Как паять паяльником с канифолью и оловом. Как правильно паять паяльником, рассмотрим типичные ошибки Как паять оловом и канифолью

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.

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.

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.

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:

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.

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.

Правильная работа с паяльником

Что необходимо для работы с паяльником:

сам паяльник;
припой;
канифоль.

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

Как вычистить жало паяльника

Классы паяльных жал

Жала съемные с покрытием из никеля.
Жала медные.

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.

Как охладить место пайки

Секреты пайки паяльником

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

припоем с канифолью

Умение паять в современной жизни, насыщенной электроприборами и электроникой, необходимо так же, как умение пользоваться отверткой и вантузом. Методов пайки металлов существует много, но прежде всего нужно знать, как паять паяльником, хотя в бытовых условиях осуществимы и могут понадобиться также другие ее способы. В помощь желающим освоить технологию ручных спаечных работ и предназначена эта статья.

Флюсы

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

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

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

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

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

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

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

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

Другие виды пайки

Любители мастерить также часто паяют сухим паяльником с бронзовым нелуженым жалом, т. наз. паяльным карандашом, поз. 1 на рис. Он хорош там, где недопустимо растекание припоя вне зоны пайки: в ювелирных изделиях, витражах, паяных предметах прикладного искусства. Иногда всухую паяют и микрочипы, монтируемые на поверхность, с шагом расположения выводов 1,25 или 0,625 мм, но это дело рискованное и для опытных специалистов: плохой тепловой контакт требует избыточной мощности паяльника и длительного нагрева, а обеспечить стабильность прогрева при ручной пайке невозможно. Для сухой пайки применяют гарпиус из ПОСК-40, 45 или 50 и флюс-пасты, не требующие удаления остатков.

Тупиковые скрутки толстых проводов (см. выше) паяют погружением в футорку – ванночку с расплавленным припоем. Когда-то футорку грели паяльной лампой (поз. 2а), но ныне это дикость первобытная: электрофуторка, или паяльная ванна (поз. 2) дешевле, безопаснее и дает лучшее качество пайки. Скрутку в футорку вводят сквозь слой кипящего флюса, подаваемого на припой после его расплавления и прогрева до рабочей температуры. Простейший флюс в данном случае – порошок канифоли, но она скоро выкипает и еще быстрее пригорает. Лучше флюсовать футорку бурой, а если паяльная ванна используется для оцинковки мелких деталей, то это единственно возможный вариант. В таком случае максимальная температура футорки должна быть не ниже 500 градусов Цельсия, т.к. цинк плавится при 440.

Наконец, массивную медь в изделиях, напр. трубы, паяют высокотемпературной пайкой в пламени. В нем всегда есть несгоревшие частицы, жадно поглощающие кислород, поэтому пламя обладает, как говорят химики, восстановительными свойствами: снимает остаточный окисел и не дает образоваться новому. На поз. 3 видно, как пламя специальной паяльной горелки буквально выдувает все ненужное из зоны пайки.

Высокотемпературную пайку ведут, см. рис. справа, равномерно потирая с нажимом зону пайки 1 палочкой твердого припоя 2. Пламя горелки 3 должно следовать за припоем, чтобы горячее пятно не оказалось на воздухе. Предварительно зону пайки греют, пока не пойдут цвета побежалости. К луженой твердым припоем поверхности можно припаять что-то еще припоем мягким как обычно. Подробнее о пайке в пламени см. далее, когда дело дойдет до труб.

Курьезно, но в некоторых источниках паяльную горелку обзывают паяльной станцией. Ну, рерайт есть рерайт, что с него возьмешь. На самом деле настольная паяльная станция (см. след. рис.) – оборудование для тонких паяльных работ: с микрочипами и др., где недопустим перегрев, растекание припоя куда не надо и пр. огрехи. Паяльная станция точно поддерживает заданную температуру в зоне пайки, и, если станция газовая, то контролирует подачу туда газа. В таком случае горелка входит в ее комплект, но сама по себе паяльная горелка паяльная станция не более, чем каменоломня – собор Василия Блаженного.

Как паять алюминий

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

Для высокотемпературной пайки алюминия припоем 34А предназначен флюс Ф-34А. Однако греть зону пайки пламенем нужно очень осторожно: температура плавления самого алюминия всего 660 Цельсия. Поэтому высокотемпературную пайку алюминия лучше применять беспламенную камерную (пайка с печным подогревом), но оборудование для нее стоит дорого.

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

Мелкая пайка

В пайке печатных плат есть свои особенности. Как паять детали на печатные платы, в целом см. небольшой мастер-класс в рисунках. Лужение проводов отпадает, т.к. выводы радиокомпонент и чипов уже луженые.

В любительских условиях, во-первых, нет особого смысла лудить все токоведущие дорожки, если устройство работает на частотах до 40-50 МГц. В промышленном производстве платы лудят низкотемпературными способами, напр. напылением или гальваническим. Прогрев дорожек паяльником по всей длине ухудшит их сцепление с основой и увеличит вероятность отслоения. После монтажа компонент плату лучше покрыть лаком. Медь от этого сразу потемнеет, но на работоспособность устройства это никак не повлияет, если только речь не идет об СВЧ.

