Електричество | Бележки на електротехник. Експертен съвет

Запояване с поялник

Запояването с поялник е един от най-разпространените и прости методи за запояване, но има две съществени ограничения. Първо, поялник може да се запоява само с нискотопими (меки) спойки, и второ, те не могат (или във всеки случай е трудно) да запояват масивни части с голям радиатор - поради невъзможността за нагряване ги до температурата на топене на спойката. Последното ограничение се преодолява чрез нагряване на спояваната част с външен източник на топлина - газова горелка, електрическа или газова печка или по друг начин - но това усложнява процеса на запояване.

Преди да запоявате с поялник, трябва да получите всичко необходимо. Основните инструменти и материали, без които запояването е невъзможно, включват самия поялник, спойка и флюс.

Поялници

В зависимост от начина на нагряване, поялниците биват "нормални" - електрически (със спирален или керамичен нагревател), газови (с газова горелка), горещ въздух (топлината се предава чрез въздушен поток), индукционни. Масивните чукови поялници могат да се нагряват не само с електричество, но и по старомоден начин - с открит пламък.

Как да използвате такъв поялник, можете да научите от описанията на технологията на работа с калай, именно там те се използват най-често. В днешно време обикновено се използват електрически поялници поради тяхната наличност и лекота на използване. Но първите поялници бяха нагрявани от открит пламък.

Основният параметър, по който се избира поялник, е неговата мощност, която определя количеството топлинен поток, предаван към спояваните части. За запояване на електронни компоненти се използват устройства с мощност до 40 W. Тънкостенните части (с дебелина на стената до 1 мм) изискват мощност от 80-100 вата.

За части с дебелина на стената от 2 mm или повече ще ви трябват поялници с мощност по-висока от 100 вата. Това са по-специално чукови електрически поялници, които консумират до 250 W и повече. Най-енергийно интензивните поялници включват например поялника с чук Ersa Hammer 550 с мощност 550 W. Той е способен да се нагрява до температура от 600°C и е предназначен за запояване на особено масивни части - радиатори, машинни части. Но той има неадекватна цена.

В допълнение към масивността на детайла, топлопроводимостта на запоения метал също влияе върху необходимата мощност на поялника. С увеличаването му трябва да се увеличи мощността на устройството и температурата на неговото нагряване. При запояване на медни части с поялник той трябва да се нагрява по-силно, отколкото при запояване на част от същата маса, но изработена от стомана. Между другото, при работа с медни продукти може да възникне ситуация, когато поради високата топлопроводимост на метала по време на запояване ще се случи разпояване на предварително завършени места.

Припои

При запояване с електрически поялници се използват нискотемпературни калай-олово (POS-30, POS-40, POS-61), калай-сребърен (PSr-2, PSr-2.5) или други припои и чист калай. Недостатъците на припоите, съдържащи олово, включват вредността на последното, предимствата са по-доброто качество на запояване от безоловните припои. Чистият калай се използва за запояване на хранителни прибори.

Потоци

Общоприето е, че калай, сребро, злато, мед, месинг, бронз, олово, никел сребро са добре споени. Задоволително - въглеродни и нисколегирани стомани, никел, цинк. Слаби - алуминий, високолегирани и неръждаеми стомани, алуминиев бронз, чугун, хром, титан, магнезий. Въпреки това, без да се оспорват тези данни, може да се твърди, че няма лошо запоен метал, има лоша подготовка на детайла, неправилно избран поток и неправилни температурни условия.

Изборът на правилния флюс за запояване означава решаване на основния проблем със запояване. Качеството на флюса определя преди всичко спояемостта на конкретен метал, лекотата или трудността на самия процес на запояване и здравината на съединението. Потокът трябва да съответства на материала на споените продукти - способността му да разрушава оксидния си филм.

Киселинни (активни) флюсове, като "Soldering Acid" на основата на цинков хлорид, не могат да се използват при запояване на електронни компоненти, тъй като те провеждат добре електричество и причиняват корозия, но поради своята агресивност те подготвят повърхността много добре и следователно са незаменим при запояване на метални конструкции и колкото по-химически устойчив е металът, толкова по-активен трябва да бъде потокът. Остатъците от активни флюсове трябва да бъдат внимателно отстранени след приключване на запояването.

Ефективните флюсове за запояване на стомана са воден разтвор на цинков хлорид, запояващи киселини на негова основа, флюс LTI-120. Можете да използвате други, по-силни потоци, които изобилстват на пазара.

