Во время работы и хранения на жале паяльника образуется оксидный слой. Он мешает высококачественной пайке. Для удаления этого слоя и предотвращения его повторного образования, выполняют операцию лужения, или покрытия медной поверхности защитным слоем оловянного сплава. Существует много различных способов лужения. Перед операцией жало необходимо тщательно зачистить.
Основные сведения о процессе лужения
Лужение разделяют на первоначальное, проводимое на новом или длительное время хранившемся паяльнике, и рабочее, выполняемое непосредственно перед пайкой.
Как залудить жало паяльника? Сначала выполняется механическая очистка жала от окалины, оксидной пленки, шлаков и других загрязнений, далее на подготовленную поверхность наносится тонкий слой расплавленного припоя, чаще всего на оловянной основе.
Для механической очистки применяются:
- абразивный камень;
- наждачка;
- другой паяльник.
Подготовка и обслуживание
Чем интенсивнее идет работа, тем скорее жало паяльника выгорает и обрастает чешуйками окалины.
Во время продолжительного нагрева до высоких температур медь, из которой сделан наконечник, частично переходит в расплав олова, а частично истирается о паяемые поверхности и контакты. Происходит физическая и химическая эрозия вещества. Кроме того, под действием тепла происходит окислительная реакция меди с кислородом воздуха. На моделях, позволяющих регулировать температуру, рекомендуется снижать ее при случающихся перерывах в пайке, или просто выключать на это время паяльник.
Последовательность операций по удалению окалины:
- Аккуратно вытащить жало.
- Зачистить слой окалины мелкозернистой абразивной бумагой.
- Нанести на жало графитовый защитный слой, натерев его грифелем простого карандаша, Это замедлит повторное появление слоя окалины.
- Легко постукивая по корпусу электронагревателя и поворачивая его, удалить окалину из углубления для медного стержня.
- Вставить жало обратно в крепление.
Для обеспечения электробезопасности следует каждый раз перед началом работы осматривать изоляцию сетевого кабеля на предмет отсутствия механических повреждений и оплавлений.
Время от времени полезно также измерить величину сопротивления изоляции. Замер проводится между контактами вилки и жалом. Значение должно превышать 10 мом.
Особенности жала
Жало представляет собой главный (и единственный) рабочий орган прибора. Он нагревается от электронагревателя и нагревает припой, канифоль(или другой флюс) и спаиваемые детали. В ходе работы на нем образуется невидимая глазу оксидная пленка, снижающая смачиваемость материала. Визуально это выглядит так: олово или канифоль не растекается равномерно по всей по площади, а собирается в каплю и стекает вниз.
Размер и геометрию рабочего органа выбирают так, чтобы они соответствовали выполняемым операциям. Так, при спаивании деталей больших размеров и толщины выбирают мощный паяльник с толстым жалом. Для монтажа ножек микросхем, наоборот требуется прибор особо малой мощности, с тонким жалом и хорошим заземлением, чтобы не повредить чувствительные компоненты статически зарядом или перегревом.
Универсальный паяльник затачивают лопаткой. Тонкие детали паяют узкой боковой стороной, а более массивные — плоскостью лопатки.
Залуживаем жало паяльника
Перед каждой пайкой необходимо заново залудить паяльник. Прибор надо включить и дождаться его полного прогрева. При этом медь рабочего органа приобретет красно-оранжевый оттенок. Перегревать тоже не надо, во избежание обгорания. Прогретый паяльник следует прижать к кусочку канифоли. Канифоль начнет плавиться и выделять сильно пахнущий дым. Расплавом следует равномерно покрыть жало. Потом нужно расплавить маленький кусок олова и дать ему растечься по поверхности ровным слоем.
Как залудить паяльник с медным жалом
Лужение паяльника – работа несложная и обычно не вызывает затруднений. Если поверхность стержня хорошо подготовлена и зачищена- то и оловянно-свинцовый, и серебряный припои хорошо ложатся на нее.
Зачищать поверхность стержня необходимо до состояния новой детали. Сначала надо работать крупной шкуркой, выровнять поверхность и придать ей требуемую форму. Если есть техническая возможность, неплохо подвергнуть поверхность полировке — так она будет медленнее окисляться.
Есть еще один прием – оковка. Для этого жало следует вытащить из нагревателя и, подобно кузнецу, уларами молотка отковать на наковальне (или массивных тисках). Уплотненная таким образом поверхность будет также окисляться гораздо медленнее.
После механической обработки настала пора собственно залудить жало. Опытные пайщики рекомендуют различные способы:
- Поместить канифольную банку несколько кусков припоя. Нагреть паяльник и окунуть туда зачищенный наконечник. Канифольный расплав канифоли выступит в качестве флюсовой присадки и не даст металлу покрыться оксидным слоем. Вместо этого он будет покрыт слоем олова. Далее нужно взять квадратик грубого натурального сукна и протереть свежезалуженный кончик. При этом олово разотрется по поверхности и прекрасно к ней прилипнет. Минус метода — много дыма и резкий запах.
- Следующий способ залудить кончик дает меньше дыма, но потребует больше труда. Кусок грубого натурального сукна нужно разложить на гладкой дощечке, не него насыпать дробленую канифоль или положить целый кусок. Зачищенный кончик макнуть в канифоль, натереть поверхность прутком припоя. Эту операцию придется повторить неоднократно, после чего натереть рабочую поверхность о наканифоленное сукно.
Паяльник с медным жалом требуется залудить каждый раз перед пайкой и обязательно — после хранения в бездействии.
Как залудить жало паяльника во время работы
Если тщательно зачистить и залудить жало, то через полчаса работы, а то и раньше, на него снова перестанет набираться олово. Медь потихоньку стала пригорать, на ней скапливаются шлаковые остатки. Нет смысла давить на паяльник сильнее, прервитесь для лужения. Существует ряд приемов, как залудить кончик.
Используя деревянный брусок
Шершавый деревянный брусок (еловый или сосновый, в них присутствует природная смола, близкая по составу к канифоли). На брусок следует налить небольшое количество флюсового состава и положить небольшой кусочек припоя. если вы заметили окалину, вы можете, практически не прерываясь, снова зачистить и залудить наконечник.
В металлической губке
Этот способ быстро залудить кончик потребует некоторой подготовки. В металлический стаканчик поместите хозяйственную проволочную губку для мытья посуды. Нижнюю часть губки следует промазать густым флюсом, таким, как паяльное сало. При небольшом погружении кончика в губку его можно очистить от шлаков и окалины. А если подцепить каплю олова и погрузить в губку поглубже- то получится и залудить.
Этим методом можно очистить и залудить и классический медный наконечник, и современные — изготовленные из никеля или керамики.
В канифоли
Этот традиционный способ залудить потребует известной ловкости и быстроты движений. Медь окисляется очень быстро, и можно не успеть донести наконечник от места механической очистки до емкости с флюсом. Поэтому чистят прямо под флюсом, подложив под жало напильник. Кончиком надо тереть по напильнику до плавления флюса, после этого можно залудить, поднеся оловянный пруток.
Залудить классическим способом
Еще один традиционный способ залудить связан с применением тугоплавкого припоя. Тугоплавкость припоя позволяет ему медленнее испаряться с поверхности залуженного паяльника и будет дольше сохраняться на меди. Для него потребуется:
- напильник с частой насечкой;
- шероховатая доска из дерева хвойных пород;
- канифоль;
- кусочек тугоплавкого припоя.
Последовательность действий следующая:
- положить припой на дощечку;
- зачистить одну сторону;
- глубоко окунуть в канифоль;
- быстро зачистить о дощечку, проводя по припою;
- повторить для второй стороны.
Как залудить жало современного паяльника
Согласно декларациям производителей, наконечники из керамики или никеля не нуждаются в лужении. В реальной жизни они также подвержены образованию нагара и окалины. Облудить такой паяльник обычным способом не выйдет. Понадобится:
- хлопчатобумажная ветошь;
- баночка с канифолью;
- пруток припоя.
Следует протереть наконечник о ветошь и сразу погрузить его в канифоль. Вдоль наконечника нужно погрузить в кипящую канифоль пруток припоя. Он расплавится и пристанет к рабочим поверхностям.
Способы проведения лужения
Существует несколько способов зачистить рабочие поверхности перед лужением:
- С применением абразивных материалов. Надфиль, напильник, точильный брусок, шкурка.
- При помощи ковки. Рекомендуется снять жало перед его обработкой.
- С использованием еще одного паяльника. Наконечники трут друг о друга.
После зачистки следует немедленно, не дожидаясь восстановления оксидного слоя, погрузить наконечник в емкость с канифолью. Туда же погружают пруток припоя, расплавляя его и давая растечься по поверхности стержня. Эту операцию следует повторить несколько раз, чтобы убедиться в полном покрытии припоем рабочих поверхностей.
