Как лудить провода – простой способ лужения

Мы уже Вам рассказывали о том, как паять провода в домашних условиях, где немного остановились на таком этапе пайки, как лужении оголенных медных жил. Сейчас мы более подробно расскажем, зачем лудить провода и как это правильно сделать без наличия опыта в работе с паяльником. Инструкция будет предоставлена следующим образом – сначала поговорим о том, для чего нужно лужение, после чего поговорим обо всех нюансах этого процесса.

Почему это так важно?

Дело в том, что на воздухе медь может окисляться, что часто приводит к ухудшению контакта между проводами. В дальнейшем плохой контакт начинает нагреваться и как следствие – может произойти возгорание электропроводки. Чтобы этого не происходило и соединение электрических проводов пайкой было долговечным, надежным и безопасным, необходимо лудить зачищенные концы жил с помощью свинцово-оловянного припоя.

Помимо этого лужение используют во время пайки, к примеру, при подключении светодиодной ленты к блоку питания. Если жилы LED-ленты не облудить, место пайки будет ненадежным и не исключено, что со временем проводки отвалятся.

Пошаговая инструкция

Итак, чтобы Вам было понятно, как правильно лудить провода, предоставляем пошаговую инструкцию в картинках:

1. Подготовьте нужный инструмент: острый нож, пинцет либо пассатижи, паяльник, припой и флюс (в нашем случае канифоль).
2. Снимите ПВХ изоляцию с проводника. Для этого лучше всего использовать инструмент для снятия изоляции, но если такого нет – нож в помощь. Зачистить изолирующий слой нужно на 10-20 мм.
3. Аккуратно, с помощью того же ножа зачистите жилу до металлического блеска. Если провод, который Вам нужно лудить, многожильный – распушите все проводки и очень аккуратно зачистите их ножом.
4. Подключите паяльник к сети и подождите, пока он нагреется. Кстати, перед лужением нужно очистить жало паяльника от мусора и старого припоя. Для этого рекомендуем использовать напильник.
5. Проведите разогретым жалом по кончику провода, который Вы собрались лудить.
6. Прикоснитесь жалом паяльника к канифоли, а после этого сразу же к припою. Рабочая поверхность паяльника должна равномерно покрыться оловом.
7. Прикоснитесь жалом к медному проводу. Припой должен равномерно распределиться по медной жиле. Для лучшего лужения рекомендуем взять проводник пассатижами либо пинцетом, после чего залудить кончик со всех сторон, самостоятельно прокручивая провод.
8. Визуально просмотрите, насколько хорошо у Вас получилось залудить кабель. На фото ниже пример отлично проделанной работы. Если не вся рабочая поверхность покрыта припоем, повторите пункты 6 и 7.

Вот таким способом Вы сможете качественно и быстро лудить провода в домашних условиях. Обращаем Ваше внимание на то, что лужение тонких проводов от наушников (либо микрофона) нужно выполнять немного по-другому. Так как проводки эмалированные (вскрыты лаком), сначала Вы должны аккуратно счистить эмаль острым ножом. После этого уже необходимо выполнить лужение паяльником.

Видео уроки по теме:

Вы можете лудить провода и без канифоли – используя специальную паяльную кислоту. В этом случае сначала нужно обработать рабочие поверхности (жало и кончик проводка) кисточкой, смоченной в кислоту, после чего уже наносить припой. И тот и другой способ можно использовать, не опасаясь за качество будущего соединения. Что касается толстого провода, облудить его проще, чем очень тонкого. Немного сноровки и еще меньше времени на это потребуется, главное – не забудьте зачистить поверхность жилы ножом.

Вот по такой простой технологии можно самому выполнить лужение паяльником. Надеемся, что теперь Вы знаете, как лудить провода и для чего это нужно. Если какой-то момент был Вам не понятен, рекомендуем просмотреть наглядную видео инструкцию либо задать вопрос в комментариях! 

Обязательно прочтите:

Как лудить провода: пошаговая инструкция

Практически во всех сферах электромонтажных работ, моделирования, робототехники, радиоэлектроники используются токоведущие провода, как соединительный элемент электрической цепи.

Среди огромного разнообразия методов соединений для получения качественного электрического контакта может выполняться пайка, клеммное обжатие, болтовое соединение, гильзовая обжимка. Но ни один контакт не может длительно сохранять электрические параметры без предварительного покрытия проводника слоем олова. Поэтому в данной статье мы рассмотрим, как лудить провода и для чего выполняется эта процедура.

Зачем нужно лудить провода?

Не смотря на то, что большинство проводников изготавливается из цветных металлов, особо не подверженных коррозионному разрушению, их поверхность, со временем, все же окисляется. Это приводит к возникновению полупроводникового слоя с довольно большим показателем омического сопротивления, значительно превышающим сопротивление металла. Из-за чего в местах окисления алюминиевых и медных проводов будет возникать чрезмерный нагрев и металла, и окружающих его элементов – изоляции, деталей, конструктивных частей. Перегрев, в свою очередь, может, как вывести со строя оборудование, так и привести к воспламенению горючих частей.

Процесс лужения подразумевает под собой нанесение защитного проводящего слоя на проводник. Такой слой должен равномерно распределяться по контактной поверхности и прочно закрепляться на ней, для чего разработана специальная технология.

Материалы и инструменты, чтобы лудить провода

Для того чтобы лудить провода вам понадобятся специальные вещества, слесарный и электрический инструмент. Их желательно заготовить заранее, чтобы вам не пришлось  отвлекаться от работы и переделывать определенные этапы по-новому.

Сюда относятся:

• Инструмент для снятия изоляции – необходим для удаления диэлектрика с токоведущих частей, позволяет очистить с поверхности проводов полимерный, тканевый или лаковый состав. Можно использовать специализированные приспособления, но их приобретение выльется в приличную сумму, поэтому начинающие радиолюбители и мастера пользуются острым ножом или скальпелем, чтобы зачищать жилы. Рис. 1: специализированное приспособление для снятия изоляции
• Приспособления для удержания и манипуляций с проводами – пассатижи, кусачки, пинцет и прочие. Позволяют перекусить токоведущие жилы, удерживать их под воздействием высоких температур, гнуть, подносить к паяльнику, чтобы лудить и т.д.
• Приборы для разогрева припоя – в зависимости от метода пайки выделяют устройства локального и общего воздействия. Первые из них представлены паяльниками и станциями, которые позволяют лудить провод в определенной точке. Они подходят, чтобы лудить провода малого и среднего сечения локально. Вторые представлены тигелями и печами, которые наполняются лудильной смесью для погружения металлических жил или мест пайки, они позволяют выполнять большие объемы работы и лудить провода большого сечения или целые детали. Рис. 2: разновидности устройств для разогрева припоя
• Флюсы и припои – являются расходными материалами, используются для покрытия проводов, при пайке скруток и т.д. Флюсы наносятся перед тем, как лудить провода, чтобы очистить поверхность и сделать ее более восприимчивой. И те и другие представлены широким ассортиментом, припои отличаются по химическому составу, тугоплавкости и электротехническим свойствам. Одни из них предназначены для медных проводников, другие только для алюминиевых проводников. Флюсы также имеют большой ассортимент, в быту чаще всего используют канифоль и паяльную кислоту, реже применяют подручные средства.

Перечень необходимых материалов и инструментов подбирается непосредственно перед тем, как лудить провода исходя из конкретных задач и особенностей обрабатываемой детали. А о назначении, применении и типах наиболее распространенных припоев и флюсов вы можете узнать из таблиц ниже.

Таблица 1: Наиболее распространенные флюсы для пайки

Наименование флюса	Состав % от общего объема	Область применения флюса	Способ приготовления флюса	Удаление остатков флюса
Канифольные не активные флюсы
Канифоль светлая	Канифоль светлая — 100	Пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями	Готов к использованию	Спиртом или ацетоном, кистью
Спирто — канифольный	Канифоль — 20 Спирт — 80	Пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями в труднодоступных местах	Растворить в этиловом спирте порошок канифоли
Глицерино — канифольный	Канифоль — 6 Глицерин -14 Спирт — 80	Герметичная пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями в труднодоступных местах	Растворить в этиловом спирте порошок канифоли, затем добавить глицерин
Канифольные активные флюсы
Канифольный хлористо-цинковый	Канифоль — 24 Хлористый цинк — 1 Спирт — 75	Пайка цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов	Растворить в этиловом спирте смешанные порошки канифоли и хлористого цинка	Ацетоном, кистью
Канифольный хлористо-цинковый (флюс паста)	Канифоль — 16 Хлористый цинк — 4 Вазелин — 80	Пайка повышенной прочности цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов	Смешать порошки канифоли и хлористого цинка с техническим вазелином
Кислотные активные флюсы.
Хлористо-цинковый	Хлористый цинк — 25 Соляная кислота — 1 Вода — 75	Пайка деталей из чёрных и цветных металлов	Кислоту медленно вливают в посуду до ¾ ее высоты с кусочками цинка, когда перестанут выделения пузырьки водорода, флюс готов	Промывка водой или раствором питьевой соды в воде, кистью
	Канифоль — 16 Хлористый цинк — 4 Вазелин — 80	Флюс паста. Пайка повышенной прочности цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов	Смешать порошки канифоли и хлористого цинка с техническим вазелином
	Канифоль — 24 Хлористый цинк — 1 Спирт — 75	Пайка цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов	Растворить в этиловом спирте смешанные порошки канифоли и хлористого цинка
ФИМ	Ортофосфорная кислота (плотность 1,7) — 16 Спирит этиловый — 1,6 Вода — остальное	Пайка меди, серебра, константана, платины, нержавеющей стали, черных и других металлов	Кислоту медленно вливают в посуду и затем добавляют спирт	Промывка водой, кистью

Таблица 2: Наиболее популярные припои для пайки паяльником

Марка припоя	Состав % от общей массы	Температура плавления ˚С	Прочность при растяжении кг/мм	Область применения
Сплав Вуда	Олово — 12,5 Свинец — 25 Висмут — 50 Кадмий — 12,5	68,5	–	Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву, для изготовления предохранителей, токсичен
Сплав д Арсе	Олово — 6,9 Свинец — 45,1 Висмут — 45,3	79	–	Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву, для изготовления предохранителей
ПОСВ-50 Сплав Розе	Олово — 25 Свинец — 25 Висмут — 50	94	–	Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву
ПОСВ-33	Олово — 33,4 Свинец — 33,3 Висмут — 33,3	130	–	Для пайки деталей из меди, латуни, константана с герметичным швом
ПОС-61 (третник)	Олово — 61 Свинец — 39	190	4,3	Для пайки и лужения токоведущих частей из меди, латуни и бронзы с герметичным швом
ПОС-61М	Олово — 61 Свинец — 37 Медь — 2	192	4,5	Для лужения и пайки тонких медных проводов и печатных проводников
ПОС-90	Олово — 90 Свинец — 10	220	4,9	Для лужения и пайки посуды для пищи и медицинских инструментов
ПОС-40	Олово — 40 Свинец — 60	238	3,8	Для лужения и пайки контактных поверхностей в радиоаппаратуре и деталей из оцинкованной стали
ПОС-30	Олово — 30 Свинец — 70	266	3,2	Для лужения и пайки деталей из меди, ее сплавов и стали
ПОС-10	Олово — 10 Свинец — 90	299	3,2	Для лужения и пайки контактных поверхностей в радиоаппаратуре
Авиа — 1	Олово — 55 Цинк — 25 Кадмий — 20	200	–	Для пайки тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов, токсичен
Авиа — 2	Олово — 40 Цинк — 25 Кадмий — 20 Алюминий — 15	250	–	Для пайки тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов, токсичен

Пошаговая инструкция

Наиболее простым и распространенным способом, чтобы лудить поверхность, является обработка паяльником, поэтому рассмотрим детально такой способ. После того, как вы подготовили все необходимое, чтобы лудить провода, выполните следующие операции:

• Определите длину обрабатываемого участка – рекомендуется лудить отрезки в пределах от 10 до 50мм. Если нет каких-либо конкретных требований к этому параметру, то оптимальным будет расстояние в 10 – 20мм.
• Очистите отрезок провода от изоляционного покрытия, в данном примере используется острый нож, но можете применять и другие инструменты. Рис. 3: удалите изоляцию

Соблюдайте осторожность при удалении слоев диэлектрика, чтобы не повредить жилу, что особенно  актуально для многожильных проводов, так как это существенно уменьшит их поперечное сечение.

• При наличии на проводах лаковой изоляции ее также следует удалить до появления металлического блеска. Рис. 4: очистить лак с провода

Для этого можете использовать тот же нож, но это не всегда представляется удобным. Так как тонкие проводники легче обрабатывать наждачной бумагой, напильником или химическими реагентами. Многожильные марки проводов необходимо распушить, чтобы обработать их со всех сторон.

• Перед тем как лудить, необходимо очистить жало от остатков припоя, нагара, кусочков металла. Это можно сделать при помощи наждачки или напильника, особо крупные наплывы можно удалить ножом. Рис. 5: Очистьте жало паяльника
• Включите паяльник и дождитесь его полного прогревания. Если вы начинающий радиолюбитель и еще не можете опередить достаточность нагрева по времени или внешним признакам, коснитесь жалом паяльника олова, припой должен моментально расплавиться – это значит, что вы можете начинать паять паяльником. Рис. 6. Опробуйте достаточность прогрева паяльника
• Нагрейте паяльником зачищенные жилы и поместите их в канифоль. Рис. 7: опустите провод в канифоль

Дождитесь плавления флюса и аккуратными движениями проверните провод под жалом. Добейтесь равномерного распределения канифоли по поверхности. Если вы не будете лудить канифолью, а используете какие-либо специальные флюсы, технология их применения может отличаться.

• Разогрейте припой и нанесите его на кончик провода, если флюса оказалось достаточно, и он равномерно распределился по все поверхности, олово быстро покроет нужную вам площадь. Рис. 8: нагрейте и наберите припой

Поверните провод у жала паяльника, чтобы слой  олова попал на всю площадь электрического контакта.

• После лужения внимательно осмотрите слой припоя, он должен иметь гладкую, ровную  поверхность светлого цвета. Если ваш результат отличается (имеются комочки, неравномерное распределение или темные пятна), то лучше повторить процедуру и полудить провода снова.

В виду большого разнообразия медных и алюминиевых проводов, типов электрических соединений лудить такие элементы нужно по-разному, соблюдая определенную технологию. Такие знания доступны опытным радиолюбителям, но мы рассмотрим самые часто встречающиеся из них.

Советы профи о том, как лудить провода

Если под рукой нет заводского флюса, очистить поверхность от оксидов поможет таблетка аспирина, деревянная дощечка или пластик. Каждый из этих компонентов достаточно расположить под проводник и паяльник, а выделяемые из них при нагревании вещества дадут нужный эффект.

