Как применять припой Розе

Содержание

При пайке термочувствительных деталей обычными припоями они разрушаются от перегрева. Сплав Розе плавится при низких температурах и позволяет присоединять мелкие элементы, не касаясь их паяльником. Отсутствие в сплаве кадмия делает его менее токсичным.

Сплав получил название ПОСВ-50. Он выпускается по ТУ 6-09-4064-87 и широко применяется радиолюбителями и в различных отраслях промышленности. Низкая температура плавления используется в аварийных устройствах, предохраняющих от перегрева.

Что такое сплав Розе?

Начинающие радиолюбители осваивают различные припои для пайки, но далеко не все знают, что такое сплав Розе и в чем его преимущество. Сравнивают его обычно с похожим на него популярным припоем Вуда.

Припой ПОСВ-50 состоит из 3 легкоплавких металлов и переходит в жидкое состояние в кипящей воде. По маркировке легко определить его состав: олово, свинец и 50% висмута. Продается в гранулах диаметром 5 мм, прутках 10×12×250 мм и слитках.

По своему составу Розе является низкотоксичным и не выделяет при кипении отравляющих веществ.

Техническая характеристика

Сплав Розе состоит из цветных металлов и имеет низкую температуру плавления. Поверхность у него блестящая, серебристая. Он предназначен для пайки мелких деталей и лужения в среде слабокислотных флюсов. Применяется при изготовлении предохранителей.

Технические характеристики сплава Розе:

• плавится при 96–98⁰;
• твердый;
• хрупкий;
• образует тонкую пленку покрытия на серебре, бронзе, никеле;
• не содержит кадмия.

В твердом виде сплав Розе разрушается при динамических нагрузках и вибрации. Тонкая пленка, образующаяся при лужении, долго сохраняется.

Для работы в домашних условиях используют припои с низкой температурой кипения. Расплавляют его, используя дистиллированную воду и глицерин. В жидком виде хорошо соединяется с медью, бронзой, серебром. Создает прочную ровную пленку. Применение щелочных флюсов в лужении и пайке приводит к разрыву целостности припоя, образованию трещин.

Химический состав

Исаак Ньютон первым открыл состав с низкой температурой плавления. Он соединил металлы в соотношении:

• висмут 50%;
• свинец 30%;
• олово 20%.

Через несколько десятилетий Валентин Розе изменил пропорции. Висмут по-прежнему составляет половину веса сплава, но олово и свинец он добавил в равных пропорциях — по 25%. Промышленность одновременно выпускает под этим же наименованием и сплав, в котором 32% свинца и 18% олова, его температура плавления немного ниже — 93–94⁰.

Температура плавления

Припой Розе плавится при температуре 94–98⁰. Опустить его просто в кипящую воду недостаточно. Надо добавлять глицерин, чтобы поднять температуру кипения жидкости до 105⁰ и расплавить ПОСВ-50 для лужения.

Можно расплавлять в нагретом глицерине при соблюдении мер безопасности. Для защиты органов дыхания от вредных испарений глицерина при работе необходимо использовать респиратор.

Глицерин имеет температуру кипения 290⁰. В чистом виде он является сильным канцерогеном.  Его можно использовать только смешанным с водой. Если добавить его в воду в соотношении 1:1, кипение начнется при 110⁰С. Чтобы получить температуру кипения воды примерно 104⁰, доля глицерина должна составлять 34%. При добавлении в 100 мл смеси 1 г лимонной кислоты вода с глицерином превращаются в слабоактивный флюс и улучшает качество лужения.

В конце прошлого века шутники отливали из сплава Розе чайные ложки. Внешне они ничем не отличались от обычных алюминиевых. При попытке гостя размешать в стакане сахар ложка таяла на глазах.

При работе с термочувствительными деталями низкая температура плавления позволяет припаять контакты, не касаясь их паяльником.

Внешний вид

Сплав Розе имеет серебристый цвет, гладкую блестящую поверхность. Для пайки и лужения используют гранулы размером до 5 мм. Выпускается также прутками и маленькими слитками.

После пайки и лужения поверхность длительное время сохраняет свой цвет и лоск. Розе используют при реставрационных работах для покрытия защитным слоем бронзовых, серебряных декоративных элементов.

