Как правильно паять

Техника безопасности

Любые производственные процессы требуют соблюдения техники безопасности

Особенно важно следовать всем правилам в работе, связанной с высокой температурой и электричеством

К сожалению, не каждый человек в полной мере оценивает риски процесса паяльных работ. А ведь банальное соблюдение правил безопасности позволяет обеспечить защиту от термических ожогов и удара током. А самое главное – при правильном использовании паяльника предотвращается риск возникновения пожара.

Прежде чем приступать к пайке металлических элементов, необходимо убедиться, что кабель питания паяльника исправен. Жало ни в коем случае не должно соприкасаться с проводом и другими предметами, подвергающимися воздействию высокой температуры. В процессе работы необходимо откладывать паяльник на специальную подставку. Категорически запрещается касаться корпуса прибора и уж тем более хватать его голыми руками.

Как говорят мастера, правильно паять – значит, паять безопасно. Каждый процесс пайки преследует 2 фактора опасности:

  • высокий уровень температуры;
  • опасные газы, выделяемые при нагреве проволоки и флюса.

Далее предлагается познакомиться с основными правилами техники безопасности, которые должен соблюдать каждый специалист, будь то опытный профессионал или же начинающий мастер.

Прежде чем подключать устройство к розетке, необходимо внимательно его смотреть. Проверить, чтобы не было каких-либо механических повреждений. Убедиться, что кабель и вилка целые, а жало крепко зафиксировано у основания ручки.
Так как в процессе пайки выделяются вредные для здоровья газы, необходимо, чтобы рабочее место имело хорошую вентиляцию. В идеале это должно быть помещение, оснащенное вентиляционной вытяжкой.
Ни в коем случае нельзя нагромождать рабочее место разными инструментами и материалами

Под рукой должны присутствовать только те предметы, которые требуются для выполняемой работы.
Откладывать паяльник во включенном состоянии необходимо на специальную подставку, которая прочно фиксируется на рабочей поверхности.
Во время припоя крайне важно защищаться от брызг флюса. Для этого необходимо использовать защитные перчатки, очки и щиток.
Чтобы соединяемые детали не сдвигались, следует использовать только специальные инструменты: пинцет, зажим, «третья рука».
Категорически запрещается прижимать спаиваемые элементы руками, нагретым корпусом паяльника или массивными предметами.

Расходные материалы

Для паяния в домашних условиях требуется приобрести канифоль или флюс и припой. О том, зачем нужны эти материалы, стоит поговорить подробнее. Именно они обеспечивают правильную подготовку и надежное соединение проводников при пайке.

Флюсы и канифоль

Самый распространенный вид веществ в этой группе, — канифоль (отвердевшая смола). Она имеет химически нейтральный состав, не вызывающий коррозионных процессов. Основное назначение этого вещества — удаление загрязнений и следов окисления с жала паяльника или с соединяемых деталей. Оно растворяет налет, подготавливает поверхность к процессу пайки, улучшает налипание припоя.

Флюсами именуют химические вещества, выполняющие ту же функцию. Они имеют вид жидкого кислотного раствора, может использоваться бура, муравьиная кислота, готовый состав ЛТИ-120, а также самостоятельно приготовленные смеси на медной, алюминиевой основе. Наносят вещество кисточкой, по завершении пайки производится смывание техническим спиртом, чтобы не провоцировать коррозионные процессы.

Канифоль плавится только при нагреве. Именно поэтому работа с ней производится в особом порядке.

  1. В емкость укладываются крошки канифоли или целый кусок.
  2. На него кладется припой.
  3. В канифоль погружается жало паяльника. Это позволяет избежать его окисления.
  4. Достигнув припоя, наконечник инструмента равномерно покрывается им — происходит лужение.

Обработанный таким образом паяльник полностью готов к работе. Его можно погружать в припой и вести работу.

Припой

В домашних условиях используются припои, которые имеют температуру плавления ниже +450 градусов.

Этой характеристике полностью соответствуют оловянно-свинцовые сплавы, маркированные ПОС 60, ПОС 50, ПОС 40, — они применяются при работе с медными жилами. При пайке алюминия нужен оловянно-цинковый состав ЦО-12, П250А, А, ЦА — алюмоцинковый припой.

В некоторых случаях удобнее пользоваться готовыми составами, где уже есть канифоль. Этим преимуществом обладает припой с маркировкой ПОС 61, выпускаемый в виде проволоки, фольги, пасты, в зависимости от назначения. Применяя такое средство, проводники при пайке не нужно предварительно покрывать канифолью.

Подробную информацию о том, что нужно для пайки, вы найдете в видео ниже.

