Умение паять в современной жизни, насыщенной электроприборами и электроникой, необходимо так же, как умение пользоваться отверткой и вантузом. Методов пайки металлов существует много, но прежде всего нужно знать, как паять паяльником, хотя в бытовых условиях осуществимы и могут понадобиться также другие ее способы. В помощь желающим освоить технологию ручных спаечных работ и предназначена эта статья.
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.
Примечание: бура сама по себе паяльный флюс для пайки погружением в расплавленный припой, см. далее.
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.
Примечание: радиолюбители, имейте в виду – сейчас есть в продаже флюсы для пайки эмалированных проводов без зачистки!
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.
Как паять алюминий
Благодаря современным флюсам паять алюминий стало в общем не сложнее, чем медь. Для низкотемпературной его пайки предназначен флюс Ф-61А, см. рис. Припой – любой аналог припоев Авиа; в продаже есть разные. Единственно что – стержень в паяльник лучше вставить бронзовый луженый с насечками на жале примерно как у напильника. Он под слоем флюса легко соскоблит прочную пленку окисла, которая и не дает алюминию паяться просто так.
Для высокотемпературной пайки алюминия припоем 34А предназначен флюс Ф-34А. Однако греть зону пайки пламенем нужно очень осторожно: температура плавления самого алюминия всего 660 Цельсия. Поэтому высокотемпературную пайку алюминия лучше применять беспламенную камерную (пайка с печным подогревом), но оборудование для нее стоит дорого.
Есть еще «пионерский» способ пайки алюминия с предварительным омеднением. Он пригоден, когда требуется только электрический контакт, а механические напряжения в зоне пайки исключены, напр., если нужно соединить алюминиевый кожух с общей шиной печатной платы. «По-пионерски» пайка алюминия осуществляется на установке, показанной на рис. слева. Порошок медного купороса насыпают горкой в зону пайки. Зубную щетку пожестче, обмотанную голым медным проводом, окунают в дистиллированную воду и растирают ею с нажимом купорос. Когда на алюминии появится медное пятно, его лудят и паяют как обычно.
Мелкая пайка
В пайке печатных плат есть свои особенности. Как паять детали на печатные платы, в целом см. небольшой мастер-класс в рисунках. Лужение проводов отпадает, т.к. выводы радиокомпонент и чипов уже луженые.
В любительских условиях, во-первых, нет особого смысла лудить все токоведущие дорожки, если устройство работает на частотах до 40-50 МГц. В промышленном производстве платы лудят низкотемпературными способами, напр. напылением или гальваническим. Прогрев дорожек паяльником по всей длине ухудшит их сцепление с основой и увеличит вероятность отслоения. После монтажа компонент плату лучше покрыть лаком. Медь от этого сразу потемнеет, но на работоспособность устройства это никак не повлияет, если только речь не идет об СВЧ.
Затем, взгляните на нечто безобразное слева на след. рис. За такой брак и в недоброй памяти советском МЭПе (министерстве электронной промышленности) монтажников разжаловали в грузчики или подсобники. Дело даже не во внешнем виде или перерасходе дорогого припоя, а, во-первых, в том, что за время остывания этих блямб перегрелись и монтажные площадки, и детали. А большие тяжелые наплывы припоя – довольно инертные для уже ослабленных дорожек грузики. Радиолюбителям хорошо знаком эффект: спихнул нечаянно плату-«каракатицу» на пол – 1-2 или более дорожек отслоились. Не дожидаясь и первой перепайки.
Паечные наплывы на печатных платах должны быть округлыми гладкими высотой не более 0,7 диаметра монтажной площадки, см. справа на рис. Кончики выводов должны немного выступать из наплывов. Кстати, плата полностью самодельная. Есть способ в домашних условиях сделать печатный монтаж таким же точным и четким, как фабричный, да еще и вывести там надписи, какие хочется. Белые пятнышки – блики от лака при фотосъемке.
Наплывы вогнутые и тем более сморщенные – тоже брак. Просто вогнутый наплыв значит, что припоя недостаточно, а морщинистый, кроме того, что в пайку проник воздух. Если собранное устройство не работает и есть подозрение на непропай, смотрите в первую очередь такие места.
