Как правильно паять паяльником: техника пайки, советы и инструкция для начинающих. Как правильно паять паяльником с применением канифоли Как паять паяльником мелкие детали

Допустим, нам нужно запаять алюминий – а как? Не все знают, что канифоль берет только медь и её сплавы. Все прочее паять нужно при помощи специальных флюсов, кислот, припоев. Даже сталь поддаётся этой науке, если подойти с умом. Давайте же посмотрим, как правильно паять паяльником.

Характеристики процесса

Внутри паяльника стоит ТЭН определённой мощности. Он обычно помещён в изолирующую рубаху из керамики или другого жаростойкого материала. Это нужно для того, чтобы все тепло шло внутрь, где находится жало. Основное отличие паяльников в мощности и форме. В зависимости от этого мастер и решает, что именно следует использовать.

Нужно понимать, что очень часто работают этим инструментом в электронике. В этом случае очень важно не превысить мощность рассеивания сравнительно хрупких резисторов, микросхем, конденсаторов. Если это произойдёт, то вся работа должна быть переделана заново. С той разницей, что придётся испорченный элемент докупить в магазине. Вот почему так важно научиться паять правильно.

Сложно сказать, какая именно мощность потребуется в данном случае. Обычно радиолюбители ориентируются на размеры.

Мощность паяльника

Во-первых, оценивается мощность паяльника. Понятно, что агрегатом на 100 Вт лезть в материнскую плату попросту опасно. Для этого разумнее приобрести паяльник на 20 или хотя бы 50 Вт. Обратите внимание, что не каждый паяльник питается именно от сети 220 В. Есть множество примеров несоблюдения этого правила. Производитель руководствуется простой логикой: для маломощного паяльника требуется витая спираль, которая вносит большие потери на частоте 50 Гц. Поэтому логично перейти на постоянный ток. В этом случае индуктивность уже не играет большой роли. Если включить маломощный паяльник для постоянного тока (крайний справа на фото) в сеть переменного тока 220 В, то изделие сгорит. Однако китайцы выпускают достаточно малого размера паяльники (второй слева). Представленный на фото имеет мощность всего 40 Вт и питается от стандартной розетки. Наконец, по умолчанию, в СССР выпускали паяльники на 100 Вт (крайний слева). Возникает вопрос – как определить мощность и напряжение питания? Это главная трудность, потому что зачастую паяльник не имеет различимых обозначений. Если брать китайский, то на нем приклеен красно-белый стикер (см. фото) с информацией, а того, что с деревянной ручкой, мощность указана на вилке. Кроме того, защитный кожух 100-ваттного паяльника промаркирован соответствующим образом. Там указывается даже ГОСТ, так что можно много информации почерпнуть из документации. Итак, мощный паяльник на 100 Вт позволяет работать с грубыми и большими деталями, а также незаменим для твёрдых припоев (но об этом чуть ниже).

Сечение жала

Очень часто роль играют размеры жала (металлического стержня для пайки). Так, например, 100-ваттный паяльник имеет солидной толщины медную палку. Если нужно паять что-то более тонкое, то жало меняют. Именно у данного паяльника оно просто вытаскивается, а где купить запасное – уже другой вопрос. Например, жала продаются в специальных магазинах для радиолюбителей и могут стоить приличной суммы. Так например, китайский паяльник на 40 Вт с отличным острием обошёлся в 40 рублей (FixPrice), тогда как одно только жало подобного рода может стоить отдельно и 300 рублей. В этом плане придётся думать своей головой, что и где покупать. Система крепления также разная. Например, у паяльника постоянного тока оно выкручивается, а у китайского держится на винтах (как и того, что с деревянной ручкой). Более того, сам материал может быть разным. Громоздкие жала 100-ваттных паяльников обычно медный, тогда как более скромные и миниатюрные изготавливаются из сплава цветных и черных металлов. В любом случае те и другие позволяют работать со всеми припоями, которые только удаётся расплавить.

Перед работой жало паяльника зачищается от отработанных материалов и оксидной плёнки напильником или надфилем. Понятно, что это не единственный способ. Например, для тех же целей можно применять разнородные флюсы. В связи с этим мы считаем, что пора читателям узнать, как деталь готовится к пайке.

Как готовятся поверхности детали и жала к процессу пайки при помощи флюсов

Поверхность любого металла (за некоторым исключением) покрывается оксидной плёнкой. В результате припой просто не ложится. Группа веществ, предназначение которых заключается в удалении оксидной плёнки с поверхности, называется флюсами. Они бывают твёрдыми и жидкими, а также продаются в смеси с припоем в виде паст. К первой категории относят канифоль и некоторые другие вещества. Жидкие флюсы часто бывают кислотами, растворами солей. Основой может быть спирт и другие жидкости.

Важно понять – для каждого случая применяется свой состав. Отличие лишь в цене, на которой нужно стараться экономить. При действии высоких температур и канифоли с поверхности медной проволоки удаляется оксидный слой. Кроме того, растворяется лаковая изоляция, если таковая имеется (это характерно для обмоток трансформаторов). Одновременно флюс улучшает смачиваемость поверхности. За счёт этого припой без проблем растекается, а потом пристаёт и застывает. Этим образуется в меру эластичный, упругий и прочный контакт. Вот почему пайку применяют не только радиолюбители, но и многие другие профессии. В том числе для ремонта автомобилей.

Итак, для каждого типа поверхности продаётся свой флюс. Например, сталь травят соляной кислотой, часто используется хлорид цинка. Следует понимать, что после процесса пайки поверхность зачищается, в противном случае продолжится её разрушение. Избавляются от остатков флюсов щётками, наждаком, часто промывают слабым раствором (5%) соды место действия кислот, а затем – горячей и холодной водой.

Обратите внимание на смачиваемость: чтобы паять алюминий, недостаточно счистить верхний слой надфилем. Это почти ничего не даёт, потому что припой не растекается по поверхности. Смачиваемость плохая. После обработки кислотой расстановка сил кардинально меняется. Что касается стали, то и для неё есть специальные кислоты (см. фото). Паяют даже чугун, разделывая кромки под припой. Сначала обрабатывается флюсом поверхность, после чего облуживается. Затем постепенно весь объем заполняется вровень с окружающей поверхностью.

