Как паять алюминиевые провода - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Как паять алюминиевые провода

Как паять алюминий оловом?

Как запаять алюминиевые предметы обычным припоем

Пайка алюминия стандартным припоем по обычной технологии является ненадежной и невозможной. Олово на нем скатывается в шар, не желая прилипать, а если и липнет, то в результате получается слабое соединение, срывающееся под малейшей нагрузкой. Чтобы этого не произошло, паять нужно особенным образом, и тогда даже обычный припой будет держаться намертво.

Материалы:

  • припой 60/40;
  • минеральное масло или вазелин;
  • спирт.

Как паять алюминий правильно

На поверхности алюминия мгновенно образовывается оксидная пленка, которая и препятствует адгезии между основанием и припоем. Чтобы она не мешала, нужно создать безвоздушную среду в месте пайки. Для этого на очищенный от грязи участок алюминия наносится тонкий слой вазелина. Вместо него можно использовать минеральное или другое автомобильное масло.

Если был применен вазелин, то к нему нужно приложить жало паяльника, чтобы он расплавился в жидкое масло. После этого берется монтажный нож или другой острый предмет и им царапается алюминий под вазелином. Важно, чтобы царапины наносились по закрытой от воздуха поверхности. Как только вазелин начинает густеть, его снова следует расплавить жалом паяльника. Нужно активно тереть лезвием ножа, чтобы снять оксидную пленку на металле, а кроме этого создать рельеф, к которому потом хорошо прилипнет припой.

После удаления оксидной пленки масло не стирается. К месту пайки прикладывается жало паяльника, и алюминий разогревается до рабочей температуры. Затем наплавляется нужное количество припоя. Он будет находиться прямо в масле.

Капля припоя слегка растирается по подготовленной поверхности. Нужно ее вдавить в образовавшиеся царапины. Припой вытеснит масло в стороны, поэтому оно не будет мешать адгезии. Отсутствие оксидной пленки позволит олову прикипеть к алюминию, а не собираться шариком, который легко и просто отваливается.

Затем к подготовленной с маслом и трением поверхности можно прикладывать луженые проводки, проволоку или что потребуется. Они будут припаиваться в секунду, не забирая на себя все олово из алюминия, как происходит обычно. После пайки остатки масла убираются ваткой смоченной в спирте.

Данный метод позволяет добиться такой же надежности пайки, что и при соединении двух медных элементов. При этом в отличие от другого распространенного способа с маслом, когда оксидная пленка снимается пятиминутным трением раскаленным жалом паяльника, срывать ее ножом получается быстрее.

Смотрите видео

Как правильно паять алюминий

Порой возникает такая ситуация, что старую алюминиевую проводку заменить нет возможности и вам просто необходимо выполнить качественное соединение алюминия и меди. Для этого, конечно, можно использовать специализированные разъемы, обжимы или клемники, но я хочу вам рассказать, как можно надежно и качественно спаять медь и алюминий.

В чем сложность пайки

Как известно, алюминий очень активный металл и при взаимодействии с атмосферным воздухом он практически мгновенно покрывается оксидной пленкой, оная как раз и отторгает припой и не позволяет просто так залудить алюминий.

Чтобы припой хорошо «прилип» к металлу нужно удалить уже имеющуюся пленку и не дать ей вновь образоваться, вплоть до того момента, пока вы не нанесете припой.

Специально для этих целей были придуманы: специализированные флюсы, активно используют паяльную кислоту, применяют смесь канифоли с ацетоном.

Готовим инвентарь

Для того, чтобы успешно выполнить данную работу вам потребуется: паяльник мощностью минимум 60 Вт, ножик, пассатижи, наждачная бумага или напильник, припой ПОС 61 или ПОС 50, флюс Ф-64 либо его аналог, кисточка, губка и ветошь.

Паяем алюминий оловом и флюсом Ф-64

Важно. Пайка токопроводящих элементов с помощью Ф-64 и любого его аналога по правилам ПУЭ запрещена. Так как применение кислоты вызывает не только разрушение оксидной пленки, но так же активно разрушает сам металл, а после лужения эту кислоту удалить невозможно и она продолжает разрушительные процессы под припоем.

Таким способом вы сможете, например, запаять алюминиевую декоративную деталь.

Сам по себе алгоритм работы с флюсом Ф-64 очень прост. Сначала зачищаем изоляцию на алюминиевой жиле , затем наждачной бумагой или же ножом обрабатываем саму жилу для того, чтобы снять толстый слой пленки.

Затем кисточкой наносим флюс на зачищенную жилу и еще раз зачищаем его уже под флюсом. Таким образом флюс препятствует образованию новой пленки.

Затем уже хорошо прогретым паяльником начинаем наносить на подготовленную жилу олово. При этом вы паяльником будто втираете припой.

Как только вы залудили одну дорожку, вновь наносите флюс и повторяйте процедуру. Так вы сможете полностью покрыть жилу припоем и в дальнейшем припаять ее к нужному вам месту или детали.

После того, как вы полностью обработали жилы нужно обязательно промыть ее в растворе соды (пять столовых ложек соды на 200 грамм воды). Это нужно чтобы смыть остатки активных веществ, оные входят в состав Ф-64.

Пайка алюминия с медью при помощи олова и канифоли

Для того, чтобы спаять токопроводящие жилы медного и алюминиевого провода применять кислотные флюсы нельзя, а нужно воспользоваться жидкой канифолью, оная так же обеспечит надежное соединение.

