Что нужно для пайки паяльником - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Что нужно для пайки паяльником

Что нужно для пайки

Подписка на рассылку

На часто задаваемый в поисковых системах запрос: «Зачем нужна пайка?» поможет ответить эта статья. Если говорить вкратце, то спайка используется для того, чтобы надежно соединить между собой провода, подсоединить питание к светодиодной ленте или закрепить деталь в печатной плате электронного прибора.

Учимся паять

Прежде, чем приступить к обучению умело паять, нужно знать, какие расходные материалы и приспособления для этого требуется.

Что нужно при пайке

Главным устройством, используемым для пайки, является паяльник. Для бытового использования достаточно устройств с мощностью 25-75 Вт. В современных паяльниках вместо нихромового нагревателя и медного жала используются керамический греющий элемент и жало из никелированного металла.

Преимуществами паяльников этого типа являются меньшее время, необходимое на разогрев до рабочей температуры и остывание, а также возможность плавной регулировки температуры с помощью специального блока питания. В некоторых моделях регулятор может быть встроен в корпус устройства.

Однако когда предстоит работа с тугоплавким припоем или требуется залудить крупные детали, необходимо использовать паяльники с большей мощностью.

Перед тем, как паять провода или заниматься сборкой печатных плат электронных компонентов, нужно определиться с типом жала паяльника. Устройства с плоским жалом применяются для работы с крупными радиодеталями или для лужения и соединения проводов среднего сечения.

Паяльники с конусным жалом необходимы для пайки деталей среднего размера, а с жалом в виде иглы – для работы с микросхемами или сборки светодиодного освещения.

Для чего нужен флюс

Кроме самого паяльника, для пайки нам нужен флюс и припой. Флюс необходим для очистки поверхности проводов или выводов радиодеталей от пленки окислов, жировых и других загрязнений, а также препятствования дальнейшему окислению места спайки. Флюс подбирается в зависимости от того, спайку каких металлов предстоит выполнить.

Для чего нужна канифоль? Этот флюс используется для соединения медных проводов пайки радиодеталей с медными выводами (в том числе лужеными). Канифоль может быть в твердой, гелеобразной или жидкой форме. Паяльная кислота используется для очистки сильно окисленных медных контактов перед пайкой или для снятия окислов со стальных поверхностей, включая нержавеющих. Для соединения пайкой алюминиевых проводов используется специальный флюс.

Для непосредственной пайки проводов или деталей применяются припои, температура плавления которых должна быть ниже температуры плавления соединяемых металлов.

Припои выпускаются на основе олова, свинца, никеля или других металлов в виде прутков или проволок различного диаметра.

Как научиться паять

Современные паяльники с никелированным жалом не требуют подготовки перед началом работы. Во время их эксплуатации достаточно периодически очищать жало от остатков припоя и флюса с помощью влажной губки.

А вот медное жало паяльника с нихромовым нагревателем требует специальной подготовки. Перед началом работ нужно:

  1. очистить жало от окислов с помощью надфиля или напильника;
  2. нагреть устройство;
  3. погрузить жало во флюс (канифоль);
  4. растереть припой по поверхности жала.

Такую же процедуру нужно проводить время от времени, чтобы очистить жало от остатков пригоревшего флюса и припоя.

В следующих статьях мы расскажем, как пользоваться паяльником и как правильно паять провода.

Как правильно паять паяльником: инструкция для чайников

Искусство пайки нужно постигать постепенно. Начиная от спаивания проводов и переходя к печатным платам — каждый из способов имеет свои тонкости как в подборе расходников для пайки, так и в технике. Сегодня мы поделимся с читателями азами паяльного дела и базовыми навыками работы.

В чём суть пайки

В паяльном деле используется способность одних металлов в расплавленном состоянии эффективно растекаться по поверхности других под действием гравитации и умеренного поверхностного натяжения. Соединение пайкой неразъёмное: две соединяемые детали как бы обволакиваются слоем припоя и остаются неподвижными после его застывания.

Поскольку мы будем рассматривать пайку именно в контексте пайки металлов, то наиболее важными параметрами будут прочность механического и проводимость электрического соединения. В большинстве случаев это прямо пропорциональные величины и если две детали плотно схвачены, то и проводимость между ними тоже будет высокой. Однако припой имеет удельное сопротивление выше, чем даже у алюминия, поэтому его слой должен быть как можно более тонким, а укрывистость — максимально высокой.

Для того чтобы пайка была возможна в принципе, существует два условия. Первое и важнейшее — чистота деталей в месте спайки. Припой присоединяется к поверхности металла на атомном уровне и наличие даже малейшей оксидной плёнки или загрязнений сделает надёжное прилипание невозможным.

Второе условие — температура плавления припоя должна быть значительно ниже температуры спаиваемых деталей. Это кажется очевидным, но существуют припои с температурой плавления выше, чем у алюминия, к примеру. Кроме того, если реальная разница в температурах плавления недостаточно высока, при застывании припоя температурная усадка деталей может помешать нормальному формированию кристаллической решётки припоя.

Флюсы и припои — как правильно подобрать

По описанным выше причинам правильный выбор флюса и припоя — это практически половина успеха в паяльном деле. К счастью, имеются вполне универсальные марки, подходящие для большинства задач. Отрасль применения почти всех флюсов и припоев вполне доходчиво указывается на этикетках, но некоторые аспекты их применения всё же нужно знать.

Начнём с флюсов. Их применяют для протравливания деталей, снятия и растворения оксидной плёнки с дальнейшей защитой металла от коррозии. Пока поверхность покрыта флюсом, можно быть уверенным в её чистоте, как и в том, что расплавленное олово будет хорошо её смачивать и растекаться.

Флюсы различают по типу металлов и сплавов соединяемых деталей. В основном это смеси металлических солей, кислот и щелочей, активно вступающих в реакцию при нагреве паяльником. Ну а поскольку оксидных форм и загрязнений существует достаточно много, коктейль должен специально подбираться под конкретный тип металлов и сплавов.

Активный флюс для пайки

Условно флюсы для пайки делятся на два типа. Активные флюсы создаются на основе неорганических кислот, в основном хлорной и соляной. Недостаток их в необходимости смывки сразу по завершении пайки, иначе остатки кислот вызывают довольно сильное корродирование соединения и сами по себе обладают достаточно высокой проводимостью, способной вызвать замыкание. Зато активными флюсами можно паять практически что угодно.

