луженая медь или просто медь что лучше

Что такое луженая медь?

В нынешнее время медь, покрытая слоем олово высоко востребована в разных сферах промышленного производства. Основными ее характеристиками является устойчивость к физическим воздействиям, природным катаклизмам: осадки и резкие скачки температур.

Благодаря этим параметрам луженая медь востребована и незаменима в промышленной области, кроме того, она имеет значительное отличие от других материалов: хорошо проводит тепло и электричество.

Отличительные особенности

Данный вид металла обладает высокими показателями пластичности, поэтому его удобно подвергать механическим обработкам. Луженую медь используют во многих сферах производства:

Давайте узнаем, в чем различие луженой меди от нелуженой?

Первый вид металлического материала защищен от физических и природных воздействий, потому что проволока обладает пленкой из олова, защищающая металл и не дающая ему вступать в химические реакции с другими веществами. Олово защищает материал от коррозии, даря ему высокую прочность, поэтому медь не ломается при изменении формы проволоки.

Как получают луженую медь?

Луженая медная проволока изготавливается гальваническим способом. Данный путь используется, потому что благодаря ему существует возможность наносить на металлическое изделие ровное покрытие олова. Толщина слоя на всей длине одинаковая. Сейчас в магазинах луженую медную проволоку можно найти в двух видах:

Параметры

Главная черта, которая отличает два вида проволоки – это отношение к деформации. Диаметр луженой меди и алюминия отличаются. Высоко востребована проволока с диаметром, который колеблется в размерах 0,02-9,42 миллиметра.

Чтобы произвести данную медь, берут проволоку на катушке и подвергают ее лужению гальваническим способом. Затем пропускают через ванну, предназначенную для лужения медного провода, там находится расплавленное олово.

Чтобы оно не реагировало с кислородом в реакции окисления, поверхность лудильной ванны обрабатывают веществами, которые не пропускают воздух. Для этих целей прекрасно подходит древесный уголь.

В чем заключаются особенности залужения жала паяльника?

Главное в лужении – это покрытие основы из меди тонким слоем олова, который способен защитить материал от коррозии и воздействия природных аномалий. У этого процесса есть характерные свойства.

Специалисты советуют смотреть за тем, чтобы ширина материала была не менее одного миллиметра. Если форма жала, которую предлагает изготовитель, нравится клиенту, то данный этап не так важен.

На производстве стержень паяльника покрывается налетом меди. До этапа лужения необходимо убрать покрытие шлифовальной шкуркой. Затем жало возвращается в устройство, подключают паяльник к эл.сети. Через некоторое время поверхность нагреется, тогда уже можно будет проводить лужение.

Технология

Со временем медная поверхность способна реагировать с кислородом до образования ее оксидов. Чтобы предотвратить это, материал покрывают слоем олова. Для выполнения этого дома нужно воспользоваться припой, паяльником и флюсом.

Для проведения качественной работы, необходимо хорошо прогреть паяльник. Затем медное изделие покрывают субстанцией из смолистых веществ и прогревают по всей площади. Олово распределяют по всему участку проволоки, которая сначала обрабатывается канифолью.

Из-за сильных физических нагрузок в наушниках обрываются проводники, использующие ток низкого напряжения. Они имеют малый диаметр, и из-за этого при лужении пользуются другими технологиями: сперва производится отпайка оборванных проводов, потом припаивают новые. Для того, чтобы обеспечить изоляцию, провода покрывают лаком, который удаляют. Слой олова позволяет упростить последующую пайку.

Источник

Луженая медь или бескислородная медь

Кабели из бескислородной меди

Современный кабель из бескислородной меди от прочей медной проводниковой продукции отличается в первую очередь увеличенной проводимостью, что дает большую пропускную способность при меньшем диаметре проводов.

Применение кабелей из бескислородной меди

Широкого применения данная продукция не нашла из-за того, что качественный кабель из бескислородной меди отличается достаточно большой стоимостью. Как правило, гораздо проще и выгоднее приобрести обыкновенный медный кабель большего диаметра, чем тратиться на бескислородную продукцию.

