Очистка меди от лужения

Если честно, многие до сих пор путают химическую декапировку с механической зачисткой — а ведь разница принципиальная, особенно когда речь идёт о восстановлении медных сплавов после пайки. Сам годами набивал шишки, пока не осознал: универсального протокола не существует, каждый случай — это коктейль из состава припоя, толщины слоя и конечных требований к поверхности.

Почему классические методы часто проваливаются

Помню, как на старой работе пытались использовать ортофосфорную кислоту для удаления оловянного покрытия с хром-циркониевой меди. Результат? Рыхлая поверхность с точечными коррозийными кратерами. Оказалось, легирующие элементы циркония создают катодные зоны, которые буквально выедаются агрессивными составами.

Ещё один частый кошмар — остатки флюсов под слоем лужения. Особенно с бериллиевой бронзой: кажется, всё снял, но после термообработки проступают пятна продуктов распада. Тут уже не обойтись без ультразвуковой ванны с ингибиторами коррозии — но подобрать состав приходится буквально методом тыка.

Кстати, про температурные режимы. Для медно-никель-кремниевых сплавов перегрев даже на 20°C выше рекомендованных 60°C приводит к селективному вытравливанию кремния — получаем 'апельсиновую корку', которую потом хоть переплавляй.

Когда механический способ оправдан

С толстостенными трубками из бескислородной меди иногда проще работать щётками с латунным ворсом. Да, трудозатратно, но сохраняется однородность зерна на границе раздела. Главное — не переусердствовать с абразивами: видел, как пытались использовать стеклянные микросферы для очистки титано-медных переходников, в итоге получили наклёп с остаточными напряжениями.

Для лент и профилей сложной формы у нас в цехе часто используют вихревые установки с керамическими носителями. Но здесь важно контролировать эллипсность — особенно для медно-алюминиевых композитов, где разница в твёрдости материалов достигает 3-4 единиц по Виккерсу.

Кстати, про композиты. На сайте https://www.lianxin-metal.ru упоминают их производство — так вот, для таких материалов механическая очистка от лужения возможна только при локальном нагреве до 80-90°C, иначе рискуешь отслоить плакирующий слой.

Химические нюансы для разных марок

С фосфористой бронзой работаем только с ингибированными составами на основе сульфаминовой кислоты — обычные азотные растворы выедают фосфиды по границам зёрен. Концентрацию подбираем опытным путём: сначала тест на обрезке, особенно если деталь прошла дисперсионное твердение.

Для марганцово-медных сплавов вообще отдельная история. Стандартные пасты для снятия лужения часто содержат хлориды — катастрофа для марганца! Пришлось разрабатывать свой состав на основе лимоннокислого аммония с добавкой тиомочевины. Эффективность ниже, зато нет межкристаллитной коррозии.

Кстати, ООО ?Сучжоу Ляньсинь Новые материалы и технологии? в своём ассортименте указывает титановые сплавы — так вот, при совместной обработке медных и титановых компонентов нужно учитывать гальваническую пару. Любой остаток электролита спровоцирует коррозию.

Оборудование и его капризы

Ультразвуковые ванны — не панацея. Для алюминиевых сплавов с медным покрытием частоту приходится снижать до 25-28 кГц, иначе кавитация 'съедает' границу раздела. Проверяли на сплавах серии 6ххх — при стандартных 40 кГц получали расслоение через 3-4 цикла.

Системы рециркуляции растворов — отдельная головная боль. Фильтры забиваются взвесью сульфидов олова, а менять реактив полностью — дорого. Пришлось внедрять ступенчатую фильтрацию с угольными картриджами, но для больших объёмов типа проката оловянной латуни это всё равно полумера.

Про автоматические линии промывки молчу — там свои заморочки с pH-контролем. Как-то запустили партию никелевых лент после обезлуживания, а в системе промывки датчик залип на нейтральных значениях. Результат — остатки хлоридов за неделю проели пятна на всей партии.

Что в итоге работает

За 15 лет пришёл к выводу: для 80% случаев подходит каскадная обработка. Сначала мягкий химический съём основного слоя (например, для бериллиевой бронзы — щелочные растворы с персульфатом), потом механика для труднодоступных зон, финиш — пассивация.

Для ответственных деталей типа электронных компонентов добавляем контроль по ЭДС-анализу. Да, дольше, но зато видишь реальное состояние поверхности, а не 'на глазок'. Особенно важно для сплавов с легирующими добавками — те же медно-железные системы склонны к образованию микрогальванических пар.

Сейчас многие спрашивают про экологичные методы. Пробовали биохимические составы — пока для промышленных объёмов слабовато. Хотя для мелких серий титановых сплавов с медным покрытием некоторые бактериальные культуры показывают интересные результаты по селективности.

Мелочи, которые решают

Температура раствора — не тот параметр, на котором можно экономить. Видел, как пытались ускорить процесс нагревом до 70°C для очистки алюминиевых сплавов — получили неравномерное травление с локальными пережогами.

Срок выдержки — отдельная наука. Для тонкостенных профилей из фосфористой бронзы превысил время на 30 секунд — протравил стенку на 0.1 мм. Пришлось внедрять контроль по массе для каждой геометрии.

И да — никогда не используйте один и тот же инструмент для разных сплавов. Молибденовый пинцет, которым работали с бериллиевой бронзой, при контакте с медно-никель-кремниевым сплавом оставляет микрочастицы, которые потом дают очаги коррозии. Мелочь? До первого брака партии на 500 кг.