Процес з'єднання заготовок, в результаті якого їх матеріал не розплавляється, називається пайкою. Тобто, матеріал не змінює своїх технічних характеристик і якостей. Пайка металів відбувається за рахунок змочування поверхонь заготовок рідким припоєм, яким заповнюється зазор між двома металевими виробами. При цьому припій - це метал або сплав декількох металів, зазвичай олова і свинцю. З'єднання за допомогою пайки, без розплавлення, дає можливість в майбутньому роз'єднати деталі (розпаяти або перепаять заново), не порушуючи їх властивостей. Якість пайки залежить від типів металів, що сполучаються, від припою і флюсу, нагріву і виду з'єднання.

Переваги і недоліки
До переваг процесу пайки можна віднести:
• можливість поєднувати сталь з кольоровими металами;
• висока технологічність процесу;
• можливість проводити паяльні операції в важкодоступних і незручних місцях;
• можливість поєднувати складні по конструкції вузли та деталі;
• процес можна проводити не точно по контуру з'єднання, а по всій площині;
• нагрів при пайку забезпечує термічну обробку металевих заготовок.

Що стосується недоліків пайки, основний - це невисока міцність паяного з'єднання на відрив і зсув за рахунок м'якості припойними металу. Складно проводити операції, які стосуються високотемпературної технології.

де застосовується
Після зварювання пайка знаходиться на другому місці по застосуванню в категорії стикування металів. А в деяких областях виробництва вона займає чільну позицію. Наприклад, у виробництві комп'ютерів, стільникових телефонів і іншої IT-ної техніки. Адже дрібні деталі цієї техніки вимагають компактного контакту між собою.
Крім цього пайка застосовується для з'єднання мідних трубок у виробництві холодильників, теплообмінників, при з'єднанні твердосплавних деталей між собою, наприклад, ріжучі пластини до різцям. При проведенні кузовних роботах проводиться з'єднання деталей до тонким металевим листам. Лудить теж є частиною процесу пайки, а цю операцію застосовують для захисту різних конструкцій від корозії металів.

Загалом, можна сказати, що якщо в якихось ситуаціях не можна з'єднати дві металеві заготовки між собою зварюванням, болтовим з'єднанням, шпильками, клепками, клеєм або іншими способами, то на допомогу приходить саме пайка металу.
різновиди
Класифікація пайки металів досить складна, тому що в кожній категорії доводиться враховувати велику кількість різних параметрів. Має значення тип припою, спосіб нагріву, чи присутній в зазорі тиск чи ні, як кристалізується паяний шов. Але найчастіше поділ проводиться по температурі розплавленого припою. Це низькотемпературний процес (до 450 ℃) і високотемпературний (понад 450 ℃).
Низькотемпературну пайку найчастіше використовують саме в електроніці, тому що сама технологія досить проста і економічна. При цьому з'являється можливість паяти дрібні деталі, що актуально для цієї промисловості.

До того ж цим способом можна проводити з'єднання різнорідних металів і матеріалів.
Що стосується високотемпературної технології, то вона позначається високими характеристиками міцності місця стику, таке з'єднання може витримати навіть ударні навантаження і високий тиск. У дрібносерійному виробництві високу температуру забезпечують газовими пальниками або струмами індукційного типу середньої або високої частоти.
У класифікації процесу пайки є ще один поділ, в основі якого лежить тип припою. Найпоширеніший спосіб - використовувати готовий припой. До речі, це не обов'язково стрижні зі сплавів, це може бути спеціальна паста.

Припій просто розплавляється і затікає в зазор між деталями. Тут проявляється капілярний явище. Сили поверхневого натягу змушують розплавлений метал проникати в усі пори і тріщини деталей.
Друга позиція в цьому поділі - реакційно-флюсова операція, для чого використовується Цинкоутримуючий флюс. По суті, між нагрітими крайками заготовок з металу і флюсовим матеріалом відбувається хімічна реакція, кінцевий результат якої і є припій.

способи нагрівання
Паяльні матеріали можна нагрівати різними способами. Якщо говорити про домашньому застосуванні процесу пайки металів, то найпоширеніший варіант - паяльник або пальник. Перший інструмент використовується, якщо необхідно провести низькотемпературний процес, другий - якщо високотемпературний. Різноманітність сучасних паяльників велике. Серед них є пристрої з автоматичним регулюванням температури і іншими корисними функціями.

У виробництві використовуються в основному інші технології: пічна пайка, за допомогою індукційних нагрівачів, з зануренням в спеціальні ванни з металом або солями. Застосовується нагрів електроопору, коли припій і з'єднуються заготовки нагріваються за рахунок протікання по ним електричного струму, і інші. 

Припої
У реалізації пайки елементів важливі припої. Виготовляють їх з чистих металів або їх сплавів. При виборі звертають увагу на дві основні їх характеристики: смачиваемость і температура плавлення. Перше властивість - це зчеплення припою з заготовками, де міцність з'єднання між ними стає вище, ніж між молекулами самого припойними матеріалу.
Що стосується температури, то тут є одна вимога - температура плавлення припойними металу повинна бути нижче, ніж той же показник у заготовок. Тому припойними матеріал ділиться на дві категорії: легкоплавкі і тугоплавкі. Перші - матеріали на основі олова і свинцю в чистому вигляді або з додаванням різних компонентів. Другі - матеріали на основі срібла або міді. Це мідно-цинкові припої, якими можна паяти мідні, бронзові і залізні заготовки. Срібні марки вважаються кращими, у них високі характеристики, тому їх застосовують для стику деталей, що працюють під вібрацією або ударами.

Крім основних видів в промисловості використовуються і інші різновиди. Наприклад, нікелеві застосовують для деталей, що працюють при високих температурах. Золоті - для з'єднання золотих прикрас або пайки трубок, що працюють під вакуумом. Магнієві - для стикування магнієвих заготовок або деталей зі сплавів цього металу.
Сам припій може бути виготовлений у вигляді стрижнів, пасти, порошку, таблеток, тонкої фольги, гранул різного розміру.

флюси
Основна вимога до якості з'єднання - це фізичний контакт припою з металом двох деталей. Тому дуже важливо, щоб на крайках заготовок не утворилася оксидна плівка. Саме для цього в процесі пайки і застосовують флюси. Їх основне завдання - видалити стару плівку і не дати можливості утворитися нової.
Класифікація флюсів заснована на ряді відмінностей за складом і властивостями. Вони бувають:
• активні і нейтральні;
• з низькою температурою нагріву і високою;
• тверді, пастоподібні, рідкі, у вигляді гелів;
• на основі води і безводні.

З усіх різновидів, що сьогодні використовуються для пайки металів, найпоширенішими є борна кислота і її натрієва сіль (бура), хлористий цинк, каніфоль і ортофосфорна кислота.
особливості паяння
Так як в промисловості реалізуються різні проекти, то в процесі пайки можуть брати участь різні метали. Тому технології пайки можуть відрізнятися, а деяких випадках її застосування вкрай утруднено.

сталь
Відразу слід зазначити, що сталеві заготовки можна паяти тільки припоями на основі олова. Цинкоутримуючий матеріали для цієї операції не підходять за рахунок низького змочування. Ось технологічна карта проведених етапів.
Кромки заготовок з металу очищають від бруду. Потім обробляють їх наждачним папером або металевою щіткою, видаляючи тим самим оксидну плівку. Проводиться процес знежирення за допомогою будь-якого розчинника. Заготовки стикуються з зазором 2-3 мм. Проводиться нагрів паяльною лампою або іншим нагрівальним інструментом. У зону нагріву додається флюс, а потім і припій. Зверніть увагу, що останній повинен нагріватися більше не від полум'я вогню, а від розігрітих кромок заготовок. Після закінчення процесу з ділянки стику видаляються залишки флюсу і припою.

чавун
З'єднувати пайкою можна тільки сірий чавун або ковкий, білий паяти не можна. Правила пайки чавуну засновані на вирішенні двох проблем. Перша - погана змочуваність металу за рахунок великого в ньому вмісту графіту. Вирішується проблема просто. Треба перед пайкою обробити поверхні з'єднання борною кислотою. Друга проблема - в процесі нагрівання в металі відбуваються зміни його структури, тому пайку чавуну рекомендують проводити при температурі не вище + 750 ℃.

Титан
Пайка титану одна з найскладніших. На поверхні цього металу розташований альфірованний шар, який насичений атмосферними газами. Його і доведеться видалити або за допомогою травлення, або песькоструйкой. І навіть після цього на поверхні залишиться оксидна плівка.
Щоб з'єднання стало якісним, пайку проводять або в вакуумі, або аргоном, або спеціальними флюсами. Останній варіант не гарантує високу якість кінцевого результату. При цьому необхідно строго дотримуватися температурного режиму, який варіюється для даного металу в діапазоні 800-900 ℃.

Що стосується припоев, то тут використовують або срібні, або алюмінієві. Олов'яні і свинцеві припої застосовують рідко, тому що з самим титаном вони з'єднуються погано. Хоча якщо нанести олов'яний шар або свинцевий на поверхню титанової заготовки, то можна гарантувати непогану якість пайки. 

Ніхром
Пайка нихрома - найпростіший процес, тому що сам сплав (а це симбіоз хрому і нікелю) є жаростійким і пластичним. Температура його плавлення в залежності від добавок варіюється в межах 1100-1400 ℃. Тобто, для пайки можна використовувати навіть тугоплавкий припойними матеріал.
Пайка деталей з ніхрому проводиться при низькотемпературному режимі. З'єднання сплаву зі сталлю вимагає наявності високотемпературного паяння. Багато майстрів будинку роблять припои своїми руками, змішуючи вазелін (100 г), гліцерин (5 г) і хлористий порошковий цинк (7 г).

Область застосування пайки дає можливість з'єднувати між собою деталі з різних кольорових металів. Звичайно, до вибору методів пайки треба підходити з позиції відповідності та технології з'єднання, і правильного вибору видаткових матеріалів. Але, як показує практика, в основі процесу лежить тип самих з'єднуються заготовок, тобто, наскільки висока їх температура плавлення. Відштовхуючись від цього, і вибирається сам вид паяної операції. Адже температура плавлення припою має бути нижче, ніж у металу деталей, що з'єднуються. І порушувати цей закон не можна ні в якому разі. Порушили - отримали неякісне з'єднання або, взагалі, не отримали спайки.