Тем не менее есть сферы, в которых одинаково важны высокая проводимость и небольшой диаметр кабелей, что способствует обеспечению их эстетичного внешнего вида. В первую очередь это музыкальное оборудование. Например, в большинстве качественных наушников провода выполнены именно из бескислородной меди. И в целом там, где требуется действительно высококачественный звук на уровне профессионального, применяются исключительно проводники данного типа.

Особенности получения бескислородной меди

В процессе удаления кислорода из меди дополнительно выводятся практически все посторонние примеси, за счет чего и увеличивается проводимость. При этом данное преимущество не является ключевым, поскольку все равно будет гораздо дешевле и проще произвести более толстые кабели из обычной меди, когда целью является уменьшение сопротивления.

Основное достоинство бескислородной меди заключается в том, что жилы, выполненные из данного материала, гораздо лучше противостоят внутренней коррозии, благодаря чему они не теряют характеристик со временем, как это случается с обычными медными кабелями и проводами. По этой причине имеет большой смысл приобретать кабели из бескислородной меди специально для эксплуатации в средах с повышенной влажностью, и это касается уже не только сферы музыкального оборудования.

Распространенными кабелями из бескислородной меди является продукция DLS, хотя есть много других производителей на рынке.

Лужение (Оловянирование, сплав олово-висмут) | Механизм и технология процесса | Структура и свойства покрытий.

В нынешнее время медь, покрытая слоем олово высоко востребована в разных сферах промышленного производства. Основными ее характеристиками является устойчивость к физическим воздействиям, природным катаклизмам: осадки и резкие скачки температур.

Благодаря этим параметрам луженая медь востребована и незаменима в промышленной области, кроме того, она имеет значительное отличие от других материалов: хорошо проводит тепло и электричество.

Отличительные параметры

Луженая медь имеет высокую пластичность, отлично поддается механической обработке. Именно этот материал применяется в электротехнике для изготовления токопроводящих жил медных кабелей, оплетки для продукции военного и гражданского предназначения.

Попробуем выяснить, чем отличается луженая и нелуженая медь. Первый вариант в большей степени защищен от внешних воздействий, так как проволока покрыта слоем олова. Этот металл предохраняет металлическую нить от любых проявлений коррозии, давая материалу повышенную прочность на разрыв. Луженая медь не ломается при перегибах.

Как получают луженую медь?

Луженая медная проволока изготавливается гальваническим способом. Данный путь используется, потому что благодаря ему существует возможность наносить на металлическое изделие ровное покрытие олова. Толщина слоя на всей длине одинаковая. Сейчас в магазинах луженую медную проволоку можно найти в двух видах:

Характеристики

Главной отличительной чертой между ними является способность к изгибам. По диаметру луженая медь с алюминием может существенно отличаться. Максимальное распространение получила проволока, у которой диаметр находится в пределах 0,02-9,42 мм.

Чтобы ее изготовить, используют обычную медную проволоку на катушке, подвергая ее гальваническому лужению. Материал пропускают через лудильную ванну, где находится расплавленное олово. Чтобы оно не вступало с кислородом воздуха в окисление, поверхность ванны закрывают веществами, не способными пропускать воздух. В частности, таким веществом может являться древесный уголь.

Технология

В ходе эксплуатации медь и ее сплавы способны с кислородом воздуха образовывать оксиды. Чтобы не допускать подобных ситуаций, используется лужение меди оловом. Для выполнения такой процедуры в домашних условиях потребуется припой, паяльник, канифоль либо флюс. Чтобы правильно залудить медный провод, важно качественно прогреть паяльник. Проводник предварительно очищают от изоляции, снимают (в зависимости от потребностей) изоляцию. При работе с многожильным проводом до лужения его скручивают.

Затем покрывают медную жилу канифолью, прогревают по всему объему паяльником. На разогретое жало берется олово, оно распределяется по всему участку провода, предварительно обработанного канифолью.

В наушниках из-за механических нагрузок часто обрываются слаботочные проводники. Так как они имеют незначительный диаметр, при лужении пользуются несколько иной технологией. Берут паяльник с тонким жалом, канифоль, проволочный припой. Сначала отпаивают оборвавшиеся провода, затем приступают к пайке нового провода. Провода покрыты слоем лака (для обеспечения изоляции), поэтому его предварительно удаляют разогретым паяльником и канифолью. Далее покрывают слоем олова, что существенно упрощает последующую пайку.

