Домой Проводка Как самостоятельно припаять провод к проводу

Как самостоятельно припаять провод к проводу

185
0

Пайка проводов

Порядок работы при пайке проводников такой:

  • Снятие изоляции;
  • Зачистка проводов;
  • Облуживание;
  • Скрутка;
  • Пайка;
  • Изолирование.

Перед тем, как приступить к соединению проводов, нужно определиться с их длиной. Провода обрезаются таким образом, чтобы при пайке они находились снаружи распределительной коробки, а потом могли быть уложены желаемым образом. Нельзя укладывать провода в натяг. Лишний запас также неуместен в ограниченном пространстве.

Для снятия изоляции используется остро заточенный нож или специальный инструмент (Рисунок 1).

cac10c5c3cc1faf89405d07dee4d367a.jpg

Рисунок 1. Инструмент для снятия изоляции с проводов – стриппер.

При работе ножом процесс снятия изоляции должен напоминать движения ножа при остругивании карандаша. Нельзя делать круговой надрез изоляции или подрезать ее бокорезами или пассатижами. Поперечная риска или царапина на проводе может послужить причиной обрыва. В крайнем случае, такая методика допускается только на многожильных проводах. Длина оголенного проводника для пайки должна составлять 1.5 – 3 см. Чем толще проводник, тем длиннее должна быть зачищенная часть. Ориентиром может служить количество витков при скручивании проводов. Их должно быть не менее 2-х.

Перед облуживанием поверхность жил нужно зачистить при помощи ножа или мелкозернистой наждачной бумаги от следов окисла. Зачистив провода, желательно сразу же их облудить, чтобы не образовалась пленка окисла на поверхности. На поверхности припоя окисел образуется рыхлый и не будет мешать последующей пайке, поэтому перерыв в работе после этапа облуживания не имеет ограничений по времени.

Облуженные проводники скручиваются вместе при помощи пассатижей или плоскогубцев. Скрутка должна состоять не меньше, чем из 2-х оборотов. Скрутка должна быть плотной, но не перетянутой, чтобы не отломались зачищенные концы. Идеальный вариант скрутки, когда в нее попадает часть провода с изоляцией. Торец скрутки должен быть ровный. При работе с толстыми проводами они часто на конце скрутки направлены в стороны, поэтому выступающие концы нужно обрезать. На рисунке ниже показаны различные способы скрутки проводов под пайку (Рисунок 2).

Скрученные провода спаивают при помощи паяльника таким образом, чтобы скрутка была равномерно со всех сторон покрыта слоем припоя без пропусков и наплывов. Качество спайки напрямую зависит от того, насколько хорошо были облужены зачищенные концы.

После того, как место спайки остынет, можно приступать к ее изоляции. Для этих целей применяется тканевая изоляция или специальные термостойкие пластиковые наконечники. Их длина должна быть такой, чтобы они частично заходили на изолированные участки проводов (Рисунок 3).

0194375ac4e9dc4071a1c10ae19dcfbe.jpg

Рисунок 3. Изоляция спаек при помощи пластмассовых колпачков

Нельзя применять для изоляции обыкновенную ПВХ изоленту, поскольку при нагревании проводов, например, при превышении нагрузки, ПВХ легко плавится и это может привести к короткому замыканию внутри распределительной коробки.

5 Спаивание жил делаем своими руками

Непосредственно процесс пайки также больших проблем вызвать не должен. После выполнения всех подготовительных мероприятий спаивание двух жил представляет собой, возможно, самое простое действие. Вам достаточно лишь наложить жилы друг на друга либо просто скрутить их вместе, после чего разогреть посредством паяльника. При достижении максимальной температуры припой полностью расплавится, растечется по поверхности двух проводов и намертво соединит их после остывания.

Двигать жилы во время пайки категорически не рекомендуется, поскольку это может привести к ухудшению качества шва.

Иногда мастера не прибегают к помощи лужения проводов, сразу же выполняя все необходимые операции в распределительной коробке, скручивая провода и обрабатывая непосредственно во время пайки. Однако так поступать не следует, поскольку качественно выполненное лужение способствует увеличению качества соединения, его прочности и способности к проводимости электрического тока.

Последнее, что вам останется сделать, — это нанести изоляцию на спаянные жилы. Сделать это можно при помощи обычной изоленты, поверх которой нанести термоусадочную трубку. На этом пайка проводов может считаться успешно выполненной.

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.

Как паять алюминий

Пайка алюминия возможна с применением специального флюса Ф-61А и сплавами марки Авиа. Для операции применяют специальное жало из бронзы, покрытое скрещивающимися насечками, напоминающими рисунок напильника. Этими насечками соскребают оксидную пленку, мгновенно образующуюся на поверхности любого алюминиевого изделия.

В тех случаях, когда необходимо создать только электрический контакт, а в прочном соединении нужды нет, применяют способ с предварительным омеднением. Для этого в рабочую область добавляют щепотку порошкообразного медного купороса и растирают его жесткой щеточкой. После появления медного пятна на алюминиевой поверхности ее залуживают и паяют.

Припои и флюсы

Перед тем как паять провода или электрические схемы необходимо выбрать подходящий припой. Для этой работы подходят оловянно-серебряные и оловянно-свинцовые припои, канифоль. Припои с содержанием свинца обеспечивают более высокое качество пайки, однако имеют недостаток, заключающийся во вредности этого металла. Оловом пользуются для пайки деталей и материалов, требующих сохранения безопасности для организма, например, посуды.

Маркировка припоев обозначает металлы, входящие в ее состав и их содержание. Так, к примеру, в состав припоя ПОС-40 входят олово и свинец (припой оловянно-свинцовый). Цифра 40 говорит о 40% содержании олова. Количество свинца в ПОС припоях влияет на цвет (становится темнее) и температуру плавления (повышается). Для электротехнических работ чаще всего применяют ПОС с содержанием олова от 30% до 61%, а также ПСР-2 и ПСР-2,5. В маркировке оловянно-серебряного ПСр-2,5 цифра обозначает, что 2,5±0,3% припоя составляет серебро.

6a7e7abe5859476046e5a889e9a51819.jpgПрипой

Для зачистки поверхности под пайку от оксидов используется специальные смеси – флюсы. Они являются одними из самых важных факторов, влияющих на качество паяния. Флюс должен подбираться под свойства паяемого материала, быть достаточно сильным для разрушения оксидной пленки. Активные флюсы на основе кислоты запрещено использовать для пайки микросхем и плат, поскольку они вызывают коррозию и разрушают контакты, однако при работе с химически стойкими металлами без них не обойтись. Сегодня при пайке, как правило, пользуются паяльной кислотой (хлорид цинка), спирто-канифольным раствором ЛТИ-120 и бурой (для пайки таких металлов, как медь, чугун, сталь, латунь).

Если вы собираетесь паять наушники, колонки или контакты материнской платы, то в качестве флюса можно использовать канифоль. Однако не следует использовать ее для пайки элементов микросхемы и плат

И особое внимание обратите на следующее: нельзя использовать канифоль для музыкальных инструментов! Она сильно загрязняет место спайки.

Флюс

Рекомендуем к просмотру это видео. Оно может раскрыть оставшиеся вопросы о флюсах и припоях.

Подготовка паяльника к работе

Первое включение нового паяльника в электрическую сеть сопровождается выделением из корпуса дыма, что обусловлено выгоранием лака и жиров, попавших в инструмент в процессе сборки или консервации. Именно по этой причине первое включение осуществляется в хорошо вентилируемых помещениях или на улице.

Жалу приобретенного паяльника необходимо при помощи паяльника придать оптимальную и удобную форму, поэтому конец его прогревается и отковывается. В результате такой несложной процедуры происходит максимальное уплотнение меди и продлевается общий срок эксплуатации инструмента.

Самыми часто используемыми и универсальными являются угловое жало и «на срез», а несколько реже применяется в работе ножевидная форма.

Какие существуют припои

В промышленности разработаны и применяются десятки различных марок для различных комбинаций спаиваемых материалов и различных методов спаивания. Правильно выбрать марку из этого разнообразия не так просто, для этого нужны систематические знания по материаловедению В домашней мастерской из всего этого многообразия можно вполне обойтись сплавами группы  ПОС ХХ (оловянно-свинцовыми). Две цифры после названия обозначают процентное содержание олова в сплаве.

Свойства припоев

Для ответственных спаек — печатные платы и электронные компоненты — применяют ПОС-60, для менее важных можно обойтись ПОС-30 .Для спайки алюминия правильно применять составы марки Авиа.

Рекомендации

Некоторые полезные советы уже были даны, но хотелось бы остановиться на некоторых дополнительных рекомендациях. К примеру, какое количество припоя нужно, чтобы пайка прошла качественно. Здесь точно сказать невозможно, но если припоя будет мало, то его не хватит для покрытия всего стыка. Если его будет много, то пайка получится в виде капли, что тоже недопустимо, особенно в системе прокладки (в пучке).

То же самое относится и к температуре паяльника. Если она низкая или слишком высокая, то пайка получается неблестящей и рыхлой с низкими качественными показателями. Это в полной мере относится и к количеству канифоли и припоя. Если канифоли больше чем припоя, то первый будет кипеть и разбрызгиваться, что очень плохо для соседних соединений и контактов.

Если все вышеперечисленное будет в норме, то припой сам равномерно распределиться по соединению. Форма пайки и ее прочность как бы сама собой сформируется. И еще один момент: пайка медных проводов (качество) – это их подготовка, то есть, лужение. Без этого процесс соединения не провести, ведь соединить медные провода в чистом виде можно или клепанием, или сваркой.

b566a258eeeb1b8260e67d69941756e5.jpg

Новичкам можно посоветовать в первую очередь определить, через какое время паяльник перегревается. Если это минут десять-пятнадцать, то лучше приобрести дополнительно трансформатор с плавной регулировкой напряжения или электронный терморегулятор. Кстати, определить, что кончик паяльника перегрелся, можно очень просто – припой слетел с кончика жала, которое почернело (окислилось). Конечно, можно и не покупать дополнительные приборы, тогда в процессе пайки инструмент придется периодически отключать от сети. Хотя этот метод не самый лучший, потому что контролировать температуру в такой ситуации практически невозможно.

Внимание! Канифоли расходуется в десять раз меньше, чем припоя. Не стоит окунать паяльник во флюс целиком (имеется в виду наконечник), необходимо всего лишь дотронуться до него

И последний совет в нашей статье – никогда не охлаждайте место пайки искусственно. Охлаждение должно пройти естественным путем. Не стоит на соединение дуть или прикладывать к нему мокрые предметы.

fca1a40a1fbe1f2bc3331b6ef732db9c.jpg

Приспособления и материалы

2a52ff085c3875cea215c7372fa2f409.jpgДалеко не все приспособления и материалы необходимы при проведении паяльных работ. Но все они упрощают и делают работу с паяльником более удобной и комфортной.

Подставка для паяльного инструмента нужна не только для удобства, но и для безопасности. Чтобы нагревающийся наконечник устройства не касался посторонних предметов, которые могут быть повреждены от такого соприкосновения.

Возможны три варианта получения такого нужного приспособления:

  • Подставка продаётся в наборе с паяльным инструментом.
  • Приобретается.
  • Производится самостоятельно из листа тонкой жести.

Для удаления от излишков припоя существует специальная оплётка, которая производится из офлюсованных тонких медных проводков. Размотанный её конец прикладывается к припою, а затем сверху прижимается паяльником. Впоследствии весь лишний припой с помощью капиллярных сил, есть возможность собрать в ней, как в промокашке. Использованный кончик оплётки, который уже пропитан припоем, обрезается и выбрасывается.

При паяльных работах будет очень уместно иметь приспособление, которое именуется «третья рука». Данное устройство своими зажимами решает вопрос с катастрофической нехваткой рук при процессе паяния, где в одной руке держится паяльник, а в другой припой. К тому же это устройство может быть оснащено ещё и увеличительным стеклом, которое поможет лучше рассмотреть паяемые мелкие изделия или тонкий провод.

И конечно же, нельзя обойтись при проведении паяльных процедур без пинцетов, зажимов, плоскогубцев. Ведь детали могут сильно разогреться, и руками их держать будет невозможно.

Техника пайки паяльником

Существует несколько основных способов пайки при помощи паяльника, которые отличаются технологическим решением:

  • низкотемпературная пайка может осуществляться в ручном и полуавтоматическом режиме, с использованием волны жидкого припоя или в процессе погружения в емкость, наполненную расплавленным припоем;
  • высокотемпературная пайка выполняется с применением газовых горелок и высокочастотных токов, а также в процессе экзотермических работ.

8a31eeee58aa8a4f50248932de49d543.jpg

Разные виды паяльников

Основные этапы пайки включают в себя подготовку деталей, обработку с применением флюса или лужение, прогрев спаиваемых деталей и тщательное нанесение припоя на участок пайки. Достаточно востребована так называемая пайка без применения припоя. Например, спаивание титана и меди не требует вспомогательных материалов, а базируется на таком явлении, как контактное плавление.

Холодная пайка является дефектом и характеризуется отсутствием образования прочного паяного соединения, поэтому обладает зернистостью структуры и тусклым цветом.

Пайка с канифолью

55dc6891bf04ea932866b1c9fc6db7c7.jpgКолофонская смола, представленная хрупким и стекловидным аморфным веществом темного красного или светлого желтого цвета, широко применяется в качестве флюса.

Самым простейшим является СКФ, или спирто-канифольный флюс, который максимально прост в работе.

Прогретый паяльник опускается в канифоль и покрывается припоем, который наносится на спаиваемые поверхности.

Установленные в нужном положении детали спаиваются в процессе работы с ними паяльным жалом, покрытым припоем с канифолью.

Пайка с кислотой

Ортофосфорная кислота часто применяется в пайке как флюс для соединения углеродистых или низколегированных сталей, никелевых и медных сплавов. Механизм действия заключается в растворении оксидной пленки металлов, припое и дальнейшем разрыхлении с всплытием на поверхность флюса.

Применение ортофосфорной кислоты является предпочтительным при соединении более сложных материалов, чем серебро и медь.

Пайка светодиодной ленты

Сегодня светодиодную ленту активно используют для монтажа интерьерного освещения различной сложности. Она дает широкие дизайнерские возможности, имеет небольшие размеры и не уступает по рабочим характеристикам другим осветительным приборам.

3d31d554695556f2835d9cb805074b5c.jpgСветодиодная лента

Вне зависимости от размера и условий монтажа, ленту паяют по одинаковой инструкции:

  1. Обрезав ленту до нужной длины, поверхность, на которую она должна крепиться, обезжиривают и высушивают.
  2. Оторвав защитную пленку с обратной стороны, ленту приклеивают к монтажной поверхности.
  3. После этого припаиваются провода на входных контактах, мелкие детали, диммеры, контроллеры. Во время работы нужно избегать перегрева ленты, это может привести к выходу диодов из строя.

Обратите внимание, спаивая две ленты! Плюс должен идти к плюсу, а минус к минусу!

Процесс припаивания изображен на фотографиях ниже:

f87d74ff896e9ed0bec58150df098a22.jpgФиксируем светодиодную ленту (использовалась изолента)

66da83feaa33782545e0b17a6c5e5a50.jpgНемного припоя на каждый контакт.

a506c99fdc7cb5a79efd993cbcda7fc3.jpgПрипаиваем провода, соблюдая полярность.

Чтобы паять диодную ленту хорошо подходят паяльники мощностью до 40 Вт. Лучше всего использовать провода с сечением 0,75 мм. Красные припаиваются к плюсовому контакту, а черные – к минусовому.

Рулон светодиодной ленты.


Теперь о том, как паять светодиоды непосредственно на плату, чтобы создать светодиодную подсветку своими руками. Для этого понадобятся сами диоды, кусочек платы для них (можно купить в радиотехническом магазине) и паяльные принадлежности. Для очистки от окалины воспользуемся флюсом под алюминий, оловом – в качестве припоя.

  1. Вставляем диоды в плату так, чтобы плюсовые контакты (длинные «лапки») были расположены с одной стороны, а минусовые – с другой. И загибаем контакты в стороны. Будьте внимательно – если хотя бы один диод будет подключен неправильно, всё сгорит.
  2. Обработав «лапки» флюсом припаиваем их к плате.
  3. Отрезаем лишнюю длину контактов с помощью кусачек. Зачищаем провода питания на длину, равную длине диодного ряда, прикладываем к соответствующим контактам и запаиваем.
  4. Готово! Теперь можно проверять работу схемы, подключив провода к 12 В источнику питания.

Флюсы

3cf2fe7964fc2580f49c8673f10b4880.jpgКак утверждают специалисты, хорошо паяются такие материалы, как бронза, серебро, нейзильбер, медь, олово, золото, латунь, свинец. Вполне приемлемо можно паять никель, низколегированные и углеродистые стали, цинк. К материалам, с которыми сложно работать, можно отнести алюминий, нержавеющие, а также хром, высоколегированные стали, алюминиевую бронзу, чугун, магний, титан. На практике же можно отметить, что только неподготовленная деталь или провод, неправильно подобранный флюс и неверно выбранная температура обработки ведёт к плохой пайке.

Так что правильно подобранный флюс залог идеально выполненной работы с минимальными временными и физическими затратами. Именно флюс отвечает за то, будет ли паяться нужный металл, какой будет прочность соединения, насколько будет трудно проходить весь процесс. Вся задача флюса заключается в том, чтобы разрушить окисную плёнку паяемого металла.

Флюс «Паяльную кислоту», которая относится к кислым активным флюсам, запрещается применять, когда производится паяние электронных деталей. Своей агрессивностью такой флюс может вызвать коррозию. Но именно это его свойство позволит идеально соединить металлические детали. Таким образом, чем металл химически стоек, то активнее должен быть применяемый флюс. Но нельзя забывать, что то, что осталось от активных флюсов, нужно удалить после завершения процесса.

Для пайки стальных конструкций эффективными флюсами считаются водный раствор хлористого цинка и паяльные кислоты, произведённые на этой основе. На данный момент производители представили широкий ассортимент сильных флюсов, которые тоже можно использовать при пайке.

При работе с нержавеющей сталью в отличие от низколегированной и углеродистой стали, нужно применять более активные флюсы, которые позволят разрушить слой стойких окислов, покрывающий, поверхность нержавеющей стали.

Выясняя, как паять паяльником изделия из чугуна, то очевидно, что для этих целей электрический паяльник будет непригоден, так как не сможет выполнить поставленную перед ним задачу. Паять чугун нужно выполнимо лишь высокотемпературной пайкой.

Чтобы выполнить качественно работы с нержавейкой, необходимо применить ортофосфорную кислоту (Ф-38). Так как она лучше всего одолевает окисную стойкую плёнку, покрывающую этот материал.

Железо оцинкованное с лёгкостью позволит спаять флюс, который включает хлористый цинк, этиловый спирт, хлористый аммоний, канифоль (ЛК-2).

Шаг 2 Выполняем лужение

Итак, если Вам нужно спаять два силовых провода между собой, то первым делом Вы должны снять полиэтиленовую изоляцию и залудить оголенные жилы, особенно если они очень тонкие. Многожильный проводник перед пайкой сначала скручивается, после чего обрабатывается флюсом, поверх которого наносится тонкий слой разогретого припоя. Обязательно перед тем, как паять, подготовьте жало паяльника – окуните его в флюс (в ту же канифоль, как показывается на фото), а после этого в олово, чтобы кончик был покрыт небольшим слоем припоя.

1e2b82d5ee45eb356d33928428cf376f.jpg

Лужение проводов для пайки выполнить довольно просто – сначала Вы должны положить оголенную жилу на канифоль, потом прогреть это место паяльником, чтобы проводок погрузился во флюс. После этого его нужно достать и равномерно со всех сторон обработать припоем. Чтобы хорошо нанести разогретый сплав олова и свинца на поверхность, в руках прокручивайте провод во время лужения. Если Вам необходимо соединить жилы в распределительной коробке, для удобства вместо канифоли можете использовать кислоту. Ее достаточно просто нанести кисточкой на поверхность, которую Вам нужно спаять.6f642814f93d69b40c4a3d9c720985d0.jpg

Если жилы большого сечения (толстые), лужение выполняется аналогичным образом. Отличие лишь в том, что не нужно предварительно скручивать жилы, как у многопроволочного проводника.

После того, как Вы выполните лужение, можно переходить к процессу пайки

Сразу же обращаем Ваше внимание на то, что выполнять работы необходимо только при отключенном электричестве. Паять провода под напряжением категорически запрещается!

3 Припои и флюсы как правильно подобрать

Правильный подбор припоев и флюсов играет огромную роль. Приобрести их можно опять же на строительном рынке. На сегодняшний день можно найти самые разнообразные виды флюсов и припоев, которые являются универсальными и отлично справляются с решением всех поставленных перед ними задач.

Флюсы необходимы для протравливания проводов, а также растворения и снятия оксидной пленки. Это очень важный момент, поскольку оксидные пленки в дальнейшем могут привести к появлению коррозии металла. Флюсы могут отличаться в зависимости от сплава соединяемых элементов и типа металлов. Как правило, в качестве флюса выступает смесь щелочей, кислот и специальных металлических солей, которые активно вступают в реакцию при достижении огромных температур. Можно подбирать флюс исходя из медных проводов, которые вы собираетесь припаивать, а можно приобрести универсальный флюс.

Существует условная градация флюсов, в соответствие с которой они делятся на две группы – активные и выполненные на основе канифоли. Основой для производства первой группы выступают неорганические кислоты, обычно соляной или хлорной. При помощи активных флюсов можно припаять практически любые провода, а также прочие металлические конструкции.

Без недостатков тоже не обошлось: подобные вещества оказывают сильнейшее воздействие на медь, вызывая корродирование соединений, что требует немедленного удаления флюса сразу же после пайки. Кроме этого использование подобных элементов может стать причиной короткого замыкания, поскольку они отличаются высоким уровнем проводимости.

Флюсы из второй группы производятся из канифоли, которая, к слову, иногда применяется даже в чистом виде. В состав таких жидких флюсов входят глицерин и спирт, которые полностью испаряют при нагревании паяльником. Эффективность жидких флюсов не так велика, как у активных, однако при работе с цветными металлами стараются использовать именно такие вещества, которые выполняются на основе соединений из органической химии. Но при работе с ними также потребуется максимально быстро смывать флюс с поверхности только что образованного соединения, иначе может проявить себя эффект корродирования.

4ebd570bae95e4bbe8e56659b780adb7.jpg

В качестве флюса иногда используется канифоль в чистом виде

Если работа с флюсами может вызывать некоторые вопросы, то с припоями все гораздо проще. Медные провода припаиваются при помощи свинцово-оловянных веществ марки ПОС. В торговом наименовании товара указывается цифра после маркировки, которая обозначает уровень содержания олова. Рекомендуется отдавать свое предпочтение той продукции, в которой олова больше. Это способствует увеличению электропроводимости нового соединения, а также его прочности. Свинец же в припое выступает в качестве добавки, необходимой для нормализации процесса застывания, поскольку без него олово покрывается трещинами и разрушается с течением времени.

Припои могут производиться и по другим технологиям. К примеру, в последнее время большую популярность приобрели бессвинцовые добавки, в которых вместо свинца используется цинк или индий. Преимущества подобных веществ заключается, в первую очередь, в экологической безопасности, поскольку цинк, как и индий, относятся к категории безопасных нетоксичных элементов. Если паять провода из меди с помощью бессвинцовых припоев, существенно увеличивается прочность пайки, а также возрастает устойчивость к коррозии.

Обработка флюсом или лужение

При пайке главное — обеспечить хороший контакт спаиваемых деталей. Для этого перед началом пайки соединяемые детали надо залудить или обработать флюсом. Эти оба процесса взаимозаменяемы. Их основное назначение — улучшить качество соединения, облегчить сам процесс.

c981b8e56f5f3347c5beacb47b9c7785.jpg

Процесс пайки начинается с лужения проводов

Лужение

Для обработки проводов потребуется хорошо разогретый паяльник, кусок канифоли, небольшое количество припоя.

Берем зачищенный провод, укладываем его на канифоль, прогреваем паяльником. Прогревая, поворачиваем проводник. Когда провод окажется весь в расплавленной канифоли, на жало паяльника набираем немного припоя (просто прикасаемся жалом). Затем вынимаем провод из канифоли и кончиком жала проводим по оголенному проводнику.

6380842f12eab00bd4b7386df9303267.jpg

Лужение проводов — обязательный этап при пайке

При этом припой тончайшей пленкой покрывает металл. Если это медь, из желтой, она становится серебристой. Провод тоже надо немного поворачивать, а жало двигать вверх/вниз. Если проводник хорошо подготовлен, он полностью становится серебристым, без пропусков и желтых дорожек.

Обработка флюсом

Тут все и проще, и сложнее. Проще в том смысле, что нужен только состав и кисточка. Кисточку обмакиваем в флюс, наносим тонким слоем состав на место пайки. Все. В этом простота.

Сложность в выборе флюса. Есть много разновидностей этого состава и под каждый вид работы надо подбирать свой. Так как сейчас говорим о том, как правильно паять паяльником провода или электронные компоненты (платы), то приведем несколько примеров хороших флюсов для этого типа работ:

  • Для пайки медных и алюминиевых проводов подходит бура, флюс ЛТИ-120.
  • Паять медь лучше — ПОС-60, ПОС-50, ПОС-40.
  • Для алюминия — ЦО-12, П-250А, ЦА-15.

    Флюсы есть разные, подбирать их надо аккуратно

Для пайки электронных компонентов (печатных плат) не используйте активные (кислотные) флюсы. Лучше — на водной или спиртовой основе. Кислотные же имеют хорошую электропроводность, что может нарушить работу устройства. Также они очень химически активны и могут вызвать разрушение изоляции,коррозию металлов. Благодаря своей активности они очень хорошо подготавливают к пайке металлы, потому их используют, если надо припаять провод к металлу (обрабатывают саму площадку). Наиболее распространенный представитель — «Паяльная кислота».

Какие существуют виды паяльников

А он за долгие годы претерпел много изменений и усовершенствований.

9182739cad19ed6450bfea48ed12fc2e.jpg

  1. Начиналось все давным‑давно с массивных паяльников‑молотков, нагреваемых на огне или углях. Широко распространённые когда‑то бензиновые паяльные лампы даже имели сверху специальные держатели для нагревания этих молотков. Таким паяльником вполне можно было запаять прохудившийся чайник или самовар. А рыболовы‑любители, самостоятельно изготовлявшие себе всю оснастку в те времена, делали с их помощью блесны и мормышки, обеспечивавшие уловы не хуже современных воблеров и твистеров.

В 20‑е годы XX в., когда началось повсеместное распространение радио‑ и электрооборудования, был изобретён паяльник электрический. Поначалу он тоже был похож на молоток, но затем пришёл к своей классической стержневой форме, в которой существует до сих пор.

Он представляет собой ручку из тепло‑ и электроизолирующего материала, через которую проходит электрический провод, соединённый с трубчатым нагревательным элементом, закреплённым на другом её конце. В трубчатый нагреватель вставляется стержень‑жало, с помощью которого, собственно, и производится пайка. В качестве нагревательного элемента традиционно используется нихромовая спираль, намотанная на слой асбестового изолятора. Жало — медный стержень, заточенный на конце соответствующим образом.

Классическая конструкция электропаяльника продержалась довольно долго. Она хороша для мощностей нагревателя в диапазоне 25~200 Вт. Но миниатюризация радиоэлектронной аппаратуры поставила перед этими приборами новые требования. Появилась потребность в инструментах небольшой мощности, быстро разогревающихся и позволяющих мгновенно регулировать температуру жала.

Поэтому в традиционном электропаяльнике инерционный нихромовый термоэлемент был заменён на керамический. В таких приборах полое с одного конца жало надевается на разогретый керамический стержень. За счет хорошего теплового контакта и малого теплового рассеяния, жало нагревается практически мгновенно, а измеритель температуры, находящийся от него в непосредственной близости, позволяет установить степень нагрева с высокой точностью.

Кроме того, эти модели паяльников значительно долговечнее обычных, что очень важно для конвейерной сборки радиоаппаратуры. . Выполнены они обычно в форме пистолета с тумблером‑курком, позволяющим включить прохождение тока на несколько секунд

Этого достаточно для выхода жала на рабочую температуру. Недостаток таких приборов — невозможность точной регулировки температуры тем не менее для бытового применения они достаточно удобны.

Определённую популярность приобрели паяльники импульсные, в которых жало представляет собой часть цепи вторичной обмотки трансформатора, намотанной очень толстым проводом. Напряжение в такой обмотке очень мало, зато по ней протекает ток силой в несколько ампер, что и приводит к сильному нагреву.

Выполнены они обычно в форме пистолета с тумблером‑курком, позволяющим включить прохождение тока на несколько секунд. Этого достаточно для выхода жала на рабочую температуру. Недостаток таких приборов — невозможность точной регулировки температуры тем не менее для бытового применения они достаточно удобны.

Более экзотичным вариантом являются паяльники индукционные, в которых разогрев ферритового термостержня осуществляется высокочастотными индукционными токами. Регулировка температуры в них происходит автоматически за счёт изменения магнитной проницаемости стержня при его нагреве до точки Кюри.

Развитием первоначальной идеи нагрева горелкой паяльной лампы стали современные модели газовых паяльников. В них нагревание жала осуществляется газовой горелкой, расположенной прямо в корпусе трубчатого стержня. Газ поступает от заправляемого баллончика, находящегося в ручке.

Они хороши для автономной работы в отсутствие электричества. Жало у таких паяльников легкосъёмное, при его извлечении, прибор превращается в миниатюрную газовую горелку, которой можно производить пайку высокотемпературными припоями.

Подготовка

Рабочего места

Паяют всегда при нормальном общем освещении (не хуже 500 люкс), при необходимости создания более комфортных условий применяют источник местного освещения.

Следует позаботиться о хорошей вентиляции. Наилучшие результаты дает вытяжка, при ее отсутствии паяют с перерывами для проветривания помещение от паров канифоли (каждый час при интенсивной работе).

Выбор паяльника по мощности

Паяют паяльниками различной мощности. Обычно исходят из того, что:

  • маломощные паяльники (20 – 50 Вт) удобны для работы с электроникой, позволяют паять тонкие провода;
  • 100-ваттным инструментом паяют слои меди толщиной не свыше 1 мм;
  • 200 Вт и более позволяет паять такие массивные детали, которые изначально требуют применения мощных паяльников.

О мощности прибора легко судить визуально: 50-ваттный паяльник оказывается чуть крупнее авторучки, тогда как 200-ваттный – имеет общую длину примерно 35-40 см.

Паяльника к работе

Перед первым включением следует удалить с корпуса остатки заводской смазки. Их выгорание приводит к появлению дыма и неприятного запаха. Поэтому паяльник включают через удлинитель, выставляя его на улицу через форточку на четверть часа.

Затем молотком проковывают жало паяльника: уплотнение меди увеличивает срок службы. Кончику жала придают форму:

  • под углом или на срез – для точечной работы (пример показан на рисунке 5);
  • ножевидную – таким жалом одновременно паяют нескольких контактов (характерно для микросхем);
  • специальную – ими паяют некоторые разновидности радиодеталей.

57af98ac9b33ba3b003ad6e8ce834bda.jpgРисунок 5. Пример универсальной заточки жала паяльника и правильного облуживания его рабочей области

Перед тем как начать паять, следует очистить жало от оксидной пленки. Эту процедуру выполняют мелкозернистой наждачной бумагой или бархатным напильником, а также химическим способом: погружением в канифоль. Очищенное жало облуживают припоем.

При необходимости паять в точке можно мощным паяльником. Для этого на его жало накручивают медную проволоку диаметром 0,5 – 1 мм, используя ее свободный конец для нагрева припоя.

Деталей к пайке

Паяют всегда в несколько этапов. Сначала готовят поверхность металлического проводника:

  • удалением окисной пленки с последующим обезжириванием;
  • облуживанием (нанесение слоя олова на входящие в контакт поверхности).

Затем можно соединять детали.

Обязательно зачищают провода, бывшие в употреблении.

Окисную пленку снимают напильником, наждачной бумагой, лезвием ножа. В случае гибких проводов обрабатывают каждую проволоку.

Изоляцию эмалированного провода удаляют протаскиванием по поверхности ПВХ-трубки, к которой его прижимают нагретым жалом.

Признак готовности – равномерно блестящая поверхность без остатков оксидной пленки.

Паяют всегда с обезжириванием, т.е. протирают поверхность безворсовой тканью или салфеткой, смоченной ацетоном или уайт-спиритом.

У новых проводов окисная пленка отсутствует. Их облуживают сразу после удаления изоляции.

Залудить медный проводник необходимо под флюсом, после прогрева припой должен покрыть поверхность металла тонким слоем. При наличии наплывов паять не рекомендуется, провод располагают вертикально, проводя паяльником сверху вниз. Излишек расплавленного припая при этом перетекает на жало.

Если же необходимо , то процедуру зачистки и облуживания совмещают. Для этого помещают провод, покрытый канифолью, в наждачную бумагу, греют его с одновременным вращением.

Качество флюса некоторых видов падает при длительном хранении, а также под воздействием влаги воздуха. Поэтому такими флюсами паяют с дополнительным контролем срока годности.

Секреты успешной пайки

Давайте первым делом рассмотрим вопрос, как паять паяльником с канифолью, поскольку такой способ наиболее часто применяют на практике.

4af6e706757ec776acc16af8cdb22b54.jpg

Перед пайкой необходимо зачистить поверхности, которые собираетесь соединить. Если это провода, их тоже нужно тщательно очистить от остатков окиси. Когда все будет готово, окуните жало в канифоль, потом коснитесь припоя, небольшое его количество должно остаться на кончике.

8e77ce3e001994936af9be2115340f5c.jpg

Снова коснитесь канифоли, после чего приложите жало к поверхности, которую собираетесь залудить и прогрейте ее. Поверхность должна покрыться тонким слоем припоя.

8901dd97a89fc26af9e4649a616cd61d.jpg

После того, как обе соединяемые детали будут залужены, совместите их, и предварительно взяв на кончик жала паяльника припой, после коснувшись канифоли, прогрейте место соединения, припой должен равномерно распределиться. После этого дождитесь, когда пайка остынет. Проверьте качество и надежность.