Наиболее эффективно лудить аспирином – это универсальное средство, пластик хорошо подходит для мелких многожильных марок кабельно-проводниковой продукции. Дерево требует длительного нагревания и прожигания до появления дыма, поэтому его целесообразно использовать как вспомогательный элемент.

Новые детали, которые вы достаете из упаковки, можно сразу паять, их ножки уже очищены заводом изготовителем, и их не нужно лудить, так как припой равномерно и прочно сцепиться с поверхностью без этого.

Рис. 9: пайка  новой детали без лужения

Если вы собираетесь лудить большую длину или обмоточные провода, лучше возьмите тигель, паяльником эту процедуру выполнять нецелесообразно.

Рис. 10: обжечь покрытие тонких проводов

Для того чтобы припаять или залудить скрутку слаботочных проводников, к примеру, в гарнитуре мобильного телефона или наушниках, медную поверхность очищают от лака. Но делать это вручную довольно сложно, поэтому куда проще обжечь жилы зажигалкой и очистить от нагара.

Чтобы эффективно лудить металл старайтесь работать не ребром конца паяльника, а его плоской частью. Это увеличит площадь рабочей поверхности и улучшит прогревание.

Учтите, что со временем классические паяльники разогреваются еще больше, поэтому легкоплавкие припои могут скатываться с жала еще до того, как вы поднесете их к проводам. Чтобы избежать такого эффекта, не стоит включать устройство заблаговременно, сделайте это непосредственно перед тем, как начать лудить провод.

Видео инструкции

порядок действий при лужении паяльником и окунание в припой

При монтаже или ремонте электропроводки важно правильно сделать спаянное соединение. От этого зависит безопасность эксплуатации, надежность, долговечность электроснабжения.

Для хорошего закрепления припоя нужно предварительно облудить провода, то есть покрыть оловянным припоем. Нанесенный слой удалит оксидные примеси, образующиеся на медных или алюминиевых сплавах, улучшит сцепление расходных материалов.

Существует разные методы лужения. Выбор делают с учетом состава металла, характера сечения, назначения проводки и условий ее эксплуатации.

Облуживание с помощью паяльника

Уверенное владение паяльником необходимо для каждого начинающего мастера. Без закрепившихся навыков работы залудить провод, затем провести пайку не удастся.

Размеры паяльника, модификацию каждый может выбрать самостоятельно. Удобны в использовании паяльные станции, пальники с возможностью регулировать температуру нагрева.

Имеет смысл затратить средства на приобретение качественного инструмента, оборудования. Тогда работа будет доставлять удовольствие долгие годы.

Требуемые инструменты

Работа с проводами – дело несложное, если к нему хорошо подготовиться. Желательно, сделать все заранее, чтобы потом в самый неподходящий момент, не пришлось суетиться. Список инструментов, позволяющих лудить провода или кабель, выглядит следующим образом:

• хорошо заточенный нож;
• медицинский или технический пинцет;
• обычные плоскогубцы;
• паяльник или станция для паяния;
• расходные материалы (флюс, припой).

Вместо ножа сейчас продаются специальные клещи, которые позволяют содрать изоляцию одним движением. Но они не так уж дешево стоят, поэтому многие обходятся ножом или скальпелем.

Все средства и приспособления немудреные, но очень полезные. Под расходными материалами подразумеваются определенный флюсовый состав и припой, подходящий для данного вида проводов.

Правильный порядок действий

Облуживать провода посредством паяльника следует в соответствии с алгоритмом, выверенным многолетней практикой. У проводов в самом начале работы нужно тщательно снять ножом или клещами наружный изолирующий слой. Желательно освободить от полимерного покрытия минимум 10 мм, максимум – 50 мм с каждого соединяемого конца.

После этого тем же ножом поверхность зачищают до блестящего состояния. Это исключит наличие остатков изолирующей оболочки, удалит с проводов оксидный налет.

Толстый провод удерживать и очищать проще. Если кабель включает в себя несколько тонких жил, их желательно растрепать, разъединить, зачистить со всех сторон, а потом скрутить заново.

Затем можно разогревать паяльник, предварительно проверив степень чистоты жала. Поверхность будет хорошо облуживаться только абсолютно чистым жалом паяльника.

Нагретым паяльником следует разогреть подготовленные, тщательно зачищенные концы проводов, опустив их в канифоль. Надо чтоб канифоль хорошо обволокла провод.

Жалом паяльника нужно взять припой и равномерно распределить смесь по срезу проводков, которые зафиксированы пинцетом или обычными плоскогубцами. Для обеспечения полноты нанесения массы из расплавленных расходных материалов, провода следует проворачивать вокруг собственной оси.

Медный провод можно обрабатывать не только канифолью, но и кислым флюсом. Некоторые предпочитают использовать готовую паяльную кислоту, всегда имеющуюся в продаже. Для лужения алюминиевых проводов предусмотрен свой специальный флюс.

Если все предыдущие операции были выполнены правильно, расплавленный припойный материал хорошо покроет место контакта проводков. Нужно внимательно осмотреть всю рабочую зону, убедиться, что лужение прошло успешно.

Варианты обработки проводов

Некоторым мастерам нравится метод лужения, при котором провода прижимаются паяльником к деревянной дощечке.

Это вполне приемлемая технология. Выделяющиеся при нагревании деревянной подложки газы в некоторой степени работают как флюс, способствуя удалению оксидов на металле.

Еще лучше удаляет продукты окисления расплав аспирина. Таблетку можно подкладывать под провода при лужении. Выделяющиеся из нагретой ацетилсалициловой кислоты газы хорошо обволакивают место соединения, удаляя с них все примеси. В результате провода будут успешно лудиться.

Существует своеобразный метод подготовки многожильных проводков, в которых тонкая медная основа покрыта эмалью. В этом случае как подложку мастера рекомендуют использовать кусочек ПВХ материала.

При повышении температуры поливинилхлорид начинает выделять пары хлороводорода, которые так же, как соляная кислота, быстро разрушают оксидный слой. Как показывают многие видео уроки, ПВХ подложка может быть не очень большой, соответствующей размерам рабочей зоны лужения.

Лужение посредством окунания

Предварительную обработку проводов большого диаметра проводят иначе. Паяльником полного равномерного покрытия среза большого сечения добиться нелегко.

В специальный тигель кладут кусочки олова, разогревают, получая расплав металла. Конец кабеля сначала погружают в канифоль или другой флюс, а затем окунают во внутренность тигеля. В результате срез покрывается полностью защитным слоем.

Подобным способом делают полностью луженые провода. Погружение при этом имеет другие масштабы, выполняется в заводских условиях.

Катушку с намотанным проводом водружают на механизм, посредством которого будут обслуживать процесс. Сначала всю медь поверхности механически обрабатывают щетками, предварительно обработанными раствором хлористого цинка. Получают растворенный флюс из цинка и технической соляной кислоты.

Затем проволоку из мотка, постепенно раскручивают, окунают в ванну с расплавленным оловом. Равномерность покрытия, отсутствие наплывов обеспечивает последующая обработка проволочного материала резиновыми щетками. Проволоку охлаждают окунанием в холодную воду, еще раз обрабатывают щетками, заново сматывают и упаковывают.

Луженая медная проволочная продукция имеет защитный оловянный слой, толщина которого варьируется от 1 мкр до 20 мкр.

Обработка увеличивает устойчивость меди к воздействию влажной окружающей среды, уменьшает до минимума вероятность ее порчи.

Как сделать облуживание контактов наушника

Микрофоны, наушники iphone и любого другого акустического гаджета постоянно подвергаются механическим нагрузкам. Как следствие, происходит обрыв проводков.

Подготовить их к пайке обычными способами не удастся. Лак, находящийся сверху будет мешать. Его перед лужением либо соскабливают острым скальпелем, либо обжигают. Можно также лудить в канифоли сильно разогретым паяльником, который снимет лак.

Тонкую жилу провода помещают в канифоль, разогревают паяльником. Затем с помощью паяльника тонкий слой расплавленного олова распределяют в месте будущего контакта. После этого быстро выполняется соединение. Служить оно будет долго и надежно.

технология, назначение, инструменты, варианты и инструкция

На чтение 5 мин Просмотров 1.7к. Опубликовано 07.07.2019 Обновлено 20.06.2019

Во время ремонта, модернизации или при установке электропроводки особое внимание уделяется качеству соединения токопроводящих жил. Надежное спаянное соединения – это залог безопасной эксплуатации электрических магистралей и бытовой техники. Чтобы хорошо закрепить припой, требуется предварительно провода облудить, суть процедуры заключается в покрытии поверхности оловом.

Почему лужение проводов так важно

Лужение проводов предотвращает их окисление

Перед тем как залудить провод, требуется узнать, для чего эта процедура так необходима. Медь и алюминий при взаимодействии с кислородом окисляются, образуя на своей поверхности оксидную пленку, которая ухудшает проводимость и повышает сопротивляемость. Залуживание проводов позволяет этого избежать. Лудят провода свинцово-оловяными припоями, их преимущество заключается в длительном эксплуатационном сроке, безопасности и надежности.

Также лужение используют во время пайки, например, при подключении светодиодных лент к блоку питания. Если жилы осветительного прибора предварительно не облудить, с течением времени все проводки отвалятся.

Облуживание провода с помощью паяльника

Лужение проводов паяльником

Для качественного выполнения работы важно уверенно владеть паяльником. Если закрепившиеся навыки отсутствуют, не удастся залудить и припаять провод.

Существуют разные модели паяльников, каждые обладают своими техническими характеристиками – мощность, габариты и т.д. Начинающему мастеру рекомендуется отдавать предпочтение паяльным станциям, где есть возможность регулировать температуру нагревания самостоятельно.

Целесообразно приобрести дорогостоящее устройство, поскольку процесс будет отнимать меньше времени, и работа будет выполняться в радость.

Необходимые инструменты

Флюс выбирают в зависимости от материала провода

Монтаж, модернизация, ремонт и обслуживание проводов – дело хлопотное, но не сложное. Чтобы сократить затраченное время, предварительно готовят все необходимые инструменты и расходный материал для работы. Список выглядит следующим образом:

• к числу расходных материалов относится припой и флюс;
• острый нож;
• станция для паяния или паяльник;
• технический или медицинский пинцет;
• обыкновенные плоскогубцы.

Можно использовать не хорошо заточенный нож, а специальные клещи, позволяющие удалить весь изоляционный слой несколькими движениями. Но стоимость их достаточно высока, поэтому многие используют нож или скальпель.

В каждом случае требуется определенный припой и флюсовый состав для кабелей, это нужно учитывать.

Порядок действий

Чтобы облудить провод, нужно действовать по следующему алгоритму:

1. С помощью специального инструмента, ножа или скальпеля удалить изоляционный слой с проводов, которые потребуется соединить.
2. После удаления изоляционного материала токопроводящие жилы зачистить до образования характерного блеска. Для этого можно использовать нож или наждачную бумагу. Если работа предстоит не с литой жилой, а многожильным проводом, каждый проводок распушается и зачищается по отдельности.
3. В розетку включается паяльник и очищается от всех загрязнений, которые он любит собирать, особенно старого припоя и пыли. Во время очищения жилы паяльника рекомендуется использовать небольшую наждачную бумагу.
4. Требуется разогреть кончик провода. Это можно сделать с помощью паяльника, газовой горелки или обычной зажигалки.
5. Когда паяльник разогрелся до рабочей температуры, его жилой прикасаются к припою и канифоли. Рабочая поверхность обильно должна быть покрыта растопленным оловом.
6. Следующий этап – горячим паяльником касаться медного проводника. Припой должен равномерно распределяться по жиле. Чтобы нанести припой, используются пассатижи и пинцеты.
7. По окончании работ внимательно осматривается кабель или провод. Рабочая поверхность должна быть полностью и равномерно покрыта припоем. Пустые полости или скопления вещества должны отсутствовать. Если обнаружены недочеты в работе, к процедуре приступают повторно.

Если работа предстоит с совсем тонкими проводами, канифоль лучше не использовать, поскольку рассчитать точное количество вещества очень сложно. В качестве аналога подойдет паяльная кислота. Обработать кончик проводника можно обыкновенной кисточкой. После этого можно приступать к нанесению припоя. Этот способ нельзя назвать более надежным, но с такими видами проводков иначе нельзя.

Способы обработки проводов

Лужение с помощью деревянного бруска

Существует несколько способов лужения. Некоторые мастера отдают предпочтение методу, суть которого заключается в прижимании проводов паяльником к деревянной ровной поверхности.

При нагревании из дерева выделяются газы, которые исполняют роль флюса, способствуя удалению оксидов на металле.

Более качественно удалять оксидную пленку на поверхности токопроводящих жил удается при помощи аспирина. Во время работы таблетку подкладывают под провода. При нагревании из ацетилсалициловой кислоты выделяются газы, обволакивающие место соединения, вытесняя из них примеси, отрицательно сказывающиеся на качестве соединения. Этот простой и бюджетный в реализации способ обеспечивает качественное лужение.

Существует еще один способ подготовки многожильных кабелей и проводов, у которых медная основа покрыта эмалью. В качестве подложки предпочтительнее применять небольшой кусок ПВХ материала. При термическом воздействии поливинилхлорид начинает активно выделять хлороводород, который эффективно разрушает оксидный слой.

Лужение посредством окунания

Если работать предстоит с проводами и кабелями большого диаметра, то подготовку целесообразно проводить иначе. Полного и равномерного распределения припоя в данном случае добиться непросто.

Существует специальное устройство – тигель, в который помещаются небольшие кусочки олова. Там они разогреваются, в результате получается, расплав металла. Конец провода предварительно погружают в канифоль или другие марки флюса, а далее в емкость тигля. Такой подход обеспечивает полное и равномерное распределение веществ на месте среза.

Использовать этот метод можно лишь с полностью лужеными проводами. Погружение уже имеет совершенно иные масштабы, и проводится в промышленных условиях. Реализуется процесс с помощью специальной катушки с намотанным проводом. Сначала всю медную поверхность вручную обрабатывают жесткими щетками, предварительно их щетину обрабатывают хлористым цинком в жидком виде. Растворенный флюс получают из смеси технической соляной кислоты и цинка.

Далее проволоку из мотка начинают медленно раскручивать и окунают в емкость, заполненную растворенным оловом. Равномерность покрытия обеспечивается вторичной обработкой кабеля или провода большого диаметра резиновыми щетками. В завершение кабель погружают в емкость с холодной водой и вновь обрабатывают щетками. После этого провода и кабели сматывают и упаковывают для дальнейшей реализации в строительных магазинах.

