Искусство пайки нужно постигать постепенно. Начиная от спаивания проводов и переходя к печатным платам — каждый из способов имеет свои тонкости как в подборе расходников для пайки, так и в технике. Сегодня мы поделимся с читателями азами паяльного дела и базовыми навыками работы.
В чём суть пайки
В паяльном деле используется способность одних металлов в расплавленном состоянии эффективно растекаться по поверхности других под действием гравитации и умеренного поверхностного натяжения. Соединение пайкой неразъёмное: две соединяемые детали как бы обволакиваются слоем припоя и остаются неподвижными после его застывания.
Поскольку мы будем рассматривать пайку именно в контексте пайки металлов, то наиболее важными параметрами будут прочность механического и проводимость электрического соединения. В большинстве случаев это прямо пропорциональные величины и если две детали плотно схвачены, то и проводимость между ними тоже будет высокой. Однако припой имеет удельное сопротивление выше, чем даже у алюминия, поэтому его слой должен быть как можно более тонким, а укрывистость — максимально высокой.
Для того чтобы пайка была возможна в принципе, существует два условия. Первое и важнейшее — чистота деталей в месте спайки. Припой присоединяется к поверхности металла на атомном уровне и наличие даже малейшей оксидной плёнки или загрязнений сделает надёжное прилипание невозможным.
Второе условие — температура плавления припоя должна быть значительно ниже температуры спаиваемых деталей. Это кажется очевидным, но существуют припои с температурой плавления выше, чем у алюминия, к примеру. Кроме того, если реальная разница в температурах плавления недостаточно высока, при застывании припоя температурная усадка деталей может помешать нормальному формированию кристаллической решётки припоя.
Флюсы и припои — как правильно подобрать
По описанным выше причинам правильный выбор флюса и припоя — это практически половина успеха в паяльном деле. К счастью, имеются вполне универсальные марки, подходящие для большинства задач. Отрасль применения почти всех флюсов и припоев вполне доходчиво указывается на этикетках, но некоторые аспекты их применения всё же нужно знать.
Начнём с флюсов. Их применяют для протравливания деталей, снятия и растворения оксидной плёнки с дальнейшей защитой металла от коррозии. Пока поверхность покрыта флюсом, можно быть уверенным в её чистоте, как и в том, что расплавленное олово будет хорошо её смачивать и растекаться.
Флюсы различают по типу металлов и сплавов соединяемых деталей. В основном это смеси металлических солей, кислот и щелочей, активно вступающих в реакцию при нагреве паяльником . Ну а поскольку оксидных форм и загрязнений существует достаточно много, коктейль должен специально подбираться под конкретный тип металлов и сплавов.
Условно флюсы для пайки делятся на два типа. Активные флюсы создаются на основе неорганических кислот, в основном хлорной и соляной. Недостаток их в необходимости смывки сразу по завершении пайки, иначе остатки кислот вызывают довольно сильное корродирование соединения и сами по себе обладают достаточно высокой проводимостью, способной вызвать замыкание. Зато активными флюсами можно паять практически что угодно.
Второй тип флюсов создаётся, преимущественно, на основе канифоли, которая может использоваться и в чистом виде. Жидкий флюс гораздо удобнее в нанесении, в него также входят спирт и/или глицерин, полностью испаряющиеся при нагреве. Канифольные флюсы наименее эффективны при пайке стали, однако для цветных металлов и сплавов используют преимущественно их или другие соединения органической химии. Канифоль также требует смывки, ибо в долгосрочной перспективе она способствует корродированию и может становиться проводимой, набирая влагу из воздуха.
Жидкая и твёрдая канифоль
С припоями всё несколько проще. В основном для пайки используются свинцово-оловянные припои марки ПОС. Цифра после маркировки означает содержание олова в припое. Чем его больше, тем выше механическая прочность и электропроводность соединения и при этом ниже температура плавления припоя. Свинец используется для нормализации процесса застывания, без него олово может растрескаться или покрыться иглами.
Существуют специальные типы припоев, прежде всего — бессвинцовые (БП) и прочие нетоксичные, в них свинец заменён индием или цинком. Температура плавления у БП выше, чем у обычных, но соединение прочнее и более устойчиво к коррозии. Есть также легкоплавкие припои, растекающиеся уже при 90-110 ºС. К таким относятся сплавы Вуда и Розе, используют их для пайки компонентов, чувствительных к перегреву. Специальные припои находят главное применение при пайке радиоаппаратуры.
Мощность и виды паяльников
Главным отличием паяльного инструмента является тип источника его питания. Для обывателей наиболее знакомы сетевые паяльники, питающиеся от 220 В. Их используют главным образом для пайки проводов и более массивных деталей, ибо перегреть медный провод практически невозможно за исключением, разве что, оплавления изоляции.
Плюс сетевых паяльников в их высокой мощности. За счёт неё обеспечивается качественный и глубокий прогрев детали, плюс не требуется громоздкого блока питания для работы. Из недостатков можно выделить невысокое удобство работы: паяльник довольно тяжёлый, жало расположено далеко от ручки и для тонкой работы такой инструмент не годится.
Паяльные станции используют термоконтроль для поддержания стабильного уровня температуры. Такие паяльники не обладают значительной мощностью, обычно 40 Вт — это уже потолок. Однако для чувствительной к перегреву электроники и пайки мелких деталей этот инструмент подходит наилучшим образом.
