Как нанести олово на металл авто
О технологии лужения при проведении пайки кузовных деталей
При кузовном ремонте одним из способов соединения деталей (металлических, металлизированных) является пайка. Этот технологический процесс осуществляется благодаря расплавленному припою. При затвердевании его, вследствие диффузии в основной металл, происходит надежное соединение скрепляемых деталей автомобиля. Во время выполнения таких работ температура плавления припоя намного ниже, чем у основного металла, который не расплавляется. О процессе работы и лужении кузова автомобиля при ее проведении рассказано далее.
Общие сведения о технологии
Последовательность процесса выглядит следующим образом:
Соединение металлических и металлизированных элементов при пайке оловом осуществляется благодаря осаждению легкоплавкого сплава. При этом способе нужно использовать только припой, содержащий помимо основного металла еще и свинец. Применение чистого олова невозможно, так как оно недостаточно жидкотекучее, а значит плохо проникает между опорными поверхностями спаиваемых деталей кузова. Кроме того, при охлаждении металл без примеси становится хрупким, поэтому в зависимости от вида выполняемых работ к нему необходимо добавлять определенный процент свинца. Чаще всего в процентном соотношении это выгляди так: олово 33% и свинец 67%.
Стоит отметить, что оловянным припоем не паяют алюминий и его сплавы, для них существуют специальные составы.
Для прочих металлов используются свинцово-оловянные стержни (их толщина может отличаться), лудильный порошок, проволока, навитая на катушку, диаметром до 3 мм. Градус плавления припоя обычно составляет 230-250.
Полезные рекомендации
Паяльник не стоит раскалять докрасна, поскольку это приведет к испарению части оловянного припоя и медь окислится, а условия пайки ухудшатся. Для нагрева инструмента используйте пламя воздушно-газовой или кислородно-ацетиленовой сварочной горелки. Жало паяльника нужно перед началом работ залудить в припое.
Перед пайкой, выполняемой своими руками, обязательно проведите лужение, независимо от того какие предстоят работы: нанесение припоя на листовые детали или соединение двух элементов.
Всегда размещайте все необходимое под рукой, в частности припой, особенно когда речь идет о лужении паяльником.
Подготовка металлических деталей
Первый этап работ в пайке деталей – их подготовка. Металлическая поверхность должна быть тщательно очищена от остатков соединений и вообще всего инородного. Для удаления с кузова краски или ее остатков нужно обработать поверхность деталей автомобиля швабером, предварительно своими руками зачистив металл напильником. Такие работы зачастую проводят стеклянной шкуркой и потому следует соблюдать осторожность, а если она новая, учитывать, что из-за этого может не полностью осадиться порошок. Чтобы удалить остатки жирных составов, детали необходимо промыть трихлорэтиленом или бензином.
Покрытие флюсом поверхностей, предназначенных для спайки
Покрытие флюсом элементов кузова необходимо для того, чтобы предотвратить окисление перед нагревом и в процессе пайки с помощью припоя из олова. Чтобы правильно выполнить работы на данном этапе, стоит предварительно просмотреть видео рекомендации в сети Интернет. Флюсом может служить хлористый цинк, вещества на его основе, канифоль, стеарин.
Хлористый цинк получают путем растворения в соляной кислоте цинка. Для данной процедуры подходящей емкостью является свинцовая. В результате происходящей в ней реакции выделяется водород, хлористый цинк остается по окончании ее. После использования последнего в качестве флюса, детали кузова нужно сразу же промыть, чтобы предотвратить воздействие на них кислоты. В работе используются также нейтральные вещества на основе хлористого цинка. Чаще всего ими обрабатывают места, которые подлежат пайке.
Для работ с медными электропроводами в качестве флюса используют канифоль. Для выполнения иных видов работ, в частности водопроводных, используют густую смазку-флюс или стеарин.
Лужение кузова
Непосредственно перед пайкой проводят лужение кузова. Этот этап несложно выполняется своими руками даже мастером-любителем. В данных работах используется паяльный инструмент, открытый огонь, припой.
Когда лужение выполняется паяльником, к его жалу подносят припой и ожидают, когда он начнет стекать на деталь. Это так называемое смачивание, после которого идет постепенное перемещение паяльника и нанесение тонкого слоя свинцово-оловянного состава на поверхность детали автомобиля. Конец припоя в данном варианте работ нужно время от времени покрывать флюсом.