Второй тип флюсов создаётся, преимущественно, на основе канифоли, которая может использоваться и в чистом виде. Жидкий флюс гораздо удобнее в нанесении, в него также входят спирт и/или глицерин, полностью испаряющиеся при нагреве. Канифольные флюсы наименее эффективны при пайке стали, однако для цветных металлов и сплавов используют преимущественно их или другие соединения органической химии. Канифоль также требует смывки, ибо в долгосрочной перспективе она способствует корродированию и может становиться проводимой, набирая влагу из воздуха.

Жидкая и твёрдая канифоль

С припоями всё несколько проще. В основном для пайки используются свинцово-оловянные припои марки ПОС. Цифра после маркировки означает содержание олова в припое. Чем его больше, тем выше механическая прочность и электропроводность соединения и при этом ниже температура плавления припоя. Свинец используется для нормализации процесса застывания, без него олово может растрескаться или покрыться иглами.

Припой ПОС-61 с канифолью внутри

Существуют специальные типы припоев, прежде всего — бессвинцовые (БП) и прочие нетоксичные, в них свинец заменён индием или цинком. Температура плавления у БП выше, чем у обычных, но соединение прочнее и более устойчиво к коррозии. Есть также легкоплавкие припои, растекающиеся уже при 90–110 ºС. К таким относятся сплавы Вуда и Розе, используют их для пайки компонентов, чувствительных к перегреву. Специальные припои находят главное применение при пайке радиоаппаратуры.

Сплав Розе

Мощность и виды паяльников

Главным отличием паяльного инструмента является тип источника его питания. Для обывателей наиболее знакомы сетевые паяльники, питающиеся от 220 В. Их используют главным образом для пайки проводов и более массивных деталей, ибо перегреть медный провод практически невозможно за исключением, разве что, оплавления изоляции.

Плюс сетевых паяльников в их высокой мощности. За счёт неё обеспечивается качественный и глубокий прогрев детали, плюс не требуется громоздкого блока питания для работы. Из недостатков можно выделить невысокое удобство работы: паяльник довольно тяжёлый, жало расположено далеко от ручки и для тонкой работы такой инструмент не годится.

Паяльные станции используют термоконтроль для поддержания стабильного уровня температуры. Такие паяльники не обладают значительной мощностью, обычно 40 Вт — это уже потолок. Однако для чувствительной к перегреву электроники и пайки мелких деталей этот инструмент подходит наилучшим образом.

Выбор жала и уход за ним

Жала для паяльников различают по форме и материалу. С формой всё просто: самым примитивным и в то же время универсальным является шиловидное жало. Возможны вариации в форме лопаточки, конуса с затуплённым концом, со скосом и прочие. Главная задача при выборе формы — добиться максимальной площади соприкосновения с конкретным типом спаиваемых деталей, чтобы нагрев был мощным и при этом непродолжительным.

Медные жала для паяльника

По материалу почти все жала медные, однако бывают с покрытием и без него. Покрывают медные жала хромом и никелем для увеличения жаростойкости и устранения окисления поверхности меди. Жала с покрытием очень долговечные, но несколько хуже смачиваются припоем и требуют бережного отношения. Для их чистки используют латунную стружку и вискозные губки.

Жала с никелевым покрытием

Жала без покрытия можно по праву отнести к расходникам для пайки. Такое жало при работе периодически покрывается слоем окислов и припой перестаёт к нему прилипать. Рабочую кромку нужно заново зачистить и залудить, поэтому при интенсивном использовании жало стачивается достаточно быстро. Для замедления обгорания жала его рекомендуется предварительно отковать, а затем обточить для придания нужной формы.

Пайка проводов

Провода паять наиболее просто. Концы жил окунаем в раствор флюса и проводим по ним паяльником, жало которого обильно смочено во флюсе. В процессе лужения излишки расплавленного припоя желательно стряхивать. После нанесения полуды из проводов формируют скрутку, а затем тщательно прогревают её с небольшим количеством припоя, заполняя свободное пространство между жилами.

Возможен и иной способ, когда перед скручиванием провода просто тщательно смачивают флюсом и паяют без предварительного лужения. Особенно такой метод популярен при пайке многопроволочных жил и проводков небольшого диаметра. Если флюс качественный, а паяльник обеспечивает достаточно сильный прогрев, даже скрутка из 3–4 «пушистых» жил по 1,5 мм 2 хорошо пропитается оловом и будет надёжно спаяна.

Обратите внимание, что в электромонтаже, то есть внутри распределительных коробок, паять проводку не принято. В первую очередь по причине неразъёмности соединения, плюс ко всему спайка обладает значительным переходным сопротивлением и всегда есть высокий риск её корродирования. Провода паяют исключительно при соединениях внутри электроприборов или для лужения концов многопроволочных жил перед их затяжкой винтовыми клеммами.

Работа с электронными компонентами

Пайка электроники — наиболее обширная и сложная тема, требующая опыта, навыков и специального оборудования. Однако заменить неисправный элемент на печатной плате сможет и дилетант даже при наличии одного лишь сетевого паяльника.

Выводные элементы (которые с ножками) паять проще всего. Они предварительно неподвижно фиксируются (пластилином, воском) выводами в отверстиях платы. Затем с обратной стороны паяльник плотно прижимается к хвосту для его прогрева, после чего в место спайки вводится проволочка припоя, содержащего флюс. Слишком много олова не нужно, достаточно чтобы оно затекло в лунку со всех сторон и образовало некое подобие вытянутого колпака.

Если выводной элемент болтается и его нужно придерживать руками, то место спайки сперва смачивается флюсом. Его нужно очень небольшое количество, здесь оптимально использовать флаконы от лака для ногтей, предварительно промытые ацетоном. Олово при такой технике пайки набирается на паяльник в небольшом количестве и его капелька аккуратно подносится к выводу элемента в 1–2 мм от поверхности платы. По ножке припой стекает, равномерно заполняя лунку, после чего паяльник можно убирать.

Очень важно, чтобы соединяемые детали оставались неподвижными до полного остывания припоя. Даже малейшее нарушение формы олова при кристаллизации приводит к так называемой холодной спайке — дроблению всей массы припоя на множество мелких кристаллов. Характерный признак такого явления — резкое помутнение припоя. Его нужно разогреть заново и дождаться равномерного остывания в полной неподвижности.

