Как правильно паять провода: выбор паяльника, флюсов и припоев, технология пайки

Как правильно паять паяльником – советы, видео

Поверхности обрабатываемых деталей перед пайкой очищают наждачной бумагой и обезжиривают бензином или ацетоном. Затем их нужно установить и закрепить в исходном положении. После этого можно разогреть паяльник и приступать к пайке одним из двух основных способов.

При подаче припоя на детали с паяльника , на приборе сначала нужно расплавить некоторое количество припоя, а затем поднести жало к соединяющим заготовкам и прижать его. В это время флюс должен начать вскипать и испаряться. В это время наконечником прибора следует распределить припой по стыку.
При подаче припоя на соединяемые детали, сначала с помощью паяльника разогреваются сами заготовки. После того как они достигнут необходимой температуры, нужно будет подать припой в стык между деталью и паяльником или на деталь. Расплавляющийся припой начнет заполнять стык.

Выбор способа соединения зависит от характера выполняемой работы. Первый способ подойдет для пайки мелких деталей, а второй для соединения крупных изделий.

Во время работы с паяльником необходимо соблюдать некоторые требования:

Хорошо прогревать прибор и соединяемые детали. Если припой размазывается, а не течет, значит нужно увеличить температуру нагрева паяльника.
Остатки кислотных флюсов следует обязательно смывать после пайки. Иначе через некоторое время соединение может быть разрушено коррозией. В качестве моющего средства можно применить щелочные вещества.
Нельзя во время процесса пайки вносить много припоя. Шов должен получиться слегка вогнутым. Лишний припой удаляется оплеткой или отсосом. Если жало прибора приобрело металлический блеск, значит припоя достаточно. О том, что припоя много, говорит измененная форма жала.

Качественный спай должен ярко блестеть. Пережженный припой выглядит матовым, однако в некоторых случаях он допустим. Губчатая зернистая структура спая говорит о недостаточной температуре и о явном браке.

Как паять провода

На подготовительном этапе провода следует зачистить, скрутить и залудить:

провод опускается в ванночку с канифолью;
капля припоя с помощью паяльника распределяется по медным жилам;
чтобы покрытие было со всех сторон, в процессе лужения провод необходимо поворачивать и прогревать;
залуженный конец провода окунается в разогретый припой, излишки которого удаляются.

Одножильные провода перед спайкой очищаются до блеска. После этого их нужно окунуть в канифоль, соединить, несколько секунд прогреть и нанести припой. Для обеспечения надежной изоляции на оголенный провод надевается термоусадочная трубка, которая должна быть большего диаметра. Под воздействием высокой температуры она уменьшится и образует изоляцию проводов.

Если из-за наличия эмали или лака проводник не хочет лудиться, то можно применить обычный аспирин. Для этого таблетку нужно положить на дощечку и, прижав к ней проводник, прогреть его несколько секунд. Таблетка должна начать плавиться, а выделяемая кислота разрушать лак.

Препятствовать лужению на старых проводах могут окислы, которыми они бывают покрыты. Справиться с ними поможет та же таблетка аспирина.

Для лужения провода из алюминия необходим «Флюс для пайки алюминия». Он является универсальным, поэтому использовать его можно для соединения металлов с химически стойкой окисной пленкой. При этом во избежание коррозии не нужно забывать после пайки очищать изделия от остатков флюса.

Следует знать, что недопустимо скручивать вместе алюминиевый и медный провода. Фиксировать их можно только через промежуточный элемент, в качестве которого можно применить другой металл, клеммный зажим, разделение шайбами.

Для правильной пайки с помощью паяльника требуется тщательная подготовка деталей и инструментов. Во время самого процесса слой припоя всегда должен быть защищен флюсом. Для различных материалов подбирается соответствующей мощности прибор и необходимой формы жало. При выдерживании оптимального температурного режима и правильном соединении деталей пайка получится надежной и будет долго служить.

Спаять гирлянду подручными средствами

Часто проблемы возникают с гирляндами, которые применяются для украшения дома или ели. Из-за применения тонких жил они часто перебиваются и требуется провести пайку. Среди особенностей этой работы отметим следующие моменты:

В большинстве случае проблема возникает в блоке управления, так как провода крепятся ненадежно.
Прорыв может возникнуть по всей длине изделия.
Если все источники света подключены параллельно, то выход из строя лишь одного приводит к размыканию всей цепи.

Отошедшие контакты найти довольно просто, а вот обрыв только при применении тестера. Только после нахождения места обрыва можно приступить к пайке. Припаять без паяльника можно следующим образом:

В места обрыва провода следует очистить.
Можно сделать небольшую скрутку, на которую наносится паста. Она будет использоваться для распределения применяемого сплава.
Следующий шаг заключается в расплавке припоя, для чего можно использовать зажигалку или свечу.
После этого место соединения изолируется при помощи трубки, которая также немного прогревается для повышения ее пластичности.

Подобная технология может применяться для восстановления состояния наушников. Процедура пайки не занимает много времени.

Технология пайки

Самая простая технология пайки для начинающих состоит из нескольких последовательно выполняемых операций.

Подготовка паяльника.
Подготовка спаиваемых поверхностей.
Непосредственно пайка.

На первом этапе необходимо привести паяльник в рабочее состояние. Следует удобно расположить инструмент на подставке, а после этого включить его в электросеть, следя за расположением провода. Затем зачистить жало паяльника, так как простого его нагрева обычно недостаточно, иначе припой не будет к нему приставать, а пайка окажется невозможной.

Для зачистки жала можно воспользоваться поверхностью сосновой доски или бруска, по которой необходимо поводить жалом паяльника. В результате оно очистится от нагара и окислов, а также покроется тончайшим слоем смолы.

Когда нагар и оксидная пленка будут удалены, жало паяльника необходимо залудить во избежание образования новой оксидной пленки. Для этого понадобится канифоль, а затем и припой.

Правильно паять паяльником с канифолью несложно, для этого разогретое и зачищенное жало паяльника нужно погрузить в канифоль. От соприкосновения с раскаленной медью канифоль начнет плавиться, жало покроется ее тонким слоем. В процессе работы (если паяльник достаточно прогрет) канифоль будет активно испаряться, наполняя воздух хвойным запахом. Дышать этими парами не следует, поэтому комната, в которой происходит пайка, должна быть хорошо проветриваться.

Обработанное канифолью жало паяльника уже можно использовать для работы. Если на спаиваемых поверхностях есть припой, вполне можно обойтись и им. Необходимо расплавить каплю припоя и присоединить отпавшую деталь. Иногда этого достаточно, чтобы восстановить соединение.

Чтобы пайка была по-настоящему качественной, необходимо залудить не только жало паяльника, но и соединяемые поверхности. Для этого их прогревают и наносят жалом паяльника тонкий слой канифоли, а уже после этого – припой.

При лужении проводов их прогревают и помещают на поверхность канифоли, которую надо постараться расплавить так, чтобы она распределилась по всей свободной от изоляции поверхности провода. Затем залуженным жалом расплавляют небольшое количество припоя и наносят его на провод, распределяя по всей поверхности. О качестве лужения можно судить по цвету провода. Если он стал серебристым, можно считать операцию успешной. То же проделывают с другим проводом или клеммой. Если поместить деталь на поверхность канифоли нет возможности, следует воспользоваться жалом паяльника.

Чем и как лудить/паять?

Для следующих операций понадобится уже специальный электронагревательный инструмент: паяльник, футорка или паяльная горелка. Паять в домашних условиях чаще всего приходится электропаяльником с медным луженым жалом. Его устройство показано на поз. 1 рис. «Для полного счастья» спайщика-любителя нужны стержневые паяльники на 16-20 Вт для микросхем и печатных плат, поз. 2а, 40-50 Вт (поз. 2б), для электропроводов и навесного монтажа компонент радиоэлектроники, и 80-150 Вт (поз. 2в), для сборки небольших металлоконструкций пайкой.

Устройство и разновидности электропаяльников с медным луженым жалом

Если не предполагается работ с микрочипами (телефоны, планшеты, компьютеры) и пайки стали толщиной более 0,5-0,6 мм, можно обойтись комплектом из паяльников на 25 Вт (поз. 3а) и 60-65 Вт, поз. 3 б. Вдруг возникнет необходимость паять металлопрофили с толщиной стенок до 3-4 мм и/или толстый стальной лист, потребуется радиаторный паяльник-«топор» на 300-400 Вт, поз. 4.

Жала паяльников малой мощности (поз. 2а, 2б, 3а, 3б) изначально не прокованы и потому довольно быстро окисляются (подгорают). Чтобы повысить их стойкость, а заодно и отформовать нужным образом, вынутый из паяльника стержень проковывают слесарным молотком на наковальне настольных тисков. «Ширкать» его надфилем после этого нет нужды, да и не надо, чтобы не стереть наружный уплотненный слой меди. После проковки жало сразу же покрывают активированным флюсом.

Пока мы готовили паяльник, флюс на паечных поверхностях сделал свое дело: под его слоем они чистые, можно лудить. Здесь критическим пунктом будет толщина деталей:

Менее 1/8 диаметра стержня паяльника – прогреются насквозь до температуры плавления припоя менее чем за 7 с. Флюс не успеет выкипеть.
Более 1/6 той же величины – прогреются более чем за 10 с, флюс выкипит, детали оголятся и окислятся.
1/8-1/6 диаметра стержня – нужно, чаще всего основываясь на собственном опыте, лудить легкоплавким припоем под высококипящим флюсом. Или воспользоваться паяльником помощнее.

В первом случае на жало набирают каплю припоя, переносят на паяемую поверхность, и, если:

Провод тонкий – легко, без нажима, двигают по оголенному концу жалом с одной и затем с противоположной стороны, пока припой не растечется. Провод держат кончиком вниз. Стекшую туда каплю излишка припоя снимают паяльником.
Провод толстый – жало двигают по спирали взад-вперед.
Плоская тонкая длинная деталь – припой наносят на конец и двигают жало вдоль. Когда за жалом покажутся незалуженные края детали, наносят на недолуженный участок еще флюса, набирают другую каплю припоя и продолжают лужение.
Длинная более широкая деталь – то же, что и в пред. случае, но жало ведут змейкой.
Широкая деталь – жало двигают по спирали от центра в краям.

Для лужения толстых деталей берут ниточный припой с флюсом, т. наз. гарпиус: это тонкая гибкая трубочка из фольги припоя, в просвете которой порошкообразная канифоль. Лужение начинают с края длинных или с середины широких деталей. Конец гарпиуса прикладывают к месту начала лужения, греют паяльником, пока не растечется. Движения жалом – такие же, как в пред. случаях. Припой подают под жало по мере расходования. Дать на жало – он к нему будет липнуть, пока не образуется большая капля, которая стечет куда не надо.

Как научиться владеть паяльником?

Очень просто: минимум знаний, все держится на практике, небольшое количество материалов и главное – тот или иной паяльник.

Выше мы назвали один параметр этих ручных инструментов (мощность). Он важен для понимания:

Что паять.
Как быстрее работать.

Чем мощнее паяльник, тем толще его медное жало, тем медленнее оно разогревается, но и дольше держит режим пайки после отключения от сети или паяльной лампы.

Как выбрать фазометр — обзор, назначение, принцип действия, область применения + инструкция по применению с фото
Как сделать трансформатор своими руками — пошаговая инструкция, схема, чертежи, список материалов + фото готового самодельного трансформатора
Какой детектор скрытой проводки лучше? ТОП-10 лучших производителей с фото и описанием

Но они не годятся для пайки небольших электродеталей, тонких проводов, как разогреватели меньшей мощности.

Есть также паяльники, и они не последние в этой линейке, мгновенного нагрева жала и быстрого охлаждения после точечной пайки радио-и электросхем – электроимпульсные. Ими соединяют метизделия в различных бытовых мастерских.

Процесс несложный. Если у вас есть обычные плоскогубцы и кусачки, пинцет с тонкими и широкими (до 1 см) лапками, то вам остаётся приобрести или достать из кладовки три специфические вещи:

паяльник;
материал пайки (припой) – чаще сплав свинца и олова;
антиокислитель и обезжириватель (флюс).

К этому добавим минимум общих знаний по материалам для пайки.