Необходимо тщательно осмотреть наконечник. Если остались участки, не покрытые припоем, операцию следует повторить до получения росного сплошного слоя.
Залудить раз и навсегда не получится. Лужение требуется периодически повторять.
Как залудить необгораемое жало
Традиционное жало, выполненное из красной меди, имеет склонность к постоянному выгоранию и образованию окалины. Достаточно часто требуется зачистить и залудить его. С другой стороны, работа по распайке высокочувствительных к перегреву микросхем и других электронных компонентов требует минимального присутствия припоя на рабочем органе. Даже того минимального тепла, которое запасается к капле припоя, может оказаться достаточно, что бы повредить их.
Для монтажа таких термочувствительных деталей применяются необгораемые наконечники, с нанесенным тонким никелевым слоем. Это покрытие легко оцарапать, и традиционная для медных наконечников зачистка напильником или шкуркой быстро выведет его из строя. Не следует также удалять излишки припоя постукиванием о подставку.
Такие рабочие органы можно залудить следующим способом:
- приготовить кусок хлопковой ткани, канифоль и припой;
- смочить ее холодной водой, слегка отжать;
- в банку с канифолью поместить кусок припоя;
- сильно натереть прогретый паяльник о ткань, добиваясь стирания оксидного слоя;
- быстро окунуть наконечник в канифоль и расплавить в ней олово, давая ему равномерно растечься;
- натереть о хлопковую ткань.
Допустимо применять для этого проволочную губку из медных сплавов. Стальная проволока не подойдет — она повредит и сдерет никелевое покрытие слой.
Для необгораемых паяльников особо важно соблюдение температурного режима — при его превышении наконечник может выйти из строя. Нужно внимательно следить за температурой, при перерывах в пайке снижать мощность, если прибор оснащен регулятором. Если регулятора нет, паяльник во время перерыва следует выключать. В продвинутых моделях существует функция автоматической регулировки мощности. Она использует информацию от датчика температуры и снижает мощность, если устройству грозит перегрев. Кроме перегрева, для необгораемых наконечников также вредно долго находиться без припоя.
Необгораемые наконечники обладают еще одним преимуществом — их можно легко снять и заменить. Доступны целые наборы сменных рабочих органов, предназначенные для разных видов пайки.
Необгораемые жала паяльников требуют деликатного отношения. Их ни в коем случае нельзя зачищать напильниками или наждачной бумагой, поскольку защитный слой достаточно тонкий, и его повреждение приведет к скорейшему выгоранию и износу жала. Такие жала можно лишь периодически вытирать о специальную губку (продается вместе с другими паяльными принадлежностями), или о мокрый кусок ткани.
Вместо специальной губки вполне подойдет губка для мытья посуды. Естественно, что губка должна быть смочена водой. Можно смочить губку глицерином (продается в аптеках), тогда губка не будет сохнуть, оставаться всегда влажной и готовой к работе.
Для очистки необгораемого жала среди прочих паяльных принадлежностей выпускаются специальные очистители жала. Это такая сетка, не сказать бы мочалка, из латунной стружки в форме клубка, в который периодически следует погружать жало. При этом лишний припой и окислы остаются внутри клубка.
Для очистки сетки ее достаточно просто постучать по столу, и все содержимое вываливается наружу. Цена сетки всего рублей пятьдесят, - не так уж и дорого, чтобы купить несколько штук про запас.
В процессе пайки не следует «выкорчевывать» жалом выводы деталей, шаркать по плате или стучать о баночку с припоем и канифолью. Все это может привести к повреждению необгораемого покрытия.
Необгораемый слой жала паяльника очень быстро окисляется. Причем, чем выше температура, тем окисел образуется интенсивнее. Поэтому, не надо перегревать свыше 300 градусов. При пайке припоями типа ПОС оптимальной считается температура 250…300 градусов: и жало не обгорает и паять приятно, даже комфортно. Про бессвинцовую пайку здесь говорить не будем, поскольку в любительских условиях такие припои не используются. Это технологии массового производства, а для ремонта вполне подходят обычные стандартные припои.
Приблизительно оценить, не перегрет ли паяльник, позволяет дым, идущий от канифоли. При нормальной температуре от кусочка канифоли поднимается слабенькая струйка дыма. Если же температура паяльника слишком высока, прикосновение к канифоли напоминает извержение вулкана: канифоль брызжет в разные стороны горячими каплями, дым поднимается не тонкой струйкой, а большим облаком, разлетающимся вместе с каплями. Облуженное жало становится черным, и дальнейшая становится невозможной.
Степень нагрева жала можно также оценить по результату пайки. При нормальной температуре нагрева, когда паяльник успевает расплавить припой и разогреть место пайки сама пайка получается блестящей с четкими внешними границами. Такую пайку принято называть контурной.
Если же паяльник не нагрет до нужной температуры, то пайка получается матовой, ноздрястой. Механическая прочность такой пайки очень низкая, детали после такой пайки можно вытащить из схемы голыми руками, особенно если конструкция выполнена навесным монтажом.
Перегретый паяльник нагревает припой до такой степени, что не может быть и речи о том, что припой растекается по плате соединяя детали и дорожки. Тут сразу видно - пайка получается никакая, точнее сказать никакой пайки не получается вовсе.
Так, когда же начнем лудить жало паяльника?
Итак, будем считать, что паяльник не перегрелся, что же делать дальше? А дальше все достаточно просто. Надо взять небольшой лоскуток хлопчатобумажной ткани, идеально подойдет кусочек старого махрового полотенца, смочить его водой и отжать. Отжать до такой степени, чтобы вода не капала, но тряпка была бы сырой.
В баночку с расплавленной канифолью, так всегда остается после пайки, положить кусок припоя в виде большой капли. Теперь действовать надо быстро и аккуратно.
Жалом разогретого паяльника надо пошаркать о кусочек мокрой ткани. Делается это для того, чтобы снять окислы со всех сторон. Пока жало не успело окислиться по новой, макаем его в канифоль, стараясь попасть под каплю припоя. Это окончательно снимает окислы, припой начинает плавиться и тонуть в канифоли. Часть припоя оседает на жале, и можно считать, что жало облужено и готово к работе.
После этой процедуры жало надо протереть той же самой тряпочкой, что и вначале. Самое главное в дальнейшем не допускать перегрева паяльника свыше 300 градусов. В противном случае жало окисляется, и все труды оказываются напрасными.
Как восстановить необгораемое жало пояльника на видео:
Как избежать перегрева паяльника
Любой паяльник без регулятора температуры может разогреться до 400 градусов и выше. Вот когда канифоль начинает шипеть и брызгать как вулкан. Как же избежать перегрева?
Самый простой способ изменять температуру нагрева с помощью . Здесь вполне подойдет, так называемый, диммер - бытовой регулятор освещения, который ставится на место обычного выключателя.
Если не полениться, то тиристорный регулятор мощности можно собрать самостоятельно, например, на микросхеме Кр1182ПМ2, которая допускает регулировку мощности до 150Вт. При этом даже не потребуется никакого радиатора для охлаждения микросхемы.
Рисунок 1. Регулятор мощности на микросхеме Кр1182ПМ2
Мощность в нагрузке регулируется потенциометром R1. При замыкании тумблера SA1 нагрузка отключается. Если параллельно тумблеру установить электролитический конденсатор емкостью 47…500мкФ включение нагрузки будет происходить плавно. Для паяльника это, конечно, не требуется, а при управлении лампами накаливания срок службы последних увеличивается.
Можно обойтись и более простым регулятором, собранным по схеме, показанной на рисунке 2.
Рисунок 2. Простой регулятор мощности
Положительный полупериод сетевого напряжения проходит через диод VD1 без изменений. Регулируется только отрицательный полупериод, проходящий через тиристор VD2. Такой регулировки вполне достаточно, ведь разогревать паяльник на мощность менее, чем вполовину от номинальной совсем и не нужно.
Подобные регуляторы мощности позволяют регулировать температуру нагрева, пока паяльник просто лежит на подставке. В процессе пайки тепло от жала расходуется на разогрев и плавление припоя, а также на нагрев места пайки. Естественно, что жало будет остывать, причем тем быстрее, чем меньше само жало и чем больше припаиваемые детали.
Некоторые паяльники содержат регуляторы мощности встроенные в ручку, и все же лучших результатов позволяют добиться регуляторы температуры, применяемые . Уж, если выставлена температура 250 градусов, так она и будет держаться.
Необходимость залудить паяльник возникает, когда расплавленная капля припоя перестает растекаться по разогретой поверхности, прилипать к ней, нет возможности подать к месту пайки достаточную порцию, что мешает качественной работе. Наконечник, получая тепло от нагревателя, окисляется на воздухе. Кроме снижения адгезии припоя к меди, слой термоизолирующего нагара ухудшает распределение тепла. Есть ряд способов, как залудить паяльник в целях периодического обслуживания рабочего инструмента, также такая процедура обязательна для нового жала и окислившегося за время хранения.
Как правильно залудить медное жало у паяльника
Инструменты с нихромовыми нагревательными элементами имеют медный круглый стержень, которому придается удобная для паяния форма. Механическая обработка прута выполняется напильником с последующей доводкой на наждачной бумаге или надфилем с мелкой насечкой. Затем полезно слегка отбить жало холодным способом на наковальне. Это уплотнит верхний слой меди, повысит механическую прочность и уменьшит скорость растворения материала расплавленным припоем. Не лишним будет заполировать для уменьшения скорости окисления. Все работы выполняются на извлеченном из гнезда наконечнике, включая ту часть, которая прячется внутри нагревательного элемента.
Облудить жало паяльника – это значит покрыть рабочую зону стержня тонким слоем сплава. Кипящий флюс растворяет слой окисла на медном сердечнике, и расплав покрывает поверхность.
Так как залудить паяльник с медным жалом несложно, можно это сделать самостоятельно следующим образом:
- Вставить очищенный стержень в паяльник, включить питание.
- Когда он разогреется до температуры плавления канифоли, жало полностью окунуть в канифоль.
Не нужно перегревать паяльник, так как погружение стержня во флюс вызывает выделение клубов дыма с разбрызгиванием, образованием шлака от сгоревшей канифоли. При нормальном нагреве смола плавится с выделением небольшого количества дыма.
- Прутком припоя натереть рабочую поверхность, покрытую слоем расплавленного флюса, который нужно периодически обновлять.
- Процесс закончен, когда образуется равномерный тонкий слой полуды. Излишек нужно удалить мокрой хлопчатобумажной тряпочкой.
Лудить стержень нужно составом с высокой температурой плавления, отраженной в таблице.
ПОС-40 или ПОСу-95/5 образуют качественное покрытие, которое необходимо обновлять по мере выгорания.
Как залудить жало современного паяльника?
Производители сердечников заявляют, что их изделия лудить не обязательно. Это частично справедливо для тех стержней, которыми работают методом подачи припоя проволокой или пастой в рабочую зону. Жало прогревает соединение с нанесенным на него флюсом, отплавляет от проволоки капельку сплава, которая, растекаясь по горячему, образует прочное соединение.
Никель также окисляется на воздухе, хотя и медленнее, чем медь. Слой окиси ухудшает теплопередачу, снижая эффективность прогревания пайки, поэтому рабочую сторону лучше залудить. Сделать это нужно без повреждения покрытия. Для этого используется мокрый хлопчатобумажный лоскут, банка с твердой канифолью и ПОС. Правила того, как облудить паяльник новый:
- Рабочая поверхность обезжиривается.
- Включается питание.
- Нагревшийся сердечник очищается мокрой тряпкой и сразу втыкается в канифоль.
- Добавленный в банку кусочек припоя растирается, не вынимая стержня из флюса.
- Через короткое время кончик покроется ровным слоем олова.
Чаще всего для жала используется коническая форма. Достаточно лудить 3-5 мм острия конуса.
Особенности лужения современного жала паяльника
Сейчас стержни делаются из меди, покрытой тонким слоем никеля, защищающим от обгорания или керамики. Не допускается механической обработки, его нельзя даже царапать. Для удаления излишков ПОС или продуктов выгорания флюса можно протирать его куском мокрой не синтетической ткани, если нет специальной губки или очистителя из латунной стружки.
Как залудить жало паяльника во время работы
При пайке из-за нагрева поверхность наконечника окисляется, припой перестает липнуть, накапливаются шлаки сгоревшего флюса, ухудшающие качество пайки. Приходится восстанавливать луженое покрытие.
Лучше всего использовать устройство сухой очистки, состоящее из металлической спирали в контейнере. Доработав приспособление добавлением на дно густого флюса без кислоты, например стеарина или паяльного сала, можно решить две задачи:
- очистить поверхность стержня от нагара, потерев его о стружку;
- ухватив каплю ПОС на кончик горячего наконечника и утопив его во флюсе, получим очистку и лужение одновременно.
Процедура подходит для тонких медных, с никелевым покрытием и керамических сердечников. Проводится, когда окись начинает мешать работе.
Как залудить необгораемое жало?
Наконечник легко лудится, если его горячим тщательно протереть влажной тряпочкой без синтетики и моментально опустить во флюс. Затем палочкой сплава натирать рабочую поверхность до полуды, протереть стержень тряпкой и приступать к работе.
Как залудить жало паяльника деревянным бруском?
Если на поверхности есть значительный слой окисла, а механически абразивами или напильниками ее снимать нельзя, хорошо помогает при лужении брусок или дощечка хвойного дерева.
- Брус расположить так, чтобы волокна древесины были сориентированы перпендикулярно движению при натирании.
- Включается питание, на дощечку выкладываются маленькие кусочки канифоли и ПОС.
- Нагревшийся стержень ставится в кусок канифоли, которая образует расплавившуюся лужицу.
- Наконечник накрывает олово. После расплавления начинается движение наконечника поперек волокон, не покидая пределов канифоли.
Слой окисла растворяется горячей канифолью, сплав втирается в поверхность.
Как залудить жало в канифоли?
Слабо окисленная поверхность легко залудится в банке с канифолью с положенным туда кусочком ПОС. Протертым наконечником растопить сплав в емкости с канифолью. Такая работа сопровождается выделением большого количества смолистого дыма и должна выполняться на свежем воздухе или в хорошо проветриваемом помещении.
Долговечность покрытия или полуды жала определяется температурным режимом. Вредно работать паяльником на максимальной мощности без необходимости. Там, где нельзя штатно изменять температуру нагрева, используйте приспособленные регуляторы мощности, самодельные ограничители напряжения в паузах паяния.
Работа с радиоэлектроникой предполагает пайку материалов. Научиться этому легко, а если есть непонятные нюансы, то с опытом они исчезнут. Инструмент требует обслуживания для своей качественной работы. Мастеру нужно уметь правильно залудить жало паяльника, чтобы держался припой. Инструмент при этом не должен быть повреждён. Качество пайки зависит от правильных действий при обработке основания.
Особенности покрытий
Паяльники простого типа традиционно имеют медное жало. Материал до сих используется с момента изобретения инструмента из-за своих высоких теплопроводящих свойств. Но есть недостаток - способность к высокому износу. Медь выгорает или растворяется в припое. Недостаток требовалось устранить, и производители стали наносить дополнительное покрытие из никеля или серебра.
Никель обладает высокой прочностью и не изнашивается. Долгий срок службы - это преимущество никелевого покрытия. Недостаток - слабая адгезия. Такой наконечник плохо удерживает припой. Пайку можно выполнить только при подаче припоя непосредственно в зону работы. Рабочую область нагревают жалом, потом ложат небольшую часть припоя или паяльной пасты. Схватывание происходит от нагрева.
Серебро имеет хорошую адгезию, но слабо проводит тепло. К тому же материал дорогой. Со временем серебро изнашивается и обнажает медную основу. Это происходит из-за того, что покрытие из серебра растворяется в припое.
Особенности напыления усложняют работу и обслуживание. Поэтому радиолюбители, особенно старшего поколения, предпочитают медные паяльники. Но у медного жала есть недостаток - горячая медь мгновенно окисляется. Взаимодействие с воздухом происходит лишь на тонком слое, но этого достаточно для нулевой адгезии. Тепло тоже передаётся хуже. Выход из ситуации - наконечник всегда нужно покрывать тонким слоем припоя
.
Олово нельзя наносить перед пайкой, поскольку под его слоем начинает выгорать медь. На месте выгорания появляются шлаки, из-за которых отсутствует адгезия. Мастер начинает отвлекаться от работы.
Абразивные материалы стачивают покрытие. Никель или керамика нанесены тонким слоем на жало - вот почему нельзя их стачивать. Дорогостоящий наконечник превратится в медный пруток.
Процесс подготовки медного жала
Процесс покрытия не вызывает трудностей. Расплавленный припой хорошо ложиться на горячую медь, но с одним условием - она должна быть чистой. Добиться этого можно только при низкой температуре. Окисление при повышении температуры ускоряется и адгезия пропадает. Холодный припой нельзя прилепить к жалу, поскольку он не плавится. Получается замкнутый круг.
Шлаки, остатки канифоли и пластика, окалину и прочий мусор можно удалить на холодном инструменте. Стержень перед этой операцией вытаскивают, чтобы не повредить нагреватель. Жало внутри нагревателя тоже окисляется, что ухудшает теплопередачу. Электричество из-за окалины преодолевает лишнее сопротивление и расходуется впустую.
