Зазвичай пайку алюмінію виробляють в рамках промислових цехів. В домашніх умовах цю процедуру провести досить проблематично, тому що після зачищення на поверхні металу майже відразу виникає оксидна плівка, яка і ускладнює процес. Проте не варто засмучуватися, все-таки існує кілька способів пайки алюмінію своїми руками, коли плівка окислів, що покриває деталь, руйнується безпосередньо в момент проведення пайки.

Характеристика алюмінію як металу
Алюміній характеризується високими показниками електро - і теплопровідності, корозійної та морозостійкості, а також пластичності. Температура плавлення цього металу складає близько 660 градусів за Цельсієм.

Залежно від рівня очищення, первинний алюміній буває високою або технічної чистоти. Технічний алюміній отримують шляхом електролізу кріоліт-глиноземних розплавів. Інший вид алюмінію високої чистоти, що утворюється після додаткового очищення технічного алюмінію. Головна відмінність між высоокоочищенным і технічним алюмінієм пов'язано з відмінністю в корозійної стійкості металу до деяких середовищ. Природно, чим більше ступінь очищення алюмінію, тим алюміній дорожче.

Важлива властивість алюмінію полягає в його високій електропровідності, він поступається за цим показником лише срібла, золота і міді. Поєднання високої електропровідності і невеликий щільності робить алюміній серйозним конкурентом міді в області виробництва кабельно-провідникової продукції. Тривалий відпал алюмінію при 350 градусах покращує провідність металу, а нагартовка - погіршує. Електропровідність алюмінію доходить до 60-65% від провідності міді та зростає зі зменшенням вмісту домішок.

Алюміній по теплопровідності поступається лише міді та срібла, перевищуючи втричі теплопровідність маловуглецевої сталі, що можна дізнатися і відео про пайку алюмінію. Відбивна здатність металу залежить від його чистоти. Відображеність для фольги з присутністю алюмінію 99,5% становить 84%.
Алюміній сам по собі є хімічно активним металом. Однак на повітрі метал покривається тонкою плівкою окису алюмінію - близько мікрона. Володіючи хімічною інертністю і великою міцністю, вона захищає матеріал від окислення і визначає високий рівень його антикорозійних властивостей у багатьох середовищах. Окісна плівка в алюмінії високої чистоти є суцільний і безпористою, має міцне зчеплення з самим металом.

Тому алюміній високої чистоти дуже стійкий до неорганічних кислот, лугів, морській воді і повітрю. Зчеплення алюмінію з окисною плівкою в місці знаходження домішок помітно погіршується, і ці місця є уразливими для корозії. Наприклад, по відношенню до неконцентрированной соляній кислоті стійкість технічного і рафінованого алюмінію відрізняються в 10 разів.

Застосування алюмінію та сплавів
Алюміній широко використовується як конструкційний матеріал завдяки своїм основних достоїнств - легкості, податливості штампування, корозійної стійкості, високої теплопровідності, неядовитости його сполук. Зокрема, дані характеристики зробили алюміній популярним при виготовленні алюмінієвої фольги, кухонного посуду та упаковки харчової промисловості.
Але метал з-за низької міцності застосовується виключно для ненавантажених елементів конструкцій у випадках, коли на перший план виноситься електро - або теплопровідність, пластичність і корозійна стійкість. Такий недолік, як мала міцність, компенсується шляхом сплаву алюмінію з невеликою кількістю магнію і міді. Сплав називають дюралюміній.

Електропровідність алюмінію цілком можна порівняти з міддю, але алюміній при цьому коштує дешевше. Тому цей матеріал широко використовується в електротехніці для виробництва проводів, їх захисту, і при виготовленні провідників в чіпах в мікроелектроніці. Впровадження в будівництві алюмінієвих сплавів зменшує металоємність, збільшує надійність і довговічність конструкцій при використанні в екстремальних умовах.

На сучасному етапі еволюції авіації алюмінієві сплави виступають основними конструкційними матеріалами. Останній винахід - пеноалюминий, який ще називають «металевим поролоном», йому пророкують велике майбутнє. Однак у алюмінію як електротехнічного матеріалу є одна неприємна властивість - складність пайки алюмінію за міцність оксидної плівки.

