ПРЕДПРИЯТИЯ

ЗАКАЗЫ

УСЛУГИ

Online услуги

СТАНКОСТРОЕНИЕ

Доставка

Регистрация / Вход

Все услуги › Обработка поверхности металла › Лужение металла

показать все ▼

Лужение металла

Описание
Стоимость
Примеры работ
Исполнители
Оборудование
ГОСТЫ

Разместить заказ

Выбрать исполнителя

Лужение металла:
технология, способы и преимущества - полное руководство

Лужение металла (или «тиннинг», от англ. tinning) - процесс нанесения тонкого слоя олова на поверхность металлического изделия. Такая обработка широко используется в различных отраслях промышленности и народного хозяйства: в производстве пищевого оборудования, электротехнике, автомобилестроении, строительстве и др.

Лужение позволяет защитить базовый металл от коррозии, повысить износостойкость деталей, улучшить электропроводность и обеспечить привлекательный внешний вид изделия. В данной статье мы подробно рассмотрим, что такое лужение, какие материалы и оборудование используют, а также разберём технологические аспекты и основные сферы применения.

Основные цели и преимущества лужения

Защита от коррозии

Одной из ключевых причин, по которым используется лужение, является защита металлических деталей от коррозии. Олово устойчиво к окислению и не вступает в химическую реакцию с рядом агрессивных веществ. Наличие тонкого слоя олова на поверхности металла предотвращает контакт базового металла (сталь, медь, латунь и пр.) с окружающей средой, тем самым снижая риск коррозионных процессов.

Улучшение электропроводности

Лужение часто применяют в электротехнической промышленности. Оловянное покрытие, обладая высокой электропроводностью, помогает уменьшить переходные сопротивления в контактах, увеличить срок службы электрооборудования и контактных групп, предотвратить окисление проводящих поверхностей, что часто встречается в чистой меди или алюминии.

Повышение адгезии

При пайке, когда необходимо надёжно соединить металлические детали, лужение обеспечивает лучшую адгезию припоя к поверхности. Для получения качественного паяного шва необходимо, чтобы поверхность была чистой, без оксидов. Именно слой олова уменьшает окисление базового металла и способствует более эффективному расплавлению припоя.

Улучшение внешнего вида

Гладкая и блестящая оловянная поверхность придаёт изделиям привлекательный внешний вид. Кроме того, тонкий слой олова сглаживает неровности основы, что особенно важно для декоративных элементов, экспонируемых в местах с высокой влажностью или неблагоприятными условиями.

Основные металлы для лужения

Несмотря на то что лужение подразумевает покрытие оловом, базовым металлом может быть целый ряд материалов. На практике встречается:

лужение стали: наиболее распространённый вид, активно применяется в пищевой промышленности (жестяные банки, тара).
лужение меди: необходимо для повышения коррозионной стойкости и улучшения электрических характеристик проводников, контактов, кабельных наконечников, печатных плат.
лужение латуни и других сплавов: обеспечивает защиту от агрессивных веществ и улучшает декоративные свойства.

Технологии и способы лужения

Горячее лужение

Погружение в расплавленное олово - классический метод, применяемый в промышленности. Деталь погружается в ванну с расплавленным оловянным припоем при температуре 230–300 °C (в зависимости от состава сплава). После вынимания из ванны на поверхности детали остаётся тонкий слой олова. Основные этапы горячего лужения:

подготовка поверхности: удаление следов ржавчины, окислов, жиров, масел. Обычно для этого используют механическую (шлифовка, полировка) или химическую (травление) обработку;
нанесение флюса: флюсы устраняют оксиды, образующиеся при нагревании, и улучшают смачивание поверхности расплавом олова;
окунание в расплав: при погружении детали в ванну с припоем следят за температурным режимом, временем экспозиции и равномерностью покрытия;
охлаждение: деталь вынимают и дают избыточному олову стечь; затем изделие охлаждают в воде или на воздухе.

Преимущества метода - высокая производительность, толщина слоя регулируется временем погружения и составом сплава, надёжность и долговечность покрытия. Недостатки - не всегда подходит для тонкостенных изделий из-за перегрева металла и возможной деформации, необходимость сложного оборудования (ванны для расплава, системы нагрева и т. д.), большие энергозатраты.

Гальваническое лужение

Осуществляется путём электролитического осаждения олова на поверхность металла. В ванне с электролитом, содержащим ионы олова, деталь подключают к катоду, а анодом служат оловянные пластины (или же применяют нерастворимый анод и специальные солевые добавки). Основные этапы:

Предварительная очистка: детали проходят обезжиривание, травление, промывку;
Оловянирование: при пропускании электрического тока ионы олова осаждаются на катоде, образуя ровный слой покрытия;
Заключительная промывка и сушка.

Преимущества - точная регулировка толщины покрытия (вплоть до микрон), отсутствие перегрева изделий, возможно лужение деталей сложной формы с равномерным покрытием. Недостатки - требует специализированного гальванического оборудования, тщательного контроля параметров электролита, тока и температуры; необходимость строгого соблюдения экологических норм при работе с химическими реактивами.

Механическое лужение (обработка припоем)

Его часто применяют в мелком производстве или в быту. Например, при ручной пайке медных деталей (труб, проводников, контактов) паяльником. Процесс выглядит так. Поверхность нагревают паяльником, на деталь наносят флюс (канифоль, паяльную пасту и т. д.), подносят припой (олово со свинцом, бес свинцовые сплавы) к месту нагрева и расплавляют. А затем распределяют расплавленный припой равномерно по всей поверхности.

Метод удобен для единичных работ, ремонта, пайки маленьких зон. Однако не всегда подходит для массового производства крупногабаритных деталей.