Луженый провод или нелуженый

Этапы

Для того чтобы понять, что значит луженая медь, рассмотрим подробнее основные этапы протекающего процесса. Сначала медную проволоку, которая установлена на специальном механизме подачи, очищают. Суть процесса в пропускании через специальные протирочные щетки, смоченные раствором хлорида цинка (эту соль получают при взаимодействии гранулированного цинка с соляной кислотой).

Далее проволоку опускают в лудильную ванну, где располагается олово в расплавленном виде, в итоге получается медь луженая. Фото готового изделия демонстрирует равномерность нанесенного слоя.

Важно на этом этапе не допускать появления «наплывов» на проволоке, так как они приводят к выбраковке партии из-за возникающих отклонений от заявленного диаметра.

На следующем этапе создания луженой проволоки материал пропускают через резиновые щетки (диаметр их не должен превышать 0,14 мм) либо сквозь волочильный механизм с алмазными дисками. Подобная процедура требуется для придания поверхности проволоки безупречной равномерности.

Потом материал охлаждается при пропускании через емкость с холодной водой. Остывшая проволока повторно проходит через волочильный механизм с алмазными дисками, избавляясь от оставшихся «наплывов».

Завершающим моментом является подача проволоки на приемный механизм. Здесь происходит ее фиксация на специальную катушку. Пройдя всю цепочку, проволока абсолютно готова к продаже либо к последующему созданию кабеля разных сечений. До того как луженая проволока отправится к потребителям, ей предстоит пройти процедуру контроля. Суть ее в проведении нескольких операций, которые докажут соответствие ее ТУ 16-505.850-75.

Преимущества медного луженого провода

Лужение поверхности меди оловом защищает ее от разрушительного воздействия атмосферного кислорода, повышает прочность на разрыв и устойчивость к перелому при многократном сгибании, упрощает процесс пайки. Полуда – так называется пленка олова – также защищает медь от вредного влияния серы, входящей в состав резины и пластика, из которых изготавливается изоляция провода. Вследствие всего этого возрастает срок службы провода.

Если подвести итог, то кабели с медными лужеными жилами:

Основным потребителем медных луженых проводов является электронная и электротехническая промышленность.

В чем заключаются особенности залужения жала паяльника?

Главное в лужении – это покрытие основы из меди тонким слоем олова, который способен защитить материал от коррозии и воздействия природных аномалий. У этого процесса есть характерные свойства.

Специалисты советуют смотреть за тем, чтобы ширина материала была не менее одного миллиметра. Если форма жала, которую предлагает изготовитель, нравится клиенту, то данный этап не так важен.

На производстве стержень паяльника покрывается налетом меди. До этапа лужения необходимо убрать покрытие шлифовальной шкуркой. Затем жало возвращается в устройство, подключают паяльник к эл.сети. Через некоторое время поверхность нагреется, тогда уже можно будет проводить лужение.

Область использования луженой меди и ее маркировки

За счет таких полезных свойств как прочность и долговечность, луженая медь обладает широким кругом применения и используется в следующих сферах:

Оловянное напыление наделяет изделие из меди прочностью и высоким уровнем защиты от отрицательного влияния окружающей среды, что в совокупности позволяет повышать нагрузку натяжения до максимума.

В строительной сфере луженая медь зачастую применяется в процессе отделки парадных стен сооружений и крыш, когда устанавливаются водосточные системы. Подобный сплав цветмета за счет устойчивости к осадкам и резким изменениям температур может быть использован на улице без риска, что он прослужит недолго. Если говорить про эстетическую составляющую, то луженая медь обладает спокойным серебристым оттенком, который привлекает и не напрягает взгляд.

Сдача лома луженой меди

Мы занимаемся приемом лома луженой меди. Наши центры приема цветмета располагаются по всей территории Москвы и области. По той причине, что луженая медь обладает покрытием, во время расчета веса и цены лома из общего веса отнимается конкретный процент, который составляет вес олова или иного материала, использованного для покрытия. На стоимость лома также влияют следующие факторы:

Помимо вышеперечисленного, стоимость лома напрямую зависит от объема партии. Чем больше масса сдаваемого лома, тем больше стоимость за каждый килограмм.