8f4d7c4aa5c5a3ea2479c9e289f803c5.jpg

Пайка с канифолью применяется при ремонте радиоаппаратуры и бытовой электроаппаратуры. Само место спайки необходимо промыть спиртом или растворителем, удалив остатки флюса.

61b2e815d1f8c2383a6470bb9bca817a.jpg

Для скрепления стальных, медных, латунных и других деталей, используют, как правило, паяльную кислоту. В этом случае, поверхности после зачистки обрабатывают ей и потом лудят.

d946a9b354cdeefe3280252626a70970.jpg

Мы уже отвечали на вопрос, каким паяльником лучше паять в контексте выбора мощности, но отметим, в некоторых случаях, например, при ремонте массивных медных радиаторов, лучше пользоваться специальными паяльниками, нагреваемыми паяльной лампой.

096442100a2d4175fdaa9a466e467738.jpg

Они имеют очень массивное и тяжелое жало, что делает их крайне удобными при работе с крупными и тяжелыми деталями.

962630a295c2c54df3d130878220eaae.jpg

Вообще, от того, как качественно вы прогреете спаиваемые поверхности, во многом зависит прочность соединения.

b72d1e5f88ac9ef7d61b9565b12b4b54.jpg

После пайки кислотой, тщательно промойте швы, удалите все ее остатки и после смажьте соединения маслом ли иной смазкой.

664c06ca7d57bbe312aba258c4a12ff4.jpg

Часто возникает вопрос: как паять провода, что применять в качестве флюса – канифоль или кислоту. В принципе, не имеет особого значения, какой флюс будет использоваться

При пайке с кислотой, важно тщательно промыть спайку и удалить ее остатки, иначе она будет разрушать место соединения.

fd1b7e9a5220a74d01973dcfda6a0683.jpg

При использовании канифоли, пайка не будет разрушаться, даже если вы не особо тщательно удалите остатки флюса. При всем том, канифоль не проводит электрический ток, а кислота является проводником, это необходимо учитывать.

cd4aba7cb00a00aa2b5d1f59007c554f.jpg
26539d7402f8db04c903a7c7adc3158a.jpg
f3884af38fdc933b9181de2440f857e1.jpg
739a98e86aab983c7f58ccbb6a553d98.jpg
cd96b14d8552e49053eeaf9f6e86a03c.jpg
ea233edd43abbc140d40ddcb02ee5932.jpg

Ответим еще на один вопрос, возникающий у новичков: как паять микросхемы и другие радиодетали. Для этого используйте паяльник малой мощности: радиоэлектронные компоненты очень чувствительны к перегреву, а также в качестве флюса применяйте канифоль или специальные растворы.

ab2c1720d1ce54c2f7a573db8e5e4e64.jpg

Кислоту использовать не рекомендуется, она может разрушить выводы радиодеталей, плату и в целом преподнести много неприятных «сюрпризов».

f9136ccac9d2433a0aa1131c46d46622.jpg

Последнее совет: для пайки алюминия и дюралевых поверхностей используйте специальные флюсы, их можно найти в свободно продаже.

b1ef75bc81719e994d6935d4df9d8b7f.jpg

Главное – хорошо залудить поверхности, после чего алгоритм работ точно такой же, как и при обычной пайке.

Как правильно паять паяльником с канифолью

c24c56985290751afc97e876f63bb34e.jpgКанифоль обладает такими уникальными качествами, как лёгкость растворения в различных органических соединениях, например, ацетон или спирт. В процессе нагревания данное вещество может расщеплять сложные химические соединения наподобие меди, олова или свинца. Поэтому правильное использование канифоли способствует уменьшению вероятность растекания вещества, разрушению оксидного покрытия, а также качественному лужению припаиваемых элементов.

Также нужно учесть, что чем тоньше окажется наконечник паяльника, тем проще будет с ним работать, особенно если дело касается припайки очень тонких проводков и деталей. Поэтому если он ещё не наточен, это следует сделать перед тем, как приступить к работе.

Описание процесса

  • Вначале следует подготовить рабочее пространство, где планируется проводить запайку деталей. Для этого нужно открыть форточку, поскольку испарения, которые идут от припоя, сильно загрязняют воздух. Также следует взять любую губку, хорошенько смочить в воде и разместить как можно ближе к паяльнику. Ну, а чтобы не запачкать рабочее место каплями припоя, лучше всего поверхность, на которой предстоит работать, застелить плотным картоном или иным аналогичным покрытием.
  • Под рукой обязательно должна находиться подставка для прибора.
  • Затем нужно подключить паяльник в розетку и нагреть его. В процессе нагревания прибора может пойти специфический запах и заметный дым — это нормально. Прибор будет готов к использованию сразу же после того, как жало полностью накалится, а дым и неприятный аромат испарятся.
  • После того как инструмент прокалился, его следует отключить. Это необходимо для того чтобы провести предварительную чистку жала от грязи и налёта. Чистить инструмент лучше всего пока он горячий. Для этого можно использовать подготовленную губку или тряпочку.
  • Затем нужно снова включить паяльник и дать ему тщательно прогреться.
  • После очистки и нагрева инструмента следует провести процесс лужения наконечника паяльника — покрытие жала лёгким слоем припоя, в данном случае — канифоли. Благодаря этой нехитрой манипуляции существенно увеличится теплообмен между деталями, которые предназначены для пайки.
  • Далее необходимо наконечник нагретого прибора на некоторое время окунуть в канифоль, чтобы на жало набралось немного припоя. Следует чуть-чуть подождать, пока припой нагреется и начнёт размягчаться.
  • Излишки канифоли можно снять при помощи картона или другого подручного инструмента.
  • Если планируется паять одну медную деталь, то достаточно будет одного лужения — нужно один раз прикоснуться к канифоли, после этого приложить кончиком паяльника с припоем к рабочей поверхности и немного подождать, пока проводок не покроется припоем. В результате данных манипуляций начнёт дымиться канифоль, а припаиваемые детали обтекут расплавленным веществом.
  • Для того чтобы качественно припаять две детали, их также необходимо по отдельности залудить, то есть, покрыть припоем. Следует помнить, что процесс лужения — это обязательная процедура, без которой не удастся качественно припаять нужные детали.
  • После завершения работы с паяльником, пока он ещё не остыл, необходимо удалить остатки припоя. Для этого жало инструмента нужно просто протереть влажной тряпочкой, а лучше губкой, смоченной в спирте или любом другом составе, предназначенном для этих целей.

Особых сложностей при работе с инструментом возникнуть не должно. Чтобы всё прошло гладко, лучше всего предварительно поупражняться в работе с канифолью на деталях, которые не жалко будет потом выкинуть. Ведь опыт всегда приходит с практикой.

Назначение и классификация проводов

357c6dca3d7d09710c6e8a36e568c38b.jpgПровод – это изделие электротехники, которое состоит из 2 или более металлических проволок, покрытых обмоткой из какой-либо неметаллической ткани. Служит для связи источника тока с потребителем.

Провод состоит из 2 частей. Первая это жила – часть, проводящая ток. Вторая часть – это изоляция, то есть то, что ограждает жилу от внешних раздражителей. В качестве жилы обычно используется проволоки из меди и алюминия, изоляция делается из бумаги, резины, лакового покрытия.

Есть определенная классификация проводов:

  • обмоточные;
  • медные;
  • провода высокого сопротивления;
  • монтажные соединительные;
  • выводные;
  • провода для подвижного состава;
  • изолированные для воздушных линий;
  • неизолированные;
  • провода для геофизических работ;
  • термостойкие;
  • термоэлектродные;
  • прогревочные;
  • автомобильные;
  • авиационные;
  • установочные;
  • провода связи;

Разновидности припоев и флюсов

Припои — материалы, используемые в пайке и обладающие температурным режимом плавления ниже, чем данные показатели у соединяемых металлов. С этой целью применяются оловянные, свинцовые, кадмиевые, медные, никелевые, серебряные и некоторые другие виды сплавов:

9f5e8ead9559b0957805d8f121a70780.jpg

  • мягкие припои с температурным режимом плавления в пределах 300 °C представлены оловянно-свинцовыми сплавами, сурьмянистыми припоями для пайки оцинкованных или цинковых элементов, оловянно-свинцово-кадмиевыми припоями для пайки сверхчувствительных к перегревам изделий, оловянно-цинковыми и бессвинцовыми припоями;
  • твердые припои с температурным режимом плавления выше 300 °C представлены, как правило, медно-цинковыми, медно-фосфористыми и серебряными припоями с разными видами добавок.

Флюсы — органические и неорганические вещества или смеси, позволяющие удалять оксиды со спаиваемой поверхности, защищающие ее от негативного воздействия внешней среды и активно понижающие поверхностное натяжение, а также заметно улучшающие распространение жидкого припоя:

  • в зависимости от температурного интервала активности все смеси и вещества представлены низкотемпературными и высокотемпературными флюсами;
  • в зависимости от природы растворителя используемые флюсы бывают водными и неводными;
  • в зависимости от природы активатора, которым определяется действие, флюсы могут быть кислотными, канифольными и галогенидными, гидразиновыми и фторборатными, анилиновыми и стеариновыми, а также боридно-углекислыми;
  • в зависимости от механизма действия флюсы выполняют защитные или химические функции, оказывают электрохимическое и реактивное действие;
  • в зависимости от агрегатного состояния в пайке используются флюсы твердого, жидкого и пастообразного типа.

Самым простым и доступным в работе дешевым видом флюса, имеющим низкий ток утечки, является канифоль сосновая. Такой химически пассивный тип флюса находит очень широкое применение и обладает умеренной растворимостью в спиртах с глицерином.

К самым известным, высококачественным и популярным, но достаточно дорогостоящим флюсам зарубежного происхождения относятся IF-8001 Interflux, IF-8300 BGA Interflux, IF-9007 Interflux BGA и FMKANC32-005.

Соединение алюминия и меди

Ни в коем случае не соединяйте медные и алюминиевые изделия, по крайней мере напрямую. Алюминий довольно активный металл по сравнению с медью, этовлияет на общую тепло- и токопроводность металла, что и мешает их нормальному взаимодействию друг с другом.

А именно: в работе алюминий нагревается и расширяется намного больше, чем медь. Такая разница в конечном итоге приведет к стопроцентному нарушению электропроводности, а значит, и нормальной работе устройства.

Но если появляется острая необходимость объединить их, то поступают следующим образом:

  • Для этого нам понадобятся три шайбы, болт и гайка.
  • Сперва на болт вешают первую шайбу, потом кольцом обматывают первый провод.
  • Следом кладут вторую шайбу и наматывают другой провод.
  • В конце вешают последнюю шайбу и туго закручивают гайкой.

Такая конструкция называется «болтовым соединением». Она позволяет связать провода, изготовленные из разных материалов, не создавая при этом прямого контакта.

Конечно, это не единственный вариант объединения разных металлов. Но болтовой метод – самый простой и надежный.

Процесс пайки электропаяльником

Вся технология пайки паяльником проводов может быть разделена на несколько последовательных этапов. Все они повторяются в определенной последовательности:

  • Подготовка проводников. При пайке проводов они освобождаются от изоляции. После этого с них механическим путем удаляется оксидная пленка. Можно использовать небольшой кусок наждачной бумаги с мелким зерном. Металл должен блестеть и быть светлым.
  • Лужение. Разогревают паяльник до температуры плавления канифоли (при прикосновении начинает активно плавится). Берут проводник, подносят к куску канифоли, прогревают паяльником так, чтобы вся зачищенная часть провода оказалась погруженной в канифоль. Затем на жало паяльника берут каплю припоя и разносят его по обработанной части проводника. Припой быстро растекается, покрывая тонким слоем  провод. Чтобы он распределялся быстрее и равномернее, провод немного поворачивают. После лужения медные проводники теряют красноту, становясь серебристыми. Так обрабатывают все провода, которые надо будет припаивать

    Лужение провда

  •  Залуженные проводники складывают вместе, поправляя их пальцами — чтобы они плотно прилегали один к другому. Если пайка должна быть большой протяженности, можно сделать скрутку. Придерживая проводники, на жало берут припой, прижимают его к месту пайки, прикладывая некоторое усилие. При этом место пайки разогревается, начинает кипеть канифоль, припой растекается. Когда он покроет всю зону, затечет между проводниками, можно считать что пайка паяльником проводников закончена. Их еще некоторое время удерживают неподвижно — пока припой не остынет (для ускорения процесса на это место дуют).

Вот, собственно и все. Таким же образом можно спаять два или более провода, можно припаять провод к какой-то контактной площадке (например, при пайке наушников — провод припаять можно к штекеру или к площадке на наушнике) и т.п.

После того, как закончили паять паяльником провода и они остыли, соединение необходимо изолировать. Можно намотать изоленту, можно надеть, а потом разогреть термоусадочную трубку. Если речь идет об электропроводке, обычно советуют сначала навернуть несколько витков изоленты, а сверху надеть термоусадочную трубку, которую прогреть.

Отличия технологии при использовании флюса

Если используется активный флюс, а не канифоль, процесс лужения изменяется. Очищенный проводник смазывается составом, после чего прогревается паяльником с небольшим количеством припоя. Далее все как описано.

22e3c2d97eb3af0d8066de93fd24b7a5.jpg

Пайка скрутки с флюсом — быстрее и проще

Есть отличия и при пайке скруток с флюсом. В этом случае можно каждый провод не лудить, а скрутить, затем обработать флюсом и сразу начинать паять. Проводники можно даже не зачищать — активные составы разъедают оксидную пленку. Но вместо этого придется места пайки протирать спиртом — чтобы смыть остатки химически агрессивных веществ.

Особенности пайки многожильных проводов

Описанная выше технология пайки подходит для моножил. Если провод многожильный, есть нюансы: перед лужением проводки раскручивают чтобы можно было все окунуть в канифоль. При нанесении припоя  надо следить чтобы каждый проводок был покрыт тонким слоем припоя. После остывания, провода снова скручивают в один жгут, дальше можно паять паяльником как описано выше — окунув жало в припой, прогревая место спайки и нанося олово.

32fce11f72e07e1a13ca586da5be3746.jpg

При лужении многожильные провода надо «распушить»

Можно ли паять медный провод с алюминиевым

Соединение алюминия с другими химически активными металлами напрямую делать нельзя. Так как медь — химически активный материал, то медь и алюминий не соединяют и не паяют. Дело в слишком разной теплопроводности и разной токопроводимости. При прохождении тока алюминий нагревается больше и больше расширяется. Медь греется и расширяется значительно меньше. Постоянное расширение/сужение в разной степени приводит к тому, что даже самый хороший контакт нарушается, образуется токонепроводящая пленка, все перестает работать. Потому медь и алюминий не паяют.

Если возникает такая необходимость соединить медный и алюминиевый проводники, делают болтовое соединение. Берут болт с подходящей гайкой и три шайбы. На концах соединяемых проводов формируют кольца по размеру болта. Берут болт, надевают одну шайбу, затем проводник, еще шайбу — следующий проводник, поверх — третью шайбу и все фиксируют гайкой.

599daa2ae13b05b54de6e036744ad622.jpg

Алюминиевый и медный проводники паять нельзя

Есть еще несколько способов соединить алюминиевую и медную линии, но пайка к ним не относится. Прочесть о других способах можно , но болтовое — наиболее простое и надежное.

Что нужно для пайки паяльником

Кроме самого паяльника нужны будут припои, канифоль или флюсы, желательно иметь подставку. Еще в процессе работы может потребоваться небольшой напильник и маленькие пассатижи.

f5eef05982178897ede101713b1ccb9e.jpg

Чаще всего приходится паять медные провода, например, на наушниках, при ремонте бытовой техники и т.д.

Канифоль и флюсы

Чтобы получить хорошее соединение проводов, необходимо их очистить от загрязнений, в том числе и от оксидной пленки. Если моно-жилы еще можно очистить вручную, то многожильные проводники нормально зачистить не удастся. Их обычно обрабатывают канифолью или флюсом — активными веществами, которые растворяют загрязнения, в том числе и оксидную пленку.

И канифоль и флюсы работают неплохо, только флюсами пользоваться проще — можно окунуть кисточку в раствор и быстро обработать провода. В канифоль надо проводник положить, затем разогреть его паяльником, чтобы расплавленное вещество обволокло всю поверхность металла. Недостаток использования флюсов — если они остаются на проводах (а они остаются), постепенно разъедают прилегающую оболочку. Чтобы этого не случилось, все места пайки надо обработать — смыть остатки флюса спиртом.

bbc5eab773ecb6b093c0687b9fcec844.jpg

Припои и флюсы для пайки паяльником медных проводов

Канифоль считается универсальным средством, а флюсы можно подбирать в зависимости от металла, который собираетесь паять. В случае с проводами это медь или алюминий.  Для медных и алюминиевых проводов берут флюс ЛТИ-120 или буру. Очень неплохо работает самодельный флюс из канифоли и денатурированного спирта (1 к 5), кроме того его просто сделать своими руками. В спирт добавить канифоль (лучше пыль или очень мелкие ее кусочки) и встряхивать до растворения. Потом этим составом можно обрабатывать проводники и скрутки перед пайкой.

Припои для пайки паяльником медных проводов используют ПОС 60, ПОС 50 или ПОС 40 — оловянно-свинцовые. Для алюминия больше подходят составы на основе цинка. Наиболее распространенные — ЦО-12 и П250А(из олова и цинка), марки А (цинк и олово с добавлением меди), ЦА- 15 (цинк с алюминием).