Не лудите силовые провода: на практическом примере

На этой неделе я сам со всей семьёй чуть было не стал жертвой слабоумия и отваги. И не легче, что чужой.
Да, в домашней силовой проводке на 230В концы многожильного провода лудить не рекомендуют. Рекомендуют обжимать. А что будет, если всё же залудить и так оставить? Вот я и стал жертвой эксперимента, сам того не ведая.

Висит уже много лет на кухне светильник — вот он на испытаниях, уже после починки и без абажура.

И вот в пятницу лампочка что-то подозрительно начала мигать. Поставил другую — то же самое. Дело не в лампочке. Вскрыл выключатель, понюхал-послушал. Не искрит. Снял светильник от греха, повесил времянку — патрон с проводочком. Заодно посмотрел на подключение — всё нормально, через клемму, провода не подгоревшие.

В субботу занялся плотнее. Смотрим патрон. Да, есть лёгкие повреждения контактов — но всё в пределах допустимого за много-то лет.

Но ведь где-то искрит! Разбираем дальше — остаётся только патрон, соединённый с проводом на заводе.

А там…

Вот эти коричневые полу обугленные кусочки — это обрезанные с того же самого провода, другие концы которого выше обжатые. Видно, что синий тоже стал коричневым. Гибкость изоляции полностью утрачена. Стала хрупкой — трескается и отваливается, обнажая медную жилу.

И тут же видна причина. Концы провода на заводе залудили.

Мне повезло. Картинка капающего с потолка горящего пластика осталась в ночных кошмарах. Зато стало понятно, как именно может наказать. Годы будет висеть лужёный конец взведённым курком, а потом может и выстрелить.

Обжимайте наконечники. И за электриками посматривайте. Которые знают, что и так сойдёт — гнать позорными тряпками.

Вот этот текст я зачем-то вывалил на муську. Где мне толпой объяснили, что лудили, лудим и будем лудить. А обжимают ретрограды. Так что по-быстрому оттуда снял. То есть со всеми, кто наконечники силовых проводов лудит и лудить будет — соглашаюсь, пожалуйста. КССЗБ. И светофор красным сдуру мигает, и тормоза придумали трусы. И здесь тоже соглашаюсь и спорить не буду. Но невиновных людей всё же предупредить хочется.

Добавлю, что теме очень близок вот этот циркуляр. Он не про лужение, шире, про пайку вообще. Но физика остаётся
К недостаткам соединений, содержащих оловосвинцовые припои, отнесены:
— снижение электропроводности и механической прочности;
— увеличение переходного сопротивления со временем;
— химическая коррозия, вызванная остатками флюсов;
— экологическая небезопасность;
— трудности обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий при выполнении соединений на монтаже и др.
[Spoiler (click to open)]
АССОЦИАЦИЯ «РОСЭЛЕКТРОМОНТАЖ»

ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦИРКУЛЯР

№ 32/2012

г. Москва 2012г.
О ПРИМЕНЕНИИ ПАЙКИ В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЯХ

Неразборные соединения проводов, в соответствии с требованиями нормативных документов, могут выполняться путем опрессовки, с помощью сварки или пайки.

В соответствии с указаниями ГОСТ Р 50571-5-52-2011 (МЭК 60364-5-52:2009) соединения между проводниками и между проводниками и другим оборудованием должны обеспечивать электрическую непрерывность и соответствующую механическую прочность и защиту, а при выборе средств соединения следует учитывать:

— материал проводника и его изоляции;

— число и форму проводов, формирующих проводник;

— площадь поперечного сечения проводника;

— число проводников, которые будут соединены вместе.

В то же время к применению пайки в электромонтажной технологии нормативные документы и справочные материалы формируют следующее отношение:

— п. 7.8.3.2 ГОСТ Р 51321.1-2007: «На проводниках, соединяющих два расположенных рядом устройства, не должно быть скруток или паяных соединений»;

— п. 7.8.3.5 ГОСТ Р 51321.1-2007: «Соединение проводников с аппаратурой с применением пайки допускается только в тех случаях, если такой вид соединения предусмотрен в нормативной документации на НКУ»;

— примечание к п. 526 ГОСТ Р 50571-5-52-2011 (вводится в действие с 01.01.2013) «Низковольтные электроустановки. Часть 5. Выбор и монтаж электрооборудования. Глава 52. Электропроводки»: «Использования соединений пайкой рекомендуется избегать, за исключением коммуникационных схем. Если такие соединения используются, то они должны быть выполнены с учётом возможных смещений, механических усилий и повышения температуры при коротких замыканиях (см. 522.6, 522.7 и 522.8)»;

— п. 4.2.46 главы 4.2 ПУЭ: «Соединение гибких проводов в пролётах должно выполняться опрессовкой с помощью соединительных зажимов, а соединения в петлях у опор, присоединение ответвлений в пролете и присоединение к аппаратным зажимам – опрессовкой или сваркой. При этом присоединение ответвлений в пролете выполняется, как правило, без разрезания проводов пролета. Пайка и скрутка проводов не допускаются».

Указания приведенных документов фактически ограничивают применение пайки в соединениях электрических проводников в силу наличия существенных недостатков такого способа соединения.

К недостаткам соединений, содержащих оловосвинцовые припои, отнесены:

— снижение электропроводности и механической прочности;

— увеличение переходного сопротивления со временем;

— химическая коррозия, вызванная остатками флюсов;

— экологическая небезопасность;

— трудности обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий при выполнении соединений на монтаже и др.

В соответствии с указаниями ГОСТ Р 50571-5-54-2011 (МЭК 60364-5-54:2002) к соединениям заземляющих проводников предъявляется дополнительное требование, заключающееся в том, что соединение проводников или арматуры с помощью пайки возможно только при наличии надежной механической фиксации.

Указанное требование в первую очередь должно быть реализовано при выполнении контактных соединений класса 2 по ГОСТ10434-82* в цепях заземляющих и защитных проводников (см. п. 1.7.139 ПУЭ седьмого издания).

Данное требование является следствием, вытекающим из указаний п. 2.2.6 ГОСТ 10434-82* «Соединения контактные»: «После режима сквозного тока контактные соединения не должны иметь механических повреждений, препятствующих их дальнейшей эксплуатации. Температура контактных соединений в режиме сквозного тока не должна быть более 200 °С у соединений проводников из алюмомеди, алюминия и его сплавов, а также у соединений этих проводников с медными, 300 °С – у соединений медных проводников и 400 °С – у соединений стальных проводников». При соединении медных проводников допустимая температура соединения может достигать 300 °С, что превосходит температуру плавления мягкого припоя. Без дополнительного механического крепления проводников перед пайкой обеспечить качество неразборного контактного соединения не представляется возможным.

Наиболее часто для выполнения механического крепления проводников перед пайкой используется бандаж. В Инструкции по монтажу электрооборудования, силовых и осветительных сетей взрывоопасных зон ВСН 332-74 и в Пособии по выполнению электроустановок во взрывоопасных зонах, до сих пор используемых монтажными организациями, приводится несколько способов соединения заземляющих проводников с броней и металлическими оболочками кабелей с помощью пайки мягким припоем. В этих документах приводятся способы соединений, где дополнительное механическое крепление проводников выполняется после пайки либо не выполняется вообще. Указаниям действующих нормативных документов это не соответствует. При выполнении механического соединения с помощью бандажа с последующей пайкой, при расплавлении припоя в режиме сквозного тока не происходит его стекания. После отключения тока повреждения контактное соединение механически восстанавливается.

Особого внимания заслуживает вопрос присоединения многопроволочной жилы к контактным зажимам оборудования и соединителям. Требования облуживания многопроволочных жил оловянно-свинцовыми припоями в разборных электрических контактных соединениях проводов и кабелей изложены в п. 2.1.8 табл. 5 ГОСТ 10434 издания 1982 года. Однако необходимо учитывать то обстоятельство, что современные зажимы, в отличие от приведенных в ГОСТ 10434-82, имеют, как правило, гнездовую конструкцию, в которой многопроволочная жила проводника не выжимается, не выдавливается из-под головки винта или шайбы, а, напротив, обжимается, прессуется в конструктивно ограниченном сечении зажима. Пропайка концов многопроволочных проводов в монолит в таком случае не требуется. Следует также иметь в виду, что ГОСТ 10434-82 распространяется на токи от 2,5 А. Для контактных соединений электротехнических устройств на токи менее 2,5 А требования стандарта являются рекомендуемыми.

Производители широко используемых на отечественном рынке соединителей: Sсhneider Еlесtric, Phoenix Contact, Wago, Weidmüller и др., отрицают необходимость замоноличивания (пропайки) многопроволочной жилы перед выполнением соединения.

Целью выхода настоящего циркуляра является выдача конкретных рекомендаций по выполнению электрических соединений с помощью пайки:

1. Использования паяных соединений в электроустановках следует избегать. Если такие соединения используются, то они должны быть выполнены с учетом возможных смещений, механических усилий и повышения температуры при коротких замыканиях.

2. Спаянные соединения в любом случае не следует применять в местах, подверженных смещению, вибрации и ударам.

3. При выполнении электрического соединения брони или металлической оболочки кабеля с подключаемым оборудованием допускается припайка заземляющих или защитных проводников уравнивания потенциалов мягким припоем, например ПОС-40, без размотки брони кабеля с механическим креплением проводника к броне с помощью бандажа.

4. В разборных соединениях должна быть обеспечена совместимость многопроволочной жилы проводника с соответствующими зажимами аппаратов и соединителей. В этом случае требование о необходимости замоноличивания многопроволочной жилы методом пайки, как и опрессовки гильзой, увеличивающее переходное сопротивление, является излишним и ухудшающим эксплуатационную надёжность современных разборных соединений.

как припаять, совету по выбору паяльника и описание процедуры паяния

Каждому мужчине в жизни приходилось что-нибудь к чему-нибудь припаять. Температурное воздействие на детали для их последующего соединения считается чуть ли не самым верным способом присоединения. Считается, что паять достаточно просто, но нельзя не учитывать того факта, что для успешного проведения данной процедуры потребуется наличие определённых навыков и опыта.

Статья ниже позволит пользователям, которые не имеют должного опыта и умения, ознакомиться с процессом пайки проводов, а также поможет осуществить выбор паяльного устройства. Это тоже может вызвать определённые вопросы у человека, который будет паять впервые и просто-напросто не знает как правильно паять.

Как выбрать паяльник

Конечно, было бы идеально, если у пользователя в наличии есть паяльная станция, а не просто паяльник. Но не всегда есть возможность приобрести такое полезное устройство, да и паяльники вполне могут подойти для припаивания проводов.

Для начала рассмотрим что из себя представляет такое устройство, как паяльник. Паяльником называют устройство, которое применяется для пайки, используя температурное воздействие.

• Можно найти паяльники, находящиеся в диапазоне от 15 до 30 Ватт. Такие приборы используются для припаивания деталей плат, а также для электрических схем. Для того чтобы перепаять неправильное соединение толстых проводов, потребуются паяльники, которые будут мощностью выше.
• Существуют также акустические паяльники. Обычно они используются электротехниками, которые занимаются пайкой оргтехники. Его преимущества заключаются в том, что он отличается от других моделей низкой теплоёмкостью, небольшими размерами, а также отличной работоспособностью. Его используют для весьма тонкой паечной работы, например, для сборки схем.
• Также существуют паяльники промышленные. Эти аппараты используются для довольно больших и трудных работ. Там, где требуется вмешательство прибора очень высокой мощности. Применяются промышленные паяльники для присоединения шасси, калибровочных кабелей или витражной работы.

Паяльник рекомендуется выбирать с трёхнаправляющим заземляющим штекером. Преимущество такого прибора заключается в том, что он позволяет предотвратить рассеивание напряжения по пути прохождения тока. В принципе для человека, который не имеет опыта в паянии, подойдёт и паяльник с диапазоном от 15 до 30 Ватт, но следует помнить, что такого небольшого напряжения не хватит даже для того, чтобы припаять аудиопровода. Автолюбителям можно порекомендовать паяльники с мощностью 40 Ватт, так как такие приборы являются оптимальным вариантом для использования его в авто.

Паяльная станция

Выше в статье упоминалось такое устройство, как паяльная станция. Это очень интересный и продуктивный прибор, который обеспечивает автономность работы, так как подключается к источнику переменного тока и способен излучать мощность до 80 Ватт. Специалисты утверждают, что при использовании этого прибора для спаивания наблюдается определённая лёгкость, в отличие от использования простых паяльников.

Преимущества таких паяльных установок можно выразить отдельным списком:

• Возможность регулирования температуры практически до градуса;
• С помощью паяльной станции можно осуществить даже одни из самых трудных и сложных соединений из стали, нержавейки, алюминия и т.д.;
• Долговечность прибора;
• Возможность легко паять полипропиленовые трубы, а также пластик, так как контроль над температурой позволяет это сделать.

Но у данного устройства существуют и свои недостатки. Нельзя забывать о том, что для использования паяльной станции следует иметь хоть какой-то начальный навык и небольшой опыт, иначе могут возникнуть трудности и даже определённые риски. К тому же стоят паяльные станции довольно дорого, да и электроэнергии потребляют очень много. Пользователь обязательно должен взвесить все «за» и «против» перед приобретением паяльной установки, так как при всех имеющихся плюсах имеются и недостатки.

Как правильно припаивать?

После того как мы рассмотрели какие паяльники существуют, следует перейти к непосредственному акту паяния проводов. Но, для начала, нужно разобраться в составляющих самого процесса. Рассмотрим моменты, касающиеся особенностей паяния и тех вещей, которые понадобятся пользователю для осуществления припаивания проводов.

Чтобы припаять два провода, следует для начала залудить паяльник и провода. Дело в том, что если проигнорировать эту процедуру, прибор просто не будет паять, так что крайне рекомендуется это сделать. Кстати, если у пользователя имеется в наличие паяльная станция, а не паяльник, то лужение не потребуется.

Как залудить паяльник?

• Для лужения паяльника следует взять напильник и приложить плашмя к срезу жала паяльника. Нужно точить жало, пока оно не станет гладким, плоским и блестящим.
• Разогретое жало следует погрузить в канифоль, а затем и в припой (обычно это олово). Припой почти не будет прилипать к жалу, поэтому следует после вышеописанной процедуры приложить жало к дощечке природного происхождения. Следует помнить, что доска ДСП для таких целей не подходит.
• Следует повторять эти манипуляции с жалом (погружение в канифоль — олово — приложение к дощечке), пока оно не станет полностью серебристым от припоя, равномерно его покрывающего. Это и называется «лужением» паяльника. Залудить паяльник не так трудно, так что выполнить эту процедуру сможет любой пользователь, даже тот, который раньше с паянием дела вообще не имел.

Как залудить провод?

