Хорошо паять. Учимся паять провода – рассмотрение всех нюансов пайки

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.

Умение паять в современной жизни, насыщенной электроприборами и электроникой, необходимо так же, как умение пользоваться отверткой. Методов пайки металлов существует много, но прежде всего нужно знать, как правильно паять паяльником. Такое, казалось бы, несложное действо имеет массу тонкостей и нюансов - начиная с выбора инструмента и заканчивая мерами безопасности при работе с ним.

Общие вопросы

Используют именно металлы, они имеют свойство растекаться по поверхности, если находятся в расплавленном виде. Этому способствуют силы гравитации и умеренного натяжения. Это свойство позволяет соединять несколько деталей. Они покрываются слоем припоя, фиксируя элементы в определенном положении.

Казалось бы, все элементарно: расплавил металл и покрыл им место крепления частей. На практике наблюдается более сложная ситуация, ведь важно, чтобы деталь была и прочной и проводимой электрическим током. В идеале слой должен быть тонким, но с максимальной укрывистостью.

Чтобы лучше спр авиться с этой операцией, нужно учитывать следующие моменты:

Умение сделать это правильно - залог успеха. Все не так сложно, ведь встречается немало универсальных вариантов, с помощью которых можно без труда решать большинство актуальных задач при пайке. Вся необходимая информация содержится на этикетках, поэтому перед покупкой какой-нибудь марки внимательно ознакомьтесь с тем, что там написано.

Обычно флюсы нужны для протравливания и удаления оксидной пленки. Кроме того, их применение - отличный способ защитить от коррозии. Без них сложно представить полноценную подготовку к пайке, ведь если детали не будут лудиться, то и качественного сочленения не достигнуть. Как правило, данные вещества представляют собой смеси солей, щелочей и кислот.

Можно выделить два типа флюсов:

Выбор осуществляется на основании конкретных целей, которые необходимо достигнуть. Лучше, чтобы в арсенале присутствовали обе разновидности.

Фиксация осуществляется с помощью припоев . Как правило, в ход идут свинцово-оловянные марки (ПОС). После маркировки обязательно присутствует цифра, которая свидетельствует о концентрации олова. Чем внушительнее этот показатель, тем выше устойчивость к механическим воздействиям и электропроводность. Температура плавления при этом ниже. Свинец в соединении нужен для застывания. Без него олово не сможет сохранить однородность.

В продаже присутствуют особые разновидности припоев, в которых отсутствует свинец (БП). Он заменен индием или цинком. Большой плюс таких соединений - отсутствие токсичности. Температура плавления выше, но и прочность гораздо серьезнее.

Можно отыскать легкоплавкие марки. Это припои Вуда и Розе. Они растекаются при температуре 90−110 градусов. Применяются такие соединения при создании и ремонте аппаратуры.

Разнообразие видов работ и условий, в которых они производятся, породило возникновение нескольких типов паяльного оборудования.

Выбор жала паяльника

Эта часть конструкции различна по форме и материалу, из которого произведена. Самым примитивным вариантом является шилообразное жало. Вариаций существует много: лопатка, конус, скос и т. д. Выбирая форму, нужно иметь представление о работе, которая будет выполняться этим жалом. Важно приобрести то, что будет обеспечивать максимальную площадь соприкосновения с поверхностью.

Как правило, в качестве материала используется медь , в которую добавляются различные примеси (например, хром или никель). Это позволяет улучшить эксплуатационные свойства. В частности, значительно увеличивается долговечность.

Жало без покрытия быстро приходит в негодность. Его приходится периодически чистить и лудить . Чтобы нивелировать этот изъян, рекомендуется отковать этот элемент и обточить с целью придания той или иной формы.

В различных ситуациях этот инструмент может применяться с рядом особенностей, на которые стоит обратить внимание. От этого зависит не только конечное качество, но и степень осуществимости операции в целом.