Стоит отметить, что к лому меди микс, который представляет собой смесь медных отходов, предъявляется меньше требований. Вы также можете сдать медный микс нам.

Механизм лужения и структура покрытия.

2.1 Осаждение индивидуального олова из сернокислого электролита без ПАВ.

К кислым электролитам оловянирования относятся сульфатные, пирофосфатные, фенолсульфоновые, борфтористоводородные и др.

Самым популярным является сульфатный, состоящий из сульфата олова (II) и серной кислоты. Также могут вводиться добавки коллоидов и поверхностно — активных веществ. Общей чертой всех кислых ванн является то, что ионы Sn4+ всегда являются вредной примесью.

Сульфатная ванна может работать на достаточно высоких плотностях тока с выходом по току 80-90 %.

вводят в электролит для снижения гидролиза оловянных солей, а также для предотвращения окисления двухвалентного олова в четырехвалентное и образования шероховатых осадков. При отсутствии органических веществ в кислых электролитах невозможно получить приемлемые осадки олова из-за образования крупных кристаллов и усиленного роста дендритов на краях деталей.

При отсутствии добавок в сульфатном электролите катодная поляризация весьма незначительна (рисунок 7).

Рисунок 7 — Катодная поляризационная кривая осаждения олова из сернокислого электролита без добавок при скорости развертки 1 мВ/сек.

По рисунку 7 кривую восстановления олова можно разделить на четыре части.

Исходя из результатов циклической вольтамперометрии (рисунок восстановление олова из сернокислого электролита протекает в одну стадию (один пик восстановления а):

Рисунок 8 — Циклическая вольт-амперограмма осаждения олова из сернокислого электролита без добавок при скорости развертки 10 мВ/сек.

Следует заметить, что в сульфатном растворе происходит окисление двухвалентного олова с последующим гидролизом:

SnSO4 + H2SO4 + 0.5O2 → Sn(SO4)2 + H2O Sn(SO4)2 + 3H2O = 2H2SO4 + H2SnO3 ↓

Изменение концентрации сульфата олова

в пределах 30-60 г/л не сказывается заметно на характере катодного процесса. Пониженная концентрация сульфата олова снижает максимальный предел рабочей плотности тока. При повышенном содержании сульфата олова аноды склонны к пассивированию.

повышает электропроводность электролита, предохраняет электролит от гидролиза и появления шероховатости на осадках. Концентрация серной кислоты может колебаться в пределах от 20 до 100 г/л. При малых концентрациях кислоты увеличивается опасность гидролиза и окисления сульфата олова, слишком большая ее концентрация приводит к снижению выхода но току, быстрому разрушению коллоидных добавок и пассивированию анодов.

Режим электролиза плотность тока и температура — в значительной степени влияет на качество осадков. При малых плотностях получаются осадки с крупнокристаллической структурой, отличающиеся повышенной пористостью. Чрезмерно высокая плотность тока приводит к тому, что осадки становятся шероховатыми, на краях растут дендриты. Для тонких покрытий (около 1-2 мкм) допустимы большие плотности, чем для толстых покрытий. Повышение температуры в период работы с сульфатными электролитами приводит к снижению катодной поляризации, уменьшению рассеивающей способности, ухудшению качества осадков.

Структура олова, полученного из сульфатной ванны без ПАВ стержневидная (рисунок 10).

Рисунок 10 — Микроизбражения осадков олова (SEM), полученных из сернокислого электролита без добавок при плотности тока 30 мА/см2 и температуре 25о С.

2.2 Осаждение индивидуального олова из сернокислого электролита с введением ПАВ.

Блестящие покрытия менее пористы и дольше сохраняют способность к пайке, поэтому даже при осаждении сплава олово-висмут им отдают предпочтение.

Введение в электролит ПАВ всегда увеличивает катодную поляризацию. Так, при добавлении крезолсульфоновой кислоты или смеси со столярным клеем катодная поляризация достигает 500-600 мВ. На рисунке 11 показаны примеры катодных кривых осаждения олова из сульфатного электролита при введении трех разных ПАВ, а на рисунке 12 — при введении этих ПАВ в смеси друг с другом.