Очень часто путают нашатырный спирт с нашатырём. Первое есть гидроксид аммония (10-% раствор), а второе – хлорид. Тем и другим запаять провода в чистом виде нельзя, но зато применяют для изготовления самых различных флюсов. Например, разведения нашатыря водой позволяет получить соляную кислоту. Здесь уже каждый любитель изобретает со временем свои рецепты, многие из которых можно прочитать в открытом доступе. А ещё паять алюминий паяльником можно при помощи таблетки аспирина.

Что такое припой, и какие припои бывают

Припой является смесью металлов. Главная задача в том, чтобы получить максимальную прочность и электропроводность при минимальных затратах. Чаще всего приходится иметь дело с оловянно-свинцовыми припоями, но для пайки алюминия применяются и цинковые. Температура плавления последних выше, и это один из критериев, по которому принято вести различие:

• Особолегкоплавкие – температура плавления ниже 145 градусов Цельсия.
• Легкоплавкие – температура плавления выше 145 градусов Цельсия, но ниже 450.
• Среднеплавкие – температура плавления выше 450 градусов Цельсия, но ниже 1100.
• Высокоплавкие – температура плавления выше 1100 градусов Цельсия, но ниже 1850.
• У тугоплавких припоев температура плавления выше 1850 градусов Цельсия.

Применять горелку приходится уже где-то в верхней части третьей группы. Потому что температура плавления слишком высока, чтобы её взял паяльник. Добавим к этому, что удельная электропроводность олова более высокая, нежели у свинца, по этой причине составы с большим содержанием металла для солдатиков дороже. Но это не единственная причина. При лужении кастрюль очень важно выдержать условия безвредности для человека. Понятно, что ни о каком свинце в этом случае речи идти не может.

Процент содержания более дорогих металлов обычно фигурирует в названии марки. Например, в ПОС (припой оловянно-свинцовый) это может быть 10, 60 или даже 90%. Кроме того в состав часто входит сурьма. Её процент обычно стоит после тире, например, ПОССу 40-0,5. Сурьму добавляют, как и многие другие примеси, для улучшения качеств припоя. В частности, она уменьшает окисление расплава, что приводит к более качественному внешнему виду, и нет надобности защищать лаком стык. Кроме того, сурьма увеличивает теплостойкость соединения до температуры выше 100 градусов Цельсия.

В Европе сейчас вводится запрет на свинцовосодержащие припои. Их заменяют на серебряные, несмотря на то, что повышается температура плавления. И возрастает стоимость, конечно же. Но не нужно думать, что высокая цена означает непременное качество. Олово очень дорогое, но экспедиция Скотта к Южному полюсу погибла из-за оловянной чумы в 1912 году. Строго говоря, уже при температуре четыре градуса Цельсия возможны негативные изменения, но с понижением процесс во многом усугубляется. Представьте, что творится с чистым оловом на морозе.

Строго говоря, процесс чумы до конца никто объяснить не может. Считается, что олово нужно для этого заразить, и тогда швы припоя буквально осыпаются. Экспедиция же Скотта взяла с собой бочки горючего, паянные чистейшим металлом. Были проведены исследования, и установлено, что добавление даже небольшого процента свинца блокирует развитие чумы. Даже ПОС 90 не боится морозов, но стоит дорого, поэтому в технике обычно используется ПОС 40 и ниже, несмотря на его относительно низкую электропроводность.

Следует сказать, что помимо перечисленных, кое-где применяются медные припои. Их температура плавления сравнительно высока, поэтому приходится применять горелку. В этом случае на поверхность обычно насыпают (реже пользуются жидким) флюс для зачистки. Потом все зависит от характера задачи. Например, для пайки наконечника кабеля первый зажимается в тиски колбой вверх, а внутрь насыпается крошка из припоя. Все это активно греется горелкой. Затем кабель вставляется внутрь, при этом его наружная изоляция оплавляется. Место рекомендуется охлаждать принудительно, например, обдувом.

Процесс пайки

Итак, перед началом работы нужно подготовить паяльник. Для этого жало зачищается. Плотный нагар убирается скалыванием любым острым инструментом. На фото показан паяльник, часть жала которого зачищена надфилем. Видно, что от долгого применения поверхность стала неровной, бугристой. Все это мешает в процессе пайки.

Слабый нагар снимается после разогрева. Для этого применяются всё те же кислоты и даже канифоль. Задача – обнажить жало. Иногда под действием флюсов отваливается даже толстая корка, которую сложно сточить.

Изоляция проводов зачищается на нужное расстояние. Затем жила обрабатывается расплавом канифоли или кислотой. В любой случае это делается паяльником, и во многих случаях потребуется хорошая вытяжка. Например, в промышленности часто применяют пару муравьиной кислоты, но для человека это вещество представляет большую опасность. Поэтому прежде, чем использовать какой-то химикат, чтобы спаять медные провода, внимательно поищите в интернете, что говорится по поводу безопасности таких действий. От характера влияния муравьиной кислоты волосы дыбом становятся.

Если правильно паять провода, то уже в процессе снятия оксидной плёнки будет видно, как по поверхности ползёт припой. Особенно чётко это можно лицезреть на оборотной стороне печатных плат. Дорожки полагается покрывать тонким слоем припоя. Напрасно волнуются те, кто думает, что это долго делать. Буквально махом нужно обойти монтаж дымящейся канифолью, а потом набрать немного припоя, и он сам растечётся по поверхности. На типичный блок питания времени уходят считаные минуты. Травить плату в медном купоросе намного дольше.

Мы полагаем, что читатели уже осознали, что паять алюминий оловом можно только после снятия оксидной плёнки.

Для эффективного соединения металлических поверхностей лучше всего прибегать к помощи температурных воздействий. Наиболее простым и распространенным способом является пайка паяльником. В этом случае материалы из металла соединяются под воздействием местного повышения температур и наплавки с более низкой температурой.

Для того чтобы правильно соединить металлические детали при помощи паяльника, необходимо узнать основные моменты, которые характеризуют процесс пайки. Для этого достаточно будет прочитать статью, посмотреть видео урок и попробовать освоить технологию на практике.