Такую канифоль можно приобрести уже в готовом виде, а можно приготовить самостоятельно, для этого вам потребуется кусковая канифоль (оная измельчается в порошок) и чистый спирт. Затем эти два компонента смешиваем в пропорции: 60% канифоли и 40% спирта. Затем кладем пузырек в теплую воду, дожидаемся пока она разогреется и тщательно перемешиваем до полного растворения канифоли. Все, раствор готов и им можно пользоваться.

Так же помимо всего вышеперечисленного инвентаря нам еще нужно подготовить небольшую емкость в оную мы будем погружать зачищенный конец провода.

Так же удаляем изоляцию и очищаем жилу от толстого слоя пенки, затем погружаем наш оголенный конец провода, чтобы он полностью был в жидкой канифоли и с помощью ножа еще раз обрабатываем жилу.

Далее берем предварительно разогретый паяльник и начинаем обрабатывать жилу у самой поверхности канифоли, вращая его и вынимая по мере того, как будет облуживаться провод.

Главная фишка заключена в том, чтобы алюминий облуживался у самой границы между канифолью и воздухом таким образом, чтобы воздух не окислял его.

Следите, чтобы паяльник не терял температуру и при необходимости вынимайте его из ванночки, чтобы он хорошо прогрелся.

Важно. При этой работе выделяется очень много дыма, поэтому лучше ее производить на открытом воздухе или же в помещении с отличной принудительной вентиляцией.

После того, как вы облудили алюминий, остаточный след канифоли легко удаляется тряпкой смоченной в спирте. Затем вы можете скрутить облуженные алюминиевые и медные провода в классическую скрутку и тут же пропаять ее.

Олово послужит отличным нейтрализатором гальванического взаимодействия меди и олова и гарантирует, что подобное соединение прослужит очень долго и безаварийно.

Пожалуй, единственным и существенным недостатком подобного соединения меди и алюминия является тот факт, что выполнить пайку в распределительной коробке, находящейся под потолком и при отсутствии должного запаса, практически невозможно.

В этом случае лучше воспользоваться другими способами соединения проводов в распределительной коробке.

Это все, что я хотел вам рассказать о пайке алюминия с помощью специальных припоев и обычного олова с канифолью. Надеюсь, эта статья окажется вам полезна и интересна. Спасибо за внимание.

Пайка алюминиевых проводов

Благодаря своим физическим и механическим свойствам, алюминий очень часто используется при создании различных изделий. Помимо своей легкости и относительно большой крепости металл обладает хорошей проводимостью, так что из него делаются провода для различных электрически установок. Пайка алюминиевых проводов является тонким и деликатным процессом, так как толщина металла в них является низкой, что усложняет процесс спаивания, а свойства самого металла не способствуют получению качественного соединения, если не применить дополнительные приспособления и инструменты. Большинство движений приходится делать быстро и четко, чтобы не перепалить сами провода.

Пайка алюминиевых проводов

Как и сварка алюминия, данный процесс осложняется борьбой с оксидами и прочими вещами. Но, по причине частой эксплуатации, людям с ним приходится сталкиваться, как в промышленных, так и в домашних условиях. Благодаря тонкости самих проводов, пайка алюминиевых контактов не требует особо мощной техники. Также здесь нет высоких требований к прочности будущего соединения, ведь тут не предвидится высоких механических нагрузок. Это облегчает процесс выбора припоя для пайки алюминия. Здесь главное соблюдать принцип сохранения высокой проводимости электричества, чтобы контакты не перегревались из-за повышенного сопротивления.

Пайка алюминиевых проводов

Спаиваемость алюминиевых проводов

Пайка алюминиевых проводов осложняется рядом из нескольких факторов, которые препятствуют нормальному соединению. Они вызваны свойствами металла и особенностями работы. Главным врагом здесь выступает оксидная пленка, которая покрывает алюминиевые поверхности при любом контакте с воздухом, причем за относительно короткий промежуток времени. Она не расплавляется при тех температурах, при которых плавится сам алюминий, не говоря уже о температуре плавления припоя, поэтому оксидная пленка мешает образованию прочного контакта, обволакивая металл припоя.

Во время нагрева алюминий не меняет цвет и трудно понять, достаточно ли он прогрелся для пайки. Таким образом, пайка алюминиевого провода может закончиться порчей самого провода. Несмотря на то, что спаиваемость металла считается низкой, профессионалам приходится часто с ним встречаться и для борьбы со сложными моментами используются различные средства, каждое из которых помогает решить поставленную проблему. Алюминий плохо взаимодействует с остальными элементами, так что если приходится спаивать два различных провода, то свойства спаиваемости становятся еще хуже. Пайка алюминиевых проводов между собой происходит согласно ГОСТ 21930-76.

Трудности пайки алюминиевых проводов

Помимо оксидной пленки и отсутствия визуального контроля за температурой нагрева металла, существует еще несколько сложностей. Пайка алюминиевых одножильных проводов должна проводиться всего за несколько секунд, чтобы не повредить самому проводу. Температурное воздействие на алюминий подвергает структуру металла изменениям, в результате чего он теряет свою прочность и гибкость.

Пайка алюминия паяльником в домашних условиях

Практически все процедуры, вне зависимости о того какой вид пайки используется, должны проходить полный круг подготовительных процедур, куда входит лужение, обработка флюсом и зачистка. Именно такие процедуры помогают ликвидировать оксидную пленку, благодаря которой получается основная масса брака при пайке. Еще одной сложностью становится правильный выбор параметров, так как рабата с тонкими элементами требует деликатного подхода. В то же время, небольшая толщина изделий помогает беспроблемно производить все в домашних условиях без явной потери качества.

