В мире, насыщенном электротехническими металлическими изделиями, умение обращаться с электрическим паяльником и качественно паять всегда могут пригодиться. Известные преимущества пайки различных по размеру деталей позволяют самостоятельно восстанавливать отдельные образцы бытовой техники (телевизионные приёмники, например), ремонтировать различную домашнюю утварь, паять изделия из меди, латуни, серебра.

Прежде чем освоить правильные приёмы обращения с припоями и паяльником в домашних условиях, следует пройти специальный курс, предполагающий обучение пайке и всему, что предшествует этой процедуре. Можно обучаться самостоятельно, но при освоении работы с ювелирными изделиями, сложными электронными схемами, без опытного наставника не обойтись.

С точки зрения организации процесса, пайка металлов с использованием специальных припоев – это набор достаточно простых по своему содержанию операций. Однако, несмотря на кажущуюся лёгкость, правильно паять с первого раза сможет не каждый. При первом знакомстве возникают некоторые затруднения, связанные с отсутствием чёткого представления о том, что и в какой последовательности нужно делать.

  • необходимо правильно выбрать основной рабочий инструмент, которым предстоит паять;
  • следует побеспокоиться об изготовлении удобной и функциональной подставки, подготовить место, где придется паять большую часть времени;
  • обучающийся должен запастись подходящими расходными материалами, без которых не обходится ни одна подобная процедура (припой, жидкий или пастообразный флюс).

И, наконец, начинающий пользователь должен освоить основные технологические приёмы пайки, предполагающие определённую последовательность целенаправленных действий.

Паять можно электрическим паяльником, газовой горелкой или паяльной лампой. Платы, микросхемы принято паять специальными фенами, термостанциями, обеспечивающими равномерный разогрев. Выбор того или иного типа инструмента и подставки или держателя для него определяется температурными условиями, при которых предполагается проводить рабочие операции.

Следующее по порядку требование предполагает подготовку обязательных компонентов, позволяющих правильно спаять любое металлическое соединение. К ним принято относить различные виды припоя, флюсовые добавки и специальные жидкости для пайки, необходимые для улучшения её качества (канифоли и спиртовые составы для лужения).

Все составляющие процесса обязательно подбираются под конкретные условия формирования паяного соединения и с учётом особенностей используемых деталей.

Основные рабочие процедуры

Технологическая карта или схема «правильной» пайки посредством паяльника предполагает следующий порядок проведения операций.

Прежде чем непосредственно паять, поверхности подлежащих пайке предметов очищают от сильных загрязнений и коррозионных наслоений, после чего их следует зачистить до характерного блеска.

После этого места спайки деталей обрабатываются ранее подготовленным флюсом, посредством которого удаётся улучшить условия растекания припоя по поверхности контакта.

Затем контактная площадка или зона пайки подвергаются защитному лужению, сущность которого состоит в нанесении на них расплавленного до жидкого состояния припоя. При этом расходный материал равномерно растекается по поверхности деталей, которые надо паять, и обеспечивает образование надёжного термического соединения.

При подготовке деталей под лужение предпочтение отдаётся пастообразным флюсам, которые удобно наносятся и легко смываются. Перед обработкой и пайкой детали предварительно соединяют посредством механической скрутки или сжатия пассатижами.

После фиксации на них снова наносится флюс, а затем место контакта прогревается с одновременным введением в него прутка припоя (его состав может отличаться от того материала, что использовался для лужения).

Научиться правильно паять своими руками невозможно, если не научиться лудить жало паяльника. Для лужения рабочий наконечник после полного прогрева паяльника следует с усилием прижать к любой покрытой фольгой поверхности и потереть им по расплавленной канифоли с припоем.

Эту операцию следует повторять до тех пор, пока на гранях медного острия не появится характерная плёнка из припоя, обеспечивающая хорошую адгезию с любым металлом.

Вопрос как правильно надо паять, приходит вместе с заинтересованностью о том, для чего же нужна пайка, и что можно сделать с ее помощью. Это раньше паяли преимущественно кастрюли и самовары, а сегодня паять можно и высокотехнологичные вещи.

Возможности пайки

Возможностей для того, чтобы воспользоваться своим умением правильно паять металлические детали и изделия более чем достаточно. Этим способом осуществляется множество сборочных и ремонтных операций. Вот несколько особо важных из них:

  • можно паять медные трубки, входящих в состав внутренних магистралей теплообменников и холодильных установок;
  • паять элементы различных электронных схем;
  • проводить ремонт, пайку ювелирных украшений, очков;
  • фиксировать твердосплавные режущие пластины на держателях металлообрабатывающего инструмента;
  • в быту пайкой также нередко пользуются при необходимости крепления плоских деталей из меди на металлизированных поверхностях листовых заготовок;
  • умение качественно лудить поверхности может пригодиться для защиты элементов металлоконструкций от коррозии.

На начальном этапе обучения искусству пайки рекомендуется использовать самые простые схемы электронных устройств.

