Содержание

§ 65а. паяльщик единый тарифно – квалификационный справочник работ и профессий рабочих- выпуск 2- часть 2- разделы механическая обработка металлов и других материалов металлопокрытия и окраска эмалирование слесарные и слесарно – сборочные работы (утв- постановлением минтруда РФ от 15-11-99 45) (ред от 13-11-2008) (2021). Актуально в 2019 году

размер шрифта

ЕДИНЫЙ ТАРИФНО – КВАЛИФИКАЦИОННЫЙ СПРАВОЧНИК РАБОТ И ПРОФЕССИЙ РАБОЧИХ- ВЫПУСК 2- ЧАСТЬ 2- РАЗДЕЛЫ МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА… Актуально в 2018 году

(в ред. Приказа Минздравсоцразвития РФ от 13.11.2008 N 645)

6-й разряд

Характеристика работ. Пайка специального металлообрабатывающего инструмента повышенной сложности, особо точной оснастки и приспособлений для производства изделий атомной промышленности с нагревом газовой горелкой, в печах с контролируемой средой и в вакууме, нагревом электросопротивлением, в ваннах с расплавами солей и припоев на индивидуальных установках с использованием высокопрочных припоев. Пайка трубчатых электронагревателей с использованием промышленных систем индукционного нагрева, оснащенных высокочастотными транзисторными генераторами. Пайка специализированных устройств с различными источниками нагрева высокопрочными припоями.

Должен знать: свойства твердых сплавов, быстрорежущих сталей, специальных сплавов и область их применения; требования, предъявляемые к конструкции паяных соединений и изделий; свойства инструментальных высокопрочных припоев; способы наложения припоя на многолезвийный инструмент; различные способы нагрева при пайке; особенности пайки металлов (меди, никеля, титана, молибдена, вольфрама, циркония, бериллия, алюминия) и их сплавов; устройство и принцип работы промышленных систем индукционного нагрева, оснащенных высокочастотными транзисторными генераторами; методы пайки специализированных устройств с различными источниками нагрева высокопрочными припоями.

Примеры работ

1. Блоки трубчатых электронагревателей – сборка и пайка.

2. Буровые коронки – пайка.

3. Датчики потока теплоносителя стенда пролива – сборка и пайка.

4. Концевой многолезвийный инструмент – пайка.

5. Нихромовые нагреватели – пайка.

6. Переходники медь-алюминий – пайка.

7. Переходники медь-цирконий – пайка.

8. Рабочие спаи хромель-копелевых, хромель-алюмелевых и вольфрам-рениевых проволочных термопар – пайка.

9. Сверлильные головки для обработки глубоких отверстий – пайка.

10. Фасонные фрезы сложного профиля – пайка.

11. Электронагреватели трубчатые – сборка и пайка.

Паяльщик пакетов конденсаторов – определение. Словарь терминов

  1. Работа в Украине
  2. Словарь терминов
  3. ЕТКС
  4. Паяльщик пакетов конденсаторов

1-й разряд Характеристика работ. Подготовка собранных пакетов низковольтных и высоковольтных силовых конденсаторов к пайке. Заготовка необходимых для пайки деталей. Должен знать: устройство и правила обращения с электрическими паяльниками; назначение предохранителей и перемычек в пакетах конденсаторов, правила их подбора и заготовки; назначение и применение припоев и флюсов. 2-й разряд Характеристика работ. Пайка собранных пакетов низковольтных и высоковольтных силовых конденсаторов с последовательной схемой соединения и параллельной без предохранителей. Пайка перемычек необходимого размера и сечения. Обеспечение механически прочной, чистой и равномерной пайки с помощью различных припоев и флюсов. Должен знать: схемы соединения секций в пакетах низковольтных и высоковольтных силовых конденсаторов; назначение перемычек токоотводов и вкладышей в собранном пакете и правила их подбора; принцип работы различных типов конденсаторов; состав припоев и флюсов и правила их применения; чтение схем и чертежей в пределах выполняемой работы.

3-й разряд Характеристика работ. Пайка собранных пакетов низковольтных и высоковольтных силовых конденсаторов с параллельной схемой соединения с предохранителями. Подготовка паяльника нужной конструкции и выбор определенной марки припоя. Пайка предохранителей, трубок охлаждения и токоотводов. Сборка пакета с трубкой. Снятие излишков припоя. Должен знать: устройство различных силовых конденсаторов и принцип их работы в зависимости от схемы соединения; технологическую последовательность пайки; правила определения мощности и температуры нагрева электропаяльников; основные свойства припоев и флюсов; температуры плавления припоев; назначение флюсов; элементарные сведения по электротехнике. 4-й разряд Характеристика работ. Пайка собранных пакетов низковольтных и высоковольтных силовых конденсаторов со смешанной схемой соединения, соединением в звезду и треугольник. Установка прокладок между секциями пакета и токоведующей шиной. Припайка шин. Пайка схем на специализированных паяльных установках.
Должен знать: конструкцию различных силовых конденсаторов; назначение, устройство и принцип работы специализированных паяльных установок; схемы соединения секций пакетов; влияние припоев на качество пайки и механическую прочность соединения; основные законы по электротехнике.

Источник: ЕДИНЫЙ ТАРИФНО-КВАЛИФИКАЦИОННЫЙ СПРАВОЧНИК РАБОТ И ПРОФЕССИЙ РАБОЧИХ ВЫПУСК 19. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ТРУДУ И СОЦИАЛЬНЫМ ВОПРОСАМ СЕКРЕТАРИАТ ВСЕСОЮЗНОГО ЦЕНТРАЛЬНОГО СОВЕТА ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ СОЮЗОВ ПОСТАНОВЛЕНИЕ от 26 апреля 1985 г. N

ЕТКС. Выпуск 19. Электротехническое производство

п/п

Код профессии по Общероссийскому классификатору профессий рабочих, должностей служащих и тарифных разрядов (ОК 016-94)

 

 

Наименование профессий

Диапазон тарифных разрядов (классов, групп) по

ЕТКС

Из лиц, ранее не имевших профессии

Минимальный срок обучения в месяцах

Присваиваемый квалификационный разряд

 

 

Общие профессии электротех-нического производства

 

 

 

 

1.

10053

Алюминировщик электротехнических изделий 

 

1-3

 

3

 

2

 

2.

11410

Варщик электроизоляционных лаков, смол и мастик

 

2-4

 

2

 

2

 

3.

11840

Дистиллировщик ртути

1-2

3

2

 

4.

12612

Испытатель электрических машин, аппаратов и приборов

 

2-6

 

5

 

2

 

5.

13053

Контролер сборки электрических машин, аппаратов и приборов

 

 

2-6

 

 

4

 

 

2

 

6.

13351

Лакировщик электроизоляционных изделий и материалов

 

2-4

 

3

 

2

 

7.

13355

Лакоразводчик

2-4

2

2

 

8.

14771

Набивальщик трубчатых электронагревателей

 

2-4

 

3

 

2

 

9.

14997

Наладчик ускорителей заряженных частиц*

 

4-6

 

 

 

10.

16458

Паяльщик пакетов конденсаторов

1-4

2

2

 

11.

16707

Подгонщик шунтов

2-4

2

2

 

12.

17444

Пропитчик электротехнических изделий

 

1-5

 

4

 

2

 

13.

17848

Регулировщик-градуировщик электроизмерительных приборов

 

2-5

 

5

 

2

 

14.

17872

Редуцировщик трубчатых электронагревателей

 

3

 

5

 

3

 

15.

18220

Сборщик пакетов конденсаторов

2-3

2

2

 

16.

18258

Сборщик ртутных выпрямителей

1-4

4

2

 

17.

18264

Сборщик сердечников трансформаторов

 

1-6

 

3

 

2

 

18.

18265

Сборщик сильноточных конденсаторов

 

1-4

 

2

 

2

 

19.

18277

Сборщик токоограничивающих реакторов

 

2-4

 

3

 

2

 

20.

18279

Сборщик трансформаторов

1-6

3

2

 

21.

18312

Сборщик электрических машин и аппаратов

 

1-6

 

5

 

2

 

22.

18316

Сборщик электроизмерительных приборов

 

1-6

 

5

 

2

 

23.

18964

Сушильщик пакетов конденсаторов

 

3

 

5

 

3

 

24.

19131

Термостатчик

1-2

3

2

 

25.

19428

Формовщик ртутных выпря-мителей

 

1-5

 

4

 

2

 

26.

19817

Электромонтажник-схемщик

1-6

5

2

 

 

 

Производство электроизоляционных материалов

 

 

 

 

27.

10992

Аппаратчик-сушильщик 

2-4

3

2

 

28.

12501

Изготовитель электроизоляционных трубок

 

2-3

 

2

 

2

 

29.

12626

Кабестанщик

3-4

2

3

 

30.

12629

Каландровщик

2-3

1

2

 

31.

12788

Клейщик миканитов

2-4

2

2

 

32.

12792

Клейщик пленкоэлектрокартона

2-3

2

2

 

33.

12944

Контролер в производстве электроизоляционных материалов

 

3-5

 

5

 

3

 

34.

14875

Накатчик-обкатчик

2

3

2

 

35.

15058

Намотчик электроизоляционных изделий

 

3-5

 

3

 

3

 

36.

15191

Обжигальщик слюды

2-3

3

2

 

37.

16517

Перемотчик электроизоляционных материалов

 

2

 

2

 

2

 

38.

17018

Прессовщик изоляционных материалов

 

2-5

 

4

 

2

 

39.

17428

Пропитчик бумаги и тканей

3-4

2

3

 

40.

17844

Регенераторщик слюды

2

2

2

 

41.

18707

Сортировщик электроизоляционных материалов

 

1-2

 

1

 

1

 

 

 

Электроугольное производство

 

 

 

 

42.

11854

Доводчик угольных шайб 

3

4

3

 

43.

11927

Дробильщик электроугольного производства

 

2-3

 

1

 

2

 

44.

12098

Загрузчик-выгрузчик печей обжига и графитации

 

2-4

 

3

 

2

 

45.

12223

Запрессовщик фитилей

2, 4

2

2

 

46.

12360

Изготовитель микрофонных порошков

 

3

 

4

 

3

 

47.

12616

Испытатель электроугольных изделий

 

2-6

 

3

 

2

 

48.

12671

Калибровщик электроугольных изделий

 

1-3

 

1

 

1

 

49.

12911

Конопатчик электрощеточного производства

 

2-3

 

3

 

2

 

50.

14461

Мешальщик угольных масс

3-4

3

3

 

51.

15147

Обвязчик электроугольных изделий

 

2-3

 

2

 

2

 

52.

15199

Обжигальщик электроугольных изделий

 

3-5

 

5

 

3

 

53.

17148

Прессовщик электроугольных изделий

 

2-5

 

3

 

3

 

54.

17367

Прокальщик электроугольного производства

 

2-4

 

4

 

2

 

55.

17658

Размольщик-дозировщик угольных масс

 

3-4

 

3

 

3

 

56.

18320

Сборщик электроугольного производства

 

1-3

 

2

 

2

 

57.

18709

Сортировщик электроугольных изделий

 

1-2

 

1

 

1

 

58.

19591

Чистильщик электроугольных изделий

 

1-2

 

1

 

1

 

59.

19676

Шлифовщик электроугольных изделий

 

 

2-5

 

3

 

2

 

 

 

Кабельное производство

 

 

 

 

60.

10367

Аппаратчик на изготовлении микропроводов в стеклянной изоляции

 

 

3-4

 

 

5

 

 

3

 

61.

11129

Армировщик кабельных изделий

1-2

2

2

 

62.

11276

Бронеобмотчик проводов

2-3

3

2

 

63.

11282

Бронировщик кабелей

3-5

3

3

 

64.

11381

Варщик кабельной массы

3

3

3

 

65.

11497

Вулканизаторщик кабельных изделий

 

2-3

 

3

 

2

 

66.

11596

Вязальщик прутков и проволоки

1-2

2

2

 

67.

12361

Изготовитель мишурной нити

3

3

3

 

68.

12467

Изготовитель фильер

3-6

5

3

 

69.

12523

Изолировщик жил кабеля

3-5

4

3

 

70.

12535

Изолировщик проводов

3

4

3

 

71.

12599

Испытатель проводов и кабелей

2-3

2

2

 

72.

12873

Комплектовщик проводов

2

2

2

 

73.

12961

Контролер кабельных изделий

3-5

5

3

 

74.

13213

Крутильщик жгутов

2

2

2

 

75.

13343

Лакировщик проводов и кабелей

2-3

3

2

 

76.

14662

Монтер кабельного производства*

 

3-6

 

 

 

77.

15485

Оператор автоматической линии по изготовлению изолированных жил*

 

 

4-5

 

 

 

 

 

78.

