Пайка проводов паяльником: как сделать правильно

Шаг 2 – Выполняем лужение

Итак, если Вам нужно спаять два силовых провода между собой, то первым делом Вы должны снять полиэтиленовую изоляцию и залудить оголенные жилы, особенно если они очень тонкие. Многожильный проводник перед пайкой сначала скручивается, после чего обрабатывается флюсом, поверх которого наносится тонкий слой разогретого припоя. Обязательно перед тем, как паять, подготовьте жало паяльника – окуните его в флюс (в ту же канифоль, как показывается на фото), а после этого в олово, чтобы кончик был покрыт небольшим слоем припоя.

Лужение проводов для пайки выполнить довольно просто – сначала Вы должны положить оголенную жилу на канифоль, потом прогреть это место паяльником, чтобы проводок погрузился во флюс. После этого его нужно достать и равномерно со всех сторон обработать припоем. Чтобы хорошо нанести разогретый сплав олова и свинца на поверхность, в руках прокручивайте провод во время лужения. Если Вам необходимо соединить жилы в распределительной коробке, для удобства вместо канифоли можете использовать кислоту. Ее достаточно просто нанести кисточкой на поверхность, которую Вам нужно спаять.

Если жилы большого сечения (толстые), лужение выполняется аналогичным образом. Отличие лишь в том, что не нужно предварительно скручивать жилы, как у многопроволочного проводника.

После того, как Вы выполните лужение, можно переходить к процессу пайки. Сразу же обращаем Ваше внимание на то, что выполнять работы необходимо только при отключенном электричестве. Паять провода под напряжением категорически запрещается!

Как припаять провода

К наушнику и штекеру

Снять наружную оплетку с кабеля, зачистить концы проводов. Лаковое покрытие снять механическим способом при помощи ножа. Облудить концы и припаять их соответственно к каналам. Левый канал маркируется красной плеткой, правый – зеленой. При наличии общего канала, его провод обычно применяется без изоляции.

К плате

При выполнении этой операции, подготовка конца провода к пайке такая же, как в описанных выше примерах. Особенностью этой операции является то, что нельзя перегревать проводник на плате, он может перегореть.

Поэтому, рядом с местом пайки нужно установить теплоотвод. В качестве такового можно использовать пинцет, которым можно удерживать припаивыемый конец с упором к проводнику на плате. Место пайки должно быть обездвижено до полного застывания припоя.

К светодиодной ленте

Очень важная операция – зачистка контактов на светодиодной ленте. Они покрыты силиконом, и малейший остаток его на ленте может привести к непоправимым последствиям. Контакты на проводах зачистить коротко и облудить.

Провода разделить между собой, разрезав изоляцию примерно на 1,5-2 см. Надеть на кабель термоусадочную трубку, соответствующую размерам светодиодной ленты. Надеть на разрезанные оконцовки трубки меньшего диаметра.

Пайку производить очень быстро, в течение примерно 1 секунды, чтобы не расплавить силиконовый корпус светодиодной ленты. Зажигалкой усадить меньшие трубки, надвинуть большую трубку на светодиодную ленту и усадить ее нагревом. Верхняя термоусаживаемая трубка должна быть прозрачной.

К динамику

Особенность этой операции состоит в том, что подводящие провода динамиков очень тонкие и работают в условиях постоянной вибрации. К тому же, они приклеены к мембране. Перед выполнением пайки, нужно аккуратно отделить провод, зачистить конец, облудить. Подобрать похожий провод и припаять его к оборванному концу. Второй конец припаять к контакту динамика, оставив небольшую петлю. Готовый проводник приклеить к мембране клеем «Супермомент».

2

Готовимся к пайке – какой инструмент нам потребуется

Единственное, что нам потребуется при спаивании проводов, это обычный паяльник. Строительный рынок позволяет приобрести самые разные модели, отличающиеся по функционалу, качеству и, соответственно, стоимости. В любом случае, технология выполнения процесса всегда будет одинакова. В первую очередь потребуется проверить прибор на предмет наличия возможных загрязнений, в том числе остатков припоя, и при необходимости тщательно очистить жало.

Чтобы правильно спаять провода, жало инструмента должно быть идеально чистым. Для этих целей нам понадобится напильник, плавными движениями которого отлично удаляются все загрязнения с поверхности прибора. После этого остается подготовить рабочее место, выполнив все правила техники безопасности. Следует учесть, что для работы паяльника требуется наличие розетки. Последний этап подготовки – это припой и флюс, поскольку без этих элементов припаять кабель не получится.

Другие виды пайки

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

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

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

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

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

Что нужно для пайки паяльником

Кроме самого паяльника нужны будут припои, канифоль или флюсы, желательно иметь подставку. Еще в процессе работы может потребоваться небольшой напильник и маленькие пассатижи.

Канифоль и флюсы

Чтобы получить хорошее соединение проводов, необходимо их очистить от загрязнений, в том числе и от оксидной пленки. Если моно-жилы еще можно очистить вручную, то многожильные проводники нормально зачистить не удастся. Их обычно обрабатывают канифолью или флюсом — активными веществами, которые растворяют загрязнения, в том числе и оксидную пленку.

И канифоль и флюсы работают неплохо, только флюсами пользоваться проще — можно окунуть кисточку в раствор и быстро обработать провода. В канифоль надо проводник положить, затем разогреть его паяльником, чтобы расплавленное вещество обволокло всю поверхность металла. Недостаток использования флюсов — если они остаются на проводах (а они остаются), постепенно разъедают прилегающую оболочку. Чтобы этого не случилось, все места пайки надо обработать — смыть остатки флюса спиртом.

Канифоль считается универсальным средством, а флюсы можно подбирать в зависимости от металла, который собираетесь паять. В случае с проводами это медь или алюминий.  Для медных и алюминиевых проводов берут флюс ЛТИ-120 или буру. Очень неплохо работает самодельный флюс из канифоли и денатурированного спирта (1 к 5), кроме того его просто сделать своими руками. В спирт добавить канифоль (лучше пыль или очень мелкие ее кусочки) и встряхивать до растворения. Потом этим составом можно обрабатывать проводники и скрутки перед пайкой.

Припои для пайки паяльником медных проводов используют ПОС 60, ПОС 50 или ПОС 40 — оловянно-свинцовые. Для алюминия больше подходят составы на основе цинка. Наиболее распространенные — ЦО-12 и П250А(из олова и цинка), марки А (цинк и олово с добавлением меди), ЦА- 15 (цинк с алюминием).

Очень удобно пользоваться припоями, в состав которых входит канифоль (ПОС 61). В этом случае отпадает необходимость в предварительной обработке каждого проводника в канифоли отдельно. Но для качественной пайки паяльник надо иметь мощный — 80-100 Вт, который может быстро разогреть до необходимых температур место пайки.

Вспомогательные материалы

Для того чтобы нормально паять паяльником провода нужны еще:

Подставка. Может быть она из металла полностью или на деревянной/пластиковой подставке закрепленные металлические держатели для паяльника. Также удобно, если есть небольшая металлическая коробочка для канифоли.
Паять паяльником удобнее с подставкой самодельной и фабричной — не очень важно
Напильник. Перед работой затачивают дало паяльника. Оно должно быть ровным и чистым без следов нагара. Тогда паяется легко.
Так надо затачивать жало паяльника
Пассатижи. Удерживать провода пальцами во время пайки сложно — медь и алюминий имеют высокую теплопроводность, что приводит к быстрому нагреву близлежащих участков. Потому паять паяльником провода удобнее, если их  удерживать пассатижами. Только должны инструмент  должен быть миниатюрным, с тонкими ручками и губками. В принципе, можно использовать пинцет, но на его верхушку (где держатся пальцами) желательно надеть термоусадочную трубку — сталь тоже быстро нагревается.
Пассатижи — для того чтобы придерживать провода

Для смывки флюса может потребоваться спирт, для изоляции — изолента или термоусадочные трубки различных диаметров. Вот и все материалы и инструменты, без которых пайка паяльником проводов невозможна.

Шаг 1 – Подготавливаем инструмент

Для начала Вам нужно подготовить паяльник к пайке проводов своими руками. Все, что требуется – тщательно очистить жало от остатков припоя либо других возможных загрязнений.

Для этого можете использовать обычный напильник. Помимо этого Вы должны подготовить припой и флюс, без которых не получится паять провода паяльником. Что касается припоя, для того, чтобы спаять жилы, можно использовать либо сплав олова и свинца, либо специальную нить, как показано на фото ниже.

Флюс необходим для того, чтобы во время пайки припой равномерно покрыл спаиваемые материалы. Помимо этого флюс избавляет медные жилы от оксидной пленки, которая значительно ухудшает надежность соединения. В качестве флюса Вы можете использовать либо канифоль, либо специальную паяльную кислоту. И тот и другой вариант пользуется популярностью у мастеров.

Еще один важный этап подготовки – создание подходящего рабочего места. У Вас должна быть рядом розетка и подставка для паяльника, чтобы технология пайки проводов своими руками была безопасной.

