Что такое лужение металла и зачем оно нужно

Лужение металла оловом — это способ защиты металла от ржавчины, окисления, который также применяют при подготовке поверхности к пайке. Такое покрытие улучшает адгезию, повышает коррозионную стойкость, продлевает срок службы изделий.

В этой статье разберём основные методы обработки, используемые в процессе работы, и узнаем, какие материалы могут подвергаться лужению.
В компании «МТК МАЗПРОМ» можно заказать металл с уже нанесённым лужением — прямо со склада и с доставкой по всей России.

Суть и принцип лужения

Лужение поверхности металла — это промежуточный этап обработки материала оловом, чтобы защитить изделие от коррозии, окислений, агрессивного воздействия окружающей среды. Посредством олова формируется плотная, устойчивая плёнка, которая изолирует металлы от контакта с внешними воздействиями.

Также обработку используют при подготовке поверхности к пайке для улучшения смачиваемости растопленным припоем, крепкого сцепления элементов.

Для качественной металлообработки необходимо провести подготовку поверхности:

• очищение от окисления, ржавчины с помощью шлифовки, полировки, пескоструя (струёй сжатого воздуха распыляют частицы песка для очистки), химической обработки специальным раствором;
• очищение от жирных, маслянистых загрязнений органическими, щелочными растворами;

удаление оксидной плёнки с поверхности материала специальными веществами (флюсами), что способствует хорошему распределению и адгезии растопленного олова, препятствует окислению при нагреве или электролитическом осаждении, повышает смачиваемость поверхностей припоем. При разных способах металлообработки используют подходящий флюс (кислотный, из канифоли, бессмывный, водорастворимый).

Виды лужения металлов

Существуют два способа обработки поверхностей металла — горячее и гальваническое (электролитическое) воздействие. Выбор между видами обработки обуславливается маркой металла, формой, назначением.

Горячее лужение

Олово плавят при температуре 232°C, затем в него погружают заготовку с показателем 300–320°C или растирают.

Погружение используют для изготовления белой жести из листов стали. А растирание — для отдельных деталей кузова автомобилей и толщины покрытия до 25 микрометров.

Преимущества:

• простота — не требуется сложного оборудования;
• продуктивность — толщина слоя легко корректируется с помощью времени погружения, элементами сплавов;
• возможность покрывать диэлектрики — растирание можно использовать там, где нельзя контактировать с кислотами, щелочами.

Недостатки: возможно неравномерное покрытие оловом.

Гальваническое лужение

Гальваническая (электролитическая) обработка — это процесс лужения металла, когда на поверхности металлических изделий осаждаются элементы олова во время погружения заготовок в электролит и проведения электрического тока. Работа производится в электролитической ванной.

Исходя из состава электролита, существует два вида: щелочное и кислотное лужение. Методы различаются скоростью осаждения олова, выходом по току и рассеивающей способности электролита. Если щелочные электролиты имеют более высокую рассеивающую способность, то кислотные обладают преимуществом с высоким выходом по току (около 100%). Поэтому в кислых средах олово осаждается в два раза быстрее, чем в щелочных. Зато у последних хорошо получается легко оплавляемое мелкокристаллическое покрытие, что очень важно при металлообработке деталей сложного профиля, проволок многожильного кабеля в сплетённом виде.

Слой олова после гальванической обработки отличается хорошим сцеплением с металлом изделия, равномерностью, плотностью, стойкостью покрытия, с толщиной 0,5–1,5 мкм.

Преимущества:

• точный контроль толщины покрытия;
• не перегревается;
• возможность обработки заготовок сложной формы с ровным покрытием.

Недостатки: сложность процесса, требует высокой квалификации в работе, специального оборудования.

Какие металлы подвергаются лужению

Какой металл для лужения применяется?

• сталь (марки Ст3, 20, 45) — самый востребованный металл, особенно в пищевой отрасли. Обработка даёт антикоррозийные свойства, увеличивает срок службы стальных изделий;
• медь (М0, М00, М1) — обработка повышает коррозийную стойкость, улучшает электрическую характеристику проводников, контактов, кабельных наконечников, печатных плат из меди;
• латунь (ЛС59-1, ЛО62-1, ЛО60-1) — обработка защищает от воздействия агрессивной среды, повышает декоративные качества латунных изделий, например, столовых приборов, посуды;
• алюминий и его сплавы также подвергаются обработке для повышения адгезии, защиты от коррозии. Для этого применяют припои на основе олова и висмута (например, О-Ви6, О-Ви9, О-Ви27).

Также подходят для металлообработки цинк, бронза, титан, чугун, сплавы из цветных металлов.

Лужение и пайка: в чём связь

Пайка металла и лужение тесно связаны. Лужение подготавливает поверхность к пайке, обеспечивая надёжное сцепление. При механическом лужении поверхность обрабатывают припоем вручную перед соединением деталей.

Лужение улучшает смачиваемость поверхности припоем, а пайка создаёт прочное соединение: расплавленный припой растекается, заполняет зазор между деталями и затвердевает при охлаждении.

Лужение припоем часто применяют при мелких ремонтных работах — например, при пайке медных труб, контактов или проводников. Область пайки нагревают паяльником, затем наносят флюс (канифоль или паяльную пасту), подносят припой (олово со свинцом), расплавляют его. После этого расплавленный металл равномерно распределяют по месту обработки.

Преимущества лужения

Применение лужения в промышленности

Металлообработка используется во многих областях промышленности:

• Пищевая промышленность использует обработку для производства жестяных банок, посуды, оборудования. Обработка предотвращает контакт металла с продуктами питания, что исключает их окисление, порчу.

• В машиностроении обработанные запчасти меньше подвергаются ржавчине. Изделия становятся более стойкими в условиях агрессивного воздействия дорожных реагентов, влаги.

• В электротехнике, электронике с процессом лужения оловом изготавливают печатные платы, кабельные наконечники, контактные элементы. Обработка улучшает проводимость контактов, защищает от окисления.
• В строительстве, сантехнике метод применяют при изготовлении кровельных элементов, фурнитуры и трубопроводов. Покрытие защищает металлические изделия от коррозии, особенно медные трубы и фитинги, и обеспечивает герметичность соединений.
• В быту металлообработку используют в процессе ручной пайки, мелкого ремонта.

Толщина покрытия олова колеблется в зависимости от использования. Например, в электронике необходим тонкий слой (5–10 микрометров), строительстве — потолще (до 30 мкм).

Металлообработка оловом — надёжный способ защиты металла от коррозии и окисления. Такой процесс продлевает срок службы изделий, улучшает их эксплуатационные свойства.
Чтобы подобрать материал, подходящий для лужения, в компании «МТК МАЗПРОМ» вы можете посмотреть, какие металлы и сплавы есть в наличии. Менеджеры подскажут по маркам, свойствам и области применения, чтобы вы сразу выбрали оптимальный вариант под ваши задачи.

Часто задаваемые вопросы

Поделиться: