайка – это технологический процесс, в результате которого получают неразъемные соединения с помощью более легкоплавких металлических сплавов – припоев. Расплавленный припой взаимодействует с кромками металла-основы, в результате чего получается неразъемное соединение (спай). При этом припой внедряется между зернами металла и создает сплав припоя и основного металла (промежуточный слой). Возникает диффузия (проникновение одного металла в другой, в данном случае припоя в основной металл), в результате которой свойства припоя – цвет, пластичность, твердость — могут измениться. На особенности протекания диффузии влияют температура и длительность нагрева.

В ювелирном производстве применяется контактная пайка, в основном газопламенная. Процесс производится с помощью бензиновых или газовых паяльников. Применяются газовые горелки одного из трех типов: смесительного типа (газовоздушная смесь поступает в мундштук горелки), параллельной подачи газа и воздуха и инжекторного типа (газ подается под давлением).

В качестве огнеупорной основы или подкладки применяется так называемый «асбестовый картон» (листовой асбест). Также для удобства при пайке используют различные настольные приспособления с асбестовым покрытием – леткалы. Чаще всего используется леткал, который представляет собой деревянный брусок высотой от 15 до 20 мм, на который набивается листовой асбест, в 1 или 2 слоя. Края асбеста приглаживают и увлажняют, чтобы драгоценные опилки не смешивались с асбестом. Используют такой леткал до тех пор, пока поверхность асбестового слоя остается ровной. В результате пропитывания флюсом асбестовый слой становится непористым, бугристым, и тогда его меняют. Площадь леткалов зависит от размеров изделий и характера выполняемых работ.

Чтобы удерживать изделие в вертикальном положении, применяют специальные зажимы. Простейшие зажимы делают прямо на леткале из стальной нихромовой (никелехромовой) проволоки толщиной 1.5-2 мм. Если изделия изготавливаются партиями, лучше иметь леткал с множеством проволочных зажимов, чтобы иметь возможность обрабатывать большое количество изделий. Для проведения на одном изделии нескольких паек за раз используют вращающийся леткал.

На стадиях подготовки и офлюсовывания изделия основным инструментом служит стальной пружинный пинцет длиной от 120 до 160 мм. Он используется для переноса и укладки или установки изделия на леткале. Также пинцет – проволочный или ленточный – нужен для удержания припоя во время серийной пайки.

Припой – это легкоплавкий металлический сплав. Общая классификация припоев выделяет особолегкоплавкие (менее 1450С), легкоплавкие (145-4500С), среднеплавкие (450-11000С), высокоплавкие (1100-18500С) и тугоплавкие (более 18500С) припои. Впрочем, терминология ювелирного дела учитывает только контактную и газопламенную пайку и потому разделяет припои мягкие (легкоплавкие), средние (среднплавкие) и твердые (тугоплавкие). Температурный диапазон при этом преобразуется к виду 650-11000С.

Но, вообще говоря, такое деление весьма условно, так как для сплавов из разных материалов существуют различные температурные режимы. Мягкими называют припои, которые плавятся при температуре значительно ниже, чем температура плавления основных металлов. Твердые припои – это те, чья температура плавления близка к температуре плавления основных металлов. Все остальные припои считаются средними.

Используемые для пайки ювелирных изделий припои учитываются и маркируются, так же, как и другие драгоценные сплавы – по процентному содержанию в них драгоценного металла. Помимо этого, припои характеризуются такими свойствами, как цвет, текучесть (способность в расплавленном состоянии растекаться по поверхности), пластичность (возможность деформации шва после пайки), прочность (способность паяного шва выдерживать нагрузки без деформации).

Правильно выбранный припой напрямую влияет на качество проведенной работы и ее трудоемкость.

Чтобы спаиваемая поверхность не окислялась, а также для очистки поверхности от загрязнений и обеспечения хорошей смачиваемости припоев, используют флюсы. В этом качестве ювелиры используют растворы буры и борной кислоты. Выбор конкретного флюса зависит от степени оксиления спаиваемого сплава.

В тех случаях, когда есть риск повреждения или деформации материала изделия даже при незначительном нагреве, применяется лазерная пайка изделий. Эта операция проводится на специальном лазерном оборудовании и обладает гораздо более высокой точностью обработки, нежели контактная пайка. Спаивание краев разрыва происходит в результате точечного (локального) нагрева лазерным лучом. Таким образом, припои в данном случае не нужны.

К плюсам данного метода относится его скорость, точность и гибкость настройки и фокусировки лазерного луча и отсутствие заметных следов ремонта. Недостаток же лазерного спаивания — в том, что оборудования для такого вида пайки стоит очень дорого. Тем не менее, новые лазерные технологии применяются все более широко и постепенно начинают вытеснять обычную контактную пайку.