Припой, флюсы, отбелы для литья металлов и сплавов

Припои необходимы для соединения(спаивания) частей протезов. Кним предъявляются следующие требования:

1. По физическим и химическим свойствам приближаться к спаиваемым металлам;

2. Иметь температуру плавления на 100°-150° ниже температуры плавления спаиваемых материалов;

3. Обладать стойкостью против коррозии в полости рта;

4. Обеспечить хорошуюсмачиваемость и жидкотекучесть по очищенной поверхности деталей;

5. Иметь узкий температурный интервал плавления;

6. Не давать раковин и пузырей.

В зависимости от прочности и температуры плавления, припои делятся на мягкие и твердые. Мягкие - это олово и сплав олова со свинцом. Температура плавления их 180°-230°. Такие припои применяются в тех случаях, когда упругой проволоке необходимо сохранить пружинящие свойства. Прочность швов невелика. Твердые припои имеют температуру плавления от 500°-1100°С. Так как припой должен плавится при более низкой температуре, чем температура плавления спаиваемых деталей, в него вводят присадки (цинк, олово, кадмий). Для компенсации белящего влияния этих металлов добавляют темных (медь).

Важное значение имеет величина поверхностного натяжения припоя. Если припой в растворенном состоянии не затекает в узкие промежутки,значит эта величина велика. Текучесть припоя увеличивается с нагреванием, поэтому говорят: «Припой течет за пламенем».

Припой для соединения деталей из золотых сплавов изготовлен из золота 750-й пробы. В него входят: 75% золота, 5 % серебра, 13% меди, 2% латуни, 5% кадмия. Температура плавления около 800° С.

Можно спаять золотые детали тем же сплавом, если в сплав ввести до 10% кадмия.

1. Для этого сплав раскатывают в ленту, кладут на один конец кадмий, а другой конец нагревают. Кадмий диффундирует, ленту скручивают в рулончик и расплавляют- кадмий входит в золотой сплав.

2. Можно, расплавить золотой сплав бросить в него кадмий, завернутый в тонкую (папиросную) бумагу и прекратить нагревать. Ведение 5% кадмия в золотой сплав может снизить температуру его плавления на 150°. Во время паяния таким припоем, кадмий, температура кипения которого 778°, частично улетучивается. От этого увеличивается проба припоя и прочность шва. Распаять такой протез (в случае необходимости) без повреждения практически не возможно.

Для соединения деталей из нержавеющей стали и КХС применяется припой типа припоя Цитрина, состоящий из семи металлов. В настоящее время промышленность выпускает припой ПС-37МЦ (или ПСрМЦ-37), состоящий из 37% серебра, 38% меди, 15% цинка добавлением кадмия, марганца, магния и никеля. Температура полного расплавления -810°, температура пайки 840°-860°.

Кроме того, детали из КХС хорошо паяются золотым припоем. Для паяния платины применяется припой, состоящий из трех частей золота и одной части платины.

Для паяния серебряно-палладиевых сплавов к припою для нержавеющей стали добавляется около 15% палладия.

Медные сплавы паяются серебряным припоем (две части серебра и одна часть латуни).

Максимальная точность шва достигается при использовании минимального количества припоя. Расплавлять припой нужно быстро и, как только припой пройдет по линии шва, пламя надо отвести. При удлинении сроков (времени) пайки увеличивается количество окислов, что приведет к пористости шва. Многие специалисты считают, что для прочной спайки между деталями должен быть зазор в 0,10-0,13 мм.

С зубного техника на одну пайку (спайку) списывается 0,15 г припоя.

Прочный спай возможен тогда, когда есть постепенный переход от структуры металла к структуре припоя. Это возможно при взаимной диффузии сплава и припоя. Диффузия обычно наступает после смачивания спаиваемого металла припоем. Смачивание зависит от состояния поверхности и резко ухудшается при наличии на поверхности жира, механических загрязнений и оксидной пленки, образующиеся а процессе паяния. Перед паянием спаиваемые детали зачищают в местах соприкосновения, освобождают эти участки от окисной пленки и жира. Для защиты сплавов от окисления во время паяния применяют флюсы. Они должны отвечать следующим требованиям:

- иметь температуру плавления ниже температуры плавления припоя;

- легко течь по металлической поверхности;

- разлагаться и улетучиваться при температуре паяния;

- удалять все окислы, образующиеся на поверхности металла при паянии;

- легко удаляться с поверхности после окончания паяния.

При паянии мягкими припоями спаиваемые поверхности смазываются канифолью, затем на эти поверхности наносится припой. Лучшим флюсом при паянии этим способом является соленая кислота, травленая цинком, для чего цинк режут мелкими кусочками и кладут в кислоту до полного насыщения. Получившейся смесью и промазывают места спайки.

При паянии твердыми припоями применяется борная кислота или ее натриевая соль-бура (порошок). При температуре 783° бура плавится, превращаясь в стекловидную массу, которая обладает хорошей тягучестью и покрывает поверхность металла защитной пленкой, предохраняя ее от окисления.

Для нержавеющей стали можно использовать флюс 209 (обезвоженный фтористый калий – и фторборат калия). Флюса должна быть не более одной четвертой весовой части от припоя. Увеличение количества флюса приводит к образованию пор в области пайки. Лучше пользоваться бурой обезвоженной, для чего ее расплавляют, выливают в форму из нержавеющей стали, а после затвердевания измельчают и хранят герметично укупоренной.

При термической обработке (отжиге) металлических изделий происходит взаимодействие металла с кислородом, в результате чего на поверхности металла образуется окалина. Окалина ухудшает внешний вид протеза и осложняет дальнейшую обработку, поэтому ее необходимо удалить. Это делают чаще всего химическим путем. Вещества для удаления окалины называют отбелами, а процесс удаления – отбеливанием. Все отбелы должны отвечать определенным требованиям:

- растворять окалину в минимально короткие сроки;

- не оказывать растворяющего воздействия на сплавы;

- быть безопасными в обращении;

- быть экономичными.

Отбеливание золотых сплавов проводят концентрированной (37,5%) соляной (хлористоводородной) кислотой.

Отбеливание серебра – раствором серной кислоты.

Серебряно – палладиевые сплавы отбеливают в 10-15% растворе соляной кислоты.

Нержавеющая хромоникелевая сталь и КХС при термической обработке покрываются тонким слоем пленки, для снятия которой пользуются сильными химическими растворами. Существует много рецептов отбелов:

1)Соляная кислота – 47% 2) Соляная кислота – 20% 3) Соляная кислота- 5%

Азотная кислота – 6% Азотная кислота – 10% Азотная кислота – 10%

Вода - 47% Вода - 70% Вода - 85%

Потери металла – 4-11% Потери металла – 7-24% Потери металла – 5-9%

Чаще всего в лаборатории применяется последний отбел, т. к. при небольшой потери металла он экономичнее и, главное, безопаснее в работе.

Для отбеливания можно использовать смесь серной кислоты (50 мл), азотнокислого аммония (15 г) и воды (1000 мл) (Торжок).

Ослабить действие кислот отбела на металл или сплав можно применением замедлителей коррозии. Они осаждаются на чистом металле и исключают контакт металла с кислотой (Уникол ПБ-5). Может применяться в качестве отбела 5% лимонная кислота с применением другого флюса.

Лекция № 4

Шинирующие, полирующие средства,

Дата добавления: 2014-01-03