Перед тем как залудить паяльник с медным жалом его нужно очистить от грязи. Делают это напильником или наждачкой. Материал следует заточить до чистого слоя, чтобы внешний вид был как новый. Проще это сделать наждачкой. Поверхность полируют до гладкого состояния - так окисление проходит медленнее.
Скорость окисления можно снизить, если оковать жало. Делают это молотком на наковальне. Аккуратными ударами укрепляют поверхность и придают форму медному прутку. Далее переходят к процессу лужения, пока оно не покрылось шлаками.
Способы лужения медного жала:
Правильная подготовка позволит не нервничать на начальном этапе работы. Спустя время процесс нужно переделывать из-за того, что медь начинает окисляться.
Лужение современного покрытия
Наконечники из керамики и никеля не нужно лудить. Так читают производители, но это не более чем реклама. Современные покрытия тоже склонны к окислению, только процесс происходит медленнее. Залудить жало паяльника паяльной станции современного типа обычным способом не получится - покрытие будет стёрто.
Очистку выполняют мокрой тряпочкой их х/б ткани. Берут твёрдую канифоль, куда ложат немного припоя. Наконечник следует натереть тряпочкой и моментально окунуть в канифоль. Кусок припоя утапливают вертикально вниз. Припой плавится и обволакивает конус жала.
Очистка в процессе работы
Правильно облудить паяльник важно не только во время подготовки к работе. Спустя какое-то время пайки может случиться так, что материал снова не будет липнуть к основанию. Это происходит через минут 15. Под слоем лужения обгорает медь. Существует несколько способов как правильно залудить паяльник во время работы.
Бруском дерева
Брусок дерева неотёсанный всегда должен находиться под рукой у мастера. Используют хвойные породы, поскольку такая древесина имеет природную канифоль. На древесину наливаю флюс и ложат немного припоя. Как только на жале появляется окалина, натирают его о дерево. Во время этого процесса основание очищается и облуживается.
Губка из металла
Способ моментального лужения основания паяльника. Заводские паяльные установки оснащены подобным устройством в виде губки из стали в контейнере.
Мастеру удобно пользоваться подобным методом, но его можно улучшить. Низ губки измазывают флюсом - паяльным салом. При неглубоком погружении жала оно будет просто очищаться. А если на основание нанести припой и макнуть его глубоко, до основания губки, то очистка будет совмещена с лужением.
Метод оптимален для современных наконечников с керамическим или никелевым напылением. Даже из меди можно так очищать и залуживать. Повреждения устройству сложно нанести даже при сильном нажатии.
Использование канифоли
Способ для традиционного инструмента с простым жалом из меди. Металл быстро окисляется и через 10−15 минут припой уже не подцепить. Если почистить отдельно от флюса, то мастер не успеет донести паяльник - так быстро проходит окисление.
Чистят инструмент из-за этого в канифоли. Под паяльник ложат надфиль, можно воспользоваться стальной проволокой. Затем жалом трут до того момента, пока флюс не расплавится. Припоя не должно быть.
Классический метод и профилактика
Предыдущие способы придумали мастера относительно недавно. Наши предки, даже ещё отцы, делали лужение несколько иначе. Для этого требовался напильник с мелкой насечкой , верстак для работы (можно заменить доской), канифоль и максимально тугоплавкий припой.
Порядок действий:
Процедура отнимет минут 10, не меньше. Большое количество времени на подготовку окупается тем, что с инструментом можно работать несколько дней без особой подготовки.
Работа продолжительное время спровоцирует перегрев. Повышение температуры усиливает окисление и прут приходится готовить к работе чаще. Дабы избежать лишних процедур следует придерживаться некоторых правил.
Профилактические меры от окисления:
Инструмент всегда нужно держать наготове. После продолжительного простоя жало паяльника не лудится из-за сильного окисления. Восстановление адгезии покрытия, особенно из меди, проводят канифолью. После погружения в неё жало натирают тканью х/б. Во время работы паяльник тоже периодически нужно очищать.
17.10.2017
Пайкой называется физико-химический процесс образования соединения между деталями при взаимодействии припоя со спаиваемым металлом. В отличие от сварки, рабочие поверхности не оплавляются, а происходит их смачивание припоем.
Как выглядит простой паяльник
Непременным условием для осуществления процесса пайки является расплавление припоя и смачивание им поверхности рабочего инструмента. Со временем наконечник паяльника чернеет и перестаёт работать. Поэтому необходимо знать способ его восстановления – как правильно залудить жало паяльника. На фото ниже изображена окисленная поверхность инструмента и покрытая припоем.
При использовании паяльника сначала дайте паяльному железу нагреться до тех пор, пока припой не расплавится легко, вы проверите его, прикоснувшись к кончику железа. Теперь держите горячее паяльное железо на голых многожильных проводах с некоторой силой, пока проволока не нагреется. Прикоснитесь к припою к проводу, а не к железу, чтобы увидеть, когда провод достаточно горячий, чтобы начать плавление припоя. Если провод не достаточно горячий, припой не плавится внутри и вокруг проволочных жил. Продолжайте нагревать до тех пор, пока пайка не потечет с легкостью, не процеживая провода вместе. Не нагревайте провод настолько, чтобы изоляционная рубашка плавится. Вы должны практиковать на запасной части провода, чтобы повесить пайку. Идея состоит в том, чтобы иметь достаточный провод для поворота винта клеммы без излишнего провода. После того, как лужение проволоки, используйте плоскогубцы с длинным носом, чтобы согнуть луженую проволоку в крючок с конфетами, который легко обернут вокруг винтового терминала таких устройств, как коммутаторы и розетки. Убедитесь, что паяное соединение равномерно распределено, а соединение ровное и безопасное под клеммой. Если для соединения оконечной нагрузки провода, например, связанной с резьбовыми соединениями с трубкой и трубкой, используется лужение, убедитесь, что точка подключения обеспечивает достаточное пространство для проводного разъема на стыке и отсутствие заусенцев.
- После того, как припой начнет таять, паяльник готов оловить вашу проволоку.
- Будьте осторожны!
Поверхность жала паяльника: 1) окисленная поверхность инструмента; 2) покрытая припоем – луженая
В первом случае даже не стоит пытаться производить пайку, поскольку окислы препятствуют удержанию припоя на поверхности жала.
Паяльник будет готов к работе только тогда, когда его жало покроется слоем расплавленного материала с более низкой температурой плавления, чем соединяемые металлы.
Пайка - это суть ремесла. Это особенно важно для чистой и правильной работы, так что паяные соединения постоянны и не образуются холодные паяные соединения. Мы имеем дело с так называемой мягкой пайкой в электронике. Правильная пайка - это не сложно, но хочет учиться.
Паяльник должен иметь правильную мощность. Чем больше количество ватт, тем больше поршень! Для пайки электронных компонентов рекомендуется использовать мощность от 15 до 25 Вт. Слишком большой паяльник разрушает электронные компоненты слишком большим количеством тепла!
Материалы для пайки
Для пайки применяется припой – материал, служащий для соединения металлических поверхностей и имеющий более низкую температуру плавления, чем у материалов соединяемых деталей.
Припой состоит из разных сплавов, куда могут входить олово, свинец, медь, никель и кадмий. Его изготавливают преимущественно в виде прутков и проволоки.
Паяльники мощностью 25 Вт. Важное значение имеет также термостойкая и непроводящая опора. Например, облицованная древесно-стружечная плита или специальный антистатический мат. Таким образом, капающий припой не сжигает отверстия в подкладке. Для того, чтобы всегда надежно паять паяльник, также прилагается подставка для паяльника!
Как лудить провода: пошаговая инструкция
Тот, кто может себе это позволить, лучше всего обслуживать с помощью паяльной станции. В этом случае температура наконечника паяльника поддерживается постоянной электроникой, поэтому она не перегревается даже при длительном использовании. На многих паяльных станциях можно регулировать даже ручную температуру.
Пайка необходима для создания соединения, уменьшения переходного сопротивления электрического контакта и защиты соединения деталей от окисления.
Припой должен обладать свойством смачивания основы. При этом происходит его диффузия в основной металл, а тот растворяется в припое, образуя промежуточный слой, после застывания соединяющий детали как одно целое.
После завершения пайки
Еще один важный вопрос - правильный паяльник. Медные наконечники, которые ранее использовались, начали расти за короткое время и должны регулярно обрабатываться файлом. Сегодня в основном имеются постоянные паяльные наконечники. Они специально покрыты так, что постобработка с файлом даже запрещена, потому что она уничтожит наконечник. Достаточно очистить горячий паяльник, протирая его влажной губкой.
Кроме того, существуют различные формы наконечника пайки. С которым в конечном итоге работает, тоже есть вкус. Для пайки электронных компонентов на печатных платах прямые формы наконечника карандаша были особенно успешными. Пайка поставляется в различных диаметрах. Диаметр 1 мм рекомендуется для пайки электронных компонентов в печатные платы.