Основната разлика между запояване на неръждаеми стомани и запояване на въглеродни и нисколегирани стомани е необходимостта от използване на по-активни потоци, които са необходими за унищожаване на химически устойчивите оксиди, с които неръждаемите стомани са покрити. Що се отнася до чугуна, той трябва да бъде запоен с високотемпературно запояване и следователно електрическият поялник не е подходящ за тази цел.

За неръждаема стомана се използва фосфорна киселина. Добре се справят с химически устойчив оксиден филм и специализирани потоци, като например F-38.

За поцинковано желязо можете да използвате състав, съдържащ колофон, етилов алкохол, цинков хлорид и амониев хлорид (флюс LK-2).

Спомагателни материали и устройства

Можете да направите без някои устройства и материали, използвани за запояване, но тяхното присъствие прави работата много по-удобна и комфортна.

Стойка за поялникслужи за гарантиране, че нагрятият поялник не докосва масата или други предмети. Ако не се доставя с поялник, той се купува отделно или се прави самостоятелно. Най-простата стойка може да бъде направена от тънък лист калай, като се изрязват канали в него за полагане на инструмента.

Мокра коприна или пяна гъба, поставени в гнездо за предотвратяване на изпадане, е много по-удобно да почиствате върха на поялника, отколкото с обикновена кърпа. За същите цели могат да служат и месингови стърготини.

Можете да премахнете излишната спойка от повърхността на частите, като използвате специално засмукванеили плитки. Първият по външен вид и дизайн прилича на спринцовка, оборудвана с пружина. Преди употреба, тя трябва да бъде наведена чрез удавяне на главата на стеблото. Привеждайки чучура към разтопената спойка, пружината се спуска чрез натискане на бутона за освобождаване. В резултат на това излишната спойка се изтегля в подвижната глава.

Това е плитка от флюсирани тънки медни проводници. Като прикрепите края му към спойката и го притиснете отгоре с поялник, благодарение на капилярните сили, можете да съберете цялата излишна спойка в него като попиване. Върхът на плитката, наситен с спойка, просто се отрязва.

Много полезно устройство се нарича трета ръка(Инструмент от трета ръка). Когато работите с поялник, понякога има катастрофално "недостатъчно ръце" - единият е зает със самия поялник, другият с спойка, но все пак трябва да държите частите за запояване в определено положение. "Третата ръка" е удобна с това, че нейните скоби могат лесно да се монтират във всяка позиция една спрямо друга.


Поставка за спойка "Трета ръка"

Запоените части се нагряват до висока температура, докосването им може да причини изгаряния. Ето защо е желателно да имате различни затягащи устройства, които ви позволяват да манипулирате нагрети части - клещи, пинсети, щипки.

Подготовка на поялника за работа

Първият път, когато включите поялника, той може да започне да пуши. В това няма нищо лошо, маслата, използвани за запазване на поялника, просто изгарят. Просто трябва да проветрите стаята.

Преди да използвате поялника, трябва да подготвите върха му. Подготовката зависи от първоначалната му форма. Ако върхът е гола мед, върхът може да бъде изкован във форма на отвертка, която ще уплътни медта и ще я направи по-устойчива на износване. Можете просто да го заточите с шкурка или пила, като му придадете необходимата форма - под формата на остър или пресечен конус с различен ъгъл, тетраедрична пирамида, ъглов скос от едната страна. Никелови метални покрития се използват за защита на медта от окисляване. Ако поялникът има такова покритие, тогава той не може да бъде изкован и заточен, за да се избегне повреждане на слоя на покритието.

Има унифицирана гама от форми на върха, но можете, разбира се, да използвате всяка форма, подходяща за конкретна работа.

При запояване на масивни части зоната на контакт между поялника и частта трябва да бъде възможно най-голяма, за да се осигури по-добър топлопренос. В този случай ъгловото заточване на кръгъл прът се счита за най-доброто (2 на снимката по-горе). Ако възнамерявате да запоявате малки части, тогава остър конус (4), нож или други форми с малки ъгли ще ви помогнат.

