Pájka
Pájka je kov, nebo eutektická slitina kovů, tající při nízké teplotě, určená k pevnému spojování materiálů z jiných kovů. Spojování pomocí pájky se nazývá pájení. Pájky se podle pracovních teplot (rozhraní je zhruba kolem 450°C) dělí na měkké a tvrdé - viz níže Druhy pájek.
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.
Nejběžnějšími druhy pájek jsou cínová a olověná pájka, což jsou slitiny cínu a olova v poměru 2:1. V jemné mechanice se jako pájka někdy užívá též stříbro.
Pro strojní i ruční pájení měkkými pájkami (viz níže) v elektronice se dle doporučení směrnice Evropského parlamentu a Rady č.2002/95/ES (později RoHS) cca od roku 2002 prosazuje pájka s nízkým obsahem ( kolem 0,3 - 0,5%) olova, primárně z ekologických důvodů. Výjimky platí pro pájení v medicíně, letectví / kosmonautice, vojenství a částečně v automobilovém průmyslu. Tyto slitiny totiž vykazují horší vlastnosti (pevnost, únavová odolnost / rychlejší stárnutí závislé na okolní teplotě, horší vzlínavost, řídce tzv. cínový mor, samovolný vznik a růst zkratovacích vláken (tzv.whiskerů), obecně potřeba vyšších pájecích teplot, nepříznivé interakce s některými kovy (intermetalické slitiny na rozhraní pájených materiálů, narůstající v závislosti na okolní teplotě a čase)) jako pájky s obsahem olova. Většinu napříznivých jevů lze eliminovat použitím vhodných technologických postupů a slitinu samotnou se daří vylepšovat různými přísadami (např. iridium) ale souhrnných vlastností "olověných" pájek se zatím nedosáhlo.
Pro pájky s nízkým nebo žádným obsahem olova se vžilo - dost zavádějící - označení PbF slitiny (písmeno F je odvozeno od "free", není to tedy označení chemického prvku).
Druhy pájek
Podle teploty tuhnutí se pájky rozdělují na:
- tvrdé - tavitelné při teplotách nad 450 °C, obvykle slitiny mědi, hliníku a stříbra (mosazi). 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 a pevně vše 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 má měděný hrot (obvykle chráněný tenkou vrstvou železa), který se pocínuje, aby na něm držela pájka. Na hrot se pak nataví (nabere) kapka cínu, která pak spojí oba pájené (nebo také letované) díly.
Měkké pájky cín-olovo
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 |
Od června 2006 direktiva RoHS (Restriction of the use Hazardeous Substances) povoluje max. 0,1 % olova v pájecí slitině.
Speciální pájky s velmi nízkou teplotou tání
Název | Cín (Sn) [%] | Olovo (Pb) [%] | Bizmut (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 |
Literatura
- ČSN. 1018-1927
- František Běloun, Marta Chytilová, Růžena Kolářová a Milan Petera: Tabulky pro základní školu. PROMETHEUS.
Externí odkazy
- Encyklopedické heslo Pájka v Ottově slovníku naučném ve Wikizdrojích