Обзор видов

Селективная пайка позволяет формировать надежные стыки на выводах штыревых компонентов радиоэлектроники. Данная технология отличается от традиционного соединения волной припоя. Пайка производится в единичных точках обрабатываемых плат. Плотный монтаж, расположение выводов под корпусом, мелкий шаг расстановки перестают быть серьезной проблемой. Основные процессы и этапы, однако, те же самые, что и при классической методике.

Термин «криволинейная спайка» относится преимущественно к соединению подвесных потолков. При строгом соблюдении технологии удается добиться практически невидимого шва.

Криволинейное соединение, однако, создать весьма трудно, и работа очень дорога.

Низкотемпературная

Подобный вариант работы стал очень популярным во второй половине ХХ века. Его распространение связано с появлением радиоэлектронной промышленности и особенно компьютеростроения. Только манипуляции при сравнительно низкой температуре позволяют обеспечить сохранность тонких электронных плат и отдельных микросхем. Но не стоит полагать, что мягкая пайка возможна только на хорошо оборудованных производствах со сложной аппаратурой. Существуют отдельные варианты, доступные практически любому радиолюбителю.

Роль припоя — не главная, а всего лишь упрочнение создаваемых соединений. Мягкие припои допускается применять и в токоведущих стыках. Паять такими составами можно самые разные металлы, но придется тщательно учитывать параметры подготовки.

Высокотемпературная

Этот термин относится к соединениям, получаемым при температуре не ниже 450 градусов. Высокотемпературное паяное соединение плотнее. Но надо учитывать, что при этом получаются существенные изменения структуры материала. Много проблем возникает при высокотемпературной пайке чугуна. В отдельных случаях нагрев происходит до 1000 градусов и даже выше, но такая необходимость возникает редко.

Подготовка

Прежде чем приступать к соединению металлических конструкций или восстановлению микросхем бытовых приборов, необходимо провести предварительную подготовку к предстоящим работам. В противном случае мастеру будет неудобно и некомфортно, а вся последовательность действий собьется.

Рабочего места

Очень важно, чтобы вентиляция в выбранном помещении работала бесперебойно, так как в процессе спаивания происходит образование вредных паров. А при отсутствии вытяжки они будут скапливаться в замкнутом пространстве, постепенно оседая в организме человека

Если же помещения не оборудовано вытяжкой, можно воспользоваться привычной всем форточкой. Вот только процесс спаивания придется останавливать на некоторое время, чтобы сделать проветривание комнаты.

Паяльника

Как известно, паяльники различаются по мощности. Модели с показателем в 20–50 Вт подходят для работы с электроникой. С их помощью можно восстанавливать разрывы тонких проводов. Модели мощностью 100 Вт и выше предназначены для спаивания слоев меди, толщина которых не превышает 1 мм. Инструмент в 200 Вт и выше позволяет специалистам работать с массивными конструкциями. Из этого следует, что для домашней эксплуатации вполне достаточно маломощного паяльника.

Прежде чем приступать к работе, паяльник необходимо подготовить. Если это первичное включение, с корпуса инструмента необходимо убрать заводскую жидкость. Не сделав этого в процессе нагрева, возникнут задымление и неприятный запах. Если вдруг у мастера не возникает желания производить очистку от смазки, необходимо подключить паяльник к удлинителю и выставить его на улицу примерно на 20 минут. Устройство быстро нагреется, а остатки заводского масла выгорят, растворившись в воздухе.

Далее необходимо проковать молотком жало и придать ему форму. Далее требуется снять с жала оксидную пленку. Для этого необходимо взять мелкозернистую наждачку или бархатный напильник. После очищения жала необходимо облужить припой.

Деталей

Процесс спаивания всегда состоит из нескольких этапов, и прежде всего необходимо подготовить металлическую поверхность, а именно: удалить окисную пленку, обезжирить – и только после приступать к облуживанию.

Обязательное условие подготовки – это зачистка старых проводов. При помощи наждачки снимается окисная пленка, однако лезвием будет гораздо удобнее. При подготовке гибких проводов придется обработать каждую отдельную проволоку. Главный признак готовности деталей к спаиванию заключается в появлении равномерного блестящего цвета поверхности, не имеющего остатков оксидной пленки.

Что касается новых проводов, у них окисная пленка отсутствует. Их облуживание делается сразу после снятия изоляции. Залужевывать медные провода требуется под флюсом. В случае когда работа происходит с алюминием, процедуры зачистки и облуживания придется совместить.

Как правильно паять паяльником – советы, видео

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

  1. При подаче припоя на детали с паяльника , на приборе сначала нужно расплавить некоторое количество припоя, а затем поднести жало к соединяющим заготовкам и прижать его. В это время флюс должен начать вскипать и испаряться. В это время наконечником прибора следует распределить припой по стыку.

  2. При подаче припоя на соединяемые детали, сначала с помощью паяльника разогреваются сами заготовки. После того как они достигнут необходимой температуры, нужно будет подать припой в стык между деталью и паяльником или на деталь. Расплавляющийся припой начнет заполнять стык.