Выбор жала и уход за ним
Жала для паяльников различают по форме и материалу. С формой всё просто: самым примитивным и в то же время универсальным является шиловидное жало. Возможны вариации в форме лопаточки, конуса с затуплённым концом, со скосом и прочие. Главная задача при выборе формы — добиться максимальной площади соприкосновения с конкретным типом спаиваемых деталей, чтобы нагрев был мощным и при этом непродолжительным.
По материалу почти все жала медные, однако бывают с покрытием и без него. Покрывают медные жала хромом и никелем для увеличения жаростойкости и устранения окисления поверхности меди. Жала с покрытием очень долговечные, но несколько хуже смачиваются припоем и требуют бережного отношения. Для их чистки используют латунную стружку и вискозные губки.
Жала без покрытия можно по праву отнести к расходникам для пайки. Такое жало при работе периодически покрывается слоем окислов и припой перестаёт к нему прилипать. Рабочую кромку нужно заново зачистить и залудить, поэтому при интенсивном использовании жало стачивается достаточно быстро. Для замедления обгорания жала его рекомендуется предварительно отковать, а затем обточить для придания нужной формы.
Пайка проводов
Провода паять наиболее просто. Концы жил окунаем в раствор флюса и проводим по ним паяльником, жало которого обильно смочено во флюсе. В процессе лужения излишки расплавленного припоя желательно стряхивать. После нанесения полуды из проводов формируют скрутку, а затем тщательно прогревают её с небольшим количеством припоя, заполняя свободное пространство между жилами.
Возможен и иной способ, когда перед скручиванием провода просто тщательно смачивают флюсом и паяют без предварительного лужения. Особенно такой метод популярен при пайке многопроволочных жил и проводков небольшого диаметра. Если флюс качественный, а паяльник обеспечивает достаточно сильный прогрев, даже скрутка из 3-4 «пушистых» жил по 1,5 мм 2 хорошо пропитается оловом и будет надёжно спаяна.
Обратите внимание, что в электромонтаже , то есть внутри распределительных коробок, паять проводку не принято. В первую очередь по причине неразъёмности соединения, плюс ко всему спайка обладает значительным переходным сопротивлением и всегда есть высокий риск её корродирования. Провода паяют исключительно при соединениях внутри электроприборов или для лужения концов многопроволочных жил перед их затяжкой винтовыми клеммами.
Работа с электронными компонентами
Пайка электроники — наиболее обширная и сложная тема, требующая опыта, навыков и специального оборудования. Однако заменить неисправный элемент на печатной плате сможет и дилетант даже при наличии одного лишь сетевого паяльника.
Выводные элементы (которые с ножками) паять проще всего. Они предварительно неподвижно фиксируются (пластилином, воском) выводами в отверстиях платы. Затем с обратной стороны паяльник плотно прижимается к хвосту для его прогрева, после чего в место спайки вводится проволочка припоя, содержащего флюс. Слишком много олова не нужно, достаточно чтобы оно затекло в лунку со всех сторон и образовало некое подобие вытянутого колпака.
Если выводной элемент болтается и его нужно придерживать руками, то место спайки сперва смачивается флюсом. Его нужно очень небольшое количество, здесь оптимально использовать флаконы от лака для ногтей, предварительно промытые ацетоном. Олово при такой технике пайки набирается на паяльник в небольшом количестве и его капелька аккуратно подносится к выводу элемента в 1-2 мм от поверхности платы. По ножке припой стекает, равномерно заполняя лунку, после чего паяльник можно убирать.
Очень важно, чтобы соединяемые детали оставались неподвижными до полного остывания припоя. Даже малейшее нарушение формы олова при кристаллизации приводит к так называемой холодной спайке — дроблению всей массы припоя на множество мелких кристаллов. Характерный признак такого явления — резкое помутнение припоя. Его нужно разогреть заново и дождаться равномерного остывания в полной неподвижности.
Некачественная, холодная пайка
Для поддержания олова в жидком состоянии, достаточно чтобы паяльник контактировал залуженной поверхностью жала с любой точкой увлажнённого участка. Если паяльник буквально прилипает к спаиваемым деталям, это свидетельствует о недостатке мощности для нагрева. Для пайки чувствительных к нагреву полупроводниковых элементов и микросхем обычный припой можно смешивать с легкоплавким.
Пайка массивных деталей
Наконец, кратко расскажем о пайке деталей с высокой теплоёмкостью, таких как кабельные муфты, баки или посуда. Требование к неподвижности соединения здесь наиболее важно, крупные детали предварительно соединяют струбцинами, мелкие — комками пластилина, перед пропайкой соединения его прихватывают точечно в нескольких местах и снимают скрепы.
Паяют массивные детали как обычно — сперва полуда на месте соединения, затем заполнение шва жидким припоем. Однако припой в этих целях используют специальный, обычно тугоплавкий и способный сохранять высокую герметичность, а также хорошо выдерживающий частичный нагрев.
При такой пайке крайне важно поддерживать детали хорошо прогретыми. Для этих целей паяльный шов непосредственно перед местом спаивания подогревают газовой горелкой , а вместо обычного электрического паяльника используют массивный медный топорик. Его также постоянно подогревают в пламени горелки, попутно смачивая припоем, а затем заполняют соединение, частично расплавляя предыдущий шов на несколько миллиметров.
Подобная техника пайки с подогревом может использоваться и при работе обычным паяльником, например, при спайке толстых жил кабеля. Жало в этом случае выступает лишь оперативным инструментом для тщательного распределения олова, а основным источником нагрева служит газовая горелка.