Читайте также:  Как запаять алюминиевый бак

Способы пайки алюминиевых проводов

Пайка алюминиевых проводов в домашних условиях может осуществляться несколькими способами. Одним из основных является пайка алюминиевых проводов паяльником, так как это один из самых простых и распространенных инструментов, который есть в каждом доме. Достаточно подобрать паяльник требуемой мощности, чтобы расплавить припой и сделать соединение. В отличие от других способов, он наиболее прост в подготовке, но требует, чтобы рядом находился источник электричества. В отличие от горелки, паяльник является более грубым методом, так что для работы со слишком тонкими материалами он может оказаться непригодным.

Пайка алюминия паяльником

Способ при помощи горелки, которая может быть газовая или бензиновая, помогает проводить более деликатные процедуры, так как тут легче регулировать температуру и газ отлично прогревает не только сам провод и припой, но и области, которые находятся рядом с ними. Подготовка горелки более длительная процедура, так как ее нужно заправлять, подбирать режим и так далее. Также это менее безопасный вариант, но после всего не нужно ждать, пока инструмент будет долго остывать, как это происходит при работе с паяльником.

Пайка алюминиевых проводов горелкой

Подготовка к пайке

Вне зависимости от того, происходит пайка алюминиевых проводов с медными, или с такими же, как и они, следует ответственно отнестись к подготовке, так как от этого зависит успех операции. В первую очередь нужно заняться зачисткой поверхности, что помогает убрать оксидную пленку. Для проводов подойдет мелкозернистая наждачная бумага или какой-либо аналогичный вариант. После этого следует залудить конец провода, который будет спаиваться и, если все производится при помощи паяльника, следует залудить и жало паяльника. Несмотря на проблематичность использования некоторых разновидностей флюса, в качестве заменителя можно применять металлическую стружку припоя или же какие-либо жидкие варианты, которые улучшат смешиваемость и увеличат скорость соединения.

Как паять алюминий оловом своими руками

Чем паять алюминий в домашних условиях

Пайка соединений проводов с припоем считается самым надежным методом соединения проводов и жил кабелей. Хорошо, если нужно паять только медные провода, которые легко облуживаются припоем. Не зря в электронике все вывода элементов медные, луженые.

Пайка алюминия в домашних условиях

После того как цельные провода и многожильные жилы кабелей облудят, их довольно легко соединять пайкой. А как паять алюминий оловом, если припой отторгается окисью алюминия. Как известно алюминий покрыт тонким слоем окиси, которая мгновенно образуется на алюминии при контакте с кислородом. Чтобы припой хорошо держался на алюминиевом проводе нужно снять окись алюминия, а затем лудить.

Для этой цели в качестве флюса существуют: паяльная кислота, специальные флюсы для алюминия, смесь канифоли с ацетоном. Все эти плюсы разрушают или затрудняют образование пленки окиси на алюминии. После применения данного типа флюса процесс лужение алюминия упрощается.

Необходимые инструменты для пайки алюминия оловом являются: электрический паяльник, острый нож, плоскогубцы для скрутки проводов, мелкий напильник для подготовки жала паяльника. Из материалов потребуется: припой ПОС 61 или ПОС 50, флюс для пайки алюминия Ф-64 или аналогичный, губка.

Пайка алюминия оловом и флюсом Ф 64

Флюс Ф 64 предназначен для пайки алюминия. Методика пайки не сложна. В первую очередь нужно снять изоляцию с проводов на 5 см. Изоляция снимается острым ножом под углом к проводу, чтобы не надрезать его. Надрезанный алюминий легко обламывается.

Инструменты и материалы для пайки алюминиевого провода

Далее нужно хорошо зачистить провод мелкой наждачной бумагой или острым ножом. Зачистив провод, его смачивают кисточкой с плюсом и острым ножом продолжают зачищать провод, но уже под флюсом. Таким образом снимают пленку окиси алюминиевого провода, не давая вновь окисляться на воздухе. Далее разогретым паяльником с припоем начинают лужение провода с его конца.

Если начать облуживать провод около изоляции, тогда можно ее подпалить. В этом случае потеряются изоляционные свойства провода. Провод облуживают паяльником, движениями вперед-назад, одновременно снимается окисная пленка с алюминия. Облудить провод ровно сразу не получится. Поэтому на не облуженные участки провода снова наносят флюс и горячим паяльником с припоем и движениями вперед-назад снимают участки оставшейся окисной пленки и обслуживают.

Таким образом покрывают припоем алюминиевый провод полностью. После лужения алюминиевый провод окунают в раствор соды (5 ст. л. на 200 гр. воды) и зубной щеткой смывают остатки флюса. В состав флюса входят активные кислоты, которые не только разъедают пленку, но и сам провод. Поэтому остатки флюса нужно смыть. Смыть его полностью не получится, так как он частично остаётся под припоем и въедается в провод.

Но хоть частично его нужно смывать. Медный провод не обслуживают флюсом Ф 64, лучше использовать раствор канифоли и спирта (50% на 50%). Кисточкой наносят жидкую канифоль на медный провод (предварительно зачистив его) и горячим паяльником обслуживают провод, начиная с конца. Жало паяльника должно быть ровным и чистым. Раковины на конце жала паяльника убирают мелким напильником.

А остатки сгоревшего припоя (шлака) вытирают губкой или тряпкой. Как только алюминиевый и медный провода облуженны, их скручивают пассатижами, кисточкой наносят жидкую канифоль и спаивают соединение, начиная также с конца. Если соединить алюминий без лужения припоем, то это соединение может нарушиться со временем. Соединение алюминия с медью представляет собой гальваническую пару, и при прохождении через него тока нагревает и разрушает соединение.