Кстати, Вы можете сделать паяльник своими руками, что не займет много времени и сил. Самодельный аппарат прослужит Вам довольно долго, в чем Вы сами сможете убедиться!

Необходимые материалы и инструменты

Основным инструментом при пайке является паяльник.

Их разновидностей множество и применяются они в зависимости от характера выполняемого пайкой соединения:

Паяльники ЭПСН

Наиболее распространенный вид этого инструмента, в котором нагрев стержня производится нагревательным элементом из нихрома. Как правило, эти приборы оснащены терморегуляторами, предотвращающими перегрев паяльника и перегорание спирали нагрева.

В качестве терморегулятора применяется обычно проверенная временем термопара. Конструктивно, эти паяльники исполняются в различных вариантах. Наиболее простые имеют спираль из нихрома, которая намотана на диэлектрический материал и при нагревании передает тепло сердечнику. В этих изделиях в качестве сердечника обычно применяется медный стержень, поскольку медь имеет высокую теплопроводность.

Керамические

В качестве рабочего органа применяют наконечник из этого материала, к которому подведены контакты. При пропускании тока, наконечник нагревается до нужной температуры. Керамические нагревательные элементы считаются наиболее совершенными и долговечными, при условии правильной эксплуатации. В таких приборах возможен широкий диапазон регулировки температуры и мощности рабочего органа.

Индукционные

Нагрев наконечника производится через индукционную катушку. При прохождении через нее тока, на поверхности наконечника индуцируются вихревые токи, быстро производящие нагрев рабочего органа.

Когда сердечник разогревается до определенной температуры, его ферромагнитное покрытие перестает индуцировать вихревые токи и он охлаждается до достижения температуры индукции блуждающих токов. Таким образом, терморегуляция производится плавно, и инструмент поддерживает практически постоянную температуру.

Импульсные паяльники

Составляют отдельную категорию подобных инструментов. Они характерны тем, что нагревательный элемент в них включен в электросхему и при прохождении по нему тока мгновенно нагревается. В схеме питания предусмотрен высокочастотный трансформатор, предназначенный для понижения напряжения, и частотный преобразователь, повышающий частоту до 20-40 кГц.

Таким образом, нагрев рабочего наконечника производится в течение нескольких секунд, пока удерживается в нажатом состоянии кнопка пуска. При ее освобождении паяльник отключается. Современные изделия этого типа позволяют паять достаточно крупные детали, а не только работать с электронными схемами.

Газовые

Применяются как автономные приборы. Работа производится в струе пламени от газовой горелки. Заправка производится от обыкновенного баллончика с газом для зажигалок.

Аккумуляторные

Также принадлежат к классу автономных устройств. Их мощность обычно составляет порядка 15 ватт, используются при мелких ремонтах электронных устройств.

Паяльные станции

В продаже имеются два вида этих приборов:

Термовоздушные – нагрев зоны пайки производится потоком горячего воздуха с температурой до 300оС, фокусируемого соплом паяльника. Давление создается либо крыльчаткой в корпусе паяльника (турбинные), либо компрессором (компрессорные).
Инфракрасные – в них нагрев осуществляется потоком инфракрасного излучения.

Паяльные станции применяются в тех случаях, когда паяльники с их медным или керамическим наконечником неудобны или вообще непригодны для работы. Это имеет место при работе с современными миниатюрными платами, в которых применяется SMD монтаж.

Припои

Это материал, соединяющий две детали в процессе пайки.

В зависимости от химического состава различают два вида:

Легкоплавкие с температурой плавления до 400оС.
Тугоплавкие, у которых этот показатель выше 400оС.

Выбор нужного припоя зависит от характеристик спаиваемых материалов, условий и назначения пайки и многих других параметров. Выпускаются в виде проволоки, трубочек, пластинок, паст и в других формах.

В качестве припоев применяются легкоплавкие металлы и их сплавы:

олово;
свинец;
кадмий;
сурьма;
висмут;
цинк;
медь;

Активно применяются сплавы этих металлов с флюсами, которые позволяют объединять две основных операции: лужение и собственно пайку.

Флюсы

При нагревании во время пайки, неизбежно окисление поверхности соединяемых деталей, которое препятствует растеканию припоя по поверхности проводников и снижает адгезию припоев с металлу. Для защиты поверхности применяются флюсы. Расплав флюса уничтожает оксидную пленку, улучшая спаиваемость.

Условное разделение флюсов – активные и пассивные. Активные флюсы способны в процессе эксплуатации разрушать место пайки. Поэтому, места спайки необходимо тщательно промывать водой. Для работы с электронными монтажами не применяются.

В качестве флюсов применяются:

Канифоль – переработанная смола хвойных деревьев, показатель качества – светлый тон.
Флюс спиртоканифольный – смесь канифоли (10-60 %!)(MISSING) со спиртом, активно применяется в радиомонтаже.
Флюсы ЛТИ – смесь канифоли и спирта с добавлением триэтаноламина, применяется для пайки железа, меди, латуни и других металлов.
Паста паяльная из смеси флюса, олова и свинца с добавлением до 2%!с(MISSING)еребра, применяется в радиомонтаже.
Паяльный жир и паяльная кислота – применяются для пайки деталей из железа, активно снимая слой окисла с поверхности.
Бура – высокотемпературный флюс (температура плавления около 900оС) для пайки деталей из железа, чугуна, меди латуни и других материалов.

Перечень далеко не полон, разновидностей флюсов очень много.

3

Припои и флюсы – как правильно подобрать

Правильный подбор припоев и флюсов играет огромную роль. Приобрести их можно опять же на строительном рынке. На сегодняшний день можно найти самые разнообразные виды флюсов и припоев, которые являются универсальными и отлично справляются с решением всех поставленных перед ними задач.

Флюсы необходимы для протравливания проводов, а также растворения и снятия оксидной пленки. Это очень важный момент, поскольку оксидные пленки в дальнейшем могут привести к появлению коррозии металла. Флюсы могут отличаться в зависимости от сплава соединяемых элементов и типа металлов. Как правило, в качестве флюса выступает смесь щелочей, кислот и специальных металлических солей, которые активно вступают в реакцию при достижении огромных температур. Можно подбирать флюс исходя из медных проводов, которые вы собираетесь припаивать, а можно приобрести универсальный флюс.

Существует условная градация флюсов, в соответствие с которой они делятся на две группы – активные и выполненные на основе канифоли. Основой для производства первой группы выступают неорганические кислоты, обычно соляной или хлорной. При помощи активных флюсов можно припаять практически любые провода, а также прочие металлические конструкции.

Без недостатков тоже не обошлось: подобные вещества оказывают сильнейшее воздействие на медь, вызывая корродирование соединений, что требует немедленного удаления флюса сразу же после пайки. Кроме этого использование подобных элементов может стать причиной короткого замыкания, поскольку они отличаются высоким уровнем проводимости.

Флюсы из второй группы производятся из канифоли, которая, к слову, иногда применяется даже в чистом виде. В состав таких жидких флюсов входят глицерин и спирт, которые полностью испаряют при нагревании паяльником. Эффективность жидких флюсов не так велика, как у активных, однако при работе с цветными металлами стараются использовать именно такие вещества, которые выполняются на основе соединений из органической химии. Но при работе с ними также потребуется максимально быстро смывать флюс с поверхности только что образованного соединения, иначе может проявить себя эффект корродирования.

Если работа с флюсами может вызывать некоторые вопросы, то с припоями все гораздо проще. Медные провода припаиваются при помощи свинцово-оловянных веществ марки ПОС. В торговом наименовании товара указывается цифра после маркировки, которая обозначает уровень содержания олова. Рекомендуется отдавать свое предпочтение той продукции, в которой олова больше. Это способствует увеличению электропроводимости нового соединения, а также его прочности. Свинец же в припое выступает в качестве добавки, необходимой для нормализации процесса застывания, поскольку без него олово покрывается трещинами и разрушается с течением времени.

Припои могут производиться и по другим технологиям. К примеру, в последнее время большую популярность приобрели бессвинцовые добавки, в которых вместо свинца используется цинк или индий. Преимущества подобных веществ заключается, в первую очередь, в экологической безопасности, поскольку цинк, как и индий, относятся к категории безопасных нетоксичных элементов. Если паять провода из меди с помощью бессвинцовых припоев, существенно увеличивается прочность пайки, а также возрастает устойчивость к коррозии.

Как паять трубы

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

В медных (латунных, бронзовых) соединительных муфтах – паяльных фитингах.
С полной раздачей.
С неполными раздачей и сжатием.

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

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

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

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

Что еще?

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

Паяльные станции комплектуются преимущественно пружинными или трубчатыми ложементами-гнездами для паяльников. В них вся горячая часть инструмента недоступна для прикосновения, но и промазать паяльником мимо них, сосредоточившись на пайке мелкой «россыпи», вероятнее. Но чего уж точно не надо делать, и что прямо запрещено ТБ – это подставку из подручных материалов, в которой паяльник лежит на ванночках для расходных материалов, справа на рис.

Загрузка…