Влияние на организм

В отличие от сплава Вуда припой Розе не содержит сильных токсичных элементов. Однако при кипении висмут и свинец испаряются и могут спровоцировать раздражение слизистой оболочки носоглотки, раздражение органов дыхания. При попадании на кожу возникает зуд, сыпь, аллергия. В холодном виде безопасен. Гранулы можно брать руками.

Чтобы пар от кипящей воды не испарялся, в нее добавляют глицерин. В результате повышения температуры кипения смесь Розе плавится раньше — до образования пара с вредными добавками. Лимонная кислота частично нейтрализует вредные испарения, окисляя металлы.

При работе с относительно безопасным припоем следует надевать респиратор и рубашку с длинным рукавом. Работу выполняют с помощью пинцета и других приспособлений. Нельзя касаться сплава голыми руками.

Производство и применение

Припой производят плавлением всех компонентов в электрических печах. Измельченный металл складывают в тигли, разогревают и перемешивают. После этого разливают в формы для слитков или прокатывают полузатвердевший сплав в пруток. Для получения гранул выливают расплав в воду.

Основные области применения сплава в домашних условиях:

• пайка термочувствительных деталей;
• выпаивание различных узлов из готовых плат при ремонте;
• лужение микросхем.

При реставрационных работах и в ювелирной промышленности Розе применяется для покрытия декоративных элементов из серебра, сплавов меди и алюминия, посеребренной керамики.

При производстве электрооборудования используют сплав в алюминиевых и других предохранителях от перегрева оборудования.

Транспортировка и хранение

Сплав Розе не требователен к условиям хранения. Разрушается при контакте с воздухом, водой и попадании прямых солнечных лучей. Хранят припой в закрытой пластиковой или темной полиэтиленовой таре 3 года.

Дома полиэтиленовый пакетик со сплавом Розе нужно хранить отдельно от продуктов питания, в сухом темном месте. От света и УФ-лучей следует защитить сам пакет, который может разрушиться.

Оптимальный вариант — покупать ПОСВ-50 в пластмассовых темных баночках с герметично закрываемой крышкой. В нем больше припоя — 100 гр. Транспортировать можно любым способом, не нарушая упаковки.

Что такое Сплав Розе, его свойства, и где я его применяю…

Во время процесса пайки периодически происходят ситуации, когда необходима низкая температура припоя. Это бывает при изготовлении микросхем или в случаях, когда есть риск перегрева элементов микроэлектроники, но не требуется высокая прочность. Для этих целей наиболее подходящим является сплав Розе.

Краткая информация

В состав сплава Розе входит:

• висмут 50 %;
• свинец 25%;
• олово 25 %.

Допустимое отклонение пропорций компонентов составляет ±0,5 %. По физическим параметрам данный припой близок к сплаву Вуда, но обладает менее токсичными свойствами в связи с отсутствием в его составе кадмия, поэтому для работы в домашних условиях более пригоден. Для его применения не требуется оборудования с вытяжкой на рабочем месте.

Температура плавления сплава Розе +94 °С. Затвердевает он уже при +93 °С. Такой температурный режим с успехом используется для лужения плат сплавом Розе. В бытовых условиях этот процесс можно проводить в кипящей воде. Но следует помнить, что данный сплав чувствителен к перегреву, кроме того, он достаточно хрупок.

Сплав Розе, что это такое и почему он так называется? Припой назван в честь известного немецкого химика Валентина Розе-старшего, он представляет собой небольшие гранулы или прутки серебристого цвета.

Для пайки каких материалов применяется?

Пайка подобным составом облегчает соединение критичных к температуре контактов радиодеталей и элементов в микроэлектронике благодаря низкой температуре плавления. Применяется в промышленности в качестве припоя марки ПОСВ-50. Этим материалом с успехом осуществляется пайка меди, ее сплавов с алюминием, никеля, латуни, посеребренных поверхностей керамических элементов, драгоценных металлов.

Технология лужения плат в кипящей воде

Благодаря уникальным температурным характеристикам в домашних условиях разработана следующая технология лужения печатных плат с применением сплава Розе. Что это такое и как это работает?

Прежде всего необходимо зачистить протравленную медную поверхность печатной платы.

Затем нагреть до температуры кипения наполненную водой небольшую эмалированную металлическую емкость (миску или кастрюлю). Может подойти и большая консервная банка. В кипящую воду бросить небольшое количество лимонной кислоты.