Таблица температурных режимов марок припоя

В результате место скрутки сильно нагревается и обугливается, что повышает пожароопасность. Оловянный припой нейтрален к алюминию, поэтому алюминиевые провода перед соединением с медью нужно лудить. Для пайки алюминиевых проводов хорошо подходят припой ПОС 61 и ПОС 50 с низкой температурой плавления 190 — 210С.

Пайка алюминия с медью оловом и канифолью

Пайка электрических проводов с помощью паяльной кислоты запрещена в ПУЭ. Это связано с тем, что эта кислота полностью не сгорает при пайке. В результате место соединения проводов со временем разъедается кислотой, образуются окиси, которые нагреваются при прохождении тока и могут вызвать возгорание изоляции. К таким кислотно содержащим флюсам относятся специальные флюсы для пайки алюминия, в том числе и Ф 64.

Так как же паять алюминий с медью, чтобы соединение было качественным и долговечным. По сложности метод лужения алюминия оловом и канифолью даже легче, чем лужение алюминия флюсом Ф 64. Но качество и надежность при лужении в канифоли будет высоким. При лужении алюминия в канифоли нужно сделать или подобрать низкую ванночку для жидкой канифоли (канифоль 60% и спирт 40%).

Флюсы для пайки алюминия

Заполняют ванночку жидкой канифолью так, чтобы провод утопал в ней с изоляцией на 5-10 мм. Очищенный от изоляции провод кладут в канифоль и острым ножом (удобно скальпелем) снимают плёнку окиси с алюминиевого провода, не вынимая его из ванночки. То есть под канифолью защищают провод по всей его длине со всех сторон. Под канифолью пленка на очищенных местах алюминиевого провода не образуется, так как нет соприкосновении с кислородом.

Теперь берут разогретой паяльник с припоем мощностью не менее 60 Вт и опустив его на оголенный и очищенный от окиси провод, у самой поверхности канифоли, понемногу прокручивают и вытаскивают уже облуженные участки провода. Суть метода заключается в том, чтобы провод облуживался у самой поверхности жидкой канифоли. Чтобы зачищенные участки провода от окиси не могли соприкасаться с воздухом.

Паяльник может быть временами погружен на 2-3 мм в канифоль. Немного облудив провод поднимите паяльник, чтобы он вновь нагрелся. Да в начале, будет много дыма, поэтому лучше учиться паять на улице или в помещении с хорошей вентиляцией. После нескольких попыток у вас выработается своя техника лужения и появится небольшой опыт.

Вы определитесь с положением паяльника, скорость лужения провода увеличится, то есть появится навык, и уменьшится количество дыма. Зато провод будет облужен идеально. Далее, как обычно, скручивают провода и так же паяют их небольшим количеством припоя.

Остатки канифоли на пропаянной скрутке проводов смывают кисточкой со спиртом. Недостаток такого метода — это невозможность пайки в труднодоступных местах. Для таких случаев, лучше использовать другие методы безопасных соединений алюминия с медью.

Виды флюса для пайки алюминия в домашних условиях

Алюминий и его сплавы обладают очень хорошими характеристиками, такими как высокая тепло- и электропроводность, удобство обработки, небольшая масса, экологическая безопасность. Но у этого прекрасного металла есть один очень жирный минус, его крайне сложно паять. Помогает решить эту серьёзную проблему правильно подобранный флюс для пайки алюминия.

Свойства алюминия

Проблема пайки алюминия обусловлена его химическим строением. Сам по себе этот металл химически очень активен, он вступает в реакции практически со всеми химическими веществами. Это приводит к тому, что чистый алюминий на воздухе мгновенно реагирует с кислородом. В результате на поверхности металла образуется очень тонкая и одновременно необычайно прочная плёнка оксида: Al2O3. По своим свойствам алюминий и его оксид представляют две крайние противоположности соединённые в единое целое. Например:

  • Температура плавления чистого алюминия составляет 660 градусов. Оксид алюминия или как его ещё называют, корунд, плавиться при температуре 2600 градусов. Тугоплавкий корунд применяется в промышленности в качестве огнеупорного материала.
  • Алюминий очень мягкий и пластичный металл. Корунд обладает крайне высокой механической прочностью что позволяет изготавливать из него всевозможные абразивные материалы.

Оксид алюминия превращает обычную пайку в довольно сложный процесс. Для его успешного осуществления необходимо применение специфических методов и специальных алюминиевых припоев и флюсов.

Пайка металлов

Смысл пайки любого металла состоит в том, что в пространство между спаиваемыми деталями вводится в расплавленном состоянии специальное вещество, называемое припоем. После застывания припой надёжно связывает в единое целое две металлические детали.

В случае пайки алюминия находящаяся на его поверхности оксидная плёнка препятствует расплавленному припою соединиться с металлом. Иными словами, нарушается адгезия, и поэтому припой не может растечься по поверхности металла и прилипнуть к нему. Это делает пайку алюминия практически невозможной без применения специальных средств, частично устраняющих оксид с поверхности металла и способствующих возникновению нормальной адгезии.

Читайте также:  Как запаять медную трубку в домашних условиях

Удаление оксидной плёнки

Удаление оксида с поверхности алюминия — процесс сложный и никогда не приводящий к окончательному результату. То есть, оксидную пленку практически нельзя удалить, так как вместо только что удалённой мгновенно образуется новая. Можно лишь с помощью специфических средств ослабить её действие. Это можно сделать с помощью двух различных методов:

  • Химический способ. С помощью специальных алюминиевых флюсов плёнка разрушается в результате воздействия активных кислот.
  • Механический способ. Посредством применения абразивных инструментов нарушается целостность плёнки.