После того как пользователь залудил сам паяльник, ему требуется залудить и провод перед паянием.

Для начала надо снять изоляцию с провода. Снять надо именно настолько, чтобы в будущем хватило места для последующей пайки. Также следует контролировать процесс снятия изоляция, для того чтобы затем избежать коротких замыканий.

Конечно же, лудить провод намного проще. Дело в том, что под изоляцией у провода чистый металл, а не окисленный. Оголённый провод следует окунуть в уже упомянутую выше канифоль, приложив сверху него жало паяльника (предварительно разогретого). Затем следует вытащить провод из канифоли, после того как она начнёт плавиться и дымиться. Данная процедура нужна для того, чтобы расплавленная канифоль обволокла провод, а именно контактную его часть. Затем следует обогатить жало паяльника припоем, используя всё то же олово, то есть, коснувшись его, после чего нужно поднести жало к канифоли, облепившей провод.

Нельзя не упомянуть тот момент, что если провод будет медным и чистым, лужение произойдёт буквально сразу же. В том случае, если лужение не произошло с первого раза, требуется повторить процедуру, или же воспользоваться специальным веществом — паяльной пастой, которая является весьма действенным помощником в паяльном деле, учитывая тот факт, что с её помощью можно залудить даже железо.

Как правильно паять провод?

Для того чтобы спаять два провода особых усилий уже не потребуется. Возможно, самое трудное заключалось уже в процедуре лужения и одного провода и второго.

Сам процесс спаивания будет заключаться в том что надо будет просто поднести одну залуженную часть одного провода с залуженной частью другого. Затем к месту их контакта следует поднести раскалённое жало паяльника, которое предварительно должно было быть обогащено припоем. Припой должен хорошо и плотно обволакивать залуженные части припаиваемых проводов. Этому поспособствует канифоль, которая благотворно участвует и в этом процессе.

После того как провода оказались в расплавленном припое, следует постараться избежать любого шевеления, чтобы спаивание прошло успешно. Можно также слегка подуть на то место, где находится расплавленный припой, пока он из блестящего не станет тёмным, что будет свидетельством того, что пайка твердеет.

Вот, в принципе, и всё. Пользователь может гордиться проделанной работой, особенно в том случае, если это его первая пайка, и он сделал всё как надо, следуя вышеописанным советам.

Отпаять провода, кстати, тоже представляется возможным. Если вдруг пользователю понадобилось отпаять два провода, следует проделать ту же процедуру, только обратным методом. Нужно просто разогреть место пайки раскалённым жалом паяльника. Следует поднести жало к месту соединения проводов и расплавить затвердевший припой. После того как припой расплавится, то представить возможным просто разъединить спаянные ранее провода. Кстати, нельзя забывать, что во время распаивания жало паяльника также должно быть в канифоли.

Выводы

Припаять провода не представляется чем-то трудным. Даже совсем неопытный пользователь сможет выполнить эту процедуру без каких-либо серьёзных проблем. Может показаться, что это не такая уж и лёгкая процедура, но в основном такие мысли появляются из-за необходимости проведения лужения жала паяльника и проводов. Сам процесс лужения совсем не сложен, но все эти манипуляции просто могут вымотать, особенно если пользователь совсем не имеет опыта.

Следует помнить, что выбор паяльника должен осуществляться в соответствии с потребностями пользователя. Нужно знать, что для разных операций потребуются приборы с разными мощностями. Как было указано выше, паяльники с диапазоном от 15 до 30 Ватт слишком слабые и могут быть использованы только в слабых и лёгких процедурах пайки. К тому же даже простая пайка проводов от аудио-аппаратуры для таких приборов окажется задачей непомерной. Рекомендуется пользоваться паяльниками, обладающими мощностью от 40 Ватт. Они являются оптимальными вариантами для любых пользователей.

Паяльные станции являются весьма неплохими и полезными устройствами, но они имеют ряд недостатков. Для их использования требуется наличие определённого опыт, они энергозатратны, да и стоят они весьма дорога. В качестве плюсов можно упомянуть их долговечность, а также возможность контролировать температуру вплоть до градуса.

Процедура лужения весьма важна в процессе паяния, так что пренебрегать ею не стоит и не рекомендуется. Лучше немного повозиться с канифолью и припоем, чем впоследствии довольствоваться некачественной пайкой.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Как лудить медный провод

Приборы для разогрева припоя – в зависимости от метода пайки выделяют устройства локального и общего воздействия. Первые из них представлены паяльниками и станциями, которые позволяют лудить провод в определенной точке. Они подходят, чтобы лудить провода малого и среднего сечения локально. Вторые представлены тигелями и печами, которые наполняются лудильной смесью для погружения металлических жил или мест пайки, они позволяют выполнять большие объемы работы и лудить провода большого сечения или целые детали. Канифольные не активные флюсы

Таблица 2: Наиболее популярные припои для пайки паяльником

Канифоль светлая	Канифоль светлая — 100	Пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями	Готов к использованию	Спиртом или ацетоном, кистью
Спирто — канифольный	Канифоль — 20 Спирт — 80	Пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями в труднодоступных местах	Растворить в этиловом спирте порошок канифоли
Глицерино — канифольный	Канифоль — 6 Глицерин -14 Спирт — 80	Герметичная пайка меди и ее сплавов легкоплавкими припоями в труднодоступных местах	Растворить в этиловом спирте порошок канифоли, затем добавить глицерин
Канифольные активные флюсы
Канифольный хлористо-цинковый	Канифоль — 24 Хлористый цинк — 1 Спирт — 75	Пайка цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов	Растворить в этиловом спирте смешанные порошки канифоли и хлористого цинка	Ацетоном, кистью
Канифольный хлористо-цинковый (флюс паста)	Канифоль — 16 Хлористый цинк — 4 Вазелин — 80	Пайка повышенной прочности цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов	Смешать порошки канифоли и хлористого цинка с техническим вазелином
Кислотные активные флюсы.
Хлористо-цинковый	Хлористый цинк — 25 Соляная кислота — 1 Вода — 75	Пайка деталей из чёрных и цветных металлов	Кислоту медленно вливают в посуду до ¾ ее высоты с кусочками цинка, когда перестанут выделения пузырьки водорода, флюс готов	Промывка водой или раствором питьевой соды в воде, кистью
	Канифоль — 16 Хлористый цинк — 4 Вазелин — 80	Флюс паста. Пайка повышенной прочности цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов	Смешать порошки канифоли и хлористого цинка с техническим вазелином
	Канифоль — 24 Хлористый цинк — 1 Спирт — 75	Пайка цветных и драгоценных металлов, ответственных деталей из чёрных металлов	Растворить в этиловом спирте смешанные порошки канифоли и хлористого цинка
ФИМ	Ортофосфорная кислота (плотность 1,7) — 16 Спирит этиловый — 1,6 Вода — остальное	Пайка меди, серебра, константана, платины, нержавеющей стали, черных и других металлов	Кислоту медленно вливают в посуду и затем добавляют спирт	Промывка водой, кистью

Марка припоя	Состав % от общей массы	Температура плавления ˚С	Прочность при растяжении кг/мм	Область применения
Сплав Вуда	Олово — 12,5 Свинец — 25 Висмут — 50 Кадмий — 12,5	68,5	–	Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву, для изготовления предохранителей, токсичен
Сплав д Арсе	Олово — 6,9 Свинец — 45,1 Висмут — 45,3	79	–	Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву, для изготовления предохранителей
ПОСВ-50 Сплав Розе	Олово — 25 Свинец — 25 Висмут — 50	94	–	Для пайки и лужения деталей, чувствительных к перегреву
ПОСВ-33	Олово — 33,4 Свинец — 33,3 Висмут — 33,3	130	–	Для пайки деталей из меди, латуни, константана с герметичным швом
ПОС-61 (третник)	Олово — 61 Свинец — 39	190	4,3	Для пайки и лужения токоведущих частей из меди, латуни и бронзы с герметичным швом
ПОС-61М	Олово — 61 Свинец — 37 Медь — 2	192	4,5	Для лужения и пайки тонких медных проводов и печатных проводников
ПОС-90	Олово — 90 Свинец — 10	220	4,9	Для лужения и пайки посуды для пищи и медицинских инструментов
ПОС-40	Олово — 40 Свинец — 60	238	3,8	Для лужения и пайки контактных поверхностей в радиоаппаратуре и деталей из оцинкованной стали
ПОС-30	Олово — 30 Свинец — 70	266	3,2	Для лужения и пайки деталей из меди, ее сплавов и стали
ПОС-10	Олово — 10 Свинец — 90	299	3,2	Для лужения и пайки контактных поверхностей в радиоаппаратуре
Авиа — 1	Олово — 55 Цинк — 25 Кадмий — 20	200	–	Для пайки тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов, токсичен
Авиа — 2	Олово — 40 Цинк — 25 Кадмий — 20 Алюминий — 15	250	–	Для пайки тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов, токсичен

Пошаговая инструкция

Наиболее простым и распространенным способом, чтобы лудить поверхность, является обработка паяльником, поэтому рассмотрим детально такой способ. После того, как вы подготовили все необходимое, чтобы лудить провода, выполните следующие операции:

• Определите длину обрабатываемого участка – рекомендуется лудить отрезки в пределах от 10 до 50мм. Если нет каких-либо конкретных требований к этому параметру, то оптимальным будет расстояние в 10 – 20мм.
• Очистите отрезок провода от изоляционного покрытия, в данном примере используется острый нож, но можете применять и другие инструменты. Рис. 3: удалите изоляцию

Соблюдайте осторожность при удалении слоев диэлектрика, чтобы не повредить жилу, что особенно актуально для многожильных проводов, так как это существенно уменьшит их поперечное сечение.

• При наличии на проводах лаковой изоляции ее также следует удалить до появления металлического блеска. Рис. 4: очистить лак с провода

Для этого можете использовать тот же нож, но это не всегда представляется удобным. Так как тонкие проводники легче обрабатывать наждачной бумагой, напильником или химическими реагентами. Многожильные марки проводов необходимо распушить, чтобы обработать их со всех сторон.

• Перед тем как лудить, необходимо очистить жало от остатков припоя, нагара, кусочков металла. Это можно сделать при помощи наждачки или напильника, особо крупные наплывы можно удалить ножом. Рис. 5: Очистьте жало паяльника
• Включите паяльник и дождитесь его полного прогревания. Если вы начинающий радиолюбитель и еще не можете опередить достаточность нагрева по времени или внешним признакам, коснитесь жалом паяльника олова, припой должен моментально расплавиться – это значит, что вы можете начинать паять паяльником. Рис. 6. Опробуйте достаточность прогрева паяльника
• Нагрейте паяльником зачищенные жилы и поместите их в канифоль. Рис. 7: опустите провод в канифоль

Дождитесь плавления флюса и аккуратными движениями проверните провод под жалом. Добейтесь равномерного распределения канифоли по поверхности. Если вы не будете лудить канифолью, а используете какие-либо специальные флюсы, технология их применения может отличаться.

• Разогрейте припой и нанесите его на кончик провода, если флюса оказалось достаточно, и он равномерно распределился по все поверхности, олово быстро покроет нужную вам площадь. Рис. 8: нагрейте и наберите припой

Поверните провод у жала паяльника, чтобы слой олова попал на всю площадь электрического контакта.

• После лужения внимательно осмотрите слой припоя, он должен иметь гладкую, ровную поверхность светлого цвета. Если ваш результат отличается (имеются комочки, неравномерное распределение или темные пятна), то лучше повторить процедуру и полудить провода снова.

В виду большого разнообразия медных и алюминиевых проводов, типов электрических соединений лудить такие элементы нужно по-разному, соблюдая определенную технологию. Такие знания доступны опытным радиолюбителям, но мы рассмотрим самые часто встречающиеся из них.

Советы профи о том, как лудить провода

Если под рукой нет заводского флюса, очистить поверхность от оксидов поможет таблетка аспирина, деревянная дощечка или пластик. Каждый из этих компонентов достаточно расположить под проводник и паяльник, а выделяемые из них при нагревании вещества дадут нужный эффект.

Наиболее эффективно лудить аспирином – это универсальное средство, пластик хорошо подходит для мелких многожильных марок кабельно-проводниковой продукции. Дерево требует длительного нагревания и прожигания до появления дыма, поэтому его целесообразно использовать как вспомогательный элемент.

Новые детали, которые вы достаете из упаковки, можно сразу паять, их ножки уже очищены заводом изготовителем, и их не нужно лудить, так как припой равномерно и прочно сцепиться с поверхностью без этого.

Рис. 9: пайка новой детали без лужения

Если вы собираетесь лудить большую длину или обмоточные провода, лучше возьмите тигель, паяльником эту процедуру выполнять нецелесообразно.

Рис. 10: обжечь покрытие тонких проводов

Для того чтобы припаять или залудить скрутку слаботочных проводников, к примеру, в гарнитуре мобильного телефона или наушниках, медную поверхность очищают от лака. Но делать это вручную довольно сложно, поэтому куда проще обжечь жилы зажигалкой и очистить от нагара.

Чтобы эффективно лудить металл старайтесь работать не ребром конца паяльника, а его плоской частью. Это увеличит площадь рабочей поверхности и улучшит прогревание.

Учтите, что со временем классические паяльники разогреваются еще больше, поэтому легкоплавкие припои могут скатываться с жала еще до того, как вы поднесете их к проводам. Чтобы избежать такого эффекта, не стоит включать устройство заблаговременно, сделайте это непосредственно перед тем, как начать лудить провод.

Во время ремонта, модернизации или при установке электропроводки особое внимание уделяется качеству соединения токопроводящих жил. Надежное спаянное соединения – это залог безопасной эксплуатации электрических магистралей и бытовой техники. Чтобы хорошо закрепить припой, требуется предварительно провода облудить, суть процедуры заключается в покрытии поверхности оловом.

Почему лужение проводов так важно

Перед тем как залудить провод, требуется узнать, для чего эта процедура так необходима. Медь и алюминий при взаимодействии с кислородом окисляются, образуя на своей поверхности оксидную пленку, которая ухудшает проводимость и повышает сопротивляемость. Залуживание проводов позволяет этого избежать. Лудят провода свинцово-оловяными припоями, их преимущество заключается в длительном эксплуатационном сроке, безопасности и надежности.

Также лужение используют во время пайки, например, при подключении светодиодных лент к блоку питания. Если жилы осветительного прибора предварительно не облудить, с течением времени все проводки отвалятся.

Облуживание провода с помощью паяльника

Для качественного выполнения работы важно уверенно владеть паяльником. Если закрепившиеся навыки отсутствуют, не удастся залудить и припаять провод.