Практически каждый хозяин сталкивается с такой технической операцией, как пайка с помощью паяльника, однако не каждый хозяин знает, как облудить паяльник. В процессе использования у некоторых умельцев возникает вопрос по поводу того, почему в процессе эксплуатации паяльник начинает плохо работать. Очень часто отказ от работы обусловлен тем, что в процессе работы происходит обгорание и покрытие жала паяльника слоем нагара. Наличие нагара на поверхности жала приводит к тому, что припой перестает прилипать к нему. Большинство умельцев знают, что для восстановления работоспособности требуется удалить нагар и провести облужение наконечника устройства, однако не все соблюдают эти требования к работе, и не каждый хозяин знает, как правильно осуществлять процедуру облужения жала.
Для восстановления работоспособности устройства следует приготовить следующие приборы, инструменты и материалы:
- паяльник;
- наждачная бумага и плоский напильник;
- плоскогубцы;
- тиски;
- припой;
- флюс;
- кусок махрового полотенца;
- кусок поролоновой губки;
- глицерин.
При проведении этой процедуры следует учитывать особенности конструкции паяльников.
Особенности отечественных паяльников
Приобретаемый инструмент должен иметь соответствующие технические характеристики, чтобы можно было выполнять те операции, выполнение которых на прибор возложено. Различные модели паяльников отличаются между собой мощностью нагревательного элемента. Использование приборов со слабой мощностью не позволит нормально работать при необходимости прогрева большой области пайки, а слишком мощные паяльники будут в процессе работы перегревать и пережигать металл подвергающийся пайке.
При выборе паяльника следует придерживаться принципа – чем больше поле для пайки и чем объемней детали, тем мощнее требуется для работы инструмент. Для проведения монтажных работ с использованием различных микросхем применяются паяльники с мощностью от 4 до 18 Вт. Для работы с печатной платой понадобится прибор имеющий мощность от 25 до 60 ВТ. Для пайки крупных и объемных элементов используется оборудование с мощностью нагревательного элемента от 50 до 120 Вт.
Самые простые отечественные приборы не имеют терморегулирующих устройств, а жало таких приборов способно разогреваться до температуры в 450 градусов Цельсия. Такая температура является вредной при проведении пайки. При осуществлении прикосновения таким раскаленным жалом к канифоли происходит ее бурное плавление, напоминающее извержение вулкана.
При использовании для пайки перегретого жала соединение получается низкого качества, а используемое в процессе работы жало устройства быстро изнашивается. Для выполнения тонких операций рекомендуется приобретать паяльную станцию.
Преимущества использования паяльных станций
В конструкции паяльной станции предусмотрена установка терморегулятора, благодаря наличию которого в процессе выполнения работы можно задавать жалу инструмента необходимую температуру. Питание установки осуществляется от низковольтного трансформатора имеющего выходное напряжение от 12 до 36 вольт. Такая конструкция позволяет безопасно работать прибором. Благодаря наличию гальванической развязки, в процессе работы не происходит проникновения в паяемые детали электромагнитных наводок. Особенно полезной эта техническая характеристика становится при проведении работ по пайке диодов, так как эти элементы электроники являются особо чувствительными к различным электромагнитным воздействиям.
В отечественных паяльниках и паяльных станциях в качестве материала для изготовления жала применяется медь. Она обладает высокой теплопроводностью, однако наравне с этим имеет один существенный недостаток. В процессе нагрева и соприкосновения с воздухом материал очень быстро подвергается окислению.
При возникновении этого процесса на поверхности рабочего элемента прибора возникает тонкая оксидная пленка, которая препятствует нормальной работе прибора. Благодаря пленке происходит отторжение олова и его сплавов от рабочего элемента.
Используемые при работе флюсы вызывают не только удаление пленки оксидов, но и разъедают само медное тело жала. Помимо этого, при нагреве медь рабочего элемента растворяется в небольшом количестве используемыми припоями. В процессе интенсивной эксплуатации на жале паяльника появляются выемки и неровности.
Для использования паяльника потребуются припой и канифоль.
Для устранения этой проблемы импортные производители выпускают специальные необгораемые жала. От обычных они отличаются белой блестящей поверхностью. Такой цвет поверхности придает им использование в качестве защитного слоя покрытия из никеля. Внутри основу такого жала составляет медь.
При работе с таким жалом требуется определенная осторожность, необходимая для того, чтобы избежать возникновения повреждения покрытия. Так как в случае возникновения последнего, рабочий элемент быстро приходит в негодность.
Некоторые производители для продления сроков службы паяльного жала делают покрытие из никеля более толстым или двойным. При изготовлении двойного покрытия для него применяется сталь и алюминий.
Основные правила лужения медного сердечника
Для качественной и быстрой пайки требуется облудить жало паяльника. Предварительной зачистке подвергается как новый, так и использовавшийся в работе рабочий элемент.
Зачистка проводится до блеска при помощи напильника и наждачной бумаги. При этом требуется проводить зачистку как открытой, так и закрытой части сердечника.
После проведения зачистки паяльник нагревается, и наконечник опускается в канифоль. К канифоли добавляется небольшой кусок припоя. Очищенное и вытертое мокрой тканью жало помещается в канифоль под припой.
Плавящаяся канифоль осуществляет очистку жала от оксида меди, а припой обеспечивает залуживание наконечника паяльника.
В процессе проведения операции экономить канифоль не следует, так как при небольшом ее количестве происходит неравномерное распределение припоя по поверхности рабочего элемента. После проведения операции излишки покрытия удаляются при помощи мокрой тряпки.
В процессе работы таким жалом следует контролировать его нагрев. При возникновении перегрева выше 300 градусов происходит окисление сердечника, что потребует повторного проведения операции по очистке и лужению.