Рисунок 11 — Катодные поляризационная кривые осаждения олова из сернокислого электролита с тремя различными ПАВ.

Рисунок 12 — Катодные поляризационные кривые осаждения олова из сернокислого электролита без ПАВ и со смешанными ПАВ.

Сульфатные электролиты оловянирования с добавкой ПАВ отличаются сравнительно высокой рассеивающей способностью, приближающейся к рассеивающей способности медных цианистых электролитов. Выход по току сульфатных оловянных электролитов с ПАВ равен примерно 90-98 %.

Структура осадков олова при введении ПАВ в электролиты выравнивается, зерно измельчается (рисунок 13). Это свидетельствует об увеличении скорости зарождения зерен и торможении скорости их роста, что вполне закономерно.

Рисунок 13 — Микроизображения осадков олова (SEM), полученных из сернокислого электролита с примененим смешанных ПАВ при плотности тока 30 мА/см2 и температуре 25о С.

Результаты рентгено-структурного анализа оловянного покрытия, полученного из электролита со смешанными ПАВ приведены на рисунке 14.

Рисунок 14 — Рентгенограмма олова, полученного из сернокислого электролита со смешанными ПАВ.

Разница в интенсивности дифракционного отражения граней кристаллов между покрытием и стандартным оловом с объемно-центрированной кубической решеткой приведена в таблице ниже.

В покрытии самым интенсивным является отражение от грани (112).

Микроизображение поперечного излома оловянного покрытия приведено на рисунке 15.

Рисунок 15 — Микроизображение излома оловянного покрытия.

Осадки блестящего олова очень чувствительны к механическим загрязнениям, которые могут попадать в электролит из шлама, образующегося в результате окисления Sn2-. Нерастворимый осадок, содержащий ионы четырехвалентного олова, является коллоидным, легко проходит через любые фильтры.

2.3 Осаждение сплава олова-висмут из сернокислого электролита.

Электролиты осаждения сплава олово-висмут представляют собой обычные электролиты лужения с добавками небольших количеств солей висмута.

Добавка висмута к олову замедляет рост нитевидных кристаллов и предотвращает переход белого олова в рыхлое серое при низких температурах. Сплавы олова с висмутом образуют системы эвтектического типа, причем при содержании висмута до 5% предполагается образование твердого раствора устойчивого при температуре до 231,8°С. Так как с антикоррозионной точки зрения твердые растворы представляют наибольший интерес, и для предотвращения перехода белого олова в серое требуются очень малые количества висмута, подбирались такие условия электролиза при которых содержание висмута в сплаве не превышало бы 5%.

Электроосаждение сплавов представляет собой один из частых случаев протекания параллельных электрохимических процессов, причем при сплавообразовании они не всегда являются независимыми. Во многих случаях наблюдается их взаимное влияние (деполяризация или сверхполяризация). Кинетические кривые осаждения сплава олово-висмут из кислого электролита с ПАВ приведены на рисунке 16.

Рисунок 16 — Кинетические кривые осаждения сплава олово-висмут из кислого электролита с ПАВ. 1 — Сплав олово-висмут при температуре 40о С, 2 — то же при температуре 22о С, 3 — чистое олово при температуре 22о С, чистый висмут при температуре 22о С.

Видно, что при осаждении сплава наблюдается деполяризация, а выделение обоих компонентов происходит уже при небольших плотностях тока.

Микроструктура сплава олово-висмут, осажденного из кислого электролита с ПАВ, в зависимости от плотности тока, приведена на рисунке 17.

Рисунок 17 — Микрофотографии сплава олово-висмут, нанесенного на ковар из кислого электролита с ПАВ. Увеличение х500. Катодная плотность тока А/дм2: А — 0,1 Б — 0,5 В — 0,8.

Видно, что с ростом плотности тока зерно осадка измельчается.

Пример стальных деталей с олово-висмутовым блестящим покрытием приведен на рисунке 18.

Рисунок 18 — Пример деталей с олово-висмутовым блестящим покрытием.