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

Во время работы с паяльником необходимо соблюдать некоторые требования:

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

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

Как паять провода

На подготовительном этапе провода следует зачистить, скрутить и залудить:

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

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

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

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

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

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

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

Что такое пайка и в чем суть процесса

Конечным результатом пайки является соединение между собой двух металлических элементов. Сам процесс спаивания обеспечивается независимым металлом с гораздо более низкой температурой плавления. Именно этот металл выполняет функцию припоя.

Каждый способ пайки основывается на принципе прогрева металлических элементов в точке соединения. Температура прогрева должна превышать температуру, при которой плавится металл, используемый для припоя. В подобном режиме металл припоя, будучи расплавленным, свободно затекает в промежутки и щели между деталями, проникая частично даже в саму металлическую структуру. После застывания в данном месте происходит образование механической связи и электрического контакта.
Существует два основных условия, без соблюдения которых решение задачи, как правильно паять будет просто невозможно:

  • В точке спаивания элементы должны быть максимально чистыми. Соединение с поверхностью осуществляется на молекулярном уровне, и даже небольшая грязь или пленка окисла значительно снизит надежность контакта. Вполне возможно, что детали вообще не соединятся.
  • Соблюдение температурного режима, о котором говорилось ранее. В случае недостаточной разницы температур, кристаллическая решетка припоя не сможет нормально сформироваться из-за термической усадки во время застывания.

Медь и ее сплавы хорошо соединяются традиционными припоями. Они годятся для стали, алюминия и других металлов. Единственным серьезным ограничением считается пайка крупных металлических деталей из-за невозможности их прогрева до нужных температур.

Чаще всего припой состоит из оловянно-свинцового сплава, в котором может содержаться различное количество олова. Процент содержания отображается в маркировке, например, ПОС-40 или ПОС-60. От этого показателя зависит и температура плавления, составляющая для первого припоя – 235 градусов, а для второго – 183 градуса. Еще ниже температура плавления припоя ПОСВ-33, состоящего из олова, свинца и висмута. Для соединения алюминиевых деталей требуются специальные припои с высокой температурой плавления.

Другим важным компонентом являются флюсы, с помощью которых металлические поверхности очищаются от окисей в виде пленок. Наибольшее распространение получила канифоль, защищающая нагретый металл от соприкосновения с воздухом.

Ошибка №10 Излишки припоя.

Бывает, что
при пайке электронных плат можно случайно переборщить с припоем. Либо
элементарно перепутать место пайки.

Что в этом
случае делать? Казалось бы, все просто. Достаточно заново разогреть место и
убрать все излишки олова.

Однако проделывать эту процедуру при помощи одного лишь паяльника не всегда безопасно. Дело в том, что такая чистка занимает много времени, и каждый раз касаясь компонента, вы разогреваете участок пайки все сильнее и сильнее.

В конечном итоге у вас выгорит кусочек платы, а дорожки просто расплавятся.

Кто-то советует
в этом месте по возможности цеплять “крокодильчик”, который должен забирать
излишки тепла на себя.

А что делать, если на плате не одна точка пайки, а несколько в ряд?

Чтобы безопасно выпаять длинный компонент, профессионалы рекомендуют использовать оплетку.

Это что-то вроде медной косички с флюсом внутри. Прикладываете ее в нужную точку, сверху придавливаете паяльником и не спеша протягивать вдоль.

При этом она впитает в себя все излишки припоя, освобождая место пайки. Есть еще и специальные оловоотсосы, но эти приспособы для тех, кто постоянно и профессионально занимается пайкой.

Для всех остальных достаточно будет и косички. В качестве нее можно приспособить медную оплетку от экранированного провода (антенный или телевизионный кабель РК).

Только перед использованием обработайте «сеточку» жидкой канифолью.

Источники — AmperkaRu, AlexGyver

Ошибка №9 Низкая и высокая температура.

При наличии
на паяльнике функции регулировки температуры, не выставляйте для разогрева
самые высокие значения. На более низких температурах жала живут дольше.

Однако и
через чур уменьшать t не следует. Иначе припой перестанет нормально плавиться и приставать к
поверхности.

Какую же оптимальную температуру выставить? Здесь все зависит от используемого припоя. Перед каждой пайкой ищите в интернете его характеристики, а именно — температуру плавления.

После этого смело добавляйте к этому значению 50 градусов и выставляйте требуемые цифры на паяльнике. Для обычных припоев это значение равно – 200С+50С.

С таким
нагревом хороший результат пайки будет гарантирован.

Второй важный компонент пайки

Как и при выборе паяльного флюса, припой также виляет на результат, долговечность и надежность контакта.