Подготовка поверхности под лужение

Качество оловянного покрытия напрямую зависит от подготовки поверхности. Необходимо удалить с металла: жир и масляные загрязнения (обычно применяют органические растворители, щелочные растворы), окислы и ржавчину (механическая обработка — шлифовка, полировка, пескоструй, либо химическое травление специальными растворами).

После очистки и обезжиривания часто используют флюсы — это вещества, которые не дают возникать окислам в процессе нагрева или электролитического осаждения, а также улучшают смачивание основы припоем. Для каждого метода лужения применяются свои типы флюсов (кислотные, бессмывные, на основе канифоли, водорастворимые).

Оборудование для лужения

Для горячего лужения необходимы:

ванна для расплава: стальная или чугунная ёмкость с огнеупорным покрытием и системой нагрева (газовая горелка или электрический нагреватель);
терморегуляторы: для поддержания температуры расплава на заданном уровне;
технологическая оснастка: приспособления для погружения и извлечения деталей, стеллажи, кронштейны;
вытяжная система: отвод паров припоя и защитных газов.

Для гальванического лужения:

гальваническая ванна: ёмкость из кислотоупорных или химически стойких материалов (пластик, титан).
источники тока (гальваностаты/выпрямители): для создания постоянного тока заданных параметров (напряжения и силы тока).
аноды: растворимые (оловянные) или нерастворимые (графит, платинированный титан), в зависимости от состава электролита.
система фильтрации электролита и контроля температуры, уровня pH и содержания примесей.
установки для подготовки поверхности: отдельные ванны для травления, обезжиривания, промывки.

Для небольших объёмов работ или ремонта используют паяльники разной мощности и формы жала, газовые горелки, паяльные станции с регулируемой температурой, ручные инструменты (кисти для нанесения флюса, скребки, напильники, наждачную бумагу и т. д.).

Контроль качества лужения

Проверка качества оловянного покрытия может проводиться различными методами - в зависимости от требований к изделию:

визуальный осмотр: слой олова должен быть ровным, блестящим, без пропусков, трещин, наслоений и пузырей;
измерение толщины: используют микрометры, толщиномеры (электромагнитные и ультразвуковые). Гальваническое лужение позволяет получить точное покрытие толщиной от нескольких микрон до десятков микрон;
анализ адгезии: проверяют, насколько прочно олово держится на базовом металле (испытания на изгиб, надрез, скручивание);
испытания на коррозионную стойкость: специальные соляные туманообразователи, циклические тесты на влажность, агрессивные среды.

Применение лужения в различных отраслях

Пищевая промышленность

Жестяные банки, консервы, посуда, оборудование для переработки продуктов. Лужение стали оловом исключает прямой контакт железа с пищей, что предотвращает быструю порчу продуктов и повышает их безопасность.

Электротехника и электроника

Печатные платы, кабельные наконечники, контактные группы. Лужение улучшает контакт, предотвращает окисление, снижает переходное сопротивление.

Автомобилестроение

Облуженные детали меньше ржавеют и устойчивее к воздействию дорожных реагентов и влаги.

Строительство

Лужёные элементы кровли, фурнитура, защита трубопроводов (особенно медных).

Сантехника и водопровод

Медные трубы и фитинги часто лужат для предотвращения коррозии и герметичности соединений.

Бытовое применение

Ручная пайка предметов, ремонт медной и латунной посуды, восстановление антикварных изделий.

Экологические аспекты

Лужение металлов, как и любой химико-технологический процесс, требует соблюдения экологических норм. При работе с припоем необходимо использовать специализированную вентиляцию и вытяжки для удаления паров олова и других примесей (например, свинца в некоторых составах припоя); правильно утилизировать отработанные флюсы, химические растворы и осадки, полученные после травления и гальванического процесса; соблюдать требования по охране труда (средства индивидуальной защиты: перчатки, маски, очки).

Для снижения негативного воздействия на окружающую среду всё чаще используют бессвинцовые припои на основе олова с добавками серебра, меди или висмута. При гальваническом лужении активно разрабатываются электролиты без токсичных компонентов, а замкнутые системы фильтрации и регенерации сводят к минимуму расход опасных веществ.

Лужение металла - один из важнейших процессов защиты изделий от коррозии, улучшения их эксплуатационных характеристик и придания привлекательного внешнего вида. Различные методы лужения (горячее, гальваническое, механическое) позволяют подобрать оптимальную технологию под конкретные требования производства, будь то массовое покрытие листовой стали для пищевых банок или штучная пайка мелких деталей электрооборудования.

Качество лужёного покрытия во многом зависит от правильной подготовки поверхности, выбора флюсов и строгого соблюдения технологических параметров. Применение современных экологически безопасных материалов и технологий даёт возможность минимизировать негативное влияние на окружающую среду и получать высококачественные оловянные покрытия с долгим сроком службы.

Если вы планируете внедрить лужение в своё производство или оптимизировать существующий процесс, рекомендуем обращаться к специалистам в области металлообработки. Профессиональный подход позволит подобрать лучшее оборудование, наиболее эффективные расходные материалы и обеспечить надёжный результат, отвечающий всем требованиям качества и безопасности.

Тип операции			Стоимость
Подготовка поверхности			от 150 руб./кв.дм
Лужение проводов и контактов			от 50 руб./шт.
Лужение медких деталей			от 100 руб./шт.
Лужение средних деталей			от 250 руб./шт.
Лужение крупных деталей			от 500 руб./шт.
Восстановление луженого покрытия			от 600 руб./кв.дм
Горячее лужение			от 800 руб./кг
Холодное лужение			от 700 руб./кв.дм