15924

Оператор проволочного прокатного стана

 

3

 

3

 

3

 

79.

16233

Оплетчик проводов и кабелей

2-3

5

2

 

80.

16243

Опрессовщик кабелей и проводов пластикатами и резиной

 

2-6

 

3

 

2

 

81.

16245

Опрессовщик кабелей свинцом или алюминием*

 

4, 6

 

 

 

82.

16354

Отжигальщик кабельных изделий

4

5

4

 

83.

17146

Прессовщик электротехнических изделий

 

3-4

 

3

 

3

 

84.

17365

Прокальщик порошка для кабеля

2-3

3

2

 

85.

17430

Пропитчик кабелей и проводов

1-5

3

2

 

86.

17453

Просевальщик сыпучих материалов

 

1-3

 

1

 

2

 

87.

17912

Резчик материалов кабельного производства

 

2-3

 

3

 

2

 

88.

18442

Скрутчик изделий кабельного производства

 

2-4

 

3

 

2

 

89.

18444

Скрутчик-изолировщик жил и кабеля

 

2-5

 

5

 

2

 

90.

18445

Скрутчик-изолировщик элементов кабелей связи

 

3-4

 

5

 

3

 

91.

18760

Стабилизировщик кабелей*

4-5

 

92.

19029

Съемщик оболочек с кабельных изделий

 

1-2

 

2

 

2

 

93.

19115

Термообработчик проводов и кабелей

 

3

 

5

 

3

 

94.

19209

Трамбовщик изоляционного материала

 

3-4

 

5

 

3

 

95.

19742

Экранировщик жил, проводов и кабелей

 

3

 

4

 

3

 

96.

19935

Электросушильщик кабелей*

5

 

97.

19944

Эмалировщик проволоки

 

2-6

3

2

 

 

 

Изоляционные и намоточно-обмоточные работы

 

 

 

 

98.

11168

Бандажировщик 

1-4

3

2

 

99.

12023

Заготовщик изоляционных деталей

 

1-4

 

3

 

2

 

100.

12520

Изолировщик

1-5

3

2

 

101.

12644

Калибровщик катушек электроприборов

 

1-4

 

3

 

2

 

102.

15025

Намотчик катушек для электроприборов и аппаратов

 

1-4

 

3

 

2

 

103.

15027

Намотчик катушек и секций электромашин

 

1-5

 

3

 

2

 

104.

15029

Намотчик катушек трансформаторов

 

1-6

 

3

 

2

 

105.

15047

Намотчик секций силовых конденсаторов

 

1-4

 

3

 

2

 

106.

15060

Намотчик электромагнитных сердечников

 

1-2

 

3

 

2

 

107.

15236

Обмотчик элементов электрических машин

 

1-6

 

4

 

2

 

108.

16501

Перемотчик

1-2

1

1

 

109.

17100

Прессовщик секций, катушек и изоляционных деталей электрических машин и аппаратов

 

 

1-4

 

 

3

 

 

2

 

110.

17805

Растяжчик секций и катушек электрических машин

 

1-4

 

2

 

2

 

111.

18211

Сборщик обмоток трансформаторов

 

2-5

 

3

 

2

 

112.

18214

Сборщик-отдельщик катушек трансформаторов

 

2-5

 

4

 

2

 

113.

18481

Слесарь по выводам и обмоткам электрических машин

 

 

1-6

 

4

 

2

 

 

 

Производство химических и других источников тока

 

 

 

 

114.

10019

Автоклавщик-сушильщик аккумуляторных пластин в производстве свинцовых аккумуляторов

 

 

 

2-3

 

 

 

4

 

 

 

2

 

115.

10039

Автоматчик элементного производства

 

1-4

 

3

 

2

 

116.

10633

Аппаратчик по окислению кадмия

 

4

 

5

 

4

 

117.

11395

Варщик суспензий

2-3

2

2

 

118.

11980

Заварщик пасты

2-3

2

2

 

119.

12182

Заливщик смолкой

1-3

2

2

 

120.

12420

Изготовитель сепараторов 

1-3

2

2

 

121.

12542

Изолировщик элементного производства

 

1-3

 

2

 

2

 

122.

12585

Испытатель источников тока

3-6

4

3

 

123.

12610

Испытатель-формировщик

2-5

3

2

 

124.

12930

Контролер в аккумуляторном и элементном производстве

 

2-5

 

4

 

2

 

125.

13388

Литейщик изделий из свинцовых сплавов

 

3-5

 

4

 

3

 

126.

13874

Машинист мельницы

3-5

4

3

 

127.

13880

Машинист механического или флотационного обогащения руды

 

3-4

 

5

 

3

 

128.

14460

Мешальщик сухой массы (для свинцовых аккумуляторов)

 

2-4

 

4

 

2

 

129.

14905

Наладчик автоматов элементного производства

 

2-6

 

5

 

2

 

130.

14975

Наладчик полуавтоматических установок аккумуляторного производства*

 

 

4-6

 

 

 

 

 

131.

15006

Намазчик аккумуляторных пластин

 

3-4

 

2

 

3

 

132.

15010

Намазчик пасты

2-4

2

2

 

133.

15015

Намазчик электропроводного слоя

 

3-4

 

3

 

3

 

134.

15145

Обвязчик агломератов

1-2

1

1

 

135.

15432

Оклейщик батарей

2-3

1

2

 

136.

16640

Плавильщик свинцовых сплавов

 

3-4

 

5

 

3

 

137.

16972

Прессовщик агломератов

1-4

2

2

 

138.

17138

Прессовщик электродов и элементов

 

2-4

 

4

 

2

 

 

139.

17156

Приготовитель активных масс

2-5

2

2

 

140.

17211

Приготовитель растворов и электролитов

 

2-5

 

3

 

2

 

141.

17238

Приготовитель электропроводного слоя

 

2-3

 

3

 

2

 

142.

17695

Разрубщик аккумуляторных пластин

 

2-4

 

2

 

2

 

143.

18140

Сборщик гальванических элементов и батарей

 

1-2

 

3

 

2

 

144.

18256

Сборщик ртутно-цинковых, магниевых и других источников тока

 

1-6

 

3

 

2

 

145.

18262

Сборщик свинцовых аккумуляторов и батарей

 

1-5

 

2

 

2

 

146.

18310

Сборщик щелочных аккумуляторов и батарей

 

1-5

 

2

 

2

 

147.

19003

Сушильщик элементного производства1)

 

1, 3

 

2

 

1, 3

 

148.

19357

Фильтрпрессовщик

2-4

3

2

 

149.

19693

Шприцовщик1)

2, 4

3

2, 4

 

150.

19762

Электродчик безламельных аккумуляторов и элементов

 

1-4

 

2

 

1

 

151.

19764

Электродчик ламельных аккумуляторов и элементов

 

2-4

 

3

 

2

 

Способ пайки: пайка сквозных отверстий

Добавлено в избранное Любимый 63

Введение

Пайка – один из самых фундаментальных навыков, необходимых для работы в мире электроники. Они сочетаются друг с другом, как горох и морковь. И хотя можно изучать и создавать электронику без необходимости брать в руки паяльник, вы скоро обнаружите, что с помощью этого простого навыка открывается целый новый мир.Мы в SparkFun считаем, что пайка должна быть в арсенале каждого. Мы считаем, что в мире все более технологической среды важно, чтобы люди повсюду могли не только понимать технологии, которые они используют каждый день, но также иметь возможность создавать, изменять и исправлять их. Пайка – один из многих навыков, которые помогут вам в этом.

В этом уроке мы рассмотрим основы пайки через сквозные отверстия – также известной как пайка через сквозные отверстия (PTH), обсудим необходимые инструменты, рассмотрим методы правильной пайки и покажем вам, куда вы можете пойти. оттуда.Мы также обсудим доработку, относящуюся к сквозной пайке, и дадим вам несколько советов и приемов, которые сделают починку любой части электроники легким делом. Это руководство предназначено как для новичков, так и для экспертов. Если вы никогда раньше не прикасались к утюгу или хотите немного освежиться, в этом руководстве каждый найдет что-то для себя.

Рекомендуемая литература

Как было сказано ранее, вы можете изучать и собирать электронику, не касаясь паяльника. Если вы хотите больше узнать о теории электроники перед тем, как научиться паять, мы рекомендуем начать с некоторых из этих руководств:

Что такое схема?

Каждый электрический проект начинается со схемы.Не знаю, что такое схема? Мы здесь, чтобы помочь.

Что такое электричество?

Мы можем видеть электричество в действии на наших компьютерах, освещающее наши дома, как удары молнии во время грозы, но что это такое? Это непростой вопрос, но этот урок прольет на него некоторый свет!

Если вы хотите узнать больше о создании схем, не прибегая к паяльнику, ознакомьтесь с нашим руководством по созданию макетов без пайки:

Как использовать макетную плату

Добро пожаловать в чудесный мир макетов.Здесь мы узнаем, что такое макетная плата и как с ее помощью построить вашу самую первую схему.

Наконец, мы будем основываться на некоторых предыдущих руководствах, поэтому рекомендуется, чтобы вы прочитали и поняли эти предметы, прежде чем двигаться дальше в этом руководстве:

Основы печатной платы

Что такое печатная плата? В этом руководстве мы разберем, из чего состоит печатная плата, и разберем некоторые общие термины, используемые в мире печатных плат.

Полярность

Введение в полярность электронных компонентов. Узнайте, что такое полярность, в каких частях она есть и как ее идентифицировать.


Если вы все заинтересовались приведенным выше чтением, давайте приступим прямо к делу!


Что такое припой?

Перед тем, как научиться паять, всегда полезно узнать немного о припое, его истории и терминологии, которая будет использоваться при его обсуждении.

Припой , как говорится, можно использовать двумя разными способами. Припой, , существительное , относится к сплаву (веществу, состоящему из двух или более металлов), который обычно представляет собой длинную тонкую проволоку в катушках или трубках. Припой, , глагол , означает соединение двух металлических частей в так называемое паяное соединение . Итак, паяем припоем!

Паяльная проволока продается в катушке (слева) и в трубке (справа). Они бывают как свинцовыми, так и бессвинцовыми.

Свинцовый припой против бессвинцового припоя – краткая история

Одна из самых важных вещей, о которых следует помнить, когда дело доходит до припоя, заключается в том, что традиционно припой состоял в основном из свинца (Pb), олова (Sn) и нескольких других металлов. Этот припой известен как свинцовый припой . Как стало известно, свинец вреден для человека и может привести к отравлению свинцом при воздействии больших количеств. К сожалению, свинец также является очень полезным металлом, и он был выбран в качестве основного металла для пайки из-за его низкой температуры плавления и способности создавать отличные паяные соединения.

Поскольку известно о вредных последствиях этилированной пайки, некоторые ключевые лица и страны решили, что лучше больше не использовать этилированный припой. В 2006 году Европейский Союз принял Директиву об ограничении использования опасных веществ ( RoHS ). Эта директива, изложенная просто, ограничивает использование свинцового припоя (среди других материалов) в электронике и электрическом оборудовании. При этом использование бессвинцового припоя стало нормой в производстве электроники.

Бессвинцовый припой очень похож на свой свинцовый аналог, за исключением того, что, как следует из названия, он не содержит свинца.Вместо этого он состоит в основном из олова и других металлов в следовых количествах, таких как серебро и медь. Этот припой обычно помечается символом RoHS, чтобы потенциальные покупатели знали, что он соответствует стандарту.

Выбор подходящего припоя для работы

Когда дело доходит до производства электроники, лучше всего использовать бессвинцовый припой, чтобы обеспечить безопасность ваших продуктов. Однако, когда дело касается вас и вашей электроники, выбор припоя остается за вами. Многие люди по-прежнему предпочитают использовать этилированный припой из-за его превосходной способности действовать как соединительный агент.Тем не менее, другие предпочитают безопасность функциональности и выбирают бессвинцовые. SparkFun продает обе разновидности, чтобы люди могли сделать этот выбор самостоятельно.

Бессвинцовый припой не лишен недостатков. Как уже упоминалось, свинец был выбран потому, что он лучше всего подходит для таких ситуаций, как пайка. Когда вы убираете свинец, вы также лишаетесь некоторых свойств припоя, которые делают его идеальным для того, что он был предназначен – для соединения двух металлических частей. Одно из таких свойств – температура плавления.Олово имеет более высокую температуру плавления, чем свинец, поэтому для достижения текучести требуется больше тепла. И хотя олово выполняет свою работу, иногда ему требуется небольшая помощь. Многие варианты бессвинцовых припоев имеют так называемый сердечник из флюса . А пока просто знайте, что флюс – это химический агент, который способствует растеканию бессвинцового припоя. Хотя можно использовать бессвинцовый припой без флюса, это значительно упрощает достижение тех же эффектов, что и при использовании свинцового припоя. Кроме того, из-за дополнительных затрат на изготовление бессвинцового припоя он иногда может быть дороже, чем свинцовый припой.