Существуют разные модели паяльников, каждые обладают своими техническими характеристиками – мощность, габариты и т.д. Начинающему мастеру рекомендуется отдавать предпочтение паяльным станциям, где есть возможность регулировать температуру нагревания самостоятельно.

Целесообразно приобрести дорогостоящее устройство, поскольку процесс будет отнимать меньше времени, и работа будет выполняться в радость.

Необходимые инструменты

Монтаж, модернизация, ремонт и обслуживание проводов – дело хлопотное, но не сложное. Чтобы сократить затраченное время, предварительно готовят все необходимые инструменты и расходный материал для работы. Список выглядит следующим образом:

• к числу расходных материалов относится припой и флюс;
• острый нож;
• станция для паяния или паяльник;
• технический или медицинский пинцет;
• обыкновенные плоскогубцы.

Можно использовать не хорошо заточенный нож, а специальные клещи, позволяющие удалить весь изоляционный слой несколькими движениями. Но стоимость их достаточно высока, поэтому многие используют нож или скальпель.

В каждом случае требуется определенный припой и флюсовый состав для кабелей, это нужно учитывать.

Порядок действий

Чтобы облудить провод, нужно действовать по следующему алгоритму:

1. С помощью специального инструмента, ножа или скальпеля удалить изоляционный слой с проводов, которые потребуется соединить.
2. После удаления изоляционного материала токопроводящие жилы зачистить до образования характерного блеска. Для этого можно использовать нож или наждачную бумагу. Если работа предстоит не с литой жилой, а многожильным проводом, каждый проводок распушается и зачищается по отдельности.
3. В розетку включается паяльник и очищается от всех загрязнений, которые он любит собирать, особенно старого припоя и пыли. Во время очищения жилы паяльника рекомендуется использовать небольшую наждачную бумагу.
4. Требуется разогреть кончик провода. Это можно сделать с помощью паяльника, газовой горелки или обычной зажигалки.
5. Когда паяльник разогрелся до рабочей температуры, его жилой прикасаются к припою и канифоли. Рабочая поверхность обильно должна быть покрыта растопленным оловом.
6. Следующий этап – горячим паяльником касаться медного проводника. Припой должен равномерно распределяться по жиле. Чтобы нанести припой, используются пассатижи и пинцеты.
7. По окончании работ внимательно осматривается кабель или провод. Рабочая поверхность должна быть полностью и равномерно покрыта припоем. Пустые полости или скопления вещества должны отсутствовать. Если обнаружены недочеты в работе, к процедуре приступают повторно.

Если работа предстоит с совсем тонкими проводами, канифоль лучше не использовать, поскольку рассчитать точное количество вещества очень сложно. В качестве аналога подойдет паяльная кислота. Обработать кончик проводника можно обыкновенной кисточкой. После этого можно приступать к нанесению припоя. Этот способ нельзя назвать более надежным, но с такими видами проводков иначе нельзя.

Способы обработки проводов

Существует несколько способов лужения. Некоторые мастера отдают предпочтение методу, суть которого заключается в прижимании проводов паяльником к деревянной ровной поверхности.

При нагревании из дерева выделяются газы, которые исполняют роль флюса, способствуя удалению оксидов на металле.

Более качественно удалять оксидную пленку на поверхности токопроводящих жил удается при помощи аспирина. Во время работы таблетку подкладывают под провода. При нагревании из ацетилсалициловой кислоты выделяются газы, обволакивающие место соединения, вытесняя из них примеси, отрицательно сказывающиеся на качестве соединения. Этот простой и бюджетный в реализации способ обеспечивает качественное лужение.

Существует еще один способ подготовки многожильных кабелей и проводов, у которых медная основа покрыта эмалью. В качестве подложки предпочтительнее применять небольшой кусок ПВХ материала. При термическом воздействии поливинилхлорид начинает активно выделять хлороводород, который эффективно разрушает оксидный слой.

Лужение посредством окунания

Если работать предстоит с проводами и кабелями большого диаметра, то подготовку целесообразно проводить иначе. Полного и равномерного распределения припоя в данном случае добиться непросто.

Существует специальное устройство – тигель, в который помещаются небольшие кусочки олова. Там они разогреваются, в результате получается, расплав металла. Конец провода предварительно погружают в канифоль или другие марки флюса, а далее в емкость тигля. Такой подход обеспечивает полное и равномерное распределение веществ на месте среза.

Использовать этот метод можно лишь с полностью лужеными проводами. Погружение уже имеет совершенно иные масштабы, и проводится в промышленных условиях. Реализуется процесс с помощью специальной катушки с намотанным проводом. Сначала всю медную поверхность вручную обрабатывают жесткими щетками, предварительно их щетину обрабатывают хлористым цинком в жидком виде. Растворенный флюс получают из смеси технической соляной кислоты и цинка.

Далее проволоку из мотка начинают медленно раскручивать и окунают в емкость, заполненную растворенным оловом. Равномерность покрытия обеспечивается вторичной обработкой кабеля или провода большого диаметра резиновыми щетками. В завершение кабель погружают в емкость с холодной водой и вновь обрабатывают щетками. После этого провода и кабели сматывают и упаковывают для дальнейшей реализации в строительных магазинах.

”

>

Облученный провод ПВХ

Детали

Последнее обновление: 15 мая 2018 г.

Преимущества монтажной проволоки из сшитого ПВХ

Проволока из сшитого ПВХ устойчива к пайке:

Обычная ПВХ изоляция плавится при пайке:

Сшитый ПВХ выдерживает высокие температуры:

Проволока из сшитого ПВХ и, в частности, проволока из сшитого облучения (IRRPVC) практически неизвестна; поэтому хочу обратить внимание на его преимущества:

• Проволока из сшитого ПВХ устойчив к паяльнику.
  Обычная изоляция из ПВХ легко плавится во время пайки и тянется назад, в отличие от проволоки из сшитого ПВХ.
• Проволока из сшитого ПВХ механически прочнее и жестче.
  Обычная ПВХ-изоляция мягкая и довольно уязвимая для повреждений, в отличие от сшитой ПВХ-проволоки, которая имеет большую устойчивость к истиранию и прорезанию.
• Изоляция из сшитого ПВХ может быть тоньше.
  Из-за прочности изоляция из сшитого ПВХ может быть тонкой; это экономит вес и лучше выглядит.
• Сшитый ПВХ выдерживает более высокие температуры.
  Однако это не должно быть единственной причиной использования сшитого ПВХ.

Применение проволоки из сшитого ПВХ

Применение — кабель двигателя ступицы; изоляция должна быть очень тонкой, потому что кабель проходит через небольшое отверстие.

Тонкая изоляция провода с облученным ПВХ

Улучшить механические свойства за счет сшивки

Обычные пластмассы для изоляции состоят из случайных молекулярных цепочек, между которыми нет химических связей; если приложить тепло, молекулярные цепи будут ослаблены.Механические свойства могут быть значительно улучшены за счет сшивки, которая связывает смежные молекулярные цепи вместе. Сшивание можно осуществить не только облучением электронным пучком, но и химическим путем.

Недостатки сшитой ПВХ проволоки

• Большинство доступных соединительных проводов из сшитого ПВХ изготавливается в соответствии с военными спецификациями (UL 1429, UL 1430, UL 1431), и за это приходится платить высокой ценой.
• Его можно приобрести у нескольких поставщиков, и иногда минимальный размер заказа является проблемой.

Прочие сшитые изоляционные материалы

Другие изоляционные материалы с аналогичными или лучшими свойствами, чем сшитый ПВХ:

• Сшитый полиолефин
• Сшитый полиэтилен
• Сшитый полиалкен
• Сшитый ETFE

EcoWire ™ как альтернатива сшитой проволоке из ПВХ

EcoWire ™ дешевле проволоки из сшитого ПВХ, но имеет аналогичные свойства.

Есть ли у вас комментарии по поводу сайта? Пожалуйста, дай мне знать.

Путь к коммерциализации процесса облучения и сшивания | Проекты | id

Разработка системы электронно-лучевой обработки; ускорять электроны, прикладывая высокое напряжение

Вскоре после открытия явления сшивания в 1950-х годах японское правительство начало исследования по промышленному применению излучения (в основном электронного и гамма-излучения). Sumitomo Electric Group начала исследование процесса облучения и сшивания, пригласив профессиональных бюрократов в области инженерии из Министерства международной торговли и промышленности (в настоящее время Министерство экономики, торговли и промышленности).Цель заключалась в разработке новых материалов и продуктов с уникальными характеристиками, такими как термостойкость, стойкость к истиранию, маслостойкость и химическая стойкость, путем облучения электронными лучами полимерных материалов для создания поперечных связей. В исследовательской группе были созданы две новые организации. Одним из них была Лаборатория прикладной физики для разработки системы обработки электронным пучком, а другим — Секция разработки продуктов для изучения потенциальных продуктов, полученных в результате применения процесса облучения и сшивания.Во время исследования по разработке системы сотрудники Лаборатории прикладной физики связались с Nissin Electric, производителем конденсаторов, чьи инженерные возможности были высоко оценены, чтобы рассмотреть возможность совместной разработки. В 1957 году две компании приступили к разработке системы. Система обработки электронного луча (EPS) предназначена для вывода электронов, ускоренных в высоком вакууме под действием высокого напряжения, в атмосферу. Ускоренные электроны облучают полимерные материалы, чтобы вызвать химическую реакцию, называемую сшивкой.Процесс облучения и сшивания характеризуется высокой скоростью сшивания (за секунды) по сравнению с другими методами сшивания, в которых используются тепло и химические вещества. Другие преимущества включают меньшее количество ограничений на материалы, подверженные сшиванию, и низкое воздействие на окружающую среду.

Хироши Хаями
Исполнительный директор
Заместитель генерального директора отдела исследований и разработок

Разработка продуктов с высокой добавленной стоимостью с использованием запатентованной технологии смешивания материалов

Облучение и процесс сшивания достигается с помощью композитных технологий, таких как технология высокого напряжения, технология лучевой инженерии и технология высокого вакуума.Sumitomo Electric преодолела эти технические проблемы и создала первый ускоритель электронного пучка для промышленного производства на своем заводе в Осаке (Куматори) в 1964 году. Были продвинуты фундаментальные исследования и разработка продукции для преобразования и улучшения различных полимерных материалов путем облучения электронными пучками и создания перекрестных материалов. связывание облигаций. Однако с самого начала разработки были проблемы. Стоимость оборудования ускорителя электронного пучка была высокой. Совершенно необходимо повышать производительность экономически эффективным способом и разрабатывать продукты.

«По большей части бизнес по облучению и сшиванию был инициирован« семенами идей », а не« потребностями ». Однако были предприняты усилия по выявлению потребностей, в которых можно было бы использовать перекрестные ссылки. На этом фоне мы до сих пор работали над разработкой продуктов с высокой добавленной стоимостью, в которых использовалась наша запатентованная технология композитных материалов. Эта технология является одним из основных факторов, которые обеспечили широкое использование наших облученных и сшитых продуктов и обеспечили дифференциацию от конкурентов », — сказал Хироши Хаями, генеральный директор Лаборатории материалов для энергетики и электроники.

Впоследствии обе компании пошли разными курсами. Sumitomo Electric Group сосредоточилась на разработке продуктов, применяя процессы облучения и сшивания, в то время как Nissin Electric сосредоточилась на улучшении системы. Sumitomo Electric Group зарегистрировала товарный знак IRRAX ^® для облученных и сшитых продуктов, а также выпустила на рынок электрические провода IRRAX ^® , трубки IRRAX ^® , ленты IRRAX ^® и термоусадочные трубки SUMITUBE ^® с использованием ускоритель электронного пучка для исследований.Между тем, на упаковочные пакеты для лапши удон наносили облученный и сшитый полиэтилен. Sumitomo Electric способствовала разработке новаторских продуктов для упаковки пищевых продуктов. На основании положительных отзывов рынка Sumitomo Electric установила новую систему в Куматори и начала полномасштабное промышленное производство.

Г-н Ясухиса Хоши, постоянный советник, Nissin Electric

Поставка облученных и сшитых продуктов для электронной и автомобильной промышленности

Япония переживала период высокого экономического роста.Лидерами экономического роста стали электронная промышленность (бытовая техника, информационное оборудование и т. Д.) И автомобильная промышленность. Это послужило трамплином для развития бизнеса Sumitomo Electric Group по облучению и сшиванию. Высокая термостойкость требовалась для электрических проводов, используемых для межсоединений электронного оборудования, включая бытовые электроприборы, такие как телевизоры и кондиционеры. Облученные и сшитые электрические провода сыграли важную роль.Электрические провода и кабели должны были соответствовать требованиям огнестойкости, термостойкости и электроизоляции с точки зрения безопасности. Группа Sumitomo Electric получила высокую оценку за поставку сшивающих электрических проводов, отвечающих потребностям рынка. Что касается автомобилей, то в моторном отсеке и для датчиков требовались высокая термостойкость и маслостойкость из-за расширенной функциональности. Жгуты проводов — это наборы электрических проводов, которые расположены по всему автомобилю.Около 10% электрических проводов, используемых для жгутов проводов, составляют электрические провода из сшитого поливинилхлорида (ПВХ) и сшитого негорючего полиэтилена. ПВХ можно сшить только в процессе облучения и сшивания. Сшитые электрические провода из ПВХ получили широкое распространение в качестве термостойких электрических проводов для автомобильных жгутов. Кабели датчиков антиблокировочной тормозной системы (ABS) заслуживают внимания в автомобильной сфере. Эти кабели передают электрические сигналы от датчиков, определяющих скорость вращения колес, на блок управления двигателем.Они используются для электромонтажа в суровых условиях рядом с колесными арками. Оболочка изготовлена ​​из полиуретановых смол с повышенной надежностью, полученной в результате технологического процесса. Коммерческое применение ABS, которое повысило показатели безопасности автомобилей, было подкреплено сшивкой электрических проводов Sumitomo Electric Group. Что касается термоусаживаемых трубок, они используются в различных областях, таких как изоляция клемм электрических проводов, релаксация электрического поля клемм силовых кабелей, экологическая изоляция соединений и ответвлений жгутов проводов и защита от коррозии в автомобилях.С самого начала процесс облучения и сшивания помог Sumitomo Electric своевременно предлагать продукты, отвечающие потребностям меняющихся времен, и поддержал развитие электронной и автомобильной промышленности, которые являются ключевыми отраслями промышленности Японии.

Тем временем Nissin Electric совершенствовала систему обработки электронного луча в различных аспектах.