После этого аккуратно опустить на дно емкости печатную плату поверхностью для лужения вверх. Необходимое количество гранул сплава Розе опускается следом за ней. После этого в кипящей воде расплавленные гранулы распределяются равномерно деревянной палочкой или резиновым шпателем по медной поверхности платы. При этом происходит процесс лужения.

Избыток припоя удаляется тампоном или шпателем. После этого луженную плату извлекают из емкости и дают ей остыть. В результате получается яркая, практически зеркальная луженая поверхность, не уступающая по качеству промышленному образцу.

Для того чтобы последующая пайка сплавом Розе имела достаточную прочность и не была хрупкой, необходимо добиться минимальной толщины слоя лужения. После необходимо тщательно промыть поверхность платы водой, чтобы удалить остатки кислоты. Для дальнейшего уменьшения окисления ее желательно покрыть слоем спиртового раствора канифоли. Он предотвратит доступ кислорода к металлической поверхности и в процессе пайки будет выполнять роль флюса, обеспечивающего безупречное качество соединения.

Техника работы с глицерином

Существует способ лужения в глицерине сплавом Розе. Что это такое и как организовать процесс? Для лужения желательно использовать эмалированную металлическую емкость, предположим, миску. Она наполовину наполняется глицерином из ближайшей аптеки и нагревается до температуры около 200 °С. В жидкость необходимо добавить несколько капель паяльной кислоты. Далее в нагретый глицерин опускается плата зачищенным медным слоем вверх. Сверху бросаются гранулы сплава Розе. Затем резиновым шпателем расплавленные металлические шарики растираются по медной поверхности платы. После чего заготовка аккуратно извлекается пинцетом и тщательно промывается проточной водой от кислоты и глицерина. Блестящая луженая поверхность покрывается слоем спиртового раствора канифоли. После этого плата готова к применению.

Упрощенная технология лужения

При отсутствии желания возиться с металлической тарой, кипячением и кислотой, радиолюбитель может залудить печатную плату простейшим способом. Лужение в этом случае также осуществляется сплавом Розе. Что это такое и как оно выполняется? Медная фольга печатной платы зачищается наждачной бумагой и покрывается спиртовым раствором канифоли, так называемым жидким флюсом. После этого на медные дорожки платы необходимо положить требуемое количество гранул сплава Розе и паяльником небольшой мощности через распушенную оплетку коаксиального кабеля произвести процесс лужения. Затем спиртом смыть остатки отработанного флюса и покрыть спиртовым раствором канифоли в качестве своеобразного защитного лака.

Преимущества и недостатки технологий лужения

Каждый из этих методов имеет свои положительные и отрицательные стороны. Лужение в кипящей воде предпочтительней из-за низкой рабочей температуры (до +100 °С). Оно дает высокое качество луженой поверхности, не повреждает тонкие дорожки плат и вытравленные надписи.

При работе в нагретом до 200 °С глицерине получается аналогичное качество покрытия. Но при этом есть опасность получения ожогов маслянистой нагретой жидкостью. Пары глицерина также не способствуют улучшению здоровья радиолюбителя. Кроме того, следует помнить, что при перегреве обезвоженного глицерина появляется вещество акролеин, которое относится к 1 классу вредного воздействия и обладает сильными канцерогенными свойствами.

Лужение паяльником проще и быстрее, но при этом есть опасность перегрева с отслаиванием фольгированных дорожек и вытравленных надписей на печатной плате.

Изготовление сплава Розе своими руками

Не всегда имеется возможность приобретения нужных материалов. В этом случае стоит попробовать изготовить их самостоятельно. Для получения сплава необходимо, первым делом, приобрести висмут. Вместо чистого олова придется использовать оловянно-свинцовый припой, так как чистый металл не всегда удается достать. В обычном припое примерно 40 % свинца и 60 % олова. Необходимо взять кусок припоя и точно такой же по объему кусок висмута. Все компоненты смешать в тигле и расплавить с добавлением канифольного флюса. Затем расплавленный припой аккуратно тонкой струйкой выливать в емкость с водой. На ее дне будут образовываться гранулы сплава Розе. Конечно, данный метод не совсем точен, поэтому процентное соответствие металлов не вполне будет отвечать норме, как и температура плавления. Для более точного получения сплава Розе потребуется химически чистое олово, свинец и висмут.