Кроме того, посредством рассматриваемого процесса можно спаять детали из разнородных по структуре металлов, а также уплотнять различные виды жёстких соединений.

Виды паяльных операций

Разнообразие методов пайки объясняется множеством различных факторов, определяющих качество и эффективность её проведения. К таким факторам относятся не только вид паяльного приспособления и тип припоя, который используют в процессе работы, но также и технологические особенности формирования шва. Для поверхностного монтажа деталей на плату надо научиться правильно пользоваться паяльной маской.

В любом случае, чтобы правильно паять, необходимо знать температуру плавления металла, с которым предстоит работать. Она влияет на выбор инструмента пайки, а также флюсов и припоя. В соответствии с указанным параметром припойные материалы подразделяют на легкоплавкие (до 450 градусов) и тугоплавкие (более 450 градусов).

Выбор припоя

Лёгкоплавкие припои применяют в обычных условиях, не требующих особой прочности соединяемых элементов. С их помощью можно собирать электронные схемы или паять малогабаритные ювелирные изделия.

В ходе этих операций детали сплавляются жидким оловом, в котором в качестве добавки присутствует свинец.

Правда, в последние время распространяются бессвинцовые припои. При выборе типа нагревательного инструмента в этом случае предпочтение отдаётся электрическим паяльникам с рабочими мощностями от 25-ти до нескольких сот ватт.

При необходимости паять изделия из тугоплавких металлов, эксплуатируемых в экстремальных с точки зрении температуры и деформации условиях, потребуются так называемые «твёрдые» припои. Этот тип паяльных составов приготавливается на основе чистой меди с добавками цинка или другого химически активного металла. Тугоплавкие медно-цинковые припои рекомендуются к применению при необходимости сочленения деталей, работающих в условиях высоких статических нагрузок.

С их помощью можно паять изделия из латуни и других медных сплавов, в которых содержание меди не превышает 68-ми процентов. Для соединения стальных заготовок и деталей в качестве припоя чаще всего берётся чистая медь или отдельные виды латуни.

Подводя итого, отметим, что для того, чтобы научиться правильно паять различные по структуре металлические детали недостаточно одного лишь желания. Овладеть в совершенстве известными приёмами правильной пайки можно лишь после того, как будут изучены все сопутствующие этому процессу вопросы.

К числу последних следует отнести выбор нагревательного инструмента, грамотный подход к подбору расходных материалов, а также строгое соблюдение установленного порядка проведения паяльных процедур.

Всё это позволит исключить возможные ошибки при работе с расплавленными припоями и получить надёжное и прочное соединение.

У каждого радиолюбителя есть минимальный набор инструментов, которые ему необходимы для сборки или ремонта любой радиоэлектронной конструкции. Это всевозможные отвертки, плоскогубцы, кусачки, напильники, молотки и т.д.
Поэтому, что-либо здесь рекомендовать я не буду, а остановлюсь на самых основных. Это уже в дальнейшем, если Вам понадобится дополнительный инструмент,то Вы его приобретете.

Первое, что нужно приобрести, если у Вас нет, это пинцет и паяльный набор:

1. Паяльник ,
2. Припой (олово) ,
3. Флюс (баночка канифоли) .

Паяльник лучше купить обычный, мощностью 40Вт с питающим напряжением 220В. В домашних условиях любой другой мощности не надо, когда научитесь паять, то это поймете. А когда мы соберем для него , регулируемый температуру жала, он станет более удобным и универсальным.

Припой.

В радиотехнике для соединения между собой поверхностей узлов и деталей применяют припой — сплав свинца и олова в различных пропорциях.

Как правило, припой изготавливают в виде проволоки, или трубки заполненной флюсом. Лучше отдать предпочтение припою в виде проволоки, так как флюсом придется пользоваться в любом случае.

Обычно припои различаются по температуре плавления и твердости, и маркируются буквенными и числовыми значениями, например, ПОС-60.

ПОС — припой оловянно-свинцовый, цифра 60 означает процентное содержание олова в сплаве, соответственно свинца 40%. Чем больше свинца в припое, тем он темнее, и температура плавления припоя выше. Для домашнего быта лучше приобрести припой ПОС-60 с температурой плавления около 190 °С, и к тому же обладающий хорошей прочностью.

Флюсы.

Флюсы предназначены для растворения и удаления окислов с поверхности спаиваемых деталей, служат для защиты поверхностей металла и припоя от окисления, и обеспечивают хорошее смачивание поверхности деталей жидким припоем.

Например, жало паяльника сделано из меди, которая при нагреве окисляется, и на рабочей поверхности жала образуется корка нагара. Если Вы прикоснетесь таким жалом к припою, то он естественно расплавится, но на рабочей поверхности не останется, а просто скатится, соответственно запаять что-либо таким паяльником Вы не сможете.

Самым распространенным и доступным флюсом является канифоль , которая изготавливается из сосновой смолы. Выглядит она как янтарь, прозрачная с желтоватым оттенком.

Подготавливаем жало паяльника для пайки.