Читайте также:  Каким прибором измеряется избыточное давление

Некачественная, холодная пайка

Для поддержания олова в жидком состоянии, достаточно чтобы паяльник контактировал залуженной поверхностью жала с любой точкой увлажнённого участка. Если паяльник буквально прилипает к спаиваемым деталям, это свидетельствует о недостатке мощности для нагрева. Для пайки чувствительных к нагреву полупроводниковых элементов и микросхем обычный припой можно смешивать с легкоплавким.

Пайка массивных деталей

Наконец, кратко расскажем о пайке деталей с высокой теплоёмкостью, таких как кабельные муфты, баки или посуда. Требование к неподвижности соединения здесь наиболее важно, крупные детали предварительно соединяют струбцинами, мелкие — комками пластилина, перед пропайкой соединения его прихватывают точечно в нескольких местах и снимают скрепы.

Паяют массивные детали как обычно — сперва полуда на месте соединения, затем заполнение шва жидким припоем. Однако припой в этих целях используют специальный, обычно тугоплавкий и способный сохранять высокую герметичность, а также хорошо выдерживающий частичный нагрев.

При такой пайке крайне важно поддерживать детали хорошо прогретыми. Для этих целей паяльный шов непосредственно перед местом спаивания подогревают газовой горелкой, а вместо обычного электрического паяльника используют массивный медный топорик. Его также постоянно подогревают в пламени горелки, попутно смачивая припоем, а затем заполняют соединение, частично расплавляя предыдущий шов на несколько миллиметров.

Подобная техника пайки с подогревом может использоваться и при работе обычным паяльником, например, при спайке толстых жил кабеля. Жало в этом случае выступает лишь оперативным инструментом для тщательного распределения олова, а основным источником нагрева служит газовая горелка.

Особенности пайки

Время на чтение:

Все техническое оборудование оснащено различными проводами, которые подключены к основным микросхемам и дополнительным приборам: освещения, индикации, датчикам и механизмам. В состав проводящих элементов всегда входит металл, который для надежного контакта с другими деталями соединяют методом пайки. В данной статье рассказывается об особенностях данной процедуры и о выборе для неё необходимого инструмента.

Что можно сделать с помощью паяльника

Паяльник – это ручной инструмент, рабочий элемент которого нагревается до температуры плавления металлического припоя. Чаще всего устройство используется для работы с инженерными коммуникациями, станочным оборудованием, компьютерной и бытовой техникой: лужение или соединение. Реже объектами становятся изделия из пластика или дерева.

Выжигание

Как правильно выбрать паяльник для пайки

Основными критериями при выборе паяльника являются его мощность, принцип действия, рабочее жало.

Важно! В качестве источника питания для оборудования могут быть электросеть, аккумуляторы или природный газ.

По типу конструкции и принципу действия различают несколько видов паяльников:

  • ЭПСН, или нихромовый – имеет нагревательную спираль из сплава на основе никеля. Эти приборы стоят относительно дёшево, выдерживают механические нагрузки, пригодны к ремонту и просты в использовании, но, в то же время, они медленно прогреваются и не рассчитаны работу в течение нескольких часов подряд.

ЭПСН

  • Керамический паяльник – оснащен аналогичным нагревательным элементом или изолятором для нихромовой спирали. Быстро нагревается, и для него характерна высокая мощность и наличие встроенной системы для поддержания температуры. К минусам следует отнести высокую стоимость и хрупкость при падении.

Керамический стержень

  • Импульсный паяльник – работает только при нажатии пусковой кнопки. Нагреватель может быть, как спиральным, так и керамическим, а жало в виде медной проволоки или съемного наконечника. Устройство быстро нагревается и подходит для любых видов работ.

Важно! Корпус выполняется по аналогии с рукояткой пистолета из-за наличия кнопки запуска.

Насадки, по своей природе, бывают трёх разных типов:

  • Медное жало – обладает высокой теплоемкостью. Низкая термостойкость приводит к ускоренному окислению, из-за чего необходимо часто прибегать к абразивам. В результате, мягкий стержень со временем стачивается и нуждается в замене.
  • Медный сердечник с защитой из никеля, серебра или алюминия чистить от патины не нужно, но такое жало стоит дороже и боится перегрева.

Жало из меди

  • Керамическая насадка имеет медный наконечник с никелевым покрытием. Такое исполнение не подвержено коррозии и не нуждается в постоянной чистке, обладая, при этом, хорошей теплоемкостью.

Важно! Керамические изделия характеризуются хрупкостью при случайном ударном воздействии.

Для использования устройства на бытовом уровне достаточно номинальной мощности в пределах от 25 до 40 Вт. Если паять совсем слабым инструментом, то продолжительность термического воздействия значительно снижает качество соединения, к тому же, при перегреве есть риск выхода детали из строя.

Наиболее предпочтительным выбором будет паяльник со встроенным терморегулятором, который позволит мастеру устанавливать нужную температуру при ремонте различного оборудования. Картинка 8. Инструмент с терморегулятором

Что можно сделать с помощью паяльника разной мощности? Для работы с диодами используют керамический прибор с малым потреблением тока (3–10 Вт), чинить микросхемы рекомендуется при помощи регулируемого устройства в 20 Вт, для электропроводки или бытовой техники – 25–40 Вт.

Методики пайки с паяльником

Что нужно для пайки? Работая с металлами, необходимо использовать расходные материалы: флюс или канифоль, в результате чего получается прочное неразъемное соединение.

Важно! Дополнительные составы нужны для обеспечения высокой адгезии припоя с деталями.

Канифолью

Канифоль – это похожий на стекло материал с температурой размягчения в пределах 55–70℃. Для его производства используют смолу хвойных пород дерева. Регламент прописан в ГОСТах 19113-84 и 14201-83, где сказано, что продукт растворяет патину. Рабочий диапазон температур при пайке бытовых приборов составляет 100–130℃.

Канифоль используется в 2 случаях:

  • Подготовка жала к работе – его зачистка, нагрев, покрытие расплавленным компонентом воска, а после – оловом. Аналогичным образом обрабатывают детали, распределяя припой.
  • Работа с деталями, которые не нуждаются в подготовке. В данном случае выполняется лужение контактной поверхности, для этого применяется полый пруток из сплава свинца и олова, внутри которого находится канифоль.