Излучающие тепло приспособления для пайки называют паяльниками. В зависимости от способа нагрева они бывают электрическими, газовыми, термовоздушными, индукционными . Чаще всего используются электрические приборы, мощность которых выбирается для пайки определенных материалов:

К самым энергоемким паяльникам относятся молотковые устройства , мощность которых может достигать до 550 Вт. Они могут разогреваться до температуры в 600С. Применяются молотковые паяльники для соединения массивных деталей.

Акустический паяльник небольших размеров пригодится для электротехника. Приспособление отличается низкой теплоемкостью, поэтому его используют для тонкой паечной работы.

Кроме массивности металлических изделий, на требуемую мощность паяльника влияет теплопроводность самого обрабатываемого материала. Так, например, для медных изделий прибор следует нагревать намного сильнее, чем для работы с деталями из стали.

Оптимально необходимая температура жала приспособления для пайки может поддерживаться как вручную, так и автоматически. Используются для этого тиристорные регуляторы.

Подготовка к процессу пайки

Перед началом работ необходимо подготовить паяльник, материалы, инструменты и рабочее место.

Подставкой , на которой будет располагаться разогретый прибор. На ней же нужно будет расположить флюс, «крокодил» и кусочки поролона, которые нужны для чистки жала.

Штативом , на котором будут размещены: держатель для паяльника, ванночка с канифолью, зажимы.

Подготовка паяльника

Перед работой с паяльником, его жалу придают определенную форму . Делается это с помощью напильника. Наиболее используемые формы – на срез и угловая. Ножевидная применяется для выпаивания выводов разъема или нескольких контактов микросхем.

Жало рабочего инструмента должно быть равномерно покрыто припоем . С «грязным» жалом паять будет затруднительно. Поэтому холодный паяльник с помощью напильника нужно почистить до меди, из которой изготовлено жало.

После этого прибор следует нагреть и последовательно касаться им то канифоли, то припоя. Делать так следует несколько раз, добиваясь равномерного покрытия жала припоем. После этого можно начинать пайкой соединять металлические детали.

Подготовка флюса

Выбор нужного флюса является решением одной из важных задач пайки. Необходим он для того, чтобы спаиваемые поверхности во время нагрева не окислялись. В противном случае спайка получится неустойчивой и рыхлой. Ее можно будет очень легко повредить. Поэтому качество флюса определяет трудность или легкость процесса пайки, и то, как прочно будет соединяться обрабатываемый материал.

Флюсы должны быть подобраны под подготовленный для пайки материал:

Для соединения проводов и микросхем применяется широко известная канифоль. Внешне это кристаллическое прозрачное вещество красно-коричневого, красного, желтого или оранжевого оттенка похоже на янтарь.

Для пайки труднодоступных или неудобно расположенных деталей используется канифольно-спиртовый флюс. Для его получения канифоль нужно раздробить до состояния песка и растворить в денатурате или техническом спирте. Наносится он на заготовки кистью, а хранится в плотно закрытой емкости.

Для оцинкованного железа применяется флюс ЛК-2, который состоит из хлористого аммония, хлористого цинка, этилового спирта и канифоли.

Для нержавейки используется ортофосфорная кислота.

Хорошо подготавливают поверхность стойких металлов активные кислые флюсы на основе хлорида цинка.

Для пайки стали эффективными флюсами считаются паяльные кислоты и водные растворы на основе хлористого цинка.

Следует знать, что для пайки нержавеющих сталей необходимы более активные флюсы, чем для обработки низколегированных и углеродистых материалов. Чугун нужно паять высокотемпературной пайкой, поэтому электрический паяльник с ним не справится.

Припои для пайки

Для электротехнических паек и радиомонтажных работ применяются легкоплавкие оловянно-свинцовые сплавы. Наиболее популярны припои - ПОС-61, ПОС-50, ПОС-40, ПСр-2, ПСр-2,5.

С помощью чистого олова соединять детали очень дорого, так как это ценный материал, поэтому используют его довольно редко.

Самое лучшее качество пайки получается после применения припоев, которые содержат свинец. Однако этот материал является вредным.

Чтобы во время работы не держать в руке горячий припой, его удерживают плоскогубцами или размещают на специальном приспособлении.

Поверхности обрабатываемых деталей перед пайкой очищают наждачной бумагой и обезжиривают бензином или ацетоном. Затем их нужно установить и закрепить в исходном положении. После этого можно разогреть паяльник и приступать к пайке одним из двух основных способов.

При подаче припоя на детали с паяльника , на приборе сначала нужно расплавить некоторое количество припоя, а затем поднести жало к соединяющим заготовкам и прижать его. В это время флюс должен начать вскипать и испаряться. В это время наконечником прибора следует распределить припой по стыку.

При подаче припоя на соединяемые детали , сначала с помощью паяльника разогреваются сами заготовки. После того как они достигнут необходимой температуры, нужно будет подать припой в стык между деталью и паяльником или на деталь. Расплавляющийся припой начнет заполнять стык.

Выбор способа соединения зависит от характера выполняемой работы. Первый способ подойдет для пайки мелких деталей, а второй для соединения крупных изделий.

Во время работы с паяльником необходимо соблюдать некоторые требования:

1. Хорошо прогревать прибор и соединяемые детали. Если припой размазывается, а не течет, значит нужно увеличить температуру нагрева паяльника.
2. Остатки кислотных флюсов следует обязательно смывать после пайки. Иначе через некоторое время соединение может быть разрушено коррозией. В качестве моющего средства можно применить щелочные вещества.
3. Нельзя во время процесса пайки вносить много припоя. Шов должен получиться слегка вогнутым. Лишний припой удаляется оплеткой или отсосом. Если жало прибора приобрело металлический блеск, значит припоя достаточно. О том, что припоя много, говорит измененная форма жала.

Качественный спай должен ярко блестеть . Пережженный припой выглядит матовым, однако в некоторых случаях он допустим. Губчатая зернистая структура спая говорит о недостаточной температуре и о явном браке.

На подготовительном этапе провода следует зачистить, скрутить и залудить:

Одножильные провода перед спайкой очищаются до блеска. После этого их нужно окунуть в канифоль, соединить, несколько секунд прогреть и нанести припой. Для обеспечения надежной изоляции на оголенный провод надевается термоусадочная трубка, которая должна быть большего диаметра. Под воздействием высокой температуры она уменьшится и образует изоляцию проводов.

Соединение проводов пайкой - один из действенных методов, требующий определенных навыков. Прежде чем соединять таким способом провода, их необходимо правильно подготовить и залудить . Это требуется для обеспечения качества соединения. Ведь известно, что что во влажной среде в соединениях происходит процесс . Окисление приводит к ухудшению контакта между проводами и перегреву соединения . Чтобы этого избежать и добиться, необходимо лудить все зачищенные жилы, так как при этом наноситься свинцово-оловянные припои снижающие электромеханические потенциалы соединяемых проводников (меди, алюминия).

Рассмотрим, как лудить провода паяльником . Разобравшись, вы поймете что данный процесс совсем не сложен.

Необходимый инструмент для лужения

Для работы вам понадобится:

• Нож или специальный инструмент для снятия изоляции с проводов.
• Пинцет.
• Паяльник (паяльная станция).
• Припой (олово).
• Флюс (канифоль или паяльная паста).

Инструкция как лудить провода

Рассмотрим пошагово как лудить провода:

• В первую очередь с концов соединяемых проводов снимается изолирующий слой. Для этого используйте нож или специальный инструмент для снятия изоляции с проводов. Длина очищенного участка провода в зависимости от конкретной ситуации составляет 10-50 мм.
• Кончиком ножа провод зачищается до блеска. Это необходимо, чтобы удалить с металлической жилы остатки изолирующего слоя и окислов. Если провод состоит из множества тонких медных жил, перед такой зачисткой кончик провода нужно распушить, придав ему вид веера. После зачистки он скручивается в одну жилу.
• Разогревается паяльник. Перед работой нужно удостовериться, что жало паяльника чистое. При необходимости оно очищается от окислов напильником, надфилем и протирается о деревянную дощечку.
• Далее паяльником разогреваются зачищенные участки проводов.
• Для равномерного распределения по жалу паяльника прикасаемся им к канифоли, затем к кусочку припоя. Жало подноситься к проводу, который необходимо залудить. Если провод в достаточной степени разогрет, припой равномерно распределится по поверхности проволочного жгута.
• Для повышения эффективности операции можно слегка потереть жалом вдоль провода с разных сторон. Чтобы уберечься от ожогов, провод удерживается пинцетом или плоскогубцами.
• Расплавленная канифоль должна обволакивать всю контактную поверхность провода. Если провод тщательно зачищен, процесс лужения происходит довольно быстро.
• Необходимо убедиться, что кончик провода покрыт равномерным слоем припоя. Если жгут имеет плохо обработанные места, процедура лужения повторяется еще раз.

Один из самых надежных способов соединения проводов - пайка. Это процесс при котором пространство между двумя проводниками заполняется расплавленным припоем. При этом температура плавления припоя должна быть ниже температуры плавления соединяемых металлов. В домашних условиях чаще всего используется пайка паяльником - небольшим устройством, работающим от электричества. Для нормальной работы мощность паяльника должна быть не менее 80-100 Вт.

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.

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.

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).

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:

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.

Процесс пайки электропаяльником

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

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.

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.

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.

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.

Каждый радиолюбитель или мастер, занимающийся ремонтом самостоятельно, рано или поздно вынужден будет взять в руки паяльник и попробовать. Качество выполненных работ и даже работоспособность изделия будут напрямую зависеть от множества факторов, знать о которых обязательно нужно, прежде чем начинать работу.

Правильная работа с паяльником

Несмотря на кажущуюся простоту работы паяльником, очень желательно иметь начальные навыки качественной работы и уметь правильно использовать припой с канифолью.

Паяние производится с помощью разнообразных припоев. Так называемый припой в катушке с канифолью, пожалуй, самый популярный. При выполнении работ, связанных с пайкой, применяют припой. Количество содержащегося в нем олова и свинца - 60 и 40 % соответственно. Этот сплав плавится при 180 гр.

Что необходимо для работы с паяльником:

• сам паяльник;
• припой;
• канифоль.

Нагретый припой создает достаточное внутреннее соединение с такими металлами, как медь, латунь, серебро и т. д., если выполнить следующие условия:

• Поверхности деталей должны быть зачищены от окислов.
• Деталь в месте пайки прогревают сильнее температуры плавления самого припоя.
• Во время работы место пайки требуется защитить от воздействия кислорода, для этого применяются различные флюсы. Они создают защитную пленку непосредственно над местом пайки.

Хитрости и секреты работы с паяльником

После того, как припой начал плавиться, им уже можно паять. Для этого нужно покрыть жало паяльника нетолстым слоем припоя, а затем хорошенько вытереть его о влажную губку. Так удаляют оставшийся от работы припой с канифолью. Не будет лишним взять в привычку протирать жало о мокрую губку каждый раз после пайки.

Перед тем как начать паять радиодеталь, ее нужно подготовить. Следует согнуть ее выводы таким образом, чтобы деталь свободно входила в предназначенные для нее отверстия.

Новички без опыта работы часто касаются места пайки кончиком жала паяльника. А нужно держать паяльник так, чтобы между ним и местом пайки площадь контакта была как можно больше, иначе то место, в котором нужно произвести пайку, нагревается недостаточно для скрепления деталей.

Как вычистить жало паяльника

При паянии часто на паяльнике появляется нагар. Его можно убрать простой водой. Если провести паяльником по влажной ткани, то окалина останется на ней, а жало станет снова чистым. Периодически нужно это проделывать во время работы с паяльником. Если ткань не помогает, можно использовать жесткую губку.

Классы паяльных жал

• Жала съемные с покрытием из никеля.
• Жала медные.

Паяльные жала первого класса обычно используют в сложных паяльниках, в которых есть возможность регулировать температуру.

Жала второго - самые распространенные.

Виды паяльных жал никелированных

• Жало в форме иглы - им паяют очень маленькие радиодетали, такие как SMD. При осуществлении ремонта телефонов такое жало незаменимо. Оно применяется на платах с высокой плотностью монтируемых деталей.
• Жало-лопаточка - применяется для осуществления выпаивания и в случаях монтажа крупных радиодеталей. Им работают с многовыводными микросхемами.
• Жало в форме капли - им удобно переносить припой с канифолью к месту паяния, что приводит к повышению качества работы.
• Жало с изогнутой формой - чаще всего им отпаивают радиодетали, находящиеся в медной оболочке, чтобы на плате не оставался лишний припой. Оно может применяться и для обычной пайки. Паяльник нагревается до температуры 290-300 С.

Работая с паяльником, необходимо всегда содержать его в идеальной чистоте. Новые паяльные жала обычно обрабатывают с помощью молотка, чтобы на его поверхности образовались мелкие зазубрины. Впоследствии их аккуратно подравнивают напильником, чтобы придать жалу наиболее правильную форму.

Затем жало следует залудить, используя припой с канифолью. То есть покрыть тонким слоем припоя, обмакнув его в канифоль.

Как охладить место пайки

Пинцет из металла, которым придерживают радиодеталь, в процессе пайки работает еще и как теплоотвод. Можно для этой цели использовать и специальный зажим "крокодил".

Секреты пайки паяльником

Для получения хорошего результата при пайке обязательно нужно правильно применять припой с канифолью и флюсом. Это легкоплавкий сплав особого металла, которым спаивают выводы деталей и провода.

• Лучший припой - это олово в чистом виде. Но такой металл стоит слишком дорого, чтобы использовать его при паянии. Поэтому при работе с радиодеталями применяют так называемые свинцово-оловянные припои.
• Свинец с оловом. По прочности пайки эти припои не хуже чистого олова. Плавятся они при температуре 170-190 градусов. Принято обозначать такие припои аббревиатурой "ПОС" - припой оловянно-свинцовый. Стоящая после этих букв в обозначении цифра значит долю олова, выраженную в процентах. Лучше пользоваться припоем "ПОС-6О".

• Флюсы - это вещества, которые обладают противоокислительными свойствами. Их применяют для предотвращения окисления места пайки. Если не применять флюс, то припой просто не прилипнет к поверхности металла.

Виды флюсов

При работе с радиодеталями применяют флюсы, в которых не содержится кислота. Например, канифоль. В магазинах продается и смычковая канифоль для смазки музыкальных инструментов. Ее вполне можно использовать и для пайки. А вот металлическую посуду паяют, используя припой без канифоли. Для ее ремонта потребуется Это растворенный в соляной кислоте цинк. Радиодетали паять таким припоем тоже нельзя, поскольку со временем он разрушит пайку.

Если требуется произвести пайку в труднодоступных местах, то нужно иметь жидкий флюс. Его можно изготовить самостоятельно. Канифоль измельчается в порошок, всыпается в ацетон или этиловых спирт. Перемешав раствор, нужно подсыпать еще канифоль до получения густой кашицеобразной массы. На места пайки такую жидкую канифоль следует наносить кисточкой или палочкой. При этом есть нюанс - для работы с печатными платами флюс должен быть более жидким. Для труднодоступных мест можно также применять припой проволочный с канифолью, что намного удобней.

При работе с различными флюсами необходимо учитывать, что те, которые имеют в своем составе ацетон, - очень токсичны. Поэтому, работая с ними, необходимо избегать попадания паров в дыхательные пути. Паять лучше около окна, если лето, а зимой почаще проветривать помещение, в котором проводится работа. По окончании работы обязательно нужно вымыть руки с мылом в теплой воде.

припоем с канифолью

Немаловажным условием удачной пайки является и соблюдение чистоты поверхностей, которые требуется спаять. Обязательно следует места пайки зачистить до блеска. Затем детали нужно положить на кусочек канифоли и прогреть. Расплавленная канифоль поможет припою равномерно растечься по проводнику или детали, которую требуется припаять. Можно аккуратно поворачивать деталь, водя при этом по ней жалом паяльника, чтобы припой растекся ровным слоем по поверхности.

Если нужно залудить проводник, который впаян в плату, то после зачистки места пайки шлифовальной бумагой или ножом нужно поднести кусочек канифоли, после чего плавно распределить припой как можно равномерней, проводя паяльником.

На качество пайки влияет и то, насколько правильно соединены при пайке провода или контакты деталей. Их следует плотно прижать между собой и после этого поднести паяльник к подготовленным проводникам, касаясь его. После того, как разогретый припой растечется по поверхности, залив даже небольшие промежутки между ними, паяльник следует убрать.

Время непрерывной пайки должна быть не более пяти секунд. После этого промежутка времени припой затвердеет и детали окажутся прочно скреплены. Однако, чтобы пайка не разрушилась, детали нельзя сдвигать в течение 10-15 секунд после окончания пайки. Иначе соединение будет непрочным.

Если работа производится с транзисторами, то их выводы необходимо беречь, чтобы не перегреть. Лучше держать их либо плоскогубцами, либо пинцетом, выполняя этим отвод тепла.

При выполнении пайки радиодеталей ни в коем случае не стоит скручивать концы деталей. Если требуется перепаивать детали или заменять проводники, то необходимо заранее подумать об этом, до начала монтажа. Концы деталей правильнее всего паять на небольшом расстоянии друг от друга, а не в одном месте.

Знания о том, как правильно паять, нужны не только радиолюбителям и специалистам по монтажу электроаппаратуры. Каждому домашнему мастеру приходится сталкиваться с необходимостью пайки при ремонте электробытовых приборов.

Подготовка паяльника к работе

Перед тем как паять паяльником, следует правильно подготовить его к работе. В быту чаще всего используют электрический паяльник с медным жалом, которое при хранении и эксплуатации постепенно покрывается слоем окиси и подвергается механическим повреждениям. Для получения паяного соединения хорошего качества подготовку паяльника к работе проводят в такой последовательности:

1. Напильником с мелкой насечкой зачищают рабочую часть жала на длину 1 см от кромки. После зачистки инструмент должен приобрести красноватый цвет, свойственный меди, и металлический блеск. Во время зачистки жалу придают клиновидную, скошенную, конусовидную форму, чтобы спаивать, что нужно мастеру.
2. Паяльник включить в сеть и разогреть до рабочей температуры.
3. Жало необходимо залудить, покрыть тонким слоем олова – того же припоя, чем паять соединяемые проводники. Для этого кончик инструмента погружают в канифоль, а затем проводят по нему кусочком припоя. Не стоит применять для лужения паяльника пруток из припоя с канифолью внутри. Чтобы равномерно распределить припой, рабочие грани потереть о металлическую поверхность.

При работе полуда будет обгорать и стираться, поэтому паяльник придется очищать и лудить в процессе пайки несколько раз. Очистить жало можно о кусочек наждачной шкурки.

Если мастер будет пользоваться инструментом с никелированным необгораемым стержнем, чистить его придется специальной губкой или влажной тканью. Лудят такое жало в расплаве канифоли, проводя по нему куском припоя.

Паянию можно научиться только в процессе работы, но перед этим желательно ознакомиться с основными операциями.

Обработка флюсом или лужение

Традиционный и самый доступный флюс – канифоль. При желании можно паять с твердым веществом или его спиртовым раствором (СКФ, Канифоль-гель и т. п.), а также флюсом ТАГС.

Ножки радиодеталей или чипов покрывают полудой на заводе. Но для избавления от окислов можно перед монтажом залудить их заново, смазав жидким флюсом и покрыв равномерным слоем расплавленного припоя.

Медную проволоку перед обработкой флюсом или лужением зачищают мелкой наждачной шкуркой. При этом снимаются слой окиси или эмалевая изоляция. Жидкий флюс наносят кисточкой, а затем прогревают место спайки паяльником и покрывают его тонким слоем олова. Лужение в твердой канифоли производят так:

• кусочек вещества расплавить на подставке и прогреть в нем проводник;
• подать пруток припоя и равномерно распределить расплавленный металл по проволоке.

Правильно паять массивные медные, бронзовые или стальные детали нужно с использованием активных флюсов, которые содержат кислоты (Ф-34А, Глицерин-гидразин и пр.). Они помогут создать равномерный слой полуды и крепко соединить части крупных предметов. На обширные поверхности олово наносят паяльником, равномерно размазывая по ним припой. После работы с активным флюсом следует нейтрализовать остатки кислоты щелочным раствором (например, содовым).

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.

Работа с припоем

При достаточном нагреве расплавленный припой должен стать текучим. При мелких работах можно взять на жало инструмента каплю сплава и перенести ее на соединяемые детали. Но удобнее пользоваться тонкой проволокой (прутком) разного сечения. Часто внутри проволоки содержится слой канифоли, который помогает правильно паять паяльником без отвлечения от процесса.

При таком способе горячим инструментом прогревается поверхность соединяемых проводников или деталей. Конец прутка припоя подводят к жалу и немного (на 1-3 мм) просовывают под него. Металл моментально плавится, после чего остаток прутка убирают, а припой греют паяльником, пока он не приобретет яркий блеск.

При работе с радиодеталями нужно учитывать, что нагрев для них опасен. Все операции выполняют в течение 1-2 секунд.

Во время пайки соединений одножильных проводов большого сечения можно использовать толстый пруток. При достаточном нагреве инструмента он тоже плавится быстро, но распределять его по спаиваемым поверхностям можно медленнее, стараясь заполнить все выемки скрутки.

Умение паять в современной жизни, насыщенной электроприборами и электроникой, необходимо так же, как умение пользоваться отверткой. Методов пайки металлов существует много, но прежде всего нужно знать, как правильно паять паяльником. Такое, казалось бы, несложное действо имеет массу тонкостей и нюансов - начиная с выбора инструмента и заканчивая мерами безопасности при работе с ним.

Общие вопросы

Используют именно металлы, они имеют свойство растекаться по поверхности, если находятся в расплавленном виде. Этому способствуют силы гравитации и умеренного натяжения. Это свойство позволяет соединять несколько деталей. Они покрываются слоем припоя, фиксируя элементы в определенном положении.

Казалось бы, все элементарно: расплавил металл и покрыл им место крепления частей. На практике наблюдается более сложная ситуация, ведь важно, чтобы деталь была и прочной и проводимой электрическим током. В идеале слой должен быть тонким, но с максимальной укрывистостью.

Чтобы лучше спр авиться с этой операцией, нужно учитывать следующие моменты:

Умение 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:

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.

Разнообразие видов работ и условий, в которых они производятся, породило возникновение нескольких типов паяльного оборудования.

Выбор жала паяльника

Эта часть конструкции различна по форме и материалу, из которого произведена. Самым примитивным вариантом является шилообразное жало. Вариаций существует много: лопатка, конус, скос и т. д. Выбирая форму, нужно иметь представление о работе, которая будет выполняться этим жалом. Важно приобрести то, что будет обеспечивать максимальную площадь соприкосновения с поверхностью.

Как правило, в качестве материала используется медь , в которую добавляются различные примеси (например, хром или никель). Это позволяет улучшить эксплуатационные свойства. В частности, значительно увеличивается долговечность.

Жало без покрытия быстро приходит в негодность. Его приходится периодически чистить и лудить . Чтобы нивелировать этот изъян, рекомендуется отковать этот элемент и обточить с целью придания той или иной формы.

В различных ситуациях этот инструмент может применяться с рядом особенностей, на которые стоит обратить внимание. От этого зависит не только конечное качество, но и степень осуществимости операции в целом.

Пайка проводки

Концы окунаются во флюс и после этого по ним проводим жалом, смоченным этим же раствором. Тут важно стряхивать излишки с проводов . Не пренебрегайте этим, если хотите добиться качественного соединения и безупречного функционирования.

Когда предварительная стадия закончена, скручиваем провода и прогреваем их с небольшим количеством припоя. Все свободное пространство должно быть заполнено расплавленной смесью.

Если подразумеваются многопроволочные жилы, можно обойтись без лужения. Концы просто смачиваются и фиксируются без предварительной обработки жалом. Внутри распределительных щитов эта операция не производится, так как высок риск корродирования. Кроме того, подобные конструкции не относятся к категории разъемных.

Ремонт электроники

Правильный подход достижим только опытным путем. Если никогда не выполняли подобную работу, воспользуйтесь помощью специалиста, который подскажет, как работать паяльником в этом случае, ведь важно, чтобы кто-то контролировал и вовремя вносил правки в процесс. Но если речь идет о типовой печатной микросхеме , справится даже тот, кто впервые взял в руки инструмент.

Легче всего паять мелкие выводные элементы. Предварительно фиксируем их с помощью какого-нибудь вязкого вещества в отверстиях. Плотно прижимаем жало с обратной стороны для прогрева. Затем вводим в место спайки припой (его не должно быть слишком много).

Если выводной элемент болтается, сначала смачиваем его флюсом. При такой технике небольшая капля олова с паяльника переносится на ножку. Вещество стекает, заполняя собой отверстие.

Крупногабаритные детали

Кабельные муфты, баки и посуда отличаются высокой теплоемкостью, поэтому процесс обслуживания и соединения выглядит несколько иначе.

Сначала добиваемся полной неподвижности. Это делается с помощью струбцин или пластилина (воска). Затем выполняется точечная спайка.

Следующий этап - лужение . Оно выполняется в местах фиксации. Важно подойти к этому процессу со всей тщательностью.

Затем - свободное пространство заполняется припоем. Используются специальные составы, отличающиеся тугоплавкостью и способностью сохранять герметичность на протяжении длительного отрезка времени.

Если предстоит сделать крупный шов, роль паяльника может исполнить медный топорик, подогреваемый на огне. Это все, что нужно для пайки в подобных случаях.

Важные моменты

Работа с паяльником не так проста, как это может показаться. Развитие этого умения существенно расширит спектр операций и техник , которые вы сможете использовать.

Что нам понадобится для пайки? Конечно же паяльник (в идеале – паяльная станция), оловянный припой, канифоль, в идеале – проволочный припой, который представляет из себя намотанную на катушку, длинную, тонкую оловянную трубку, похожую на проволоку, в полости которой находится канифоль. Т.е. при пайке, в этом случае, нам не нужно, как по-старинке, опускать жало паяльника, то в канифоль, то в припой, а все это происходит одновременно в одной точке. Об этом подробнее чуть ниже…

Приобрести все необходимые компоненты можно в ближайшем магазине радиотоваров.

Если у Вас не паяльная станция, которая изначально готова к пайке сразу же после включения, а обычный паяльник, то перед работой (особенно если он новый) его нужно специальным образом подготовить - залудить, иначе паять не будет. Что это такое «залудить», сейчас разберём.

Как залудить паяльник?

Берём напильник и прикладываем плашмя к срезу жала паяльника. Теперь точим в той же плоскости, периодически посматривая на жало, до тех пор, пока оно не станет плоским, гладким и блестящим.

После этого разогретое жало опускаем в канифоль и сразу в припой (в олово). Прилипать припой к жалу почти не будет, поэтому сразу же после этой процедуры прикладываем жало к небольшой дощечке, желательно природного происхождения (не ДСП) лучше еловой или кедровой (смолянистой), но в принципе сойдёт и любая, только возиться придется дольше.

Итак, повторяем эту процедуру (канифоль > припой > дощечка) до тех пор, пока подготовленный предварительно напильником срез жала из жёлто – с переливом сизого цвета разогретой меди, не станет серебристым и блестящим от покрывающего его равномерно припоя. Вот это и называется «залудить», в данном случае паяльник.

Примерно так должно выглядеть залуженное жало паяльника:

Теперь мы будем учиться припаивать проводок (предварительно его, залудив) к латунной жестянке, тоже залудив её с начала. Окунаем жало паяльника в канифоль, потом в припой, и сразу же, плоскостью жала параллельно плоскости подносим вплотную к нашей латунной подопытной, не дав испариться канифоли, прижимаем, потом притираем, елозим, в общем – лудим. Если канифоль испарилась или растеклась, процесс повторяем, и постепенно, постепенно наша жестянка покрывается качественно налипшим на неё припоем. Если материал чистый или без сильных окислов, то подобное лужение происходит быстро.

Если используется проволочный припой, то прислоняем жало паяльника к жестянке, а к точке их контакта подносим кончик проволочного припоя, стараясь больше прикасаться к залуженной части паяльника, и трём ею об эту часть, чтобы олово с канифолью обогатило собою место контакта.

Как залудить провод?

Теперь лудим проводок. Аккуратно снимаем изоляцию ровно настолько, чтобы нам хватило места для пайки, и для расположения термоусадочной трубки, (или другого изолятора) чтобы потом не возникло каких-нибудь «коротышей» (коротких замыканий)…

Провод лудить проще, т.к. обычно, под изоляцией металл чистый, не окисленный. Его мы окунаем в канифоль, приложив сверху него жало разогретого паяльника и по-потихоньку вытаскиваем провод из под паяльника наружу, после того, как канифоль расплавится и задымится. Это делается, как наверное поняли, для того, чтобы расплавленная канифоль обволокла контактную часть провода. Теперь обогащаем жало паяльника припоем, коснувшись олова, подносим жало к налипшей на проводке канифоли.

Если провод медный и чистый – лужение произойдёт сразу же.

Как припаять провод?

Есть у нас залуженная подопытная латунная жестянка и залуженный проводок, которые теперь мы обязаны соединить, запечатлеть разогретым припоем и потом остудить, чтобы навсегда сохранить их электрическую связь, что мы и делаем, поднеся залуженную часть провода к залуженной части жестянки.

К месту их контакта подносим обогащённое припоем жало паяльника так, чтобы припой качественно обволок залуженные части припаиваемых деталей. Этому будет способствовать участвующая в процессе канифоль. Если что-то не ладится - окунайте в неё. После того, как детали оказались в расплавленном припое, постарайтесь их больше не шевелить. Можно слегка подуть на место пайки, пока блеск припоя слегка не потемнеет, что будет свидетельствовать о затвердевании пайки.

И наверное, последний штрих - можно ещё окунуть небольшую малярную кисть в растворитель и промыть остатки канифоли в местах пайки.

Пайка является технологической операцией, позволяющей получить неразъемное соединение элементов из разных материалов, что обеспечивается введением припоя с относительно низким температурным режимом плавления.

Существует несколько правил, объясняющих, как правильно паять и получить высокий результат при работе с таким инструментом.

Ручной инструмент, используемый в лужении и пайке, позволяет нагревать детали и флюс, а также расплавляет припой с последующим его нанесением на участки контактов спаиваемых элементов.

Основные виды паяльников представлены несколькими конструкциями:

• Инструмент с нихромовым нагревателем в виде проволочной спирали, пропускающей переменные сетевые или постоянные/переменные токовые величины низкого напряжения. Современные модели отличаются контролем температурного режима нагрева наконечника при помощи встроенного термодатчика. Конструкция прибора может дополняться специальными изоляторами, снижающими тепловые потери и увеличивающими теплопередачу.
• Инструмент с керамическим стержневым нагревателем, срабатывающий в процессе подведения на контактную группу напряжения. Данный вид относится к категории наиболее совершенных приборов, отличающихся быстротой нагрева и длительным эксплуатационным сроком, а также имеющим широкий диапазон регулирования температурных показателей и уровня мощности.
• Индукционный инструмент осуществляет нагрев посредством катушечной части индуктора, а жало характеризуется наличием ферромагнитного покрытия, что способствует получению магнитного поля и разогреву сердечника. Поддерживание необходимого температурного режима на жале осуществляется в автоматическом режиме и не требует наличия термодатчика или какого-либо управляющего электронного устройства.
• Импульсный инструмент работает при нажатии и удержании в таком положении специальной кнопки «Пуск», чем и обусловлен практически мгновенный нагрев жала до оптимальных рабочих температурных показателей. Отечественные конструкции этого типа характеризуются наличием схемы, в которой медный проводной наконечник представляет собой часть электрической цепи, содержащей также частотный преобразователь и высокочастотный трансформатор. Наиболее современные импульсные модели обладают регулировкой по мощности и температурным показателям, что позволяет одинаково успешно паять мелкие электронные элементы и достаточно крупногабаритные детали.
• Газовый инструмент относится к категории практичных и автономных устройств, а в качестве теплового источника для достаточного прогрева наконечника служит сгораемый газ, которым заправляется прибор. Отсутствие насадки позволяет использовать такой вид паяльника в качестве традиционной газовой горелки.
• Автономный аккумуляторный инструмент характеризуется небольшими показателями мощности, поэтому применяется преимущественно в пайке наиболее мелких электронных элементов.

Особняком стоят так называемые паяльные станции, предназначенные, как правило, для выполнения больших по объемам и частых работ, связанных с пайкой.

Безусловно, крупный термовоздушный и инфракрасный паяльный инструмент не способен расцениваться в качестве достойного конкурента традиционным бытовым электрическим паяльникам, но обладает множеством преимуществ использования:

• нагрев области пайки выполняется посредством горячей воздушной струи, которая выбрасывается соплом паяльной станции;
• стандартный температурный режим сфокусированного воздушного прогрева составляет порядка 100-500 °C;
• в зависимости от вида воздушного давления приборы могут быть представлены турбинными и компрессорными станциями.

В паяльных станциях инфракрасного типа нагрев осуществляется под воздействием ИК-излучения при длине волны в пределах 2-10 мкм.

В популярных до недавнего времени старых паяльниках, нагреваемых на обычном открытом огне, сегодня отпала необходимость, тем не менее, выполненная своими руками простейшая конструкция иногда вполне может послужить заменой дорогостоящему оборудованию.

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:

• 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.

Вспомогательные материалы

Вспомогательные материалы представлены компонентами, которые не входят непосредственно в образуемые паяные соединения, но принимают участие в его образовании:

• паяльные флюсы - вспомогательные материалы, удаляющие оксиды с поверхности паяемых материалов и припоя, а также предотвращающие их образование;
• стоп-пасты и стоп-покрытия - вспомогательные материалы, используемые для подготовки поверхности конструктивных элементов и наносимые на паяемые участки, где нежелательным является применение жидкого припоя;
• припои - вспомогательные материалы, представленные специальными тугоплавкими или легкоплавкими сплавами, что зависит от входящих в состав металлов.

Синтетические клеи и ацетоны, используемые чаще всего в электромонтажных работах, относятся к пожароопасным и вредным вспомогательным веществам, поэтому их применение потребует неукоснительного соблюдения противопожарных и санитарно-гигиенических норм.

Основные вспомогательные материалы для пайки представлены припоями и флюсами, а также газовыми средами, облегчающими нанесение стоп-материалов на покрытия.

Температура пайки

Температурный режим пайки является одним из наиболее важных моментов при выполнении работы пайщиком, и оказывает непосредственное влияние на качество соединений металлов. При этом данный показатель должен превышать аналогичные показатели полного тинольного расплавления.

Тип используемого припоя	Химический состав			Температурный режим плавления
	Цинк	Медь	Серебро
ПМЦ-36	64	36	–	825 о С
ПСр-10	37	53	10	830 о С
ПСр-45	25	30	45	730 о С
ПМЦ-54	46	54	–	880 о С
ПСр-25	35	40	25	780 о С
ПСр-70	4	26	70	780 о С

Согласно теории проводимых работ, до момента заполнения зазора и распределения во всех соединениях припой должен полностью расплавиться, поэтому температурный режим ликвидуса тиноля бывает самым низким, применяемым для высокотемпературной пайки. В то же время все спаиваемые элементы должны прогреваться более сильно.

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.

Подготовка деталей к пайке

Очистка загрязненных поверхностей производится механическими или химическими способами:

• 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.

Лужение

При отсутствии на жале паяльника специального защитного покрытия в обязательном порядке выполняется процесс лужения или покрытия его тонким оловянным слоем. С этой целью жало паяльника доводится до рабочей температуры, после чего окунается в канифоль, а полностью расплавленный припой аккуратно и тщательно растирается по поверхности наконечника. Также можно смочить кусок материи в растворе на основе хлористого цинка и протереть ей нагретое паяльное жало, после чего втереть в поверхность смесь из расплавленного припоя и каменной поваренной соли.

Процесс лужения нового паяльника

Лужение позволяет защитить устройство от коррозийных изменений и необоснованно быстрого износа, поэтому выполняется в процессе первого же включения инструмента после того, как перестанет выделяться дым.

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.

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

Колофонская 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.

Меры безопасности при пайке

При эксплуатации инструмента для пайки предусматриваются мероприятия, препятствующие поражению током и газовыми смесями, расплавленными солями и металлами.

Использование индукционной пайки предполагает соблюдение правил безопасности при эксплуатации любых электротермических приборов.

В процессе пайки обязательно применяются специальные средства для индивидуальной защиты глаз, органов дыхания и кожных покровов.

Работа с взрыво- и пожароопасными вспомогательными материалами требует особо строгого соблюдения техники безопасности.

Заключение

Пайка является востребованным и абсолютно безопасным процессом только при соблюдении всех соответствующих технологических правил и определенных мер предосторожности. Для получения качественной пайки важно не только грамотно подойти к выбору инструмента и вспомогательных материалов, но также учитывать принцип работы паяльника и способы подготовки поверхностей.