И так, паяльный набор Вы купили. Первым делом надо подготовить паяльник, а именно его рабочую часть (жало ), так как для пайки пока оно не очень годится. Зажимаем его плоскогубцами, берем напильник, и начинаем аккуратно обрабатывать кончик, придавая ему форму двугранного угла приблизительно 30…45 градусов.

Кончик жала Вы подготовили, но паяльник включать еще нельзя, так как при первом включении от него идет дым и неприятный запах, это нормально.
Это происходит потому, что при первом нагреве идет выгорание клейкого слоя, которым были склеены листы слюды при намотке нагревательного элемента.

Устройство нагревательного элемента паяльника.

Рассмотрим устройство нагревательного элемента в разрезе.

Нагревательным элементом в паяльниках обычно служит нихромовый провод, намотанный на металлическую трубку, в которую вставляется медный стержень (жало). Электрический ток раскаляет нихромовый провод, а он в свою очередь отдает тепло медному стержню, нагревая его.

Для изоляции этого провода от контакта с защитным кожухом и металлической трубкой, служит слюда, которая слоями прокладывается между ними.

Еще, что Вам нужно, а без этого никуда, так это подставка для паяльника .
Ее можно купить там же в магазине, а можно сделать самому. Достаточно взять небольшой деревянный брусок и металлическую крышку, применяемую в домашнем консервировании. В нее Вы будете складывать остатки припоя и флюса, а так же в ней облуживать выводы деталей и жало паяльника.

Из крышки желательно сделать прямоугольную ванночку. Только будьте осторожны, когда будете резать крышку, края у нее острые как лезвие, все работы производите в рукавицах.

И так. Из крышки ножницами вырезаете прямоугольник, маркером делаете разметку, как на картинке, и плоскогубцами загибаете края. По окончании, края ванночки обязательно обрабатываем напильником и прибиваем ее двумя маленькими гвоздями к бруску.
Все. Ваша подставка готова.

Совет! Возьмите изоленту, и примотайте провод паяльника к ручке как изображено на фото. Это Вас избавит от всяких неожиданностей. Поверьте!!!

Теперь можно включать паяльник.
Если Вы находитесь в помещении, то открываете окно, включаете паяльник в розетку и выставляете его на свежий воздух, минут на 30-40. По истечении этого времени, изделие готово к употреблению.

Окончательная подготовка жала паяльника. Облуживание.

Как Вы заметили, медь стала темно-синей, поэтому берем напильник, и проходимся по рабочей части жала, снимая с него окалину. Теперь быстро макаем жало в баночку с канифолью, и припоем касаемся к обеим сторонам.

Затем по дну ванночки мелкими движениями, если бы Вы работали ластиком, водим жалом вперед-назад, периодически макая его в канифоль для лучшего смачивания, пока рабочая часть с обеих сторон не покроется припоем. Получилось!
Таким белым жало должно быть всегда .

Запомните! Залог хорошей пайки – это чистое от окислов, и хорошо облуженное жало паяльника. Припой должен быть тонким слоем равномерно распределен по всей рабочей поверхности жала .

Ну вот. Паяльник для пайки Вы подготовили, и теперь можно смело приступать к практике. Во второй части статьи Вы узнаете, как облудить и спаять между собой проводники .
Удачи!

Вопрос о том, как правильно паять паяльником, задает практически каждый человек хотя бы 1 раз в жизни. Кто-то увлеченно паяет схемы уже в детстве, а кто-то решается попробовать взять в руки паяльник только в зрелом возрасте. В любом случае, вопрос является вполне оправданным, а пайка, хотя и считается простейшим процессом, все-таки имеет свои особенности и нюансы.

Залуживание «жала» паяльника.

Как правильно паять паяльником? Естественно, что существуют определенные правила и рекомендации по проведению таких работ, но, в целом, начинающему паяльщику трудно с первого раза обеспечить высокое качество, даже будучи теоретически подкованным. Только с опытом приходят те навыки, которые позволяют работать с разными материалами и деталями. Надо просто взять в руки этот нагревательный инструмент и и начать осваивать достаточно простое дело.

Основная сущность процесса

Любая пайка представляет собой соединение металлов с использованием расплава другого металла, имеющего температуру плавления, обеспечиваемую ручным нагревательным прибором (паяльником). Суть процесса заключается в том, что расплав заполняет зазор между соединяемыми заготовками, а после затвердевания он прочно сцепляется с основным металлом, обеспечивая механический и электрический контакт. В качестве такого вспомогательного металла применяется припой — легкоплавкий металлический сплав с достаточно высокой электропроводностью или механической прочностью (при соединении неэлектрических деталей).

Для осуществления качественной пайки должны выполняться следующие условия: припой должен равномерно покрывать всю контактируемую поверхность и полностью заполнять зазор между деталями, а между соединяемыми металлами и припоем должна быть надежная адгезия.

Эти условия выполняются при правильном подборе припоя, выдержке температурного режима пайки, хорошей очистке поверхности от окисной пленки. Для разрушения окисной пленки применяется специальное вещество — флюс.

Наиболее распространенным и доступным является оловянно-свинцовый припой (ПОС) с содержанием олова от 20 до 85%. Самым популярным веществом этой группы считается ПОС-40 и ПОС-60, с содержанием олова 40 и 60%, и имеющие температуру плавления 230-240 и 180-185°С, соответственно. Для снижения температуры получения расплава, иногда, используется припой ПОС с добавкой висмута (ПОСВ-33) с температурой плавления 128-13°С. Эти припои хорошо показывают себя при пайке меди и ее сплавов. Для соединения алюминия или других металлов нужно подбирать специальные припои. С целью упрощения использования припои реализуются в виде стержней (диаметром 6-10 мм) или проволоки (диаметром 0,5-2 мм). При пайке радиодеталей или тонких проводов лучше пользоваться составом в виде проволоки диаметром порядка 1 мм.

Флюс при введении в зону пайки разрушает окисную пленку и не дает образоваться новой. Соединение меди осуществляется с канифолью, которая для этого металла хорошо исполняет роль флюса. В современных проволочных припоях типа ПОС канифоль сразу введена в состав проволоки, и отдельное ее применение не требуется. В других условиях применяется канифоль, например, марки ЛТИ-120. Удобно применять также спиртовой раствор канифоли, который просто наносится на поверхность соединяемых деталей. Имеющие навык паяльщики применяют для очистки поверхности паяльную кислоту без введения флюса.

Различия в пайке металлов

Пайка паяльником наиболее просто осуществляется при соединении медных деталей — достаточно припоя типа ПОС и канифоли. Серебро или посеребренную медь можно паять аналогично, но более качественное соединение достигается при использовании припоев с добавлением в состав серебра (ПОСр).

Стальные элементы и металлы с цинковым покрытием канифолью очищаются плохо — обработка поверхности производится паяльной или соляной кислотой.

Для сплавов, предназначенных для нагревательных приборов (например, нихром), необходимо подбирать специальный флюс. В домашних условиях часто применяется «народный рецепт» флюса — аспирин. Достаточно сложно припаивать алюминий и легированные стали — надо пользоваться специальными флюсами (в частности, ортофосфорной кислотой) и припоем.

Особенности паяльников

Для расплавления припоя пользуются ручным нагревательным прибором — паяльником. Основной его характеристикой считается мощность. Чем больше масса соединяемых металлов и выше температура плавления припоя, тем больше мощность должна быть у паяльника. Стандартные бытовые паяльники выпускаются разной мощностью — от 25 до 100 Вт. Правильно паять микросхемы, платы, радиодетали, тонкие провода лучше паяльником 25 Вт, для других бытовых нужд часто используется инструмент на 40 Вт.

Основной паяльный процесс (плавление и перенос припоя на детали, распределение его по поверхности и т.д.) ведется кончиком жала паяльника, которое для хорошей передачи тепла от нагревательного элемента и быстрого нагрева изготавливается в виде медного стержня. Жало, в зависимости от вида пайки, подразделяется по диаметру и форме. По размеру можно установить обычное диаметром 4-5 мм или тонкое (миниатюрное) диаметром 2-3 мм жало. В электронике, чаще всего, применяется тонкий элемент.

Качество пайки зависит от того, какая форма придана кончику жала. Оно может быть заточено в виде конуса, иглы или лопатки. Обычно, используется универсальное жало с рабочей зоной в виде лопатки с односторонним скосом в 45°С или двухсторонним скосом. Для того, чтобы удобнее было работать устанавливается прямое жало; или его можно сделать изогнутым под удобным углом.

Необходимый инструмент

При проведения пайки деталей из различных материалов потребуется следующий инструмент:

  • плоскогубцы и кусачки;
  • пинцет;
  • ножницы;
  • кисточка;
  • надфиль;
  • напильник;
  • шкурка шлифовальная.

Самое важное — подготовить по всем правилам паяльник мощностью 25 или 40 Вт с жалом нужной формы.

Подготовительный этап

Для обеспечения качественной пайки необходимо выполнить следующие предварительные мероприятия:

  1. Подготовка места: паяльник должен находиться на специальной подставке, которая выдержит горячий инструмент.
  2. Подготовка паяльника: жало следует очистить от следов предыдущей пайки; если есть на поверхности дефекты, а кончик не имеет нужной формы, то его следует заточить напильником; рабочую часть жала следует залудить.
  3. Подготовка соединяемых деталей: необходимо тщательно очистить поверхность деталей в зоне пайки — зачистить шлифовальной шкуркой; при наличии масляных загрязнений применяется растворитель; стальные детали очищаются паяльной или соляной кислотой.

Процесс выполнения пайки

Процесс пайки проводится в определенной последовательности. Прежде всего, требуется достичь на жале оптимальную температуру нагрева — 240-280°С. Стандартное время разогрева — 4-5 минут.

Температура на жале определяется практическим путем: при оптимальном разогреве касание жала вызывает кипение канифоли и равномерное плавление припоя.