Припои и флюсы

Теперь пришло время точно подобрать рабочий припой и флюс к нему, т.к. пайка, в отличие от полуды, должна не только крепко сцепляться с основным металлом, но и сама быть прочной. Сводка сведений о припоях и флюсах широкого применения из старого справочника дана на рис. Применительно к нынешнему времени к ней остается добавить не так уж много.

Характеристики припоев и флюсов широкого применения

Припои

Припои от ПОС-90 до Авиа-2 – мягкие для низкотемпературной пайки. Гарантированно обеспечивают только электрический контакт. ПОС-30 и ПОС-40 паяют медь, латунь, бронзу с неактивными флюсами, а их же со сталью и сталь со сталью – с активными. ПОССр-15 можно паять оцинковку с неактивными флюсами; другие припои при этом разъедают цинк до стали и пайка скоро отваливается.

34А, МФ-1 и ПСр-25 припои твердые, для высокотемпературной пайки. Припоем 34А можно паять алюминий в пламени (см. далее, о пайке алюминия) со специальными флюсами, см. там же. Припоем МФ1 припаивают медь к стали с активированным флюсом. «Невысокие требования к прочности» в данном случае значит, что прочность спая ближе к прочности меди, чем стали. ПСр-25 при пайке сухим паяльником (см. далее) пригоден для пайки ювелирных изделий, витражей тиффани и т.п.

Флюсы

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

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

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

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

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

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

Работа с припоем

При достаточном нагреве расплавленный припой должен стать текучим. При мелких работах можно взять на жало инструмента каплю сплава и перенести ее на соединяемые детали. Но удобнее пользоваться тонкой проволокой (прутком) разного сечения. Часто внутри проволоки содержится слой канифоли, который помогает правильно паять паяльником без отвлечения от процесса.

При таком способе горячим инструментом прогревается поверхность соединяемых проводников или деталей. Конец прутка припоя подводят к жалу и немного (на 1-3 мм) просовывают под него. Металл моментально плавится, после чего остаток прутка убирают, а припой греют паяльником, пока он не приобретет яркий блеск.

При работе с радиодеталями нужно учитывать, что нагрев для них опасен. Все операции выполняют в течение 1-2 секунд.

Во время пайки соединений одножильных проводов большого сечения можно использовать толстый пруток. При достаточном нагреве инструмента он тоже плавится быстро, но распределять его по спаиваемым поверхностям можно медленнее, стараясь заполнить все выемки скрутки.

Как работает паяльник

Излучающие тепло приспособления для пайки называют паяльниками. В зависимости от способа нагрева они бывают электрическими, газовыми, термовоздушными, индукционными. Чаще всего используются электрические приборы, мощность которых выбирается для пайки определенных материалов:

для соединения электронных компонентов мощность паяльника должна быть до 40 В;
для деталей с тонкими стенками до 1 мм необходима мощность в 80-100 Вт;
заготовки с толщиной стенок от 2 мм и более требуют мощность приспособления выше 100 Вт.

К самым энергоемким паяльникам относятся молотковые устройства, мощность которых может достигать до 550 Вт. Они могут разогреваться до температуры в 600С. Применяются молотковые паяльники для соединения массивных деталей.

Акустический паяльник небольших размеров пригодится для электротехника. Приспособление отличается низкой теплоемкостью, поэтому его используют для тонкой паечной работы.

Кроме массивности металлических изделий, на требуемую мощность паяльника влияет теплопроводность самого обрабатываемого материала. Так, например, для медных изделий прибор следует нагревать намного сильнее, чем для работы с деталями из стали.

Оптимально необходимая температура жала приспособления для пайки может поддерживаться как вручную, так и автоматически. Используются для этого тиристорные регуляторы.

Краткая история пайки металлов

А есть ещё и медные «молотки», разогреваемые паяльными лампами и ими паяют медные радиаторы автомашин, любые стальные вещи.

Эти паяльники действительно по форме напоминают средние по размерам молоточки, у них самое большое жало (до 3-4 см), что даёт быстрое соединение металлов на большой площади.

Раскопки древнейших поселений мира дают право ученым говорить, что тысячи лет назад пайкой обладали египтяне, римляне, греки и китайцы. Их методами и сегодня пользуются ювелиры, паяющие драгоценные изделия золотом.