Для паяльников применяют мягкие припои с температурой плавления от 191 0 С до 280 0 С. Их основными компонентами являются олово и свинец в разных соотношениях.
С поверхности соединяемых металлов под пайку необходимо удалять оксиды. Для этого служат флюсы. Кроме того, они способствуют лучшему растеканию припоя и защищают поверхности от действия внешней среды.
Припой электроники диаметром 1 мм. Припой представляет собой сплав около 60 процентов олова и 38 процентов свинца с температурой плавления около 180 градусов. Кроме того, в олове присутствует поток - обычно канифоль. Это задача защиты олова во время процесса пайки перед окислением.
В качестве замены используется бессвинцовый припой. Это сплавы олова и меди, иногда с некоторым количеством серебра. Точка плавления выше, чем в случае обычной пайки, обычно между 190 и 225 градусами. Для этого требуется более высокая температура пайки. Это, естественно, увеличивает риск перегрева полупроводниковых компонентов!
Флюс применяется в твёрдом, жидком и пастообразном виде. Он может находиться внутри трубки из припоя.
В качестве флюса применяются:
- канифоль;
- ацетилсалициловая кислота;
- ортофосфорная кислота;
- соли;
- глицерин;
- нашатырь.
Технология пайки паяльником
Инженер-программист хобби, который только строит частные устройства для себя, может продолжать работать с обычной свинцовой пайкой. Поэтому полезно сделать определенный запас. Чтобы иметь возможность припаять кабели к разъемам, разъемам и т.д. Они должны быть зажаты где-то. В любом случае, вы должны свободно надеть вилку на стол, потому что она постоянно скользит, и вы вряд ли можете припаять что-нибудь на ней. Например, небольшой порок или так называемая «третья рука».
Производители электроники должны научиться паять
Очень полезно так называемая «третья рука»! Некоторые точки пайки. Если они загрязнены, к ним следует обращаться с файлом, наждачной бумагой или тому подобным. Перед каждым процессом пайки паяльник следует очистить от загрязнений, протирая его влажной губкой, чтобы он не попал в точку пайки. Перед пайкой припаяйте паяльник к наконечнику паяльника! Затем паяное соединение нагревают. Для этой цели кончик паяльника должен касаться двух частей, которые необходимо припаять. Как правило, это провод и монтажная плата печатной платы. После короткого нагрева подается припой. При достаточном припаивании паяльник и паяльник удаляются. Пайка не должна перемещаться во время последующего затвердевания! Это приводит к холодному и плохо проводящему паяному соединению. Хорошие точки пайки можно увидеть на серебристой блестящей поверхности и при плотном угле смачивания около 30 градусов. Холодные или плохие паяные соединения можно увидеть на матовой поверхности и кусковом распределении олова. В этом случае лучше их повторно припаять. Весь процесс пайки должен занимать около 5 секунд. Это особенно важно при пайке полупроводниковых компонентов, чтобы они не были разрушены слишком большим количеством тепла! Если процесс пайки занимает слишком много времени, поток горит в олове припоя, и олово окисляется. Это также видно из грубой и кусковой поверхности олова. Слишком длинный «обжиг» может также повредить плату. Результатом являются отсоединенные следы меди или паяльные глаза, которые трудно и дорого восстанавливать. Если кабельные наконечники должны быть припаяны, концы зачищенных концов должны быть предварительно обработаны. Не наносите слишком много олова при пайке концов пайки! Контуры проводника должны быть видны после процесса пайки.
- Пайка должна была достичь своей рабочей температуры до начала процесса пайки.
- Части, подлежащие пайке, должны быть чистыми.
- Также паяльник должен быть чистым.
Распространённые флюсы для пайки в твёрдом, жидком и пастообразном виде
Флюсы должны обеспечивать низкий ток утечки и не обладать коррозионной активностью.
Принцип и процесс пайки
Пайка производится путём захвата припоя и флюса жалом паяльника, введения их между соединяемыми деталями и дальнейшего нагрева контактирующих поверхностей до их смачивания припоем, который впоследствии застывает, образуя соединение. Для этого следует прекратить нагрев.
Классический простой паяльник. Управляемая станция пайки позволяет установить определенную температуру. Припой в качестве припоя с потоком в сердечнике. Полностью спаянная электронная схема. Паяные площадки и проводники на стороне проводника. Электронным пулеметам нужен набор инструментов для их хобби - плоские плоскогубцы, боковой резак и паяльник абсолютно необходимы. Настоящий барьер электроники когда-либо был ударом от горячего паяльника.
Преимущества паяльной станции
Что такое пайка? Это объединение металлических заготовок расплавленным дополнительным металлом. Хитрость заключается в том, что температура плавления припоя ниже, чем температура металлических деталей, которые должны быть соединены. В зависимости от температуры, при которой нагреваются паяльные точки, пайка и пайка дифференцируются. Пайка создает твердое токопроводящее соединение между металлами и припоем.
Заточка паяльника
Жало паяльника перед работой затачивается напильником под углом в 30-40 0 . Край делают слегка притупленным, шириной 1 мм.
Если наконечник новый, заточка на нём уже есть. Здесь остаётся только обработать жало мелкозернистой шкуркой, напильником или надфилем, чтобы снять патину – зеленоватый окисел меди.
Компоненты могут быть подключены друг к другу бесплатно или с помощью печатной платы из медных проводников. На одной или двух сторонах печатаются печатные платы с медью. В случае односторонних печатных плат соединения компонентов со стороны компонента подключаются через отверстия и припаиваются с другой стороны, сторона проводника, с помощью припоев. Припои представляют собой кольцевые медные поверхности, которые соединяются с другими припоями по проводникам. Линии проводников формируются путем травления тонкого слоя меди.
Есть экспериментальные доски, в которых есть только отверстия и припои, но нет проводников, здесь электрические соединения производятся с помощью проводов. Что необходимо для пайки электроникой? - припой, который обычно называют «припойным оловом», состоит в основном из олова и свинца, но также имеется бессвинцовый припой, Например, из олова и серебра, - паяльник с металлическим нагретым паяльником. - плоскогубцы, - боковой резак.
Магазинная заточка многих не устраивает, поскольку паять с ней не всегда возможно. Поэтому целесообразно вынуть медный наконечник из корпуса и отковать рабочую часть в виде вогнутой лопатки.
Подобная холодная обработка эффективней заточки, поскольку структура металла уплотняется, и жало меньше поддаётся коррозии. Небольшая шлифовка напильником на конечном этапе необходима, чтобы придать рабочей части паяльника законченный вид.
Как залудить жало паяльника паяльной станции?
Как припаять? После включения паяльник должен достичь своей рабочей температуры, что занимает несколько минут. Наконечник паяльника должен быть чистым, его можно быстро очистить, протерев его на влажной губке. Компонент, подлежащий пайке, укорачивается до правильной длины с помощью боковой фрезы, и любые изогнутые соединения нажимаются прямо с плоскогубцами. Компонент вставляется через отверстия печатной платы. Небольшой припой удерживается на наконечнике паяльника, чтобы он мог поглощать некоторый припой путем увлажнения.
Как залудить жало?
После заточки жало следует облудить тонким слоем припоя. Для этого включается электрический паяльник, и медный стержень прогревается, пока не примет красновато-оранжевый оттенок.
Долго ждать не нужно, иначе стержень обгорит. После разогрева всё жало погружают в канифоль, а затем расплавляют кусочек припоя и покрывают им всю рабочую поверхность.
Теперь держите паяльный наконечник в месте, где части, подлежащие пайке, касаются друг друга до тех пор, пока они не нагрелись. Пока паяющий наконечник все еще касается точки пайки, добавляется припой, который быстро плавится и точка пайки увлажняется. Здесь практика требуется нагревается слишком коротким, то температура не достаточно, чтобы расплавить припой, нагревается слишком долго, электронное устройство может перегреться и разрушен за счет теплопроводности. Как только это будет сделано, паяльник снова удаляется, и точке пайки дают остыть.
Если потереть жало о поверхность дерева, припой лучше покрывает рабочую зону паяльника.
Слой припоя на жале должен быть равномерным. Если поверхность покрылась частично, процесс повторяется. Как только паяльник будет готов к работе, его можно применять для пайки изделий.
Как залудить необгораемое жало?
Рабочая часть некоторых паяльников покрывается специальным защитным составом. Слой является достаточно тонким, и зачищать его нельзя. Для этого применяется специальная губка. Если её нет, подойдёт обычный кусок ткани, смоченный водой или глицерином. Можно использовать губку, предназначенную для мытья посуды.
Производятся специальные очистители жала в виде клубка из стружки цветного металла, в который погружается жало. При этом окислы остаются внутри. Их можно потом высыпать наружу.
Механические воздействия сокращают срок службы защитного слоя. При пайке не рекомендуется шаркать по плате или стучать по металлическим поверхностям.