Недостаточный нагрев ведет только к размягчению канифоли и неполному расплавлению припоя (кашеобразная консистенция). Перегрев паяльника вызывает разбрызгивание флюса с шипением и потерю припоем эластичности.

Первый шаг пайки — лужение поверхности деталей в зоне пайки. Процедура проводится следующим образом: разогретое жало вначале помещается в канифоль и проводится по поверхности металла для создания слоя флюса; затем, на участок соединения деталей переносится расплавленный припой и растирается тонким слоем по всей поверхности. При лужении провода, его кончик вдавливают в расплавленный канифоль, расплав припоя наносится тонким слоем.

Для соединения деталей залуженные поверхности плотно прижимаются друг к другу, а нагретый до оптимальной температуры паяльник подносится к месту соединения. Жало прижимается до тех пор, пока припой на деталях не начнет плавиться. Затем с помощью паяльника на этот участок быстро переносится дополнительная порция расплавленного припоя. Прижатие заготовок друг к другу продолжается до полного отвердения массы.

Для пайки радиодеталей (в т.ч. микросхем) к плате ножки деталей протаскиваются через отверстия в основании. Концы ножек подпаиваются к контактной дорожке на плате с обратной стороны. Вылет ножек детали оставляется в пределах 2-3 мм. Во время пайки одной рукой фиксируется радиодеталь с лицевой стороны платы, а жало паяльника опускает припой с обратной стороны. Расплав припоя должен заполнить все пространство отверстия и растечься в форме небольшого пятачка, охватывающего конец ножки, с обратной стороны платы. Время прижатия жала паяльника не должно превышать 1,5-2 с. Паяльник следует выбирать мощностью не более 25 Вт с тонким жалом.

При сборке различных электротехнических и радиотехнических устройств популярна пайка. Она обеспечивает электропроводное соединение медных проводов и иных медных изделий друг с другом, с компонентами электрических схем и прочими металлическим деталями из чистой меди и медных сплавов, а также производить пайку алюминия. Пайка проста, очень гибка, позволяет получить низкое переходное сопротивление соединяемых компонентов.

Суть технологии пайки заключается в нагреве зоны контакта с последующей ее заливкой жидким металлическим легкоплавким припоем. После остывания расплав обеспечивает электрический контакт. Перед тем как припаять провода, обычно необходима дополнительная обработка соединяемых поверхностей (чаще всего т.н. лужение проводов), что гарантирует долговременную стабильность.

При отсутствии вибраций и ударных нагрузок для мелких деталей достигается неплохая прочность соединения. Во всех прочих случаях паяют с дополнительной фиксацией.

Что может понадобиться для пайки?

Для пайки требуется источник тепла. Можно паять с использованием открытого пламени, электрической спирали, а также луча лазера. Последний позволяет паять даже чистым металлом. Дома пользуются преимущественно электрическим паяльником. Он предназначен для:

  • монтажа и ремонта различных электронных схем;
  • конструирования и ремонта электротехнического оборудования;
  • лужения слоем припоя различных металлических изделий.

Паяльник

Паяют ручным паяльником, который используют для:

  • прогрева соединяемых компонентов;
  • нагрева припоя до перехода его в жидкое состояние;
  • нанесения жидкого припоя на соединяемые элементы.

Паяльник, который изображен на рисунке 1, содержит:

  • изолированный слюдяной пленкой или стеклотканью спиральный нагреватель из нихромовой проволоки;
  • медное жало, которое расположено внутри спирали;
  • пластиковую или деревянную рукоятку;
  • корпус для размещения жала паяльника и спирали.
Рисунок 1. 100-ваттный паяльник с пластиковой рукояткой и трехполюсной вилкой

Подключение к электрической сети производят кабелем длиной примерно 1 м, который через ограничитель радиуса изгиба выходит из задней части рукоятки.

Деревянная или пластиковая рукоятка имеет форму простой ручки. Электронные схемы паяют изделиями небольшой мощности, оборудованных пистолетными рукоятками с кнопкой-курком для быстрого разогрева жала. Один из вариантов такого инструмента показан на рисунке 2.


 Рисунок 2. Радиомонтажный паяльник пистолетного типа

Бытовые паяльники предназначены для подключения к сети напряжением 12 и 220 В.

220 – вольтовые паяльники из соображений обеспечения электробезопасности должны комплектоваться 3-контактной вилкой, обеспечивающей надежное заземление. Для 12-вольтовой техники достаточно простой 2-контактной плоской вилки.

Припой

Паяют припоем – сплавом олова со свинцом, возможны добавки иных металлов. Припой имеет форму трубки или проволоки различного диаметра. Трубчатый припой заполнен внутри канифолью, паять с его помощью более удобно.

Свинец вводят в сплав для уменьшения стоимости. Его удельное содержание различно, что прямо отражается в марке. Например, ПОС-61 (очень популярный третник) означает:

  • П – припой;
  • ОС – оловянно-свинцовый;
  • 61 – с 61-процентным содержанием олова.