Особливості пайки алюмінію
Проблеми, які стосуються пайки алюмінію, можна пояснити тим, що поверхня цього матеріалу покрита тонкою, дуже міцною та еластичною плівкою оксиду. З повсякденного знайомства з предметами з алюмінію або його сплаву у багатьох склалося неправильне уявлення, що подібно благородних металів алюміній не схильний до окислення в атмосфері. Окісна плівка, як і більшість інших оксидів, інертна і погано змочується розплавленим металом, тому цю плівку при паянні необхідно попередньо видалити.

Видалення окисної плівки
Окисел не вдається видалити механічними методами, тому що при контакті поверхні алюмінію з водою або повітрям він знову моментально покривається плівкою оксиду. Флюси, як правило, не розчиняють окис. Ось чому паяння алюмінію і виробів, виготовлених з нього, вважається достатньо складним завданням, а технологія пайки алюмінію відрізняються багато в чому від технології паяння інших металів.

Для механічного очищення поверхні від оксиду рекомендується зачищати метал під плівкою олії, проте олію має бути в цьому випадку абсолютно зневоднений, для чого його рекомендується прогрівати протягом деякого часу при температурі близько 150-200 градусів. Краще всього використовувати мінеральні масла або вакуумні ВМ-4, ВМ-1.
Пропонується також спосіб зачистки поверхні за допомогою грубих залізних тирси, що розтираються з поверхні металу під шаром каніфолі або масла жалом паяльника разом з припоєм. У цьому випадку тирсу виконують функцію абразиву, одночасно відбувається процес обслуговування. Більш надійну пайку алюмінію можна отримати, облуживая метал подслою міді, що электролитически нанесений на поверхню матеріалу.

Для тих же цілей можна використовувати і подслой цинку, що завдано також, як в рецепті хромування алюмінію. Плівка оксиду більш надійно видаляється з допомогою спеціальних активних флюсів. Добре поєднувати процедуру механічної обробки поверхні з використанням активних флюсів.

Пайка із застосуванням каніфолі
Для спаювання двох проводів з алюмінію їх потрібно попередньо залужить. Для цього покривають кінець дроту каніфоллю, поміщають на шліфувальну шкурку, що має середнє зерно, і притискають гарячим залуженою паяльником до шліфувальною шкіркою. Також для пайки можна використовувати розчин відомої нам каніфолі в діетиловому ефірі. Паяльник при цьому не віднімають від проводу і додають на залуживаемый кінець каніфоль.

Провід залуживается відмінно, але всі маніпуляції треба повторювати кілька разів. Після цього паяння алюмінію в домашніх умовах йде звичайним чергою. Також хороший результат можна отримати, якщо взяти замість каніфолі мінеральне масло для швейної машини і точних механізмів або лужну масло, що призначений для чищення після стрільби зброї.
Паяють алюміній добре нагрітим паяльником. Щоб з'єднати тонкий алюміній, необхідно, щоб паяльник мав потужність 50 Вт, для металу товщиною близько 1 міліметра і більше бажана потужність 90 Вт. При пайку матеріалу, що має товщину більше 2 міліметрів, місце пайки попередньо необхідно прогріти паяльником.

Електрохімічна методика
Другий спосіб пайки алюмінію полягає в тому, що перед безпосередньою пайкою поверхню (пластинку або дріт) необхідно попередньо омеднить, використовуючи саму просту установку для гальванічного покриття. Однак ви можете зробити простіше. Зачистите місце пайки шліфувальною шкуркою і нанесіть на нього акуратно пару крапель насиченого мідного купоросу.
Далі підключіть до алюмінієвої деталі негативний полюс джерела струму (випрямляч, акумулятор, батарейка від кишенькового ліхтаря), а до позитивного полюса приєднайте шматок мідного дроту без ізоляції товщиною 1 - 1,2 міліметра, який знаходиться в спеціальному пристрої.

