Spájka

Spájka je kov, alebo eutektická zliatina kovov, topiaca sa pri nízkej teplote, určená k pevnému spájanie materiálov z iných kovov. Spájanie pomocou spájky sa nazýva spájkovanie. Spájky sa podľa pracovných teplôt (rozhranie je zhruba okolo 450 °C) delia na mäkké a tvrdé.

Mäkká spájka nachádza najväčšie uplatnenie v elektrotechnike a elektronike, kde zaisťuje pevné vodivé spojenie súčiastok. Je ale tiež používaná pre spájanie medených potrubí, pozinkovaných plechov, letovanie konzerv, hudobných nástrojov a pre mnoho ďalších aplikácií.

Najbežnejšími druhmi spájok sú cínová a olovená spájka, čo sú zliatiny cínu a olova v pomere 2:1. V jemnej mechanike sa ako spájka niekedy užíva tiež striebro.

Pre strojné i ručné spájkovanie mäkkými spájkami v elektronike sa podľa odporúčania smernice Európskeho parlamentu a Rady č.2002 / 95 / ES (neskôr RoHS) cca od roku 2002 presadzuje spájka s nízkym obsahom (okolo 0,3 - 0,5 %) olova, primárne z ekologických dôvodov. Výnimky platia pre spájkovanie v medicíne, letectve/kozmonautike, vojenstve a čiastočne v automobilovom priemysle. Tieto zliatiny totiž vykazujú horšie vlastnosti (pevnosť, únavová odolnosť/rýchlejšie starnutie závislé od okolitej teploty, horšiu vzlínavosť, riedko tzv. cínový mor, samovoľný vznik a rast skratovacích vlákien (tzv. whiskerov), všeobecne potreba vyšších spájkovacích teplôt, nepriaznivé interakcie s niektorými kovmi (intermetalické zliatiny na rozhraní spájkovaných materiálov, narastajúce v závislosti od okolitej teploty a času)) ako spájky s obsahom olova. Väčšinu nepriaznivých javov možno eliminovať použitím vhodných technologických postupov a zliatinu samotnú sa darí vylepšovať rôznymi prísadami (napr. irídium) ale súhrnných charakteristík "olovených" spájok sa zatiaľ nedosiahlo.

Pre spájky s nízkym alebo žiadnym obsahom olova sa vžilo - dosť zavádzajúce - označenie PBF zliatiny (písmeno F je odvodené od "free", nie je to teda označenie chemického prvku).

Druhy spájok

Podľa teploty tuhnutia sa spájky rozdeľujú na:

Tvrdé - taviteľné pri teplotách nad 450 °C, obvykle zliatiny medi, hliníka a striebra (mosadze).
Mäkké - taviteľné pri teplotách pod 450 °C, nízkotaviteľné kovy - obvykle cín alebo zliatiny cínu a olova prípadne s prímesami kadmia alebo bizmutu.

Mäkké spájky cín-olovo

Cín (Sn) [%]	Olovo (Pb) [%]	Teplota topenia [°C]	Poznámka
25	75	271	hrubá spájka pre stavebné klampiarske práce, tavenie plameňom
30	70	262	to isté čo vyššie
33	67	180-230	PM 33, to isté čo vyššie, rozmedzie teplôt vyrovnané povolenými prímesami
40	60	240	pre spájkovanie mosadze
50	50	220	pre spájkovanie mosadze, elektromerov, plynomerov, predtým aj konzerv
60	40	190	Pre spájkovanie v elektrotechnike
63	37	182	Pre spájkovanie v elektrotechnike
90	10	220	Skôr používané v potravinárstve

Od júna 2006 direktíva RoHS (Restriction of the use Hazardeous Substances) povoľuje max. 0,1% olova v spájkovacej zliatine.

Špeciálne spájky s veľmi nízkou teplotou topenia

Názov	Cín (Sn) [%]	Olovo (Pb) [%]	bizmut (Bi) [%]	Kadmium (Cd) [%]	Teplota topenia [°C]	Poznámka
Roseov kov	15,5	32,5	52	0	96
Roseov kov	20	20	60	0	121
Woodov kov	13	26	48	13	70
Lipowitzov kov	13,3	26,7	50	10	60
Arcetov kov	25	25	50	0	92	v zmesi s ortuťou má bod topenia dokonca 45 °C

Literatúra

STN. 1018-1927
František Běloun, Marta Chytilová, Růžena Kolářová a Milan Petera: Tabuľky pre základnú školu. PROMETHEUS.

Zdroj

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku pájka na českej Wikipédii.

Chemický portál