Техника безопасности и меры предосторожности

Хотя сплав Розе и не содержит кадмий, его компоненты (свинец и висмут) могут вызывать аллергическую реакцию или интоксикацию. Поэтому сплав лучше держать в плотной герметичной упаковке. Срок годности состава около 3 лет. При пайке и лужении следует соблюдать технику безопасности. Работать в вентилируемом помещении. Избегать вдыхания паров свинца, олова и висмута. Также вредны испарения канифоли и глицерина. При работе с нагретым тиглем требуются средства защиты в виде плотных рукавиц и очков.

При производстве печатных плат и сборке узлов их поверхность приходится готовить к предстоящей пайке. Во многих ситуациях решение вопроса – это химическое лужение при помощи припоя Розе.

Состав назван по фамилии ученого-химика, предложившего рецепт припоя. Предание не очень глубокой старины гласит, что впервые удобно низкую для практиков температуру плавления композита из трех металлов обнаружил Ньютон. Розе слегка видоизменил соотношение и предложил состав широким массам лудильщиков.

Что собой представляет

На отечественном рынке сплав Розе часто предлагают под сокращенным названием ПОСВ-50. В аббревиатуре припоя представлены все компоненты: олово, свинец, висмут.

Число, указанное после букв информирует о процентном содержании висмута. Оно равно половине всей массы. В состав другой половины поровну входят свинец и олово.

Лужение сплавом Розе получило большое распространение благодаря температуре плавления, укладывающейся в диапазон от 94 до 98 ℃. Интервал обусловлен естественной погрешностью при взвешивании исходных компонентов в процессе производства.

Пайку сплавом Розе нужно проводить с осторожностью. После затвердевания припой становится очень хрупким.

Полученное место соединения деталей нельзя подвергать никаким механическим нагрузкам. Это чревато появлением незаметных для глаза трещин, которые сведут все усилия насмарку.

Как готовить раствор для лужения

Залудить плату с помощью средства ПОСВ-50 не составляет труда. Лужение можно проводить в воде или смеси воды и глицерина. Обе жидкости всегда доступны.

Добавка глицерина нужна для полного расплавления припоя Розе. При 94 ℃ он только начинает плавиться. Вода, как известно, при 100 ℃ уже начнет испаряться.

Следовательно, для полного расплавления нужен небольшой температурный запас, который создается прибавлением глицерина. Он прекрасно смешивается с водой и растворяется. Температура кипения раствора повышается.

При соотношении глицерина и воды 1 к 1 температура кипения раствора будет равна 110 ℃. При пропорции 2 к 1 температура кипения составит почти 104 ℃.

Для улучшения качества припоя Розе можно добавить к раствору немного лимонной кислоты.

Достаточно в 100 мл воды всыпать 1 г порошка. Многие мастера добавляют приблизительное количество лимонной кислоты. Она не навредит лужению.

Кислый компонент выполняет функцию флюсовой добавки, исключает образование оксидов. Благодаря глицерину улучшается смачиваемость рабочей поверхности припоем Розе.

Как сделать дома

В домашних условиях горячее лужение печатной платы выполняется элементарно просто. Рабочим местом будет служить кухонная плита.

Что нужно:

Порядок лужения:

1. Поставьте на горелку мисочку с водой и глицерином.
2. Насыпьте туда шепотку лимонной кислоты.
3. Бросьте в раствор одну таблетку сплава Розе.
4. Подождите, пока он расплавится в горячем растворе.
5. Окуните туда плату.
6. Шпателем нанесите припой Розе по поверхности. Можно плату перевернуть.
7. Затем разместите ее на кусочке текстолита.
8. Счистите шпателем лишний слой припоя Розе.

После всех процедур плату можно вынуть, протереть тканью и наслаждаться результатом. Некоторые любят мыть ее с мылом. На наш взгляд, это делать не обязательно.

Обращаем внимание на то, что посуда для горячего лужения не должна быть алюминиевой, чугунной.

Лучше всего взять эмалированную емкость, которую затем ни в коем случае нельзя использовать для приготовления пищи. Работу нужно проводить в перчатках.

Припой Розе популярен не только в качестве средства для лужения. Его применяют как легкоплавкий предохранитель в пожарной сигнализации, электрических сетях.

Используемые источники:

• https://metalloy.ru/splavy/roze
• https://fb.ru/article/372640/splav-roze-chto-eto-takoe-sostav-primenenie
• https://svaring.com/soldering/pripoj/pripoj-roze