Необгораемый слой окисляется достаточно быстро. Для повышения его срока службы рекомендуется поддерживать температуру пайки не выше 250 0 С.
Температура считается нормальной, когда от канифоли дым идёт тонкой струйкой, а не облаком с брызгами. При этом пайка получается с чёткими границами и характерным блеском. Если поверхность припоя получается матовой и с низкой механической прочностью, температуру нагрева следует увеличить.
Чтобы облудить жало паяльника с покрытием, надо в расплавленную канифоль положить кусок припоя. Паяльник разогревается и его концом нужно пошаркать по мокрой ткани, удалив со всех сторон окислы. Затем жало опускается в канифоль под кусок припоя. При этом снимаются остатки окислов, а припой плавится и частично остаётся на жале.
После лужения жало снова протирается тряпочкой и паяльник готов к работе. Важно его не перегреть выше 300 0 С, иначе всё придётся повторять сначала.
Перегрев виден по кипению и разбрызгиванию канифоли при опускании в неё жала паяльника.
Набор сменных необгораемых жал, применяемых на паяльной станции
Стандартное жало типа «игла» обладает низкой теплопроводностью, и паять им удобно только миниатюрные элементы. Выпаивать радиодетали с его помощью довольно сложно.
Более удобны жала типа «цилиндр со скосом». Для пайки в наборе целесообразно иметь 3 наконечника подобного вида, диаметром 1, 2 и 3 мм.
Ножевидное жало 5 мм обладает приличной мощностью и с его помощью можно паять как тонкие детали, так и массивные, если правильно разворачивать нож. Аналогично можно использовать классический клиновидный наконечник.
Перегрев паяльника
При отсутствии регулятора напряжения паяльник может разогреваться выше 300 0 С, что приводит к его обгоранию. Если не удаётся замерить температуру жала, перегрев можно заметить по кипению и брызгам канифоли.
Уменьшить температуру паяльника можно с помощью регулятора мощности – диммера. Здесь можно подобрать обычное устройство управления яркостью лампы накаливания. Важно, чтобы оно подходило по мощности.
Можно собрать тиристорный регулятор на микросхеме Кр1182ПМ2 своими руками, позволяющий управлять приборами, мощностью до 150 Вт.
Регулятор мощности на основе микросхемы, который можно собрать своими руками
В качестве нагрузки изображена лампа HL1. Вместо неё, можно подключить паяльник, который является активной нагрузкой . Мощность регулируется переменным резистором R1.
В диммерах предусмотрено плавное включение и отключение нагрузки. Для паяльника этого не требуется и можно обойтись более простым устройством.
Схема простого тиристорного регулятора
Положительный полупериод не управляется и проходит через диод VD1. Регулирование производится только через отрицательный полупериод путём управления тиристором VD2 с помощью переменного резистора R2. Для паяльника этого вполне достаточно.
Миниатюрные устройства регулирования встраиваются в ручку паяльника. Лучшие способы поддерживания оптимальной температуры пайки применяются в паяльных станциях, где режим может быть ручным или автоматическим.
Распространённая паяльная станция «Weller»
Для домашней сети со стабильным напряжением питания вполне достаточно ручного управления нагревом, в зависимости от марки припоя.
Износ паяльника происходит неравномерно. При выгорании на поверхности жала появляются неровности. Время от времени его надо затачивать и лудить.
Медь при нагреве растворяется в припое, а длительный разогрев без использования приводит к образованию слоя окислов. Поэтому рекомендуется в паузы выключать паяльник или уменьшать его температуру.
Закрепление жала паяльника
Наличие съёмного жала позволяет его снять и заточить. Но во многих конструкциях требуется его дополнительная фиксация, так как стержень начинает болтаться и выпадать. У него предусмотрена металлическая втулка, которая надевается сверху. Если её постоянно снимать при замене жала, прочность соединения уменьшится. Можно втулку оставить на месте, но со временем её заклинит и вынуть жало будет сложно.
Для создания надёжного соединения корпуса паяльника с жалом, втулку заменяют другой, чтобы она легко надевалась. Затем в ней сверлится отверстие и нарезается резьба М3 или М4. После того как втулка будет надета на жало, в неё вворачивается винт, создающий надёжное соединение и предотвращающий проворачивание жала. На рисунке ниже изображён паяльник в разобранном (а) и собранном виде (б), где в качестве втулки использована обычная гайка.
Как выглядит крепление сменного жала паяльника
Съёмное жало необходимо для паяльника ещё с целью регулирования его температуры. Если вставлять его в нагреватель на разную глубину, температура рабочей части будет изменяться.
Периодически требуется удаление окалины из соединения. Когда она накапливается, снижается рабочая температура паяльника. Очистку производят следующим образом:
- вынуть медный стержень пассатижами из паяльника;
- наждачной шкуркой удалить окалину;
- нанести на стержень слой графита, потерев об него грифель карандаша;
- извлечь остатки окалины из отверстия нагревательного элемента, слегка постукивая по нему;
- установить новый или вернуть старый медный стержень и закрепить его с помощью втулки с винтом.
Периодически следует проверять изоляцию паяльника. Для этого омметр устанавливается на мегаомный предел (1-10 мОм) и замеряется сопротивление между жалом и штырьками вилки паяльника, которое должно быть бесконечно большим.
Уроки пайки. Видео
Основы пайки для начинающих собраны в этом видео.
Паяльник в процессе работы со временем выгорает. Его жало необходимо периодически затачивать и лудить. При наличии необгораемого покрытия рабочая поверхность очищается специальными химическими средствами, после чего также лудится. В процессе работы важно, чтобы паяльник не перегревался.
Пайка паяльником относится к наиболее распространенным и простым способам пайки, однако она имеет два существенных ограничения. Во-первых, паяльником можно паять только низкоплавкими (мягкими) припоями, а во-вторых, им нельзя (или, во всяком случае, затруднительно) паять массивные детали с большим теплоотводом - из-за невозможности прогреть их до температуры плавления припоя. Последнее ограничение преодолевают, подогревая паяемую деталь внешним источником тепла - газовой горелкой, электрической или газовой плитой или каким-то иным способом, - но это усложняет процесс пайки.
Перед тем как паять паяльником, нужно обзавестись всем необходимым. К основным инструментам и материалам, без которых пайка невозможна, относится сам паяльник, припой и флюс.
Паяльники
В зависимости от способа нагрева паяльники бывают "обычными"-электрическими (со спиральным или керамическим нагревателем), газовыми (с газовой горелкой), термовоздушными (тепло передается воздушным потоком), индукционными. Массивные молотковые паяльники могут разогреваться не только электроэнергией, но и по старинке - открытым пламенем.
Как пользоваться таким паяльником, можно узнать из описаний технологии жестяных работ, именно там они использовались чаще всего. В наше время обычно пользуются электрическими паяльниками в силу их доступности и удобства пользования. Но первые паяльники нагревались на открытом пламене.
Основным параметром, по которому подбирается паяльник, является его мощность, определяющая величину теплового потока, передающегося к паяемым деталям. Для пайки электронных компонентов используются приборы мощностью до 40 Вт. Тонкостенные детали (с толщиной стенки до 1 мм) требуют мощности 80-100 Вт.
Для деталей с толщиной стенки 2 мм и более понадобятся паяльники мощностью выше 100 Вт. Такими являются, в частности, молотковые электрические паяльники, потребляющие до 250 Вт и выше. К самым энергоемким паяльникам относится, например, молотковый паяльник Ersa Hammer 550 мощностью 550 Вт. Он способен нагреваться до температуры 600°C и предназначен для паяния особо массивных деталей - радиаторов, деталей машин. Но у него неадекватная цена.
Помимо массивности детали, на необходимую мощность паяльника влияет и теплопроводность паяемого металла. С ее увеличением мощность прибора и температуру его нагрева необходимо увеличивать. При пайке паяльником деталей из меди он должен быть нагрет сильнее, чем при пайке такой же по массе детали, но изготовленной из стали. К слову сказать, при работе с изделиями из меди может возникать ситуация, когда из-за высокой теплопроводности металла, при паянии будет происходить распайка мест, выполненных ранее.
Припои
При пайке электрическими паяльниками применяются низкотемпературные оловянно-свинцовые (ПОС-30, ПОС-40, ПОС-61), оловянно-серебряные (ПСр-2, ПСр-2.5) или иные припои и чистое олово. К недостаткам припоев, содержащих свинец, относится вредность последнего, к достоинствам - лучшее качество пайки, чем у бессвинцовых припоев. Для паяния пищевой посуды применяется чистое олово.