В быту паяют сплавами с уменьшенным содержанием олова, лужение посуды целесообразно выполнять составом ПОС-90.

Кроме того, паяют мягкими и твердыми припоями. Мягкие составы имеют температуру плавления менее 450, остальные относят к твердым. Температура плавления припоя ПОС-61 составляет 190 – 192 °С. Из-за сложностей разогрева высокотемпературную пайку с привлечением твердых припоев электрическим инструментом не выполняют.

Составами с добавлением легкоплавких металлов: алюминия и кадмия – паяют алюминий. Из-за повышенной токсичности паять с их помощью можно только при отсутствии альтернативы.

Флюс

Паяют обязательно под – вспомогательным компонентом, обеспечивающим:

  • растворение окисных пленок на поверхности соединяемых деталей;
  • хорошее сцепления с ними паяльного сплава;
  • улучшение условий растекания сплава по поверхности тончайшим слоем.

Обычно в этом качестве используют канифоль, а также составы на основе ее смеси со спиртом, глицерином и цинком. Канифоль имеет температуру размягчения чуть выше 50°С, при 200°С кипит. Химически канифоль довольно агрессивна по отношению к металлам и гигроскопична, при насыщении влагой быстро увеличивает проводимость. В зависимости от добавок и их концентрации демонстрирует свойства нейтральных или активных флюсов.


Канифольный флюс продается в виде порошка, кусками или раствора канифоли.

Серебро, нержавеющую сталь и некоторые другие металлы можно паять только с помощью специальных флюсов (известны как кислотные флюсы или паяльные кислоты).

Некоторые монтажники, которые паяют провода, для улучшения качества облуживания выполняют предварительный нагрев на таблетке аспирина, пары которого выполняют функции флюса.

Паяльные пасты

Паяльная паста это композиция из припоя и флюса. Ею паяют в труднодоступных местах, а также при установке безвыводных электронных элементов. Состав наносят на компонент, который затем просто прогревают жалом.

Пасту можно изготовить самостоятельно. Для этого оловянные опилки смешивают с жидким флюсом до гелеобразной консистенции. Хранят пасту в герметичной упаковке, срок годности из-за окисления олова не превышает шести месяцев.

Подставка для паяльника

Паяют жалом, нагретым до высокой температуры, поэтому в перерыве инструмент оставляют на подставке. Для мощных паяльников ее выполняют с двумя опорами: задняя для рукоятки, передняя – для корпуса. Опоры монтируют на фанерном основании, которое используют служит для:

  • установки коробки с канифолью;
  • хранения проволоки припоя (пример приведен на рисунке 3);
  • чистки жала.

Рисунок 3 показывает, что подставка не требует дефицитных материалов, может быть изготовлена своими руками.


 Рисунок 3. Самодельная подставка для мощного паяльника

Для устройств малой мощности часто применяют конусообразный держатель (обычный или спиральный, что показано также на рисунке 3), в которую инструмент вставляют жалом.

Старшие модели подставок снабжают регулятором рабочей температуры, ЖК дисплеем для индикации температуры жала, рисунок 4. Подобный паяльный инструмент часто называют паяльной станцией.


 Рис. 4. Пример паяльной станции с индикатором

Оплетка для удаления припоя

С оплеткой паяют в тех случаях, когда необходимо удаление припоя с печатной платы при демонтаже деталей. Представляет собой плотную сетку из покрытых флюсом тонких медных проволок.

Принцип действия основан на поверхностном эффекте: сетка «впитывает» припой, расплавленный на печатной плате, за счет капиллярных сил.

Обычно ширина оплетки составляет около 5 мм, поставка рулонная в корпусе диаметром примерно 5 см.

Функции удаления припоя может выполнять внешняя оплетка старого гибкого коаксиального кабеля.

Меры безопасности

Соблюдение техники безопасности:

  • способствует защите от термических ожогов;
  • предотвращает возникновение пожара;
  • защищает от поражения электрическим током.

Прежде чем начинать паять, следует убедиться в исправности кабеля питания. Жало не должно касаться поводов, а также прочих предметов. Паяльник необходимо всегда класть на подставку. Запрещается касаться его корпуса, брать инструмент можно только за ручку.

Подготовка

Рабочего места

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

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

Выбор паяльника по мощности

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

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

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

Паяльника к работе

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

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

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

 Рисунок 5. Пример универсальной заточки жала паяльника и правильного облуживания его рабочей области

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

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

Деталей к пайке

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

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

Затем можно соединять детали.

Обязательно зачищают провода, бывшие в употреблении.

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

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

Признак готовности – равномерно блестящая поверхность без остатков оксидной пленки.

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

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

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

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

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

Пошаговая техника пайки проводов

Пайку проводов выполняют в такой последовательности:

  1. Снимают изоляцию на длине 3-5 см (на проводах большего диаметра длина удаляемого участка больше).
  2. При необходимости зачищают и обезжиривают соединяемые жилы.
  3. Формируют плотную скрутку проводов.
  4. Обрабатывают полученный сросток флюсом.
  5. Набирают на жало припой и паяют скрутку, прогрев продолжают до полного растекания; при необходимости повторяют несколько раз. Припой должен заполнить все полости сростка так, как это показано на рисунке 6.
  6. Полученный сросток изолируют.