Пайка проводки

Концы окунаются во флюс и после этого по ним проводим жалом, смоченным этим же раствором. Тут важно стряхивать излишки с проводов . Не пренебрегайте этим, если хотите добиться качественного соединения и безупречного функционирования.

Когда предварительная стадия закончена, скручиваем провода и прогреваем их с небольшим количеством припоя. Все свободное пространство должно быть заполнено расплавленной смесью.

Если подразумеваются многопроволочные жилы, можно обойтись без лужения. Концы просто смачиваются и фиксируются без предварительной обработки жалом. Внутри распределительных щитов эта операция не производится, так как высок риск корродирования. Кроме того, подобные конструкции не относятся к категории разъемных.

Ремонт электроники

Правильный подход достижим только опытным путем. Если никогда не выполняли подобную работу, воспользуйтесь помощью специалиста, который подскажет, как работать паяльником в этом случае, ведь важно, чтобы кто-то контролировал и вовремя вносил правки в процесс. Но если речь идет о типовой печатной микросхеме , справится даже тот, кто впервые взял в руки инструмент.

Легче всего паять мелкие выводные элементы. Предварительно фиксируем их с помощью какого-нибудь вязкого вещества в отверстиях. Плотно прижимаем жало с обратной стороны для прогрева. Затем вводим в место спайки припой (его не должно быть слишком много).

Если выводной элемент болтается, сначала смачиваем его флюсом. При такой технике небольшая капля олова с паяльника переносится на ножку. Вещество стекает, заполняя собой отверстие.

Крупногабаритные детали

Кабельные муфты, баки и посуда отличаются высокой теплоемкостью, поэтому процесс обслуживания и соединения выглядит несколько иначе.

Сначала добиваемся полной неподвижности. Это делается с помощью струбцин или пластилина (воска). Затем выполняется точечная спайка.

Следующий этап - лужение . Оно выполняется в местах фиксации. Важно подойти к этому процессу со всей тщательностью.

Затем - свободное пространство заполняется припоем. Используются специальные составы, отличающиеся тугоплавкостью и способностью сохранять герметичность на протяжении длительного отрезка времени.

Если предстоит сделать крупный шов, роль паяльника может исполнить медный топорик, подогреваемый на огне. Это все, что нужно для пайки в подобных случаях.

Важные моменты

Работа с паяльником не так проста, как это может показаться. Развитие этого умения существенно расширит спектр операций и техник , которые вы сможете использовать.

Способ соединения металлических изделий и заготовок в одно целое с помощью паяльника и припоя известен человечеству очень давно. Очевидно, первыми начали применять такой способ кузнецы — ювелиры (Goldsmith), поскольку способ кузнечной сварки не подходил для их тонких и изящных изделий. Позже технологию стали применять для ремонта металлической посуды, а с освоением электричества она надолго стала основным способом соединения проводников и электрокомпонентов. Научиться, как правильно паять электропаяльником, не очень сложно. Потребуются внимательность, аккуратность и терпение.

Что такое пайка

С точки зрения технологии, спаиванием называют операцию неразъемного соединения деталей из различных материалов, выполняемую с помощью легкоплавкого металла или сплава. Припой в расплавленном виде вводится между двух остающихся в твердом фазовом состоянии изделий, затекает в их мельчайшие поры и, застывая, прочно соединяет их.

Люди начали паять паяльником, нагревая его на открытом огне. Такая работа требовала большого навыка и даже определенного мастерства, чтобы научиться паять, у ученика уходили годы. В начале XX века появились электрические паяльники, поддерживающие постоянную температуру жала, и с тех пор освоить основы пайки по плечу любому за несколько часов. Пайка паяльником утратила тайны ремесла и превратилась в обычный навык домашнего мастера. Тем не менее, электропаяльник паяет не сам, и необходимо соблюдать определенные правила пайки.

Технология пайки паяльником

Профессионалы, занимающиеся паяльными работами весь рабочий день, применяют паяльные станции — достаточно сложный агрегат, позволяющий тонко настраивать режимы процесса. Домашний мастер обходится парой электропаяльников разной мощности.

Технологический процесс состоит из следующих основных операций:

Подготовка поверхностей.
Обработка поверхностей флюсом или лужение.
Нагрев соединяемых предметов.
Внесение припоя в рабочую зону.
Прекращение нагрева и затвердевание.
Проверка качества соединения.

Перечень операций выглядит коротким и простым, но в каждой из них скрываются свои подводные камни.

Чтобы научиться паять, необходимо три вещи:

Терпение.
Терпение.
Терпение.

Кроме того, для того, чтобы правильно паять, требуется

Правильно оборудованное рабочее место.
Качественный и исправный электропаяльник.
Правильно выбрать подходящие к спаиваемым материалам паяльную проволоку и флюс.
Правильно и тщательно подготовить поверхности.

Пайка для начинающих лучше получится, если взять для освоения относительно несложное задание, и обязательно на учебном материале. Не нужно осваивать процесс, пытаясь починить пылесос или материнскую плату компьютера — возьмите отрезки проводков и потренируйтесь на них.

Подготовка паяльника к работе

При первом включении нового электропаяльника с его поверхности идет дымок, и появляется характерный запах. Это сгорает тонкий слой смазки, нанесенный на кожух электронагревателя на производстве. Когда смазка выгорит, нужно выключить устройство и дождаться его остывания.

Заточка жала

Жало — это стержень из медного сплава, имеющий форму сильно вытянутого цилиндра. Требуется придать концу жала одну из используемых при паяльных работах форм.

Сплющенная в виде лопатки. Применяется, чтобы паять массивные заготовки мощными электропаяльниками.
Заточенная на острый конус или четырехгранную пирамиду. Используется при работе с тонкими проводниками и электронными компонентами.
Тупой конус подходит для более толстых жил.

Заточка лопаткой позволяет одним жалом паять и тонкие, и более толстые провода и изделия, поворачивая его нужной стороной.

Лужение паяльника

Перед началом работы с паяльником на жало требуется нанести тонкий слой оловянного сплава (залудить). Применяется два основных способа:

Разогретым жалом прикасаются к канифоли, расплавляют кусочек паяльной проволоки и деревянным шпателем втирают его в поверхность кончика жала.
Разогретое жало трут о тряпку, пропитанную раствором хлористого цинка, далее действуют так же, как и в первом способе.

После того, как кончик жала покрылся слоем олова, подготовка паяльника к работе завершена.

Какие существуют виды паяльников

За тысячелетия совершенствования технологии люди разработали несколько видов устройств, причем большинство из них — за последнее столетие.

Молотковый

Это традиционный, проверенный временем вид — заостренная с одной стороны медная болванка, которую нагревали на углях или в пламени костра.

Работа требует отличной координации движений и чувства времени — остывает такое устройство довольно быстро.

Электропаяльник

Это тот самый прибор, который используют большинство домашних мастеров. За столетие изменился лишь материал ручки и изоляция сетевого шнура. Конструкция оптимальна для мощности 25-250 ватт. По цене конкурентов не имеет.

Керамический

Вместо нагревателя из нихрома применяется элемент из специальной электрокерамики. Такой прибор очень быстро нагревается и позволяет регулировать температуру нагрева.

Их делают маломощными и применяют на производствах.

Импульсный

Жало включается в цепь вторичной обмотки трансформатора, намотанной толстым проводом в несколько витков. В этой цени низкое напряжение, но очень сильный ток. Он разогревает жало за долю секунды. Нагревается жало не постоянно, а только в момент пайки, для чего на рукоятке имеется кнопка включения. Температура не регулируется, но для домашнего применения они удобны и экономичны.

Индукционные

В таких устройствах разогрев сердечника происходит с использованием явления высокочастотной индукции. Отличаются стабильностью рабочей температуры.

Газовые

Сзади жала расположена миниатюрная газовая горелка, а в рукоятке — баллончик с газом. Позволяет работать без электричества, может работать с высокотемпературными припоями, после снятия жала превращается в универсальную газовую горелку.