«Система обработки электронного луча усовершенствована, чтобы удовлетворить потребности клиентов. Мы работали над увеличением выпуска.В 1989 году мы разработали крупнейший в мире ускоритель электронного пучка мощностью 5 МВ. С тех пор мы прилагаем постоянные усилия по совершенствованию вспомогательного оборудования для повышения производительности, уменьшения размера всей системы, сведения к минимуму необходимости в техническом обслуживании и увеличения срока службы. Сотрудничество между нашей системой и отделом разработки продукции Sumitomo Electric Group сыграло ключевую роль в развитии рынка. Мы надеемся сохранить эти тесные отношения, чтобы выйти в новые области применения для следующего поколения », — говорит Ясухиса Хоши, постоянный советник Nissin Electric.

Самый большой в мире ускоритель электронного пучка (5 МВ)

Облученный провод для подключения ПВХ

Изоляция, специально созданная для получения провода с термореактивными характеристиками. Он не будет плавиться или течь при перегреве или контакте с горячим паяльником. Он обладает превосходной механической прочностью, режущими характеристиками и хорошей стойкостью к жидкости. Облученный ПВХ можно использовать для электромонтажа электронного оборудования, бизнес-машин, приборов и другого электрического или электронного оборудования.

1. Луженый медный проводник. Облученная ПВХ изоляция. 80 ° С. 150В.

   Посмотреть детали

2. Луженый медный проводник.Облученная ПВХ изоляция. 105 ° С. 600В.

   Посмотреть детали

3. Луженый медный проводник.Облученная ПВХ изоляция. 80ºC.

   Посмотреть детали

4. Луженый медный проводник.Облученная ПВХ изоляция. 105 ° С. 600 В (тип B). 150 В (UL 1429).

   Посмотреть детали

5. Луженый медный проводник.Облученная ПВХ изоляция. 80 ° С. 150В.

   Посмотреть детали

6. Луженый медный проводник.Облученная ПВХ изоляция. 80 ° С. 150В.

   Посмотреть детали

7. Луженый медный проводник.Облученная ПВХ изоляция. 80 ° С. 150В.

   Посмотреть детали

8. Луженый медный проводник.Облученная ПВХ изоляция. 105 ° С. 300В.

   Посмотреть детали

9. Луженый медный проводник.Облученная ПВХ изоляция. 105 ° С. 300В.

   Посмотреть детали

10. Луженый медный проводник.Облученная ПВХ изоляция. 105 ° С. 300В.

    Посмотреть детали

Кабели питания транзитные

| Кабели пожарной безопасности

С модернизированными экструзионными линиями, широкими возможностями экструзии и оболочки, широкими возможностями облучения и двумя распределительными центрами

---

Компания RSCC Wire & Cable, входящая в состав электротехнического сектора Marmon Group, входящего в состав Berkshire Hathaway, продолжает долгую историю инноваций, которые обеспечивают лучшие в отрасли продукты и возможности.

Облучение

RSCC имеет самые широкие возможности облучения в отрасли. Облученные кабели, «отвержденные» или сшитые посредством радиационных процессов, обладают превосходными свойствами и имеют лучшую производственную стабильность, чем кабели, изготовленные с использованием более старых методов непрерывной химической / термообработки с непрерывной вулканизацией.

Запатентованные сшиваемые изолирующие материалы придают линейке продуктов RSCC Exane® уникальное сочетание электрических и механических характеристик, не имеющее себе равных в отрасли производства проводов и кабелей, включая:

• Гибкость
• Устойчивость к ударам и истиранию
• Высокая огнестойкость (VW-1, IEEE-383, IEEE1202, FT-4, IEC 332-3 Cat.А)
• Отличная влагостойкость
• Превосходная маслостойкость и химическая стойкость
• Превосходная стойкость к истиранию, раздавливанию и высокой температуре
• Устойчивость к буровым растворам на нефтяных месторождениях
• Высокая диэлектрическая прочность и электрические характеристики

Запатентованная RSCC система изоляции FR-XLPE 90 ° C (огнестойкий сшитый полиэтилен) обеспечивает превосходный баланс физических, химических и электрических свойств, на который полагается промышленность.С номинальной температурой непрерывного проводника 90 ° C в течение 60 лет; эта изоляция идеальна для большинства силовых, контрольных и контрольно-измерительных цепей на атомных станциях.

RSCC разработал системы изоляции и оболочки, которые гарантированно выдержат бездефектную работу в ядерной среде в течение 40 лет. Комиссия по ядерному регулированию затем поручила ГПКС довести эти системы до 60-летнего срока службы, и ГПКС ответил, протестировав кабели и подтвердив их соответствие этому строгому требованию.

Услуги по сшиванию проводов, кабелей и трубок

Этапы поперечной сшивки проволоки, кабеля и трубок электронным пучком 1. Продукт размещается по диаметру в зоне обработки. 2. Продукт проходит через завесу электронов. 3. После облучения образец берется для тестирования, продукт выпускается и быстро возвращается заказчику.

Облучение электронным пучком обеспечивает качественную сшивку и модификацию полимера для изделий из проводов, кабелей и труб.Сшивание электронным пучком часто не требует каких-либо добавок и не приводит к образованию опасных химических побочных продуктов. Сшивание электронным пучком не требует времени отверждения, необходимого для других методов химического сшивания. Электронный луч является энергоэффективным, а минимальное время воздействия помогает обеспечить высокую производительность.

У нас есть более 500 кВт установленной мощности ускорителя с сетью объектов и гибкое оборудование для обработки, такое как высокоскоростное оборудование для катушки с катушкой, для решения всех задач.

---

Повседневные приложения

Толстостенный кабель

Более высокая прочность на разрыв и улучшенное термическое сопротивление дают вам лучший продукт, чем у конкурентов. E-BEAM может сшивать кабели любой длины, диаметра и калибра.

Труба PEX

Трубки из сшитого полиэтилена (PEX) повышают термическое сопротивление до 180 F по сравнению со стандартными 140 F несшитого полиэтилена.Благодаря устойчивости к замерзанию и высокой температуре, водопровод с использованием труб PEX стал чрезвычайно распространенным явлением.

Термоусадочные трубки

Благодаря способности улучшать сопротивление истиранию, растрескиванию и усталости, сшитые трубки защищают проводку, как никакой другой термоусадочный продукт на рынке.

---

Почему это важно для вас:

Без вредных химикатов	Экологичность
Повышенная прочность на растяжение и удар	Повышенное сопротивление ползучести
Повышенная прочность	Повышенная стойкость к истиранию
Повышенная стойкость к растрескиванию под воздействием окружающей среды	Улучшенные барьерные свойства
Повышенная прочность материала	Повышенная стабильность материала
Устойчивость к химическим растворителям	Уменьшение памяти

Изготовление тонкой медной проволоки на воздухе с помощью лазерного излучения и микроконтактной печати с использованием комплекса глиоксиловой кислоты и меди в качестве исходного материала

Было исследовано изготовление тонкой медной проволоки на воздухе с помощью лазерного излучения и микроконтактной печати с использованием стабильного комплекса меди в качестве исходного материала.Стабильная тонкая медная проволока с плотностью и гладкостью была сформирована на стеклянной подложке даже на воздухе с помощью лазерного излучения CO ₂ на смешанную сложную пленку, состоящую из комплекса глиоксиловой меди и комплекса метиламина с медью. Раствор смешанного комплекса меди переносили на подложку с помощью микроконтактной печати (μ-CP) с использованием формы из полидиметилсилоксана (PDMS), а тонкую медную проволоку шириной 5 мкм формировали с помощью лазерного облучения. Удельное сопротивление медной пленки составило 1,95 × 10 90 · 105 -5 90 · 106 Ом · см при выходной мощности лазера 5.6 Вт. Этот метод обеспечивает высокоскоростное осаждение тонкой медной проводки на воздухе с помощью процесса печати, что указывает на недорогой и полезный процесс изготовления медной проводки без установки высокого вакуума и термообработки в инертном газе.

Медный комплекс с глиоксиловой кислотой, CO2-лазер, Тонкая медная проволока, Прямое лазерное нанесение рисунка, Микроконтактная печать, Печатная электроника

В последние годы значительное внимание привлекла «печатная электроника», то есть электронные устройства, изготовленные с использованием недорогого метода печати [1-3].По сравнению с традиционным методом с использованием высоковакуумного оборудования, таким как метод распыления, метод вакуумного испарения и химическое осаждение из паровой фазы (CVD), печатная электроника привлекает внимание как инновационный недорогой метод производства электронных устройств, поскольку он позволяет формировать пленку простым способом. оборудование под атмосферным давлением. Даже в случае формирования металлической проволоки, которая необходима для электронных устройств, проволока формируется методом печати с использованием мелких металлических частиц.Хотя сообщалось об исследованиях образования золотой и серебряной проволоки, проволока формируется с использованием высокодисперсного раствора ультратонких частиц золота или серебра таким методом, как трафаретная печать или струйная печать [4-10]. Однако золото и серебро — драгоценные металлы, поэтому их использование проблематично с точки зрения снижения затрат. Хотя серебро имеет более высокую проводимость и дешевле, чем золото, оно страдает проблемой низкого сопротивления миграции. По этой причине изучается формирование медной проволоки с использованием диспергированной жидкости из частиц мелкодисперсной меди (которая является основным металлом с высокой проводимостью) [11,12].Однако медь очень легко окисляется, поэтому очень важно проводить обработку, такую ​​как синтез мелких частиц меди, приготовление и обращение с дисперсионными растворами этих частиц, а также термообработку, необходимую для отверждения пленки, в инертном газе [13,14 ]. По этой причине процесс производства и оборудование для него неизбежно усложняются, и это усложнение является одной из причин увеличения стоимости производства. Соответственно, с нетерпением ждут разработки стабильного и недорогого соединения источника меди и простой технологии изготовления медной проволоки с использованием этого соединения.Недавно сообщалось о формировании медной пленки с использованием стабильного раствора, состоящего из формиата меди и 2-амино-2-метил-1-пропанола (AMP) в качестве источника меди [15]; однако для превращения в медь необходима термообработка при температуре около 350 ° C в инертном газе. Также сообщалось о способе формирования медной пленки с относительно хорошей проводимостью путем облучения соли меди (в виде чернил) импульсным светом высокой интенсивности [16,17]. Однако использование такого метода облучения для формирования тонкой проволоки не исследовалось и не сообщалось.

Стремясь разработать более простой метод изготовления медных межсоединений, мы изучаем образование высокоскоростных тонких межсоединений в воздухе с помощью стабильных комплексов медь-металл и лазерного излучения. На данный момент мы сообщили о двух основных результатах этих исследований: (i) лазерное облучение пленки из комплекса меди, объединяющей глиоксиловую кислоту, связанную в качестве лиганда, вызывает осаждение стабильной металлической меди на воздухе, и (ii) возможно выполнение прямого вытягивания. («Прямое формирование рисунка») медной проволоки за счет того, что медь выделяется только в облученной лазером части [18].С помощью этого метода можно формировать тонкую медную проволоку на высокой скорости путем лазерного облучения комплекса меди с металлом, который является стабильным и простым в обращении на воздухе. В результате этой выгодной особенности способ привлекает внимание как простое и недорогое средство формования медной проволоки, которое не требует ни установки в высоком вакууме, ни обработки в инертном газе. Однако ширина линии изготовленного медного провода зависит от апертуры излучения лазера, которая ограничена примерно 200 мкм.

В настоящем исследовании, направленном на формирование более тонкой проволоки, мы сосредоточились на методе формирования тонкой медной проволоки на воздухе с использованием лазерного излучения и микроконтактной печати (μ-CP). Хотя комплекс глиоксиловой кислоты и меди используется в качестве исходного материала, было обнаружено, что, когда комплекс меди ряда аминов добавляется к первому комплексу в качестве второго компонента, может быть сформирована более однородная и более тонкая медная проволока. Используя этот смешанный раствор комплексов меди в качестве источника меди, нам удалось сформировать тонкую медную проволоку (шириной 5 мкм) на воздухе с помощью μ-CP и лазерного излучения.

Синтез комплекса глиоксилат-медь (GACu)

Глиоксиловую кислоту (4,5 ммоль, Tokyo Chemical Inc.) растворяли в 5 мл дистиллированной воды (H ₂ O) и доводили до pH 7, добавляя 10 мас.% Водного раствора гидроксида натрия (NaOH, Kanto Chemical Co.). . Затем к этому раствору добавляли CuSO ₄ ・ 5H ₂ O (4,5 ммоль, Kanto Chemical Co.), растворенную в 5 мл H ₂ O. После перемешивания смеси в течение трех часов (синий) осадок отфильтровывали и промывали достаточным количеством H ₂ O.Затем синий осадок сушили при пониженном давлении (выход (вес): 0,50 г; выход (процент): 65,7%).

Синтез комплекса метиламин-медь (MACu)

Для приготовления раствора комплекса метиламин-медь (MACu) (1,0 M), 6,0 мл 40% раствора метиламин-метанол (WAKO Chemical Co.) добавляли к 1,3 г тетрагидрата формиата меди (WAKO Chemical Co.) и перемешивают (с подогревом) в течение часа. Раствор комплекса постепенно концентрировали, растворитель удаляли и после сушки получали синие осадки MACu.

Приготовление смешанного раствора комплекса меди

Для приготовления раствора GACu (1,0 M) 4,0 мл этанола и 2,0 мл 2-аминоэтанола последовательно добавляли к 1,0 г GACu и перемешивали в течение одного часа. Кроме того, для приготовления раствора комплекса MACu (1,0 М) 6,0 мл 40% раствора метиламин-метанол добавляли к 1,3 г тетрагидрата формиата меди и перемешивали в течение одного часа. Для приготовления смешанного раствора (1,0 М) комплексов GACu и MACu комплекс MACu добавляли к раствору GACu и перемешивали в течение 30 минут.

Подготовка тонких пленок и лазерное облучение

Смешанный раствор GACu / MACu наносили центрифугированием (скорость вращения: 2000 об / мин; 30 с) на нещелочную стеклянную подложку (20 × 25 × 1,5 мм)), а затем сушили при 80 ° C в течение 10 мин. Мощность газового лазера на диоксиде углерода (CO ₂ ) (SUNX LP-300; длина волны: 10,6 мкм) изменялась по мере облучения тонкой пленки. Во время облучения фокусировка лазера прокручивалась со скоростью 20 мм / с. После лазерного облучения необлученные участки удаляли с тонкой пленки травлением смешанным растворителем этанол / H ₂ O (в соотношении 1: 1) или чистой водой.Затем пленку промывали ацетоном и сушили при комнатной температуре.