С открытым огнем используют бруски или лудильный порошок. Когда применяют последний, деталь нагревают, протирают ветошью с нанесенным на нее порошкообразным составом. Соприкасаясь с поверхностью, припой в виде порошка из олова плавится, надежно сцепляясь с металлом. Когда осуществляют лужение наклонно или вертикально расположенных деталей, их протирают ветошью снизу вверх.
Проведение пайки
После лужения проводят пайку деталей автомобиля (желательно предварительно просмотреть видео с рекомендациями как сделать ее правильно). Перед началом данного этапа работ элементы кузова покрываются флюсом, их окончательно размещают так, как это необходимо, но обязательно с перекрытием. Устанавливать встык нежелательно, так как такая пайка получается ненадежной из-за низкой механической прочности припоя.
Детали соединяют зажимами или другими приспособлениями, которые не нарушают их нагрев. Паяльник поднимает температуру на поверхности, в результате идет расплавление припоя (если есть потребность, можно добавить нужный объем от общей пластинки).
На листовые детали припой наносят двумя способами: с помощью открытого пламени или паяльника.
Открытое пламя нагревает лист и при протирке рабочей плоскости кузова после бруска припоя остается слой пастообразной консистенции. Затем протирают поверхность ветошью с флюсом, заглаживая прогретый состав.
Паяльником кусок проволоки или бруска припоя расплавляют, затем прижимают к детали. Нужно следить за тем, чтобы состав не перегрелся и не потек вдоль наклонных частей.
Лужение и пайка автомобильных кузовов. Часть 4. О коррозии.
Вопрос коррозии — самый самый холиварный вопрос)) Именно он, как правило, вызывает больше всего споров и вызывает наибольшее недоверие к методу, поэтому я решил разобрать его максимально фундаментально, а не «на пальцах», но всё таки с оглядкой на то, что здесь хоть люди и технически подкованные, но это Драйв, а не конференция учёных-химиков. Всю информацию брал из учебника Н.Л. Глинка – Общая Химия издания 1985 года.
Для начала разберём сам механизм коррозии. Красным выделил наиболее важные строки.
На основании этого существуют два вида антикоррозионных покрытий: анодное и катодное.
Механизм анодной защиты состоит в следующем: на основной защищаемый металл наносится покрытие с меньшим потенциалом. Таким образом, именно оно «подставляется под удар», защищая тем самым основной металл. При этом, при незначительном нарушении целостности покрытия, его защитные свойства сохраняются, и в местах нарушения, если они достаточно невелики, основной металл остаётся защищён. Для стали таким покрытием является цинкование.
При катодном покрытии механизм защиты действует строго наоборот. Покрытие имеет потенциал больший, чем основной металл и предотвращает саму принципиальную возможность коррозии. Оно является таким своеобразным «панцирем». Однако, при нарушении этого покрытия оголённые участки основного металла корродируют с даже большей скоростью, чем при отсутствии покрытия, эффект поляризации. Для стали катодными покрытиями являются, например, лужение и освинцевание.
Теоретическая подготовка на этом закончена, перейдём к практике.
И, самое главное, что бы мне хотелось здесь сказать, что всё сказанное выше справедливо для «голых», то есть неокрашенных металлов. В автомобиле основную роль по защите кузова от коррозии является лакокрасочное покрытие, дающее изолирующий эффект. Именно его качество в первую очередь определяет стойкость к коррозии кузова. Но давайте разберём частные случаи, когда лакокрасочное покрытие оказалось нарушено над ремонтируемым участком, и покрытый или непокрытый припоем металл оказался «на свободе» 🙂
Вот так может выглядеть ремонтируемая зона.
Представим, что место уже загрунтовано и окрашено, и у нас возникли сколы или царапины. Здесь возможны три варианта.
Вариант А – открылось голое железо. Никаких сюрпризов. Ржаветь будет точно так же, как в с любом другом месте кузова
Вариант Б – открылось паяное место. Ржаветь не будет в принципе
И, наконец, самый интересный, вариант В, когда повреждение достаточно большое, и оно открывает нам переходную зону. В этом и только в этом случае скорость коррозии будет выше, чем у просто непаяного железа.