Отличается повышенной пожароопасностью.

Выбор мощности

Выбор мощности зависит от тех объектов, которые собираются спаивать:

Тонкие проводки и электронные компоненты: 25-40 ватт.
Проводники и детали толщиной до одного миллиметра: 40-80 ватт.
Изделия толщиной до 2 мм: не менее 100 ватт.

Домашний мастер обычно покупает два электропаяльника:25-40 ватт для тонких работ и 60-100 ватт — для средних. Пайку кабелей и сосудов лучше поручить профессионалу, имеющему соответствующее оборудование и навыки.

Подготовка к пайке

Перед тем, как начать паяльные работы, следует подготовить спаиваемые поверхности. С кабелей удаляют изоляцию, с контактных площадок — загрязнения и лаковое покрытие, если оно имеется.

Механический — зачистка «бархатным» надфилем или мелкозернистой наждачной бумагой.
Химический — обработка лака слабым раствором кислоты.
Комбинированный.

Если требуется паять паяльником приводок или вывод электронного компонента к площадке на печатной плате, очистку проводят крайне осторожно, чтобы не повредить соседние участки. Правильно паять — это значит, прежде всего, тщательно готовиться к операции.

Обработка флюсом или лужение

Чтобы компоненты были правильно и надежно спаяны, а соединение обладало минимальным сопротивлением электрическому току, необходимо добиться полного разрушения оксидных пленок на поверхности. Для этого служат две операции: лужение и обработка флюсом.

Лужение

Чтобы залудить провод, понадобится:

Канифоль.
Кусочек паяльной проволоки.
Прогретый электропаяльник.

Конец проводка прижимается жалом к канифоли и во время прогрева проворачивается несколько раз. До образования лужицы расплавленной канифоли.

На жало следует набрать немного припоя, проводок вынимают из канифоли и проводят по нему жалом. Он покрывается тонким слоем олова.

Обработка флюсом

Операция требует меньшей ловкости — нужно всего лишь смазать кончик проводка флюсом с помощью кисточки или загнутой в петельку проволочки. Однако достаточно важно правильно выбрать флюс. Для разных материалов рекомендованы свои составы флюса:

Для спайки меди и алюминия применяют ЛТИ-120 на основе буры.
Для меди с медью - ПОС-60, ПОС-50, ПОС-40.
Для алюминия с алюминием — Ц12, П-250А, ЦА-15.

Флюсы на основе кислоты нельзя применять для работы с печатными платами. Для этого подойдут флюсы на основе воды или спирта.

Разогрев и выбор температуры

Для достижения оптимального режима температура соединяемых элементов должна быть на 60 -80 ⁰C выше температуры плавления припоя, а температура жала должна быть еще на 10-20 ⁰C выше.

На профессиональной паяльной станции выставляют температуру жала на 70-110 ⁰C больше температуры плавления. На обычном устройстве датчика температуры нет, поэтому пользуются следующим способом: при погружении жала в канифоль она должна бурно кипеть, с шипением и появлением характерного смолистого запаха, но не должна дымить и трещать — это означает, что жало перегрето.

Внесение припоя

В разогретую до требуемой температуры рабочую зону припой вносят двумя методами:

В жидком виде, на кончике жала, применяется при соединении небольших элементов. Для этого касаются проволоки жалом, кусочек проволоки плавится и под действием сил поверхностного натяжения перетекает на жало, покрывая его тонким слоем. Капля при этом с жала свисать не должна.
В твердом виде, поднося проволоку к рабочей зоне. Применяется при работе с крупными деталями.

Важно следить за тем, чтобы не образовывались капли припоя — их надо сразу убирать

Какие существуют припои

В промышленности разработаны и применяются десятки различных марок для различных комбинаций спаиваемых материалов и различных методов спаивания. Правильно выбрать марку из этого разнообразия не так просто, для этого нужны систематические знания по материаловедению В домашней мастерской из всего этого многообразия можно вполне обойтись сплавами группы ПОС ХХ (оловянно-свинцовыми). Две цифры после названия обозначают процентное содержание олова в сплаве.