Флюсы
Принято считать, что хорошо паяются олово, серебро, золото, медь, латунь, бронза, свинец, нейзильбер. Удовлетворительно - углеродистые и низколегированные стали, никель, цинк. Плохо - алюминий, высоколегированные и нержавеющие стали, алюминиевая бронза, чугун, хром, титан, магний. Однако, не оспаривая этих данных, можно утверждать - нет плохо паяемого металла, есть плохая подготовка детали, неправильно подобранный флюс и неверный температурный режим.Подобрать при пайке нужный флюс - значит решить главную проблему пайки. Именно качество флюса определяет в первую очередь паяемость того или иного металла, легкость или трудность самого процесса пайки и прочность соединения. Флюс должны соответствовать материалу паяемых изделий - своей способностью разрушать его окисную пленку.
Кислые (активные) флюсы, например "Паяльную кислоту" на основе хлорида цинка, нельзя использовать при пайке электронных компонентов, так как они хорошо проводят электрический ток и вызывают коррозию, однако, из-за своей агрессивности, они очень хорошо подготавливают поверхность и поэтому незаменимы при пайке металлических конструкций, и чем химически более стоек металл нем активнее должен быть флюс. Остатки активных флюсов нужно обязательно тщательно удалять после завершения пайки.
Эффективными флюсами для пайки стали являются водный раствор хлористого цинка, паяльные кислоты на его основе, флюс ЛТИ-120. Можно использовать и другие, более сильные флюсы, которых на рынке предостаточно.
Основное отличие пайки паяльником нержавеющих сталей от пайки углеродистых и низколегированных состоит в необходимости применения более активных флюсов, требующихся для разрушения химически стойких окислов, которыми покрыты нержавеющие стали. Что касается чугуна, то его нужно паять высокотемпературной пайкой, а, следовательно, электрический паяльник для этой цели не подходит.
Для нержавейки применяют ортофосфорную кислоту. Хорошо справляются с химически стойкой окисной пленкой и специализированные флюсы, такие, например, как Ф-38.
Для оцинкованного железа можно применять состав, содержащий канифоль, этиловый спирт, хлористый цинк и хлористый аммоний (флюс ЛК-2).
Вспомогательные материалы и приспособления
Без некоторых приспособлений и материалов, используемых при пайке, можно обойтись, но их наличие делает работу значительно удобнее и комфортнее.Подставка для паяльника служит для того, чтобы нагретый паяльник не касался стола или других предметов. Если она не идет в комплекте с паяльником, ее приобретают отдельно или делают самостоятельно. Простейшую подставку можно изготовить из тонкого листа жести, вырезав в нем пазы для укладки инструмента.
Влажной вискозной или поролоновой губкой , уложенной в гнездо для предотвращения выпадения, гораздо удобней очищать кончик паяльника, чем обычной тряпочкой. Для этих же целей может служить и латунная стружка.
Удалять излишки припоя с поверхности деталей можно с помощью специального отсоса или оплетки. Первый внешним видом и конструкцией напоминает шприц, оснащенный пружиной. Перед использованием его нужно взвести, утопив головку штока. Поднеся носик к расплавленному припою, пружину спускают, надавив на кнопку спуска. В результате излишек припоя втягивается внутрь съемной головки.
Представляет собой плетенку из офлюсованных тонких медных проводков. Приложив ее конец к припою и прижав сверху паяльником, благодаря капиллярным силам можно как промокашкой собрать в ней весь лишний припой. Кончик оплетки, напитанный припоем, просто отрезается.
Очень полезным является приспособление, называемое третьей рукой (Third-Hand Tool). При работе с паяльником иногда катастрофически "не хватает рук" - одна занята самим паяльником, другая - припоем, а нужно ведь еще держать в определенном положении паяемые детали. "Третья рука" удобна тем, что ее зажимы можно легко устанавливать в любом положении друг относительно друга.
Держатель для пайки "Третья рука"
Паяемые детали нагреваются до высокой температуры, прикоснувшись к ним можно обжечься. Поэтому желательно иметь различные зажимные устройства, позволяющие манипулировать нагретыми деталями - плоскогубцы , пинцеты , зажимы .
Подготовка паяльника к работе
При первом включении паяльника в сеть он может начать дымить. Ничего страшного в этом нет, просто выгорают масла, использованные для консервации паяльника. Нужно просто проветрить помещение.Перед использованием паяльника нужно подготовить его наконечник. Подготовка зависит от его исходного вида. Если наконечник выполнен из непокрытой меди, его кончик можно отковать в виде отвертки, это уплотнит медь и придаст ей повышенную устойчивость от износа. Можно и просто заточить на наждаке или напильником, придав ему необходимую форму - в виде острого или усеченного конуса с различным углом, четырехгранной пирамиды, углового скоса с одной стороны. Для предохранения меди от окисления используются металлические покрытия из никеля. Если паяльник имеет такое покрытие, то ковать и затачивать его нельзя во избежание повреждения покрывающего слоя.
Существует унифицированный ряд форм наконечников, но можно, разумеется, использовать любую форму, подходящую для конкретной работы.
При пайке массивных деталей площадь соприкосновения паяльника с деталью должна быть максимальной - для обеспечения лучшей передачи тепла. В этом случае наилучшей считается угловая заточка круглого стержня (2 на фото выше). Если предполагается паять мелкие детали, то подойдет острая конусная (4), ножевая или иные формы с малыми углами.
Инструкции по работе с паяльником, имеющем медное жало без покрытия, содержат одно обязательное требование - лужение "жала" нового паяльника с целью его защиты от окисления и износа. Причем делать это следует при первом же нагреве, не мешкая. Иначе "жало" покроется тонким слоем окалины, и припой не захочет прилипать к нему. Это можно сделать разными путями. Прогреть паяльник до рабочей температуры, прикоснуться "жалом" к канифоли, расплавить на нем припой и растереть последний о деревяшку. Или протереть нагретый наконечник тряпкой, смоченной раствором хлористого цинка, расплавить на него припой и куском нашатыря или каменной поваренной соли растереть его по наконечнику. Главное, чтобы в итоге этих операций рабочая часть наконечника была полностью покрыта тонким слоем припоя.
Необходимость залудить жало вызвана тем, что флюс постепенно разъедает, а припой растворяет жало. Из-за потери формы приходится регулярно затачивать жало, и чем активнее флюс те чаще, порой по нескольку раз в день. У никелированных жал никель закрывает доступ к меди, защищая её, но такие жала требуют бережного обращения, боятся перегрева, и не факт, что производитель сделал достаточно качественное покрытие, за которое требует переплаты.
Подготовка деталей к пайке
Подготовка деталей к пайке предполагает выполнение одних и тех же операций независимо от того, какого вида (низкотемпературная или высокотемпературная) выполняется пайка, и какой источник нагрева (электрический или газовый паяльник, газовая горелка, индуктор или что-то иное) используется.Прежде всего, это очистка детали от загрязнений и обезжиривание. Здесь нет никаких особых тонкостей - нужно с помощью растворителей (бензина, ацетона или прочих) очистить деталь от масел, жиров, грязи. Если имеется ржавчина, ее нужно удалить любым подходящим механическим способом - с помощью наждачного круга, проволочной щетки или наждачной бумаги. В случае высоколегированных и нержавеющих сталей желательно обработать соединяемые кромки абразивным инструментом, поскольку окисная пленка этих металлов особенна прочна.
Температура пайки
Температура нагрева паяльника - важнейший параметр, от температуры зависит качество пайки. Недостаточная температура проявляет себя тем, что припой не растекается по поверхности изделия, а ложится комком, несмотря на подготовку поверхности флюсом. Но даже если пайка внешне и получилась (припой расплавился и растекся по стыку), паяное соединение получается рыхлым, матовым по цвету, имеет низкую механическую прочность.Температура пайки (температура паяемых деталей) должна на 40-80°C превосходить температуру плавления припоя, а температура нагрева наконечника - на 20-40°C температуру пайки. Последнее требование обуславливается тем, что при соприкосновении с паяемыми деталями температура паяльника будет снижаться из-за отвода тепла. Таким образом, температура нагрева наконечника должна превосходить температуру плавления припоя на 60-120°C. Если используется паяльная станция, то необходимая температура просто устанавливается регулятором. При использовании паяльника без регулирования температуры, оценивать ее фактическое значение, при использовании в качестве флюса канифоли, можно по поведению канифоли при прикосновении паяльника. Она должна вскипать и обильно выделять пар, но не сгорать мгновенно, а оставаться на наконечнике в виде кипящих капель.
Перегрев паяльника также вреден, он вызывает сгорание и обугливание флюса до момента активации им поверхности спая. О перегреве свидетельствует темная пленка окислов, возникающая на припое, находящемся на кончике паяльника, а также то, что он не удерживается на "жале", стекая с него.
Техника пайки паяльником
Существует два основных способа пайки паяльником:- Подача (слив) припоя на паяемые детали с кончика паяльника.
- Подача припоя непосредственно на паяемые детали (на площадку).