Для того чтобы контролировать температуру и мощность паяльника, в его цепь питания можно включить диммер, представляющий собой регулятор мощности, который используется в электроцепях освещения помещений.
Для проведения обслуживания лучше всего использовать припой марки ПОС-40 в виде толстого прутка расплющенного перед проведением процедуры.
Припой марки ПОС-61 не рекомендуется использовать для этих целей, так как он имеет меньшую температуру плавления и быстрее выгорает на рабочем элементе паяльника. Нанесение припоя на поверхность жала лучше всего при использовании второго более мощного паяльника.
Основные правила проведения лужения необгораемого сердечника
С необгораемым жалом требуется обращаться с особой осторожностью. Такой тип сердечников в отличие от сердечников, изготовленных из меди без использования покрытия, нельзя зачищать при помощи напильника или наждачной бумаги. Такой тип наконечника протирается только мокрым куском махрового полотенца. Для очистки сердечника можно использовать губку, смоченную в глицерине. Для очистки от излишков припоя и окислов можно использовать специальный очиститель, в который время от времени требуется опускать сердечник паяльника.
О степени нагрева сердечника можно судить по качеству получаемой пайки. В случае достижения оптимальной температуры место пайки имеет блестящий вид и гладкий четкий контур. В случае если происходит перегрев сердечника, наблюдается растекание припоя по детали, а пайку выполнить невозможно. При недостаточном нагреве место пайки имеет матовый цвет и низкую прочность соединения элементов.
Для лужения старого и сильно обгоревшего сердечника можно использовать препарат Solins TTC-20. В составе препарата имеется фосфорный аммоний, который облегчает очистку. Для очистки жало нагревается до 350 градусов и опускается в препарат под углом 45 градусов с одновременным вращением.
- Основные сведения о процессе лужения
- Способы проведения лужения
- Подготовка провода к пайке
- Процесс пайки проводов
- Несколько полезных советов
В процессе работы жало паяльника постоянно нагревается, что приводит к окислению и необходимости лужения, поэтому следует знать, как залудить жало паяльника, чтобы с его помощью качественно ремонтировать бытовую технику и другие приборы.
Основные сведения о процессе лужения
Лужение паяльника – это процесс, представляющий собой покрытие поверхности стержня тонким слоем припоя, обычно для этого применяется олово. Лужение может быть как промежуточной операцией перед основной работой, так и самостоятельным действием, направленным на улучшение работы инструмента. Большинство инструментов, за исключением паяльных станций, представляет собой припой из проволоки и трубки с канифолью и нуждается в периодическом лужении. Процесс представляет собой снятие пленки окисления, которая образуется на поверхности из-за постоянного перегрева жала. Также нуждаются в лужении новые инструменты, которые еще предстоит подготовить к работе.
Общий принцип лужения одинаков: с помощью абразива жало паяльника очищается, а затем натирается до блеска. В качестве абразива могут выступать паяльник, точильный камень или наждачная бумага. Считается, что начинающим мастерам удобнее работать с напильником, но со временем каждый выбирает материал, кажущийся ему наиболее подходящим для работы.
Вернуться к оглавлению
Способы проведения лужения
Лужение можно провести разными способами:
- с помощью абразива;
- ковкой;
- от другого паяльника.
Для лужения материал прикладывают к жалу и затачивают его до идеальной гладкости, при этом постоянно проверяя срез: он должен быть ровным. К форме жала особых требований не предъявляется. Чаще всего жалу придается форма среза, но бывают исключения – при пайке некоторых деталей удобнее делать жало конусообразной формы.
Еще один способ лужения – с помощью ковки. Этот метод позволяет увеличить срок службы острия паяльника, так как растворимость в припое будет меньше. У некоторых моделей паяльников жало бывает съемным, поэтому его лучше снять и обработать напильником.
Использующиеся в бытовых условиях паяльники не всегда мощные, обычно они бывают от 25 до 60 Вт. Электросеть, в свою очередь, не всегда обеспечивает необходимые для работы 220 В. Из-за этого возникают случаи, когда стержень паяльника не нагревается до нужной температуры и провести лужение невозможно. Проявлением этого станет припой, который будет скатываться и не сможет прилипать к поверхности металла. В этом случае для работы придется использовать трансформатор и повышать напряжение, иногда допустимо повысить его до 230 В.
Для того чтобы правильно залудить паяльник, его нужно включить и нагреть до оптимальной температуры. Оптимальный нагрев определяется очень легко – стержень паяльника приобретает красноватый цвет. Затягивать не нужно, иначе стержень может прогореть. Как только жало приобретает нужный оттенок, его тут же опускают в заранее приготовленную канифоль, вместо нее можно использовать смолу. Начнется выделение дыма. Далее расплавляют оловянный припой, стараясь, чтобы он покрывал жало равномерно.
Перед тем как залудить жало паяльника таким способом, нужно запастись терпением: процедура повторяется от 3 до 5 раз, хотя количество повторов во многом зависит от состояния жала припоя и мощности паяльника. Повторив операцию в последний раз, залуженное жало прикладывают к деревянной поверхности, чтобы припой лучше распределился по поверхности стержня. Для этой процедуры применяются дощечки небольшого размера. Лучше подойдет хвойная древесина, так как в ней содержится смола, ускоряющая работу.
При работе важно соблюдать последовательность действий: сначала опускают жало в канифоль, затем прикладывают его к дощечке. Если остаются не покрытые припоем участки, последовательность повторяют. Повторять нужно столько раз, сколько понадобится для того, чтобы получился ровный слой припоя. Цвет должен быть серебристым, блестящим – это показывает, что лужение выполнено правильно. Еще один способ лужения – при помощи второго паяльника. Так как в домашнем хозяйстве редко может быть два инструмента, этот способ применяется очень редко.
Лужение по мере необходимости нужно периодически повторять.
Вернуться к оглавлению
Подготовка провода к пайке
Для припаивания медных проводов их необходимо залудить таким же способом, как сам паяльник. Для работы нужно разогреть жало до рабочей температуры. Жало опускают во флюс или канифоль, потом на припой, после этого плотно прижимают провод. Все это нужно делать быстро, чтобы канифоль не успела испариться. Эту работу придется повторять несколько раз. В результате процедуры на поверхности должен получиться качественный слой припоя.
Процесс лужения окисленных деталей отличается по времени. Окислы рекомендуется сначала удалить с помощью абразивного материала. В очень трудных случаях потребуется кислота для лужения, химический состав или паяльная паста. Для пайки иногда используют проволочный припой. В этом случае необходимо опустить стержень в канифоль, затем приложить к поверхности, которую нужно залудить, а между ними поставить припой. Край припоя потереть острием жала.
Некоторые провода могут быть защищены эмалью. Чтобы удалить ее, можно обработать провод ацетилсалициловой кислотой, то есть обычным аспирином. Таблетка кладется на место и прижимается паяльником. Через некоторое время таблетка плавится и кислота воздействует на лак и разрушается. После такой простой процедуры залудить провод нетрудно.
Один из наиболее надежных способов соединения проводов и деталей — пайка. Как правильно паять паяльником, как подготовить паяльник к работе, как получить надежное соединение — обо всем этом дальше.
В быту используются «обычные» электрические паяльники. Есть, работающие от 220 В, есть — от 380 В, есть — от 12 В. Последние отличаются небольшой мощностью. Используются, в основном, на предприятиях в помещениях с повышенной опасностью. Можно их применять и в бытовых целях, но нагрев их происходит медленно, да и мощность маловата…
Выбрать надо тот, Который удобно «лежит» в руке
Выбор мощности
Мощность паяльника выбирается в зависимости от характера работы:
В домашнем хозяйстве достаточно иметь два паяльника — один маломощный — 40-60 Вт, и один «средний» — около 100 Вт. С их помощью можно будет покрыть около 85-95% потребностей. А пайку толстостенных деталей все равно лучше доверить профессионалу — тут нужен специфический опыт.
Подготовка к работе
Когда паяльник включается в сеть первый раз, часто он начинает дымить. Это выгорают смазочные материалы, которые были использованы в процессе производства. Когда дым перестает выделяться, паяльник выключают, ждут пока он остынет. Дальше надо заточить жало.
Заточка жала
Далее надо подготовить к работе жало. Это цилиндрический стержень, сделанный из медного сплава. Фиксируется при помощи прижимного винта, который находится в самом конце термокамеры. В более дорогих моделях жало может быть слегка заточено, но, в основном, заточки нет.
Изменять будем самый кончик жала. Использовать можно молоток (сплющивать медь как вам нужно), напильник или наждак (просто стачивать ненужное). Форму жала выбирают в зависимости от предполагаемого типа работ. Его можно:
- Сплющить в виде лопатки (как у отвертки) или сделать плоской с одной стороны (угловая заточка). Этот тип заточки нужен, если паяться будут массивные детали. Такая заточка увеличивает плоскость соприкосновения, улучшает передачу тепла.
- Сточить край жала в острый конус (пирамидку) можно, если предполагается работа с мелкими деталями (тонкие провода, электродетали). Так проще контролировать степень нагрева.
- Тот же конус, но не такой острый подойдет для работы с проводниками большего диаметра.
Более универсальным считается заточка «лопаткой». Если ее сформировать при помощи молотка, медь уплотняется, корректировать наконечник надо будет реже. Ширину «лопатки» можно делать больше или меньше, подрабатывая ее по сторонам напильником или наждаком. С этим типом заточки работать можно с тонкими и средними паяемыми деталями (поворачивать жало в нужное положение).
Лужение паяльника
Если жало паяльника не имеет защитного покрытия, его необходимо залудить — покрыть тонким слоем олова. Это защитит его от коррозии и быстрого износа. Делают это при первом же включении инструмента, когда дым перестал выделяться.
Первый способ лужения жала паяльника:
- довести до рабоче температуры;
- прикоснуться к канифоли;
- расплавить припой и растереть его вдоль всего жала (можно деревянной щепкой).
Второй способ. Смочить тряпку раствором хлористого цинка, нагретое жало потереть о тряпку. Расплавить припой и куском поваренной каменной соли растереть его по всей поверхности жала. В любом случае медь должна покрыться тонким слоем олова.
Технология пайки паяльником
Практически все сейчас пользуются электрическими паяльниками. Те, у кого работа связна с пайкой, предпочитают иметь паяльную станцию, «любители» предпочитают обходиться обходиться обычными паяльниками без регуляторов. Иметь несколько паяльников разной мощности достаточно для работ разного типа.
Чтобы разобраться как правильно паять паяльником, надо хорошо представлять себе процесс в общем, затем углубляться в нюансы. Потому начнем с краткого описания последовательности действий.
Пайка подразумевает последовательность повторяющихся действий. Говорить будем о пайке проводов или радиотехнических деталей. Именно с ними приходится встречаться в хозяйстве чаще. Действия такие:
На этом пайка закончена. Надо остудить припой и проверить качество соединения. Если все сделано правильно, место пайки имеет яркий блеск. Если припой выглядит тусклым и пористым — это признак недостаточной температуры во время пайки. Сама пайка называется «холодной» и не дает требуемого электрического контакта. Она легко разрушается — достаточно потянуть провода в разные стороны или даже подковырнуть чем-то. Еще место пайки может быть обугленным — это признак обратной ошибки — слишком высокой температуры. В случае с проводами она часто сопровождается оплавлением изоляции. Тем не менее, электрические параметры бывают нормальными. Но, если паяются проводники при устройстве проводки, лучше переделать.
Подготовка к пайке
Сначала поговорим о том, как правильно паять паяльником провода. Для начала надо удалить изоляцию. Длинна оголяемого участка может быть разной — если паять собираетесь проводку — силовые провода, оголяют 10-15 см. Если припаять надо малоточные проводники (те же наушники, например), длинна оголяемого участка небольшая — 7-10 мм.
После снятия изоляции необходимо провода осмотреть. Если есть на них лак или оксидная пленка, ее надо удалить. У свежезачищенных проводов оксидной пленки обычно не бывает, а лак иногда присутствует (медь имеет не рыжий цвет, а коричневатый). Оксидную пленку и лак можно удалить несколькими способами:
- Механически. Использовать наждачную бумагу с мелким зерном. Ею обрабатывают оголенную часть провода. Так можно сделать с одножильными проводами довольно большого диаметра. Обрабатывать наждачной бумагой тонкие проводки неудобно. Многожильные так вообще можно оборвать.
- Химический способ. Оксиды хорошо растворяются спиртом, растворителями. Лаковое защитное покрытие снимается при помощи ацетилсалициловой кислоты (обычный аптечный аспирин). Провод кладут на таблетку, прогревают паяльником. Кислота разъедает лак.
В случае с лакированными (эмалированными) проводами можно обойтись без зачистки — нужно использовать специальный флюс, который так и называется «Флюс для пайки эмалированных проводов». Он сам разрушает защитное покрытие во время пайки. Только чтобы впоследствии он не начал разрушать проводники, его после окончания пайки его надо удалить (влажной тряпкой, губкой).
Если припаять надо провод к какой-то металлической поверхности (например, провод заземления к контуру), процесс подготовки мало чем меняется. Площадку, к которой будет припаиваться провод, надо зачистить до чистого металла. Сначала механически удаляются все загрязнения (включая краску, ржавчину и т.д.), после чего при помощи спирта или растворителя поверхность обезжиривается. Далее можно паять.
Обработка флюсом или лужение
При пайке главное — обеспечить хороший контакт спаиваемых деталей. Для этого перед началом пайки соединяемые детали надо залудить или обработать флюсом. Эти оба процесса взаимозаменяемы. Их основное назначение — улучшить качество соединения, облегчить сам процесс.
Лужение
Для обработки проводов потребуется хорошо разогретый паяльник, кусок канифоли, небольшое количество припоя.
Берем зачищенный провод, укладываем его на канифоль, прогреваем паяльником. Прогревая, поворачиваем проводник. Когда провод окажется весь в расплавленной канифоли, на жало паяльника набираем немного припоя (просто прикасаемся жалом). Затем вынимаем провод из канифоли и кончиком жала проводим по оголенному проводнику.
Лужение проводов — обязательный этап при пайке
При этом припой тончайшей пленкой покрывает металл. Если это медь, из желтой, она становится серебристой. Провод тоже надо немного поворачивать, а жало двигать вверх/вниз. Если проводник хорошо подготовлен, он полностью становится серебристым, без пропусков и желтых дорожек.
Обработка флюсом
Тут все и проще, и сложнее. Проще в том смысле, что нужен только состав и кисточка. Кисточку обмакиваем в флюс, наносим тонким слоем состав на место пайки. Все. В этом простота.
Сложность в выборе флюса. Есть много разновидностей этого состава и под каждый вид работы надо подбирать свой. Так как сейчас говорим о том, как правильно паять паяльником провода или электронные компоненты (платы), то приведем несколько примеров хороших флюсов для этого типа работ:
Для пайки электронных компонентов (печатных плат) не используйте активные (кислотные) флюсы. Лучше — на водной или спиртовой основе. Кислотные же имеют хорошую электропроводность, что может нарушить работу устройства. Также они очень химически активны и могут вызвать разрушение изоляции,коррозию металлов. Благодаря своей активности они очень хорошо подготавливают к пайке металлы, потому их используют, если надо припаять провод к металлу (обрабатывают саму площадку). Наиболее распространенный представитель — «Паяльная кислота».
Разогрев и выбор температуры
Если хотите знать, как правильно паять паяльником, надо научиться определять достаточно ли разогрето место пайки. Если пользуетесь обычным паяльником, ориентироваться можно по поведению канифоли или флюса. При достаточном уровне нагрева они активно кипят, выделяют пар, но не горят. Если поднять жало, капли кипящей канифоли остаются на кончике жала.
При использовании паяльной станции исходят из таких правил:
То есть, на станции выставляем на 60-120°С выше, чем температура плавления припоя. Зазор температур, как видите большой. Как выбрать? Зависит от теплопроводности спаиваемых металлов. Чем лучше он отводит тепло, тем более высокой должна быть температура.
Внесение припоя
Когда место пайки достаточно разогрето, можно добавлять припой. Его вносят двумя способами — расплавленное, в виде капли на жале паяльника или в твердом виде (проволоку припоя) непосредственно в зону пайки. Первый метод используется если область пайки небольшая, второй — при значительных площадях.