Щелочные станнатные электролиты непригодны для получения этих сплавов, так как соли висмута в щелочной среде неустойчивы, и легко выпадают с образованием основных нерастворимых солей.

Висмут может вытесняться оловом из раствора по реакции:

2.4 Механизм оловянирования из других кислых электролитов.

В пирофосфатных электролитах олово находится в виде комплексного аниона [Sn(P2О7)2]6-, что обусловливает хорошую рассеивающую способность электролитов и возможность замены щелочных электролитов, где скорость осаждения вдвое ниже и условия работы на ваннах более сложные. В пирофосфатном электролите, не содержащем ионов хлора и органических добавок, выделение на катоде компактных осадков при небольшой плотности тока происходит без заметной поляризации.

Основными компонентами фенолсульфонового электролита оловянирования являются сульфат олова и фенолсульфоновая кислота. При смешивании этих компонентов в воде образуется фенолсульфонат олова:

SnSO4 + 2C6H4OHSO3H → Sn(C6H4OHSO3)2 + H2SO4

Эти электролиты менее склонны к окислению, чем сульфатные.

Борфтористоводородные электролиты содержат оловянную соль борфтористоводородной кислоты (олово находится в двухвалентном состоянии), свободную HBF4, и H3BO3 или несколько органических ПАВ, без которых невозможно получить качественный осадок. Борфтористоводородные электролиты применяют при температурах от 20 до 40°С. Они позволяют применять более высокие плотности тока, по сравнению с сернокислыми электролитами. Максимальная допустимая плотность тока, при покрытии в стационарных ваннах 10-12 А/дм2. Аноды применяются чистые оловянные, анодная плотность тока примерно равна катодной. При рабочей плотности тока в 4-5 А/ дм2, выходы по току на катоде и на аноде составят 95-96 %. Для предупреждения окисления двухвалентного олова, и накопления четырехвалентного олова, в электролит рекомендуется вводить 3-5 мл гидразина.

2.5 Механизм щелочного оловянирования.

В щелочных электролитах олово находится в четырехвалентной форме в виде аниона SnO32-. Осаждение олова на катоде происходит по реакции:

Щелочные электролиты обладают хорошей рассеивающей способностью и позволяют получать весьма равномерные покрытия на сложнорельефных деталях даже в том случае, когда они покрываются в барабанах.

Особо вредной примесью в щелочном электролите оловянирования является станнит-ион Sn(OH)2-4, где олово находится в двухвалентном состоянии. Присутствие в электролите даже незначительного количества двухвалентного олова приводит к образованию на катоде губчатого осадка, так как станнит-ионы восстанавливаются при небольшой поляризации и, следовательно, преимущественно перед станнат-ионами. Поскольку концентрация станнит-ионов очень мала, то уже вскоре после начала электролиза их разряд протекает на предельном токе диффузии. Вследствие этого на всей поверхности катода начинают образовываться микродендриты, на которых продолжает осаждаться рыхлый металл. Ввиду того, что на анодах двухвалентное олово будет образовываться в первую очередь, преимущественно перед четырехвалентным оловом, применяется частичная пассивация анодов.

2.6 Анодный процесс при лужении.

Анодный процесс подробно рассмотрен в статье.

Читайте также:

Что такое гальваника?

Механизм анодирования

Физические и химические свойства сплавов

Химический состав и механические свойства медных сплавов обеспечивают им не только прочность, но и хорошую электро- и теплопроводность. Особенно это относится к латуни.

Все медные сплавы характеризуются хорошими антифрикционными свойствами. Отдельно стоит отметить бронзу.

Благодаря хорошим антифрикционным свойствам бронзы, материал идет на изготовление втулок в качестве подшипников скольжения. Такое изделие не требует смазки, поскольку с внутреннего диаметра, по которому идет скольжение, сминаются все шероховатости. Именно это и является источником смазки. Установка таких подшипников ведется даже на высокоточном оборудовании — координатно-расточных и координатно-шлифовальных станках.

Температура плавления меди без добавок составляет 1083 градуса. В зависимости от количества добавления цинка и олова, этот показатель меняется. Величина температуры плавления латуни составляет 900–1050 градусов, а бронзы — 930–1140 градусов.

