История эта абсолютно реальна, она произошла во Львове, на заводе «Электрон», когда в начале 80-х был хороший спрос на телевизоры и было решено построить новые сборочные корпуса под Львовом, в микрорайоне Ряснэ…
Кроме всего прочего, у японцев была закуплена линия пайки волной. Линия абсолютно японская и для нее по японскому же проекту был построен отдельный корпус.
Пайка волной сейчас применяется мало, а тогда, во время односторонних плат, это было один из основных методов автоматизации пайки.
В такой установке расплавленный припой постоянно перетекает — и плата, проходя над ним, запаивает все свои контакты сразу, в течении нескольких секунд.
Итак, линия была куплена и запущена.
Запускали ее сами японцы, наши приняли, проверили качество — все великолепно, все у японцев продумано и сделано на отменно.
Японцы уехали.
Через пару месяцев повалил брак.
То есть брак поголовный — так называемые «холодные пайки», когда контакты плохо пропаянные.
Конечно, крик-шум. Главный технолог валит на главного инженера, на них давит начальник цеха, которому выписывает генеральный. Японская техника никак не дешевая, а тут — прям саботаж. То ли японцы диверсию сделали, то ли наши подгадили…
Разбирались несколько дней.
Разобрались.
Оказалось, все началось в тот момент, когда закончился японский припой и его потихоньку стали замещать нашим.
Надо сказать, что припой — он, по идее везде одинаков. Это оловяно-свинцовый сплав, где соотношение компонентов таково, что сплав становится эвтектичным. Эвтектика — это такое чудесное соотношение, когда температура плавления сплава становиться ниже, чем любого из его компонентов. На первый взгляд такое невозможно, но оно есть и специалисты об этом знают. Это я все к тому, что соотношение свинца и олова что в нашем припое, что в японском примерно одинаково. По крайней мере в том припое, что используется в системах пайки волной.
Однако, тут есть некоторые явления. Припой, когда «облизывает» плату, при этом слизывает какие-то микроскопические дозы меди с медных проводников. И эти микроскопической дозы хватает, чтобы нарушить такую штуку, как эвтектика — температура плавления припоя вырастает на десяток градусов и получаются эти самые «холодные пайки».
А почему же у японцев было все великолепно?
Дело в том, что припой может растворить в себе меди совсем немного — какие-то доли процента. Дальше идет насыщение и медь больше не растворяется. Но чтобы понизить температуру припоя, к нему можно добавить другой металл — например, какие-то доли процента висмута, кадмия или подобных, которые понижают температуру плавления.
Так вот — японский припой был сначала насыщен медью до упора, а потом висмутом ему была возвращена изначальная температура плавления.
То есть все рассчитано — заливаешь и оно паяет.
Но в СССР такого припоя не выпускалось. В СССР все делалось не с упором на технологии, а с упором на мастеров — когда должен сидеть отдельный человек возле системы пайки волной, время от времени брать пробы металла, исследовать его в лаборатории и уже по факту рассчитывать требуемые дозы висмута, добавляемые в припой. Человеческий фактор в полный рост.
Конечно, можно было в СССР выпускать припой, насыщенный медью и с присадкой висмута.
Но это ведь — введение новых ГОСТов (в данном случае у нескольких министерств), освоение технологии, получение нагоняя от вышестоящих, срывы поставок дополнительных компонентов, обучение персонала… Оно точно нужно советскому производителю припоя?
В СССР существовал ПОС-61М, насыщенный медью, но без присадок снижающих температуру. В справочниках прямо указывалось, что он непригоден для пайки волной. А выпускался чтобы жала у паяльников экономить, они ведь медные. Ну а что у него температура выше на десяткой-другой градусов, то это фигня, паяльники через одного перегреваются (термопара для проверки температуры паяльника… ну это может на военном производстве каком существовало, но кто его применял?) .
Ну и как результат — начали делать по-старинке. Даже хуже — в японском корпусе для пайки волной не было предусмотрено место для лаборатории и пришлось городить что-то на коленке. И как результат — качество японской линии стало совсем не японским, а очень даже советским…
P.S. История эта слышана мною много лет назад от непосредственных участников. Ее рассказывают во львовских ВУЗах как хрестоматийный пример.
Попаданцам, собирающихся строить вундервафлю в условиях даже развитого социализма просьба помнить про подобные особенности.
Это очень старая статья, но почему-то не была тут выложена. Исправил.
Подпишусь-ка я на комменты.