В случае, если надо внести небольшое количество припоя, его касаются жалом паяльника. Припоя достаточно, если жало стало белым, а не желтым. Если повисла капля — это перебор, ее надо удалить. Можно стукнуть пару раз по краю подставки. Потом сразу возвращаются в зону пайки, проводя жалом вдоль места пайки.
Во втором случае проволоку припоя вводим непосредственно в зону пайки. Нагревшись, он начинает плавиться, растекаясь и заполняя пустоты между проводами, занимая место испаряющегося флюса или канифоли. В этом случае надо вовремя убрать припой — его переизбыток тоже не очень хорошо влияет на качество пайки. В случае с пайкой проводов это не так критично, а вот при пайке электронных элементов на платах очень важно.
Чтобы пайка была качественной, необходимо все делать тщательно: зачищать провода, прогреть место пайки. Но перегрев тоже нежелателен, как и слишком большое количество припоя. Вот тут нужна мера и опыт, а набраться его можно повторяя все действия некоторое количество раз.
Приспособление для более удобной пайки — третья рука
Как научиться паять паяльником
Для начала возьмите несколько кусков одножильного провода небольшого диаметра (можно — монтажные провода, те, которые используются в связи и т.п.) — с ними работать проще. Нарежьте их на небольшие кусочки и на них тренируйтесь. Сначала старайтесь спаять два провода. Кстати, после лужения или обработки флюсом их лучше скрутить между собой. Так увеличиться площадь контакта и проще будет удерживать провода на месте.
Когда пайка несколько раз получится надежной, можно увеличить количество проводков. Их тоже надо будет скручивать, но уже применять придется пассатижи (две проволоки можно скручивать руками).
Нормальная пайка означает:
После того, как освоена пайка нескольких проводов (трех…пяти), можно попробовать многожильные провода. Сложность состоит в зачистке и лужении. Зачищать получится только химическим методом, а лудить, предварительно скрутив провода. Затем залуженные проводники можно попытаться скрутить, но это довольно сложно. Придется их удерживать при помощи пинцета.
Когда и это освоено, можно тренироваться на проводах большего сечения — 1,5 мм или 2,5 мм. Это те провода, которые применяют при прокладке проводки в квартире или доме. Вот на них и можно тренироваться. Все тоже, но работать с ними сложнее.
После завершения пайки
Если обрабатывали провода кислотными флюсами, после остывания припоя, его остатки надо смыть. Для этого используют влажную тряпку или губку. Их смачивают в растворе моющего средства или мыла, после — удаляют влагу, просушивают.
О том, как правильно паять паяльником вы знаете, теперь надо приобретать практические навыки.
Процесс пайки знаком каждому, кто хоть раз держал в руках паяльник. Качество работы зависит от правильно выбранной температуры, состава припоя, флюса и состояния жала. Деталь паяльника, непосредственно находящаяся в зоне пайки, может быть выполнена из керамики или меди.
Традиционный материал – безусловно, медь, благодаря ее отменной теплопроводности. И адгезия у нее хорошая. Однако это металл нестойкий, и быстро изнашивается – проще говоря, выгорает или растворяется в припое. Поэтому медные жала часто покрывают тонким слоем никеля или серебра.
Поэтому большинство радиолюбителей (особенно старой школы) предпочитают работать с чистой медью. Однако у такого наконечника есть серьезный недостаток – разогретая медь моментально покрывается окислом. Этот тонкий слой мало того, что обладает нулевой адгезией, еще и снижает теплопередачу. Поэтому рабочий кончик всегда должен быть покрыт тонким слоем припоя – облужен.
Казалось бы, при первом включении покрыл жало оловом, и работай. Однако и здесь свойства меди оказывают плохую услугу. Под слоем припоя, выгорает медная основа. Образуются шлаки (а у них адгезия отсутствует), и покрытие из припоя быстро перетекает к месту пайки. Вы снова отвлекаетесь от работы, и начинаете чистить жало. Об этом процессе расскажем подробнее.
Важно! Никогда не пытайтесь чистить абразивным материалом керамические наконечники и жала с покрытием.
В первом случае вы расколете материал, во втором – превратите дорогостоящий аксессуар в простой медный пруток.
Как залудить паяльник с медным жалом?
Сам процесс покрытия сложностей не вызывает. Любой вид расплавленного припоя – оловянный, свинцовый либо серебряный, отлично ложится на разогретую медь. При одном условии – металл должен быть чистым. А это возможно только в холодном состоянии. Температура является катализатором окисления, снижая адгезию до нуля. А холодный припой не плавится. Круг замкнулся?
Если знать, как очистить жало паяльника, вы сможете восстановить его работоспособность за несколько минут.
Удаление окалины, шлаков, подгоревших остатков канифоли и пластиковой изоляции можно производить и на холодном паяльнике. Правильнее будет вытащить (аккуратно) медный стержень из корпуса, и зачистить его отдельно от нагревателя.
Важно! Та часть стержня, которая находится внутри нагревательного элемента, также окисляется.
Подробное видео как восстановить необгораемое жало паяльника
Это не принципиально, тепло от спирали все равно хорошо передается. Хуже, когда на внутренней части жала появляется окалина. При таком загрязнении теплопередача ухудшается, и электроэнергия расходуется впустую.
Для начала необходимо зачистить медь до состояния нового изделия. Это можно сделать наждачной бумагой. Сначала крупной, затем нулевкой. После нужно заполировать поверхность, гладкая структура медленнее окисляется. Хотя достаточно и простой наждачки. Грязь и шлаки удалили, и жало тут же покрылось тонким слоем окисла.
Совет: Для того чтобы медь прослужила дольше, и медленнее окислялась, жало можно оковать. Делается это буквально молотком на наковальне. При должной аккуратности вы сможете укрепить поверхность и придать нужную форму кончику медного прутка.
- Следующий этап – правильно залудить жало, пока оно не покрылось шлаками. Нагреваем паяльник до рабочей температуры. Проверенный (но очень дымный) способ – погрузить свежезачищенный кончик в баночку с канифолью и бросить туда же несколько кусочков припоя. Расплавленный флюс не даст меди окислиться, а припой моментально покроет чистое жало. Недостаток – запах и обильный дым;
- Следующий способ не такой дымный, но более трудоемкий. На ровную поверхность кладем сукно, на него кусок канифоли. Заранее готовим пруток припоя. Макаем очищенное жало в канифоль, и с усилием натираем поверхность оловом;
В квартире такую процедуру не проведешь, разве что на балконе. Затем нужно с усилием обтереть залуженный кончик толстым сукном (чтобы не обжечь пальцы). Расплавленный припой буквально вотрется в медь, и паяльник готов к работе. Только сукно должно быть натуральным, не синтетическим. Иначе материал расплавится и пригорит к жалу.
Такую процедуру проводят после длительного перерыва в работе. Когда грязный и зашлакованный инструмент провалялся полгода в чулане.
Повторяем процедуру несколько раз. Затем убираем канифоль и натираем паяльник о сукно в лужице расплавленного флюса, закрепляя слой.
Результат близок к идеалу, и практически без дыма и запаха. Можно проделывать в помещении.
Как залудить жало паяльника во время работы
Вы берете в руки аккуратный инструмент, с тонким слоем припоя на рабочем кончике, и через 15 минут пайки, к нему снова не липнет олово. Под слоем лужения начала обгорать медь. Да и шлаки от флюса делают свое дело. Не тратьте нервы, и не давите на место пайки. Есть несколько способов, как быстро облудить жало.
Деревянный брусок
Под рукой должен быть шероховатый кусочек дерева, желательно хвойных пород (в волокнах содержится природная канифоль). На него наливается немного любого флюса, и кусочек легкоплавкого припоя. По мере появления окалины на жале, вы просто натираете его о дерево, одновременно зачищая и облуживая.
Металлическая губка
Самый доступный способ моментального лужения. Наверняка все видели, что фирменные паяльные станции оснащены устройством сухой очистки жала в виде стальной губки в контейнере.
Это действительно удобно, но приспособление можно модифицировать. Нижнюю часть губки измажьте в густом флюсе, например – паяльном сале. Теперь, погружая паяльник неглубоко – вы его просто чистите. А если нанести на кончик немного припоя (даже на окислившемся жале удержится кусочек), и макнуть в губки до самого дна – происходит моментальная очистка с одновременным лужением.
Способ одинаково хорош для современных керамических и никелевых наконечников, и паяльников с тонким медным жалом. Вы не повредите паяльник из-за сильного нажатия.
По секрету! Обычная кухонная губка работает точно так же, а стоимость ее в разы ниже.
Залудить в канифоли
Более сложный способ подходит к старым паяльникам, с жалом из мягкой меди. Такой металл окисляется стремительно, вы просто не успеете донести его до флюса от места очистки. Поэтому чистим прямо в канифоли. Надо подложить надфиль или кусок стальной проволоки под паяльник, и потереть жалом до расплавления флюса. Разумеется, припой должен присутствовать.
Классический способ
И наконец, классика. Так лудили наши деды и отцы. Напильник (с относительно мелкой насечкой), деревянный верстак (или некрашеная доска), сосновая канифоль (самая вонючая и эффективная), и тугоплавкий припой. Почему тугоплавкий – он медленнее испаряется и дольше покрывает медное жало.
Сначала зачищается напильником одна грань, затем глубокое погружение в канифоль и натирание этой грани о доску. В месте контакта с деревом приготовлен припой. Процедура повторяется много раз. После обработки второй грани лудится круглая поверхность прута, постепенно поворачивая жало по кругу. Процесс занимает минут 10, но качество лужения отличное. Можно паять несколько дней.
Как залудить жало современного паяльника?
Современные керамические или никелированные наконечники лудить не нужно. Это мнение производителя, на самом деле – не более чем реклама. Не обгорающие жала также окисляются, только не так скоро, как обычные медные. Только чистить и лудить их традиционным способом нельзя.
Поэтому берем мокрую тряпочку (х/б), емкость с твердой канифолью и припой. В канифоль заранее кладем кусочек олова. Натираем наконечник о тряпочку, и моментально макаем в канифоль. После чего начинаем утапливать кусок припоя вертикально вниз. Попутно он плавится и обволакивает конус жала.
Профилактика
Если предстоит кропотливая пайка на несколько часов, позаботьтесь о снижении нагрева во время перерыва. Паяльник нельзя надолго включать на максимальную мощность. Если есть регулятор – устанавливайте температуру немного выше точки плавления выбранного припоя.
Или оснастите подставку для паяльника выключателем с диодным ограничителем напряжения. Положив инструмент на место, вы снижаете нагрев, сохраняя луженое покрытие. Взяв его в руки – вы моментально восстанавливаете температуру. Таким образом, ваше медное жало прослужит дольше.
как облудить жало паяльника — видео. Использование специальной пасты вам существенно облегчит жизнь. Приобрести такую пасту можно в интернет магазинах Чип и Дип.