Коррозионные свойства медных сплавов отличаются стойкостью. Связано это с тем, что медь не активный элемент. Особенно не корродируют полированные поверхности.

Коррозионная стойкость медных соединений проявляется в пресной воде и ухудшается в присутствии кислоты, которая препятствует образованию защитной оболочки.

Покрытие сплавами медных шин, оловянирование (лужение)

НТЦ ЭНЕРГО-РЕСУРС производит гальваническим способом шины медные луженые твердые ШМТЛ и мягкие ШММЛ.

Медные луженые шины применяются преимущественно при изготовлении оборудования повышенной надежности, эксплуатация которого предусмотрена в тяжелых климатических условиях, в агрессивных промышленных средах, в условиях повышенной влажности и воздействия морского воздуха. Медные луженые шины можно соединять с алюминиевыми проводниками без дополнительных элементов соединения.

Рассмотрим технологии оловянирования (лужения) медных шин и преимущества луженых шин перед обычными медными шинами.

Основные способы лужения (оловянирования)

Существуют три метода нанесения защитного покрытия:

Горячее лужение считается классическим способом, поскольку именно с него начиналось развитие технологии. В зависимости от условий выполнения работ защитный слой может быть нанесен двумя методами:

Горячий способ лужения отличается своей простотой. Для выполнения работ не нужно приобретать специального инструмента или обладать профессиональными знаниями. Основной недостаток – неравномерное покрытие заготовки. Это справедливо как для погружения, так и для растирания. Особенно ярко он проявляется при обработке деталей со сложной криволинейной поверхностью. Кроме того, данный способ особенно требователен к чистоте рабочего сплава. Чужеродные элементы, попадающие в рабочую смесь, удалить практически невозможно.

Химическое лужение или контактное осаждение применяется при производстве печатных плат. Процесс является контактным и основан на осаждении олова из раствора его комплексной соли за счет разности потенциалов, возникающей между медью и оловом. Толщина получаемого покрытия около 1 мкм. При этом не требуется контролировать время нанесения покрытия. Скорость осаждения олова снижается по мере перекрытия медной основы, пока процесс не прекратиться полностью. Толщина осадка определяется составом раствора и режимом процесса и должна быть практически одинаковой на всех участках, контактирующих с раствором. Недостатком контактного метода нанесения оловянного покрытия является малая толщина покрытия. Нанесение оловянного покрытия на медные проводники печатных схем дает возможность производить пайку некоррозионными флюсами, а также повысить качество плат за счет устранения перегрева при пайке

Гальваническое лужение – современный способ нанесения покрытия, когда в ходе протекания электрохимической реакции, ионы меди на поверхности замещаются ионами олова из оловосодержащего раствора. Только электрохимический способ позволяет получить покрытие заданной толщины практически на любом металле. Раствор при гальванической обработке может иметь щелочную или кислотную основу. Щелочные электролиты используют для оловянирования меди, других цветных металлов и их сплавов, имеющих сложную конфигурацию. Они имеют высокую рассеивающую способность, покрытие характеризуется мелкокристаллической структурой. Осаждение олова происходит медленно и необходимо, чтобы электролит имел температуру не меньше 70°С.

Независимо от типа электролита катализатором процесса является электрический ток, который активизирует рабочий процесс. К положительным сторонам электрохимического метода оловянирования относят:

Единственный недостаток гальванического лужения – высокая себестоимость, поскольку рабочий процесс сопровождается большим расходом энергии, а для контроля необходимо постоянное присутствие специалиста высокой квалификации. Лужение с использованием электролита связано со сложностью приготовления раствора. В ходе процесса должен вестись постоянный контроль концентрации щелочи или кислоты в электролите, а также состояния анодов и поверхности ванны.

Коррозионная стойкость шины медной луженой

Оловянное покрытие на медной токоведущей (заземляющей) шине является анодным (или протекторным) т.е. электрохимический потенциал олова отрицательнее, чем меди. Это означает, что в коррозионно-активной среде в первую очередь будет разрушаться олово и только после полного растворения олова на определенном участке будет повреждаться медь. Само по себе олово является достаточно стойким к коррозии металлом, поэтому применение оловянного покрытия на медной шине значительно увеличивает срок службы такой шины. Для увеличения коррозионной стойкости оловянного покрытия на медной шине покрытие осаждается из электролита с блескообразователями и может легироваться висмутом (т.е. осаждается сплав олово-висмут). Оловянное покрытие (особенно блестящее) безпористое начиная с толщины 6 мкм.

Электропроводность луженой медной шины

Несмотря на то, что олово хуже проводит электричество, чем чистая медь, оно уверенно занимает второе место после меди, если не считать покрытия драгоценными металлами, что очень дорого.

Уплотнение контактов на луженой медной шине

Интересным свойством покрытия оловом в контактных отверстиях на токоведущих (заземляющих) шинах является свойство уплотнителя. Олово – мягкий пластичный металл, который легко может уплотнять как резьбовые, так и нерезьбовые контакты. Уплотненные контакты, соответственно, более надежны, а сопротивление в них – ниже.

Сплавы, применяемые для оловянирования/лужения медных шин

Сплавы Sn-Pb (олово-свинец) с содержанием олова 10…60% применяются в электронной, радиотехнической и приборостроительной промышленности. Они хорошо паяются и сохраняют способность к пайке, в отличие от оловянных покрытий, в течение длительного времени. Способность к пайке и длительность сохранения этого свойства повышается при оплавлении. Сплавы Sn-Pb – мягкие, пластичные. Они менее склонны к образованию игл. При образовании гальванических пар они катодны по отношению к железу и анодны по отношению к меди.

Покрытия сплавом Sn-Pb наносят на медную шину непосредственно. Они могут быть использованы для всех условий эксплуатации, включая ОЖ – очень жесткие. (Защитные покрытия по условиям эксплуатации делят на группы легкие — Л средние — С жесткие — Ж очень жесткие — ОЖ. Эти покрытия классифицируют по способу получения, материалу, физико-химическим и декоративным свойствам. Технология нанесения покрытий и методы контроля их качества приведены в ГОСТ 16976—71. ) Сплавы Sn — Pb с содержанием 5…11% олова применяются как антифрикционные в условиях сухого и полусухого трения. Толщина слоя для условий Л (легкие) – 6…9 мкм, для условий С и Ж (средние и жесткие)- 18…20 мкм.

Сплавы Sn-Bi (олово-висмут) с содержанием висмута 0,5…2,0% применяются в электронной, радиотехнической и приборостроительной промышленности. Сплав хорошо паяется и длительное время сохраняет способность к пайке. Сплав Sn-Bi менее склонен к образованию игл чем олово.

Достоинства оловянного покрытия (олово-висмут) медных шин:

Недостатки оловянного покрытия (олово-висмут) на меди, латуни, бронзе:

Шины медные луженые ШМТЛ, ШММЛ, пластины переходные луженые

Сплавы химического элемента меди

Медь, в соединении с другими металлами, образует сплавы с новыми свойствами. В качестве основных добавок используются олово, никель или свинец. Каждый вид соединения обладает особыми характеристиками. Отдельно медь используется редко, поскольку у нее невысокая твердость.

Немного о бронзе

Бронза — название сплава меди и олова. Также в состав соединения входит кремний, свинец, алюминий, марганец, бериллий. У полученного материала показатели прочности выше, чем у меди. Он обладает антикоррозионными свойствами.

С целью улучшения характеристик в сплав добавляются легирующие элементы: титан, цинк, никель, железо, фосфор.

Существует несколько разновидностей бронзы:

Сплав никель и медь

В этом соединении используется медь и никель. Если к этой паре добавляются другие элементы, соединения носят такие названия:

Латунь

Это сплав меди с цинком. Колебание количественного содержания цинка влечет за собой изменение характеристик и цвета сплава.

Кроме этих 2 основных элементов в сплаве содержатся легирующие добавки. Их показатель составляет небольшой процент.

Читать также: Вытачивание на токарном станке по дереву

Латунь обладает высокими прочностными характеристиками, пластичностью и способностью противостоять коррозии. Также характеризуется немагнитными свойствами.

Источник