Но с чем же связано такое большое количество негативных комментариев в духе «сгниёт на глазах»?
В первую очередь, с нарушением технологии нанесения и последующей обработки.
Косяка может быть всего два, но каждый из них может оказаться фатален:
1.Не замечен и не вычищен микрократер коррозии. Спайки не произошло, возникла пора. Случай с нарушением катодного покрытия, усугублённый изначальным наличием коррозии.
2. Наиболее частый. Не нейтрализован флюс. Как я уже сказал в конце третьей части – смывать и нейтрализовывать кислоту – О-Б-Я-З-А-Т-Е-Л-Ь-Н-О! Это крайне важный момент, не требующий значительный трудозатрат, но способный сравнять с нулём все результаты нашей работы. Поэтому, желательно сразу
после окончания наплавки, до непосредственно механической обработки обильно промываем весь элемент, а после строгания повторяем промывку. И радуемся отсутствию коррозии.
Под конец повторю ещё раз: я использую припой и в данном цикле статей рассматриваю пайку именно как средство заполнения вмятин, как альтернатива шпатлёвке. Применение лужения для защиты от коррозии — это отдельная тема и отдельная специфика работ.
Лужение и пайка автомобильных кузовов. Часть 2. Оборудование и материалы.
Я уже писал такую статью, однако, это было 5 лет назад, с тех пор я сам оброс оборудованием и, самое главное, большим количеством практики, поэтому есть смысл немного обновить информацию.
Перед обзором всего списка необходимых нам материалов и инструментов дам два пояснения относительно технологии пайки.
Первое. Пайка крайне чувствительна к чистоте поверхности. Это не сварка, когда незначительные загрязнения и коррозия выгорят от температуры и существенно не повлияют на конечный результат. Для пайки необходима просто хирургическая чистота, в первую очередь от коррозии. Особенно, если мы паяем такие места как стыки и швы кузовных панелей.
Второй момент – для осуществления пайки, как уже сказано, необходим нагрев металла и припоя до примерно 200 градусов по цельсию. Почему примерно? Обратимся к диаграмме фазового состояния
Из диаграммы видно, то из всех оловянно-свинцовых припоев наиболее легкоплавким является припой с содержанием олова 61% и свинца 39%. Он имеет температуру плавления 183 градуса. Однако, для наших задач он подходит слабо, ибо, как правило, ремонту подлежат вертикальные и наклонные поверхности, чисто горизонтальные крайне редко. Припой ПОС-60 не имеет промежуточной фазы, он либо твёрдый, либо жидкий. Для наших задач подойдут припои ПОС20-ПОС40 так как они имеют промежуточную, т.н. «кашеобразную» фазу, что позволяет относительо легко наносить и распределять их по вертикальным поверхностям. При этом температуру нужно поддерживать именно в диапазоне примерно 200-250 градусов, ибо при дальнейшем нагреве, в полностью жидкую фазу переходят и они.
Итак, перейдём уже непосредственно к оборудованию и материалам
1.Инструменты и материалы для подготовки поверхностей.
В случае, если ремонтируемое место пострадало только от удара, и на нём до ремонта не присутствовало коррозии, то всё просто. Удаляем краску любым удобным способом, под ней нас ждёт чистый металл. Никаких проблем. Однако, если в этом месте присутствовала коррозия, то всё становится куда сложней. Да, мы как обычно, удаляем старое ЛКП и коррозию привычным механическим способом. Но, как правило, после этого нас ждёт примерно следующая картина:
Налёт ржавчины удалён, однако, видно большое количество малюсеньких, но глубоких точек, которых ни щётка, ни коралловая насадка просто так не возьмёт. Но каждая такая точка – это барьер к сцеплению припоя с железом и потенциальный очаг коррозии. Поэтому их необходимо удалить максимально радикально.