На практике чаще всего совмещают оба этих метода, чтобы добиться максимально возможного эффекта.

Флюсы для алюминия

Флюс применяется для удаления оксида с поверхности металла и последующего препятствования образованию новой плёнки. Необходимо помнить, что в процессе пайки флюс не должен взаимодействовать с припоем и вступать с ним в химические реакции. Флюсы могут находиться в различных состояниях:

Для алюминия чаще всего применяют жидкие флюсы на основе ортофосфорной кислоты. Существуют так называемые безотмывочные флюсы, применение которых не требует последующего промывания спаянных поверхностей под проточной водой. Однако чаще всего в состав алюминиевых флюсов входят сильно ядовитые вещества, которые небезопасны, и, с экологической точки зрения, могут сильно корродировать металл в месте пайки. Поэтому применение флюсов требует тщательного промывания места пайки под проточной водой. Промышленность выпускает больше количество алюминиевых флюсов, среди которых можно выделить следующие:

  • Ф-64. Высокоактивный флюс для алюминия и его сплавов. Считается самым лучшим флюсом для этого металла. Высокая активность определяется большим содержанием в его составе активного фтора около 40%. При нагреве фтор разрушает оксидную плёнку на поверхности алюминия. Применение этого флюса требует обязательной тщательной промывки спаеных поверхностей, после окончания процесса.
  • Ф-34А. Специальный алюминиевый флюс для тугоплавких припоев. Состав: хлорид калия 50%, хлорид лития 32%, фторид натрия 10%, хлорид цинка 8%.
  • Ф-61А. Применяется с обычными свинцово-оловянными припоями, плавящимися при температуре 150−350 градусов. Состав: фторборат цинка 10%, фторборат аммония 8%, триэтаноламин 82%. Применяется для спаивания разнородных металлов, например, алюминий и медь. Поэтому когда возникает вопрос как припаять алюминий к меди, ответом будет этот флюс.
  • НИТИ-18 (Ф-380). Подходит для тугоплавких припоев с температурой плавления 390 — 620 градусов. Особенностью этого флюса, является то что, хорошо растворяя оксидную плёнку, он практически не оказывает никакого воздействия на основной металл. После окончания пайки остатки флюса должны быть немедленно удалены. Для этого место пайки сначала промывают горячей проточной водой, затем холодной. А в заключение выдерживают в течение 15 минут в водном растворе фосфорного ангидрида.
  • А-214. Универсальный безотмывочный флюс средней активности. Температура применения 150−400 градусов. Не содержит в своём составе вредных солей анилина, фенола или карбоновых кислот, поэтому после применения не требуется тщательная промывка. Остатки легко удаляются бумажной салфеткой, смоченной в спирте.

Механическое удаление оксида

Для облегчения растворения плёнки с помощью флюса, предварительно её частично удаляют посредством механических методов. Данные приёмы позволяют лишь незначительно ослабить действие оксида, так как опытным путём было установлено, что вновь образующаяся плёнка, по своим прочностным характеристикам несколько уступает старой. Для этих целей используют следующие приспособления:

  • Наждачная бумага.
  • Напильники и рашпили.
  • Жёсткие металлические щётки.

Процесс механического удаления поверхностного оксида можно оптимизировать используя для этого кирпичную пыль. Место пайки предварительно посыпают мелкой кирпичной крошкой. Затем:

  • На кирпичные крошки высыпается большое количество сухой канифоли.
  • Предварительно разогретым жалом паяльника канифоль расплавляется и распределяется по поверхности металла ровным слоем.
  • Залуженным жалом паяльника начинают усиленно тереть место пайки. При этом кирпичная крошка сдирают оксидную плёнку, а расплавленная канифоль препятствует проникновению кислорода вместо пайки и поэтому новая оксидная плёнка не образуется.
  • В результате получаем хорошо залуженную поверхность алюминия.

В качестве абразива, с тем же эффектом, можно использовать просеянный речной песок или металлические опилки.

Пайка алюминия

Основу любой пайки составляет так называемое лужение или залуживание. При этом процессе припой равномерным слоем распределяется по поверхности металла. Для того чтобы лужение прошло хорошо необходимо два важных компонента специальный флюс и правильно подобранный припой. Флюсы мы уже рассмотрели теперь очередь настала за припоями.

Специальные припои

Обычные припои, применяемые для пайки цветных металлов, содержат в своём составе олово и свинец. Вопрос как паять алюминий оловом не является актуальным, так как для алюминия такие припои не рекомендуется применять, потому что в этих металлах он практически не растворяется. Применяют специальные припои, которые содержат в своём составе изрядное количество самого алюминия, а также кремний, медь, серебро и цинк.

  • 34-А. Специальный тугоплавкий припой для алюминия. Температура плавления 530−550 градусов. Состав: алюминий 66%, медь 28%, кремний 6%. рекомендуют применять совместно с соответствующим флюсом Ф-34А.
  • ЦОП-40. Относится к категории оловянно-цинковых припоев. Состав: цинк 63%, олово 36%. Плавление происходит в пределах 300−320 градусов.
  • HTS 2000. Специальный припой для алюминия производства США. Основные компоненты: цинк 97% и медь 3%. Температура плавления 300 градусов. Обеспечивает очень прочное соединение, сопоставимое по прочности со сварочным швом.

Присутствие в припое такого металла, как цинк обеспечивает ему высокие прочностные характеристики и хорошую сопротивляемость к коррозии. Наличие меди и алюминия повышает температуру плавления и делает припой тугоплавким.