// Эвтектика — это такое чудесное соотношение … оно есть и специалисты об этом знают
Обычному человеку неплохо известно аналогичное явление — азеотропная смесь спирта/воды(смесь воды и этилового спирта, содержащая 95,5 % спирта (по массе) и кипящая при температуре 78,1 °C). Эвтектика — то же самое, но для твердой/жидкой фазы.
// В СССР все делалось не с упором на технологии, а с упором на мастеров
При любом переносе технологии из страны в страну с использованием местного сырья вылезут такие затыки несовместимостей.
>>При любом переносе технологии из страны в страну с использованием местного сырья вылезут такие затыки несовместимостей.
Не, тут даже интересней.
Дело в том, что припои с висмутом, они ненадежны (висмут при застывании собирается в пленки, которые при температуре выше 96 градусов «текут»), а припои с кадмием ядовиты. Что именно намутили японцы, неизвестно, скорее всего там еще и сурьма была.
То есть тут не просто местное сырье — тут, скорее всего, патентованный состав, который повторить в СССР не получилось.
Зато дали неплохой приработок киповцам и прочим любителям электроники, которые эти телевизоры потом ремонтировали на-дому 🙂
Неее, там было интересней — на дому телевизоры собирали. И снабжали их «настоящими» документами, и опечатывали «настоящими» пломбираторами.
Собственно, вся общага факультета радиотехники львовского политеха с этого кормилась.
Вот видите, как при СССР о студентах заботились! И практика постоянная, и заработок стабильный, и у граждан телевизоры — всем хорошо 🙂
Можно вставить видео в статью!
Как раз линия пайки волной в СССР 1980 года
https://www.youtube.com/watch?v=OWA7YtV805k
В 76 году был на практике на «Горизонте». Платы телевизоров паялись волной. Проблема с загрязнением припоя была, но основным загрязнителем была не медь, а серебро с выводов резисторов и конденсаторов. Боролись регулярно отправляя отработанный припой на аффинажный завод.
Пайка волной используется и сегодня.
3д печать арифмометра https://www.thingiverse.com/thing:1943171
Я хочу купить современную копию из металла (а не пластмассы) в масштабе 1:1, а не 1:3, как на видео. Может знаете, где прикупить? А то покупать оригинал за полторы-две тысячи долларов для меня слишком дорого. Спасибо.
И как-то потом все эти люди перешли на ужаснейший бессвинцовый припой — он плавится при температуре на сотню больше, не смачивает нормально, требует зверских флюсов и термостойкости всех компонент. Ничего, приказали — поплакались и перешли…
Все просто — на бессвинцовый припой перешли в целях снижения надежности. За ради этого никаких затрат не жалко.
>>Но в СССР такого припоя не выпускалось. В СССР все делалось не с упором на технологии, а с упором на мастеров — когда должен сидеть отдельный человек возле системы пайки волной, время от времени брать пробы металла, исследовать его в лаборатории и уже по факту рассчитывать требуемые дозы висмута, добавляемые в припой. Человеческий фактор в полный рост.
Ага, то есть по мнению автора, раз в СССР не выпускалось хитрого японского припоя, то значит всё производство было кустарным.
Ясно-понятно.
А вы, собственно, в СССР на производстве работали?
А я, собственно, рад что у Вас не осталось возражений по существу.
Насчёт невозможностизаказ ать или отдельно выпускать потребную марку припоя… Пардон но бред редкостный.
Начиная со стандарта… Кроме ГОСТов сущесвовала ещё куча нормативных материалов. И среди них и ост, и СТП, и просто технологические инструкции и типовые технологические процессы. И на любом из этих этапов легко и беззаботно вводился требуемый процесс с требуемыми параметрами и требуемыми материалами.
Так что эта история больше всего тянет на внутризаводскую байку.
К слову, про висмут…
В бытность одним из основных лудящих материалов наносимых гальванически был сплав O-Bi. Применялся как металлический резист. Ну и как покрытие под пайку.
Всё хорошо, вот только висмут даёт
медью интерметаллическое соединение. В результате периодически нарывлись на отслоение покрытия при монтаже и невозможность пайки по слою Интерметалла. Как следствие браковали печать.
И как следствие же отказались от гальванического олово-висмут и перешли на банальный олово-свинец.
Так что, имхо если что и было в истории, то вероятно избыток висмута.
Или халтурили с флюсом, что имхо более вероятно.
Или — передерживали на складе голыши печати больше допустимого.
Даже консервировпные канифольным лаком платы допускалось хранить не более месяца, это при ручной сборке.
Имхо для волны срок складского хранения незащищённых плат вообще дня и если не часами исчисляется.
А так, установки пайки волной пользовали очень даже широко. И весьма успешно. Кстати — с ПОС 61.