Канифоль

Флюсом

Флюс поступает в продажу в жидком состоянии, либо в виде геля, пасты, порошка, что объясняется разным составом материала. Так, первые используют для работы с микросхемами, а последние – с медными трубами. Все материалы можно разделить на три группы:

  • Нейтральные, без кислот в составе и с минимальной токопроводящей способностью.
  • Активные – с соляной кислотой в химическом составе.
  • Защитные – для исключения разрушения контактов и возникновения ржавчины.

Важно! Флюс из активной группы нельзя использовать в качестве изоляционного материала из-за низкого сопротивления электричеству.

К нейтральным материалам можно отнести порошкообразную канифоль, которую разбавляют в техническом спирте, глицерине или скипидаре. Данное средство применяется для работы с микросхемами и радиотехникой, медью и сплавами на ее основе. Допустимо присутствие тонкой пленки оксидов.

В других двух компонентах может присутствовать канифоль в сочетании с органическими компонентами. Такие составы актуальны для пайки меди, алюминия, никеля, серебра и стали. Для сложных работ существуют соединения с добавками хлористого цинка, и они служат защитой металла от коррозии.

Виды припоев

Припой – это однокомпонентный металл (олово) или сплавы. Главные требования к составу — содержание токсинов в допустимых для человека пределах, стабильность при воздействии электричеством и температурой.

Припой

Важно! Для качественного соединение, коэффициент линейного расширения материала и припоя должен быть одинаковым.

Материалы должны обладать таким свойством, как смачиваемость. Если показатели высокие, то результат пайки оправдает ожидания. При низких значениях для конкретной детали, применение припоя исключается. Например, свинец в чистом виде не может смочить медь.

Второй критерий выбора припоя основан на температуре его плавления. Так, показатели у припоя должны быть ниже верхнего предела сохранения формы обрабатываемого металла, но, при этом, выше рабочего диапазона детали, чтобы спайка не разрушалась.

Расплавленный припой

Мягкий

Температура плавления такого припоя ниже +450℃. . Чаще всего используются сплавы на основе олова или свинца с различными добавками. Например, сурьма упрочняет пайку, а висмут или кадмий повышают тугоплавкость. Применяют продукт для пайки деталей, которые не подвергаются высоким механическим нагрузкам, либо нужно увеличивать площадь пайки.

Твердый

Температура плавления этого припоя на медной или серебряной основе выше +450℃. . Если к меди добавить цинк, то становится возможной пайка изделий, которые будут подвергаться статической нагрузке. Но хрупкость результата ограничивает применимость для конструкций с вибрационным или ударным воздействием.

Техника безопасности при пайке

Правила безопасного использования паяльника основаны, прежде всего, на высоком нагреве конструкций. Для этого чаще предусмотрена подставка под оборудование, чтобы посторонние предметы не расплавились или не загорелись.

Важно! Необходимо исключать прямой контакт жала с любыми поверхностями, кроме рабочей.

Провод у паяльника и контактные узлы должны иметь исправную изоляцию. Это исключит удар током, замыкание и возгорание. Для газовых приборов важна герметичность резервуара и соединений с ним. Ручки должны быть удобными, не скользить в ладонях, а также быть надежной изоляцией от нагрева и эл. тока.

Ручки паяльника

Во время работы с паяльником необходимо обеспечивать приток свежего воздуха в помещение и выветривание выделений от рабочих составов. В припое и канифоли могут содержаться токсины, которые при испарении постепенно оседают в лёгких.

С помощью паяльника можно починить контакты на микросхеме фонарика или соединить провода в автомобиле. Принцип действия инструмента основан на нагревании рабочего жала до температуры плавления припоя и обрабатываемых деталей. Дополнительно, для работы используют флюс или канифоль различного типа, чтобы очистить металл и улучшить результаты пайки.

Правила пайки медных проводов

Одним из лучших способов соединения медных проводов является пайка. Она обеспечивает высокую прочность и электропроводность. При этом пайку легче проводить, чем сварку, и она надежнее простой скрутки. Хотя в распределительных коробках провода часто соединяют с помощью самозажимных клемм типа WAGO, приемы пайки не помешает знать любому электрику.

Научиться паять медные провода можно за несколько минут, имея все необходимые материалы и приборы.

Суть процесса

Суть процесса пайки состоит в том, что металлы соединяются между собой при помощи сплава, имеющего температуру плавления ниже температуры плавления соединяемых веществ.

Во время пайки материалы подвергаются нагреванию до температуры плавления припоя. При этом обеспечивается очень сильная адгезия (прилипание) – свойство материалов сцепляться друг с другом на молекулярном уровне.

Однако не происходит плавление основных деталей и перемешивания их с материалом припоя, как происходит при сварке с использованием присадочного материала.

Паяльник и припой

Для пайки медных проводов традиционно используются паяльники. Существует несколько их видов, в том числе электрические и газовые. Пайка медных проводов осуществляется при помощи электрического паяльника с медным жалом. Этот инструмент представляет собой медный стержень, иногда с никелевым покрытием, который установлен в корпусе нагревательного элемента.

Нагревательный элемент работает от постоянного или переменного тока. Напряжение питания может варьироваться от 12 до 220 В. Для пайки медных проводов электропроводки в доме подходит самый обычный паяльник мощностью 60 Вт. Если надо спаять тонкие проводки электроприбора, то подойдет и менее мощный инструмент. Важно, чтобы он хорошо прогревал медный материал и расплавлял припой.

Чтобы обеспечить высокое качество пайки и прочность соединения, необходима неподвижность во время остывания расплавленного припоя. Провода можно держать руками, но удобнее использовать пинцет или зажимы.

Для пайки медных проводов применяют оловянно-свинцовый припой. Чаще всего это ПОС-61, но можно взять и ПОС-40. Маркировка указывает на состав – припой оловянно-свинцовый с содержанием олова 61%.

Припой обычно производится в прутках диаметром около 8 мм или в виде паяльной проволоки диаметром 2 мм. Нередко используют универсальный припой для пайки медных проводов, который выглядит как полая трубка из оловянно-свинцового сплава. Внутри такой трубки находится порошок из флюса.

Применение флюса

Чтобы припой и материал проводов вступили во взаимодействие друг с другом, и соединение получилось качественным, провода необходимо очистить от оксидной пленки и только после этого паять их. Для очистки можно использовать наждачную бумагу, а для последующей обработки взять специальное вещество – флюс.

Читайте также:  Контрольно измерительные приборы котлоагрегата

Флюс не только очистит медные провода, но и создаст тонкую защитную пленку, препятствующую окислению материала.

Допускается применять как твердый флюс – сосновую канифоль, так и жидкий – различные виды паяльных кислот или самодельный состав.

Иногда, чтобы правильно и крепко припаять медные провода друг к другу или к какому-либо металлическому предмету, пользуются только жидким флюсом. Приготовить его можно, растворив обычную сосновую канифоль в этиловом спирте. Паяльную кислоту готовят самостоятельно, растворив гранулы цинка в соляной кислоте в пропорции 412 грамм цинка на 1 литр кислоты. Но лучше все-таки купить готовый флюс, соответствующий всем стандартам качества, поскольку принесение кислотных составов для медных проводов нежелательно.

Как правильно паять

Чтобы надежно спаять провода из меди, нужно подготовить паяльник. Если перед работой не облудить жало, то припой будет не прилипать, а скатываться шариками со стержня. Так происходит, потому что жало покрыто слоем оксида меди и нагара, образовавшегося во время предыдущей пайки.

Подготовка паяльника

Некоторые специалисты для удобства работы точат жало плоским напильником, чтобы придать ему форму лопатки или плоской отвертки. Угол заточки должен быть 45-60 градусов.

Необгораемое жало (вечное) ни в коем случае точить нельзя, для него используют специальные губки.

Очищенное механическим способом жало нужно нагреть, а потом залудить. Для этого его покрывают флюсом.

Если флюс твердый (канифоль), достаточно просто погрузить в него наконечник. Канифоль расплавится и покроет разогретую поверхность. После этого паяльником нужно прикоснуться к прутку припоя и разогреть его. Расплавленный припой покроет жало, защитив его от дальнейшего окисления.

Процедуру лужения паяльника необходимо повторять по мере образования нагара на нем. Происходит это потому, что температура жала намного выше температуры плавления припоя, и со временем он начинает подгорать. Чтобы уменьшить вероятность возникновения такого явления, рекомендуется применять паяльник с регулировкой температуры.

Подготовка проводов

Соединяемые медные провода также нужно подготовить к пайке. Вначале снимают с концов изоляцию на расстоянии примерно 4 см, зачищают, скручивают между собой и проводят лужение. Медны провода можно залудить следующим образом:

  • нагреть скрутку паяльником;
  • покрыть флюсом;
  • нанести небольшое количество припоя, распределяя его по поверхности провода.

Действия аналогичны тем, какие совершаются при лужении жала паяльника. Если предстоит пайка многожильных медных проводов, то необходимо обязательно запастись именно жидким флюсом, так как покрыть всю поверхность медных «волосков» расплавленной твердой канифолью будет очень трудно. Чтобы получить качественное соединение, нужно нагреть многожильный провод и затем опустить его в жидкий флюс, который смочит всю поверхность, предназначенную для пайки.

Далее пайка многожильных и одножильных медных проводов осуществляется одинаково. Два или более соединяемых проводника нагреваются вместе, и на них наносится припой. После нанесения его необходимо на время остывания обеспечить неподвижность соединения. Не допускается ускорять остывание путем его смачивания или обдува воздухом.

Соединение меди и алюминия

При соединении пайкой медных и алюминиевых проводов можно столкнуться со множеством трудностей, преодолеть которые возможно будет, только применив альтернативные методы соединений.

Дело в том, что как алюминий, так и медь покрываются на воздухе оксидной пленкой. И если сами по себе эти пленки никак не влияют на состояние проводника и даже обеспечивают довольно неплохую проводимость, то соединяясь вместе, они способствуют возникновению мощной химической реакции. Под действием влаги, содержащейся в воздухе, в месте контакта оксидов алюминия и меди начинается процесс электролиза, то есть образуется электрический ток из-за того, что ионы обоих материалов обладают разными электрическими потенциалами.

Электрический ток является движением заряженных частиц – ионов и при их движении металлы в месте контакта разрушаются. При этом сильнее разрушается алюминий. Разрушение вызывает ухудшение контакта, а впоследствии увеличивается электрическое сопротивление соединения и оно нагревается. При сильной коррозии, когда непосредственный контакт между двумя материалами уже утрачен, возникает электрическая дуга, которая и довершает разрушение.

Соединять медь с алюминием рекомендуется только через третий, нейтральный материал. Чаще всего, для этого применяют стальные клеммники или зажимы.

Как правильно паять паяльником

Автор: Владимир Васильев · Опубликовано 4 января 2015 · Обновлено 29 августа 2018

Приветствую вас, дорогие друзья! Вот посетила меня одна мысль, вот веду я свой радиолюбительский блог, а вот статей касающихся технологий все-таки маловато. Эта статья должна ситуацию несколько изменять.

Итак о чем же будет сегодняшняя статья?

Статья будет, как вы наверное догадались о технологии пайки, о том как лучше всего совершать сие действие, чтобы получилось качественно и надежно.

Кстати а вы читали о том как делать платы самостоятельно, настоятельно рекомендую. Кроме этого я задумал одну тему которая просто перевернет все с ног на голову [urlspan] не пропустите [/urlspan].

Я вспоминаю, как впервые попробовал припаять что-то. Для этих целей я взял большой отцовский паяльник ват на сто (этот паяльник имел вид топорика, отец им паял баки и ведра), кусок олова и какую-то скляночку с паяльной кислотой.

Так как у меня не было никаких знаний насчет этого действа, поэтому я решил импровизировать и естественно у меня ничего не получалось. Капля олова, что удалось мне наплавить ба байским паялом, никак не хотела прилипать к ножке здорового резистора, выдранного из старого телевизора. Запах испаряющейся кислоты вдарил мне в нос, но к моему изумлению это ни к чему хорошему не привело. Эх и намучился же я тогда, и вдобавок сделал себе несколько ожегов.

Так что читайте дальше и вам не придется обжигать пальцы и печально наблюдать на неудачно припаянное соединение.

Технология процесса

Технология сего процесса на самом деле очень проста, и во главе угла нужно лишь понимание всего того что именно происходит когда мы тычем паяльником в расплавленный припой. Ну что же начнем наверное по порядку.