28c58ad2f8a056b9350fd6f80b14f525.jpg

Удобно пользоваться припоем с канифолью

Очень удобно пользоваться припоями, в состав которых входит канифоль (ПОС 61). В этом случае отпадает необходимость в предварительной обработке каждого проводника в канифоли отдельно. Но для качественной пайки паяльник надо иметь мощный — 80-100 Вт, который может быстро разогреть до необходимых температур место пайки.

Вспомогательные материалы

Для того чтобы нормально паять паяльником провода нужны еще:

  • Подставка. Может быть она из металла полностью или на деревянной/пластиковой подставке закрепленные металлические держатели для паяльника. Также удобно, если есть небольшая металлическая коробочка для канифоли.

    Паять паяльником удобнее с подставкой самодельной и фабричной — не очень важно

  • Напильник. Перед работой затачивают дало паяльника. Оно должно быть ровным и чистым без следов нагара. Тогда паяется легко.

    Так надо затачивать жало паяльника

  • Пассатижи. Удерживать провода пальцами во время пайки сложно — медь и алюминий имеют высокую теплопроводность, что приводит к быстрому нагреву близлежащих участков. Потому паять паяльником провода удобнее, если их  удерживать пассатижами. Только должны инструмент  должен быть миниатюрным, с тонкими ручками и губками. В принципе, можно использовать пинцет, но на его верхушку (где держатся пальцами) желательно надеть термоусадочную трубку — сталь тоже быстро нагревается.

    Пассатижи — для того чтобы придерживать провода

Для смывки флюса может потребоваться спирт, для изоляции — изолента или термоусадочные трубки различных диаметров. Вот и все материалы и инструменты, без которых пайка паяльником проводов невозможна.

Защита места пайки от окисления. Флюс

Флюс служит для защиты места пайки от окисления кислородом воздуха и растворения тончайших пленок окислов на поверхности материала. Для пайки меди наиболее часто используются такие флюсы:

Таблица характеристик наиболее распространенных флюсов для пайки меди и ее сплавов

Канифоль 20-25%, спирт этиловый 66-73 %, солянокислый анилин 3-7 %, триэтаноламин 1-2 %

Самый простой и дешевый и беспроигрышный вариант – обыкновенная канифоль. Единственное затруднение при ее использовании, то, что она находится в твердом состоянии и требует навыков при нанесении на спаиваемые детали.

Гораздо удобнее в использовании спиртоканифоль. Она представляет собой раствор канифоли в этиловом спирте. И имеет вид густой желтоватой жидкости со своеобразным запахом. Удобство использования заключается в том, что на место пайки ее можно нанести кисточкой или обмакнуть в баночку с флюсом скрученные проводники.

Более широкие возможности имеет активированный флюс ЛТИ-120. При его применении нет необходимости в зачистке новых проводников. Зачищать нужно только такие, которые имеют темный цвет из-за окисления поверхности. Поскольку имеются определенные трудности в зачистке многожильных проводов, то применение активированного флюса приветствуется.

Все перечисленные флюсы не требуют смывки после окончания пайки, поскольку абсолютно нейтральны по отношению к материалу проводника.

Совет #1. Спиртоканифоль легко приготовить самостоятельно, растворив порошок канифоли в 96% этиловом спирте. Если канифоль сыпать в спирт равномерно тонкой струей при помешивании, то процесс растворения займет всего несколько минут. При отсутствии спирта в крайнем случае можно воспользоваться ацетоном. Пропорции для приготовления те же самые. Следует учитывать, что ацетон более летуч, поэтому испаряется значительно быстрее. К тому же он ядовит.

Пайка проводов

Инструменты и флюс подобраны и готовы к работе, осталось выяснить, как правильно паять паяльником провода. Пока разогревается инструмент, подготовьте проводники, которые решили соединить. Для этого их нужно аккуратно зачистить от изоляции не очень острым ножом или специальным инструментом. Выполняя эту операцию, старайтесь не повредить жилы

Это особенно важно, если провод многожильный – перерезая отдельные проводки, вы уменьшаете общее сечение провода.

Осмотрите место зачистки. Жилы медные, а металл имеет яркий «рыжий» цвет? Предварительное облуживание не потребуется. Плотно скрутите провода между собой. Если проводник мягкий, а жилки тонкие, то это можно сделать руками. В противном случае воспользуйтесь пассатижами:

73cf3d3f1c14ab90b7d00efc8a059c5a.jpg

Подготовка многожильной проводки к пайке.

Теперь нужно нанести на место скрутки паяльный флюс. Если вы пользуетесь жидким, к примеру, раствором канифоли в спирте, то используйте кисточку. Если канифоль твердая, то просто положите скрутку на кусочек канифоли и прижмите ее разогретым паяльником до легкого вплавления в канифоль. Теперь самая ответственная операция. Слегка обмакните жало в канифоль, а затем сразу же возьмите на него немного припоя. Прикоснитесь паяльником к будущему месту пайки и грейте соединение до тех пор, пока припой не начнет растекаться по проводу. Равномерно распределите расплав по всей скрутке. В результате у вас должно получиться что-то подобное:

b54732ddf3f253d005dc6c1f868658d4.jpg

Качественно спаянные проводники.

Если результат несколько отличается, не расстраивайтесь – с первого раза может получиться не совсем эстетично. Главное – припой равномерно растекся по проводкам, хорошо их смочил и пропитал скрутку. Все равно недовольны? Повторите операцию – снова нанесите канифоль и прогрейте место соединения, добавив припоя или, напротив, убрав лишний. Точно так же поступают и с одножильной или смешанной проводкой.

Теперь осталось решить вопрос как правильно спаять провода, если соединяемые проводки старые и сильно окислились. Прежде всего, постарайтесь качественно и до блеска зачистить жилки. Если провода одножильные, это несложно – достаточно ножа или мелкой наждачной бумаги. Но многожильный провод качественно зачистить не удастся, поэтому придется применить несколько иную технологию пайки паяльником – предварительное лужение с использованием кислотного флюса. Если такового под рукой не оказалось, воспользуйтесь таблеткой обычной ацетилсалициловой кислоты, именуемой в народе «аспирин».

bb58f3655f8b1da039a8d53c451cfece.jpg

Ацетилсалициловая кислота – отличный кислотный флюс для пайки.

Облуживание при помощи таблетки аспирина проводите в следующей последовательности:

  1. Освободите концы проводников от изоляции.
  2. По возможности зачистите окисленные провода до блеска.
  3. Если в проводнике много жил, плотно их скрутите между собой.
  4. Прижмите проводник к таблетке и прогрейте паяльником до появления дыма.
  5. Возьмите на жало немного канифоли, припоя и прогревая провод, хорошенько покройте его припоем, которого на жале должен быть минимум.
  6. Промойте облуженные концы проводов спиртом, чтобы удалить остатки кислоты.

После всех этих процедур в вашем распоряжении окажутся два одножильных проводка, готовых к пайке обычным образом:

6737663f26f644a57de62de22aa5c148.jpg

Облуженные провода, готовые к пайке.

Осталось плотно их скрутить и спаять при помощи обычной канифоли.

Выбираем канифоль и флюсы

Выбор флюса или канифоли зависит от того, какие материалы будут спаиваться:

  1. Луженые детали. В таком случае применяется жидкая канифоль. Заменить можно флюс-пастой, которая не высыхает и не требует удаления остатков. Канифоль гель имеет гелеобразную структуру, средство легко смывается водой.
  2. Работа с небольшими радиодеталями. Для этого подойдут активированные канифольные флюсы, например, ЛТИ-120. Положительными качествами обладает и Глицерин гидразиновая паста. Однако после использования этого средства детали нужно обезжиривать.
  3. Пайка железных, латунных и медных деталей маленьких размеров. Хорошо справляется с поставленной задачей Жидкая канифоль Люкс.
  4. Соединение массивных оцинкованных деталей. В таких случаях используют кислотные флюсы (ортофосфорную или паяльную кислоту, Фим). Кислотные составы работают быстро, поэтому металл не нужно долго нагревать.
  5. Пайка алюминиевых деталей. Чтобы спаять провода подобных типов, раньше обычно обрабатывали канифолью жало паяльника. Однако сейчас для работы с алюминием и медью используют флюс Ф-64, который обеспечивает хорошее сцепление металлов. Средство содержит ядовитые химические вещества, поэтому работать рекомендуется в проветриваемом помещении. Более безопасным считается флюс Ф-34, обладающий меньшей активностью.

cec816f5b74550312af95fc3e928cc9f.jpg

Как паять трубы

Медные трубы паяют высокотемпературным способом любым твердым припоем для меди с активированной флюс-пастой, не требующей удаления остатков. Далее возможны 3 варианта:

  • В медных (латунных, бронзовых) соединительных муфтах – паяльных фитингах.
  • С полной раздачей.
  • С неполными раздачей и сжатием.

Пайка медных труб в фитингах надежнее прочих, но требует значительных дополнительных расходов на муфты. Единственный случай, когда она незаменима – устройство отвода; тогда используется фитинг-тройник. Обе паяемые поверхности заранее не лудят, но покрывают флюсом. Затем трубу вводят в фитинг, надежно фиксируют и пропаивают стык. Пайка считается законченной, когда припой перестанет уходить в зазор между трубой и муфтой (нужен 0,5-1 мм) и выступит снаружи небольшим валиком. Фиксатор снимают не ранее чем через 3-5 мин по затвердевании припоя, когда стык уже можно держать рукой, иначе припой не наберет прочность и стык когда-то да потечет.

Как паяют трубы с полной раздачей, показано слева на рис. Давление «раздатая» пайка держит такое же, как и фитинговая, но требует доп. специнструмента для разворачивания раструба и повышенного расхода припоя. Фиксация впаиваемой трубы не обязательна, ее можно вдвинуть в раструб с проворотом, пока не заклинит намертво, поэтому пайку с полной раздачей часто делают в неудобных для установки фиксатора местах.

926dba574ccb25f4e9365a08499190f5.jpg

Пайка медных труб

В домашней разводке из тонкостенных труб малого диаметра, где давление уже небольшое, а его потери несущественны, целесообразной может оказаться пайка с неполной раздачей одной трубы и сужением другой, поз. I справа на рис. Для подготовки труб достаточно круглой палки из твердого дерева с коническим острием в 10-12 градусов с одной стороны и усеченно-конической лункой в 15-20 градусов с другой, поз II. Концы труб обрабатывают, пока они без заклинивания не войдут друг в друга прим. на 10-12 мм. Лудят поверхности заранее, наносят на луженые еще флюса и соединяют до заклинивания. Затем греют до плавления припоя и подпирают зауженную трубу, пока ее не заклинит. Расход припоя выходит минимальным.

Важнейшее условие надежности такого стыка – сужение должно быть ориентировано по току воды, поз. III. Школьный закон Бернулли – обобщение для идеальной жидкости в широкой трубе, а у реальной жидкости в узкой трубе за счет ее (жидкости) вязкости максимум скачка давления смещается противоположно току, поз. IV. Возникает составляющая силы давления, прижимающая зауженную трубу к раздатой, и пайка получается очень надежной.

Что еще?

Ах да, подставки для паяльников. Классическая, слева на рис., пригодна для любых стержневых. Где на ней быть ванночкам для припоя и канифоли – дело ваше, какой-либо регламентации нет. Для маломощных паяльников с фартуком пригодны упрощенные подставки-скобы, в центре.

6a22737c1522e13df1235e10f3f56593.jpg

Правильные и неправильная подставки для паяльников

Паяльные станции комплектуются преимущественно пружинными или трубчатыми ложементами-гнездами для паяльников. В них вся горячая часть инструмента недоступна для прикосновения, но и промазать паяльником мимо них, сосредоточившись на пайке мелкой «россыпи», вероятнее. Но чего уж точно не надо делать, и что прямо запрещено ТБ – это подставку из подручных материалов, в которой паяльник лежит на ванночках для расходных материалов, справа на рис.

что еще почитать:

Вывести все материалы с меткой:

Перейти в раздел:

Флюс

Флюс — это дополнительная смесь, улучшающая качество пайки. Температура ее плавления должна быть ниже температуры плавления припоя. Флюс плавится до процесса собственно пайки и дополнительно готовит к спайке поверхности, подлежащие соединению. Он обтекает их тонким слоем, очищающим поверхность металлов, способствует лучшему сцеплению припоев с металлом, при этом препятствуя окислению горячих металлов. Некоторые флюсы воздействуют и на припой, уменьшая силу его поверхностного натяжения в расплавленном состоянии. Тогда слой припоя на металле будет более равномерным. Флюсы дополнительно обеспечивают качество пайки.

82cbc493f5b2e95500c32f722a089398.jpg
Флюсы для пайки

Флюсы бывают активные и пассивные. Активные содержат кислоты и вредные летучие вещества, они перед пайкой протравливают металл, удаляя с него жир и окислы. После такого травления необходимо смыть жидкий флюс, потому что его остатки на поверхности и под припоем продолжат свою химическую работу, ничего хорошего этим не принося.

Пассивные флюсы кислот не содержат, действуют на загрязнения как растворители (после своего расплавления). Самым распространенным является канифоль, на основе древесной смолы.  Она входит в состав спирто-канифольных флюсов, которые используют в паянии электронных и радиотехнических схем.

720a7a1cc6657f7084c1f35ef619812d.png
Флюс паяльный СКФ

Благодаря флюсам можно паять металлы, которые иначе спаять трудно или невозможно: цинк, сталь, алюминий, окисленное серебро, платина, золото…

Алюминий спаять можно, только нужно иметь в виду два фактора:

  • как очень активный металл (следующий по таблице Менделеева за натрием) он окисляется мгновенно, создавая очень прочную пленку своего окисла Al2O3. А это вещество известно в природе как корунд, драгоценный камень, и припаять его раньше этого окисления бывает невозможно большинством припоев;
  • пайка алюминиевой проволоки с другим металлом  дает ненадежный контакт, так как в паре спаянных металлов алюминий будет всегда (практически) наиболее теплоемким. В дальнейшем при нагревании алюминий будет расширяться сильнее и меди, и припоя, и очень быстро вокруг него образуются полости, ухудшающие контакт. Получается, что такое прекрасное качество «крылатого металла» оказывается не к месту в электротехнике.

Поэтому обычно вместо пайки алюминиевого провода делают винтовой или пружинный зажим (например, ). В радиотехнике же он практически не используется.

Пайка паяльником

Для того чтобы начать пайку, необходимо подготовить рабочее место и необходимый инструмент. Независимо от вида предполагаемых работ, к рабочему месту предъявляются следующие требования:

  • Наличие хорошего освещения позволит не только с комфортом работать, но и заметить небольшие огрехи в спаянных деталях, что затруднительно при недостатке света;
  • Отсутствие легковоспламеняющихся предметов;
  • Свободное рабочее пространство, на котором можно легко разместить спаиваемую деталь;
  • Наличие вентиляции сделает работу не только комфортнее, но и безопаснее, вдыхание расплавленной канифоли отрицательно сказывается на дыхательной системе;
  • Увеличительное стекло дает возможность работать даже с маленькими деталями и тонкими проводами;
  • Простая подставка решает проблему с размещением нагретого паяльника.

Следующим этапом подготовки будет выбор инструмента, и перед новичком всегда встает вопрос, что нужно для пайки паяльником.

Выбор паяльника

Основой качественной пайки является прогревание металлических деталей до температуры спаивания, соответственно, для каждого вида работ рекомендуется использовать паяльники разных мощностей:

  • Для пайки радиодеталей и микросхем лучше всего использовать паяльник мощностью не более 60 Ватт, в противном случае можно перегреть деталь или просто расплавить ее;
  • Детали толщиной до 1 мм будут лучше прогреваться при использовании инструмента мощностью 80−100 Ватт;
  • Детали со стенкой до 2 мм требуют больших мощностей и определенного опыта в работе, поэтому в данной статье пайка таких деталей рассматриваться не будет.

2d758a4e87e2937161381d133b0b473a.jpgПосле выбора мощности паяльника следует подготовить его к работе, точнее, подготовить наконечник. Есть паяльники со сменными жалами, которые подходит для разных видов работ. Выпускаются также модели с медным жалом, которое можно заточить или с помощью молотка придать любую нужную форму. Серьезным минусом таких наконечников является необходимость постоянно их лудить, чтобы на поверхности не появлялась пленка окиси, мешающая приставать припою. Также производители выпускают более дорогостоящий вариант с никелированным покрытием, но оно боится перегрева и требует бережного обращения.

Диодный мост: назначение и изготовление своими рукамиСоздание циклона для пылесоса своими руками: чертежи и схемыПриспособления для заточки ножей, устройство и изготовлениеСоздание органайзера или ящика для инструментов своими руками

Что еще нужно для пайки

Помимо самого паяльника для пайки необходимо следующее:

  • припой;
  • канифоль;
  • паяльные кислоты или флюсы.

4cdef72dbd6cb7373d241715c10c4dd2.jpgПрипой является связующим материалом между спаиваемыми деталями, и работать без него не получится никак. Сейчас в магазинах продаются специально подготовленные припои в виде скрученных в спираль проволочек различного диаметра, от которых удобно «отщипывать» нагретым жалом необходимый кусочек, но можно и по старинке использовать в качестве припоя кусочек олова, но работать будет не так удобно.

