Процесс ультразвуковой пайки и лужения

 

Сущность происходящих при этих процессах явлений заключается в том, что в результате ультразвуковых колебаний возникают периодические растяжения и сжатия частиц, расплавленного припоя и в нем происходят кавитационные процессы. Ударные импульсы, являющиеся результатом кавитации припоя, воздействуют на паяемые или облуживаемые поверхности и интенсивно разрушают окисную пленку. Частицы этой пленки, обладающие меньшей плотностью, чем припой, всплывают на поверхность последнего.

При ультразвуковом лужении отпадает необходимость применения флюсов.

При ультразвуковой пайке колебания инструмента 2 (рис. 67) возбуждают кавитационные явления в расплавленном припое 3. В результате этого в зоне соединения происходит разрушение окисной пленки 1 и отделение загрязнений; соединяемые поверхности деталей 4 очищаются от них и интенсифицируется их пайка. В связи с тем, что разрушение окисной пленки происходит локально, в узкой зоне, инструменты перемещают при пайке по всей длине соединения.

Ультразвуковая пайка

Рис. 67. Схема ультразвукового пайки

Ультразвуковое лужение

Рис. 68. Схема ультразвукового лужения

При лужении (рис. 68) ультразвуковые колебания сообщают ванне 4 с припоем 3, куда погружают облужи- ваемую деталь 2. Ванну соединяют с концентратором 6 колебательной системы или выполняют зацело с ним. Плавление припоя в ванне осуществляется нагревателем 5. В результате тех же, что и при пайке, явлений (кавитации) окисные пленки 1 разрушаются и всплывают на поверхность припоя. Освобождается чистый металл облуживаемой детали; обеспечивается быстрое и качественное лужение.

Прприменяют ультразвуковое лужение, когда механические колебания сообщают не припою, а непосредственно самой детали. Однако широкого распространения такой способ не получил из-за сложности реализации и необходимости изготовления специальных колебательных систем. Большие поверхности подвергают ультразвуковому лужению с ручными устройствами - «пистолетами», перемещая их в процессе работы по всей площади лужения.

На эффективность ультразвуковой пайки и лужения при определенной амплитуде колебаний и частоте в большей мере оказывают влияние величина зазора между рабочим торцом инструмента и поверхностью пайки или лужения и время воздействия ультразвука на припой. Этот зазор составляет обычно 0,2-2,5 мм. Время воздействия ультразвуковых колебаний чаще всего подбирают практическим путем; критерием при этом служит качество пайки или лужения. Известно, что для обеспечения оптимальной толщины лужения, равной 0,1-0,2 мм, при указанной величине зазора скорость перемещения ультразвукового инструмента составляет примерно 20х10-4-25х10-4 м/с. Лужение окунанием в расплавленный припой выполняют с ультразвуком за несколько секунд. Оптимальной скоростью перемещения ультразвукового инструмента при пайке считают 8х10-3-10х10-3 м/с.

Похожие материалы