Мідний провід повинен знаходитися в щетині зубної щітки таким способом, щоб він не торкався поверхні під час тертя щетини - процедури оміднення деталі. Через певний час на поверхні деталі з алюмінію в результаті електролізу буде осідати шар червоної міді, який лудят після промивання і сушіння традиційним способом за допомогою паяльника.
Як варіант, ви можете використовувати при пайку алюмінію своїми руками замість розчину купоросу соляну акумуляторну кислоту: необхідно крапнути трохи речовини в місце пайки і потім водити по контактній площадці мідним приводом. Осадження міді буде відбуватися швидше, ніж у першому варіанті, але з кислотою слід поводитися обережно.
Щоб кислота не роз'їла зайвий ділянку, його слід залити парафіном або заклеїти скотчем, оголивши потрібну площу. Місце пайки обов'язково ретельно промивається водою. Таким чином, можна проводити надійну пайку алюмінію і міді, а контактні площадки при цьому будуть мати акуратну форму.

Паяння алюмінію припоями
При пайку алюмінію припоєм основне завдання полягає в первісному покритті поверхні металу шаром припою і пайку деталей, що облужени припоєм. Залужені деталі з алюмінію можна споювати не тільки між собою, але і з деталями, що виготовлені з інших сплавів і металів.
Ви можете проводити паяння алюмінію легкоплавкими припоями на основі цинку, олова чи кадмію і тугоплавкими на основі алюмінію. Легкоплавкі припої вважаються зручні тим, що дозволяють проводити процес пайки алюмінію оловом при низьких температурах (150-400 градусів) і уникнути тим самим істотної зміни первісних властивостей алюмінію.

Сполуки алюмінію, що спаяні легкоплавкими припоями, особливо це стосується сплавів кадмію та олова, утворюють нестійку з корозійною позиції пару і корозійних руйнувань погано пручаються. Найбільш надійними є більш тугоплавкі припої на основі алюмінію, які містять мідь, цинк і кремній.
Найпростішим з них виступає сплав алюмінію з кремнієм (11,7%). Ще більш надійний результат дає легкоплавкий сплав алюмінію з 28% Сі та 6% Si. Пайку роблять звичайним паяльником, його жало прогрівають до температури 350 градусів за Цельсієм, з використанням флюсу, який представляє з себе суміш йодиду літію і олеїнової кислоти.

Пайка сплавів алюмінію
Використовуючи припій 34А і флюс 34А, ви зможете паяти не тільки сам алюміній, а також певні його сплави. Пайку найлегше піддаються сплавів АМц і авіаль, складніше - дуралюмин, В95, АК4 і ливарні сплави, які мають більш низьку температуру плавлення. Паяти сплав В95 та дуралюмин припоєм 34А можна виключно при виготовленні дрібних виробів і з великою обережністю для уникнення перепалу або освіти в процесі пайки розплавлення металу.

Внаслідок великого нагрівання при пайку, сплав В95 та дуралюмин переходять в отожженное стан, при цьому спостерігаються втрати не менше 30% міцності матеріалу в області пайки, а його міцність у разі перепалу матеріалу падає більше ніж удвічі.
При нагріванні також потрібно враховувати ризик жолоблення металу, тому пайку пальником навантажених і великогабаритних деталей із сплаву В95 та дуралюмина рекомендувати не будемо. Паяння дрібних виробів з дуралюмина також безпечніше і доцільніше виробляти у печі, а не пальником, де можна регулювати температуру пайки точніше і завдяки цьому уникнути викривлення і перепалу деталей.

Для зняття стійкою оксиду Аl2О3 прийнято використовувати особливо активні флюси. Саме широке застосування отримали при пайку алюмінію флюси на алюмінієвій основі, що відомі під індексами НИТКИ-18 і 34А. При використанні флюсу 34А варто пам'ятати, що він здатний викликати сильну корозію металу, тому залишки флюсу після пайки повинні бути видалені.
Паяное виріб з цією метою потрібно піддати спеціальній обробці:
1. Промити щітками в гарячій воді (температура 70-80 градусів) протягом 15-20 хвилин;
2. Промити в холодній проточній воді ще 20-30 хвилин;
3. Опрацювати у розчині хромового ангідриду;
4. Промити в холодній воді;
5. Просушити при температурі близько 80-120 градусів за Цельсієм протягом 20 хвилин - півгодини.

Таким чином, щоб спаяти даний метал потрібно запастися спеціальним обладнанням для пайки алюмінію і вибрати один з методів пайки: паяння з механічним руйнуванням оксиду або з хімічним руйнуванням плівки.