Пайка — это процесс образования неразъемного соединения путем диффузии припоя (металла или сплава находящегося в расплавленном состоянии) в поры соединяемых металлов с последующей кристаллизации припоя.

Для соединения двух деталей посредством пайки нужно выполнить нагрев спаиваемых поверхностей, затем нужно обеспечить затекание расплавленного припоя в поры спаиваемых деталей.

Этому процессу может помешать грязь на поверхности деталей а также оксидная пленка, которая образуется на поверхности металла в присутствии воздуха. Поэтому любые спаиваемые детали должны быть тщательно зачищены, обезжирены. Если детали покрыты ржавчиной или просто грязные то расплавленный припой не сможет затечь туда куда оно должен затечь.

Итак у нас есть две металлические детальки, которые мы хотели бы соединить в одно целое изделие. Это может быть ножка резистора которую мы хотим впаять в монтажное отверстие в плате. Поэтому первым делом мы должны убедиться в чистоте процесса, плата должна быть чистой и обезжиренной так же как и выводы резистора. Хотя резистор как правило если он новый то не нуждается в дополнительной очистке.

Все бы хорошо, но на открытом воздухе на поверхности металла постоянно образуется оксидная пленка, и это нам может помешать. Об этом волноваться совершенно не стоит, так как с этим справиться нам поможет флюс.

Флюс — это вещество служащее для удаления оксидной пленки с поверхности металла, а также уменьшения поверхностного натяжения.

В качестве флюса в большинстве случаев нам подойдет канифоль, которую можно купить в большинстве магазинов радиодеталей. Канифоль это на самом деле обыкновенная смола, продается в маленьких баночках в твердом состоянии.

Я сказал в твердом, потому, что существует также СКФ — спиртоканифольный флюс, который продается в небольших флакончиках. Раствор канифоли в спирте можно сделать и самому в домашних условиях, а затем разлить во флакончики из под лака для ногтей, что очень удобно.

Итак для запаивания резистора в плату, нужно нанести немного флюса на спаиваемые поверхности. Для этого тычем разогретым паяльником в баночку с канифолью, наплавляя канифоли на жало столько сколько нужно (определяем это опытным путем, если переборщить то ничего страшного не произойдет, просто придется потом помучиться оттирая избытки флюса). Незамысловатым тычком переносим расплав смолы с жала паяльника на спаиваемы поверхности.

Для спаивания радиодеталей нам подойдет не любой паяльник. Паяльник должен быть маленьким (это просто удобно, так как современные радиодетали стремятся к постоянной миниатюризации), удобным и по возможности иметь регулировку температуры.

Теперь оксидная пленка больше не сможет образоваться на поверхности металлов. Следующим шагом нужно сформировать паяное соединение. Набираем на жало паяльника капельку припоя.

При пайке радиоэлектронной аппаратуры используется припой марки ПОС 61, температура плавления 190°С. В марке припоя число означает процентное содержание олова (получается 61% олово, остальное свинец). Чистым оловом паять нельзя, так как оно образует хрупкое соединение. Есть даже такое понятие как оловянная чума, можете погуглить по интернету и посмотреть видеоролики. Попросту говоря, это явление когда при воздействии низких температур олово рассыпается буквально на глазах.

Итак, для запайки резистора мы набираем капельку припоя на жало паяльника и небольшим тычком длительностью в 3 — 5 секунд касаемся спаиваемых деталей. Наша задача за такой короткий промежуток временя прогреть спаиваемые детали, добиться растекания припоя по поверхности деталей и постараться сформировать красивое паяное соединение.

Вот и вся технология, не сложно правда?

Так оно и есть вот только во всем этом процессе есть ряд нюансов, на которых я хотел бы остановиться по подробнее.

1. Температура пайки.

Вы наверное заметили, что я рекомендовал, касаться спаиваемых поверхностей радиодеталей не более 3-5 секунд. Это связано с тем, что в процессе длительного и чрезмерного нагрева некоторые радиодетали могут разрушаться. Может быть к резисторам это не так принципиально, а вот кремниевые транзисторы и диоды от этого могут очень пострадать.

Именно для этих целей рекомендуется использовать маломощные паяльники примерно 25Вт, либо вообще использовать паяльник с регулируемой температурой жала. Этот вариант на мой взгляд самый выигрышный по той причине, что мы убиваем двух зайцев. Бережем капризный радиоэлемент, а также обеспечиваем стабильную температуру плавления припоя.

Ведь если температура будет избыточной то припой придет в негодность, будет таким зернистым месивом на поверхности паяльника, что не способствует качественному паяному соединению. Ну если температура не достаточна, то сами знаете, припой не сможет расплавиться и соединения также не получится.

2. Заземление.

По возможности жало паяльника должно быть заземлено. Дело в том, что некоторые радиодетали в частности полевые транзисторы очень чувствительны к статическому электричеству.

Как известно разность потенциалов на синтетической одежде, может достигать 1000В, что может вывести полевой транзистор из строя. Я думаю будет печально если вы после долгого, кропотливого монтажа устройства, убедитесь в полной неработоспособности последнего по причине пробитого транзистора.

Паяльники современных паяльных станций имеют свое заземление, но что делать если в наличии имеется только паяльник типа ЭПСН 220В 25Вт? Я честно говоря редко когда этим заморачиваюсь, как-то всегда обходилось, но есть способ. Можно доработать паяльник, подключить жало паяльника с земляной шиной здания, либо кинув на батарею отопления, вот как-то так. Кстати наверное именно для этих целей на паяльниках ЭПСН имеется небольшое ушко на нагревательном элементе.

3. Металл спаиваемых деталей.

На самом деле есть металлы которые легко поддаются пайке, такие как серебро ,медь, латунь, цинк, никель. Есть металлы, для пайки которых нужно основательно потрудиться. К примеру алюминий спаять на открытом воздухе практически невозможно.

На поверхности алюминия оксидная пленка образуется практически мгновенно, поэтому сколько не зачищай алюминий запаять его будет оочень сложно. Для спаивания алюминия есть специальные флюсы, но я думаю основная задача при пайке алюминия должна заключаться в обеспечении изоляции металла от воздухе в процессе пайки.

На просторах интернета я слышал об одном способе спаивания алюминия, при этом спаиваемые детали погружаются в масло, тем самым изолируются от воздуха, затем зачищаются и спаиваются в большом количестве активного флюса.

Читайте также:  Прибор для измерения относительной влажности воздуха называется

4. Немного о флюсах.