ИМС и чипы
По сути интегральная микросхема (ИМС) и чип одно и тоже, но для ясности, как в общем и принято в технике, микросхемами-«микрухами» оставим ИМС в DIP-корпусах, до больших по степени интеграции включительно, с выводами через 2,5 мм, устанавливаемые в монтажные отверстия или паечные пистоны, если плата многослойная. Чипами пусть будут сверхбольшие ИМС-«миллионники», монтируемые на поверхность, с шагом выводов 1,25 мм и меньшим, а микрочипами – миниатюрные ИМС в таких же корпусах для телефонов, планшетов, ноутбуков. Процессоры и прочих «камни» с жесткими многорядными штыревыми выводами не трогаем: они не паяются, а устанавливаются в специальные панельки, которые запаиваются в плату однократно при ее сборке на предприятии.
Заземление паяльника
Современные КМОП (CMOS) ИМС по чувствительности к статическому электричеству такие же, как ТТЛ и ТТЛШ, держат без повреждения потенциал в 150 В в течение 100 мс. Амплитудное значение действующего напряжения сети 220 В – 310 В (220х1,414). Отсюда вывод: паяльник нужен низковольтный, на напряжение 12-42В, включенный через понижающий трансформатор на железе, не через импульсник или емкостный балласт! Тогда даже прямой пробой на жало не испортит дорогущие чипы.
Остаются еще случайные, и тем более опасные, выбросы сетевого напряжения: сварку рядом включили, бросок сети был, проводка заискрила и т.п. Самый надежный способ уберечься от них – не отводить «бродячие» потенциалы с жала паяльника, а не пускать из туда. Для этого еще на спецпредприятиях СССР применялась схема включения паяльников, показанная на рис.:
Точка соединения C1 C2 и сердечник трансформатора подключаются непосредственно к контуру защитного заземления, а к средней точке вторичной обмотки – экранная обмотка (незамкнутый виток медной фольги) и заземлители рабочих мест. К контуру эта точка подключается отдельным проводом. При достаточной мощности трансформатора к нему можно подключать сколько угодно паяльников, не заботясь о заземлении каждого в отдельности. В домашних условиях точки a и b соединяют с общей клеммой заземления отдельными проводами.
Микросхемы, пайка
Микросхемы в DIP-корпусах паяются как прочие радиоэлектронные компоненты. Паяльник – до 25 Вт. Припой – ПОС-61; флюс – ТАГС или спиртоканифоль. Смывать его остатки нужно ацетоном или его заменителями: спирт берет канифоль туго, и между ножками отмыть им полностью не удается ни кисточкой, ни ветошью.
Что до чипов и тем более микрочипов, то паять их вручную настоятельно не рекомендуется специалистам любого уровня: это лотерея в весьма проблематичным выигрышем и весьма вероятным проигрышем. Если уж у вас дело дойдет до таких тонкостей как ремонт телефонов и планшетов, то придется раскошелиться на паяльную станцию. Пользоваться ею не намного сложнее, чем ручным паяльником, см. видео ниже, а цены вполне приличных паяльных станций ныне доступны.
Видео: уроки пайки микросхем
Микросхемы, выпайка
«По-правильному», ИМС для проверки при ремонте не выпаиваются. Их диагностика производится на месте специальными тестерами и методами и негодная удаляется раз и навсегда. Но любители не всегда могут себе это позволить, поэтому на всякий случай ниже даем ролик о методах выпайки ИМС в DIP-корпусах. Чипы с микрочипами умельцы тоже исхитряются выпаивать, напр., подсовывая под ряд выводов нихромовую проволочку и грея сухим паяльников, но это лотерея еще менее выигрышная, чем ручной монтаж больших и сверхбольших ИМС.
Видео: выпайка микросхем – 3 способа
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.
Если на эту страничку попали те, кто уже умеет правильно паять , то информация Вам вряд ли пригодится, это мануал для новичков.
Радиоэлектроника для начинающих начинается с пайки. Это аксиома. Научиться паять довольно просто, как и в любом деле, нужна практика. Если паяльный набор готов, то пора приступить к подготовке инструмента.
Заточка жала паяльника.
Прежде чем паять необходимо подготовить новый паяльник к работе, а точнее, заточить жало под определённую форму и покрыть тонким слоем припоя.
Жало необходимо заточить напильником под углом в 30-40 градусов, так, чтобы получился клин. Острый край жала следует затупить, чтобы получился плоский край шириной около 1 мм. Обычно, у новых паяльников жало уже заточено клином, но оно покрыто слоем патины – зеленоватым окислом меди и кислорода. Этот окисел надо убрать напильником по металлу или мелкозернистой шкуркой.