Формирование медной микропроволоки с использованием μ-CP

Полидиметилсилоксан (PDMS; Dow Corning Toray Co .; SILPOT 184) использовали в качестве штампа μ-CP (форма). Раствор ПДМС был налит на тонкий узор, сформированный на кремниевой пластине, и подвергнут термическому отверждению. Освобождение отвержденного PDMS выявило PDMS с перенесенным на него тонким узором. ПДМС с мелким рисунком использовали в качестве штампа для μ-CP.Пленка смешанного раствора комплекса меди (1,7 М) формировалась на предметном стекле методом центрифугирования (3000 об / мин в течение 30 с). Затем штамп (пресс-форма) μCP, на котором формировался тонкий узор, приклеивали к сложной пленке, и на узор наносили комплексный раствор. Затем комплексный раствор, нанесенный на образец PDMS, переносили на другое предметное стекло и предварительно обжигали при 80 ° C в течение 10 минут с образованием тонкого рисунка, состоящего из раствора комплекса меди. Путем облучения тонкой структуры комплекса меди с помощью лазера CO ₂ (при скорости развертки 20 мм / с) медный комплекс превращался в медь в виде тонкой медной проволоки.

Оценка

Поглощение синтетическим комплексом измеряли абсорбционным спектрометром видимого ультрафиолета (Shimadzu UV-2540). Характеристики термического разложения синтетического комплекса измеряли с помощью термогравиметрического дифференциального термического анализа (TG-DTA; Shimadzu TGA-50) и термогравиметрической масс-спектрометрии (TG-MS; RIGAKU TG 8120 и Shimadzu GCMS-QP 2010). Кристаллическую структуру тонкой пленки измеряли с помощью тонкопленочного рентгеновского дифрактометра (RIGAKU RINT-TTR III, Smart Lab).Состояние поверхности тонкой пленки наблюдали с помощью SEM (KEYENCE VE-8800 и JEOL SM-7610 F). Удельное сопротивление тонкой пленки измеряли четырехигольным методом (Mitsubishi MCP-T360).

Структура и свойства GACu и MACu

Молекулярные структуры GACu и MACu схематически показаны на (Рисунок 1). Что касается молекулярной структуры GACu, одна молекула GA и две молекулы H ₂ O координируются с атомом меди, а что касается молекулярной структуры MACu, четыре метиламина координируются с атомом меди.Оба комплекса меди обладают высокой растворимостью в таких растворителях, как аминоспирты.

Рисунок 1. Молекулярные структуры комплекса глиоксиловой кислоты с медью (GACu) и комплекса метиламина с медью (MACu).

Спектр поглощения в области видимого света при растворении GACu в аминоспирте показан на рисунке 2 (c). Для сравнения также показаны спектры поглощения других комплексов меди, в которых каждый из этилендиамина (a), аминоспирта (b) и оксалата (c) координирован с медью.Если сфокусировать координационный атом, координированный с медью, ясно, что GACu становится CuNO ₃ (рис. 2 (c)). Комплекс этилен-диамин, показанный в качестве мишени для сравнения, представляет собой CuN ₄ , аминоспиртовый комплекс — CuN ₂ O ₂ и оксалатный комплекс — CuO ₄ . Положение пика поглощения в спектре поглощения каждого комплекса смещается в длинноволновую сторону в порядке возрастания длины волны: CuN ₄ (598 нм)> CuN ₂ O ₂ (625 нм)> CuNO ₃ (647 нм)> CuO ₄ (709 нм).Поскольку спектрохимический ряд координационных атомов представлен как N> O [19], спектр систематически изменяется в длинноволновую сторону по мере замещения азота кислородом. Поскольку пик поглощения GACu (CuNO ₃ ) занимает промежуточное положение между CuN ₂ O ₂ и CuO ₄ , предполагается, что GACu представляет собой структуру, в которой два H ₂ O в молекулярной структуре GACu замещены и координируются аминоспиртом. С другой стороны, MACu имеет пик поглощения около 600 нм, что почти такое же, как у этилен-диаминового комплекса.Этот факт позволяет предположить, что MACu имеет структуру CuN ₄ ; другими словами, MACu имеет структуру, в которой метиламин связан с атомом меди в четырех положениях атома азота.

Рисунок 2. Спектры поглощения комплекса GACu в этаноламине и других комплексах Cu.

Результаты термического анализа (TG-DTA и TG-MS) комплексов GACu и MACu показаны на (рисунках 3 и 4) соответственно. На рисунке 3 (а) коэффициент потери веса GACu в целом составлял 65.1% (при 280 ° C), что примерно соответствует теоретическому значению (66,5%) (а именно, когда лиганд был сожжен и удален). Снижение веса в основном происходит в два этапа: один при температуре от 100 до 140 ° C, а другой — при температуре от 200 до 280 ° C. На первом этапе потери веса (при температуре от 100 до 140 ° C) молекулы с молекулярной массой 18 образуются в больших количествах (рис. 3 (b)). Результат ТГ на (Рисунок 3) показывает, что степень снижения веса составляет 10,3% в диапазоне от 100 ° C до 140 ° C. Это соотношение близко к степени восстановления одной молекулы воды (9.5%) в GACu. Кроме того, на кривой ТГ-ДТА наблюдается эндотермический пик. Поэтому считается, что на первом этапе происходит испарение одной молекулы воды. На втором этапе потери веса образуются молекулы с множеством молекулярных масс, а именно 18, 28 и 44 (Рисунок 3 (b)). Эти молекулярные массы соответствуют воде, монооксиду углерода и диоксиду углерода соответственно. В результате TG (рис. 3) степень снижения веса между 140 ° C и 200 ° C составляет 54,8%. Это значение согласуется с коэффициентом восстановления одной молекулы воды и компонента глиоксиловой кислоты (54.8%). Кроме того, в результате ДТА наблюдается экзотермический пик, поэтому считается, что органическое вещество (глиоксиловая кислота) сгорает.

Рисунок 3. Кривые ТГ-ДТА и масс-спектры (ТГ-МС) GA Cu.

С другой стороны, в случае MACu, как показано на рисунке 4 (а), большая потеря веса наблюдается от 160 ° C до 200 ° C, и потеря веса завершается около 240 ° C. Общая потеря веса составляет 86,20%, что немного выше теоретической степени уменьшения, равной 77.13%. Хотя причина этого результата не ясна, поскольку порошок осадка MACu получают путем сушки остатка, образовавшегося при испарении реакционного растворителя, возможно, что он содержит небольшое количество растворителя, метиламина и т. Д. Эндотермический пик наблюдается от 160 ° C до 200 ° C, а экзотермический пик наблюдается при температуре от 200 ° C до 230 ° C (рис. 4 (а)). По результатам ТГ-МС (Рисунок 4 (b)) пик CH ₃ NH ₂ N (MW: 31,06) наблюдается при m / z = 31 от 160 ° C до 200 ° C, и наблюдаются пики. при m / z = 44, 28 и 18, а именно CO ₂ , N ₂ и H ₂ O соответственно.Поскольку метиламин, координированный с медью, имеет низкую температуру кипения (т.кип .: -6 ° C), при разрыве связи появляется эндотермический пик (из-за испарения до газообразного состояния), и он немедленно горит. Поскольку экзотермический пик наблюдается между 200 и 240 ° C, предполагается, что горение CH ₃ NH ₂ и формиат-ионов (который является противоанионом) происходит в этом диапазоне температур. В спектре TG-MS в этом температурном диапазоне наблюдаются пики с m / z = 44, 28 и 18, которые считаются CO ₂ , N ₂ и H ₂ O, образующиеся при горении. лиганда.Удаление лиганда в случае MACu происходит при более низкой температуре, чем в случае GACu, что позволяет предположить, что осаждение меди возможно при приложении более низкой энергии.

Рисунок 4. Кривые ТГ-ДТА и масс-спектры (ТГ-МС) MA Cu.

Образование тонкой пленки меди на воздухе при лазерном облучении пленки из смешанных комплексов меди

Что касается GACu, процесс разложения, при котором медь выделяется под действием лазерного излучения, описывается следующим уравнением.Когда GA (с сильным восстанавливающим свойством) десорбируется из Cu ²⁺ , Cu ²⁺ восстанавливается до меди. Поскольку GA становится газом (таким как CO ₂ , CO и H ₂ O) и удаляется, медь высокой чистоты выпадает в осадок. Таким образом, можно ожидать, что медь будет осаждаться при более низкой энергии при добавлении MACu (имеющего более низкую температуру разложения) к GACu.

Процесс формирования тонкой пленки меди путем облучения пленки смешанного комплекса меди с помощью лазера схематично показан на (рис. 5).Готовили раствор, состоящий из аминоспиртового раствора GACu и метанольного раствора MACu, смешанных в произвольном соотношении, который наносили на стеклянную подложку и затем облучали лазером на воздухе. Медные проволоки, осажденные при лазерном облучении, остаются на подложке при травлении водой или этанолом, который растворяет комплексы Cu (GACu и MACu).

Рис. 5. Процесс формирования пленки Cu с использованием смешанного раствора GA Cu и MA Cu.

Морфология поверхности медных осадков (тонкая проволока), полученных с использованием смешанного комплексного раствора GACu: MACu (условия лазерного облучения: мощность лазера, 2.4 Вт; скорость развертки, 20 мм / с), полученные для нескольких соотношений состава GaCu: MACu (10: 0, 8: 2, 6: 4, 5: 5, 4: 6, 2: 8 и 0:10), показаны на (Рисунок 6). Хотя осаждение меди наблюдалось для всех соотношений составов, когда соотношение составов составляло 6: 4 или 5: 5, была получена медная проволока с плоской и однородной поверхностью. Для соотношений состава, при которых доля GACu высока (т. Е. 10: 0 и 8: 2), и тех, при которых доля MACu высока (т. Е. 4: 6, 2: 8 и 0:10), На поверхности медной пленки могут наблюдаться следы лазерного сканирования, а плоскостность и однородность поверхности имеют тенденцию к ухудшению.Эти наблюдения показывают, что существует оптимальное соотношение смеси GACu и MACu.

Рис. 6. Морфология поверхности тонкой медной проволоки с использованием смешанного комплексного раствора GACu: MACu (условия лазерного облучения: мощность лазера 2,4 Вт, скорость развертки 20 мм / с).

Спектр дифракции рентгеновских лучей тонкой пленки с соотношением составов 5: 5 показан на (Рисунок 7). Для сравнения также показаны спектры GACu и термообработанной пленки на воздухе при 550 ° C.Спектр XRD пленки комплекса меди, термообработанной на воздухе, показывает пики при 2θ = 35,5 ° (1, 1, -1), 38,7 ° (1, 1, 1) и 48,8 ° (2, 0, -2). . Из спектров подтверждается, что эти пики представляют оксид меди (II) (JCPDS № 9). С другой стороны, когда пленка комплекса меди была подвергнута атмосферной лазерной обработке, пики появляются при 2θ = 43,3 ° (1, 1, 1), 50,4 ° (2, 0, 0) и 74,2 ° (2, 2 , 0). Эти пики совпадают с пиками для кубической металлической меди (JCPDS № 225), показывая, что кристаллы меди были выделены в результате лазерного облучения на воздухе.

Рис. 7. Рентгенограммы пленки, облученной лазером на воздухе, пленки, термообработанной при 550 ° C на воздухе, и комплекса GA Cu.

Влияние мощности лазера на состояние поверхности и сопротивление медной пленки

Изменения мощности лазера оказывают значительное влияние на проводимость и состояние поверхности медной пленки. Сопротивление и изменение состояния поверхности при выходе лазерного излучения на сложную пленку с соотношением GACu: MACu 5: 5 показаны на рисунке 8.Согласно рисунку, при выходной мощности 2 Вт или менее преобразование в медь было недостаточным, и пленка представляла собой смесь пленки металлокомплекса и меди. В результате это сопротивление указывает на то, что пленка изолирующая. Пленка становится проводящей при 2,4 Вт и выше, а удельное сопротивление значительно снижается при 3,6 Вт и выше. Другими словами, по мере увеличения выходной мощности сопротивление уменьшалось, достигая 1,95 × 10 ^-5 Ом · см при выходной мощности 5,6 Вт. Выше 5,6 Вт удельное сопротивление существенно не изменяется.СЭМ-изображения состояния поверхности пленок, полученные при изменении выходной мощности лазерного излучения с 2,4 Вт, до 3,6 Вт и до 5,6 Вт, показаны на рис. 8 (a), (b) и (c) соответственно. В пленке, сформированной при мощности 2,4 Вт, образовалось множество пор. Количество пор уменьшалось с увеличением мощности лазерного облучения, а в случае 5,6 Вт наблюдалось состояние, в котором частицы меди были расплавлены и соединены. Предполагается, что с увеличением мощности лазерного излучения сплошность частиц меди увеличивается, а сопротивление уменьшается.

Рис. 8. Взаимосвязь между мощностью лазера и удельным сопротивлением и изображения поверхности на сканирующем электронном микроскопе.

Что касается лазерного облучения пленки только из GACu (10: 0), пленка была проводящей при 4 Вт или более, а удельное сопротивление составляло 3,0 · 10 90 · 10 5 -5 90 · 106 Ом · см при 12 Вт [18]. Путем лазерного облучения смешанной комплексной пленки, состоящей из GACu и MACu, была получена пленка с такой же степенью проводимости, сформированная примерно с половиной этого выходного сигнала лазера.Добавление MACu к GACu позволяет получить плотную и однородную медную пленку при меньшем расходе энергии облучения.

Зависимые от времени изменения поверхностного сопротивления медной пленки GACu: MACu = 5: 5, изготовленной при каждой выходной мощности лазера, показаны на (Рисунок 9). Показаны поверхностные сопротивления пленок сразу после приготовления, через 10, 50 и 110 дней. Поверхностное сопротивление медной пленки, полученной при мощности лазера 6 Вт, не меняется даже по прошествии 110 дней; Другими словами, его сопротивление стабильно.Напротив, сопротивление пленки, полученной при мощности лазера 2,4 Вт, увеличивается со временем. При 3,6 Вт или выше изменение сопротивления во всех случаях незначительное. Наблюдения за поверхностью с помощью SEM также подтверждают однородность и плотность поверхности медной пленки, осажденной по мере увеличения выходной мощности лазера, и было обнаружено, что пленка, сформированная при мощности лазера 6 Вт, является стабильной.

Рис. 9. Зависимость между поверхностным сопротивлением и мощностью лазера и изменениями поверхностного сопротивления во времени.

Формирование тонкой медной проволоки с помощью μ-CP и лазерного облучения

Процесс формирования медной микропроволоки с помощью μ-CP и лазерного облучения представлен на рисунке 10. Форма из PDMS (полидиметилсилоксана), используемая для μ-CP, была изготовлена ​​с использованием кремниевой подложки (на которой был сформирован тонкий узор) в качестве материал пресс-формы. В ПДМС ровные линии шириной 5 и 10 мкм формируются равномерно. Для смешанного раствора комплекса меди — раствор с концентрацией 1.7 M использовали для увеличения адгезии к PDMS. ПДМС приклеивается к смешанной комплексной пленке, сформированной на стеклянной подложке, а сложная пленка осаждается на ПДМС. Затем пресс-форма из PDMS приводится в контакт с подложкой для переноса сложной пленки. После высыхания перенесенной комплексной пленки проводят лазерное облучение для осаждения меди.