Инструкциите за работа с поялник, който има меден връх без покритие, съдържа едно задължително изискване - калайдисване на „жилото“ на нов поялник, за да се предпази от окисляване и износване. И това трябва да се направи при първото нагряване, без забавяне. В противен случай „ужилването“ ще бъде покрито с тънък слой от котлен камък и спойката няма да иска да се придържа към него. Това може да стане по различни начини. Загрейте поялника до работна температура, докоснете "жилото" до колофона, разтопете спойката върху него и го смилайте върху парче дърво. Или избършете нагрятия връх с парцал, навлажнен с разтвор на цинков хлорид, разтопете спойка върху него и го разтрийте върху върха с парче амоняк или каменна сол. Основното е, че в резултат на тези операции работната част на върха е напълно покрита с тънък слой спойка.

Необходимостта от калайдисване на върха се дължи на факта, че потокът постепенно корозира и спойката разтваря върха. Поради загубата на форма е необходимо ужилването да се заточва редовно и колкото по-активен е потокът, толкова по-често, понякога няколко пъти на ден. За никелирани накрайници никелът затваря достъпа до мед, като го предпазва, но такива накрайници изискват внимателно боравене, страхуват се от прегряване и не е факт, че производителят е направил достатъчно висококачествено покритие, за което се изисква надплащане .

Подготовка на части за запояване

Подготовката на части за запояване включва извършването на едни и същи операции, независимо от това какъв вид (нискотемпературно или високотемпературно) запояване се извършва и какъв източник на отопление (електрически или газов поялник, газова горелка, индуктор или нещо друго) се използва.

На първо място, това е почистване на частта от замърсяване и обезмасляване. Тук няма специални тънкости - трябва да почистите частта от масла, мазнини, мръсотия с помощта на разтворители (бензин, ацетон или други). Ако има ръжда, тя трябва да се отстрани с всякакви подходящи механични средства - с помощта на шкурка, телена четка или шкурка. При високолегирани и неръждаеми стомани е желателно да се шлайфат съединените ръбове с абразивен инструмент, тъй като оксидният филм на тези метали е особено здрав.

Температура на запояване

Температурата на нагряване на поялника е най-важният параметър; качеството на запояването зависи от температурата. Недостатъчната температура се проявява във факта, че спойката не се разпространява по повърхността на продукта, а лежи в буца, въпреки подготовката на повърхността с флюс. Но дори ако запояването се оказа външно (спойката се стопи и се разпространи върху съединението), спойката се оказва хлабава, матова на цвят и има ниска механична якост.

Температурата на запояване (температурата на запоените части) трябва да бъде с 40-80°C по-висока от температурата на топене на спойката, а температурата на нагряване на върха трябва да бъде с 20-40°C по-висока от температурата на запояване. Последното изискване се дължи на факта, че при контакт с частите, които ще бъдат запоени, температурата на поялника ще намалее поради отстраняване на топлината. По този начин температурата на нагряване на върха трябва да надвишава температурата на топене на спойката с 60-120°C. Ако се използва станция за запояване, тогава необходимата температура просто се задава от регулатора. При използване на поялник без контрол на температурата е възможно да се оцени действителната му стойност, когато се използва колофон като флюс, по поведението на колофона при докосване на поялника. Трябва да заври и да отделя обилно пара, но да не изгори моментално, а да остане на върха под формата на кипящи капки.

Прегряването на поялника също е вредно, причинява изгаряне и овъгляване на потока, преди да активира повърхността на спойка. Прегряването се доказва от тъмен филм от оксиди, който се появява върху спойката, разположена на върха на поялника, както и фактът, че не остава върху „жилото“, изтичащо от него.

техника на запояване

Има два основни начина за запояване с поялник:
  • Подаване (източване) на спойка към запоени части от върха на поялника.
  • Доставка на спойка директно към частите за запояване (към подложката).

При всеки метод е необходимо първо да подготвите частите за запояване, да ги монтирате и фиксирате в първоначалното им положение, да нагреете поялника и да навлажнете мястото на спойка с флюс. По-нататъшните стъпки се различават в зависимост от това кой метод се използва.

При подаване на спойка от поялник върху него се разтопява определено количество спойка (за да се държи на върха) и "жилото" се притиска към частите, които ще се запояват. В този случай потокът ще започне да кипи и да се изпарява, а разтопената спойка преминава от поялника към кръстовището. Чрез преместване на върха по бъдещия шев спойката се разпределя върху ставата.

Спойка върху желето може да е достатъчна, ако върхът току-що е придобил метален блясък. Ако формата на върха се е променила забележимо, значи има твърде много спойка.

При нанасяне на спойка директно върху кръстовището, поялникът първо загрява частите до температурата на запояване, а след това спойката се подава към детайла или към съединението между поялника и детайла. При топене спойката ще запълни фугата между запоените части. Изберете как да запоявате с поялник - първият или вторият начин - трябва да зависи от естеството на извършената работа. За малки части първият метод е по-добър, за големи - вторият.

Основните изисквания за висококачествено запояване включват:

  • добро загряване на поялника и запоените части;
  • достатъчно количество поток;
  • въвеждане на необходимото количество спойка - точно толкова, колкото е необходимо, но не повече.

Ето няколко съвета как правилно да запоявате с поялник.

Ако спойката не тече, а се размазва, тогава температурата на частите не е достигнала желаните стойности, трябва да увеличите температурата на нагряване на поялника или да вземете по-мощно устройство.

Не е нужно да добавяте твърде много спойка. Висококачественото запояване предполага наличието на минимално достатъчно количество материал в съединението, при което шевът се оказва леко вдлъбнат. Ако има твърде много спойка, не е нужно да се опитвате да го прикрепите някъде на кръстовището, по-добре е да го премахнете със засмукване или плитка.

Качеството на кръстовището се посочва от неговия цвят. Високо качество - кръстовището има ярък блясък. Недостатъчната температура прави структурата на съединението зърнеста, гъбеста - това е недвусмислен брак. Изгорялата спойка изглежда скучна и има намалена здравина, което в някои случаи може да е съвсем приемливо.

При използване на активни (киселинни) флюсове е задължително да се отмиват остатъците им след запояване - с някакъв вид препарат или обикновен алкален сапун. В противен случай не може да се даде гаранция, че след известно време връзката няма да бъде разрушена от корозия от останалите киселини.

Калайдисване

Калайдисването - покриване на металната повърхност с тънък слой спойка - може да бъде или независима, окончателна операция, или междинен, подготвителен етап на запояване. Когато това е подготвителният етап, успешното калайдисване на детайла в повечето случаи означава, че най-трудната част от работата по запояване (съединяване на спойката към метала) е извършена и запояването на калайдисаните части обикновено вече не е трудно.

Калайдисване на тел. Калайдисването на краищата на електрически проводници е една от най-честите операции. Извършва се преди запояване на проводниците към контактите, запояване заедно или за осигуряване на по-добър контакт с клемите при свързване с болтове. Удобно е да се направи пръстен от калайдисана жица, която осигурява удобство при закрепване към терминала и добър контакт.

Проводниците могат да бъдат плътни и многожилни, медни и алуминиеви, лакирани или не, чисти нови или подкиселени стари. В зависимост от тези характеристики тяхната услуга се различава.

Най-лесният начин за калайдисване е едножилен меден проводник. Ако е нов, не е покрит с оксиди и е калайдисан дори без отстраняване, просто трябва да нанесете флюс върху повърхността на жицата, да нанесете спойка върху нагрятия поялник и да преместите поялника по проводника, като леко завъртите тел. По правило калайдисването преминава без проблеми.

Ако проводникът не иска да се калайди - поради наличието на лак (емайл) - помага обикновеният аспирин. Знанието как да запоявате с таблетка аспирин (ацетилсалицилова киселина) може да бъде много полезно в някои случаи. Трябва да го поставите на дъска, да натиснете проводника към него и да го загреете за няколко секунди с поялник. В този случай таблетката започва да се топи и получената киселина разрушава лака. След това телта обикновено се калайди лесно.

Ако няма аспирин, изолацията от винилхлорид от електрически проводници също помага за отстраняване на лак, който пречи на калайдисването от повърхността на проводника, който при нагряване отделя вещества, които разрушават лаковото покритие. Необходимо е да натиснете проводниците с поялник към парче изолация и да го плъзнете няколко пъти между изолацията и поялника. След това облъчете жицата по обичайния начин. При отстраняване на лак с шкурка или нож не са необичайни срязвания и счупвания на тънки телени нишки. При оголване чрез изпичане жицата може да загуби здравина и лесно да се счупи.

Трябва да се има предвид, че разтопеният PVC и аспиринът отделят вредни за здравето вещества във въздуха.

Също така, за лакирани (емайлирани) проводници можете да закупите специален флюс, който премахва лака.

Новият многожилен меден проводник може да се калайди също толкова лесно, колкото и единична нишка. Единствената функция е да го завъртите в посоката, в която проводниците ще бъдат усукани, а не разгънати.

Старите проводници могат да бъдат покрити с оксиди, които предотвратяват калайдисването. Същата таблетка аспирин ще ви помогне да се справите с тях. Трябва да развиете проводника, да го поставите върху аспирин и да го загреете за няколко секунди с поялник, като преместите проводника напред-назад - и проблемът с калайдисването ще изчезне.

За калайдисване на алуминиева тел ще ви е необходим специален флюс - например този, който се нарича "Алуминиев флюс за запояване". Този флюс е универсален и е подходящ и за запояване на метали с химически устойчив оксиден филм - по-специално неръждаема стомана. Когато го използвате, просто трябва да запомните да почистите връзката от остатъци от флюс след това, за да избегнете корозия.

Ако по време на калайдисването на проводниците се е образувал излишък от сърф върху тях, можете да го премахнете, като поставите проводника вертикално с края надолу и натиснете нагрят поялник към края му. Излишната спойка ще изтече от жицата към поялника.

Калайдисване на голяма метална повърхност

Може да се наложи калайдисване на металната повърхност, за да се предпази от корозия или за последващо запояване на друга част към нея. Дори ако е консервиран изцяло нов лист, който външно изглежда чист, на повърхността му винаги могат да бъдат чужди вещества - консервираща смазка, различни замърсители. Ако лист, покрит с ръжда, е калайдисан, тогава той трябва да бъде почистен още повече. Следователно калайдисването винаги започва с цялостно почистване на повърхността. Ръждата се почиства с шмиргел или метална четка, мазнините и маслата се отстраняват с бензин, ацетон или друг разтворител.

След това с четка или друг инструмент, който съответства на флюса, върху повърхността на листа се нанася флюс (това може да не е пастообразен флюс, както е на снимката по-долу, а например разтвор на цинков хлорид или друг активен поток).

Поялник с относително голяма плоска повърхност на върха се нагрява до необходимата температура и върху повърхността на детайла се нанася спойка. Желателно е мощността на поялника да бъде около 100 W или по-висока.

След това нанесете поялника върху спойката върху частта с най-голямата равнина и я задръжте в това положение. Времето за нагряване на детайла зависи от неговия размер, мощността на поялника и контактната площ. Постигането на необходимата температура се доказва от кипенето на флюса, топенето на спойката и разпространението му по повърхността. Постепенно спойката се разпределя по повърхността.

След калайдисване металната повърхност се почиства от остатъци от флюс със спирт, ацетон, бензин, сапунена вода (в зависимост от химичния състав на флюса).

Ако спойката не се разстила върху металната повърхност, това може да се дължи на лошо почистване на повърхността преди калайдисване, лошо нагряване на метала (поради недостатъчна мощност на поялника, малка контактна площ, недостатъчно време за нагряване на металната част) , мръсен накрайник за поялник. Друга причина може да е грешен избор на флюс или спойка.

Калайдисването може да се извърши чрез нанасяне (източване) на спойка от поялник и разпределянето му с "ужилване" по повърхността или чрез подаване на спойка директно към обекта - спойката се топи, когато докосне нагрятия метал на детайла.

Запояване на ламарина

При ремонт на автомобилни каросерии, всякакъв вид ламарина, се налага спояване на ламарина с наслагване. Има два начина за запояване на листови части, припокриващи се една с друга - чрез предварителното им облъчване или чрез използване на паста за спояване, съдържаща спойка и флюс.

В първия случай зоните на припокриване на частите са предварително калайдисани след механично почистване и обезмасляване. След това частите на връзката се нанасят една върху друга с калайдисани повърхности, закрепват се със затягащи устройства и се нагряват с поялник от различни страни до температурата на топене на спойката. Доказателство за успешно запояване е изтичането на разтопена спойка от пролуката.

При втория метод, след приготвяне на частите, контактната зона на една от частите се покрива с паста за спояване. След това частите се фиксират в желаното положение, затягат се със скоби и, както в първия случай, шевът се нагрява с поялник от двете страни.

Когато купувате паста за спойка, трябва да обърнете внимание на нейното предназначение, т.к. много пасти за запояване са предназначени за запояване на електроника и не съдържат активни потоци, които позволяват запояване на стомана.

Когато използвате съдържанието на този сайт, трябва да поставите активни връзки към този сайт, видими за потребители и роботи за търсене.