При любом способе необходимо прежде подготовить детали к пайке, установить и закрепить их в исходном положении, разогреть паяльник и смочить место спая флюсом. Дальнейшие действия отличаются в зависимости от того, какой способ используется.
При подаче припоя с паяльника, на нем расплавляют некоторое количество припоя (чтобы удерживалось на кончике) и прижимают "жало" к паяемым деталям. При этом флюс начнет вскипать и испаряться, а расплавленный припой переходит с паяльник на спай. Движением наконечника вдоль будущего шва обеспечивают распределение припоя по стыку.
Припоя на желе может быть достаточно если жало просто приобрело металлический блеск. Если форма жала заметно изменилась, значит припоя слишком много.
При подаче припоя непосредственно на спай, паяльником вначале разогревают детали до температуры пайки, а затем подают припой на деталь или в стык между паяльником и деталью. Расплавляясь, припой будет заполнять стык между паяемыми деталями. Выбирать, как именно паять паяльником - первым или вторым способом - следует в зависимости от характера выполняемой работы. Для мелких деталей лучше подходит первый способ, для крупных - второй.
К основным требованиям качественной пайки относятся:
- хороший прогрев паяльника и паяемых деталей;
- достаточное количество флюса;
- ввод нужного количества припоя - ровно столько, сколько требуется, но не больше.
Вот несколько советов о том, как правильно паять паяльником.
Если припой не течет, а размазывается, значит температура деталей не достигла нужных значений, нужно увеличить температуру нагрева паяльника либо взять прибор помощнее.
Не нужно вносить слишком много припоя. Качественная пайка предполагает наличие в спае минимально достаточного количества материала, при котором шов получается слегка вогнутым. Если припоя оказалось слишком много, не нужно стараться его куда-то пристроить на стыке, лучше удалить отсосом или оплеткой.
О качестве спая говорит его цвет. Высокое качество - спай имеет яркий блеск. Недостаточная температура делает структуру спая зернистой, губчатой - это однозначный брак. Пережженный припой выглядит матовым и имеет пониженную прочность, что в некоторых случаях может быть вполне допустимо.
При использовании активных (кислотных) флюсов нужно обязательно смывать после пайки их остатки - каким-нибудь моющим средством или обычным щелочным мылом. В противном случае нельзя дать гарантии, что через некоторое время соединение не будет разрушено коррозией от оставшихся кислот.
Лужение
Лужение - покрытие поверхности металла тонким слоем припоя - может быть как самостоятельной, конечной операцией, так и промежуточным, подготовительным этапом пайки. Когда это подготовительный этап, успешное лужение детали в большинстве случаев означает, что самая трудная часть паяльной работы (соединение припоя с металлом) сделана, припаять облуженные детали друг к другу обычно уже не составляет особого труда.Лужение проводов . Лужение кончиков электропроводов - одна из самых частых операций. Ее осуществляют перед припайкой проводов к контактам, спаиванием между собой или для обеспечения лучшего контакта с клеммами при подсоединении с помощью болтов. Из облуженного многожильного провода удобно сделать колечко, обеспечивающее удобство при креплении к клемме и хороший контакт.
Провода могут быть одножильными и многожильными, медными и алюминиевыми, покрытыми лаком или нет, чистыми новыми или закисленными старыми. В зависимости от этих особенностей и различается их облуживание.
Проще всего лудить одножильный медный провод . Если он новый, то не покрыт окислами и лудится даже без зачистки, нужно просто нанести на поверхность провода флюс, нанести на нагретый паяльник припой и поводить по проводу паяльником, слегка поворачивая при этом провод. Как правило, лужение проходит без проблем.
Если же проводник не хочет лудиться - из-за наличия лака (эмали) - помогает обычный аспирин. Знание о том, как паять паяльником с помощью таблетки аспирина (ацетилсалициловая кислота) в некоторых случаях может оказаться очень полезным. Нужно положить ее на дощечку, прижать к ней проводник и прогреть его в течение нескольких секунд паяльником. При этом таблетка начинает плавиться, и образующаяся кислота разрушает лак. После этого провод обычно лудится легко.
Если нет аспирина, убрать с поверхности проводника мешающий лужению лак помогает и хлорвиниловая изоляция от электропроводов, которая при нагревании выделяет вещества, разрушающие лаковое покрытие. Нужно прижать паяльником проводок к кусочку изоляции и несколько раз протащить его между изоляцией и паяльником. После чего облудить провод в обычном порядке. При зачистке от лака при помощи наждачной бумаги или ножа нередки надрезы и обрывы тонких жил провода. При зачистке путём обжига, провод может потерять прочность и легко сломаться.
Следует учитывать, что расплавленный полихлорвинил и аспирин выделяют в воздух вредные для здоровья вещества.
Ещё, для покрытых лаком (эмалью) проводов можно приобрести специальный флюс, удаляющий лак.
Новый многожильный медный провод лудится также легко, как и одножильный. Единственная особенность состоит в том, чтобы вращать его в ту сторону, при которой проводки будут скручиваться, а не раскручиваться.
Старые провода могут быть покрыты окислами, препятствующими лужению. Справиться с ними поможет та же таблетка аспирина. Нужно расплести проводник, положить его на аспирин и прогреть несколько секунд паяльником, двигая проводником взад-вперед - и проблема облужения исчезнет.
Для лужения алюминиевого провода потребуется специальный флюс - например, тот, который так и называется "Флюс для пайки алюминия". Этот флюс является универсальным и подходит также для пайки металлов с химически стойкой окисной пленкой - нержавеющей стали, в частности. При его использовании нужно только не забыть после очистить соединение от остатков флюса во избежание коррозии.
Если при лужении проводов на них образовался избыток прибоя, убрать его можно, расположив провод вертикально концом вниз и прижав к его концу нагретый паяльник. Лишний припой стечет с провода на паяльник.
Лужение большой поверхности металла
Лужение поверхности металла может понадобиться для защиты его от коррозии или для последующей припайки к нему другой детали. Даже если лудится совсем новый лист, который внешне выглядит чистым, на его поверхности всегда могут находиться посторонние вещества - консервирующая смазка, различные загрязнения. Если же лудится лист, покрытый ржавчиной, то он тем более нуждается в очистке. Поэтому лужение всегда начинается с тщательной очистки поверхности. Ржавчина зачищается наждачной шкуркой или металлической щеткой, жиры и масла убираются бензином, ацетоном или иным растворителем.Затем кисточкой или другим инструментом, соответствующем флюсу, на поверхность листа, наносится флюс (это может быть не пастообразный флюс как на фото ниже, а, например, раствор хлористого цинка или другой активный флюс).
Паяльник с относительно большой плоской поверхностью жала разогревается до необходимой температуры и на поверхность детали наносится припой. Желательно чтобы мощность паяльника была около 100 Вт или выше.
Затем паяльник прикладывать к припою на детали наибольшей плоскостью и держится в таком положении. Время нагрева детали зависит от ее размеров, мощности паяльника и площади контакта. О достижении необходимой температуры свидетельствует вскипание флюса, плавление припоя и растекание его по поверхности. Постепенно припой распределяется по поверхности.
После лужения поверхность металла очищается от остатков флюса спиртом, ацетоном, бензином, мыльной водой (в зависимости от химического состава флюса).
Если припой не растекается по поверхности металла, то это может быть из-за плохой очистки поверхности перед лужением, плохого прогрева металла (по причине недостаточной мощности паяльника, маленькой площади контакта, недостаточного времени прогрева металла детали), грязного наконечника паяльника. Ещё причиной может быть неправильный выбор флюса или припоя.
Лужение может осуществляться путем нанесения (слива) припоя с паяльника и распределением его "жалом" по поверхности, или подачей припоя непосредственно на площадку - припой плавится от прикосновения к разогретому металлу детали.
Пайка листового металла внахлест
При ремонте кузовов автомашин, всевозможных жестяных работах возникает необходимость в пайке листового металла внакладку. Спаивать листовые детали наложением друг на друга можно двумя способами, - предварительно облудив их, или используя паяльную пасту, содержащую припой и флюс.В первом случае перекрывающиеся зоны деталей после механической зачистки и обезжиривания предварительно лудят. Затем части соединения прикладываются друг к другу облуженными поверхностями, фиксируются зажимными устройствами и прогреваются с помощью паяльника с разных сторон до температуры плавления припоя. Свидетельством удачной пайки является вытекание расплавившегося припоя из зазора.
При втором способе, после подготовки деталей, контактная зона одной из детали покрывается паяльной пастой. Затем детали фиксируют в нужном положении, стягивают зажимами и, как и в первом случае, прогревают шов паяльником с двух сторон.
При покупке паяльной пасты, нужно обращать внимание на её назначение, т.к. многие паяльные пасты предназначены для пайки электроники и не содержат активных флюсов позволяющих паять сталь.
При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.