При пайки различной электроники в 99% случаев используется обычная сосновая канифоль. Этот флюс хорош тем, что он абсолютно нейтрален. В отличие от паяльных кислот, таблеток аспирина он не оказывает коррозирующего воздействия на металл. Это означает что со временем паяное соединение не пострадает от ржавчины и не будет окислено.

Канифольный флюс даже допускается не отмывать, да от этого пострадает внешний вид паяного соединения (будет заляпано капельками припоя), но это говорит о том, что канифоль не оказывает никакого негативного воздействия на металл.

Есть еще один флюс, в основе которого вся та же канифоль это канифоль-гель. Этот флюс просто офигенно эффективный, позволяет запаять то что не удается запаять другими флюсами.

Продается в шприцах. Этот флюс мне очень понравился, хотя он немного и дороговат, но все относительно. Только его нужно обязательно отмывать, по причине его проводимости.

Я как-то собирал программатор и был очень сильно удивлен в процессе его наладки. Путем доскональной прозвонки пришел к выводу, что сигнал распространялся по голому диэлектрическому участку текстолита. Оказалось что не отмытая канифоль-гель давала такие проблемы, только когда отмыл флюс все пришло в норму.

Хочу посоветовать еще один удачный флюс, который кстати можно раздобыть в аптеке. Это обычный глицерин. Есть только один косяк, аптечный глицерин как правило продается в виде водного раствора. Так что перед использованием желательно выпарить воду, вот только не переусердствуйте с нагреванием. Я как то был свидетелем небольшого фейерверка, когда нагревая флакончик с глицерином отвлекся на вскипевший чайник. Хорошо, что жена с ребенком были не рядом 🙂

А на этом у меня все. Если вы надеялись прочитать в этой статье как паять баки, то вы немножко зашли не туда и вы ошиблись, вам стоит вернуться в поиск по гугл или яндекс.

Для тех кому статья показалась полезной, я хочу сказать что был рад стараться и рекомендую [urlspan] подписаться на обновления [/urlspan]. Так как дальше будет еще больше полезных статей.

Кстати если вам статья показалась не полной, то пожалуйста напишите в комментариях, о чем бы вы хотели еще узнать. Действительно я ведь могу что-то забыть, а в комментариях отвечу.

P.S. Друзья, у меня тут возникло несколько идей и мне очень нужно ваше мнение. Есть идея проведения конкурса. по разгадыванию кроссвордов, по нашей радиолюбительской тематике. Так что очень интересует ваше мнение, напишите пожалуйста в комментариях, стоит проводить конкурс именно в таком формате или стоит придумать что-то поинтереснее. Буду очень ждать ответов.

Ну чтож на этом у меня действительно все. Поэтому желаю вам успехов во всем, прекрасного настроения и реализации всех ваших планов.

Как правильно паять провода и что для этого понадобится

Существует очень много способов соединения проводников. В этой статье поговорим об одном из самых надёжных – пайка проводов паяльником. Процесс этот тонкий и кропотливый. Если ни разу в жизни в руках паяльник не держали, то надо будет немного поучиться. Во-первых, нужен опыт и навыки в умении пользоваться паяльным приспособлением. Во-вторых, перед тем, как паять провода, необходимо соединить их в скрутку. В-третьих, понадобится специальный инструмент и материалы.

Физика процесса

Перед тем, как выполнять соединение проводов пайкой, неплохо было бы разобраться в самой сути этого процесса.

С помощью паек получают неразъёмные соединения. Например, если нужно соединить какие-то два элемента (кабель либо провод), то между ними вводится припой в виде расплавленного металла. Необходимо чтобы температура плавления у этого металла была ниже, чем у материалов соединяемых элементов. Паяемый элемент, флюс и припой вводят в соприкосновение путём нагрева. Припой становится жидким и смачивает поверхность проводника. Когда нагрев прекращают, сплав припоя твердеет, тем самым образуется прочное контактное соединение.

Прочность контакта зависит от того, насколько хорошо припой смочил поверхности соединяемых элементов. А тут уже прямая зависимость от того, насколько чистыми были эти элементы на момент пайки. Поэтому перед тем, как паять провода, они обязательно должны быть очищены от органических веществ (масло, жир) и от окисной плёнки. Для этой цели и надо использовать флюс, к тому же он понижает поверхностное натяжение и улучшает качество растекания.

Наименьшие требования к флюсу, припойному сплаву и температуре предъявляет пайка медных проводов. Поэтому если хотите обучиться такому делу, лучше сначала паять паяльником провода медного исполнения, а со временем, когда наберётесь мастерства и опыта, поработаете и с другими материалами.

Преимущества и недостатки пайки

Самым главным преимуществом пайки перед другими видами соединений проводов является надёжность. Спаянный электрический узел в плане надёжности может уступить лишь соединению, выполненному сваркой.

На весь период эксплуатации вы можете забыть о спаянном соединении, никакого дополнительного обслуживания оно не потребует.

Пользуясь пайкой, вы можете соединить проводники разные по сечению, одножильные с многожильными.

Этот метод относится к низким по себестоимости. Главное, чтобы у вас был паяльник, а припой с канифолью стоят совсем недорого, при этом расход их совсем мизерный.

Также несомненным преимуществом пайки является то, что с её помощью можно одновременно соединять более 2-х проводов.

К недостаткам пайки можно отнести высокую трудоёмкость и обязательное наличие навыков в пользовании паяльником.

Необходимые инструменты и материалы

Перед тем, как спаять два провода, надо для начала приобрести все необходимые материалы, а также запастись самым главным приспособлением – паяльником.

Паяльник

Устройство это представляет собою нагревательный прибор, с его помощью разогревают припойный сплав и поверхности деталей, которые необходимо припаивать. Он имеет три основные части:

  • ручка (её делают деревянной либо пластмассовой, она не греется в процессе работы);
  • нагревательный элемент;
  • рабочий элемент.

Паяльники бывают разных типов:

  1. Электронагревательный. Рабочей частью такого инструмента является кончик медного жала, которое разогревается с помощью нагревательного элемента. Температура жала достигает 300 градусов, при этом он не сильно мощный (от 60 до 100 Вт).
  2. Газовый. По принципу действия этот паяльник похож на обыкновенную газовую горелку, место, где должна производиться спайка, нагревается при помощи открытого пламени.
  3. Термовоздушный. Место пайки разогревают потомком горячего воздуха.
  4. Молотковый. У этого паяльника рабочей частью также является жало из меди, но по форме оно напоминает массивный молоток. Разогрев происходит при помощи открытого пламени либо за счёт встроенного электронагревательного элемента.