Затем, взгляните на нечто безобразное слева на след. рис. За такой брак и в недоброй памяти советском МЭПе (министерстве электронной промышленности) монтажников разжаловали в грузчики или подсобники. Дело даже не во внешнем виде или перерасходе дорогого припоя, а, во-первых, в том, что за время остывания этих блямб перегрелись и монтажные площадки, и детали. А большие тяжелые наплывы припоя – довольно инертные для уже ослабленных дорожек грузики. Радиолюбителям хорошо знаком эффект: спихнул нечаянно плату-«каракатицу» на пол – 1-2 или более дорожек отслоились. Не дожидаясь и первой перепайки.

Паечные наплывы на печатных платах должны быть округлыми гладкими высотой не более 0,7 диаметра монтажной площадки, см. справа на рис. Кончики выводов должны немного выступать из наплывов. Кстати, плата полностью самодельная. Есть способ в домашних условиях сделать печатный монтаж таким же точным и четким, как фабричный, да еще и вывести там надписи, какие хочется. Белые пятнышки – блики от лака при фотосъемке.

Наплывы вогнутые и тем более сморщенные – тоже брак. Просто вогнутый наплыв значит, что припоя недостаточно, а морщинистый, кроме того, что в пайку проник воздух. Если собранное устройство не работает и есть подозрение на непропай, смотрите в первую очередь такие места.

ИМС и чипы

По сути интегральная микросхема (ИМС) и чип одно и тоже, но для ясности, как в общем и принято в технике, микросхемами-«микрухами» оставим ИМС в DIP-корпусах, до больших по степени интеграции включительно, с выводами через 2,5 мм, устанавливаемые в монтажные отверстия или паечные пистоны, если плата многослойная. Чипами пусть будут сверхбольшие ИМС-«миллионники», монтируемые на поверхность, с шагом выводов 1,25 мм и меньшим, а микрочипами – миниатюрные ИМС в таких же корпусах для телефонов, планшетов, ноутбуков. Процессоры и прочих «камни» с жесткими многорядными штыревыми выводами не трогаем: они не паяются, а устанавливаются в специальные панельки, которые запаиваются в плату однократно при ее сборке на предприятии.

Заземление паяльника

Современные КМОП (CMOS) ИМС по чувствительности к статическому электричеству такие же, как ТТЛ и ТТЛШ, держат без повреждения потенциал в 150 В в течение 100 мс. Амплитудное значение действующего напряжения сети 220 В – 310 В (220х1,414). Отсюда вывод: паяльник нужен низковольтный, на напряжение 12-42В, включенный через понижающий трансформатор на железе, не через импульсник или емкостный балласт! Тогда даже прямой пробой на жало не испортит дорогущие чипы.

Остаются еще случайные, и тем более опасные, выбросы сетевого напряжения: сварку рядом включили, бросок сети был, проводка заискрила и т.п. Самый надежный способ уберечься от них – не отводить «бродячие» потенциалы с жала паяльника, а не пускать из туда. Для этого еще на спецпредприятиях СССР применялась схема включения паяльников, показанная на рис.:

Точка соединения C1 C2 и сердечник трансформатора подключаются непосредственно к контуру защитного заземления, а к средней точке вторичной обмотки – экранная обмотка (незамкнутый виток медной фольги) и заземлители рабочих мест. К контуру эта точка подключается отдельным проводом. При достаточной мощности трансформатора к нему можно подключать сколько угодно паяльников, не заботясь о заземлении каждого в отдельности. В домашних условиях точки a и b соединяют с общей клеммой заземления отдельными проводами.

Микросхемы, пайка

Микросхемы в DIP-корпусах паяются как прочие радиоэлектронные компоненты. Паяльник – до 25 Вт. Припой – ПОС-61; флюс – ТАГС или спиртоканифоль. Смывать его остатки нужно ацетоном или его заменителями: спирт берет канифоль туго, и между ножками отмыть им полностью не удается ни кисточкой, ни ветошью.

Что до чипов и тем более микрочипов, то паять их вручную настоятельно не рекомендуется специалистам любого уровня: это лотерея в весьма проблематичным выигрышем и весьма вероятным проигрышем. Если уж у вас дело дойдет до таких тонкостей как ремонт телефонов и планшетов, то придется раскошелиться на паяльную станцию. Пользоваться ею не намного сложнее, чем ручным паяльником, см. видео ниже, а цены вполне приличных паяльных станций ныне доступны.

Видео: уроки пайки микросхем

Микросхемы, выпайка

«По-правильному», ИМС для проверки при ремонте не выпаиваются. Их диагностика производится на месте специальными тестерами и методами и негодная удаляется раз и навсегда. Но любители не всегда могут себе это позволить, поэтому на всякий случай ниже даем ролик о методах выпайки ИМС в DIP-корпусах. Чипы с микрочипами умельцы тоже исхитряются выпаивать, напр., подсовывая под ряд выводов нихромовую проволочку и грея сухим паяльников, но это лотерея еще менее выигрышная, чем ручной монтаж больших и сверхбольших ИМС.

Видео: выпайка микросхем – 3 способа

Как паять трубы

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

В медных (латунных, бронзовых) соединительных муфтах – паяльных фитингах.

С полной раздачей.

С неполными раздачей и сжатием.

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

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

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

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

Что еще?

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

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.