Канифоль используется для подготовки поверхности к нанесению припоя. Припой с канифолью распределяется равномерно, при отсутствии последней скатывается в капли, а к некоторым поверхностям вообще не пристает.

Паяльная кислота, или флюс необходима для подготовки контактов к спаиванию. Новичку следует знать, что флюс для каждого спаиваемого материала отличается, и нельзя применять кислоту для пайки алюминия на медном проводе, иначе припой просто не ляжет.

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.

Лужение или обработка флюсом

Выполнение лужения подразумевает покрытие соединяемой поверхности изделий тончайшим слоем припоя. Данная процедура используется на подготовительном процессе, а также промежуточном и завершающем. Использование подготовительной процедуры значительно облегчает финальное соединение элементов, так как уже облуженные детали легко спаиваются.

Лужение концов проводов различного диаметра относится к самым распространенным паяльным операциям. На очищенную от изоляции жилу наносится флюс, после чего по ее поверхности проводится жало с припоем. Расплавленный металл легко переходит на жилу и завершается процедура лужения. Для улучшения процедуры рекомендуется проводить механическую зачистку поверхности жил проводов и кабелей. Радиодетали не требуют этой предварительной процедуры и с легкостью припаиваются на платах.

Для различных соединяемых металлов используются свои флюсы. Они предназначены именно для работы с определенными материалами. Флюсы для электрической пайки алюминия подходят и для изделий из стали нержавеющего типа. При этом необходимо обязательно очищать поверхность изделий от их остатков по окончании пайки во избежание коррозии.

Рассмотрим технику пайки паяльником подробнее

Радиодетали, подготовленные к пайке нужно вставить в отверстия платы, укоротить кусачками до нужной длины и, прогрев паяльником вместе с дорожкой печатной платы, поднести к ним пруток припоя, а когда капля его растечётся ровным слоем по месту пайки, убрать паяльник и дождаться остывания припоя, стараясь также в это время не сдвинуть детали с места.

Пайку миниатюрных транзисторов и микросхем следует производить особенно осторожно, стараясь не допускать их перегрева. При монтаже чипов лучше всего припаять сначала выводы питания и «земли», дождаться надёжного застывания припоя и только затем, прикасаясь паяльником и прутком припоя на долю секунды, распаять все остальные контакты

Предварительно можно смазать места пайки спиртовым раствором канифоли, это значительно повысит качество соединений.

Главные условия качественной пайки — хорошая зачистка и облуживание перед соединением, хороший прогрев во время него. Припой полуды в месте пайки должен быть полностью расплавлен на обеих деталях — это обеспечит надёжное соединение. Но при этом он не должен быть и перегрет. Мастерство хорошей пайки в том и заключается, чтобы найти тот оптимальный баланс, который обеспечит наивысшее качество работы.

Подготовительный процесс

На этом этапе проводится подготовка электропаяльника и соединяемых изделий. Для определения, что нужно для пайки деталей паяльником, необходимо иметь дома минимальный набор компонентов. Он состоит из электропаяльника, флюсов под различные материалы, припоя, вспомогательных инструментов. Новый электропаяльник может дымить при первоначальном включении в электросеть. Это вполне нормально – так выгорают консервирующие масла на его жале.

Наконечники могут иметь различную форму, подходящую под разнообразные виды пайки. Новое жало подвергается лужению для защиты от износа, а также окисления. Для этого нагретый наконечник погружается в канифоль, на нем расплавляется металл, после чего растирается о деревянный брусок. В результате такой процедуры жало должно полностью покрыться сплавом. В процессе пайки флюс постепенно разъедает медный наконечник, что требует его периодической заточки и повторения процедуры лужения.

Перед тем как паяльником паять с канифолью и оловом выполняется подготовка места. Используемые для электрической пайки детали очищаются от загрязнений, проводится их обезжиривание. Для этого используются разнообразные растворители на основе ацетона, бензина и прочих жидкостей, удаляется механическим способом ржавчина. Это необходимо для быстрого снятия окислительной пленки с соединяемых поверхностей.

Технология пайки и лужения

Для того, чтобы спаять или облудить провода, их нужно расположить так, чтобы они располагались по возможности горизонтально и был доступ со всех сторон для жала паяльника. Вопреки многим рекомендациям, нельзя ставить скрутку вертикально, поскольку при пайке капли расплавленного припоя могут скатиться со скрутки и нарушить изоляцию в нижележащих проводниках.

Если вовремя не обнаружить и не удалить такую каплю, то она впоследствии, может вызвать короткое замыкание. Для лучшего контакта жала паяльника с проводом, конец жала должен быть плоским и хорошо облуженным. Окисленное жало имеет темный цвет, не держит припой и для пайки не годится. Зачистить жало можно с помощью мелкозернистого напильника. Зачищенный конец немедленно окунают во флюс и облуживают путем растирания капли припоя на поверхности деревянного брусочка (Рисунок 4).

fd99494047b537669e5e9a3687f207cc.jpg

Рисунок 4. Облуживание жала паяльника

Совет #2. Удобно совместить зачистку и облуживание на кусочке наждачной бумаги, заранее присыпав его порошком канифоли и небольшими кусочками припоя.

Хорошо залуженное жало должно быть блестящим, не иметь раковин. При плавке припоя он должен оставаться на конце жала в виде небольшой выпуклости (Рисунок 5).

6dc56095d42142faaaab58d3da2bce5a.jpg

Рисунок 5. Правильно облуженное жало паяльника.

Для облуживания провод нагревают паяльником и, одновременно, прикасаются к месту нагрева кусочком канифоли до ее плавления. Жидкий флюс наносят заблаговременно, до начала нагрева. Проводя жалом паяльника вдоль провода, равномерно покрывают его слоем припоя. Многожильные провода до скрутки не облуживают, поскольку потом скрутить их будет невозможно.

Облуженные провода скручивают между собой. Для пайки технология несколько отличается, поскольку тут требуется большее количество припоя. После нанесения флюса паяльником прогревают одновременно скрутку кончик прутка припоя. Расплавленную каплю равномерно распределяют по всей поверхности, следя, чтобы она была полностью покрыта слоем припоя. При необходимости процедуру повторяют. Здесь главное — не перегреть провода, чтобы не расплавилась изоляция. При спайке тонких проводов припой переносится на кончике жала. Многожильные провода требуют большого количество флюса, чтобы он мог заполнить все свободное пространство между жилами.

Пайка с помощью тигля и горелки

При больших объемах работ имеет смысл выполнять их при помощи тигля, который представляет собой полый металлический цилиндр с ручкой, заполненный расплавленным припоем. Тигель может выполняться как насадка на мощный паяльник или нагреваться при помощи газовой горелки (Рисунок 6).

fe28924c5238b9c029c48b18a525beaf.jpg

Рисунок 6. Электрический и газовый тигли для пайки проводов

Большой объем металла в тигле не позволяет ему быстро остывать, поэтому нагретым тиглем можно спаять последовательно несколько скруток. Основное достоинство такого способа пайки в том, что облуживание и спайка скрутки происходит практически мгновенно, когда покрытые флюсом проводники опускаются полностью в ванну с припоем.

Техника пайки

Выполнение работы при помощи паяльника выполняется сливом припоя с наконечника на деталь и непосредственной его подачей на площадку припаиваемого элемента. Вне зависимости от метода пайки проводится подготовка детали, установка и закрепление ее в рабочем положении. После этого проводится смачивание флюсом места обработки и разогрев электропаяльника. Как паять паяльником с канифолью подскажет видео с подробной демонстрацией процесса.

При сливе припоя с жала оно прижимается с припаиваемым элементом. Флюс закипает и постепенно испаряется, позволяя расплавленному металлу плавно перейти с наконечника на место соединения. Проводя поступательные движения жалом вдоль соединяемого места, проводится распределение металла по площади соединения и правится обрабатываемый участок.

Подача сплава на место спайки предусматривает предварительный нагрев элементов до нужной температуры соединения. После этого паяльником подается расплавленный металл встык между наконечником и деталью. Этот метод работы более подходит для крупных деталей.

После использования разнообразных кислотных флюсов требуется обязательная их смывка для обеспечения защиты соединения от коррозии.

Рабочее место пайщика

Когда производится соединение проводов пайкой, то в процессе участвуют как минимум четыре компонента. Это 2 спаиваемых проводника, припой и источник тепла.

9a00e65e5b5461320621a6bfa4f8733c.gif
Рабочее место пайщика

Чтобы привести все это к положению, позволяющему выполнить качественно паяние, используют еще инструменты и дополнительные материалы. И лучше проводить работу с паяльником на специально оборудованном рабочем месте, где под рукой все необходимое, есть достаточная рабочая площадь для проведения всех необходимых действий и обеспечено освещение, чтобы все было хорошо видно и под контролем. Как правило, процесс пайки очень важен при работе с электрическими и электронными схемами, но им не исчерпывается все разнообразие такой деятельности. Поэтому рабочее место пайщика обычно вписывается в более широкое: место проведения радиомонтажных работ, рабочее место мастера по электроремонту или кабельщика-спайщика.

Но даже и в случае большой загроможденности его прочими инструментами, приборами и материалами, если не позаботиться о достаточном местечке для проведения спайки и  удобстве выполнения этого вида работы, надлежащее качество работы вряд ли будет достигнуто. Другое дело, если пайка производится на линии электропроводки, проводов в распределительной коробке, скруток проводов при ремонте и замене… Тогда рабочим местом становится непосредственно то место, где обнаружена необходимость в пайке паяльником проводов между собой. Поэтому оно должно быть мобильным.

35dc6c27224a135ab70548c85daec00d.jpg
Рабочее место пайщика

Мобильное место пайщика обычно состоит из ящика для инструментов, который, раскладываясь, превращается в небольшой столик, где все под рукой и спокойно выполняется пайка проводов паяльником. В этом случае необходимо позаботиться об электропитании. Обычно на линиях электропроводки в разных местах (на щитках) имеются розетки. Нужно иметь в этом случае для паяльника и освещения удлинитель с блоком розеток длиной примерно в половину прогона инспектируемой сети или чуть длиннее. Разумеется, если не производят пайку проводов газовой горелкой.

863cfb5c8256d595f0fff633c744644f.png
Мобильное место пайщика

Основные ошибки при работе с паяльником

Процесс пайки только непосвященным кажется весьма простейшим делом. Однако для него необходимы некоторые познания и определенные навыки, зависящие от опыта. Научиться правильно паять с канифолью, припоем и кислотой совсем несложно. Для этого требуется ознакомиться с технологией, основными принципами выполнения работ, стараться избегать главных ошибок. Перед тем как научиться паять паяльником, следует внимательно изучить основные приемы работы, а также некоторые нюансы. Сноровка приходит постепенно, как и качество выполняемых соединений. К типичным ошибкам, совершаемым новичками при пользовании паяльником, относятся:

  • непропай;
  • перегрев;
  • скатывание припоя;
  • химическое разрушение.

Непропай

Плохая пропайка грозит выходом из строя электрических деталей и получается по нескольким причинам. Это происходит из-за плохо нагретого жала паяльника, использования тугоплавкого сплава, перемещения контактов во время застывания массы, а также чересчур холодной поверхности спайки.

Перегрев

Данный процесс происходит при применении электропаяльника большей мощности, чем необходимо, а также высокой температуры его жала для определенного вида паяльных работ. Помимо этого, перегрев возникает при долгом воздействии нагретого паяльника на рабочую область, использования тугоплавкого припоя для соединения элементов с низкотемпературной устойчивостью. Это приводит к термическому разрушению соединительных проводов, деталей, изменению их характеристик.

Скатывание припоя

Процесс скатывания получается из-за плохой очистки соединяемых элементов. Имеющийся на них окислительный слой не позволяет сплаву хорошо растечься и попасть в маленькие щели. Кроме того, это происходит при плохой обработке соединений флюсом, а также несоответствия его марки спаиваемому металлу. Скатывание приводит к плохому контакту, возможному механическому повреждению при малейшем внешнем воздействии.

Химическое разрушение

Происходит химическое разрушение при неправильном выборе флюса, который не соответствует типу соединяемых электрической пайкой элементов. Кроме того, оно может возникнуть, если не выполнить промывку мест соединений по окончании рабочего процесса. Это грозит коррозией, а также разрушением металлического проводника.

Данная информация позволит понять, как научиться правильно паять электрические соединения для обеспечения надежного контакта.

Спаивание проводов

Для того чтобы правильно припаять медные провода при помощи канифоли, необходимо соблюсти определённую последовательность действий.

  • Вначале подготовить провода. Для этого концы проводов, которые нужно припаять, предстоит хорошенько зачистить от изоляции. Все сращиваемые между собой проводки, как правило, изолируются посредством специальной термоусадочной трубки. Если такая трубка присутствует, то её нужно обрезать при помощи острого ножа таким образом, чтобы длина выходила на 2−7 мм за пределы всех швов. Изоляционное покрытие должно быть около двух сантиметров с каждой стороны соединяемых проводов. Оголённые концы проводов необходимо обжечь, чтобы полностью освободить от изоляции.
  • Затем соединяемым концам проводов нужно обеспечить качественное механическое соединение. Для этого два конца провода перекручиваются между собой так, чтобы их центры плотно пересекались друг с другом. После этого конец одного провода следует скрутить вдоль длины кабеля. Туже самую манипуляцию следует проделать и со вторым концом другого провода.
  • Затем нужно поставить нагреваться паяльник, чтобы вначале залудить провода, а затем прогреть их. Для этого нагретый паяльник опускается в канифоль и берётся немного припоя, после чего прибором проводится пару-тройку раз по концам провода. В ходе лужения провод следует поворачивать и прогревать, что поможет обеспечить равномерное покрытие канифолью.
  • По окончании работы готовый провод следует заизолировать. Для этого надо обратно одеть термоусадку на уже припаянные провода. Это поможет не только прикрыть соединение, но и нагреть его, благодаря чему спаянный провод будет прочным и гибким.

Как видно, особых трудностей с запаиванием проводов при помощи канифоли, не возникает. Главное — не забыть залудить провод и проверить качество спайки. В случае необходимости лужение нужно повторить несколько раз до тех пор, пока провода прочно не соединятся припоем.

Пайка труб

Исходя из технологических особенностей проведения данной процедуры, применяют мастера такие этапы действий:

  • В первую очередь необходимо подготовить инструмент. Речь идет о его разогреве до оптимальной температуры. Весомое значение имеет также температурный режим в помещении. Ведь если жаркая погода, тогда время сокращается. Во время холодной поры года, например, продолжительность пайки увеличивается.
  • Следующий этап касается подготовки трубы. Труборезом необходимо обрезать трубу под прямым углом. Заменить инструмент можно специальными ножницами. Участок среза стоит очистить, затем обезжирить.
  • Детали должны быть сухими.
  • Следующий этап касается пайки. Элементы соединяются, таким образом, надежно друг с другом. После выполнения процедуры необходимо подождать, пока детали охладятся.

Процедуру можно выполнить самостоятельно. Если вы не можете выполнить процедуру, тогда лучше всего использовать услуги специалиста. Лучше всего проделать сначала пайку первого элемента. Нужно остудить и разрезать деталь для того чтобы проверить качество выполнения. При наличии ошибок это будет заметно. В процессе проведения монтажных работ, либо во время ремонта трубопроводов это умение пригодится.

Особенности пайки проводов

В предварительном соединении паяемых деталей больше всего проблем возникает с проводами: их для этого приходится трогать руками, отчего поверхность металла загрязняется, и спаям проводов чаще прочих паяных соединений приходится выдерживать механические нагрузки.

735fefe8f1373d26a01c0e9448ecb717.jpg

Скрутки проводов

Прежде чем паять провода, их нужно правильно скрутить. Основные виды скруток проводов для пайки показаны на рис. У каждого из них свое предназначение:

  • Бандажными скрутками соединяют жесткие (толстые одножильные) токоведущие провода, т.е. по которым передается электрическая мощность. Особенно – провода наружныее. Бандажное соединение обеспечивает достаточный электрический контакт даже при непропае или перегреве окислившегося спая.
  • Желобковые скрутки делают на проводах в легкоплавкой изоляции (простой ПВХ, полиэтилен), когда необходимо полное растекание припоя при минимальном прогреве. Греют желобковые скрутки только по желобку.
  • Простыми скрутками можно соединять как одножильные, так и многожильные только что зачищенные от изоляции (блестящие) провода.
  • Простая последовательная скрутка, т. наз. прямая британская, или просто британка, применима для соединения токоведущих проводов гибких кабелей сечением до 1,4 кв. мм, не испытывающих регулярных больших механических нагрузок, напр. электрических удлинителей или времянок.

Электрические провода, испытывающие регулярные и/или постоянные механические нагрузки, должны быть обязательно многожильными. Скручивают их, как показано внизу на рис: концы разметливают, «метлы» вдвигают друг в друга и скручивают по-британски. Паяют легкоплавким припоем повышенной прочности, напр. ПОСК-50 (см. ниже) с активированным флюсом, не требующим удаления остатков, также см. ниже.

Параллельные (тупиковые) скрутки проводов сечением свыше 0,7 кв. мм желательно паять погружением в расплавленный припой, см. далее. В противном случае придется греть или долго, или слишком мощным паяльником, отчего изоляция ползет, а флюс преждевременно выкипает.