Наибольшее распространение получил электронагревательный паяльник для пайки радиодеталей и проводов.

Припой

Главным материалом в процессе пайки является припой. Он представляет собою сплав нескольких металлов, который имеет более низкую температуру плавления, чем у металла соединяемых элементов. Такие сплавы делают из олова, кадмия, серебра, меди, свинца, никеля.

Паять медные провода желательно сплавом марки ПОС-60. Буквы ПОС обозначают, что данный припой из олова и свинца. Цифры показывают, сколько процентов олова содержится в припое. Конечно, лучшим припойным материалом считается чистое олово, но это дорого, его применяют в исключительных случаях.

Форма выпуска припоя бывает разная – в гранулах, пастах, слитках, порошке, фольге или проволоке.

Как пользоваться припойным сплавом? Его греют выше температуры плавления и, когда он достигнет расплавленного состояния, прикасаются к твёрдым поверхностям соединяемых элементов. В этот момент начинаются химические и физические процессы. Припойный сплав растекается по металлическим поверхностям, проникая между ними во все зазоры.

Имейте в виду! Перед тем, как припаять алюминиевые провода, вам потребуется найти специальный припой. Для этого металла больше подойдут сплавы на основе цинка ЦО-12 (цинк с оловом) или ЦА-15 (цинк с алюминием).

Чаще всего в качестве флюса используют смесь органических и неорганических веществ, с помощью которой подготавливают поверхности для пайки. Это может быть канифоль, ацетилсалициловая или ортофосфорная кислота, нашатырь или соль бура.

Самым распространённым флюсом считается канифоль. Некоторые используют кислоту для паяния, но она уступает канифоли по своим качествам. Хотя применять кислоту гораздо проще, намочили в ней кисть и нанесли вещество на соединяемые поверхности. С канифолью немного сложнее, нужно уложить в неё жилу, паяльником нагреть, тогда смола начнёт плавиться и обволакивать проводок.

Иногда используют припой, который представляет собою тонкую проволоку, заполненную внутри канифолью. Конечно же, это делает процесс более быстрым и удобным, достаточно будет только брать нагретым паяльником припой и наносить на соединяемые поверхности, отпадает необходимость в обработке каждого провода канифолью отдельно.

Другие инструменты

Также для того, чтобы сделать спайку проводников, потребуются:

  1. Место для работы, его надо покрыть материалом, которому не страшны будут капли расплавленного припоя. Подойдёт металлический стол либо какая-то подставка из металла или дерева, когда работы необходимо выполнять, например, в распределительной коробке.
  2. Подставка для паяльника (она должна быть надёжной и удобной).
  3. Кусочек влажной ткани или губка для протирки жала паяльника.
  4. Напильник. Перед применением паяльника, нужно будет сначала зачистить его жало, на нём не должно оставаться следов нагара, тогда пайка пойдёт легко.
  5. Нож либо специальное приспособление для снятия с проводов изоляционного слоя.
  6. Пассатижи.
  7. Наждачная бумага.
  8. Спирт.
  9. Изоляционная лента (или термоусаживаемая трубка).

Подготовительные работы

Перед тем, как спаять провода, необходимо выполнить ряд подготовительных работ:

  • На соединяемых жилах срежьте изоляционный слой на 40-50 мм.
  • Теперь необходимо зачистить оголённые участки от окисной плёнки. Это можно сделать с помощью наждачной мелкозернистой бумаги. Жилы проводов надо зачистить до блеска.
  • Перед тем, как паять медные жилы, выполняют их лужение. Нагрейте паяльник до температуры плавления канифоли. Как это узнать? Просто прикоснитесь инструментом к канифоли, она начнёт активно плавиться. Оголённый участок погрузите в канифольную смолу. Возьмите жалом немного припойного сплава и проведите по проводу. Чтобы сделать процесс равномернее и быстрее, немного проворачивайте провод. Жила из меди после лужения станет не красной, а серебристой. Проделайте то же самое со всеми проводами, которые надо будет спаивать.
  • Залуженные провода соедините в скрутку.

Как выполнять лужение проводов показано в этом видео:

Теперь всё готово к самому процессу пайки.

Выполнение пайки

Одной рукой при помощи пассатижей держите скрутку проводов. Если соединяете всего два тонких провода, и длина пайки будет небольшой, то вполне можно обходиться и без скрутки. Надо только очень плотно приложить проводники друг к другу. В другую руку возьмите разогретый до нужной температуры паяльник и наберите жалом припойный сплав. Прижмите его к месту соединения, приложив небольшое усилие. Должен произойти разогрев в этом месте, канифоль закипит и начнёт растекаться припойный сплав. Остаётся лишь дождаться, когда сплав растечётся и заполнит все зазоры между жилами.

Очень важно, чтобы соединяемые поверхности были хорошо прогреты. Потому что если припой затвердеет, а смачивание не произойдёт, получится непрочная пайка, электрики называют её «холодной» или «ложной».

Обязательно необходимо дать пайке остыть в неподвижном состоянии. Даже самое малое движение спаиваемых элементов в момент застывания припоя может повлиять на качество и прочность соединения.

Когда место пайки застынет, протрите его спиртом для удаления остатков флюса.

Как правильно произвести пайку подробно показано в этом видео:

а здесь можно посмотреть как паять скрутку в условиях приближенных к реальным:

Осталось лишь надёжно заизолировать соединение. Можно намотать 3-4 слоя изоленты. Хорошей изоляцией служит термоусаживаемая трубка. Только не забудьте надеть её на один из проводников до начала соединения. Потом натяните её на полученный электрический узел, нагрейте при помощи фена или зажигалки, и трубка плотно обхватит соединение. Второй вариант предпочтительнее, так как обеспечивает герметичность контактному соединению.

Мы рассказали вам, как правильно паять провода. В принципе это не сложно для тех, кто умеет пользоваться паяльником. Если вы этого ни разу не делали, лучше попросите кого-то вас немного обучить. Конечно, можно прочитать в статьях и теоретически всё понять. Но не забывайте, что «лучше один раз увидеть».

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector