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.
Как работает паяльник
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.
В набор необходимых инструментов входит:
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
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:
- Хорошо прогревать прибор и соединяемые детали. Если припой размазывается, а не течет, значит нужно увеличить температуру нагрева паяльника.
- 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.
- 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.
Если из-за наличия эмали или лака проводник не хочет лудиться, то можно применить обычный аспирин. Для этого таблетку нужно положить на дощечку и, прижав к ней проводник, прогреть его несколько секунд. Таблетка должна начать плавиться, а выделяемая кислота разрушать лак.
Препятствовать лужению на старых проводах могут окислы, которыми они бывают покрыты. Справиться с ними поможет та же таблетка аспирина.
Для лужения провода из алюминия необходим «Флюс для пайки алюминия ». Он является универсальным, поэтому использовать его можно для соединения металлов с химически стойкой окисной пленкой. При этом во избежание коррозии не нужно забывать после пайки очищать изделия от остатков флюса.
Следует знать, что недопустимо скручивать вместе алюминиевый и медный провода . Фиксировать их можно только через промежуточный элемент, в качестве которого можно применить другой металл, клеммный зажим, разделение шайбами.
Для правильной пайки с помощью паяльника требуется тщательная подготовка деталей и инструментов. Во время самого процесса слой припоя всегда должен быть защищен флюсом. Для различных материалов подбирается соответствующей мощности прибор и необходимой формы жало. При выдерживании оптимального температурного режима и правильном соединении деталей пайка получится надежной и будет долго служить.
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:
- 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.
- Паяльник включить в сеть и разогреть до рабочей температуры.
- 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.
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.
Как правильно паять? Для начала необходимо приобрести минимальный набор инструментов. В таком наборе должны быть:
Для пайки нужно приобрести обыкновенный паяльник мощностью в 40 Вт.
- отвертки разных размеров и форм;
- плоскогубцы;
- кусачки;
- напильники разной длины и формы;
- молотки;
- пинцет;
- паяльник;
- припой (олово);
- флюс (канифоль).
Что касается паяльника, то лучше приобрести обычный вариант мощностью в 40 Вт. Такие приборы питаются от сети с напряжением 220 В. Для домашнего использования такого прибора достаточно. К паяльнику можно подключить регулятор мощности, с помощью которого будет контролироваться температура жала.
Чтобы правильно паять, необходимо ознакомиться с основными этапами работы, материалами, которые можно паять между собой. Научиться паять самостоятельно легко, главное — следовать рекомендациям и соблюдать правила безопасности.
Какой припой использовать
Для сварки двух деталей между собой необходимо использовать специальный припой. Это сплав олова и свинца. Стоит отметить, что пропорция двух компонентов может быть совершенно разной и подбирается в зависимости от назначения. Чаще всего припой представляет собой обычную проволоку или трубку, которая заполнена флюсом. Несмотря на это, большей популярностью пользуется припой в виде проволоки, поскольку флюс будет использоваться в любом случае.
Для припоя используется специальный сплав свинца и олова.
Маркировка припоя осуществляется с учетом температуры плавления и твердости материала. Для удобства припои маркируются с помощью кода, который состоит из букв и чисел. Например: ПОС-60, ПОС — припой оловянно-свинцовый. Цифра 60 означает процентное содержание первого материала, в данном случае в сплаве содержится 60% олова и, соответственно, 40% свинца. Припой можно отличить и по цвету. Если в нем содержится больше свинца — он будет иметь темный цвет. Такой припой плавится при более высоких температурах. Для пайки в домашних условиях лучше всего использовать ПОС-60. Температура плавления такого припоя не превышает 190°С. Несмотря на высокий процент содержания олова, пайка получается очень прочной.
Флюсы используются для устранения окислов с поверхности соединяемых элементов. Они в дальнейшем уберегут припой и металл от окисления. Флюс хорошо смачивает поверхность материала. На сегодняшний день самым востребованным флюсом является канифоль. Этот материал изготавливается из сосновой смолы. Внешний вид напоминает янтарь, имеет прозрачный желтоватый оттенок.
Вернуться к оглавлению
Подготовка паяльника к работе
Перед тем как приступать к работе с новым паяльником, его необходимо подготовить. Подготовка инструмента заключается в запиливании его рабочей части — жала.
Чтобы это выполнить, необходимо использовать плоскогубцы, которыми зажимается жало, и напильник, которым обрабатывается кончик инструмента. В идеальном варианте кончик паяльника должен быть двугранным с углом не меньше 30°.
Чаще всего в паяльниках нагревательным элементом выступает нихромовый провод.
Он наматывается на трубку, в которой располагается медный стержень — жало (рабочая поверхность инструмента). Проходя, электрический ток нагревает нихромовый провод, который передает тепло медному стержню. Изолятором выступает слюда, которая предотвращает контакт провода с защитным кожухом и металлической трубкой.
Очень важно во время работы придерживаться правил безопасности, поэтому необходимо подготовить не только все приборы, но и дополнительные приспособления, которые облегчат процесс работы. Одним из таких приспособлений является подставка под паяльник. Ее можно приобрести в магазине или сделать самостоятельно.
Для изготовления такой подставки необходимо приготовить деревянный брусок небольшой формы и металлическую крышку, которая используется для консервирования в хозяйстве. Из крышки нужно сделать небольшую коробочку прямоугольной формы. В нее в дальнейшем будут складываться остатки припоя и флюса. После того как ванночка вырезана, ее края необходимо обработать паяльником, поскольку они очень острые. В конце такая ванночка крепится с помощью саморезов к деревянному бруску.
Вернуться к оглавлению
Окончательная подготовка
Как правильно паять новым паяльником? Вопрос возникает достаточно часто у новичков, которые только приобрели инструмент. В первую очередь необходимо включить паяльник в электросеть и дождаться, когда он нагреется. После нагревания рабочая поверхность становится темно-синего цвета.
Чтобы устранить такую окалину, необходимо жало зажать плоскогубцами и с помощью напильника осторожно снять его. После этого быстро окунуть паяльник в канифоль и коснуться припоем с обеих сторон. После этого рабочей поверхностью нужно проводить по дну подготовленной металлической ванночки до того момента, пока припой не покроет всю поверхность. Периодически жало требуется смачивать в канифоли.
Для того чтобы процесс пайки осуществлялся качественно, жало паяльника должно быть всегда чистым и ухоженным, а слой припоя на нем следует распределять равномерно. В таком виде рабочая поверхность должна быть и по завершении работы.
Небольшую губку, припой, плоскогубцы или пинцет, бокорезы.
Включите паяльник в розетку и смочите губку водой. Когда паяльник нагреется и начнет плавить припой, покройте жало паяльника припоем, а затем протрите его о влажную губку. При этом не держите жало слишком долго в контакте с губкой, чтобы не переохладить его.
Протирая жало о губку, вы удаляете с него остатки старого припоя. И в процессе работы для поддержания жала паяльника в чистоте время от времени протирайте его о губку.
Перед пайкой спаиваемые места нужно залудить или использовать уже залуженные детали. Ручной пайке уже, наверное, сотни или тысячи и с тех пор почти ничего не изменилось в технологии, смола (канифоль) она была и тогда смола, а олово и свинец также не изменились.
Методика обучения пайке
Если вы никогда не паяли, предлагаем воспользоваться одной из двух методик, в основе которых, как в и любой другой методике, лежит практика.
Методика 1. Возьмите 300 мм голого провода диаметром 23 мм (или изолированного, с которого надо снять изоляцию) и разрежьте его на 12 одинаковых кусков длиной 25 мм, чтобы из них сделать куб, закрепив точки соединения посредством пайки. Допускается использовать только плоскогубцы с длинными губками, паяльник, припой, флюс. И никакого другого инструмента и приспособлений. Это должно научить вас держать конструкцию неподвижной во время ее охлаждения. После того как куб будет готов, дать ему остыть, а затем положить его на ладонь и сжать руку в кулак. Если хотя бы одно из соединений нарушится, надо проделать все еще раз, взяв новые куски проводов.
Методика 2. Нарезать куски медной проволоки длиной 30—50 мм и толщиной 2—3 мм. Обмотать освобожденный от изоляции монтажный провод вокруг этой проволоки (2 - 3 витка) и соединить его путем пайки. Инструмент тот же, что и выше. Это упражнение надо повторять до тех пор, пока не будут получаться аккуратные, блестящие, прочные соединения.
Основные правила пайки
При пайке надо соблюдать несколько правил, тогда и пайка будет получаться надежной и аккуратной. Лучше всего пользоваться припоями ПОС-61, ПОС-50, ПОС-40 и спирто-канифольными флюсами, необходимо прогреть место соединения до такой температуры, чтобы приложенный к нему припой мог расплавиться.
Припой должен расплавиться благодаря теплу, отдаваемому местом соединения, место соединения следует тщательно зачистить, место соединения должно быть неподвижным до тех пор, пока расплавленный припой не затвердеет, не перегревать места соединения, припоя не должно быть слишком мало, припоя не должно быть слишком много.
Частая ошибка заключается в том, что припой расплавляют паяльником в надежде на то, что он стечет с паяльника и прилипнет к месту соединения. Это грубая ошибка! Опыт многих практиков показывает, что качество пайки во многом определяется мастерством монтажника. У опытного монтажника: ниже давление паяльника на печатную плату при пайке, меньше перепаек элементов, меньше время пайки при заданной температуре паяльного наконечника (внутренние дефекты на печатных платах практически не появляются, если время пайки меньше 3 с). К паяемым деталям прикладываем жало паяльника всей лопаточкой, для эффективной теплопередачи. Пайка должна быть быстрой и качественной.
Не забываем про перегрев деталей. Не получилось с первого раза, даем радиодеталям остыть. Время прогрева подбираем экспериментальным путем — если слишком быстро, то деталь не прогреется и пайка получится плохая. Флюс наносим непосредственно перед пайкой, когда все приготовления деталей закончены, чтобы он не испарялся.
Хорошую пайку видно сразу, припой ложится тонким и ровным слоем, блестит. Нет наплывов, трещин и серых мест. Дополнительную крепость соединения придает предварительная .
Полезные советы и наблюдения
Пайка — это не наляпывание припоя, как смолы или цемента, на соединяемые детали. Это процесс всасывания припоя в микрозазоры за счет капиллярных явлений и адгезии (прилипания) припоя за счет поверхностных явлений. Все это электростатические силы, хотя это не привычная для вас электростатика, это силы межмолекулярного взаимодействия на близких расстояниях. И здесь нужно четко помнить, как работают явления смачивания и капиллярности.
Во-первых, если конец жала стряхнут от излишка припоя или вытерт о тряпку, то эта блестящая поверхность обладает сильным притяжением расплавленного припоя. Она может высосать его откуда. Это нужно, например, при отпайке элементов или исправлении пайки. Для удаления большего количества припоя применяется кусок экранирующей оплетки от кабеля. Существует паяльник с ложбинкой на конце, которая как ложка заполняется припоем при касании старой пайки, хотя сейчас принято применять вакуумный отсос.
Во-вторых, если вы возьмете на кончик жала мало припоя, то нечему будет всасываться в зазор между спаиваемыми деталями, и нечему будет окружать этот зазор по периметру.
В-третьих, если припоя много, то пайка будет в виде слишком большой капли и может замкнуть соседние контакты.
В-четвертых, если канифоли или флюса недостаточно на жале паяльника, а так же при недостаточной температуре, то пайка получается не блестящей, рыхлой и непрочной. То же получается при слишком высокой температуе, когда флюс исчезает раньше, чем сделает доброе дело.
В-пятых, если канифоли или флюса много в зазоре, то он там кипит и выплескивает припой в виде брызг на соседние контакты.
В-шестых, при нужном количестве припоя и нужной температуре паяльника (и не слишком большой массе спаиваемых деталей) припой аккуратно самостоятельно обтекает спаиваемые контакты и самостоятельно всасывается в микрозазоры между ними. То есть, форма и прочность пайки формируются сами, как нужно.
Помните, что две зачищенные хоть до зеркального блеска медные детали никогда не соединятся вместе (разве что вы их склепаете или сварите). При пайке они соединяются тонким слоем припоя, который всасывается между ними, только если они уже хорошо залужены (покрыты предварительно тонким слоем припоя).
В первый раз нужно выяснить, через какое время паяльник перегревается. Если через пять-десять минут после включения им уже невозможно паять (припой слетает, а кончик окисляется, — чернеет), то нужен электронный терморегулятор или хотя бы трансформатор с переключателем или плавной регулировкой.
Можно паять и перегревающимся паяльником без регулятора, но тогда его периодически нужно выключать. Но паяльник быстро остывает. В общем, не так просто поддерживать нужную температуру, поэтому этот метод применяется редко, не для качественных паек, а по необходимости.
Канифоль расходуют немного, а не суют в нее паяльник и не задымляют всю комнату. Пары канифоли не особо полезны, поэтому не паяют в комнатах без окон. Должна быть тяга, но не охлаждающая паяльник. Например, открытая форточка здорово задувает паяльник, поэтому не так просто обустроить себе удобное и безопасное рабочее место. Нужно проветривать после пайки или при долгой пайке.
Практически на 1 каплю припоя достаточно чуть коснуться канифоли, то есть она расходуется в 10 раз меньше, чем припой. Она нужна только для тонкой смазки поверхности двух контактов.
Некоторые зачищают провода паяльником или специальной электрической обжигалкой или зажигалкой. Фторопластовая изоляция не плавится паяльником, а при горении испускает белый дым с высоким содержанием фтора и фтористых соединений. Попадание этого дыма в глаза приведет к их химическому ожогу. Когда счищаете изоляцию кусачками, то провод зажимаете пинцетом одной рукой, а другой легко сжимаете кусачками (НЕ ДОСТАВАЯ ДО ЖИЛОК) и тянете изоляцию. Если кусачки острые, то изоляция легко слезает.
Нужно держать кусачки плоской частью, направленной от провода, чтобы срезаемая изоляция упиралась в эту плоскую часть, а не зажималась стороной, заточенной на угол. Нельзя сильно сжимать при этом кусачки, то есть они не должны ни в коем случае оставлять надрезы и вмятины на медных жилах.
Если при зачистке у вас оторвалось несколько жилок вместе с изоляцией или вы заметили вмятины от кусачек, то обрежьте провод и снова зачищайте конец. Особенно трудно пинцетом держать фторопластовый провод, так как последний всегда мылкий на ощупь. Пинцет с гладкими губками может не удержать провод. Пинцет с зубчатыми губками может повредить изоляцию или жилки. В данном случае желательно не использовать пинцет с тонкими кончиками, так как площадь зажима будет мала, и придется нажимать сильнее и может быть и это не поможет.
Если провод выскальзывает, то лучше накрутить его на кончик пинцета, чтобы увеличить площадь трения. В любом случае пинцет с широкими губками предпочтителен, как меньше травмирующий провод.
Дополнение.
От качества пайки зависит, будет ли работать конструкция, а если будет, то как? Ведь достаточно всего одной непропайки, чтобы замолчал целый приемник или усилитель. Прежде, чем приступать к сборке или ремонту печатных плат следует потренироваться «на кошках». В данном случае это будут старые печатные платы или отдельные проводники.
Паяльник ни в коем случае нельзя перегревать. Если нет паяльника с задатчиком температуры, то степень нагрева можно определить, коснувшись им кусочка канифоли: должен появиться легкий вьющийся дымок приятного соснового запаха. Припой должен плавиться достаточно легко, а на месте пайки растекаться, образуя блестящую контурную пайку.
Спаиваемые детали нужно удерживать плотно прижатыми друг к другу до полной кристаллизации припоя. Ни в коем случае, даже если очень спешите, не надо охлаждать пайку, обдувая ее воздухом изо рта или касаясь мокрым (слюнявым) пальцем. Пайка в этом случае получится рыхлой, ноздрястой как тесто.
Спаиваемые детали надо предварительно зачистить до металлического блеска и облудить, то есть нанести тонкий слой припоя. Особенно аккуратно и осторожно следует производить лужение печатных плат.
Зачищенную наждачной бумагой плату сначала надо промыть спиртом или ацетоном, а затем покрыть с помощью кисточки спирто-канифольным флюсом. После этого плату можно облудить паяльником, при этом припоя надо набирать не слишком много. Хорошие результаты можно получить, используя оплетку экранированного провода: пропитав ее припоем и флюсом сверху прижать паяльником и обойти все дорожки.
Перегрев паяльника можно определить опять же при касании куска канифоли. Канифоль в этом случае кипит с брызгами и извергает потоки дыма, который не вьется тонкой струйкой, а валит клубами. Перегретый паяльник быстро выгорает, жало становится черным, припой не плавится и растекается, а скатывается в шарики на поверхности платы. Дорожки платы, особенно тонкие, неминуемо отстают и выгорают, плата становится безнадежно испорченной.
Поэтому лучше всего пользоваться паяльником с регулятором температуры, и чем точнее будет поддерживаться заданная температура, тем лучше качество пайки. Простейшие регуляторы мощности на тиристоре, конечно, позволяют регулировать степень нагрева жала, но поддерживать ее не будут. Представьте себе, что припаиваете тонкий проводник к массивной детали. Например, к «земляному» проводу на печатной плате.
Паяльник, который только что паял прекрасно, сразу остывает и начинает размазывать припой по поверхности. Если же пользоваться терморегулятором, то остывший паяльник быстро разогреется до установленной температуры, причем тем быстрее, чем больше его мощность.