Использование того или иного припоя определяется задачами, которые стоят перед спаиваемыми деталями. Так, для спаивания крупногабаритных и массивных алюминиевых деталей, которые в дальнейшем будут подвергаться большим нагрузкам, лучше использовать тугоплавкие припои, их температура плавления сопоставима с температурой плавления самого алюминия. Когда возникает вопрос, как запаять алюминиевую трубку, необходимо точно понимать, для чего в последующем эта трубка будет применяться. Тугоплавкие припои характеризуются высокой прочностью, а большая масса детали позволяет обеспечить в процессе пайки хороший теплоотвод, что предотвратит разрушение алюминиевой конструкции вследствие её расплавления.

Особенности процесса

Пайка алюминия ничем не отличается от пайки любого другого цветного металла.

В домашних условиях пайку алюминия условно можно разделить на два вида:

  • Высокотемпературная пайка крупногабаритных деталей. Как правило, это толстостенный алюминий большой массы. Температура разогрева деталей 550−650 градусов.
  • Низкотемпературная пайка мелких бытовых предметов и проводов при радиоэлектронном монтаже. Температура пайки 250−300 градусов.

Высокотемпературная пайка предполагает использование в качестве нагревательного элемента газовую горелку, работающую на пропане или бутане. Но когда неожиданно возникает вопрос, как спаять алюминий в домашних условиях, можно с тем же успехом использовать паяльную лампу.

В случае проведения высокотемпературной пайки необходимо проводить постоянный контроль за температурой разогрева спаиваемых поверхностей. С этой целью используют кусочек тугоплавкого припоя. Как только припой начинает плавиться это говорит о том, что необходимая температура достигнута и разогрев детали необходимо прекратить, в противном случае может произойти её расплавление и последующее разрушение всей конструкции.

Для низкотемпературной пайки используют электрический паяльник мощностью от 100 до 200 ватт, в зависимости от размеров спаиваемых деталей. Чем крупнее деталь тем более мощный паяльник придётся использовать для её разогрева. В то же время для пайки проводов вполне подойдёт и паяльник мощностью 50 ватт.

В обоих случаях и при высокотемпературной пайке, и при низкотемпературной, стадии проведении процесса примерно одинаковые и состоят из следующих последовательных этапов:

  • Механическая обработка места будущей пайки. Проводится с помощью всевозможных абразивных средств. Цель: ослабить поверхностную оксидную плёнку и сделать её более восприимчивой к воздействию флюса.
  • Обезжиривание места пайки с помощью органических растворителей, таких как спирт, ацетон, бензин.
  • Фиксация деталей в нужном положении.
  • Нанесение флюса на спаиваемые поверхности. Если используется жидкий флюс, то лучше всего его наносить с помощью кисточки.
  • Разогрев места пайки с помощью электрического паяльника или газовой горелки.
  • Нанесение расплавленного припоя на место пайки и залуживание металлических поверхностей (распределение припоя ровным слоем).
  • Соединяем металлические поверхности и фиксируем их в соответствующем положении.
  • После того. как припой остынет и детали спаяются, промываем место спайки под проточной водой, с целью вымыть остатки флюса.

Соединение проводов методом пайки

Соединение проводов является необходимой операцией при проведении электромонтажных работ. Для каждого способа соединения электропроводки (обжим, скрутка, пайка) есть свои условия для применения. Пайка медных проводов и пайка алюминиевых проводов – самый надежный метод контактного соединения, по прочности она конкурирует только со сваркой.

Что представляет собой процесс пайки проводов

Пайка отличается от сварки тем, что в процессе работ расплавляются не концы соединяемых металлических проводов, а только припой. Паять надо паяльником с припоем и флюсом. В качестве припоя используют сплав металлов (олово, свинец, сурьма, серебро), которые плавятся при более низкой температуре. Расплавленный паяльником припой растекается, заполняет зазор между металлическими проводами и застывает, образуя прочное неломкое соединение. Пайка надежна не только с механической точки зрения, но и с электрической: переходное сопротивление проводников в распределительной коробке зависит от площади контакта соединяемых частей – чем она больше, тем сопротивление меньше. Это означает, что провода меньше нагреваются, а соединение качественнее.

Учитывая, что последствием плохого контакта может быть пожар, в труднодоступных местах целесообразнее соединять провода именно методом пайки, исключив тем самым возможность их отсоединения. Уместно паять проводники в распределительной коробке и в том случае, если она расположена над подвесным или натяжным потолком.

Что необходимо для пайки

Чтобы спаять медные проводники, понадобятся следующие приспособления, материалы и инструменты:

  • Электрический паяльник мощностью от 80 Ватт
  • Припой
  • Флюс
  • Удалитель (нейтрализатор) флюса
  • Пассатижи
  • Кисточка для нанесения флюса
  • ПВХ-изолента
  • Термоусадочная трубка подходящего диаметра
  • Фен

Паять медные провода можно не только электрическим паяльником, но и другим оборудованием: пропан-горелкой для пайки медных труб, газовой мини-горелкой или газовым паяльником с насадкой для горелки.

Горелка с небольшим факелом удобна тем, что она обеспечивает локальный нагрев скрутки, не повреждая изоляции проводника. Перед использованием электрического паяльника его жало необходимо очистить надфилем или наждачкой от окислов.
В качестве припоя для меди рекомендуется использовать ПОС-60 или аналоги с температурой плавления 190°C.