Для ответственных спаек — печатные платы и электронные компоненты — применяют ПОС-60, для менее важных можно обойтись ПОС-30 .Для спайки алюминия правильно применять составы марки Авиа.

Чтобы правильно и надолго припаять детали, следуйте нескольким советам:

Тщательно готовьте поверхности.
Правильно прогревайте рабочую зону, не допуская как недостаточного прогрева, так и перегрева.
Не допускайте недостатка или излишка припоя в рабочей зоне. Его ровный слой должен полностью покрывать провода и контакты, но не должны образовываться капли и потеки.
Правильно компонуйте рабочее место. Избегайте захламленности. Все должно быть под рукой.
Придерживайте провода и выводы деталей пинцетом во избежание ожогов.

Как научиться паять паяльником

В качестве учебного задания прекрасно подойдет тренировка на обрезках проводов. Начать лучше с одножильных. Просто возьмите два проводка, и попробуйте их спаять. Когда удастся правильно спаять одножильные проводки (они перестанут отваливаться друг от друга), можно перейти на многожильные.

Признаки того, что вы научились паять правильно и у вас получилась качественное соединение:

Поверхность затвердевшего припоя серебристая, с отблеском.
Нет капель и потеков.
Соединение прочное (не рвется руками).
Изоляция не оплавлена.

После завершения пайки

В том случае, когда концы проводов и контактную площадку подвергали обработке флюсом, по окончании операции его остатки необходимо удалить.

Ветошь или губку следует смочить в мыльном растворе и протереть место соединения. Далее его надо просушить сухой ветошью либо феном.

Другие виды пайки

Сухая пайка паяльным карандашом, применяется в тех случаях, когда растекание припоя из рабочей зоны нежелательно — при изготовлении украшений и предметов художественного творчества. Жало берут бронзовое и лужению его не подвергают.

Скрученные жилы большого сечения пропаивают погружением в чашку, заполненную расплавившимся припоем, или футорку. Футорка имеет электроподогрев, на поверхности находится слой кипящего флюса, через который проходят концы жил при окунании.

Для медных изделий большой массы, таких, как трубы, применяют пайку в пламени горелки. Высокая температура факела удаляет окисный слой.

Вначале проводят лужение тугоплавким припоем, после чего детали можно спаивать низкотемпературными составами.

Как паять алюминий

Пайка алюминия возможна с применением специального флюса Ф-61А и сплавами марки Авиа. Для операции применяют специальное жало из бронзы, покрытое скрещивающимися насечками, напоминающими рисунок напильника. Этими насечками соскребают оксидную пленку, мгновенно образующуюся на поверхности любого алюминиевого изделия.

В тех случаях, когда необходимо создать только электрический контакт, а в прочном соединении нужды нет, применяют способ с предварительным омеднением. Для этого в рабочую область добавляют щепотку порошкообразного медного купороса и растирают его жесткой щеточкой. После появления медного пятна на алюминиевой поверхности ее залуживают и паяют.

Мелкая пайка

При впаивании в печатную плату мелких деталей, таких, как электронные компоненты, нужно избегать двух ошибок:

Перегрев. Он может привести к выходу их строя деталей и к отслоению проводящих дорожек.
Избыток припоя. Остаточного тепла, содержащегося в его крупной капле, может хватить на то, чтобы вывести из строя транзистор или микросхему. Массы капли также бывает достаточно для того, чтобы в условиях вибрации или сильного удара оторвать дорожку.

По окончании пропаивания печатную плату следует покрыть специальным лаком, предохраняющим места соединений, детали и проводящие дорожки от влажности и коррозии.

ИМС и чипы

Интегральная микросхема, или чип, обладает особо тонким внутренним устройством и чрезвычайной чувствительностью к перегреву. Паять их необходимо с особой осторожностью, тщательно обеспечивая отвод тепла. Микросхемы в корпусах стандарта DIP, выводы на которых идут через 2,51 миллиметра, паяют маломощными устройствами. Выводы у таких микросхем залужены еще на заводе, поэтому для соединения достаточно короткого и точного прикосновения жала с минимумом состава ПОС 61, в качестве флюса берут спиртоканифоль или состав ТАГС.

Большие чипы, например, процессоры в персональных компьютерах, вообще не паяют, а вставляют в специальные гнезда, припаянные к материнской плате. Самостоятельно правильно припаять процессор смартфона также очень маловероятно, даже если у вас есть паяльная станция.

Микросхемы выпайка

По техническим условиям производителей, микросхемы после выпайки из платы не подлежат дальнейшему использованию — слишком высок риск перегрева. Однако народные умельцы ухитряются выпаивать микросхемы, прикладывая проволоку из нихрома к выпаиваемым ножкам для обеспечения теплоотвода. Но вероятность необратимого повреждения микросхемы все равно остается весьма высокой.

Заземление паяльника

Для работы с высокочувствительными электронными компонентами, которые могут быть выведены из строя зарядом статического электричества, следует использовать низковольтные электропаяльники. Их заземляют по специальной схеме, с применением понижающего трансформатора. Использование импульсных приборов недопустимо.

Кроме того, мастер должен надеть на запястье заземляющий браслет, подключенный гибким кабелем к массе печатной платы.

Меры безопасности при пайке

Паять правильно- это значит, в том числе, и паять безопасно.

Два основных фактора опасности при паяльных работах — это высокая температура и вредные для здоровья газы, выделяющиеся при плавлении паяльной прволокия и кипении флюса.

Исходя из этого, меры безопасности должны быть следующими:

Перед началом работы следует осмотреть оборудование на предмет отсутствия механических повреждений, целостности кабеля питания и вилки, надежности крепления жала.
Рабочее место должно хорошо вентилироваться, лучше всего — быть оборудованным вытяжной вентиляцией.
Рабочее место недопустимо захламлять, в рабочей зоне должны быть только те предметы, которые будут паяться прямо сейчас.
Каждый раз, выпуская электропаяльник из рук, кладите его на специальную массивную подставку, исключающую опрокидывание.
Следует остерегаться брызг припоя и флюса, для чего надо обязательно использовать защитные очки или прозрачный щиток.
Для фиксации деталей следует применять только инвентарные приспособления: пинцеты, зажимы, устройство «третья рука».

Недопустимо придавливать спаиваемые предметы локтем, кистью, корпусом прибора или другими тяжелыми предметами.

В случае, если брызги попали на кожу, необходимо промыть пораженное место струей холодной чистой воды и нанести антисептическую заживляющую мазь. При попадании брызг в глаза или на другие слизистые оболочки, а также в случае сильных ожогов следует немедленно обратиться к врачу.

При работе следует соблюдать и общие меры электробезопасности, а при использовании газовой паяльной горелки — дополнительные меры пожарной безопасности.

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

Залуживание «жала» паяльника.

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

Основная сущность процесса

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

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

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

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

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

Различия в пайке металлов

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

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

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

Особенности паяльников

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

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

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

Необходимый инструмент

При проведения пайки деталей из различных материалов потребуется следующий инструмент:

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

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

Подготовительный этап

Для обеспечения качественной пайки необходимо выполнить следующие предварительные мероприятия:

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

Процесс выполнения пайки

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

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

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

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

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

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

Все знают, что такое паяльник, и для чего он нужен, но не все умеют им пользоваться. А инструмент это весьма полезный не только в телевизионной мастерской, но и в домашнем хозяйстве. С его помощью можно качественно восстановить оборванный кабель, отремонтировать электроинструмент, бытовую технику и многое другое. Однако паяльником надо уметь орудовать, а также надо уметь правильно подобрать расходные материалы.

Если речь не идет о пайке микросхем и высоковольтного оборудования, то сам процесс не представляет какой-либо сложности. Большинство бытовых задач можно выполнить самостоятельно, не обращаясь к специалисту.

Устройство паяльника

Электрический паяльник обязательно имеет нагреватель. Нагреватель может быть нихромовым или керамическим. Керамические нагреватели по-своему хороши, но они довольно требовательны к условиям работы. Поэтому для домашнего хозяйства лучше всего подойдут электрические паяльники со спиральным нагревателем (ЭПСН). Это довольно неприхотливые и, что немаловажно, недорогие приборы.

Рабочей частью паяльника является жало. Нагреватель доводит его до высокой температуры, позволяющей плавить оловянный припой, которым ведется пайка. На корпусе паяльника обычно имеется винт, который фиксирует жало и с помощью которого можно регулировать его вылет. Ручка паяльника имеет расширение или отдельный фартук, который не дает руке даже случайно соскользнуть на разогретую часть.

В последние годы появились компактные газовые паяльники, сразу составившие конкуренцию паяльникам электрическим. Заправляются они очищенным бутаном, точно таким же, который используется для заправки зажигалок. Пайка газовым паяльником происходит за счет воздействия открытого пламени миниатюрного сопла. Температура пламени может регулироваться в пределах 750-1200°С. На одной заправке паяльник может работать 60-90 минут в зависимости от настройки. Такой инструмент способен полностью заменить электрический паяльник мощностью 150 Вт. Для бытовых нужд его более чем достаточно, если, конечно, речь не идет о пайке труб или кастрюль.

Выбор паяльника

Прежде всего, надо определить, для каких целей приобретается паяльник. Для дома обычно берут прибор, которым можно спаять кабели, провода, починить штекеры аппаратуры и т.д. Для этих целей подойдет прибор мощностью 25 Вт. Более мощные приборы применяются при пайке массивных деталей, а это уже промышленное применение. В то же время не стоит покупать слишком маломощные паяльники на 5-15 Вт. Они предназначены для пайки микросхем и тонкой аппаратуры, например для ремонта мобильных телефонов.

Обращают внимание при покупке паяльника для дома и на его входящее напряжение. Необходимо, чтобы это был прибор, работающий от 220 В, а не от 12 или 24…. Желательно чтобы у паяльника была вилка европейского образца. Современные дома уже все чаще оснащаются заземлением, которое в данном случае исключит электротравму при пробое на корпус.

Если жало в паяльнике извлекается, значит, при необходимости его можно заменить. Узнать это очень просто - паяльники со сменным жалом имеют болт (болты) фиксации на корпусе. Болт позволяет регулировать длину вылета, а она в свою очередь влияет на температуру открытой части.

Жала бывают медными и никелированными. Последние не обгорают, поэтому практически не нуждаются в уходе. Однако они несколько дороже. Красномедные жала время от времени необходимо чистить от припоя и править напильником. Никаких сложностей в этих операциях нет - берется напильник и с его помощью жалу придается требуемая форма. Желательно делать это при снятом жале, зажатом в тисках.

Что касается формы паяльников, то кроме классической «ручечной» формы в продаже можно встретить так называемые «пистолеты». Разница между ними только в форме ручки. Пистолетными бывают также быстроразогревающиеся паяльники с трансформатором, но они уже относятся к приборам профессионального класса. Многие специалисты считают, что классическая форма паяльника удобнее в работе.

Расходники для пайки

Припой . Соединение деталей при помощи пайки подразумевает использование припоя - сплава олова со свинцом. Процесс пайки можно сравнить с горячим склеиванием. Клеем в таком случае выступает припой.

Пропорции олова и свинца в припоях могут быть разными. Производители наносят маркировку, где цифрой обозначается процент олова, например ПОС-61 - припой оловянно-свинцовый, в котором содержание олова составляет 61%. Припой из такого сплава будет плавиться при температуре 180°С. Это намного меньше, чем температура плавления меди или алюминия, паять которые приходится чаще всего.