От чего зависит качество и почему это важно

Качество припоя зависит от количества примесей и шлаков. Если производитель нарушает технологию изготовления, то припой получается неудовлетворительного качества. Например, при производстве дешевого припоя, производитель может добавлять примеси для увеличения массы продукта. После пайки таким припоем на контакте остаются микротрещины, которые не смогли расплавиться с оловом. Такой контакт ненадежен априори, и не соответствует стандартам пайки. С течением времени контакт полностью разрушится

Поэтому, так важно читать отзывы о производителе и его продукции, особенно новичкам. Начинающие не могут сразу отличить хороший припой от плохого по причине недостаточного опыта работы

Даже если делать пайку по правилам, с плохим припоем не получится ничего хорошего.

Процесс деградации контакта

Рассмотрим схематично несколько примеров.
Хороший контакт блестит и не имеет никаких трещин и разводов.
А если контакт плохо спаян или припой некачественный, на нем сразу же после пайки появляется небольшие разводы.
Это микротрещины, которые со временем начинают окисляться, повышать сопротивление контакта.
По итогу контакт обрывается, образуются видимые трещины по всей поверхности.

Рабочий процесс

Своеобразным соединителем двух компонентов называют пайку. Ее основная роль заключается в создании достаточно прочного соединения.

Припой является сплавом металлов, который можно разделить на две большие группы. Мягкие припои характеризуют температуру плавления до 300 градусов, данный тип используется в электронике.

Следующая разновидность припоя – твердая группа, в которой температура плавления превышает 300 градусов. Этот тип активно применяют для надежного соединения металлов.

Последовательность действий пайки следующая:

предварительно проводят очищение поверхности от коррозии либо от любого другого рода загрязнений; следующим шагом является полное очищение до приобретения характерного блеска. Не должны быть видны следы окислов; для покрытия используют флюс, который удаляет остатки окислов, минимизируют появления окисления поверхности. Оптимальным выбором в этом случае послужат флюс-пасты. Жидкие либо твердые флюсы не подойдут; мастер проводит лужение. Припой наносят на определенный участок поверхности в расплавленном виде, после чего он ровным тоном растекается; с помощью скрутки и сжатия пинцетом или струбцинкой соединяются основные детали; проводится повторная процедура нанесения флюса

Это необходимо для минимизации риска окисления припоя под высокой температурой; вместе с прогревом наносится припой; важно также отметить, что при использовании инструмента с луженым жалом его нужно очистить с помощью неактивного флюса. Паяльник необходимо хранить с зафлюсованным жалом

Это влияет на качество дальнейших работ.

Паяльник – основной инструмент

Основным инструментом, без которого невозможно соединить детали и провода, является паяльник. Существует множество конструкций с различными техническими характеристиками, поэтому выбор нужного изделия будет непростой задачей для новичка.

Данные инструменты отличаются мощностью, в них устанавливаются керамические или спиральные нагреватели. Первые разогреваются очень быстро, но требуют максимума аккуратности, поскольку даже незначительные удары приводят к поломке и выходу из строя. Во втором случае паяльники разогреваются дольше, но отличаются большей практичностью и повышенным сроком эксплуатации. Любые из этих модификаций используются при решении задачи, как паять паяльником с оловом и канифолью.

Большинство известных паяльников по своей мощности разделяются на следующие категории:

  • От 3 до 10 ватт. Применяются для работы с наиболее мелкими микросхемами.
  • От 20 до 40 ватт. Используются радиолюбителями и для бытовых целей.
  • От 60 до 100 ватт. Позволяют соединять толстые провода и конструкции средних размеров.
  • От 100 до 250 ватт. При помощи этих паяльников соединяются массивные и крупногабаритные металлические детали.

Размеры паяльника зависят от его мощности: чем он мощнее – тем габаритнее. Поэтому для выполнения разных работ опытные мастера приобретают устройства с разными параметрами. Те, кто постоянно занимается пайкой, вместо паяльника используют паяльную станцию. Она имеет возможность точно регулировать диапазон нагрева и поддерживать постоянную температуру жала.

В комплект станции входит специальная подставка для инструмента и ванночка для чистящей губки. Подобные устройства требуют знаний и практических навыков, но они же и обеспечивают высококачественную скоростную пайку. Работа с обычным паяльником не требует столь качественного обучения.

При выборе паяльника нужно обращать внимание на форму жала. Она может быть в виде конуса, лопатки, иглы и т.д

То есть, каждый выбирает ту конфигурацию, к которой привык. Существуют инструменты с набором сменных насадок, облегчающих выполнение конкретной работы. В процессе эксплуатации они постепенно изнашиваются, поэтому рекомендуется выбирать жала с повышенной термической устойчивостью.

Краткая история пайки металлов

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

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

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

Пайка медью началась несколько позже, и только десять столетий назад – латунью.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий