Pájka

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání
Pájka
Ruční páječka
Páječka

Pájka je kov, nebo většinou eutektická slitina kovů, tající při nízké teplotě, určená k pevnému spojování netavených materiálů z jiných kovů, když je pevně osmáčí, sama roztavená, přilne k nim a zatuhne na nich. Spojování pomocí pájky se nazývá pájení, případně letování, provádí se pomocí zařízení zvaného páječka, resp. letovačka, letlampa.

Druhy pájek[editovat | editovat zdroj]

Nejběžnějšími druhy měkkých pájek, typicky v elektronice, jsou cínová a olověná pájka, resp. slitiny cínu a olova, nejčastěji v poměru 2:1.

V jemné mechanice se k pájení užívá též stříbro.

Železnou litinu lze letovat mosazí (tvrdá pájka).

Pájky podle teploty[editovat | editovat zdroj]

Pájky se podle pracovních teplot, podle teploty tuhnutí, rozlišují na měkké a tvrdé pájky: Rozhraní je zhruba kolem 450 °C.

  • tvrdé - tavitelné při teplotách nad 450 °C, obvykle slitiny mědi, zinku, stříbra a cínu (mosazi), nebo slitiny hliníku. Užívají se v oblastech, kde dochází k většímu mechanickému namáhání nebo na místech namáhaných vysokými nebo kryogenními teplotami. Také ke spojení dílu ze šedé litiny a oceli. Pájení se provádí autogenem, nastaví se ostřejší, "syčivý" plamen, s větším množstvím kyslíku. Ve strojírenství a v opravářství se obě ocelové části rozžhaví do červena, pájka (mosazný drát) se nahřeje a ponoří se do boraxu (bílý prášek). Pak se dá nad rozžhavený spoj a nahřeje se plamenem. Tekutá mosaz skápne na žhavou ocel, rozlije se po součástech a svým zatuhnutím vše pevně spojí.
  • měkké - tavitelné při teplotách pod 450 °C, nízkotavitelné kovy - obvykle cín nebo slitiny cínu a olova případně s příměsemi kadmia nebo bizmutu. Využívají se pro místa, která nejsou mechanicky ani teplotně nijak zvlášť namáhána. Pro měkké pájení se používá většinou elektrická páječka. Ta mívá měděný hrot (třeba i chráněný tenkou vrstvou železa[zdroj?]), který se pocínuje, aby na něm držela pájka. Na hrot se pak nataví (nabere) kapka tavidla (kalafuny), kapka pájky (cínu), která pak spojí oba pájené (letované) díly.

Vliv teploty v praxi[editovat | editovat zdroj]

Na tuto kapitolu je přesměrováno heslo Studený spoj (pájení).

Pro kvalitní pájení je nezbytné bezprostředně před nanesením pájky spájené plochy očistit a ošetřit nanesením tzv. tavidla, které z nich odstraní oxidy a připraví je na přiblížení roztaveného kovu na až atomové vzdálenosti. Pro letování v elektrotetechnice se používají i trubičkové pájky (průměr cca 1 mm, navinuté) s tavidlem již připraveným uvniř.

Naopak při nedostatečném prohřátí pájky i spojovaných součástek, jejich materiálů, při příliš rychlém zchladnutí pájky na nich, k vzájemnému přilnutí nedojde: Mezera může být natolik veliká, že letovaný spoj sice mechanicky drží pohromadě, například slepený tavidlem, ale během krátkého tavení za příliš nízké teploty ani nedošlo ke vzájemnému smočení kovů, ba dokonce ani k jejich dotyku, a tedy ani k elektrickému kontaktu: Nevznikl správný spoj, jen tzv. "studený spoj". Vzniklý spoj má natolik špatné mechanicko-elektrické vlastnosti, že až ovlivňuje funkci zařízení, zhoršuje jeho funkci nebo jí až úplně brání (příliš vělkým přechodovým odporem, i o několik řádů větším).

Měkké pájky cín-olovo[editovat | editovat zdroj]

Měkká pájka největší uplatnění nachází v elektrotechnice a elektronice, kde zajišťuje pevné vodivé spojení součástek. Je ale také užívána pro spojování měděných potrubí, pozinkovaných plechů, letování konzerv, hudebních nástrojů a pro mnoho dalších aplikací.

Cín (Sn) [%] Olovo (Pb) [%] Teplota tání [°C] Poznámka
25 75 271 hrubá pájka pro stavební klempířské práce, tavení plamenem
30 70 262 totéž co výše
33 67 180-230 PM 33, totéž co výše, rozmezí teplot dáno povolenými příměsemi
40 60 240 pro pájení mosazi
50 50 220 pro pájení mosazi, elektroměrů, plynoměrů, dříve i konzerv
60 40 190 Pro pájení v elektrotechnice
63 37 182 Pro pájení v elektrotechnice
90 10 220 Dříve užíváno v potravinářství

Zákaz olova[editovat | editovat zdroj]

Od června 2006 direktiva RoHS (Restriction of the use Hazardeous Substances) povoluje max. 0,1 % olova v pájecí slitině: Pro strojní i ruční pájení měkkými pájkami je v elektronice cca od roku 2002, dle doporučení směrnice Evropského parlamentu a Rady č.2002/95/ES (později RoHS), prosazována pájka s nízkým obsahem olova (kolem 0,2 - 0,5%), a to z ekologických důvodů. Výjimky platí pro pájení v medicíně, letectví / kosmonautice, vojenství, v trakci a částečně v automobilovém průmyslu.

Bezolovnaté pájky však mají horší vlastnosti:

  • menší pevnost,
  • menší únavová odolnost / rychlejší stárnutí závislé na okolní teplotě,
  • horší vzlínavost,
  • řídce tzv. cínový mor (za nízkých teplot),
  • samovolný vznik a růst zkratovacích vláken (tzv. whiskerů),
  • obecně je u všech odolověných pájek potřeba vyšších pájecích teplot,
  • vznikají nepříznivé interakce s některými kovy (intermetalické slitiny na rozhraní pájených materiálů, narůstající v závislosti na okolní teplotě a čase), oproti pájkám s olovem.

Většinu nepříznivých jevů lze odstranit použitím vhodných technologických postupů[zdroj?] a slitinu samotnou se daří vylepšovat různými přísadami (např. stříbro (0,3 - 3%), nikl, iridium, měď, germanium, bismut), ale souhrnných vlastností "olověných" pájek se zatím nedosáhlo.

Pro pájky s nízkým nebo žádným obsahem olova se vžilo anglické označení PbF slitiny (Plumbum Free), nebo řídčeji LF (lead free).

Speciální pájky s velmi nízkou teplotou tání[editovat | editovat zdroj]

název slitiny cín (Sn) [%] olovo (Pb) [%] bismut (Bi) [%] kadmium (Cd) [%] teplota tání [°C] poznámka
Roseův kov 15,5 32,5 52 0 96
Roseův kov 20 20 60 0 121
Woodův kov 13 26 48 13 70
Lipowitzův kov 13,3 26,7 50 10 60
Arcetův kov 25 25 50 0 92 ve směsi se rtutí má bod tání dokonce 45 °C

Tvrdé pájky[editovat | editovat zdroj]

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • ČSN. 1018-1927
  • František Běloun, Marta Chytilová, Růžena Kolářová a Milan Petera: Tabulky pro základní školu. PROMETHEUS.

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]