Кроме "классической" клиновидной формы жалу можно придать и другую, всё зависит от того, что вы будете паять. Для пайки мелких деталей можно сделать его форму наподобие вытянутого конуса с шириной края 2 - 3 мм. Или же сделать пропил в краю, чтобы можно было одним касанием выпаивать SMD-резисторы.
Сразу после того, как заточили жало, нужно установить его в паяльник и залудить. Если не сделать этого, медная поверхность жала окислиться на воздухе и его придётся затачивать заново!
Залуживаем жало паяльника.
Далее необходимо залудить жало, т.е покрыть его тонким слоем припоя. Для этого включаем электрический паяльник в сеть и ждём, когда медный стержень прогреется до определённой температуры. Когда жало прогреется, это станет заметно по красноватому оттенку, медь станет красновато-оранжевого цвета. Затягивать прогрев не стоит, иначе жало обгорит. Как только жало приобретёт чуть красноватый оттенок, его необходимо прислонить к кусковой канифоли или смоле.
При этом будет обильное выделение дыма. Расплавленной канифолью покрываем всё жало. Далее расплавляем небольшой кусочек припоя так, чтобы он равномерно растёкся по поверхности. Можно потереть жало о деревянную дощечку, так припой лучше распределиться по медной поверхности.
Медное жало должно быть покрыто ровным слоем припоя. Если на поверхности остались непокрытые припоем участки, процесс лучше заново повторить.
Вот так происходит подготовка паяльника к работе. По мере необходимости процесс надо будет повторять, но делать это часто совсем необязательно.
Писал всё довольно подробно, чтобы новичкам было как можно легче.
Уход за паяльником.
Как и любой другой инструмент, паяльник требует ухода. Время от времени жало у паяльника выгорает, на нём появляются рытвины и неровности. Устраняется выгорание затачиванием жала и его лужением. Также следует обратить внимание на то, что при длительном использовании стержень покрывается окалиной, что препятствует быстрому прогреву.
Почему жало паяльника выгорает? Дело в том, что при нагреве медь частично растворяется в припое, а сам край жала подвергается пусть и небольшому, но механическому воздействию. Также стоит понимать, что когда паяльник не используется, жало сильно разогревается и это способствует окислению меди. Поэтому при холостом простое рекомендуют либо выключить паяльник, либо уменьшить температуру. У обычного электрического паяльника типа ЭПСН температурной регулировки нет, поэтому при простое его лучше выключить.
Окалину удаляют следующим образом.
Пассатижами вытаскивают медный стержень из паяльника. Убирают окалину со стержня с помощью мелкозернистой шкурки. Можно покрыть стержень небольшим слоем графита, потерев его о грифель обычного карандаша. Это предотвратит быстрое образование окалины в будущем. Лёгким постукиванием по нагревательному элементу паяльника добиться извлечения окалины из нагревательного элемента, где был установлен медный стержень. Устанавливают медный стержень на прежнее место.
Следует время от времени проверять состояние изоляции электрического паяльника. Для этого замеряют сопротивление между сетевой вилкой паяльника и жалом. О том, как измерять сопротивление я уже рассказывал. На омметре следует выставить мегаомный предел измерения (1 - 10Мом). Помните, что касаться руками металлических щупов мультиметра при замере сопротивления нельзя. Иначе, прибор покажет общее сопротивление Вашего тела и замеряемой цепи. Прибор должен показать бесконечно большое сопротивление. Это будет свидетельством добротной изоляции между жалом паяльника и электрической сетью.
Для тех, кто уже обзавёлся паяльной станцией , подойдут сменные жала 900М из меди . Они также требуют подготовки перед работой.
Часто встречаю в интернете на разных форумах заявления вроде «не могу работать вечным жалом, припой не берет — медный паяльний форева» или «Вечное жало это хорошо, но вот только если оно от крутой фирмы, все остальное отстой». И в таком духе.
Я уже несколько лет пользуюсь исключительно необгораемым жалом, в начале в составе , потом пересел на паяльную станцию которой орудую уже года три без особых нареканий. И на традиционный медный паяльник добровольно уже не пересяду. Ну нафиг, чистить его, лудить, затачивать, забыл как страшный сон. Тем не менее проблема есть и далеко не все знают как ее решать.