Рис. 10. Процесс формирования тонкой проволоки из меди с помощью μ-CP и лазерного излучения.

Изменение состояния поверхности пленки μ-CP (рисунок 10 мкм) после лазерного облучения показано на (Рисунок 11).При мощности лазера 1,8 или 2,0 Вт осаждались частицы меди, и частицы меди мигрировали в канавки рисунка, так что мелкий рисунок исчезал. При 2,2 или 2,4 Вт формируется медный рисунок шириной 10 мкм. Что касается состояния поверхности этих рисунков, наблюдается соединение частиц меди путем плавления. Возможно, что мельчайшие частицы меди, осажденные при лазерном облучении, мгновенно плавятся при более высокой выходной мощности лазера (2,2 Вт или выше) и превращаются в более стабильные и более крупные частицы меди.Предполагается, что при низкой мощности лазера осаждаются частицы меди; однако отсутствует энергия, которая могла бы мгновенно способствовать плавлению и соединению между частицами меди, поэтому их адгезия к подложке слабая, и частицы меди распространяются между линиями рисунка. Наблюдалось формирование стабильного медного рисунка при 2,4 Вт или выше.

Рис. 11. Поверхность тонких медных проволок с использованием μ-CP (ширина 10 мкм) и лазерного излучения.

Состояние поверхности и структура поперечного сечения медного рисунка шириной 5 мкм показаны на (Рисунок 12).Из изображений видно, что медный узор из линий и промежутков шириной 5 мкм сформирован точно. Также понятно, что частицы меди размером около 50 нм приводятся в контакт с поверхностью подложки и расплавляются, так что образуются более крупные частицы меди. Кроме того, толщина медной пленки составляет около 94 нм, и медная пленка равномерно формируется на стеклянной подложке. Что касается пленок с медным рисунком шириной 5 и 10 мкм, тест на отслаивание ленты (JIS K5600-5-6) не показал отслаивания пленки, что указывает на то, что сила сцепления между медной пленкой и подложкой была высокой.

Рисунок 12. СЭМ и цифровые изображения под микроскопом тонкой медной проволоки шириной 5 мкм.

Механизм осаждения меди лазерным облучением

Механизм образования тонкой пленки меди под действием лазерного излучения на воздухе схематически показан на (Рис. 13). Лазер CO ₂ (с длиной волны 10,6 мкм), а именно инфракрасный лазер (разновидность теплового лазера), можно использовать для локального и мгновенного воздействия тепла (с высокой плотностью энергии) на облучаемую часть.Это тепло мгновенно отделяет и удаляет лиганд. В это время электроны передаются ионам Cu ²⁺ путем восстановительного удаления лиганда и восстанавливаются до атомов меди. Предполагается, что, поскольку медь сразу после восстановительного образования образуется в виде мельчайших частиц, температура плавления первой меди значительно ниже, чем у основной меди. Размерный эффект, снижающий температуру плавления, хорошо известен наночастицам [20,21]. Считается, что мелкие частицы меди плавятся за счет тепла, создаваемого лазерным излучением, и они растут быстрее, чем это возможно, за счет окисления до более стабильных крупных частиц меди.Смешивание MACu с GACu при производстве меди приводит к термическому разложению с меньшей энергией, чем с GACu, поскольку MACu разлагается при более низкой температуре, чем GACu. Следовательно, кристаллы меди, полученные из GACu, легко выращиваются, поскольку мелкие частицы меди (образованные из MACu) действуют как ядро ​​кристалла. Предполагается, что этот факт является причиной того, что пленка со смешанным комплексом GACu / MACu формируется за счет более низкой выходной мощности лазера, чем у одиночной пленки GACu.

Рисунок 13. Механизм образования тонкой пленки меди под действием лазерного излучения, (а) лазерное облучение на воздухе, (б) термообработка на воздухе.

С другой стороны, в случае термообработки тепловая энергия постепенно применяется ко всей пленке за счет конвекции. Поэтому предполагается, что мелкие частицы меди, образующиеся при восстановительном удалении лиганда, немедленно вступают в реакцию с кислородом воздуха, диффундирующим в пленку, без роста зерен, тем самым образуя оксид меди.

Было обнаружено, что стабильная тонкая медная проволока может быть сформирована даже на воздухе с помощью лазерного излучения CO ₂ на смешанную комплексную пленку, состоящую из GACu и MACu.В результате смешивания MACu с GACu, плотная и однородная медная пленка осаждается примерно вдвое меньшей мощностью лазера, чем та, которая требуется для формирования медной пленки из одиночной пленки GACu. Раствор смешанного комплекса меди переносили на подложку с помощью μ-CP с использованием пресс-формы PDMS, и тонкую медную проволоку шириной 5 мкм можно было сформировать с помощью лазерного облучения.

С помощью этого метода можно сформировать тонкую медную проволоку на воздухе, используя стабильный комплекс меди в качестве сырья.Кроме того, не требуется специального высоковакуумного оборудования, а тонкая медная проволока может быть сформирована с высокой скоростью с помощью лазерной обработки. Эта полезная особенность позволит снизить стоимость технологического процесса, используемого для формования медной проволоки.

1. Perelaer JS, Mager PJ, Soltman D, Volkman D, Subramarian SK, et al. (2010) Печатная электроника, J. Mater. Chem 20: 8446.
2. Yokoyama M, Kamata T (2008) Передовая наука и технология для печатной органической электроники, CMC Publishers.
3. Минемавари Х., Ямада Т., Мацуи Х., Цуцуми Дж., Хаас С. и др. (2011) Струйная печать монокристаллических пленок Nature 475: 364.
4. Фукуда К., Секина Т., Кобаяси Ю., Такеда Ю., Симидзу М. и др. (2012) Органические интегральные схемы с использованием спеченных при комнатной температуре наночастиц серебра в качестве печатных электродов Organic Electronics 13: 3296.
5. Tokuno T, Nogi M, Karakawa M, Jiu JTT, Nge Y, et al.(2011) Изготовление прозрачных электродов из серебряных нанопроволок при комнатной температуре Nano Res 4: 1215.
6. Hosel M, Krebs FC (2012) Крупномасштабное фотонное спекание электродов с наночастицами серебра с флексографской печатью J. Mater. Chem 22: 15683.
7. Nakamoto M, Kashiwagi Y, Yamamoto M (2005) Синтез и регулирование размера наночастиц золота с помощью контролируемого термолиза тиолатов аммонийного золота (I) в отсутствие или в присутствии аминов Inorg.Чим. Acta 358: 4229
8. Суганума К., Сакамото С., Кагами Н., Вакуда Д., Ким К. С. и др. (2012) Низкотемпературная насадка для штампа низкого давления с гибридной пастой из частиц серебра Microelectron Relib 52: 375.
9. Morita T, Ide E, Yasuda Y, Hirose A, Kobayashi KF (2008) Исследование технологии склеивания с использованием серебряных наночастиц Jpn. J. Appl. Физ 47: 6615.
10. Перелаер Дж., Аббель Р., Втиншер С., Яни Р., ван Ламмерен Т. и др.(2012) Спекание элементов струйной печати с помощью фотонного и микроволнового воздействия, совместимое с рулонами: от непроводящих чернил до 40% -ной массовой проводимости серебра менее чем за 15 секунд Adv. Материал 24: 2620.
11. Kim Y, Yoo BW, Anthony JE, Park SK, (2012) Контролируемое нанесение высокоэффективного низкомолекулярного органического монокристаллического транзистора с помощью прямой струйной печати Adv. Материал 24: 497.
12. Choi Y, Lee JH, Kim SJ, Yoon DH, Byun YH (2012) Пленка медного электрода с высокой проводимостью, декорированная полимером, напечатанная на стеклянной подложке с использованием новых чернил и пасты на основе прекурсоров J.Матер. Chem 22: 3624
13. Ryu JG, Kim HS, Hahn HT (2011) Реактивное спекание наночастиц меди с использованием интенсивного импульсного света для печатной электроники J. Electron. Материал 40: 42
14. Ishizaki T, Watanabe R (2012) Новый однореакторный метод синтеза наночастиц Cu для низкотемпературного связывания J. Mater. Chem 22: 25198.
15. Shin D-H, Woo S, Yem H, Cha M, Cho S и др.(2014) Самовосстанавливающиеся спирторастворимые краски для разложения металлорганических соединений на основе меди для печатной электроники Заявл. Матер. & Интерфейсы 6: 3312.
16. Wang BY, Yoo TH, Song YW, Lim DS, Oh YJ, (2013) Чернила с ионами меди для гибкой подложки и формирования рисунка с высокой проводимостью с помощью интенсивного импульсного светового спекания Appl. Матер. & Интерфейсы 5: 4113.
17. Араки Т., Сигахара Т., Джиу Дж., Нагао С., Ноги М. и др.(2013) Состав чернил на основе медной соли для печатной электроники с использованием фотонного спекания Langmuir 29: 11192.
18. Ohishi T, Kimura R (2015) Изготовление медной проволоки с использованием медного комплекса глиоксиловой кислоты и лазерного облучения на воздухе Материаловедение и приложения 6: 799.
19. Неорганическая химия Шрайвера и Аткинса (2006), четвертое издание, Oxford University Press.
20. Buffat PH, Borrel JP (1976) Влияние размера на температуру плавления золотых частиц Phys.Ред. A 13: 2287.
21. Kim HS, Dhade SR, Shim DE, Hahn HT (2009) Спекание медной наночернилы в интенсивном импульсном свете для печатной электроники Applied Physics A 97: 791.

Коммерциализация радиационной химии — Национальный исторический памятник химии

Основание и ранний рост Raychem Corporation

Еще работая в SRI, Кук получил разрешение начать работу в нерабочее время по изготовлению электронного соединительного провода, который используется для соединения электронных компонентов.Бизнесом была Sequoia Process Corporation, производитель проводов и кабелей. Когда этот бизнес стал умеренно успешным, Кук покинул SRI в 1953 году и возглавил его на полную ставку. Пока Кук работал в Sequoia, была предпринята первая попытка произвести соединительный провод из облученного полиэтилена, предназначенный для заполнения ниши для термостойкого авиационного провода.

Кук работал в Sequoia недолго. Он видел будущее в использовании излучения высокой энергии для разработки уникальных продуктов и хотел, чтобы Sequoia реализовала его.Человек, у которого был контрольный пакет акций компании, не согласился, и Кук ушел в 1956 году.

Он по-прежнему с энтузиазмом смотрел на будущее облученных продуктов, и разработки в области связанных технологий предоставили новые инструменты. Он узнал, что рентгеновский отдел GE только что представил ускоритель высокоэнергетических электронов на один миллион электронвольт и пять миллиампер (1 МэВ, 5 мА). Предыдущие генераторы на один миллиампер позволяли проводить только экспериментальные работы, но новый луч был достаточно мощным и прочным для промышленного использования.

Кук заложил свой дом и собрал 50 000 долларов акционерного капитала, чтобы арендовать самый первый высокоэнергетический ускоритель, произведенный GE, который был доставлен в марте 1957 года на объекты новой компании Кука, Irradiated Products, Inc. Здание площадью 4800 квадратных футов в Редвуд-Сити по адресу 2821 Fair Oaks Avenue, 1 января 1957 года. Через два месяца название компании было изменено на Raytherm. В 1960 году название компании было изменено на Raychem, чтобы избежать путаницы с признанной Raytheon Corporation.

В январе 1957 года Ричард Мачмор и Джейм Мейкл присоединились к Cook в качестве соучредителей. Управляющий производством, Мучмор разработал оборудование и процессы, чтобы гарантировать, что продукты, подлежащие облучению, могут непрерывно проходить под ускорителем электронов высокой энергии и получать рассчитанную дозу излучения. Его работа в области обработки производства помогла превратить радиационную химию в жизнеспособную промышленную деятельность. Инженер Мейкл провел критические эксперименты, в результате которых были получены соединения с добавками, которые Raychem облучала.Он определил, какие материалы будут желаемым образом реагировать на измеренные дозы радиации и приобретать улучшенные свойства.

Для размещения и защиты ускорителя электронов высоких энергий Кук и его сотрудники построили инновационную, эффективную и — за 7000 долларов — очень недорогую радиационную оболочку, состоящую из полых деревянных стен, соединенных стальными армирующими стержнями и заполненных песком. Современные радиационные снаряды стоят миллионы долларов.

Впервые успешно применив высокоэнергетический ускоритель электронов в производственных условиях, Raychem доказал две вещи: (1) пучки могут быть прочными и достаточно надежными для постоянного промышленного использования и (2) излучение высоких энергий может быть безопасным. Достаточно для промышленной среды.Инженеры-механики Raychem также сделали процесс облучения рентабельным для промышленных применений, разработав инновационные производственные процессы, такие как высокоскоростные, катушечные, многопроходные транспортные системы, позволяющие обрабатывать очень длинные отрезки проволоки или трубок через зона излучения луча.

В конце 1950-х годов другие компании, в том числе Radiation Materials, Inc., Suprenant Wire and Cable и Electronized Chemicals Corporation, последовали новаторской работе Raychem по развитию собственного бизнеса, основанного на радиационной химии.

В каждой новой технологии есть изгибы, и Raychem столкнулась с одной из них в первый год своего существования. Вскоре после того, как процессы были расширены для коммерческого производства, трубка в пучке, который генерирует и ускоряет электроны, вышла из строя. Без радиационной мощности в течение одиннадцати недель компании пришлось уволить многих сотрудников. Оставшимся пришлось резко сократить зарплаты, и Raychem чуть не обанкротился. Работа возобновилась только после того, как в канун Рождества 1957 года была установлена ​​новая рабочая труба — пятая, присланная GE.Компания вернула своих клиентов и немедленно заказала замену трубок, чтобы они были всегда под рукой на случай непредвиденных ситуаций в будущем. В первый год своего существования Raychem представила несколько продуктов, в том числе:

• Огнестойкий соединительный провод с изоляцией из облученного полиэтилена.
• Вспененный облученный линейный полиэтиленовый субминиатюрный коаксиальный кабель.
• Термоусаживаемая, трудновоспламеняемая полиэтиленовая трубка — прародитель термоусаживаемых трубок и фасонных изделий.

Легкий вес и превосходные рабочие характеристики облученных продуктов Raychem сделали их идеальными для использования в военных целях из-за жестких экологических требований, предъявляемых к военному оборудованию по сравнению с коммерческим оборудованием.Таким образом, военные подрядчики были первыми покупателями первых продуктов, разработанных с помощью радиационной химии.

Наверх

.