Если мы применяли для очистки детали от ржавчины и ЛКП пескоструй, то с въевшимися точками проблем нет, он их вычищает на раз-два. Однако, пескоструй доступен далеко не всем и экономически невыгоден при мелком локальном ремонте. Поэтому для удаления въевшейся коррозии нам понадобятся:
— Гравёр. Стоимость около 2000р
— Алмазные шарошки, стоимость набора около 350р
-Преобразователь ржавчины, существует великое множество, производитель роли не играет, они все на основе ортофосфорной кислоты, стоимость около 200р/л
Абразивные шарошки использовать не рекомендую так как они имеют маленький ресурс, очень быстро выкрашиваются и пятно контакта у них, как правило сильно больше, чем точка ржи. То же относится к стальным шарошкам и фрезам, за исключением ресурса. Нормально раковины ими не вычистишь
В общем, после предварительной зачистки, окончательно вычищаем каждую точечку, при этом протравливая преобразователем. Можно вообще не использовать гравёр, а долго и нудно травить преобразователем, ускоряя процесс подогревом феном, нужного результата можно достичь, но это будет куда дольше. Оптимальным является комбинирование этих двух методов. При этом преобразователь служит как выявитель, после обработки им поверхность металла получает светлый оттенок, а точки ржи чернеют, что не даёт нам возможность не пропустить ни одной.
Итоговый результат должен выглядеть примерно так:
Обратите внимание на большое количество раковин, но при этом полное отсутствие точек коррозии.
Как я уже сказал, нам необходимо не просто разогреть припой до максимально возможной температуры, а именно поддерживать его в некотором температурном режиме, не выходя ни вверх ни вниз. Для этой задачи наиболее подходят разного рода горелки.
Лично я использую самые простые китайские цанговые горелки под одноразовые баллоны.
Они отлично справляются со своей основной задачей, позволяют легко регулировать факел пламени, стоят недорого
Цена горелки около 500-600р
Цена одного газового баллона 80-120р
Такие горелки дёшевы, доступны, компактны, просты, и для меня являются оптимальным выбором.
Однако, какие ещё есть варианты?
Вторым наиболее эффективным вариантом являются классические газовые с питанием от баллона.
Такие горелки имеют, как правило, большое количество насадок, позволяющих получать как узкое, так и широкое пламя, под разные задачи. Также плюсом является экономия на расходном материале – газе, ибо периодически заправлять большой баллон дешевле, чем пользоваться одноразовыми. Однако, на этом плюсы и заканчиваются и начинаются минусы
Полный комплект газосварочного оборудования может влететь в копеечку. Баллоны занимают место в гараже и создают неудобства при транспортировке, если будет необходима работа на выезде. Да и вообще иметь возможность взлететь на воздух стрёмно 🙂
В общем, если вы хотите заняться пайкой и у вас уже есть комплект такого оборудования, то это хорошо, если нет – не вижу смысла целенаправленно покупать именно его.
Третий вариант – паяльная лампа
На самом деле совсем не вариант, но упомянуть всё таки стоит. Главные минусы это слишком сильное и слабо регулируемое пламя. Для наших целей паяльная лампа даёт слишком большой по площади и температуре нагрев, очень легко перегреть и покоробить металл, тяжело контролировать ванну с припоем. Условно может подойти для наплавки большого количества припоя на горизонтальные поверхности, например, если вы решили целиком вывести крышу припоем.
Также из существенных минусов стоит отметить то, что паяльная лампа сильно коптит и загрязняет необлуженный металл, что мешает пайке. Лампа, особенно заправленная, весит 2,5-3 кг, что затрудняет длительную работу.
Из плюсов можно отметить низкую стоимость (порядка 1000-1500р)
Вариант номер четыре – строительный фен
Долгое время я работал именно строительным феном, однако, перешел в конце концов на горелки. У фена, по большому счёту, единственный минус – это относительно слабый нагрев. Работать то с ним можно, он даёт достаточно тепла, но производительность наплавки крайне низкая, горелкой это делается в разы быстрее. Однако, с феном проще контролировать кашеобразную ванну, так что всем советую, как минимум, попробовать
.
Ещё из его плюсов стоит выделить:
Равномерный распределённый нагрев, невысокая стоимость (порядка 2000р), большая универсальность как инструмента, питание от сети, а не от баллонов или бензина.
И, наконец, последний вариант – обычные паяльники.
Подходят только для крайних случаев и разовых работ на горизонтальных поверхностях. Крайне низкая производительность, невозможность держать стабильный температурный режим.
Особенности выбора марки припоя я уже описал выше, повторюсь, нас интересуют припои марок ПОС 20, ПОС 30, ПОС 40
Наиболее часто встречаются в виде прутков диаметром 8мм длиной 400мм. Вес такого прутка 200 грамм.