Примечание: одножильные луженые провода – выводы деталей радиоэлектроники – допустимо паять встык или с набросом крючком, см. рис. справа.

Что паяемо, но не паяется

Не предназначены для соединения пайкой гибкие коаксиальные кабели и кабели для компьютерных сетей типа витая пара («витуха»). Опытный кабельщик, имеющий полное представление об электродинамике линий передачи сигнала, в исключительных случаях сделать муфту на них может. Но при выполнении дилетантом, пусть он в остальном квалифицированный электронщик и монтажник, пропускная способность и помехозащищенности линии упадут ниже допустимого, вплоть до полной потери.

Как чистить и консервировать жало

Жало паяльника очищают от остатков припоя, потирая о мягкую пористую или волокнистую подкладку. Чаще всего используется поролон, но это вариант не из лучших: он подгорает и налипает на жало. Лучший материал для его чистки – натуральный войлок или базальтовый картон. Но еще лучше – 2-ступенчатая чистка, сначала о губку-путанку из металлической ленты, а затем уж о войлок. После чистки паяльник выключают, вводят еще горячее жало в твердую канифоль и ждут, пока она не перестанет пузыриться. Тогда жало вынимают и держат вниз концом, чтобы стекли излишки канифоли. По полном его остывании паяльник можно отправлять на хранение.

Пайка плат и микросхем

Очень часто электрические паяльники используют для пайки печатных плат. Для этого подойдет специальный небольшой прибор средней мощности. Более подробно рекомендуем прочитать статью о выборе паяльников для плат и микросхем.

  1. Для начала надо подготовить поверхность, чтобы она обеспечила минимальное сопротивление и прочное соединение. Для обезжиривания платы ее можно протереть салфеткой, смоченной в мыльном растворе. Для снятия твердых отложений подойдет специальное средство, продающееся в профильном магазине. Рабочий участок необходимо зачищать до того момента, пока медь не станет блестеть. Для обработки контактов можно воспользоваться обычным ацетоном. Менее пахучим и опасным растворителем является метил гидрат.

    Обезжириваем плату перед пайкой.

  2. Закончив очистку, разместите контакты и провода на схеме. В первую очередь припаиваются плоские радиодетали, такие как варисторы и резисторы, а после них – большие элементы: потенциометры, конденсаторы, транзисторы, микрофоны, трансформаторы и т.п. Такая последовательность служит сохранению рабочего состояния чувствительных компонентов. При пайке зарядок или резисторов провода должны быть согнуты под углом 45˚. Короткие провода и такие детали, как наушники, колонки, динамики можно предварительно закреплять изоляционной лентой.
  3. Нанесите на кончик разогретого паяльника небольшое количество припоя – это улучшит проводимость меди. Теперь нужно нагреть соединение – уприте жало в компонент платы и задержите в таком положении 2-3 секунды. Будьте внимательны — если нагреваемый участок начинается пузыриться, следует сразу же прекратить нагрев, чтобы не испортить плату.

    Пайка платы.

  4. Нанеся припой на жало паяльника, приложите его к соединению в обрабатываемом месте.  После появления небольшого бугорка надо прекращать пайку.
  5. Теперь можно выключить паяльник и приступить к уборке обрабатываемого участка. При этом надо соблюдать осторожность – соединение нельзя двигать, чтобы оно закрепилось.

Ниже видео, которое наглядно описывает весь процесс:


Такой способ пайки позволяет новичку без особых затруднений припаять к схеме радиатор, впаять кнопку на модем, светодиодную ленту (об этом более подробно будет ниже) или отремонтировать штекер.

Разогрев и выбор температуры

Начинающим трудно определить, при какой температуре инструмента можно начинать работать. Выбирать степень нагрева следует в зависимости от вида материала:

  • пайка микросхем требует разогрева не выше, чем до +250°С, иначе детали могут быть повреждены;
  • крупные отдельные радиодетали могут выдержать нагрев до +300°С;
  • лужение и соединение медной проволоки может происходить при +400°С или немного ниже;
  • массивные детали можно греть на максимальной мощности паяльника (около +400°С).

Многие модели инструментов имеют терморегулятор, и определить степень разогрева легко. Но при отсутствии датчика стоит иметь в виду, что бытовой паяльник удастся разогреть максимально до +350… +400°С. Работу с инструментом можно начинать, если канифоль и припой плавятся в течение 1-2 секунд. Большинство припоев марки ПОС имеет температуру плавления около +250°С.

Даже у опытного мастера не получится правильно паять паяльником, который недостаточно нагрет. При слабом нагреве структура припоя после застывания становится губчатой или гранулированной. Пайка не имеет достаточной прочности и не обеспечивает хороший контакт деталей, а такая работа считается браком.

bf36e6a0c82892a94b5b274b3e92ad96.png

Что нужно для пайки паяльником

Чтобы что-то припаять, вначале необходимо подготовить все необходимые для данного процесса инструменты.

  • Разумеется, потребуется сам паяльник. Для работы в домашних условиях оптимальным вариантом будет паяльник с мощностью от 15 до 30 ватт. Выбор мощности прибора напрямую зависит от того, что именно планируется паять. Для простых деталей подойдёт паяльник с минимальной или средней мощностью, в то время как для более профессиональной пайки наиболее практичным будет прибор в 40 ватт.
  • Обязательно потребуется припой, который очень важно грамотно подобрать. Основная функция припоя состоит в создании неразъёмного соединения в процессе пайки. В настоящее время существует несколько типов припоя, которые предназначены для решения различных задач (медные, серебряные, оловянные, свинцовые и т. д. ). Однако для запайки контактов в микросхеме или для обычного соединения проводов вполне подойдёт канифоль. Использовать её в электротехнике не рекомендуется, поскольку кислоты, которые содержатся в канифоли, могут попросту разрушить контакты и уничтожить сложные части схемы. Следует помнить, что только правильно подобранный припой способен обеспечить наилучшее соединение деталей.
  • При работе с паяльником для чистки и залуживания «жала» прибора потребуется использовать флюс — специальная смесь органического или неорганического происхождения, необходимая для удаления с наконечника инструмента частиц кислот, выделяемых припоем. Флюс бывает в виде порошка, жидкости или пасты. Несмотря на огромный выбор разных флюсов, самым универсальным и наиболее эффективным считается флюс, изготовленный из канифоли.
  • Чтобы с максимальным удобством и комфортом можно было пользоваться паяльником, следует подготовить для него специальную подставку. Поскольку прибор имеет очень высокую температуру нагрева, чтобы не прожечь вещи или предметы обязательно нужно подготовить подставку, выдерживающую высокие температуры.
  • Потребуется напильник. Чтобы процесс запаивания проходил просто, необходимо заточить и очистить наконечник паяльника напильником. Главное, чтобы «жало» инструмента было ровным и не имело признаков нагара.
  • Также для работы с прибором понадобятся тиски или пассатижи — с их помощью можно чётко фиксировать провода или платы, направлять их в нужное положение в процессе запаивания. Если этих инструментов не оказалось под рукой, на крайний случай можно воспользоваться пинцетом.
  • По окончании работы с инструментом нужно будет воспользоваться спиртом, при помощи которого можно смыть следы флюса.

Имея под рукой все необходимые инструменты, можно приступать к работе с паяльником.

Лужение неотъемлемая часть процесса

297ec26ac7104ad031f7b33659fe1867.jpgВыводы большинства радиодеталей для облегчения их монтажа выходят с завода уже залуженными. Тем не менее перед началом установки на плату их следует снова покрыть слоем припоя. Зачищать снова уже не нужно, достаточно, взяв на жало паяльника каплю припоя, равномерно распределить ее по выводам деталей.

Для того чтобы качественно и правильно паять медные провода, следует начать с лужения без изоляции. Их следует предварительно зачистить наждачной бумагой, затем опустив в разогретую паяльником канифоль или, смазав спиртовым её раствором, покрыть расплавленным припоем.

Медный провод в эмалевой изоляции, необходимо предварительно зачистить, убрав покрытие наждачной бумагой или соскоблив лезвием ножа. Для тонких проводов сделать это не так просто. Их изоляцию можно обжечь в пламени горелки или зажигалки, но это значительно ухудшает прочность самого провода.

Можно воспользоваться проверенным способом: положить конец провода на таблетку отечественного аспирина (импортный чаще всего не годится) и прижав разогретым жалом паяльника протащить несколько раз по расплавленному препарату.

Надо сказать, что такая процедура буквально съедает жало паяльника. К тому же при этом выделяется очень едкий дым, вдохнув который можно обжечь дыхательные органы, так что прибегать к этому способу нужно в самом крайнем случае.

Для облуживания деталей из чёрных металлов, бронзы и других необходимо использовать активные флюсы. Для таких соединений не требуются легкоплавкие и высококачественные радиотехнические припои — можно воспользоваться и обычным, более дешёвым, ПОС‑30.

Тщательно зашкурив поверхности перед пайкой, нужно покрыть их флюсом, например, хлористым цинком, хорошо прогреть и качественно облудить места соединений. После этого, ещё раз прогрев вместе обе соединяемые поверхности, пропаять их, крепко прижав друг к другу, и затем зафиксировать до остывания припоя. Чем массивнее детали, тем мощнее нужен паяльник. Во время пайки нужно постараться их не сдвинуть, так как массивные детали долго держат температуру.

Алюминий следует паять специальными припоями с использованием специальных флюсов. Правда, набравшись немного опыта, можно соединить и обычным припоем. Но это проходит только для чистого металла, а многие алюминиевые сплавы очень трудно поддаются пайке.

Инструменты

Паяльники, их разновидности

Паяльники различаются по физическому принципу разогрева, мощности, форме рабочего инструмента, питающему напряжению, характеру разогрева и другим факторам.

Чаще всего встречаются электрические паяльники. Они состоят из нагревательного элемента, изолированной по напряжению и по теплу от него ручки и рабочего инструмента, или «жала». Жало острое, но бывает плоско заостренной формы или коническое. На конце жала имеется ямка или канавка для удержания небольшого количества припоя. Припоем этим «мажут» то, что нужно спаивать. Однако не всегда «мажется». Такое происходит, когда припаять пытаются по холодной поверхности металла. Следовательно, металл необходимо слегка разогреть. А вот от массы разогреваемого металла зависит скорость разогрева. Ее можно увеличить, взяв паяльник большей мощности.

aac2278444ca0990f9563460b098b6ff.png
Электрический паяльник

Поэтому и существуют паяльники разных мощностей.

5a836ca76cabe4a9710e365db7bcaab9.jpg
Электрический паяльник

Мощность:

  • ≥ 100 Вт — мощные. Ими припаиваются провода между собой, металлические трубы и трубки, используемые в антеннах, вентиляции, как оболочки для кабелей и так далее. Ими же можно лудить, запаивать, спаивать металлические изделия — посуду, корпуса приборов, механические конструкции. Или припаивать одни металлические детали к другим. Мощная пайка — это почти как сварка.
  • < 100 Вт до 4 Вт — паяльники малой мощности, ими  делается распайка контактов, распиновка разъемов, припаиваются электронные компоненты. Можно паять провода паяльником малой мощности к небольшим  устройствам.

2de54457f9c94524b15b1404a7b711bd.png
Жало

Электрические паяльники еще различаются по питаемому напряжению. В паяльниках на 220 вольт всегда, даже при самых малых мощностях, есть вероятность пробоя. Пробой может поразить человека или испортить схему, с которой он работает. При использовании ценных компонент это существенно. Даже и без пробоя в схеме может быть наводка переменного тока, которая также может пожечь элементы схемы. Поэтому в радиоэлектронике используют паяльники меньшего напряжения (36 В, 12 В) как переменного тока, так и постоянного. Соответственно, для их запитки используются блоки питания.

23aa555b59fc17e070cbe3031c057c09.jpg
Бесточный паяльник

Есть и совсем бесточные паяльники, где разогрев происходит  от химической реакции горения, чаще всего это газовые паяльники, но встречаются и на жидком топливе. В них нагрев идет от струи сгораемого топлива. Температура ее может достигать величины в 1300 °С, тонкость струи позволяет выполнять ювелирные работы. Они и используются в ювелирном деле, в авиамоделировании и т.д.

665bf3d2ff1543304bdd73f68f969a6b.jpg
Газовый паяльник

Встречаются еще термовоздушные, инфракрасные, индукционные паяльники. Однако, независимо от принципа работы, процедура пайки примерно одинакова везде.

Еще паяльники бывают питаемые извне (как уже рассмотрено) или автономные.  Последние — электрические, на батарейках, и газовые — на баллончиках.

Дополнительная техника и приспособления

Паяльник ставят на подставку, которая защищает окружающие предметы от воздействия его высокой температуры. Для пайки используют площадку, которая не боится температуры, расплавленных капель флюса, припоя. И все равно, как спаять два провода, имея только паяльник и припой? Хорошо паять провода паяльником, если они фиксированы и не болтаются перед глазами. Например, в проводке торчат из стены. И то я их беру и скручиваю, только тогда можно выполнить процедуру пайки паяльником. За столом же необходимо спаиваемые предметы фиксировать.

1559cb58562420bd2630705dc34be1c4.jpg
Подставка под паяльник

Используются пассатижи. Ими можно взять деталь (провод) и прижать к месту пайки.

01761fcb68eff1097c27ac2f18429b62.jpg
Пассатижи

А предмет, куда делается распайка, удобно фиксировать струбциной.

328bdc76b1482f7566c22e16d1d9b53f.jpg
Струбцина

Предварительная обработка

Перед тем как спаять провода, их зачищают от изоляции. Делается скрутка или пайка многожильного провода. Поверхность зачищается от окисла ножом или напильником.

6299b3a855b030eeeec41d73c82b1cda.jpg
Зачищение от изоляции

Так как окисление на воздухе происходит постоянно, а когда металл разогревается – более интенсивно, лучше сразу, пока он холодный, провести флюсование канифолью. Канифоль расплавляется греющимся паяльником, и в нее погружается конец провода. Или паяльником наносится слой флюса на провод.

cc94e347747a1b7a1ec2d328cb80dc35.jpg
Флюсование канифолью

Еще перед тем как паять провода окончательно, хорошо сделать залуживание. Проволока лудится, пока она еще не припаянная, чтобы, во-первых, заранее увеличить площадь, покрытую припоем, а во-вторых, часть операции пайки, требующая интенсивного разогрева, прошла раньше, чем сама пайка. То есть, чтобы тепло, распространяющееся от точек паек-лужений, успевало рассеяться, не причинив вреда остальным элементам схемы.

6b315eadbded2c7dba1fd752050bb809.jpg
Залуживание проводов

Подбор расходников

d4f843fd95e7d4673b31eccf87112cc1.jpgУмение сделать это правильно — залог успеха. Все не так сложно, ведь встречается немало универсальных вариантов, с помощью которых можно без труда решать большинство актуальных задач при пайке. Вся необходимая информация содержится на этикетках, поэтому перед покупкой какой-нибудь марки внимательно ознакомьтесь с тем, что там написано.

Обычно флюсы нужны для протравливания и удаления оксидной пленки. Кроме того, их применение — отличный способ защитить от коррозии. Без них сложно представить полноценную подготовку к пайке, ведь если детали не будут лудиться, то и качественного сочленения не достигнуть. Как правило, данные вещества представляют собой смеси солей, щелочей и кислот.

Можно выделить два типа флюсов:

  • активные — создаются на основе хлорной и соляной кислот. Ими можно использовать в самом широком спектре операций. Их главный минус — необходимость удаления сразу после спайки. Если это не сделать, велика вероятность замыкания, так как они обладают высокой проводимостью.
  • жидкие — на основе канифоли и спирта или глицерина. Весьма действенны при работе со сталью, но не подходят для цветных металлов. Так же нуждаются в смывании, так как со временем собирают влагу, что повышает проводимость и может стать причиной КЗ.

Выбор осуществляется на основании конкретных целей, которые необходимо достигнуть. Лучше, чтобы в арсенале присутствовали обе разновидности.

Фиксация осуществляется с помощью припоев. Как правило, в ход идут свинцово-оловянные марки (ПОС). После маркировки обязательно присутствует цифра, которая свидетельствует о концентрации олова. Чем внушительнее этот показатель, тем выше устойчивость к механическим воздействиям и электропроводность. Температура плавления при этом ниже. Свинец в соединении нужен для застывания. Без него олово не сможет сохранить однородность.

В продаже присутствуют особые разновидности припоев, в которых отсутствует свинец (БП). Он заменен индием или цинком. Большой плюс таких соединений — отсутствие токсичности. Температура плавления выше, но и прочность гораздо серьезнее.

Можно отыскать легкоплавкие марки. Это припои Вуда и Розе. Они растекаются при температуре 90−110 градусов. Применяются такие соединения при создании и ремонте аппаратуры.

Какие существуют припои

3dfb8808a5f4c55cb1212e8a66d9e44c.jpegКак уже говорилось выше, соединение деталей при пайке производится с помощью специальных сплавов металлов — припоев, которых существует великое множество, на все случаи жизни. Но в основном их можно поделить на два больших класса:

  1. Низкотемпературные или мягкие. Температура плавления менее 350°C. В свою очередь, делятся на несколько видов:
  • Оловянно‑свинцовые. Цифра в их обозначении показывает процентное содержание олова: ПОС‑18 (температура плавления — 277°C), ПОС‑30 (256°C), ПОС‑40 (235°C), ПОС‑50 (222°C), ПОС‑61(190°C), ПОС‑90 (222°C). Для монтажа радиоэлектронных изделий наиболее широко применяется ПОС‑61, или его импортные аналоги, например, 60/40 Alloy. Для остальных применений, в том числе бытовых, не требующих очень высокого качества соединений, используется чаще всего ПОС‑30.
  • Безоловянистые — свинцовые (327°C), свинцово‑серебряные (304°C).
  • Легкоплавкие — сплавы Вуда (60,5°C), д’Арсэнваля (79,0°C), Розе (97,3°C).
  • Специальные, например,для пайки алюминия — Авиа‑1 (200°C), Авиа‑2 (250°C).

Высокотемпературные или твёрдые. Их температура плавления больше 350°C, поэтому они не применяются при работе электропаяльниками.Предназначены для пайки медных сплавов, серебра, стали. Дают очень высокую прочность соединения.

Представлены несколькими классами:

  • Медные (1083°C)
  • Медно‑цинковые или латунные (830~870°C)
  • Медно‑фосфористые (700~830°C)
  • Серебряные (720~830°C)

Оловянно‑свинцовые припои наиболее широко используются во многих областях промышленности и быта. Они выпускаются в виде прутков или проволоки. Для применения в монтаже радиоэлектронных изделий используются трубчатые припои в виде проволоки с наполнителем‑флюсом в середине.

Что такое пайка

С точки зрения технологии, спаиванием называют операцию неразъемного соединения деталей из различных материалов, выполняемую с помощью легкоплавкого металла или сплава. Припой в расплавленном виде вводится между двух остающихся в твердом фазовом состоянии изделий, затекает в их мельчайшие поры и, застывая, прочно соединяет их.

Люди начали паять паяльником, нагревая его на открытом огне. Такая работа требовала большого навыка и даже определенного мастерства, чтобы научиться паять, у ученика уходили годы. В начале XX века появились электрические паяльники, поддерживающие постоянную температуру жала, и с тех пор освоить основы пайки по плечу любому за несколько часов. Пайка паяльником утратила тайны ремесла и превратилась в обычный навык домашнего мастера. Тем не менее, электропаяльник паяет не сам, и необходимо соблюдать определенные правила пайки.

Выбор флюса и припоя для пайки проводов

В зависимости от типа пайки выбирается марка припоя. Самая распространенная марка припоя это ПОС-61. Припой оловянно-свинцовый с содержанием олова 61%. Температура плавления у него 190 С, и подходит он для любых паяльников. Этот припой используется там, где нет нагрузки на соединение.

1e23af223bb3f20c7128f8bae582842e.jpg

Если соединение проводов должно быть прочным, выбирают припой марки ПОС 40 или ПОС 30. Удобно пользоваться припоем ПОС-61 в виде прутка намотанного на катушку. Диаметр припоя от 1 до 3 мм. Иногда встречается полый припой с залитой внутрь канифолью.

Также в зависимости от вида пайки проводов существуют различные флюсы, гели, канифоль. Флюс необходим при пайке проводов, так как он удаляет оксиды с поверхности спаиваемых проводов, а также снижает поверхностное натяжение припоя, что позволяет припою легко растекаться по свариваемым поверхностям.

Также флюсы хорошо обезжиривают поверхности. Ещё одно достоинство флюсов — это защита нагретых поверхностей от оксидов. Без флюсов пайка медных проводов паяльником была бы затруднена. Многие флюсы содержат такие активные вещества как кислоты, растворители. Эти активные вещества остаются на поверхности провода и в припое.

Со временем они разрушают соединения проводов. Поэтому в ПУЭ запрещено использовать активные флюсы для пайки соединений при монтаже электропроводки. в электрических щитах. Эти флюсы запрещены и в радиоэлектронной промышленности, однако многие электрики используют их, ведь не себе же.

Флюсы на основе канифоли для пайки электрическим паяльником

Не спорю, такие флюсы обеспечивают быструю, удобную даже красивую пайку, но никто не задумывается над последствиями. Существует флюс на основе канифоли, который обладает высокими характеристиками при пайке проводов паяльником. Пайки получаются красивые, долговечные и надежные.

Этот флюс используют также при пайке электронных плат. Сделать его довольно легко. Обычно берут кусок канифоли, разбивают его в порошок и растворяют в любом 90% спирте в соотношении 50% на 50%, по объему. Растворяется канифоль в спирте легко. Для работы с канифолью используют кисточку.

Подготовка деталей к пайке

  • первый вариант предполагает зачистку поверхности при помощи напильника, металлической щетки, шлифовального круга или шкурки, а также применение пескоструйных аппаратов с последующим обдуванием струей сжатого воздуха;
  • второй вариант основан на удалении жировых загрязнений, ржавчины и окалины бензином, трихлорэтиленом и различными щелочами с обязательной последующей промывкой под горячей и холодной водой.

Окалину и ржавчину требуется удалять в процессе протравливания раствором серной кислоты, после чего изделие промывается, а на труднодоступные участки наносится флюс. Пайка сложных узлов предполагает их фиксацию при помощи шпилек, болтов или специальных приспособлений.

Поверхности, которые не должны иметь припоя после выполнения пайки, требуется покрыть водной пастой на основе графита или мела.

Меры безопасности при пайке

Паять правильно- это значит, в том числе, и паять безопасно.

Два основных фактора опасности при паяльных работах — это высокая температура и вредные для здоровья газы, выделяющиеся при плавлении паяльной прволокия и кипении флюса.

Исходя из этого, меры безопасности должны быть следующими:

  • Перед началом работы следует осмотреть оборудование на предмет отсутствия механических повреждений, целостности кабеля питания и вилки, надежности крепления жала.
  • Рабочее место должно хорошо вентилироваться, лучше всего — быть оборудованным вытяжной вентиляцией.
  • Рабочее место недопустимо захламлять, в рабочей зоне должны быть только те предметы, которые будут паяться прямо сейчас.
  • Каждый раз, выпуская электропаяльник из рук, кладите его на специальную массивную подставку, исключающую опрокидывание.
  • Следует остерегаться брызг припоя и флюса, для чего надо обязательно использовать защитные очки или прозрачный щиток.
  • Для фиксации деталей следует применять только инвентарные приспособления: пинцеты, зажимы, устройство «третья рука».

Недопустимо придавливать спаиваемые предметы локтем, кистью, корпусом прибора или другими тяжелыми предметами.

В случае, если брызги попали на кожу, необходимо промыть пораженное место струей холодной чистой воды и нанести антисептическую заживляющую мазь. При попадании брызг в глаза или на другие слизистые оболочки, а также в случае сильных ожогов следует немедленно обратиться к врачу.

При работе следует соблюдать и общие меры электробезопасности, а при использовании газовой паяльной горелки — дополнительные меры пожарной безопасности.

Паяльный флюс

Для того чтобы пайка была качественной, припой должен прочно сцепиться со спаиваемой деталью, смочить ее. Но при нагревании практически любой металл интенсивно окисляется и абсолютно не смачивается припоем. Даже если вам удастся что-то изобразить при помощи паяльника и одного припоя, такая пайка, называемая среди специалистов «холодной», не обеспечит ни хорошего контакта, ни механической прочности. Образцом холодной пайки можно считать фото, которое на очень многих информационных ресурсах почему-то является примером исключительно качественной и правильной работы:

c409aa761c46ed15abaa104aff112ced.jpg

Припой абсолютно не сцепился с медью проводов – эту спайку можно разобрать голыми руками

Чтобы обеспечить надежное сцепление припоя со спаиваемым металлом, используют те или иные флюсы. По методу воздействия они делятся на две категории:

  • пассивные;
  • активные.

Пассивные флюсы, как видно из их названия, не взаимодействуют со спаиваемыми деталями. Их основное назначение – обеспечение хорошей растекаемости припоя и предотвращение образования оксидной пленки при нагревании спаиваемых деталей. Пассивные флюсы просты в использовании, доступны, безопасны для человека, не электропроводны и полностью нейтральны (не требуют отмывки после пайки). К недостаткам флюсов этого типа можно отнести неэффективность использования на окисленных деталях.

637bf1631dc1d27d485cd503f556b7bd.jpg

Всем известная канифоль является самым распространенным пассивным флюсом.

Активные флюсы не только улучшают растекаемость припоя и предотвращают образование оксидной пленки, но и способны эту пленку разрушать. Ввиду этого кислотные или щелочные флюсы нашли широкое применение для пайки сильно окисленных или мгновенно окисляющихся на воздухе металлов. Существуют даже вещества, снимающие при прогреве паяльником лак с эмалированного провода. Из недостатков этого типа флюсов можно отметить высокие коррозийные и электропроводящие свойства (флюс после пайки нужно обязательно смывать), опасность для человека.

9e7146f8d5ecff16b954d2ab1a823065.jpg

Флюсы, выпускаемые промышленностью на основе кислот.

Какой флюс лучше использовать для пайки проводов? Если вы собираетесь работать с медью, то идеальным вариантом будет канифоль или раствор канифоли в спирте. Даже если провода старые, но их несложно зачистить до блеска, то все же лучше пользоваться канифолью. Она хороший диэлектрик и абсолютно не взаимодействует с металлом на химическом уровне.

Активный же флюс вам понадобится в том случае, если провода сильно окислились или выполнены из сплавов, плохо поддающихся пайке – никеля, стали, алюминия и пр. Хотя никто не запрещает пользоваться этими составами и для работы с обычной медью. Единственно, если не хотите, чтобы соединение развалилось через месяц-другой, не забудьте после работы тщательно промыть место пайки спиртом или бензином. Ну и, конечно, сразу же вымойте руки с мылом – кислота есть кислота, даже если она паяльная.

Необходимые инструменты и материалы

3a09be358fd5739ef87d2594b3f4972a.jpg

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

Паяльник

f270e0cd76cb4370a1e02a1c54a74112.jpg

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.

53382cde2c73e33507c92faac4f50eca.jpg

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).

Флюс

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.

f8755b9c28ff85521aeb4d90db08ceb7.jpg

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

2ff296e2464d916bc7d8d0422b8605e8.jpg

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).

Как правильно паять провода

Пайка медных проводов самая легкая, так как медь и пластична, и прекрасно смачивается любым припоем. Однако она интенсивно отводит тепло, поэтому паяльник для пайки проводов должен быть достаточно мощным, ватт 70–100.

Можно проводить пайку в два этапа двумя разными паяльниками. Скрутка, пайка скрутки, лужение проводов, не связанных с электронными приборами, делается на первом этапе паяльником большей мощности. После чего берется маломощный паяльник, и им можно делать распайку, паять тонкие контакты, выполняется пайка конденсаторов, диодной ленты и т.д.

Места паек предварительно разогреваются. Этого можно достигнуть на этапах флюсования и лужения. Лужение делают несколькими движениями паяльника. Чтобы провода покрылись припоем, берут небольшие его капли и размазывают их по поверхности, уже покрытой флюсом (канифолью), чтобы пролуженная площадь превышала пределы места пайки.

Пролуженные горячие (но не чрезмерно) провода сближаются, прижимаются и, возможно,  подгибаются для компактности друг к другу, и на место их контакта наносится одна хорошая капля припоя, предварительно взятая паяльником. Эта капля должна слиться с припоем лужения, быть округлой, не излишне массивной и без торчащих сосулек.

2504bec9732bf1cdf5661bfffdc7dd6e.jpg
Пайка проводов

Схватывание места спайки происходит достаточно быстро, однако необходимо, чтобы проводники, в ней участвующие, это время были абсолютно неподвижны. Можно помочь остужению, просто дунув на спайку. Капля стала матовой — значит, спайка состоялась.

После окончательного остывания можно место спайки заизолировать. В электрических схемах контакты и тонкие провода изолируют нанесением канифоли. Провода изолируются изолентой или термоусадочными трубками.

Похожие статьи:

  • Кабель NYM: описание характеристик
  • Опрессовка проводов гильзами

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.

ccd989c37fdea97165921237865f08f5.jpg

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.

Возможные проблемы при пайке

При наличии определенного быстро нарабатываемого навыка пайка обеспечивает хороший контакт. Немногочисленные проблемы легко выявляют визуально. К таковым относятся:

  • слабый прогрев соединяемых компонентов или т.н. холодная пайка – припой приобретает характерный тусклый цвет, механическая прочность контакта падает, он быстро разрушается;
  • перегрев компонентов – припой вообще не покрывает поверхности, т.е. соединение фактически отсутствует;
  • перемещение соединяемых компонентов до полного затвердевания припоя – видимый резкий разрыв в пленке затвердевшего припоя, соединение отсутствует.

Устранение этих дефектов осуществляют повторной пайкой.

Другие виды пайки

Сухая пайка паяльным карандашом, применяется в тех случаях, когда растекание припоя из рабочей зоны нежелательно — при изготовлении украшений и предметов художественного творчества. Жало берут бронзовое и лужению его не подвергают.

Скрученные жилы большого сечения пропаивают погружением в чашку, заполненную расплавившимся припоем, или футорку. Футорка имеет электроподогрев, на поверхности находится слой кипящего флюса, через который проходят концы жил  при окунании.

Для медных изделий большой массы, таких, как трубы, применяют пайку в пламени горелки. Высокая температура факела удаляет окисный слой.

Пайка горелкой

Вначале проводят лужение тугоплавким припоем, после чего детали можно спаивать низкотемпературными составами.

Важные советы

Разобравшись в том, как пользоваться паяльником, следует учесть несколько рекомендаций по работе с данным инструментом.

  • Перед началом работы для осуществления качественной спайки деталей всегда нужно чистить наконечник инструмента. Нужно понимать, что только благодаря жалу паяльника усиливается теплопроводность и качество соединения. Для чистки можно использовать влажную губку. После зачистки наконечник прибора следует сразу же окунуть в канифоль, чтобы он покрылся тонким слоем припоя, который не даёт оксидному налёту мешать качественной спайке деталей.
  • Первыми паять всегда нужно мелкие и тонкие детали, поскольку наконечник прибора в начале его использования будет максимально тонким и точным.
  • Перед тем как паять детали, необходимо их поверхность тщательно очистить от грязи и кислоты. Зачистка поверхности припаиваемых предметов производится при помощи острого инструмента — наждачки или обычного ножа. Делается до тех пор, пока поверхность проводов заметно не посветлеет. После чего контакты залуживают и соединяют при помощи припоя.
  • Если необходимо припаять какую-то деталь без использования паяльника, можно использовать канифоль, предварительно растворённую в спирте. Полученную смесь можно наносить на нужную поверхность при помощи любого тонкого инструмента, например, отвертки.
  • Максимально качественной спайки можно добиться при использовании припоя с канифолью.
  • Чтобы правильно и плотно припаять провода и прочие детали при помощи припоя, вначале необходимо прогреть паяльником места соединения.
  • Главная ошибка многих заключается в плохом прогреве паяльника. Если такое случается, детали плохо соединяются. Поэтому перед тем как начать пользоваться инструментом, его нужно хорошенько нагреть.
  • Однако сильный перегрев паяльника с максимальной мощностью тоже может негативно сказаться на качестве работы. Нужно понимать, что существуют разные температурные режимы, предназначенные для конкретного вида работ.
  • Температура пайки — очень важный нюанс. Например, для запаивания различных микросхем температура должна быть не более 250 градусов. А вот для того чтобы соединить радиодетали, потребуется нагрев паяльника более 300 градусов.
  • При работе с электроприбором следует соблюдать технику безопасности. Для этого нужно убедиться в том, что форточка открыта, а розетка исправна. Обусловлено это тем, что при работе с припоем выделяются вредные химические элементы, негативно сказывающиеся на здоровье. Что касается исправности розетки, то это тоже очень важный момент — в процессе сильного перегрева нередко возникают возгорания. Поэтому рабочее место нужно сперва подготовить и обезопасить, а уже после этого приступать к работе.

Если взять на заметку эти маленькие хитрости, то процесс запаивания деталей пройдёт быстро, а главное, качественно.

Лужение провода как это делается

Перед тем, как паять силовые провода, выполненные из меди, требуется удалить полиэтиленовую изоляцию на самом проводе. Результатом будут тонкие оголенные жилы, которые необходимо залудить. Многожильные проводники скручиваются, после чего происходит обработка флюсом. Дальше потребуется нанести небольшой слой нагретого припоя поверх флюса. Паяльник также нужно будет подвергнуть обработке, то есть окунуть его во флюс, а также в припой из олова. Здесь нельзя переусердствовать, припой должен покрывать наконечник жала очень тонким слоем.

8dc5a79859fa9cc991dc25e061287ad8.jpg

В процессе лужения оголенные жилы тщательно прогреваются паяльником на канифоли

Сам же процесс лужения выполняется очень просто. Оголенные жилы кладутся на канифоль, после чего при помощи паяльника тщательно прогреваются. Далее жилы обрабатываются со всех сторон припоем. Стоит отметить, что припой должен располагаться на поверхности провода равномерным слоем. Для этого жилу следует постепенно прокручивать в руках во время выполнения лужения. В некоторых случаях, когда канифоли под рукой нет, можно постараться заменить ее при помощи кислоты, нанеся ее на оголенные жилы обычной кисточкой.

Указанный выше алгоритм действий применим для проводов с тонкими жилами. Если же у вас на руках провода большого сечения, то здесь все несколько проще. В целом процесс не отличается, разница лишь заключается в отсутствии необходимости скручивать жилы. Теперь можно переходить непосредственно к спаиванию медных проводов. Очень важный момент – электричество в квартире должно быть отключено. Паять медные жилы в распределительной коробке под напряжением смертельно опасно.

Чем и как лудитьпаять

Для следующих операций понадобится уже специальный электронагревательный инструмент: паяльник, футорка или паяльная горелка. Паять в домашних условиях чаще всего приходится электропаяльником с медным луженым жалом. Его устройство показано на поз. 1 рис. «Для полного счастья» спайщика-любителя нужны стержневые паяльники на 16-20 Вт для микросхем и печатных плат, поз. 2а, 40-50 Вт (поз. 2б), для электропроводов и навесного монтажа компонент радиоэлектроники, и 80-150 Вт (поз. 2в), для сборки небольших металлоконструкций пайкой.

Устройство и разновидности электропаяльников с медным луженым жалом

Если не предполагается работ с микрочипами (телефоны, планшеты, компьютеры) и пайки стали толщиной более 0,5-0,6 мм, можно обойтись комплектом из паяльников на 25 Вт (поз. 3а) и 60-65 Вт, поз. 3 б. Вдруг возникнет необходимость паять металлопрофили с толщиной стенок до 3-4 мм и/или толстый стальной лист, потребуется радиаторный паяльник-«топор» на 300-400 Вт, поз. 4.

Жала паяльников малой мощности (поз. 2а, 2б, 3а, 3б) изначально не прокованы и потому довольно быстро окисляются (подгорают). Чтобы повысить их стойкость, а заодно и отформовать нужным образом, вынутый из паяльника стержень проковывают слесарным молотком на наковальне настольных тисков. «Ширкать» его надфилем после этого нет нужды, да и не надо, чтобы не стереть наружный уплотненный слой меди. После проковки жало сразу же покрывают активированным флюсом.

Пока мы готовили паяльник, флюс на паечных поверхностях сделал свое дело: под его слоем они чистые, можно лудить. Здесь критическим пунктом будет толщина деталей:

  • Менее 1/8 диаметра стержня паяльника – прогреются насквозь до температуры плавления припоя менее чем за 7 с. Флюс не успеет выкипеть.
  • Более 1/6 той же величины – прогреются более чем за 10 с, флюс выкипит, детали оголятся и окислятся.
  • 1/8-1/6 диаметра стержня – нужно, чаще всего основываясь на собственном опыте, лудить легкоплавким припоем под высококипящим флюсом. Или воспользоваться паяльником помощнее.

В первом случае на жало набирают каплю припоя, переносят на паяемую поверхность, и, если:

  1. Провод тонкий – легко, без нажима, двигают по оголенному концу жалом с одной и затем с противоположной стороны, пока припой не растечется. Провод держат кончиком вниз. Стекшую туда каплю излишка припоя снимают паяльником.
  2. Провод толстый – жало двигают по спирали взад-вперед.
  3. Плоская тонкая длинная деталь – припой наносят на конец и двигают жало вдоль. Когда за жалом покажутся незалуженные края детали, наносят на недолуженный участок еще флюса, набирают другую каплю припоя и продолжают лужение.
  4. Длинная более широкая деталь – то же, что и в пред. случае, но жало ведут змейкой.
  5. Широкая деталь – жало двигают по спирали от центра в краям.

Для лужения толстых деталей берут ниточный припой с флюсом, т. наз. гарпиус: это тонкая гибкая трубочка из фольги припоя, в просвете которой порошкообразная канифоль. Лужение начинают с края длинных или с середины широких деталей. Конец гарпиуса прикладывают к месту начала лужения, греют паяльником, пока не растечется. Движения жалом – такие же, как в пред. случаях. Припой подают под жало по мере расходования. Дать на жало – он к нему будет липнуть, пока не образуется большая капля, которая стечет куда не надо.

Как научиться паять платы

Перед тем как приступить к сложной пайке, например, к работе с диодными лентами, специалисты рекомендуют начинающим мастерам обзавестись недорогими бюджетными платами. Потренировавшись на них и освоив стандартные приемы пайки, спустя некоторое время новичок научится паять микросхемы.

f9cac86a06f6457355713f816190deaf.jpg

Этот вид пайки состоит из последовательных этапов:

  • Подготовительный. Перед началом работы нужно обеспечить прочное соединение и понизить сопротивление. С этой целью поверхность нужно хорошенько очистить от жиров и пыли. Для обезжиривания можно применять салфетки и мыльный раствор. Ацетон используется, когда нужно начистить поверхность схемы до блеска. В качестве более безопасного растворителя рекомендуется метил гидрат. Он так же эффективен, как и ацетон, но имеет не такой резкий запах.
  • Размещение спаиваемых деталей платы. Прежде чем научиться паять схемы, нужно знать места расположения всех ее элементов. В самую первую очередь пайке подлежат плоские детали. Это резистор и варистор. После приступают к конденсатору, транзистору, трансформатору, микрофону и потенциометру. Такая поочередность гарантирует безопасность элементов платы, чувствительных к температурному воздействию.
  • Нагревание соединения для улучшения теплопроводимости металла. Жало паяльника необходимо на несколько секунд прислонять к компонентам схемы. Важно при этом не допустить её перегрева. О нем будут свидетельствовать появившиеся на поверхности пузыри. В таком случае паяльник нужно убрать из зоны пайки.
  • Нанесение припоя. Выполняется до тех пор, пока на схеме не появится небольшое возвышение.
  • Снятие излишков. Выполняется после затвердения и остывания припоя. Рекомендуется не спешить, а дать время схеме некоторое время остыть. Это важно, поскольку можно нарушить произведенные соединения, и работу придется выполнять заново.

Научиться паять схемы должен каждый мужчина. Это даст возможность собственноручно чинить штекеры, модемы и т. д.

Пайка как процесс не ограничивается только работой с медными проводами и микросхемами. Овладев умением использовать паяльник на проводах, можно переходить к последующим, более сложным операциям с применением различных припоев и разнообразных металлов.

Пайка проводов

Умение паять провода может пригодиться во многих ситуациях. Одним из самых подходящих примеров можно назвать вышедшие из-за перелома провода наушники. Для соединения проводов используют два основных способа:

  1. Жилы накладываются друг на друга и спаиваются с помощью припоя.
  2. Жилы проводов предварительно скручиваются между собой и потом лудятся с помощью припоя.

В обоих случаях используется канифоль. При необходимости очистки проводов применяется жидкий флюс, наносимый с помощью кисточки. Другие способы спайки проводов между собой основываются на двух основных, описанных выше, и представлены на следующем рисунке.

Способы спайки проводов между собой

Для пайки радиоэлементов без печатного монтажа прибегают к двум способам. Первый (нахлестный) является более быстрым, а второй (скрутка) обеспечивает большую надежность соединения.

Для того чтобы починить наушники лучше всего подойдет второй указанный способ (т.к. обеспечит большую прочность соединения). Порядок действий примерно следующий:

  1. Найдите поврежденный участок провода и вырежьте его. Зачистите края проводов на достаточную длину. Для снятия изоляции лучше всего пользоваться нагретым паяльником, или плоским, не очень острым ножом.
  2. Сложите провода друг с другом (по цветам) и залудите с помощью канифоли или смеси ФС-1.
  3. Замотайте обработанное место изолентой.

Если провод поврежден у самого штекера или входа в наушники, необходимо будет разобрать корпус и припаять провода непосредственно к входным контактам.

Что такое термоусадка

Во время сращивания проводов профессионалы рекомендуют применять специальные Диаметр их обязательно должен быть в два раза больше, чем у провода. Трубка надевается на один конец провода. После осуществления его механического сцепления с другим проводом и пайки термоусадка перетаскивается на место их соединения. Она должна располагаться так, чтобы с каждого конца шва оставалось по 1 см. После этого пайка выполняется заново. Термоусадка должна равномерно покрывать и нагревать соединение проводов. В результате воздействия на трубку высоких температур она запаивается, обеспечивая надежную изоляцию в зоне соединения, а также прочность механического сцепления.

Выбор паяльника

da40b4db4ed67548ba79d5eeeb495783.jpgИтак, начнем с того, что паяльник – это самая основная часть процесса пайки. От правильного выбора этого инструмента зависит скорость и удобство выполнения работы.

Электрические паяльники делятся на 2 типа:

  1. Спиральные. Спиральные нагреваются медленно, но более долговечны.
  2. Керамические. Керамические, в свою очередь, быстро разогреваются, но требуют бережного использования, так как весьма сильно подвержены механическому воздействию.

Также, прибор подразделяется по мощности:

  • 3-10 Вт, в основном используются при распайке микросхем, совсем крохотных размеров;
  • 20-40 Вт, пользуются спросом у радиолюбителей и в быту;
  • 60-100 Вт, с их помощью паяют провода с сечением больших размеров;
  • 100-250 Вт, для работы с металлом крупных размеров;

В основном, опытные пайщики используют паяльные станции, так как они оснащены регулируемым диапазоном нагрева и способны поддерживать постоянную температуру. Паяльная станция в руках мастера намного ускоряет и улучшает процесс работы, но новичок, к сожалению, не сможет ощутить преимущества.

Существует определенный ряд характеристик, по которым отличаются паяльники:

  1. Напряжение питания паяльника.
  2. Форма жала.
  3. Максимальная температура жала.

Нельзя забывать о такой важной вещи, как подставка для паяльника. Он нагревается до трехсот градусов и при какой-либо оплошности может привести к немедленному возгоранию легковоспламеняющихся материалов

Необходимо очень ответственно выбирать необходимую подставку, которая полностью подходит к имеющемуся паяльнику.

Технология паяльных работ

Используемые для пайки устройства бывают четырех видов: электрические, индукционные, газовые, термовоздушные. В электропаяльниках имеется нагреватель спирального или же керамического типа, газовые работают при помощи горелки, а термовоздушные используют воздушный поток. К наиболее применяемым относятся электропаяльники, которые весьма удобны в пользовании и доступны. Они подразделяются по мощности, определяющей выделение теплового потока на контактирующие детали.

Пайка электронных элементов проводится электропаяльниками мощностью до 40 Вт, а для тонкостенных деталей применяются приборы порядка 80-100 ватт. Более массивные приспособления применяются для работы с металлом, имеющем толщину стенки от 2 мм. К таким инструментам относятся паяльники молоткового типа мощностью свыше 250 Вт. На выбор электропаяльника влияет и теплопроводность обрабатываемого изделия.

Паяльный процесс использует способность расплавленного металла хорошо растекаться. Этот способ соединения делает детали неразъемными, объединенными слоем припоя после застывания горячей массы. От качества выполненной спайки контактов зависит величина электрической проводимости. Чтобы узнать, как работать паяльником, рекомендуется просмотреть соответствующее видео, а также изучив инструкции по работе с этим электроприбором.

Соединение деталей методом пайки возможно при соблюдении двух условий:

  • чистота места спайки;
  • соблюдение температурных условий.

Чистота места спайки

Наличие оксидной пленки на ножках радиодеталей помещает присоединению к поверхности припоя. Этот процесс происходит на атомном уровне, поэтому наличие загрязнений не обеспечит его надежное прилипание к элементам. Для предотвращения возникновения оксидной пленки используются флюсы. Для того чтобы понять, как правильно паять с канифолью или кислотой, ознакомьтесь с технологией их применения.

Соблюдение температурных условий

Перед тем как начинать пайку, необходимо определиться с выбором сплава под используемые элементы.  Температура, при которой припой переходит в расплавленное состояние должна быть ниже допустимой спаиваемых деталей. Особенно это касается алюминиевых соединений, а также элементов с большой усадкой при застывании, что мешает нормальному кристаллическому формированию припойной массы.

Припои и флюсы

Теперь пришло время точно подобрать рабочий припой и флюс к нему, т.к. пайка, в отличие от полуды, должна не только крепко сцепляться с основным металлом, но и сама быть прочной. Сводка сведений о припоях и флюсах широкого применения из старого справочника дана на рис. Применительно к нынешнему времени к ней остается добавить не так уж много.

cc30ca44a8fa1b750ca5850581a64c5a.jpg

Характеристики припоев и флюсов широкого применения

Припои

Припои от ПОС-90 до Авиа-2 – мягкие для низкотемпературной пайки. Гарантированно обеспечивают только электрический контакт. ПОС-30 и ПОС-40 паяют медь, латунь, бронзу с неактивными флюсами, а их же со сталью и сталь со сталью – с активными. ПОССр-15 можно паять оцинковку с неактивными флюсами; другие припои при этом разъедают цинк до стали и пайка скоро отваливается.

34А, МФ-1 и ПСр-25 припои твердые, для высокотемпературной пайки. Припоем 34А можно паять алюминий в пламени (см. далее, о пайке алюминия) со специальными флюсами, см. там же. Припоем МФ1 припаивают медь к стали с активированным флюсом. «Невысокие требования к прочности» в данном случае значит, что прочность спая ближе к прочности меди, чем стали. ПСр-25 при пайке сухим паяльником (см. далее) пригоден для пайки ювелирных изделий, витражей тиффани и т.п.

Флюсы

Паяльные флюсы делятся на нейтральные (неактивные, бескислотные), химически с основным металлом не взаимодействующие или взаимодействующие в ничтожной степени, активированные, химически действующие на основной металл при нагреве, и активные (кислотные), действующие на него и холодными. В отношении флюсов наш век принес больше всего нововведений; большей частью все же хороших, но начнем с неприятных.

Первое – технически чистого ацетона для промывки паек в широкой продаже больше нет вследствие того, что он используется в подпольном производстве наркотиков и сам обладает наркотическим действием. Заменители технического ацетона – растворители 646 и 647.

Второе – хлористый цинк в активированных флюс-пастах часто заменяют тераборнокислым натрием – бурой. Соляная кислота – высокотоксичное химически агрессивное летучее вещество; хлорид цинка также токсичен, а при нагреве сублимирует, т.е. улетучивается не плавясь. Бура безопасна, но при нагреве выделяет большое количество кристаллизационной воды, что немного ухудшает качество пайки.

Примечание: бура сама по себе паяльный флюс для пайки погружением в расплавленный припой, см. далее.

Хорошая новость – теперь в продаже есть широчайший ассортимент флюсов на все случаи паяльной жизни. Для обычных спаечных работ вам понадобятся (см. рис.) недорогие СКФ (спиртоканифольный, бывший КЭ, второй в списке бескислотных флюсов в табл. I.10 на рис. выше) и паяльная (травленая) кислота, это первый в списке кислотный флюс. СКФ пригоден для пайки меди и ее сплавов, а паяльная кислота – для стали.

Пайки от СКФ нужно обязательно промывать: в состав канифоли входит янтарная кислота, при длительном контакте разрушающая металл. Кроме того, случайно пролитый СКФ мгновенно растекается по большой площади и превращается в очень долго сохнущую чрезвычайно липкую гадость, пятна от которой ничем не сводятся ни с одежды, ни с мебели, ни с пола со стенами. В общем СКФ для пайки хороший флюс, но не для ротозеев с растяпами.

Полноценный заменитель СКФ, но не такой противный при небрежном обращении – флюс ТАГС. Стальные детали более массивные, чем допустимо для пайки паяльной кислотой, и более прочно, паяют флюсом Ф38. Универсальным флюсом можно паять практически любые металлы в любых сочетаниях, в т.ч. алюминий, но прочность спая с ним не нормируется. К пайке алюминия мы еще вернемся.

Примечание: радиолюбители, имейте в виду – сейчас есть в продаже флюсы для пайки эмалированных проводов без зачистки!

Как паять алюминий

1614b70626293a5042473eaed0fff161.jpg

Флюсы для пайки алюминия

Благодаря современным флюсам паять алюминий стало в общем не сложнее, чем медь. Для низкотемпературной его пайки предназначен флюс Ф-61А, см. рис. Припой – любой аналог припоев Авиа; в продаже есть разные. Единственно что – стержень в паяльник лучше вставить бронзовый луженый с насечками на жале примерно как у напильника. Он под слоем флюса легко соскоблит прочную пленку окисла, которая и не дает алюминию паяться просто так.

Для высокотемпературной пайки алюминия припоем 34А предназначен флюс Ф-34А

Однако греть зону пайки пламенем нужно очень осторожно: температура плавления самого алюминия всего 660 Цельсия. Поэтому высокотемпературную пайку алюминия лучше применять беспламенную камерную (пайка с печным подогревом), но оборудование для нее стоит дорого

Омеднение алюминия для пайки

Есть еще «пионерский» способ пайки алюминия с предварительным омеднением. Он пригоден, когда требуется только электрический контакт, а механические напряжения в зоне пайки исключены, напр., если нужно соединить алюминиевый кожух с общей шиной печатной платы. «По-пионерски» пайка алюминия осуществляется на установке, показанной на рис. слева. Порошок медного купороса насыпают горкой в зону пайки. Зубную щетку пожестче, обмотанную голым медным проводом, окунают в дистиллированную воду и растирают ею с нажимом купорос. Когда на алюминии появится медное пятно, его лудят и паяют как обычно.

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.

77386cc5ba67343d576be32d0d357eeb.jpg

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».

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here