Помимо свинцового или бессвинцового припоя, при выборе припоя следует учитывать ряд других факторов. Во-первых, помимо свинца и олова существует множество других составов припоя. Посетите страницу пайки в Википедии, чтобы ознакомиться с обширным списком различных типов. Во-вторых, припой бывает разной толщины или толщины. При работе с небольшими компонентами часто лучше использовать очень тонкий кусок припоя – чем больше число, тем меньше калибр. Для крупных компонентов рекомендуется использовать более толстую проволоку.Наконец, припой, помимо проволоки, бывает и в других формах. Когда вы перейдете к пайке поверхностного монтажа, вы увидите, что паяльная паста является предпочтительной формой. Однако, поскольку это руководство по пайке через отверстие, паяльная паста не рассматривается подробно.

Покупка припоя

SparkFun предлагает катушки с припоем разных размеров, как со свинцовыми, так и с бессвинцовыми припоями. Если вам нужно достаточно для одного проекта или запасы на предстоящую зиму, у SparkFun есть то, что вам нужно. Вы также можете посетить категорию пайки каталога SparkFun, чтобы узнать о других вариантах пайки.

Бессвинцовый
свинцово-кислотный

Теперь, когда вы знаете, как выбрать лучший припой для работы, давайте перейдем к инструментам и дополнительной терминологии.


Паяльники

Есть много инструментов, которые помогают при пайке, но ни один из них не является более важным, чем паяльник. По крайней мере, вам понадобится хотя бы утюг и немного припоя для выполнения поставленной задачи. Паяльники бывают разных факторов, от простых до сложных, но все они работают примерно одинаково.Здесь мы обсудим части утюга и различные типы утюгов.

Анатомия паяльника

Вот основные части, из которых состоит паяльник.

  • Паяльные жала – Ни один утюг не обходится без жала. Наконечник – это часть железа, которая нагревается и позволяет припою течь вокруг двух соединяемых компонентов. Хотя припой при нанесении будет прилипать к наконечнику, распространенное заблуждение состоит в том, что наконечник переносит припой.Наконечник фактически передает тепло, повышая температуру металлических компонентов до точки плавления припоя, и припой соответственно плавится. Большинство утюгов дают вам возможность поменять наконечник, если вам нужно заменить старый наконечник или если вам нужно перейти на другой тип наконечника. Наконечники бывают разных размеров и форм, чтобы соответствовать любому компоненту.

Несколько типов насадок. Слева направо: кончик конуса (также известный как кончик копыта), два конических кончика разной ширины и кончик долота.

Замена наконечника – это простой процесс, который состоит из либо отвинчивания палочки, либо простого надавливания и вытягивания наконечника.

Наконечник: Эффективность передачи тепла от жала к стыку зависит от размера жала паяльника, которое вы используете. Обычно вам нужно иметь паяльное жало примерно такой же ширины, как и паяльная площадка, к которой вы паяете. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с этой статьей Hakko.
  • Палочка – Палочка – это часть утюга, которая удерживает наконечник.Это тоже часть, которой занимается пользователь. Палочки обычно изготавливаются из различных изоляционных материалов (таких как резина), чтобы предотвратить передачу тепла наконечника наружу палочки, но они также содержат провода и металлические контакты, которые передают тепло от основания или выхода к наконечнику. . Эта двойная роль нагрева и предотвращения ожогов делает высококачественные палочки очень ценными.

Две разновидности жезлов. Обратите внимание, как наконечники ввинчиваются в палочку, обеспечивая взаимозаменяемость.У некоторых жезлов есть наконечники, которые просто вдавливаются и вынимаются без каких-либо крепежных механизмов.

Некоторые утюги состоят из просто жезла, который подключается к розетке. Эти утюги настолько просты, насколько это возможно, и в них нет никаких элементов управления для изменения температуры. В этих утюгах нагревательный элемент встроен прямо в трубку.

Простой паяльник, состоящий только из палочки. Некоторые из этих утюгов не имеют сменных наконечников.
  • База – Основа паяльника – это блок управления, который позволяет регулировать температуру.Палочка прикрепляется к основанию и получает тепло от внутренней электроники. Существуют аналоговые базы, на которых есть циферблат, который контролирует температуру, и есть цифровые базы, на которых есть кнопки для установки температуры и дисплей, который сообщает вам текущую температуру. Некоторые основания даже имеют дополнительные функции, такие как тепловые профили, которые позволяют быстро изменять количество тепла, подаваемого на наконечник для пайки различных компонентов.

Два варианта основания паяльника.Слева цифровая база с кнопками управления и цифровым дисплеем. Справа аналоговая база, которая использует циферблат для контроля температуры.

База обычно состоит из большого трансформатора и нескольких других управляющих электронных устройств, которые позволяют безопасно изменять температуру наконечника.

Внутренности основания паяльника

  • Подставка (подставка) – подставка для утюга (часто называемая подставкой) – это то место, где находится утюг, когда он не используется.Подставка может показаться тривиальной, но оставлять без присмотра утюг на столе или верстаке представляет собой потенциальную опасность: вы можете обжечься или, что еще хуже, обжечь стол и вызвать пожар. Опять же, они могут быть такими же простыми, как металлическая подставка, или могут быть сложными, предлагая функцию автоматического отключения, которая снижает температуру наконечника, когда палочка помещается в подставку. Это поможет предотвратить износ насадки со временем.

Железные люльки разных типов. Обратите внимание, что некоторые позволяют использовать обычную губку, а другие – латунную.

  • Латунная губка – Во время пайки ваш наконечник будет склонен к окислению , что означает, что он станет черным и не захочет принимать припой. В припое, особенно в бессвинцовом припое, есть примеси, которые имеют тенденцию накапливаться на кончике вашего железа, вызывая это окисление. Вот здесь-то и пригодится губка. Время от времени следует тщательно очищать наконечник, удаляя этот налет. Традиционно для этого использовалась настоящая влажная губка.Однако использование влажной губки может значительно сократить срок службы вашей насадки. Если протереть наконечник прохладной влажной губкой, наконечник имеет тенденцию расширяться и сжиматься при изменении температуры. Это расширение и сжатие приведет к износу наконечника и иногда может вызвать образование отверстия сбоку наконечника. Если в наконечнике есть отверстие, его нельзя паять. Таким образом, латунные губки стали стандартом для очистки наконечников. Латунные губки вытягивают излишки припоя с наконечника, позволяя наконечнику сохранять свой текущий уровень нагрева.Если у вас нет латунной губки, лучше использовать обычную губку, чем ничего.
Латунная губка. Если на вашей железной подставке нет места для латунной губки, вы можете приобрести ее с собственным основанием.

Покупка паяльника

Независимо от того, новичок вы или опытный профессионал, у нас есть паяльник для вас!

Наши рекомендации:

Ищете другие варианты паяльника? Нажмите на кнопку ниже, чтобы увидеть дополнительные опции в каталоге!

Нажмите здесь, чтобы увидеть больше паяльников и станций

Принадлежности для пайки

Теперь, когда вы знаете все тонкости паяльника, пришло время обсудить другие инструменты, которые помогут вам в вашем приключении по пайке.

  • Solder Wick – ластик для паяльного карандаша. При решении таких вопросов, как перемычки или снятие деталей (распайка), фитиль для припоя очень пригодится. Фитиль для припоя, также известный как оплетка для распайки, состоит из тонкой медной проволоки, сплетенной вместе. Припой пропитан медью, что позволяет «стереть» лишние капли припоя.
  • Tip Tinner – это химическая паста, используемая для очистки жала паяльника.Он состоит из слабой кислоты, которая помогает удалить пригорелые остатки (например, когда вы случайно расплавили жало на компоненте) и помогает предотвратить окисление (неприятный черный материал), который накапливается на жале паяльника, когда он не используется.
  • Вакуумный припой (Solder Sucker) – отличный инструмент для удаления припоя, оставшегося в сквозных отверстиях при делении компонентов. Мы рассмотрим, как использовать этот инструмент чуть позже в этом руководстве.

Припой Вакуумный

В наличии TOL-13203

Пылесос для пайки, отличный (а иногда и недооцененный) маленький инструмент для доработки припоя.Позволяет вытягивать расплав…

7
  • Водорастворимая ручка для флюса – Флюс – это химическое вещество, которое способствует растеканию бессвинцового припоя. Ручки для флюса позволяют наносить жидкий флюс на труднопроходимые компоненты, чтобы улучшить внешний вид паяных соединений. Рекомендуется очистить и удалить остатки водорастворимого флюса на доске.
  • No Clean Flux Pen – Флюс – еще один химический агент, который способствует растеканию бессвинцового припоя.Ручки для флюса позволяют наносить жидкий флюс на труднопроходимые компоненты, чтобы улучшить внешний вид паяных соединений. Очистка и удаление флюса не требуется. Тем, кто заинтересован в удалении остатков флюса, необходим изопропиловый спирт (IPA).

Другие предлагаемые инструменты

В этих инструментах нет необходимости, но они действительно иногда облегчают пайку.

  • Третья рука (третья рука) – Третья рука отлично подходит для удержания печатных плат, проводов и компонентов на месте во время пайки.

Третья рука

Распродано ТОЛ-09317

Это лучший помощник паяльщика, третья рука. Поставляется с тяжелым основанием, двумя зажимами типа «крокодил», держателем паяльника и…

11

Комплект для третьих рук SparkFun

31 доступно TOL-11784

Вы разочарованы отсутствием ловкости у большинства третьих рук? SparkFun Third Hand дает вам возможность держать…

60
  • Panavise Jr.- Vacuum Base – еще один отличный инструмент для удержания печатных плат, проводов и компонентов на месте во время пайки и переделки платы.
  • Тиски Stickvise для печатных плат – Эти низкопрофильные тиски для печатных плат идеально подходят для плоского удерживания печатной платы во время пайки, тестирования и подключения проводов на столе. Они также легко помещаются под микроскопом, чтобы всегда держать печатную плату в фокусе. Обеспокоены случайным расплавлением стандартных нейлоновых губок с помощью Stickvise? Возможно, вы захотите модернизировать, купив пару высокотемпературных губок из ПТФЭ.Они не расплавятся и не повредятся при случайном контакте с паяльником.

Stickvise Тиски для печатных плат

15 доступно TOL-17235

Эти плоские держатели для печатных плат хороши тем, что ваши руки могут лежать прямо на столе для точной пайки и измерения.

  • Игольчатые плоскогубцы – Миниатюрные плоскогубцы необходимы любому любителю или инженеру-электрику.Решающее значение для вставки устройств в макетные платы и сгибания штифтов.

Плоскогубцы для иглы

В наличии TOL-08793

Мини-плоскогубцы. Это отличные маленькие плоскогубцы! Незаменим для любого любителя или инженера-электрика. Решающее значение для вставки устройства…

1

Электронные снипперы

В наличии TOL-10447

Хотя наши маленькие диагональные фрезы отлично подходят для хобби, иногда вам нужно что-то с чуть большей режущей способностью.Эти электро…

6

Диагональные фрезы

В наличии TOL-08794

Мини-диагональные фрезы. Это отличные маленькие резаки! Незаменим для обрезки выводов и дополнительных хвостовиков для припоя.4″ долго.

3
  • Фрезы для заподлицо – Позволяют очень аккуратно отрезать провода рядом с паяным соединением. Диагональные резаки хороши, но если вам действительно нужно подойти поближе и лично, то резаки заподлицо – это то, что вам нужно.

Фрезы заподлицо – Xcelite

В наличии TOL-14782

Это простые резаки заподлицо от Excelite, которые позволяют очень аккуратно обрезать провода и близко к паяному соединению.

2

Защитные очки SparkFun

27 доступно SWG-11046

С этими защитными очками SparkFun у вас будет пара легких, экономичных и стильных линз для защиты вашего драгоценного…

3
  • Monocle – полезен для проверки паяных соединений и компонентов SMD на печатной плате.Светодиод обеспечивает достаточное освещение на рабочем расстоянии.
комплектов! Ознакомьтесь со следующими наборами инструментов с некоторыми паяльниками и принадлежностями, перечисленными ранее!

Набор сумок для инструментов SparkFun

Ушедший на пенсию TOL-14683

Этот набор инструментов отлично подходит для тех из вас, кому нужен портативный инструмент для сборки с большим количеством места, чтобы добавить свой собственный.

На пенсии

Пайка первого компонента

Давайте применим все эти инструменты в действии. В этом первом видео рассказывается об основах пайки вашего первого компонента – заголовков!

Ознакомьтесь с версией для Vimeo здесь.

Обзор

Это действительно так просто! Следуйте простым правилам Дэйва, чтобы каждое паяное соединение было надежным.

  • Будьте осторожны при обращении с горячим утюгом
  • Используйте третьи руки или тиски, чтобы удерживать платы во время пайки
  • .
  • Поставьте утюг на хороший средний огонь (325-375 градусов C)
  • Если вы видите дым от припоя, уменьшите нагрев
  • Лужите наконечник припоем перед каждым соединением, чтобы подготовить соединение
  • Используйте сторону наконечника (также известную как золотая середина), а не самый наконечник утюга
  • Нагрейте площадку и деталь, которую вы хотите припаять, равномерно и одновременно
  • Снимаем припой, потом утюг
  • Хороший паяный шов должен быть похож на вулкан или поцелуй Херси, а не на клубок или комок

Мы также составили эту биграмму, чтобы помочь вам лучше понять, что делает хорошее паяное соединение.

Щелкните, чтобы увеличить изображение.

Когда вы закончите, залудите жало, чтобы продлить срок его службы, прежде чем выключать паяльник.


Расширенные методы и устранение неполадок

Расширенный PTH

Когда вы освоите основы создания хороших паяных соединений, пора изучить некоторые из более продвинутых методов PTH, которые вы можете использовать. В этом видео рассматривается использование флюса, снятие перемычек припоя, демонтаж компонентов, а также некоторые другие советы и рекомендации.

Вот еще несколько советов по пайке PTH:

  • Удаление припоя часто может быть лучшим способом научиться паять. Есть много причин для демонтажа детали: ремонт, модернизация, утилизация и т. Д. Многие методы, используемые в видео, помогают в процессе демонтажа.

  • Существует еще один метод удаления припоя из сквозных отверстий, который мы называем методом щелчка.

  • Если вы не уверены, что созданное паяное соединение обеспечивает электрическое соединение, вы можете использовать мультиметр для проверки целостности цепи.

Удерживание заголовков напротив платы

Для тех, у кого есть ловкость, вы можете установить ряд заголовков, удерживая штифты у доски! Вы можете попробовать использовать ленту и липкую ленту, как упоминалось ранее. Ниже приведен пример установки женских заголовков на ProtoShield. Тем не менее, вы можете использовать штыревые разъемы или использовать эту технику для пайки разъемов на любой плате.

Возьмите штабелируемый жаток с внутренней резьбой и сдвиньте его с верхней стороны щита.Рукой для пайки потяните головку указательным и большим пальцами к краю платы. Другой рукой надавите на жатку указательным пальцем и возьмитесь за доску большим пальцем. Удерживайте заголовок средним пальцем. Старайтесь не прикасаться к контактам разъема в местах соприкосновения паяльника.

Возьмите паяльник рукой и закрепите один из контактов. Повторите для каждого заголовка.Прикрепив по одному штырю к каждому заголовку, вы должны убедиться, что штифты прямые и перпендикулярны вашей доске. Если это не так, вы можете попытаться повторно нагреть штифт жатки и отрегулировать выравнивание жатки.

Если заголовки выровнены, вы можете припаять остальные штыри на плате, чтобы закончить установку заголовков на плату!

Продвинутый SMD

Ищете другие советы и рекомендации, используя только свой паяльник? По словам Пита, ознакомьтесь с этими передовыми методами переделки SMD-компонентов.

Очистка остатков флюса

При работе с бессвинцовым припоем флюс имеет тенденцию попадать повсюду, будь то флюс в припое или внешний флюс, нанесенный пользователем. Определенные типы флюса могут со временем разъедать печатную плату и компоненты, поэтому полезно знать, как очистить печатные платы, чтобы на них не было остатков флюса. Это также может вызвать короткое замыкание между контактами из-за влажности воздуха и образования крошечных дендритов.Общие проблемы могут варьироваться от загрузки кода в Arduino с помощью преобразователя последовательного интерфейса в USB до ошибок при отправке данных через I 2 C.

Как они выглядят? Что ж, давайте посмотрим на изображения ниже. На изображении слева видны остатки водорастворимого флюса на паяных соединениях. Они могут проявляться в виде желтого или коричневого налета на паяных соединениях или вокруг них. На изображении справа нет чистого потока, который использовался на SparkFun Edge. Они могут казаться на доске грубоватыми и белыми.Он не токопроводящий, поэтому его можно оставить на плате.

Если на плате остались остатки водорастворимого флюса, их следует удалить. Никакого чистого флюса, удалять его не нужно. Самый простой способ удалить водорастворимый флюс с доски – использовать маленькую щетку с жесткой щетиной (зубные щетки отлично подходят) или ватную палочку. Затем протрите паяное соединение горячей деионизированной водой, чтобы удалить водорастворимый флюс. Изопропиловый спирт можно использовать вместо воды. Если вам необходимо удалить с доски не подлежащий очистке флюс, лучше всего использовать изопропиловый спирт, а не воду.Имейте в виду, что вам нужно будет проверить документацию на свой припой, чтобы узнать о правильной методике очистки, поскольку для других типов флюсов может потребоваться ацетон.

Удаление водорастворимого флюса с помощью кисти Удаление водорастворимого флюса с помощью ватной палочки Удаление чистого флюса с помощью ватной палочки

Если вы паяете несколько плат, возможно, придется чистить их партиями.Для этого мы рекомендуем мультиварку, наполненную дистиллированной водой. Дистиллированная вода защищает ваш контур от других загрязнений и загрязнений. Ниже показано изображение очищаемых держателей батарей. Не все доски можно так окунуть в воду. Поэтому может потребоваться очистка паяных соединений вручную. Если наполнить мультиварку горячей деионизированной водой, процесс ускорится.

Макать доски в мультиварке Очистка паяных соединений светодиодной ленты вручную

Избегайте попадания датчиков воды или компонентов, которые могут удерживать воду.Некоторые компоненты чувствительны к воде, поэтому вам следует избегать погружения этих плат в воду и не допускать намокания этих компонентов. Вот краткий список компонентов, которым следует избегать контакта с водой. Если в них попадет вода и вы включите плату, это, вероятно, повредит компонент.

  • Символьные ЖК-дисплеи
  • 7-сегментный светодиодный дисплей
  • Аккумуляторы
  • Модули GPS
  • Беспроводные модули
  • Датчики атмосферного давления
  • Потенциометры скользящие
  • Микрофоны
  • Динамики
  • ИС для монитора сердечного ритма

Когда вы закончите чистку доски, удалите с нее лишнюю воду.Сжатый воздух творит чудеса, так что вам не нужно ждать, пока он испарится. Вы также можете сушить доску бумажными полотенцами, но при этом могут остаться ворсинки. Таким образом, для сушки доски лучше использовать салфетки с низким содержанием ворса. Если у вас есть термофен, вы также можете использовать его для нагрева доски. Только убедитесь, что на доске ничего не расплавлено.

Сжатый воздух для сушки картона Салфетки с низким содержанием ворса для сушки доски

Нет необходимости чистить плату на 100%, однако это значительно увеличит срок службы вашей схемы.Кроме того, данные, передаваемые через последовательный порт, будут надежными, когда плата чистая. Для получения дополнительной информации о чистке печатной платы щелкните ниже.

Сборка электроники: мойка

Проверка и устранение неисправностей паяных соединений

После того, как вы закончите чистку, не стесняйтесь проверять свои паяные соединения с помощью мультиметра, установленного в режим непрерывности, как указано ранее. Это полезно, если у вас возникнут проблемы и вам нужно проверить, правильно ли припаян штифт к плате. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашим руководством по использованию мультиметра.

Ищете советы по устранению неполадок? Ознакомьтесь с контрольным списком оборудования в нашем руководстве для получения дополнительной информации!

Ресурсы и дальнейшее развитие

Мы только начали спускаться по кроличьей норе для пайки. После того, как вы освоите пайку PTH, вы можете попробовать свои силы в этих других навыках и учебных пособиях.

Для получения дополнительной информации о пайке корончатых монтажных отверстий на контактные площадки ознакомьтесь с нашим руководством по пайке зубчатых отверстий.

Как паять: зубчатые монтажные отверстия

12 мая 2015 г.

Учебное пособие, показывающее, как паять зубчатые отверстия (или зубцы). Это может пригодиться, если вам нужно припаять модуль или печатную плату к другой печатной плате. Эти звенья становятся популярными благодаря встроенным модулям Wi-Fi и Bluetooth.

Или ознакомьтесь со следующими руководствами, чтобы припаять компонент поверхностного монтажа (SMD) к коммутационной плате.

Ищете другие руководства по пайке? Попробуйте взглянуть на любой учебник, посвященный пайке!

Саймон говорит об экспериментах

Итак, вы создали комплект Саймона Сэйса? Что дальше? Это руководство поможет вам начать работу с программным обеспечением Arduino, познакомит вас с несколькими примерами набросков и отправит вас создавать свои собственные. Осторожно, это вызывает сильное привыкание. 🙂

Как работать с перемычками и дорожками на печатной плате

Работа с контактными площадками и дорожками на печатной плате является важным навыком.Узнайте, как вырезать дорожку на печатной плате, добавить паяльную перемычку между контактными площадками для перенаправления соединений и восстановить дорожку с помощью метода зеленого провода, если дорожка повреждена.

Безопасный открывалка для гаражных ворот своими руками

Знаете ли вы, что большинство гаражных ворот подвержены риску заклинивания рулонов? Здесь мы делаем систему дистанционного управления гаражными воротами своими руками, которая намного безопаснее, чем большинство готовых к продаже продуктов, с использованием последних достижений криптографии ECC.

И, конечно, какая инструкция по пайке без чего припаять. SparkFun продает множество наборов, которые отлично подходят для оттачивания ваших навыков пайки. Есть даже серия наборов «Научиться паять», в которых есть все инструменты, необходимые для начала работы.

Комплект бинарного бластера SparkFun

В наличии КОМПЛЕКТ-12037

Binary Blaster – это игра, которая помогает научить, что такое двоичные числа и как преобразовывать десятичные (и шестнадцатеричные) числа в…

5

Комплект для пайки ночника

Ушедший на пенсию КОМПЛЕКТ-14638

Night Light – это промежуточный комплект, который дает хорошие уроки тем, кто хочет расширить свои знания в области пайки…

2 На пенсии

Звуковой комплект SparkFun SparkPunk

Ушедший на пенсию КОМПЛЕКТ-11177

SparkFun SparkPunk Kit – звуковой генератор, выполненный в духе Atari Punk Console.Вместо того, чтобы просто воссоздать t…

6 На пенсии

Или просмотрите эти сообщения в блоге, связанные с пайкой и инструментами!

Согласно Питу: Пайка точка-точка

27 февраля 2017 г.

2017 Приглашение для припоя Rocky Mountain

20 декабря 2017 г.

Friday Product Post: Где припой? Припой там!

30 марта 2018 г.

Распечатанные на 3D-принтере руки помощи

16 апреля 2018 г.

Enginursday: в центре внимания поставщиков Weller Tools

4 октября 2018 г.

Технологии и искусство

15 января 2019 г.,

Крепление печатной платы для скрытой прокладки

18 ноября 2019 г.,

Работа на дому в электронике

1 апреля 2020 г.

Reflow Toaster Oven – взлом Qwiic!

25 июня 2020 г.

Контурные скульптуры как новое хобби

11 августа 2020 г.

Узнайте, как быстро паять – печатная плата, провода, демонтаж

Понимание того, как паять электронику, является одним из самых фундаментальных навыков, которые вы должны знать, будь то работа с платами микроконтроллеров (E.г. Arduino), построив схему или даже просто установив соединение между электронными компонентами. Что еще лучше в обучении пайке, так это то, что благодаря практическому опыту это приносит гораздо больше удовлетворения и приносит удовольствие.

Таким образом, в сегодняшнем руководстве мы предоставим вам пошаговое руководство о том, как начать пайку. Мы рассмотрим следующее содержание:

  • Введение в пайку
  • Паяльные инструменты, необходимые для начала работы
  • Как использовать паяльник
  • Как припаять печатные платы
  • Как припаять провода
  • Как отпаять

Что такое пайка и Как это работает

Прежде чем мы начнем, давайте разберемся немного больше о пайке и о том, что это такое на самом деле.Что ж, пайка – это, по сути, процесс, при котором вы устанавливаете соединение между электронными компонентами, позволяя электрическому току течь от одного проводника к другому.

При пайке металлические провода нагреваются паяльником с последующим нанесением припоя на стык. Припой действует как клей, при плавлении он течет по соединяемым металлам, а затем устанавливает соединение между ними.

Какие паяльные инструменты вам понадобятся для начала работы?

К счастью, когда дело доходит до обучения пайке, для начала работы не требуется много инструментов.Мы просто укажем несколько абсолютно необходимых инструментов, которые вам понадобятся.

  • Если вы новичок в пайке и не хотите покупать каждый необходимый инструмент по отдельности, вы можете рассмотреть наш Стартовый пакет для пайки, в котором есть все, что вам нужно!

1.

Паяльник

Во-первых, паяльник. Паяльник используется для нагрева металлических проводов для плавления, чтобы можно было установить электрические соединения. Являясь одним из наиболее важных инструментов, используемых при пайке, он может варьироваться в зависимости от предпочтений пользователя; Паяльный карандаш, паяльные станции и т. Д.

При выборе подходящего паяльника следует учитывать следующие факторы:

  1. Мощность ; В зависимости от мощности вашего паяльника, он будет определять доступную мощность. Мы рекомендуем паяльники мощностью 40-60 Вт, чтобы предотвратить потерю тепла и плохие паяльные соединения, которые присутствуют в паяльниках малой мощности (20-30 Вт).
  2. Типы паяльников: Есть несколько типов паяльников , чаще всего это карандаши для пайки и паяльные станции
    • Карандаши для пайки дешевле и полезны для простых паяльных работ своими руками, но не обеспечивают большой контроль температуры на наконечнике паяльника
    • Паяльные станции – это электростанции с прикрепленным к ним карандашом, что позволяет для контроля желаемой температуры.Хотя он и дороже, он обеспечивает более высокую точность пайки.
  3. Паяльник Жала: Паяльник, который присутствует в самом конце большинства паяльников, известен как жало. Поставляется во многих вариациях, каждый из которых имеет свои особые преимущества, выбор одного из них зависит от цели использования
    • Конический наконечник – это наконечник с заостренным концом, более подходящий для требований высокоточной пайки
    • Долотообразный наконечник – это наконечник с широким плоским концом наконечник, более подходящий для пайки более крупных компонентов
Паяльники доступны в Seeed

Компания Seeed предлагает на ваше рассмотрение следующие паяльники.

Мини-паяльник – стандарт США (Shape-BC2)

Маленький, портативный, легкий, с регулируемой температурой – это мини-паяльник. Благодаря поддержке температуры от 100 до 400 градусов Цельсия и встроенному STM32 этот паяльник также поддерживает различные режимы (спящий режим, режим предупреждения).

Его функции включают в себя:

  • Портативный и легкий. Больше удобства для пайки.
  • Простое регулирование температуры
  • Спящий режим
  • Режим предупреждения, с отображением на экране «предупреждения», когда температура превышает 400 ℃.
  • Наконечники для паяльника можно заменять.
  • Программное обеспечение можно переписывать и программировать.
  • Адаптер питания принимает входное напряжение 100–240 В.

Доступны различные паяльные жала:

Слева направо:

2. Латунь или обычная губка

Далее вам понадобится латунь или обычная губка. Цель использования любого из них – поддерживать чистоту жала паяльника за счет удаления образующихся окислов.Важно, чтобы не образовалось окисление, так как оно сделает жало паяльника черным.

Вы можете использовать латунь или обычную губку, но мы настоятельно рекомендуем использовать латунь в качестве:

  • Обычная губка может сократить срок службы паяльника из-за расширения и сжатия
    • Даже намочив губку, она повлияет на температуру жала паяльника при протирании.

3. Подставка под паяльник

Ну а дальше в списке стоит подставка для паяльника.Это может показаться простым, но это полезная пайка, которую необходимо иметь. Вместо того, чтобы класть паяльник на стол при использовании, которое представляет опасность пожара из-за его высокотемпературного наконечника, как насчет того, чтобы поставить его на подставку, которая поможет предотвратить это!

Подставка для паяльника доступна на Seeed:

Мини-подставка для паяльника с губкой

Эта мини-подставка для паяльника всего за 0,90 доллара США позволяет не только разместить паяльник, но и прилагаемая пена означает, что вы также можете чистить жало во время использования!

4.Припой

Перейдем к тому, что вам обязательно понадобится при пайке, а именно к припою. Припой по существу металлический материал сплава, обернутый вокруг цилиндра, который используется вместе с паяльником, чтобы установить связь между электронными компонентами.

Наиболее часто используемый тип припоя изготовлен либо из сплава олова / медь из-за проблем со здоровьем связанные между собой поставленные при использовании этилированного канифоли основной припой вместо этого.

Примечание: Обратите внимание, что вы можете встретить другой тип припоя называется Acid основной припой.Этот вид припоя используется для сантехники и не подходит для ваших электронных компонентов и схем.

5. Защитное оборудование

И, наконец, самое необходимое для пайки – предохранительное оборудование. Что ж, когда паяльники нагреваются до температуры, которая может привести к ожогам или повреждениям, обеспечение защиты с помощью защитного оборудования является абсолютно необходимым.

Такое защитное оборудование относится к:

  • Защитные очки (например, очки) для предотвращения случайных брызг горячего припоя
  • Вытяжной вентилятор для предотвращения попадания вредного дыма припоя в глаза / легкие (рекомендуется, если вы работаете в плохо вентилируемом помещении)

Как пользоваться паяльником (лужение жала)

Как и в духовке перед использованием, вы должны сначала «нагреть» паяльник перед любым использованием.Этот процесс называется лужением, благодаря которому вы можете не только улучшить теплоотдачу, но и защитить жало паяльника. Вот как это можно сделать:

  • Шаг 1: Убедитесь, что выбранное вами паяльное жало плотно закреплено на месте
  • Шаг 2: Включите паяльник и дайте ему нагреться, мы рекомендуем установить температуру около 400 градусов, если вы используете паяльная станция или станция с регулируемой температурой
  • Шаг 3: Протрите жало губкой или латунью для очистки
  • Шаг 4: С одной стороны держите паяльник, а с другой держите припой.Теперь приступайте к контакту кончика паяльника с припоем и убедитесь, что припой плавится.

Как припаять светодиод к печатной плате за 4 простых шага

У вас есть все необходимое для пайки? А пока, чего вы ждали, давайте рассмотрим краткое руководство о том, как припаять светодиод на печатную плату.

Что вам понадобится:
  • Шаг 1: Вставьте выводы светодиода в отверстия на печатной плате, переверните и согните выводы наружу под углом 45 ‘
  • Шаг 2: Включите паяльник и коснитесь кончика к медной контактной площадке и проводу светодиода
    • Удерживайте паяльник на месте в течение 3-4 секунд, чтобы обеспечить надлежащий нагрев контактной площадки и приложенного провода
  • Шаг 3: Продолжайте удерживать паяльник на медная площадка и светодиодный провод.Теперь поднесите припой и прикоснитесь припоем к стыку
    • Убедитесь, что вы не прикасаетесь припоем непосредственно к наконечнику паяльника
  • Шаг 4: Теперь снимите паяльник и дайте ему остыть. выкл естественно. После этого отрежьте лишние светодиоды

После выполнения вышеуказанных шагов ваша печатная плата должна выглядеть примерно так:

Как спаять провода вместе за 5 простых шагов

Теперь, когда вы поняли, как припаять светодиод к монтажной плате, пришло время для нашего следующего руководства – Как спаять провода вместе.Для этого урока рекомендуется использовать руки для пайки или зажимные приспособления, чтобы было проще.

  • Шаг 1: Удалите изоляцию с обоих концов проводов, которые вы паяете вместе.
  • Шаг 2: Нагрейте паяльник и, когда он полностью нагреется, коснитесь наконечником одного конца провода. Подержите там 3-4 секунды.
  • Шаг 3: После того, как конец провода будет полностью покрыт, повторите шаги 1 и 2 для другого провода
  • Шаг 4: Теперь соедините две луженые проволоки вместе, поместите их друг на друга и коснитесь это с наконечником паяльника
  • Шаг 5: Снимите паяльник и дайте припою остыть естественным образом

После выполнения вышеуказанных шагов ваши провода должны выглядеть примерно так:

Как отпалять за 4 простых шага

Теперь, когда мы узнали, как паять как светодиод на печатной плате, так и провода, мы перейдем к последнему руководству для сегодняшней публикации; Демонтаж.

Допустим, вы недавно припаяли электронный компонент и хотите просто удалить его. Что ж, к счастью, в мире пайки есть штука, называемая фитилем для распайки, который позволяет вам это делать!

Фитиль для демонтажа

Вышеуказанный фитиль для демонтажа имеет длину 1,5 м и ширину 3,0 мм. Его можно использовать, выполнив следующие шаги:

  • Шаг 1: Поместите демонтажный фитиль на снимаемый припой, затем надавите нагретым наконечником паяльника на демонтажный фитиль, припой впитается.
  • Шаг 2: Удалите демонтажный фитиль после того, как припой впитается.
  • Шаг 3: Отрежьте использованную часть фитиля кусачками.
  • Шаг 4. Повторите описанные выше шаги, если припой не удален полностью. Впитываемость может отличаться в зависимости от типа припоя. Sn63% и 60% (содержание олова) обладают хорошей впитываемостью.

Сводка

На сегодня все по пайке. Надеюсь, из сегодняшнего блога вы получите более глубокое понимание того, что вам нужно паять, и как можно спаять вместе печатные платы и провода для вашего следующего проекта по пайке!

В наши дни пайка является таким важным навыком, поэтому научиться этому было не так уж и сложно, верно?

Теги: демонтаж, Хорошие методы пайки, как снимать припой, как паять, как паять медь, как паять провода, как использовать паяльник, припой, припой для электроники, набор для пайки, пайка, паяльник, подставка для паяльника , паяльные жала, паяльные инструменты

Продолжить чтение

(PDF) Состояние исследований эволюции микроструктуры и свойств бессвинцовых композитных припоев на основе олова

[85] К.М. Кумар, В. Крипеш, Л. Шен и AAO Tay, «Исследование

микроструктуры и механических свойств нового припоя

, армированного SWCNT, для применений с ультрамелким шагом –

», Thin Solid Фильмы, т. 504, нет. 1-2, pp. 371–378, 2006.

[86] К.М. Кумар, В. Крипеш, AAO Tay, «Одностенные углеродные нанотрубки

, функционализированные Sn – Ag – Cu, бессвинцовые.

композитных припоев, Журнал сплавов и соединений,

т.450, нет. 1-2, pp. 229–237, 2008.

[87] MII Ramli, MAA Mohd Salleh, H. Yasuda, J. Chaiprapa,

и K. Nogita, «Влияние Bi на микроструктуру, электричество.

кал, смачиваемость и механические свойства сплавов Sn-0,7Cu-

0,05Ni для высокопрочной пайки, Материалы и

Дизайн

, т. 186, стр. 108281, 2020.

[88] Дж. Фан, Х. Чжай, З. Лю и др., «Эволюция микроструктуры, термо

и механические свойства Sn-0, легированного кобальтом.7Cu, свинец-

, припой без

», Журнал электронных материалов, т. 49, нет. 4,

pp. 2660–2668, 2020.

[89] AM El-Taher, SE Abd El Azeem и AA Ibrahiem,

«Влияние перемешивания постоянного магнита на морфологические и упругие свойства дендрита. новый припой Sn – Ag – Cu – Sb–

Al методом ультразвукового импульсного эхо », Журнал

Материаловедение: материалы в электронике, т. 31, вып. 12,

с. 9630–9640, 2020.

[90] М. Чжао, Л. Чжан, З. К. Лю и др., «Микроструктуры и свойства

бессвинцовых припоев SnAgCu, содержащих частицы CuZnAl

», Журнал материаловедения: материалы в электронике,

т. 30, нет. 16, pp. 15054–15063, 2019.

[91] Ф. Ван, Й. Динг, Л. Лю, Ю. Хуанг и М. Ву, «Смачиваемость,

Поведение на границе

и совместные свойства Sn-15Bi. припой »,

Journal of Electronic Materials, vol. 48, вып. 10. С. 6835–

6848, 2019.

[92] П. Чжан, С. Сюэ, Дж. Ван, П. Сюэ, С. Чжун и В. Лонг,

«Влияние добавления наночастиц на микроструктуру и свойства

бессвинцовых припоев: обзор », Прикладные науки,

т. 9, вып. 10, стр. 2044, 2019.

[93] А. Тинг Тан, А. Вен Тан и Ф. Юсоф, «Влияние добавления частиц нано-

на образование и рост интерметаллических соединений

(ИМС) в Cu / Паяное соединение Sn-Ag-Cu / Cu

в различных тепловых условиях, Наука и технологии

, Advanced Materials, vol.16, вып. 3, article 033505, 2016.

[94] А. Шарма, А. К. Шривастава, К. Ли и Б. Ан, «Влияние

нереактивных наночастиц церия на смачиваемость и кинетику реакции

между свинцом. без содержания Sn – 58Bi и Cu, ”Metals

and Materials International, vol. 25, нет. 4, pp. 1027–1038,

2019.

[95] AK Gain, L. Zhang, «Межфазная микроструктура, влажность

и свойства материала наночастиц никеля (Ni)

легированные олово-висмут-серебро. (Sn – Bi – Ag) припой на медной подложке

(Cu) », Journal of Materials Science: Materials in

Electronics, vol.27, нет. 4, pp. 3982–3994, 2016.

[96] S. Ismathullakhan, H. Lau, and Y.-c. Чан, «Повышенная надежность тромиграции elec-

за счет модифицированного наночастицами Ag паяного соединения eutec-

tic Sn-58Bi», Microsystem Technologies, vol. 19,

нет. 7, pp. 1069–1080, 2013.

[97] Н. Цзян, Л. Чжан, З. К. Лю и др. «Влияние легирования наночастиц Ti

на микроструктуру и свойства припоя Sn58Bi

», Journal of Материаловедение: материалы в электронике,

т.30, нет. 19, pp. 17583–17590, 2019.

[98] X. Li, Y. Ma, W. Zhou и P. Wu, «Влияние наноразмерной Cu

6

Sn

5

добавление частиц. по микроструктуре и свойствам припоев

SnBi, Материаловедение и инженерия: A,

vol. 684, pp. 328–334, 2017.

[99] Ю. Лю, Х. Чжан и Ф. Сан, «Паяемость паяльных паст SnBi-nano Cu

и микроструктура паяных соединений», Журнал

материаловедения: материалы в электронике, т.27, нет. 3,

pp. 2235–2241, 2016.

[100] Х. Сан, К. Ли и Ю.К. Чан, «Исследование методов с добавкой Ag

путем сравнения механических свойств между

Sn57.6Bi0.4Ag. и 0,4 мас.% паяных соединений Sn58Bi BGA

, легированных наночастицами Ag, Журнал материаловедения: материалы в электронике, т. 25, нет. 10, pp. 4380–4390, 2014.

[101] Л. Чжан и З. К. Лю, «Ингибирование роста интерметаллических соединений

фунтов на границе Sn – 58Bi / Cu, несущей CuZnAl

частиц памяти (2–6 мкм). , ”Журнал материаловедения:

Материалы в электронике, вып.31, вып. 3, pp. 2466–2480, 2020.

[102] T. Hu, Y. Li, YC Chan и F. Wu, «Эффект нано-Al

2

O

3

частиц, легирующих на электромиграция и механические свойства –

связей паяных соединений Sn – 58Bi // Надежность микроэлектроники,

т. 55, нет. 8, pp. 1226–1233, 2015.

[103] Л. Ян, В. Чжоу, Ю. Лян, В. Цуй и П. Ву, «Улучшенная микроструктура

и механические свойства припоя Sn58Bi

из сплава

. путем добавления углеродных нанотрубок с никелевым покрытием, Материалы

Наука и техника: A, vol.642, стр. 7–15, 2015.

[104] М. М. Биллах и К. Чен, «Прочность армированных MWCNT припоев

70Sn-30Bi», Journal of Electronic Materials,

vol. 45, нет. 1, стр. 98–103, 2016.

[105] Д. Ма и П. Ву, «Улучшенная микроструктура и механические свойства

для паяного соединения Sn58Bi0.7Zn за счет добавления нанолистов из фена gra-

», Journal of Сплавы и соединения,

т. 671, pp. 127–136, 2016.

[106] Л. Ян, К. Ду, Дж.Дай, Н. Чжан и Ю. Цзин, «Влияние графита размером нано-

на свойства припоя Sn – Bi», журнал

«Материаловедение: материалы в электронике», вып. 24, вып. 11,

pp. 4180–4185, 2013.

[107] Л. Ян, Дж. Ге, Ю. Чжан, Дж. Дай и Ю. Цзин, «Электромиграция

надежность для Al

2

O

3

-армированный композит Cu / Sn-58Bi / Cu

паяных соединений, Журнал материаловедения: материалы в электронике, т.28, вып. 3, pp. 3004–3012, 2017.

[108] P. He, X. C. Lü, T.-s. Лин и др., «Улучшение механических

свойств Sn-58Bi сплава с многостенным углеродным нано-

трубы,» Операции цветных металлов общества Китая,

Vol. 22, стр. S692-s696, 2012.

[109] YH Ко, Джей Ди Ли, Т. Юн, CW Ли и Т. С. Ким, «Кон-

троллинга межфазных реакций и интерметаллическое соединение

роста на границе раздела бессвинцовый припой с послойным переносом графена

», ACS Applied Materials &

Interfaces, vol.8, вып. 8, pp. 5679–5686, 2016.

[110] MAA Mohd Salleh, SD McDonald, CM Gourlay,

H. Yasuda, and K. Nogita, «Подавление

Cu 6 Sn 5

в

. TiO 2

армированных паяных соединений после многократных циклов обратного потока », Mate-

rials & Design, vol. 108, pp. 418–428, 2016.

[111] MAA Mohd Salleh, SD McDonald, and K. Nogita,

«Влияние Ni и TiO

2

добавок в отожженных и отожженных

.Припои 7Cu на Cu подложках », Journal of Materials Pro-

cessing Technology, вып. 242, pp. 235–245, 2017.

[112] MAA MohdSalleh, AMMA Bakri, MH Zan, F. Somidin,

NF Mohd Alui и ZA Ahmad, «Механические свойства

Sn – 0,7 Cu / Si.

3

N

4

бессвинцовый композитный припой, Материаловедение

и инженерия: A, vol. 556, pp. 633–637, 2012.

[113] М. Э. Алам, С. М. Л.Най и М. Гупта, «Разработка высокопрочного припоя Sn – Cu

с использованием частиц меди в масштабе нано-

», Journal of Alloys and Compounds, vol. 476,

нет. 1-2, pp. 199–206, 2009.

24 Journal of Nanomaterials

EVS International Мировые лидеры в области восстановления припоя

EVS был признан мировым лидером и распространителем восстанавливающего припоя и отмечен 16 международными наградами за инновации, рентабельность инвестиций и эффективность.Эффективность. Лучший продукт в области пайки , Лучший продукт в Productronica, Лучший продукт в Nepcon China, ECT

  1. VISION 2007: Оборудование для пайки – Система EVS – IPC APEX Expo
  2. GTA 2007: лучший продукт, европейский – EVS1000 – Productronica
  3. VISION 2008: Экологичность – Система восстановления припоя EVS 1000 – IPC APEX Expo
  4. VISION 2008: Паяльное оборудование – Система восстановления припоя EVS 1000 – IPC APEX Expo
  5. SMT China 2008: экологически чистый продукт / услуга – EVS 1000 – NEPCON China
  6. SMT China 2008: наивысший балл – экологическая ответственность – EVS 1000 -NEPCON China
  7. Инновация 2008: экологически чистое производственное оборудование – Система восстановления припоя EVS 1000 – NEPCON Shanghai
  8. NPI 2008: Пайка, Другое – EVS 1000 – IPC APEX Expo
  9. GTA 2009: Лучший европейский продукт – EVS 7000 – Productronica
  10. NPI 2009: Пайка, Другое – EVS7000 – IPC APEX Expo
  11. Инновация 2009: пайка волной – EVS7000 – NEPCON Shanghai
  12. NPI 2010: Другое – Пайка – EVS9000 – IPC APEX Expo
  13. GTA 2010: Лучший европейский продукт – EVS 9000 с системой фильтрации с высоким содержанием твердых частиц – SMTA International
  14. NPI 2011: Пайка – Другое – EVS 7000LFHS – IPC APEX Expo
  15. NPI 2012: Пайка – Другое EVS 9000LF / HS – IPC Apex Expo
  16. NPI 2013: Пайка – Другое EVS 10KLF / HS – IPC Apex Expo


Solder Jetting – PacTech – Packaging Technologies GmbH

Припой для струйной печати Георг Райнеке

SB² Technologies – для гибкой установки шариков припоя и лазерного оплавления

Нанесение сферической пайки (SB²) Шариковый припой для межфланцевых соединений (Ultra-SB²) Удаление шариков припоя / восстановление
Типы продуктов
Прототип вафли
Вафли с малым количеством входов / выходов
Вафли с малым объемом для медицинских
Вафли с малым объемом для военных
Вафли ASIC малого объема
Зондовые карты
MEMS
Жесткие диски
Модули камеры
3D Packaging
BGA и т. Д., CSP, cLCC .

Припой для высокопроизводительных пластин на уровне пластин

Приложения с высоким уровнем ввода-вывода

Аппликатины с высокой доходностью


BGA
cLCC
CSP
и т. Д.

Высота выступа под пайку 40–760 мкм 60-760 мкм 150–760 мкм
Наименьший шаг выпуклости 80 мкм 80 мкм 200 мкм
Пропускная способность 7 мячей / сек 25-30 пластин / час 1 мяч / сек

Технологический поток

Нанесение сферической пайки (SB²)

Шарики для припоя на межфланцевом уровне (Ultra-SB²)

Струйная пайка и оплавление

Включите вакуум и поднимите сферы припоя

Удалить пластину / подложку

Выровнять головку по предварительно флюсовой вафле

Нижняя сфера на пластине

Освободить вакуум и поднять головку

Оплавление

Свяжитесь с нами

Скачать бесплатно файл STL Настольный органайзер (Отвертки, паяльник, перо и т. Д.).) • Объект 3D-печати ・ Культы

?

Творчество: 0,0 / 5 (0 голосов)

Оценка участников по пригодности для печати, полезности, уровню детализации и т. Д.

Ваш рейтинг: 0/5 Удалить

Ваш рейтинг: 0/5

  • 👁 167 взгляды
  • 0 нравится
  • 1 скачать

Описание 3D модели

Настольный органайзер для отверток, паяльных ручек и т. Д….


Настройки 3D-печати

Информация о файле 3D-принтера

  • Формат 3D-дизайна : STL Детали папки Закрывать

    Подробнее о форматах

  • Размер 3D модели : X 197 × Y 45 × Z 149 мм
  • Дата публикации : 2021.08.23 в 01:10

Лицензия

CCBY

Теги

Создатель


Бестселлеры категории Дом


Хотели бы вы поддержать культы?

Вы любите Культы и хотите помочь нам продолжить приключение самостоятельно ? Обратите внимание, что мы – небольшая команда из 3 человек , поэтому очень просто поддержать нас, чтобы поддерживал деятельность и создавал будущие разработки .Вот 4 решения, доступные всем:

  • РЕКЛАМА: Отключите блокировщик баннеров AdBlock и нажимайте на наши рекламные баннеры.

  • ПРИСОЕДИНЕНИЕ: Делайте покупки в Интернете, нажимая на наши партнерские ссылки здесь Amazon или Aliexpress.

  • ПОЖЕРТВОВАТЬ: Если хотите, вы можете сделать пожертвование через PayPal здесь.

  • СЛОВО РОТА: Пригласите своих друзей прийти, откройте для себя платформу и великолепные 3D-файлы, которыми поделились сообщество!

Снижение напряжения сдвига в паяных соединениях для механических и тепловых нагрузок путем топологической оптимизации

Реферат

Разработана методика получения оптимальной структуры и распределения градиентных свойств материала с целью снижения уровня напряжений в паяном соединении. .Разработанная методология основана на сочетании методов топологической оптимизации (метод скользящих асимптот) и метода конечных элементов; он был впервые реализован для решения задач оптимизации паяных соединений. С использованием предложенной методики решен ряд задач, позволяющих получить оптимальные конструктивные характеристики, в которых выявляется снижение напряжений. Создание компаундов с использованием этой техники обеспечит более надежные конструкции. Предлагаемая методика может быть применена к широкому классу практических задач.

Ключевые слова: слоистых структур, припой, адгезия, термомеханика, численный анализ

1. Введение

Большинство конструкций в авиационной, судостроительной и ракетной промышленности нацелены на достижение высокой устойчивости к различным нагрузкам при одновременном малом весе. При проектировании и производстве механических (или электромеханических) конструкций выбор соединительных компонентов играет решающую роль в достижении требуемых в отрасли характеристик.Механическое соединение, включая биение и скручивание, широко используется в дизайне, хотя технология адгезионных соединений, обрабатываемых отдельно или согласованных с механическим креплением, может существенно улучшить механические характеристики с точки зрения жесткости, прочности и долговечности [1,2,3 ]. Стенды пайки и клеевого соединения часто используются как выгодные способы соединения различных материалов.

Паяные и клеевые соединения имеют преимущества перед другими альтернативными способами крепления из-за распределения напряжений на более широкой площади, чем соединения, основанные на клеевых соединениях или креплении с ударом.В отличие от неравномерного распределения нагрузки при креплении связующими элементами, передача нагрузки через припой или клеящие компоненты является непрерывной по всему соединительному слою. Это позволяет изготавливать простые и легкие соединения. Другими словами, такое соединение позволяет уменьшить вес конструкции при сохранении необходимой механической грузоподъемности. Вот почему паяные и клеевые соединения так часто используются при проектировании механических систем [4,5,6,7,8].

Хотя хорошо известно, что клей является одним из лучших методов скрепления композитов с металлами, неравномерное распределение напряжений / деформаций, возникающих в линиях соединения под действием сдвигающих нагрузок, часто приводит к повреждению склеенных соединений. Однако паяные соединения страдают от температурных изменений в процессе эксплуатации из-за различных коэффициентов линейного температурного расширения склеиваемых материалов.

Большинство отказов паяных соединений в электронных системах – это проблемы, вызванные тепловым несоответствием между различными материалами, включая те, которые используются при создании электронных систем.В процессе изготовления и эксплуатации конструкция проходит различные температурные циклы, вызывающие тепловое расширение. Материалы не могут свободно расширяться, потому что они ограничены упакованной сборкой. Поэтому в паяных соединениях возникают значительные напряжения. В [9] эти напряжения, вызывающие разрушение паяных соединений, были математически смоделированы с использованием программного обеспечения, и было проведено сравнение с экспериментальными результатами. Термомеханическая надежность паяного соединения широко исследовалась с использованием метода конечных элементов [10,11].

Тепловые напряжения, создаваемые припоем, изменяются в широких интервалах в зависимости от природы температурных полей, конфигурации и свойств материала. Высокие напряжения могут вызвать трещины, термопластические деформации и другие вредные эффекты, которые снижают несущую способность скиповых припоев. Ожидается, что оптимизация топологии слоя припоя может устранить проблемы, связанные с возникновением пиковых напряжений в интервалах наложенной конструкции и технологических ограничений.В случае клеевых соединений, состоящих из функционально дифференцированного материала / композита, на поля напряжений также часто влияет отсутствие симметрии. Максимальные характеристики деформации находятся вблизи концов соединений и свидетельствуют об их разрыве [12].

Грот и Нордлунд [13] предложили оптимизацию формы клеевых соединений для создания прочных и легких соединений при статической нагрузке путем введения оптимального профилирования адгезивов. Значительное снижение уровня напряжения клеевого слоя было получено с учетом одинарных / двойных нахлестов и двойной ленты.

Хильдебранд [14] проанализировал соединения внахлест между армированными волокнами пластиками и металлами с использованием нелинейных методов конечных элементов. Для повышения прочности соединения использовались различные формы клеевого валика, закругленные края, обратное сужение и вмятины.

Rispeler et al. [15] использовали эволюционный подход структурной оптимизации, чтобы оптимизировать форму клеевых галстуков в выступах образцов для испытаний на растяжение. Они показали снижение максимальных главных напряжений в клее для всех рассмотренных случаев.

Taib et al. [16] описали влияние конфигурации шва, дефектов, влажности, адгезионной жесткости композитных ламинатов на основе сложного винилового эфира, армированных стекловолокном. В частности, они продемонстрировали уменьшение разрушающей нагрузки и смещения, связанных с увеличением толщины клеевого слоя и старением соединения в горячей и влажной среде.

Были рассмотрены советы и методы проектирования для увеличения несущей способности различных швов, а также современные подходы, направленные на изменение геометрии клеевых швов, а также их влияние на величину напряжений и эффективные силы сцепления. в [3].Учитывались свойства клеевого материала, толщина клеевого слоя, длина и ширина контактного клеевого слоя, а также остаточные напряжения.

Силва и Адамс [17] объединили два клея (один для прочности при высоких температурах, а другой для прочности при низких температурах), чтобы разработать соединения, необходимые для фюзеляжа сверхзвукового самолета. Численный анализ, основанный на моделях конечных элементов, позволил уменьшить распределение напряжений и спроектировать лучшие соединения внахлестку титан / титан и титан / композит.

Haghani et al. [18] разработали метод снижения напряжения для изменения геометрии клеевого шва за счет сужения ламинатного конца или добавления клеевого валика. Для контроля поля деформации использовалась оптическая измерительная система. Было показано, что нормальное сужение ламината не влияет на компоненты сдвига и главных напряжений.

Лэнг и Малик [19] исследовали, как геометрия выброса клея влияет на пиковые напряжения и распределение напряжений на клеевых соединениях внахлест.Линейный 2D анализ деформации проводился с использованием программы конечных элементов ANSYS. Было показано, как за счет формирования выступа более плавный переход в геометрии соединения снижает концентрацию напряжений на границе раздела подложка-клей.

Существует длинный список исследований, направленных на параметрическую оптимизацию клеевых соединений внахлест с использованием соответствующего изменения углов выступа и фаски [16,20,21,22,23,24,25]. Хотя авторы утверждали, что комбинация последних двух характеристик позволила им достичь максимальной прочности адгезионного соединения внахлестку, данные значения четко не определены.

Sancaktar и Simmons [26] провели параметрическое исследование с использованием анализа методом конечных элементов для трех различных модельных клеев: эпоксидной смолы с упрочненной резиной, стирол-бутадиен-стирольного блок-сополимера и хрупкого эпоксидного клея с металлическим наполнителем. Эксперименты показывают, что увеличение прочности соединения с введением надрезов согласуется с результатами конечно-элементного анализа.

Несмотря на проведенную параметрическую оптимизацию, непараметрическая оптимизация, включая топологическую оптимизацию и оптимизацию формы, может использоваться для определения прочности клеевого шва.

Алгоритмы, основанные на непараметрической оптимизации, направлены на структурную оптимизацию без учета априори выбранных переменных. Следовательно, основное преимущество непараметрической оптимизации заключается в определении наилучшей формы / топологии без каких-либо априорных знаний об окончательном проекте строительства. Однако использование непараметрических подходов к геометрии адгезива или паяного соединения широко не известно и в доступной литературе рассматривается довольно ограниченно.

Первая попытка оптимизировать клеевые соединения с помощью переменной адгезии была описана в [13]. Работа была сосредоточена на достижении стыков с максимальным освещением в статических условиях путем изменения профилей клея. Было показано, как оптимизация формы приводит к значительному снижению напряжений в клеевом слое. Эволюционный метод структурной оптимизации был применен для оптимизации формы клеевого слоя с целью достижения минимальных напряжений [15].

Кай и Хеллер [27] разработали автоматизированную процедуру оптимизации на основе чувствительности для оптимального проектирования ремонтных работ произвольной формы и соединений внахлест для снижения адгезионных напряжений.Были представлены значительные улучшения по сравнению с обычными конструкциями.

Ejaz et al. [28] изучали применимость алгоритмов непараметрической оптимизации конструкции для оптимизации клеевых соединений типов: одинарный, двойной и двойной. Достигнуто снижение напряжений в клеевых слоях.

В [29] программа ANSYS использовалась для анализа влияния структуры и формы паяного соединения на усталостную долговечность из-за упругопластической деформации электронного блока; эти факторы сильно повлияли на структуру и форму припоя.

Тиан и Ван [30] предложили схемы для анализа формы и надежности паяного соединения. Изменяя размер площадки, предсказывались формы паяных соединений с разным объемом припоя. Методом конечных элементов проанализированы характеристики распределения напряжений и деформаций в паяных соединениях при термической нагрузке.

В статье [31] изучалось влияние формы и высоты паяного соединения на время термической нагрузки. Экспериментальные данные показывают, что форма припоя является доминирующим фактором, влияющим на время зарождения трещины.

В [32] изучалась оптимизация формы и расположения паяных соединений в условиях вибрации и ударов с целью повышения их надежности и долговечности. На основе эксперимента была построена конечно-элементная модель, близкая к сборочной модели. Затем модифицированный генетический алгоритм (глобальная оптимизация) был использован для определения формы и расположения паяных соединений при ударных нагрузках. Оптимальные результаты показали, что паяное соединение с оптимальным расположением и формой имеет меньшую максимальную деформацию, что повышает надежность паяного соединения.

В целом оптимизация была сосредоточена либо на форме соседних элементов, либо на форме и положении клеевых слоев. Альтернативная стратегия включает введение изменения / градации свойств по толщине или длине клеевых слоев. Он включает изменение свойств материала или геометрии клеев, которые называются функционально дифференцированными клеевыми соединениями. Для достижения требуемых свойств клея были внедрены различные подходы: (i) смягчение хрупкого клея резиной; (ii) придание дополнительной жесткости гибкому адгезиву стеклянными микросферами или наночастицами кремнезема [24,25]; (iii) смешивание различных адгезивов и контроль уровня поляризации с помощью индукционного нагрева [26,27,28].Другие варианты возможных модификаций суставов описаны в [30].

В целом оптимизация была сосредоточена либо на форме соседних элементов, либо на форме и положении слоев клея или припоя. Один из подходов предполагает использование более мягкого клея на концах границ и более жесткого клея в центре стыка. Вторая концепция представляет собой усадку клея на концах соединения, что позволяет сохранить нейтральные напряжения и снизить пиковые напряжения в клее [32,33].

В последние годы опубликована серия работ, посвященных изучению адгезионных свойств и возникающих напряжений [34,35,36]. Исследования проводились на основе аналитических подходов [37,38], численного моделирования [39,40], а также комбинации обоих методов [41,42,43].

Исследования, основанные на постоянном изменении свойств, используют линейно-упругую модель материала [35,36].

Независимо от подхода к получению градиентных свойств адгезивного слоя, контроль производственного процесса использовался для получения необходимого оптимизированного распределения / изменения свойств материала.Из-за сложности проблемы многие исследователи начали снижать напряжение / деформацию, используя двухкомпонентный клей с разной жесткостью слоев, что упрощает контроль [36,41].

Бребиа и Кассаб [44] объединили многие статьи с недавней информацией о программном обеспечении для автоматизированного проектирования конструкций и интегрированных пакетах для оптимизации конструкций. Представленные темы включали оптимальное управление, оптимизацию формы, линейную и нелинейную оптимизацию конструкции, надежность компонентов и оптимальную конструкцию усиленных элементов.

París et al. [45] представили стратегию оптимизации топологии на основе минимального веса с ограничениями по напряжению для оптимизации топологии континуальных структур. Жесткость полученной конструкции была максимальной для данного случая нагрузки.

Цю и Ли [46] вывели глобальную функцию ограничений KS (Keisselmeier-Steinhauser), чтобы уменьшить элементы ограничений напряжения.

Штольпе и Сванберг [47] рассмотрели дискретную оптимизацию топологии континуума ноль-единица, чтобы найти оптимальное распределение двух линейно-упругих материалов для достижения минимума податливости.Они использовали модель интерполяции материала, основанную на определенной рациональной функции, параметризованной положительным скаляром, так что податливость была выпуклой функцией.

Le et al. [48] ​​реализовали эффективный алгоритм для решения задачи оптимизации топологии с ограничениями по напряжению. Применяемая методика объединила фильтр плотности для управления масштабом длины, твердый изотропный материал с пенализацией и новое определение напряжения для устранения сингулярности напряжения и контроля локальных уровней напряжения.

На основе современного уровня техники можно констатировать, что даже если использовалась непараметрическая оптимизация, существующая оптимизация в упомянутых работах и ​​за их пределами касалась либо формы связанных элементов, либо формы и расположения клеевой слой.

Общая надежность паяных соединений оценивалась по сочетанию условий эксплуатации и конструкции системы. Рабочая среда определяет экстремальные температуры, которые должна выдерживать конструкция, а также возможность механического воздействия.Приведенные выше исследования показывают, что под воздействием температуры и механических нагрузок происходит разрушение конструкции из-за пиковых касательных напряжений вблизи краев стыка. Таким образом, настоящая работа сосредоточена именно на снижении касательных напряжений.

Насколько нам известно, в существующей литературе не использовались методы топологической оптимизации для определения оптимальной структуры припоя или адгезионных слоев при наличии термоупругости.

Несмотря на сложность изготовления топологически оптимальных соединительных слоев, тип структуры, оптимальный для получения максимальной прочности соединения для конкретной конструкции, представляет большой интерес, поскольку определяет целевое решение, которое должно быть достигнуто.

В этой статье предложена математическая модель и разработана методология решения класса термоупругих задач топологической оптимизации припоя с целью получения оптимальной структуры и требуемых градиентных свойств слоя припоя для снижения уровня касательных напряжений. генерируется в нем.

Отказы паяных соединений – это распространенный вид отказов, наблюдаемый в электронных корпусах [49]. Рассмотрен ряд задач по снижению касательных напряжений соединений с серебряным припоем в термоупругих трехслойных пакетах, подверженных механическим и термическим нагрузкам, путем топологической оптимизации.

2. Постановка проблемы

Термические напряжения являются одним из наиболее важных факторов при производстве микроэлектромеханических систем (МЭМС) и имеют негативные последствия из-за возникновения опасных трещин. Они также сокращают срок эксплуатации с требуемыми функциональными свойствами. Разница в линейных коэффициентах теплопередачи, связанная с разными материалами корпуса, предполагает наличие как термических напряжений, так и деформаций. Особое внимание следует уделить пайке между слоями корпуса, которая гарантирует электрический контакт между электронными компонентами MEMS.Изменение температуры в пределах максимального и минимального значений имеет множество отрицательных эффектов, включая появление остановок в MEMS.

В следующем разделе мы представляем из-за его простоты плоскую задачу термоупругости. Мы рассматриваем корпус, состоящий из упругого неоднородного тела Ω, демонстрирующего фазовое напряженно-деформированное состояние относительно оси x и состоящего из трех частей, как схематически показано на (части Ω i соединены, а индекс i обозначает номер детали ( i = 1,2,3)).Верхний слой 1 обозначает фундамент, центральный слой 3 обозначает слой припоя, а нижний слой 2 играет роль основы. Весь пакет встраивается в температурное поле T ( x ), x = { x 1 , x 2 }. Обозначим изменение температуры θ ( x ) = T ( x ) – T 0 относительно его начального значения T 0 .Модуль Юнга и температурный коэффициент линейного удлинения в Ω i обозначены как E i ( x ) и α i ( x ) соответственно. Двумерная упругая часть области Ω ограничена замкнутой поверхностью Γ = Γ1∪Γ2∪Γ3. Предполагается, что мы рассматриваем линейный, упругий и изотропный материал.

Расчетная модель трехслойного механического пакета.

Граничные условия показаны на.Граница Γ 1 относится к жесткому зажиму, граница Γ 2 находится под нагрузкой интенсивностью т , а граница Γ 3 свободна. Поле смещения ( u 1 , u 2 ) подразумевает следующее уравнение равновесия:

σij, j = 0 в Ом, (i, j = 1,2),

(1)

где σ ij – тензор напряжений. Линейные деформации и перемещения связаны следующими соотношениями

εij = 12 (ui, j + uj, i), i, j = 1,2.

(2)

Зависимость напряжения от деформации в случае плоского напряженного состояния оценивается по принципу Дюамеля-Неймана.

σij = E (x) (εij − α (x) θ (x) δij),

(3)

где δ ij – дельта Кронекера, E ( x ) – модуль Юнга и α ( x ) – линейный коэффициент температурного расширения. В случае плоского деформируемого состояния следует сделать следующую замену: E ( x ) на E˜ (x) соотношением (4) и α ( x ) на α˜ ( x) соотношением (5), где ν – коэффициент Пуассона.Обратите внимание, что поля смещения и температуры связаны уравнением (3).

3. Постановка задачи топологической оптимизации

Анализ колебаний в паяных соединениях показывает, что малая толщина припоя означает возникновение касательных напряжений. Они сосредоточены на концах припоя и достигают минимума в центре припоя. Поэтому целью оптимизации является уменьшение пиковых значений напряжений σ12 в слое припоя. Фактически, оптимизация структуры припоя направлена ​​на поиск наилучшего распределения припоя вдоль Ω 3 для получения минимальных пиковых значений напряжений σ12.

Поскольку небольшое количество ограничений в задаче оптимизации играет решающую роль в вычислительных процессах, мы начнем с одного ограничения, введенного на максимальные напряжения.

г (r) = maxΩ3 (σ12 (r)) ≤σ¯,

(6)

где r (x) – конструктивная переменная, а σ¯ – заданное значение максимального напряжения сдвига в припое. Однако операторы максимума не дифференцируемы, что не позволяет нам вывести аналитические формулы чувствительности при наличии уравнения (6).Чтобы сгладить упомянутые операторы, были введены непрерывные функции, связывающие локальные напряжения с одним глобальным ограничением [45,46,50].

В частности, París et al. [45] предложили следующие функции глобального агрегирования:

g1 (r) = 1μln (∬Ω3eμσ12 (r) −σ¯σ¯dΩ),

(7)

где μ – параметр штрафа, имеющий обычно большие значения. Тогда неравенство (6) можно привести к следующему виду:

где g1max = 1 / μln (mes (Ω3)), которое получается при σ12 = σ¯ во всех точках пространства Ω 3 .

Второй наиболее часто используемой функцией агрегирования для локальных ограничений является приближение нормы p , определяемое следующей формулой:

g2 (r) = [∬Ω3 (σ12 − σ¯σ¯) pdΩ] 1 / p,

(9)

которая стремится к норме (6) при p → ∞. Численный тест с использованием функций агрегирования (7) и (9) показал, что применение функции (9) обеспечивает более быстрое сглаживание касательных напряжений. Поэтому в дальнейшем исследовании мы используем функцию (9).

Чтобы оптимизировать топологию слоя припоя, мы разделим пространство Ω на конечные элементы.Переменная проекции r (x) определена только в пространстве Ω 3 и связана с модулем Юнга E (x) и β (x) = E (x) α (x), а также с объемной плотностью материала ρ ( x) каждого элемента из Ω 3 при следующих соотношениях (схема RAMP [47]):

E (x) = E0 r (x) (1 + a⋅ (1 − r (x)), β ( x) = α0 E0 r (x) (1 + b⋅ (1 − r (x)), ρ (x) = ρ0 r (x) (1 + a⋅ (1 − r (x))), x∈Ω3 ,

(10)

где a , b – параметры штрафа, используемые для безопасности компактного распределения материала, которые выбираются в результате вычислительного эксперимента, r (x) – поле проектных переменных 0

Задачу топологической оптимизации для задачи уменьшения пиковых значений напряжений σ12 в слое припоя можно сформулировать следующим образом:

minr0≤r (x) ≤1 [∬Ω3 (| σ12 | σ¯) pdΩ] 1 / p,

(11)

в условиях принуждения

σij, j = 0 в Ом, (i, j = 1,2),

(12)

и подвергается двум изопараметрическим ограничениям, наложенным на физическую плотность ρ (x):

∫Ω3ρ (x) dΩ≥γ⋅mes (Ω3),

(13)

где γ обозначает долю материала припоя, используемого для создания конструкции, а mes (Ω3) – площадь припоя.

Чтобы спроецировать поле проектных переменных в пространство 0/1, когда границы оптимальной структуры должны быть точно определены, используется фильтр Хевисайда (HF) [48]. HF – это ступенчатая функция Хевисайда, которая проецирует поле проектных переменных (теперь называемое переходным полем проектных переменных и обозначаемое ξ (x)) в реальное поле проектных переменных r (x). Чтобы упростить вычисление двух градиентов при проведении анализа чувствительности для поиска решения задачи оптимизации, мы используем сглаженную функцию Хевисайда следующего вида:

r (x) = 1 − e − kξ (x) + ξ ( х) е-к,

(14)

которая непрерывна.Параметр k≥0 обозначает кривизну проекции, которая линейна при k = 0 и стремится к единичной ступенчатой ​​функции Хевисайда при k → ∞.

Далее, чтобы убрать эффект «шахматной плоскости», определим целевую функцию в процессе аппроксимации в виде линейной комбинации функции (11) и дополнительно введенной штрафной функции следующего вида:

minr0 ≤r (x) ≤1 {(1 − q) [∬Ω3 (| σ12 | σ¯) pdΩ] 1 / p + qh0hmaxmes (Ω3) Ω3 | ∇ρ (x) | 2dΩ}.

(15)

Второй член означает штрафную функцию, h0 – начальный размер сетки конечных элементов, а hmax – текущий размер сетки.Величина 0≤q≤1 (заданный коэффициент) позволяет сбалансировать целевую функцию и функцию штрафа. Решение поставленной до сих пор задачи оптимизации было представлено с использованием метода движущихся асимптот [51]. Мы использовали МКЭ с линейным треугольником КЭ и неоднородной сеткой, сжатой в окрестности адгезионного слоя. Расчет методом конечных элементов проводился с использованием Comsol Multiphysics v. 5.3.0.316. Проведен анализ решения задачи для разного количества конечных элементов, уточнение сетки разбиения не приводит к существенному улучшению результата, что свидетельствует об устойчивости результатов.Используемое количество FE составляет 14000 с 1640 узлами. Число степеней свободы – 3280.

5. Топологическая оптимизация несимметричных корпусов при термических и механических нагрузках: численные результаты

Пакеты могут быть соединены с помощью пайки различными способами: с помощью сплошного припоя, фланцевого припоя со скосом. , припой с квадратными канавками, двойной стыковой припой, дуговой припой, угловой припой и т. д. В паяных соединениях напряжения распределяются неравномерно. Пики напряжений возникают в точках геометрических разрывов.Как правило, соединение припоем влечет за собой появление несплошностей на концах припоя. Возникающие неоднородности создают изгибающие моменты, возникающие из-за эксцентрических нагрузок и вызванные неравномерным распределением моментов вокруг слоя припоя. Эти моменты предполагают возникновение в слое припоя разрушающих нормальных напряжений. Есть способы уменьшить вредное воздействие возникающих эксцентрических нагрузок в слоях припоя. Например, известно, что полезно применять сужение краев слоев припоя и вводить предварительный изгиб.Уменьшение максимальных касательных напряжений может быть достигнуто за счет увеличения длины и толщины припоя, толщины комбинированных слоев и уменьшения модуля припоя. В данном примере все геометрические параметры связи остаются постоянными, а снижение максимальных значений напряжений на концах припоя достигается за счет топологической оптимизации структуры припоя.

Рассмотрим конструкцию, показанную на. В отличие от предыдущих случаев, несмотря на тепловое возбуждение, механическая нагрузка вводится по оси x 1 .Неоднородное распределение моментов вокруг сварочного слоя приводит к появлению дополнительных термических напряжений сдвига в сварном соединении.

Построение пакета и граничные условия (Единицы: мм).

Полученные результаты включены в. В первом столбце представлена ​​температура на входе θ [° C]. Во втором столбце указана механическая нагрузка F [ N ]. Третий столбец относится к рисункам, на которых получено оптимальное распределение микроструктуры сварного шва в пространстве Ω 3 .Средние значения касательных напряжений S¯ показаны в пятом столбце, в то время как шестой столбец дает уменьшение пиковых значений касательных напряжений (в процентах) в оптимальной микроструктуре относительно пиковых значений соответствующих сдвиговых напряжений на входе. неоптимальная конструкция.

Таблица 4

Сравнение результатов топологической оптимизации при термических и механических нагрузках с исходной конструкцией.

θ F [N] Топология оптимальной структуры припоя, показанная на рисунках γ S¯ [ГПа] Δ [%]
3000 Первоначальная конструкция 1 1501.15 0,0
a 0,5 1501.00 78
100 0 Исходная конструкция 1 1510.10 0,018 72
1000 Исходная конструкция 1 1400.90 0,0
c 0,5 698.90 77,3
3000 Первоначальная конструкция 1 1524.95 0,0
d 0,5 1508,7 71,5 -9128 9183 1 1510,10 0,0
e 0,5 620,00 72
1000 Исходная конструкция 1 1661.95 0,0
f 0,5 760,55 75
3000 Исходная конструкция 1 2080,00 0,0 0,50

Ниже мы представляем графики касательных напряжений в различных случаях упомянутых нагрузок: приложена только механическая нагрузка (а) и только тепловая нагрузка (б, в).Кривые 2 и 3 значений напряжений σ 12 на всех рисунках соответствуют оптимальным конструкциям, а кривые 1 и 4 соответствуют исходным (неоптимизированным) конструкциям. Начнем с процесса оптимизации микроструктуры сварного шва, подверженного только механической нагрузке. В данном случае среднее значение S¯ как для оптимизированной, так и для исходной микроструктуры сварочного слоя остается неизменным, что требует уравновешивания растягивающей нагрузки F . Однако значения пикового напряжения снижаются более чем на 4.5 (1,5) раз по нижней (верхней) границе.

Графики распределения касательного напряжения по верхней (1, 2) и нижней (3, 4) границе слоя припоя при механической ( a ) и термической ( b , c ) нагрузке.

Действие только тепловой нагрузки ( F = 0 N , θ = 100 ° C, b и F = 0 N , θ = −100 ° C, c) подразумевает уменьшение как S¯, так и пикового значения σ 12 на 4 (4.