Такой пруток оптимален для использования, не стоит выискивать тонкую проволоку. Такие прутки можно купить в обычных магазинах автозапчастей, иногда продаются в магазинах хозтоваров, встречал я и на всехинструментах, например, но цены на них там заоблачные. Лично я пополняю свой запас на Авито, лимбо в местных металлоприёмках. Адекватная цена на припой – 100-130р/пруток (500-650р/кг). Это вполне реальная цена.
Припой в проволоке использовать не рекомендую так как у проволоки слишком малая теплоёмкость и начинает оно плавится гораздо раньше, чем прогревается металл кузова. Прутки 8 мм самые оптимальные.
Я применяю обычную паяльную кислоту — хлорид цинка. Моё мнение, что со своими задачами справляется полностью. Отмечу лишь то, что довелось мне как то паять железо с флюсом ЗИЛ-2, лудилось и паялось немного лучше, однако ЗИЛ-2 я встречал только в маленьких баночках по 60р за 20мл, что совершенно небюджетно ибо уходит кислоты очень много. Кислоту выгодно покупать в бутылках по 0,5л или 1л цены составляют порядка — 300р и 600р соответственно. В таком объёме кислоту можно купить, например, во всехинтрументах или Чип и Дипе. Да много где.
5.Инструмент для механической обработки.
Припой слишком мягкий, чтобы обрабатывать его как сталь и слишком твёрдый, чтобы обрабатывать как шпатлёвку. Шлифовальные (зачистные) абразивные круги на болгарке мгновенно забиваются и засаливаются, а бруском и наждачкой можно тереть до бесконечности. Поэтому основным инструментом мех.обработки является рихтовочный рубанок со специальным полотном.
Рубанок позволяет регулировать выпуклость и вогнутость, даёт отличную форму обрабатываемой поверхности. И в этом, как ни странно, один из его минусов. Иногда, особенно при работе с отечественными автомобилями, особенно при работе с советскими автомобилями, выясняется, что деталь с завода даже в неповреждённых зонах кривее, чем выходит поверхность после рубанка. Идеальные плоскости не получаются не потому, что инструмент плохой или припоя мало нанесли, а наоборот, инструмент отличный, просто деталь кривая с завода, бывает и так))
Для рубанков существуют два варианта полотен – с крупным шагом и мелким. В идеале нужно иметь оба, но по факту хватит и одного, с крупным шагом. По опыту использования могу сказать, что полотно с мелким шагом находит применение и имеет преимущество перед крупным ну процентах в пяти случаев.
Стоимость самого рубанка составляет около 1500р/шт, полотен около 1700р/шт
На помощь к нему приходят напильники с крупной риской и фрезы для электроинструмента.
Главный минус рубанка – это прямолинейность в поперечном направлении. То есть в продольном мы можем регулировать изгиб в обе стороны, а в поперечном – нет. Это сильно затрудняет обработку различных желобов, канавок, скруглений и подобных элементов. В первую очередь для этого нам и нужны напильники. И нужны нам в первую очередь полукруглые и круглые.
Напильники нужно брать с максимально большим шагом, чтобы, однако, они оставались напильниками, а не становились рашпилями по дереву. Вот фото моей коллекции, для понимания.
Лужение от легендарного мастера Gene Winfielda, технология проверенная годами, советы и рекомендации
Всем привет, я покажу вам сегодня, как можно работать по технологии лужения на этом крыле. Кому лень читать смотрим кино:
Сначала мы должны подготовить его:
Для нанесения пасты я рекомендую медную сетку которую можно купить в хозмагах или супермакркетах и которая предназначена для мытья кастрюль, для удобства я закрепляю её прихватами для рихтовщиков, поскольку мы будем работать с горелкой.
Далее мы будем использовать пасту для лужения, конечно желательно безсвинцовую, но на самом деле со свинцом намного лучше, но вы должны знать что это очень вредно для организма, всегда нужно работать в хорошо проветриваемых помещениях и использовать распиратор, который имеет защиту от паров кислоты, так как в пасте присутствует кислота.