Читайте также:  Технология пайки полипропиленовых труб

Флюс убирает окислы металла, способствует лучшему сцеплению припоя и его равномерному растеканию по поверхности. Лучше использовать флюс на водной основе – он не содержит спирта или кислоты, поэтому не требует последующего удаления. Если использовать в этом качестве ортофосфорную кислоту, жидкую канифоль или ЛТИ-120, то средства необходимо удалять с поверхности после работы – иначе они со временем разрушат медные детали.

Процедура пайки

Пайка медных проводов технологически несложно, медь хорошо поддается обработке, не теряя токопроводящих свойств, при этом места соединения прочные. Пайка медных проводов, расположенных в распределительной коробке, происходит в следующей последовательности.

  1. Провода в распределительной коробке обрезают до необходимой длины – 20–25 см и правильно распределяют по цвету: желто-зеленые – это заземление, синие – ноль, белые (коричневые, красные или черные) – это фаза. При помощи специальных съемников с них удаляют изоляцию, оставляя оголенные концы длиной 4,5–5 см.
  2. Соединяют провода крест накрест – это необходимо, чтобы скрутка получилась равномерной и плотной. Чтобы сделать скрутку правильно, один провод кладется на другой, для соединения трех проводников первый кладут поверх двух других. Производят скрутку, затем ее обжимают при помощи пассатижей, обрезают лишние хвостики и опять обжимают.
  3. Перед началом пайки скрутку обильно смачивают флюсом или помещают в него.
  4. Чтобы спаять провода правильно, скрутку нагревают паяльником или горелкой до тех пор, пока не начнет закипать флюс. Как только флюс начнет закипать, сверху на скрутку кладется припой. Для пайки меди используют припой ПОС-60 или аналоги. При использовании паяльника для соединения проводов его жало располагают снизу скрутки.
  5. Когда припой расплавится, он под действием сил натяжения растечется и заполнит скрутку, образуя надежное соединение. Красноваты медный цвет проводов приобретет серебристый оттенок.
  6. Последний шаг – изоляция места соединения. Для этого спаянное место обматывают ПВХ-изолентой начиная от неснятой изоляции. Клеевой слой изоленты со временем высыхает, а сама она может размотаться. Поэтому поверх нее надевается термоусадочная трубка подходящего диаметра, которая прогревается феном до усадки в размерах. Она плотно обжимает изоленту и обеспечивает дополнительную изоляцию.
  7. Аналогично производится дальнейшая пайка проводов в распределительной коробке – фазных и нулевых.
  8. После спайки и изоляции скруток провода аккуратно укладывают в распредкоробку и закрывают ее.

Специфика соединения алюминиевых проводов

Последовательность действий при работе с алюминиевыми проводами аналогична вышеописанной, но есть специфические нюансы, которые нужно учитывать.

Спаять алюминиевые жилы технически сложнее в силу особенностей металла. Место соединения при этом менее прочно, чем у медных аналогов.

Алюминий мгновенно сильно окисляется, образуя токонепроводящую пленку. Окислы обязательно удаляют, иначе металл не удастся спаять. Для удаления окислов пользуются цинко-вазелиновыми пастами. Для спайки жил нужен алюминиевый припой, а он более тугоплавок, чем олово, поэтому температура нагрева должна быть выше. В расплавленном виде алюминиевый припой более текуч, чем оловянный. Для работы понадобится химически активный флюс Ф-34 или Ф-64, который может справиться с окислами.

Поскольку алюминий – ломкий металл, для надежности соединения лучше припаивать его к медному проводу одинакового сечения. В этом случае слишком ломкий и хрупкий алюминиевый проводник совместно с гибкой и прочной медной проволокой дает прочное соединение, способное выдерживать нагрузки до 2 кВт. Соединение получается надежным, мягким и неломким. Для пайки алюминия с медью лучше использовать флюс Ф-64 – он сильнее, паяет даже окисленный алюминий.

При соблюдении требований и технических условий спаянное соединение медных или алюминиевых проводов прослужит не одно десятилетие без уменьшения контакта или перегрева места спайки.

Как научиться правильно паять провода

Паяное соединение считается одним из лучших по надёжности в электротехнике, а в радиотехнике пайка радиодеталей является незаменимой при их монтаже.


Пайкой называется соединение однородных и разнородных металлических деталей при помощи сплава металлов, называемого припоем, имеющим температуру плавления меньшую, чем спаиваемые конструкции.

Физика процессов пайки

Расплавленный припой ведёт себя как жидкость, одним из свойств которой является смачивание поверхности – то есть, распределение молекул по поверхности тонким слоем.

Молекулы припоя диффундируют в приповерхностном слое металла, который, в свою очередь, частично растворяется в припое. Важную роль при этом играет вид поверхности и её загрязнения, а также наличие оксидной плёнки. Если коротко, то спаять два провода – означает смочить их поверхности непрерывным слоем расплавленного припоя, который затвердев, обеспечит механическую прочность соединения и надёжный электрический контакт.

Поскольку в бытовой электропроводке используются медные проводники, то речь, в основном пойдёт о том, как спаять медь.

Процесс пайки медных проводов не так требователен к выбору припоя, флюса и температуры, поэтому научиться этому делу может любой желающий – необходимо обзавестись минимальным инвентарём и соблюдать правила безопасности.

Инструменты для пайки

Нагревательный прибор, при помощи которого разогревают припой и спаиваемые конструкции, называют паяльником.

Из сего состоит паяльник

Разновидности распространённых в быту паяльников:

  • электронагревательные.