Текстовая версия
Основная проблема:
Жало не берет припой, то есть припой плавится, но жало не смачивает. И либо не липнет на него, либо лежит на нем комком. В связи с этой особенностью возник даже миф, будто несгораемые (вечные, никелерованные, да как только их не называли) жала применяются только для пайки с прямой подачей припоя — то есть припой подается в точку пайки в виде тонкой проволочки, а паяльник ее лишь плавит и смачиваться припоем ему не обязательно. Ничего подобного! Для классического метода «паяльник в припой — паяльник в плату» вечное жало тоже подходит замечательно.
Конечно, паять с подачей удобно, а при некоторой сноровке получается очень даже быстро и качественно, но требует двух свободных рук — держать паяльник и держать проволочку. А кто будет держать плату? Всякие держалки есть, конечно, но они не очень удобны. Хотя тисы настольные весьма хороши.
Итак, в чем же проблема? А проблема тут в том, что покрытие жала очень быстро окисляется при высокой температуре и перестает смачиваться. Оптимальная температура при которой и паять комфортно и жало не окисляется это порядка 250-300 градусов (для обычного 60/40 припоя, бессвинцовка не считается — это отдельный гемор), а обычный паяльник, без регулировки, жарит порой до 350-400 градусов.
Вывод — надо снижать температуру. Тут вариантов масса, но самый простой — включить паяло через Диммер. Диммер это крутилка такая, для плавного зажигания света в квартире. Продается в магазинах торгующих всякими розетками, лампочками, светильниками и прочей осветительной электрикой. Стоит рублей 200-300 от силы.
Для того, чтобы жало смачивалось его надо заново лудить. Но простым тыканьем в припой эффекта не достичь — припой то жало не смачивает! С флюсом тоже эффект не велик. Я тут нашел способ сделать это быстро и качественно.
- Берем кусок хлопчатобумажной ткани, я взял огрызок от махрового полотенца. Обильно его смачиваем и отжимаем, чтобы была сырая, но не текла.
- Дальше нам нужна канифоль. Самая обыкновенная канифоль, за 10р баночка.
- Немного припоя. Припой лучше комочком, с хорошую такую каплю обьемом.
- Припой кидаем в баночку с канифолью. Пусть пока там лежит.
Теперь надо действовать быстро.
- Вначале энергично несколько раз прошоркнем горячим жалом по мокрой тряпке, надо чтобы с жала сшаркался весь первичный окисел. Со всех сторон.
- А затем, пока на жале не возник новый окисел, тычем его в канифоль и начинаем топить в канифоле наш припой. Цель — чтобы припой расплавился и начал тонуть.
- При этом канифоль растворяет последние окислы с жала, а жидкий припой тут же их залуживает.
Всё! Аккуратно вытираем о ту же тряпку жало и можно работать дальше. Главное, чтобы температура в дальнейшем была не выше 300 градусов, иначе все труды напрасны — жало снова обгорит и перестанет смачиваться.
Ну и, напоследок, еще раз напомню, что подобные жала любят нежное обращение. Их нельзя царапать или зачищать напильником или шкуркой. Только о мокрую тряпку или вискозную губку. Губку или тряпку можно пропитать обычным медицинским глицерином и тогда она всегда будет мокрой.
На моем основном жале, совершившим черт знает сколько тысяч паек, работающем порой круглые сутки и купленном за 30 рублей на барахолке, вот уже несколько лет нет даже намека на следы износа. Только наружное декоративное напыление пропиталось флюсом и пожелтело, но это мелочи.
З.Ы.
Мой любимый (СТ-95А)
к сожалению практически исчез с продажи. Где его сейчас можно купить я не знаю. Вот ищу адекватный аналог по цене/качеству, чтобы было что рекомендовать в дальнейшем.
Для получения качественного паяного соединения следует выдерживать требуемый режим пайки, определяемый величиной температуры в рабочей зоне, составом припоя, а также состоянием жала паяльника. Эта деталь традиционно изготавливается из меди, однако в ряде случаев для продления срока службы на остриё наносятся специальные защитные покрытия.
Лужение жала перед пайкой существенно упрощает все операции с паяльником, состоящие в переносе расплавленного припоя в зону контакта. Без этой процедуры удаётся обходиться лишь в том случае, когда купленное паяльное устройство имеет жало, покрытое защитной плёнкой из серебра.
Покрытие на основе серебра хорошо удерживает припой, не ухудшая показателя теплопроводности основы из меди.