 Рисунок 6. Спаянные однопроволочные провода

Пайка алюминиевых проводов друг с другом, а также с медными не имеет принципиальных отличий за исключением более сложной процедуры облуживания.

Пошаговая методика пайки радиодеталей на плату

Обычно радиодетали и заводские печатные платы имеют выводы и токоведущие дорожки, которые покрыты оловом. Их можно паять без предварительного облуживания. Платы лудят только при их самостоятельном изготовлении.

Процедура пайки включает такие шаги как:

  1. Пинцетом отгибают выводы под требуемым углом, затем их вставляют в отверстия платы.
  2. Фиксируют деталь пинцетом.
  3. Набирают припой на жало, погружают его в канифоль, приставляют к точке соединения вывода с платой так, как это показано на рисунке 7. После нагрева поверхностей припой перетекает на дорожки платы, вывод элемента, контакты микросхем, равномерно распределяясь по ним под действием сил поверхностного натяжения.
  4. Деталь удерживают в нужном положении пинцетом до застывания припоя.
  5. После завершения пайки следует обязательно промыть плату спиртом и/или ацетоном.
  6. Дополнительно контролируют отсутствие короткого замыкания компонентов платы, вызываемых каплями припоя.

 Рисунок 7. Пайка выводов радиодеталей на печатной плате

Губки пинцета для лучшей фиксации целесообразно заточить или использовать специальный инструмент по типу показанного на рисунке 8.

Избыток выводов удаляют бокорезами.


 Рис. 8. Вариант исполнения паечного пинцета

На повторно используемых платах установочные отверстия очищают от остатков припоя деревянной зубочисткой.

При работе целесообразно соблюдать следующие правила:

  • жало ориентируют параллельно плоскости платы;
  • из-за опасности перегрева радиодеталей, а также отслаивания токоведущих дорожек из-за перегрева платы паяют не более 2 секунд;
  • перед набором припоя жало следует очистить от окислов.

Возможные проблемы при пайке

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

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

Устранение этих дефектов осуществляют повторной пайкой.

Заключение

Соединение пайкой обеспечивает высокое качество в сочетании с технологичностью. Процедура проста в реализации (научиться паять можно за пару часов), но необходимо аккуратно выполнять нескольких последовательных операций, тщательно соблюдая технологию работы.

Правильно паять можно только при наличии исправного инструмента.

Возможные проблемы при пайке Паяют всегда со строгим соблюдением правил техники безопасности.

Видео уроки, как паять






Любой человек знает, что такое паяльник. Но не все используют его часто. Как научиться пользоваться паяльником?

Для домашних нужд достаточно будет паяльника мощностью в 40 Вт.

Паяние не является сложным процессом. Это обычное событие практически для любого человека. Главное — знать, как использовать паяльник.

Технология пайки

Пайка — это скрепление металлов с помощью расплава металла с низкой температурой плавления. Этот легкоплавкий металл получил название припоя. Для осуществления пайки необходимо нагреть соединяемые металлы на участке соединения до температуры расплавления припоя. Только при этом условии расплав припоя способен заполнить контактный зазор между металлами и проникнуть в их объем. Таким образом, возникает достаточно прочная связь металлов, как механическая, так и электрическая.

В процессе пайки наибольшую популярность имеет сплав олова со свинцом, в котором содержание олова может колебаться от 20 до 90%. Наилучшие результаты показывают припои типа ПОС-40 или ПОС-60 (цифры означают содержание олова в процентах). Эти припои начинают плавиться при температуре 230 и 180ºС. В ряде случаев применяется оловянно-свинцовый припой с добавлением висмута (ПОСВ-33), который расплавляется при нагреве до 130ºС.

Для пайки алюминиевых проводов должны применяться специальные сплавы на основе алюминия, имеющие значительно более высокую температуру плавления. Припои на основе олова продаются в форме стержней или проволоки размером 0,5-2 мм. В случае маленького сечения или деталей предпочтение отдается проволочному припою, так как работать с ним легче.

В большинстве случаев пайка невозможна без очищения поверхности металла от пленки окиси. Для ее разрушения используется специальное вещество — флюс. Для пайки медных изделий или изделий из медных сплавов в роли флюса употребляется канифоль. При нагреве на участке пайки флюс предохраняет металл от влияния атмосферы. В проволочных припоях обычно канифоль введена в состав проволоки. Опытные паяльщики для ускорения пайки обходятся без флюса, а используют для очистки поверхности металла паяльную кислоту. Для удобства работы флюс применяется в разном виде. Например, флюс может представлять собой раствор канифоли в спирте. В особо ответственных случаях находит применение канифоль марки ЛТИ-120.

Вернуться к оглавлению

Пайка различных металлических изделий

Медные изделия или детали из медных сплавов обычно не вызывают проблем при пайке. Их можно легко паять с помощью припоя на основе олова и канифоли. Серебряные и посеребренные изделия можно паять так же, как и медь, однако с целью улучшения надежности соединения рекомендуется применять специальный оловянно-свинцовый припой с серебряной добавкой.

Стальные изделия и металлы с цинковым покрытием паяются с канифолью очень плохо. Положение исправляет паяльная кислота, которая разрушает окисную пленку. Сплавы для нагревательных приборов (в т.ч. нихром) можно паять только с помощью специальных флюсов. Среди народных средств эффективным может стать обычный аспирин при использовании его вместо специального флюса. Алюминиевые изделия, сплавы на основе алюминия и нержавеющие стали при помощи канифоли спаять невозможно. Для их пайки пользуются специфичными средствами (эффективно применение концентрированной ортофосфорной кислоты) и специальными сплавами в качестве припоя.

Вернуться к оглавлению

Особенности выбора паяльника

Для проведения пайки необходим главный инструмент — паяльник. Любой паяльник включает в себя корпус с ручкой; нагревательный элемент (чаще всего применяется обычная спираль); медное жало и провод для соединения с электрической сетью. Нагревательный элемент закрыт кожухом, а внутри него располагается и фиксируется медное жало. Он при подаче напряжения обеспечивает нагрев всего жала. Жало имеет цилиндрическую часть, которая закрепляется внутри нагревателя, и рабочий участок (кончик жала).

По форме рабочая часть жала может иметь вид лопатки, а также конусную или иглообразную форму. Обычно устанавливается жало в виде лопатки со скосом на 45º в одну сторону или со срезами обеих сторон. Рабочий участок жала может быть прямолинейным или отогнутым вниз в зависимости от места пайки.

Паяльник выбирается в первую очередь по его мощности. Естественно, чем выше мощность нагревательного элемента, тем выше температура разогрева участка пайки и больше объем нагреваемого материала. Паяльники для бытовых нужд выпускаются мощностью от 20 до 125 Вт. В обычных условиях для ремонта бытовой техники оптимальным считается применение паяльников 25 или 40 Вт. Такие паяльники и рекомендуются для начинающих паяльщиков.

Жало практически всех паяльников изготавливается из меди, что связано с ее высокой теплопроводностью. Диаметр жала оказывает заметное влияние на параметры пайки. Различают в основном два вида жала: обычное диаметром 4-5 мм и малогабаритное — 2-3 мм. Конечно, при пайке небольших электрических схем целесообразно использовать маломощный паяльник с малогабаритным медным жалом.

Вернуться к оглавлению

Подготовительные работы

Чтобы правильно пользоваться паяльником, необходимо подготовиться к пайке. Прежде всего надо подготовить свое рабочее место. Работа с паяльником подразумевает наличие высокой температуры и электрического напряжения. Поэтому розетка для включения паяльника должна быть расположена в пределах досягаемости руки для быстрого отключения при необходимости. Сам паяльник должен располагаться на удобной подставке, обеспечивающей быструю установку и снятие паяльника. При этом он не должен касаться в нагретом состоянии стола или других предметов.

Такая подставка под паяльник различной формы продается в готовом виде. Можно сделать ее самостоятельно. Самодельная подставка имеет текстолитовое основание, в котором закреплены две стойки из стальной проволоки или прутка диаметром 4-5 мм. Такая стойка имеет М-образный вид и закрепляется обеими ножками в основании. Паяльник устанавливается в центральную выемку обеих стоек одновременно, обычно в горизонтальном положении.

Для удобства работы следует предусмотреть небольшие емкости для припоя и канифоли. Лучше, если это будут небольшие металлические баночки малой высоты, но достаточного диаметра. Емкости надо закрепить, чтобы в процессе пайки они не сдвигались.

Жало паяльника перед работой требует подготовки. Сначала надо осмотреть поверхность рабочего участка. Если после предыдущего использования на поверхности жала заметны изъяны, то необходимо напильником устранить все дефекты поверхности (наплывы, выемки и т.д.). Если кончик жала потерял свою форму, то следует напильником заточить его и восстановить скос 45º.

Очень важно кончик жала покрыть припоем (залудить). Производится это следующим образом. Паяльник разогревается до температуры плавления припоя. Жало паяльника одной стороной помещается в канифоль, а затем в припой. Не выключая паяльник, тряпкой снимают лишний припой. Еще лучше потереть жало с расплавленным припоем о плоскую деревянную поверхность, пока припой ровным слоем не покроет поверхность кончика жала. Аналогичное залуживание производится второй стороной жала. Если скос на рабочем участке жала сделан только в одну сторону, то достаточно залудить только скошенный участок жала.

Кроме того, целесообразно подготовить спаиваемые металлы, особенно если они имеют приличный размер. Участок пайки металлов целесообразно обработать наждачной шкуркой или надфилем.

Если металл загрязнен, особенно жирами и маслами, то необходимо очистить его поверхность растворителем.

Обработку стальных деталей следует произвести паяльной кислотой.