spajka
Spajka je kov, ili eutektička zliatina kovova, topljiva na niskoj temperaturi, namijenjena za čvrsto spajanje materijala od drugih kovova. Spajanje pomoću spajke se zove spajkanje. Spajke se prema radnim temperaturama (granica je otprilike 450 °C) dijele na mekane i tvrde.
Mekana spajka ima najveće primjene u elektrotehnici i elektronici, gdje osigurava čvrsto vodljivo povezivanje komponenti. Koristi se i za spajanje bakrenih cijevi, zinkiranih ploča, konzervacija letova, muzičkih instrumenata i za mnoge druge primjene.
Najčešći vrste spajki su cinkana i olovena spajka, što su zliatine cinka i olova u omjeru 2:1. U finoj mehanici se ponekad kao spajka koristi i srebro.
Po preporuci smjernice Europskog parlamenta i Vijeća br.2002 / 95 / ES (kasnije RoHS) od otprilike 2002. godine za strojno i ručno spajkanje mekanim spajkama u elektronici se potiče spajka s niskim sadržajem (oko 0,3 - 0,5 %) olova, primarno iz ekoloških razloga. Izuzeci se primjenjuju za spajkanje u medicini, zrakoplovstvu/kosmonautici, vojsci i djelomično u automobilskoj industriji. Ove zliatine imaju lošije karakteristike (čvrstoća, umorovu otpornost/brže starenje ovisno o okolnoj temperaturi, lošiju kapilarnost, rijetko tzv. cinkovu bolest, spontani nastanak i rast kratkih vlakana (tzv. whiskerova), općenito potrebu za višim temperaturama spajkanja, nepovoljne interakcije s nekim kovovima (intermetalne zliatine na granici spajanih materijala, raste u ovisnosti o okolnoj temperaturi i vremenu)) nego spajke s olovnim sadržajem. Većinu nepovoljnih pojava može se ukloniti korištenjem odgovarajućih tehnoloških postupaka i zliatinu samu je moguće unaprediti različitim dodacima (npr. iridijem), ali se još nije postigla cjelokupna karakteristika "olovnih" spajki.
Za spajke s niskim ili nulnim sadržajem olova uobičajeno se koristi - dosta zabunjeno - označavanje PBF zliatina (slovo F dolazi od "free", nije to dakle hemijski element).
Vrste spajki
Prema temperaturi točenja spajke se dijele na:
- Tvrde - topljive na temperaturama iznad 450 °C, obično zliatine baka, aluminija i srebra (bronce).
- Mekane - topljive na temperaturama ispod 450 °C, niskotopljevi metali - obično cink ili zliatine cinka i olova ili s dodacima kadmija ili bizmuta.
Mekane spajke cink-olovo
| Cink (Sn) [%] | Olovo (Pb) [%] | Temperatura točenja [°C] | Napomena |
|---|---|---|---|
| 25 | 75 | 271 | gruba spajka za graditeljske kamenarske poslove, točenje plamenom |
| 30 | 70 | 262 | isto kao gore |
| 33 | 67 | 180-230 | PM 33, isto kao gore, raspon temperatura usklađen s dopuštenim dodacima |
| 40 | 60 | 240 | za spajanje bronce |
| 50 | 50 | 220 | za spajanje bronce, elektroracuna, plinoracuna, ranije i konzervi |
| 60 | 40 | 190 | Za spajanje u elektrotehnici |
| 63 | 37 | 182 | Za spajanje u elektrotehnici |
| 90 | 10 | 220 | Ranije korišteno u prehrambenoj industriji |
Specijalne spajke s vrlo niskom temperaturom točenja
| Naziv | Cink (Sn) [%] | Olovo (Pb) [%] | bizmut (Bi) [%] | Kadmij (Cd) [%] | Temperatura točenja [°C] | Napomena |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Roseov kov | 15,5 | 32,5 | 52 | 0 | 96 | |
| Roseov kov | 20 | 20 | 60 | 0 | 121 | |
| Woodov kov | 13 | 26 | 48 | 13 | 70 | |
| Lipowitzov kov | 13,3 | 26,7 | 50 | 10 | 60 | |
| Arcetov kov | 25 | 25 | 50 | 0 | 92 | u mješovini s živom ima točak čak 45 °C |