Однако изделия с таким покрытием стоят немалых денег; к тому же серебряная плёнка со временем сходит и обнажает медное основание (говорят, что она растворяется в припое). Так что и в этом случае по истечении некоторого времени облудить жало, так или иначе, придётся.
Точить остриё напильником приходится не только перед лужением, но и в тех случаях, когда необходимо придать жалу удобную для работы форму.
Некоторые из пользователей предпочитают, чтобы жало было заточено «под конус». Другие же стараются так заточить его боковые части, чтобы получить плоскую заострённую форму.
Подготовка нового паяльника
Подготовка паяльника к работе заключается в том, чтобы прокалить его исполнительную часть (жало) до такого состояния, при котором оно сможет полноценно выполнять свои функции.
Дело в том, что у любого паяльного инструмента, только что принесённого из магазина, на жало имеются следы окислов меди (они образуются после длительного контакта с воздухом). Естественно, что этот налёт ухудшает контакт с рабочими составами (припоем и флюсом).
Подготовить инструмент к работе – означает устранить все помехи хорошей адгезии поверхности жала с припоем.
Для достижения этого необходимо предпринять следующие шаги:
- Во-первых, следует тщательно прокалить жало до состояния, пока металл не приобретёт красновато-оранжевый оттенок. С этого момента оно будет обгорать, то есть начинается процесс термического выжигания остатков окислов, сопровождающийся характерным резким запахом.
- Во-вторых, по истечении определённого времени, когда на поверхности жала появится характерный для меди нагар, следует соскрести его любым острым металлическим предметом.
- В-третьих, очищенное от нагара жало паяльника должно пройти ещё одну операцию, называемую лужением. Для того чтобы качественно залудить наконечники любого типа следует научиться отличать варианты их исполнения.
Лужение в канифоли
Перед выбором способа лужения постарайтесь выяснить структуру материала, из которого изготовлено жало паяльника. Так, очищенный от окалины медный наконечник может лудиться в обычной канифоли с припоем.
Для этого нужно погрузить конец раскалённого жала в канифоль и расплавить уложенный под неё кусочек припоя. Делать это следует таким образом, чтобы расплавленная жидкая смесь полностью накрыла поверхность острия.
Иногда припой с большим трудом «прилипает» к обрабатываемой поверхности (то есть жало паяльника не лудится). Что делать в этом случае?
Необходимо перенести паяльный состав вместе с канифолью на дно мелкой металлической ёмкости и расплавить их там до получения жидкой смеси. Затем следует взять новый паяльник и с силой поскрести жалом по металлическому днищу с расплавленной ванной. Указанную операцию следует проводить до тех пор, пока всё остриё полностью не смочится в припое.
Металлическая губка
В продаже нередко встречаются паяльники с рабочей частью, покрытой особыми защитными составами из нержавейки (такое покрытие называют «необгораемым»). Оно имеет толщину в несколько микрон, так что заточка и лужение наконечника совершенно недопустимы из-за возможности разрушения покрытия при сильном трении.
В этом случае используется простейший способ сухого лужения и очистки жала, реализуемый с помощью стальной губки.
Её пружинящие ячейки обеспечивают хорошую притирку жала и позволяют быстро залудить его рабочие поверхности. Этим способом можно пользоваться при подготовке паяльников, оснащённых керамическими и никелевыми наконечниками, а также имеющих очень тонкое жало.
Специальную стальную сетку можно поменять на обычную кухонную губку. Для очистки самой губки достаточно просто постучать сеточкой по столу, после чего все остатки припоя вывалятся низ неё. Стоимость этой чистящей принадлежности не превышает пятидесяти рублей, так что можно купить её сразу с запасом.
При любом из предложенных вариантов повреждение паяльника из-за сильного давления практически исключено.
Напильником и наждачкой
Классический способ подготовки и лужения жала паяльника перед началом работы с ним – это обработка напильником (наждачной бумагой) совместно с использованием качественной канифоли.
При подготовке жала по этому способу сначала напильником с мелкой насечкой надо наточить одну из граней наконечника, после чего она погружается в канифоль и протирается по деревянной доске с расплавленным припоем.
Заметьте, что такая процедура должна повториться несколько раз. По завершении лужения одной гранить, точно так же надо затачивать и лудить вторую грань.
Для лужения медного жала, заточенного «под конус», оно сначала зачищается наждачной бумагой по всей рабочей окружности, после чего вращательным движением лудится о деревянную подкладку с расплавленным припоем.
Специальные средства
В качестве специальных средств допускается применять активные органические смеси (флюсы), а также пасту особого состава. Применение флюсов позволяет повысить эффективность смачивания материала жала припоем и, соответственно – улучшить показатели лужения.
Отечественными производителями предлагается несколько видов флюса, поступающих в открытую продажу в герметично закупоренной пластиковой упаковке. При работе с составом, состоящим из этилового спирта с добавленными катализирующими добавками, температура в зоне обработки не превышает 300 градусов. Этот показатель удовлетворяет требованиям к выбору правильного режима лужения большинства материалов, идущих на изготовление жал.
Порядок применения активных пастообразных добавок отличается лишь способом их нанесения на обрабатываемые поверхности.
Паяльник с вечным жалом
Лужение так называемого «вечного» или несгораемого жала обычно вызывает затруднение (даже при использовании флюса). На форумах удалось отыскать методику, автор которой предлагает такую последовательность действий:
- Берётся лоскуток чистой хлопчатобумажной ткани, обильно смоченный в воде.
- Затем припой кладётся в баночку с канифолью, после чего переходят к лужению.
- Сначала горячим жалом следует пару раз пройтись по мокрой ткани, что позволит избавиться на короткое время от имеющейся на нём плёнки окисла.
- Не дожидаясь образования нового соединения, нужно быстро погрузить наконечник пальника в канифоль и утопить в ней комочек припоя, доведя его до расплавленного состояния.
Таким путём удаётся растворить в канифоли остатки окислов, которые тут же замещаются лудильным составом.
Рассмотренные способы лужения позволяют быстро и качественно подготовить жало к паяльным работам, а также обеспечивают сохранность этой части инструмента в течение длительного времени.
Процесс пайки знаком каждому, кто хоть раз держал в руках паяльник. Качество работы зависит от правильно выбранной температуры, состава припоя, флюса и состояния жала. Деталь паяльника, непосредственно находящаяся в зоне пайки, может быть выполнена из керамики или меди.
Традиционный материал – безусловно, медь, благодаря ее отменной теплопроводности. И адгезия у нее хорошая. Однако это металл нестойкий, и быстро изнашивается – проще говоря, выгорает или растворяется в припое. Поэтому медные жала часто покрывают тонким слоем никеля или серебра.
Поэтому большинство радиолюбителей (особенно старой школы) предпочитают работать с чистой медью. Однако у такого наконечника есть серьезный недостаток – разогретая медь моментально покрывается окислом. Этот тонкий слой мало того, что обладает нулевой адгезией, еще и снижает теплопередачу. Поэтому рабочий кончик всегда должен быть покрыт тонким слоем припоя – облужен.
Казалось бы, при первом включении покрыл жало оловом, и работай. Однако и здесь свойства меди оказывают плохую услугу. Под слоем припоя, выгорает медная основа. Образуются шлаки (а у них адгезия отсутствует), и покрытие из припоя быстро перетекает к месту пайки. Вы снова отвлекаетесь от работы, и начинаете чистить жало. Об этом процессе расскажем подробнее.
Важно! Никогда не пытайтесь чистить абразивным материалом керамические наконечники и жала с покрытием.
В первом случае вы расколете материал, во втором – превратите дорогостоящий аксессуар в простой медный пруток.
Как залудить паяльник с медным жалом?
Сам процесс покрытия сложностей не вызывает. Любой вид расплавленного припоя – оловянный, свинцовый либо серебряный, отлично ложится на разогретую медь. При одном условии – металл должен быть чистым. А это возможно только в холодном состоянии. Температура является катализатором окисления, снижая адгезию до нуля. А холодный припой не плавится. Круг замкнулся?
Если знать, как очистить жало паяльника, вы сможете восстановить его работоспособность за несколько минут.
Удаление окалины, шлаков, подгоревших остатков канифоли и пластиковой изоляции можно производить и на холодном паяльнике. Правильнее будет вытащить (аккуратно) медный стержень из корпуса, и зачистить его отдельно от нагревателя.
Важно! Та часть стержня, которая находится внутри нагревательного элемента, также окисляется.
Подробное видео как восстановить необгораемое жало паяльника
Это не принципиально, тепло от спирали все равно хорошо передается. Хуже, когда на внутренней части жала появляется окалина. При таком загрязнении теплопередача ухудшается, и электроэнергия расходуется впустую.