Берём горелку с наконечником номер два, в данном случае этот наконечник с гибким рукавом и данный наконечник может использоваться при работе только с ацетеленом, без подачи кислорода, кислород он будет брать из воздуха вот через эти отверстия. Применение только ацетелена — значительно влияет на антикоррозию, при горении пропана которым сейчас все пользуются образуется вода, которая при соединении с кислотой творит чудеса, при работе с ацетеленом влага как раз испаряется…
Далее поверхность после нанесения пасты нужно промыть чистой водой с добавлением в неё пищевой например соды и с помощью чистой тряпки, промываете поверхность и это помогает нейтрализовать кислоту, от которой нужно обязательно избавиться, легче всего это сделать пока металл еще горячий, если металл остынет то избавится от кислоты будет намного сложнее, потому не теряйте зря время, работайте пока горячее. После того как прошлись тряпкой, проверьте чтобы ничего не оставалось на поверхности, если остались ворсинки то можно их удалить железной нержавеющей щёткой, повторяюсь поверхность должна быть идеально чистой. Если вы не удалите кислоту то возможно ваша работа к вам вернётся через 2-3 месяца на переделку из-за коррозии.
Перед тем как работать рекомендую припой так де обработать а грубым абразивом чтобы снять окислы.
Далее необходимо подготовить лопатки для лужения.
Для этого я беру абразив Р400 и шлифую рабочую поверхность, поверхность должна быть чистой и гладкой. после шлифования поверхность должна быть идеально гладкой и чистой чтобы к ней не прилипал припой.
Далее лопатку нужно обработать жиром или воском, для это, в чуть подогретой горелкой воск или жир мы опускаем лопатку и очищаем затем на куске хлопковой, грубой, например джинсовой ткани.
Теперь мы готовы к нанесению олова, нагревая горелкой луженую поверхность, желательно достаточно большой плоскости доводим поверхность до блеска, это означает что поверхность нагрелась и мы можем наносить олово.
Если поверхность металла не будет предварительно обработана пастой то олово там держаться не будет, оно будет скатываться.
Нагреваем поверхность и заодно приставленный пруток олова, как только олово начнёт плавится ведём прутком в нужном направлении, поддерживая нужную температуру плавления олова, так же важно хорошо прогревать и поверхность чтобы олово приставало к металлу.
Далее берём подготовленную лопатку и начинаем разравнивать олово на поверхности, при этом важно соблюдать последовательность нагрева и разравнивания чтобы не сжечь деревянный инструмент пламенем горелки: нагреваем — отводим горелку — разравниваем — нагреваем — отводим горелку — разравниваем. Таким образов добиваемся нужной формы. Применяя лопатки разных размеров и формы мы может получить желаемую форму поверхности. При работе важно держать поверхность горячей и при этом успевать разравнивать, это с одной стороны не сложно, с другой требует тренировки.
Важно так же следить на вашей лопаткой и при необходимости очищать её и снова смазывать.
После того как поверхность готова, необходимо снова тщательно промыть её водой с содой, а затем её обезжирить от воска или жира, и далее можно приступить к разравниванию с помощью рихтовочного напильника.
Преимущество олова над шпаклёвкой является то, что вы можете поправить вмятины, вы можете на самом деле стучать молотком и ничего не будет, и ты не повредишь шпаклёвку ударами молотка. Для контроля поверхности мы плоскость обрабатываем рихтовочным напильником и получаем картину полученной поверхности, лишнее мы срезаем напильником, а вмятины будем выстукивать молотками.
Для выравнивания поверхности нам пригодится пик молоток и приспособление называемое яблочный молоток
Яблочный молоток редко встретишь на просторах России, а вот в Штатах он популярен.
Молотком мы исправляем крупные неровности, используя длину ручки как маяк того места которое хотим исправить, более лёгкие и мелкие неровности мы исправляем яблочным молотком. Его конструкция позволяет с высокой точностью попадать бойку в нужное место и мы можем втащить даже самые незначительные вмятинки.
После выравнивания молотками мы проверяем поверхность рихтовочным напильником, после получения желаемого результата, шлифуем поверхность абразивами необходимыми для нанесения шпаклёвки или грунта, начинать важно с той градации чтобы удалить все риски от рихтовочного напильника, остановится можно на градации Р120 для нанесения шпаклёвки. Многие спрашивают — можно ли наносить шпаклёвку на олово, можно, если вас не интересует антикоррозионная защита.