Изменения соотношения свинца и олова отражается и на температуре плавления припоя. Например, если олова в припое 40%, то температура плавления у такого сплава составит 240°С, а если олова 90%, то сплав начинает плавиться только при 310°С.

Маркировка припоев импортного производства отличается от отечественной. Чтобы понять, что за сплав перед вами, необходимо заглянуть в сопроводительные документы или поискать расшифровку маркировки в сети Интернет. Однако при бытовой пайке сплав припоя особого значения не имеет. Самый тугоплавкий припой плавится при 300°С, что также ниже t(пл.) меди или алюминия. Но работать легче всего с легкоплавкими припоями, поэтому следует отдавать предпочтение сбалансированным припоям, где олова и свинца примерно одинаково.

Удобнее всего пользоваться припоем в виде проволоки диаметром 1-3 мм. В продаже встречаются припои в виде трубки, заполненной флюсом. Такой припой - на любителя; многие специалисты отдают предпочтение простому проволочному припою, который оставляет возможность точнее дозировать припой и флюс.

Флюс необходим для защиты металлических деталей от теплового окисления. Медное жало паяльника быстро окисляется, в результате чего на нем образуется неметаллическая пленка, к которой плохо пристает припой. Флюс удаляет пленку окислов и способствует равномерному распределению припоя. Обработка деталей и контактов флюсом называется лужением.

Встречаются два вида флюсов - кислотные и некислотные. Кислотные флюсы чаще всего используют при пайке железных сплавов (чугун, сталь). После работы с кислотным флюсом необходимо удалить его остатки, чтобы кислота не разъедала металл. Работать с кислотными флюсами нужно очень осторожно, т.к. кислота легко разъедает кожу.

Из некислотных флюсов наиболее распространена канифоль - очищенная сосновая сера. Для большинства бытовых задач канифоли вполне достаточно. Качественная канифоль прозрачна и имеет янтарный цвет; она не так быстро пачкает жало и не сильно дымит. Можно также иметь под рукой ортофосфорную кислоту для случаев, когда окисление значительное.

Технология пайки

Когда нужно припаять одну деталь к другой, спаять контакт или концы проводов, наша задача заключается в том, чтобы закрепить спайку припоем.

Хороший контакт и прочность спайки зависит от качества выполнения работы. Спаиваемые детали должны быть хорошо очищены, обезжирены и прогреты.
Если выполняется пайка электрического провода или любых других электродеталей, необходимо убедиться в том, что они не находятся под напряжением.
Производить пайку лучше всего под кухонной вытяжкой, чтобы дым канифоли сразу удалялся из помещения.
Очень важно не перегреть спаиваемые детали. Сами они вряд ли расплавятся от паяльника, но пластик (например, изоляция провода) может пострадать от высокой температуры. Поэтому время воздействия высокой температуры на детали должно быть минимальным. Желательно произвести пайку в один заход.
Соединяемые пайкой детали нужно залудить - обработать флюсом и припоем. Залуженные провода перестают гнуться, поэтому их скручивают без лужения и только потом паяют.
При сращивании кабелей или проводов производят зачистку концов от изоляции, зачищают сам провод механически и обрабатывают флюсом при помощи паяльника. Чтобы качественно изолировать спаянные провода необходимо предварительно надеть на них кембрики из термоусадочного полимера. После этого концы провода свивают между собой и фиксируют припоем, который в итоге должен покрыть всю контактную часть.
Место спайки закрывается термоусадочным кембриком, который после нагрева обволакивает спайку и надежно ее изолирует от контакта с другими проводами.
Проволочный припой удобно подавать к месту спайки, а не набирать олово жалом. Но поскольку у человека только две руки, подавать припой получается только в том случае, если детали надежно зафиксированы. Не пытайтесь паять навису - только зря потратите время и нервы. Лучше сначала зафиксировать зажимом спаиваемые детали, а уже потом их паять.

Вот собственно и вся технология. Как видите, она нехитрая. Главное - соблюсти несколько простых правил и понимать, что для чего делается и в каком порядке.