Нагревательный элемент разогревает медное жало, окончание которого является рабочей поверхностью инструмента. Данный тип паяльника наиболее распространённый, поэтому, будет рассказано, как правильно паять провода, пользуясь именно этим инструментом, мощностью 60-100Вт, температурой жала до 300ºС;

    термовоздушные и газовые. Газовая горелка

Термовоздушный

Потоком горячего воздуха или открытым пламенем разогревается место пайки, к которому припой подаётся в виде присадочной проволоки.

В виду большой тепловой мощности данных инструментов, они применяются для пайки массивных деталей, на разогрев которых необходимо много тепла;

  • молотковые.

Медное жало выполнено в виде массивного молотка, разогреваемого открытым пламенем или встроенным электронагревательным элементом.

Молотковым паяльником можно паять без электричества. За счёт большой теплоемкости жала, при должной сноровке мастер может спаять все провода в распределительной коробке с одного разогрева.

Выбор расходных материалов

Нужно приобрести низкотемпературный оловянно-свинцовый припой типа ПОС. Число, идущее за аббревиатурой, означает процентный состав олова. Наибольшую популярность в радиоэлектронике и электротехнике имеет марка ПОС-61 (иностранный аналог Sn63Pb37) из-за совпадения температур начального и полного расплавления сплава (190ºС).

Припои других марок имеют диапазон температур, в котором сплав пребывает в специфическом эвтектическом состоянии и выглядит как кашица мелкозернистых гранул. Лёгких сдвиг деталей в данном температурном диапазоне значительно ухудшает качество пайки.

ПОС-61 не подвержен данному эффекту эвтектики и переходит из твёрдой фазы в жидкую и наоборот сразу после достижения температуры 190ºС, поэтому для новичков лучше всего использовать именно данную марку припоя, который продаётся в мотках в виде проволоки или трубки с канифолью. В качестве флюса для пайки медных проводов чаще всего применяют канифоль,

а также паяльную кислоту на основе хлористого цинка – о их роли речь пойдёт ниже.

Процесс лужения проводов

Очистка поверхностей перед пайкой является самым важным этапом данного процесса. Для начала нужно снять изоляцию с проводов и убедиться, что на них нет эмалированного покрытия или оксидной плёнки.

Зачистка медных проводов

Зачистка поверхности проводника до металлического блеска при помощи ножа или мелко абразивной наждачной бумаги поможет в лужении – так называется процесс смачивания припоем места спайки. Для этого нужно разогретым кончиком жала коснуться канифоли – характерное шипение и кипение флюса будет свидетельствовать о нормальной температуре паяльника.

Лужение провода

Не мешкая, чтобы канифоль не испарилась нужно взять каплю припоя, прикоснувшись к отмотанному проводку ПОС-61. В данном случае флюс предотвращает окисление припоя. Вторая функция канифоли или паяльной кислоты состоит в разложении оксидной плёнки на поверхности металла.

Лужение

Лужение лучше всего производить, прижав жалом паяльника провод к деревянной дощечке – газы, выделяющиеся при пиролизе дерева, также частично помогают, действуя как флюс.

Намного лучших результатов достигают, используя в качестве подложки таблетку аспирина. Ацетилсалициловая кислота, испаряясь, эффективно удаляет оксидный слой.

лужение скруток

Нюансы лужения

Припой размазывают по поверхности провода, прокручивая его по оси. Если оголённый проводник подвёргся лужению не полностью, а канифоль перестала кипеть, то нужно повторно взять жалом флюс и ПОС при необходимости.

Пайка провода

Лужение многожильного провода происходит также, но его нужно прокручивать, чтобы жилы скручивались и не расплелись. Часто требуется залудить тонкие многожильные провода, покрытые эмалью. Поскольку зачистка при помощи ножа невозможна из-за тоненьких жил, удаление эмали производят химическим способом – для этого в качестве подложки берут кусок полихлорвиниловой изоляции.

лужение многожильных проводов

Положив проводок на изоляцию, производят лужение – при нагревании ПВХ выделяет хлор, который разъедает эмаль, благодаря чему открывается необходимый для лужения доступ к поверхности металла.

как паять провода от процесса к процессу

Процесс пайки

Фактически, ответом на вопрос, как правильно паять, будет одно слово: лужение, так как спаять два луженных провода не составляет особого труда. Поскольку в электротехнике не рекомендуется паять сложенные внахлёст провода, то их перед пайкой скручивают.

скрутка многожильного провода

Скрутив два или больше луженых провода, снова берут канифоль, припой, и прикасаются к скрутке, дожидаясь, когда сплав полностью растечётся между жилами, заполнив пустоты и зазоры.

Спаенные медные многопроволочные провода

После этого, убрав паяльник, нужно дать спайке остыть, не подвергая её механическим воздействиям. Можно обработать скрутку нелуженых проводов кислотой и спаять их одновременно с лужением. Жало паяльника необходимо периодически очищать от нагара

нагар

и затачивать при выгорании, а также заново подвергать лужению.

Как паять алюминий?

Алюминиевые провода, присущие в старой электропроводке также можно спаять, и в теории данный процесс не отличается от описанного выше. Но на практике высокоактивный алюминий мгновенно окисляется при очистке, и оксидный слой препятствует лужению, поэтому залудить алюминиевый провод обычным способом не получится. Для данных целей применяют специальные флюсы и высокотемпературные припои.

При помощи наждачной бумаги уменьшают оксидный слой, тем самым помогая флюсу. Для лужения алюминиевых поверхностей применяют высокотемпературный паяльник или газовую горелку. Народный метод пайки алюминия состоит в добавлении в канифоль металлических опилок.

При помощи данного абразива, растирая смесь припоя и флюса, добиваются лужения, но данный процесс очень трудоемкий и не гарантирует качества.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector