Как правильно спаять два провода паяльником?

Как правильно паять

Чтобы надежно спаять провода из меди, нужно подготовить паяльник. Если перед работой не облудить жало, то припой будет не прилипать, а скатываться шариками со стержня. Так происходит, потому что жало покрыто слоем оксида меди и нагара, образовавшегося во время предыдущей пайки.

Подготовка паяльника

Некоторые специалисты для удобства работы точат жало плоским напильником, чтобы придать ему форму лопатки или плоской отвертки. Угол заточки должен быть 45-60 градусов.

Необгораемое жало (вечное) ни в коем случае точить нельзя, для него используют специальные губки.

Очищенное механическим способом жало нужно нагреть, а потом залудить. Для этого его покрывают флюсом.

Если флюс твердый (канифоль), достаточно просто погрузить в него наконечник. Канифоль расплавится и покроет разогретую поверхность. После этого паяльником нужно прикоснуться к прутку припоя и разогреть его. Расплавленный припой покроет жало, защитив его от дальнейшего окисления.

Процедуру лужения паяльника необходимо повторять по мере образования нагара на нем. Происходит это потому, что температура жала намного выше температуры плавления припоя, и со временем он начинает подгорать. Чтобы уменьшить вероятность возникновения такого явления, рекомендуется применять паяльник с регулировкой температуры.

Подготовка проводов

Соединяемые медные провода также нужно подготовить к пайке. Вначале снимают с концов изоляцию на расстоянии примерно 4 см, зачищают, скручивают между собой и проводят лужение. Медны провода можно залудить следующим образом:

• нагреть скрутку паяльником;
• покрыть флюсом;
• нанести небольшое количество припоя, распределяя его по поверхности провода.

Действия аналогичны тем, какие совершаются при лужении жала паяльника. Если предстоит пайка многожильных медных проводов, то необходимо обязательно запастись именно жидким флюсом, так как покрыть всю поверхность медных «волосков» расплавленной твердой канифолью будет очень трудно. Чтобы получить качественное соединение, нужно нагреть многожильный провод и затем опустить его в жидкий флюс, который смочит всю поверхность, предназначенную для пайки.

Далее пайка многожильных и одножильных медных проводов осуществляется одинаково. Два или более соединяемых проводника нагреваются вместе, и на них наносится припой. После нанесения его необходимо на время остывания обеспечить неподвижность соединения. Не допускается ускорять остывание путем его смачивания или обдува воздухом.

Подготовка

Рабочего места

Паяют всегда при нормальном общем освещении (не хуже 500 люкс), при необходимости создания более комфортных условий применяют источник местного освещения.

Следует позаботиться о хорошей вентиляции. Наилучшие результаты дает вытяжка, при ее отсутствии паяют с перерывами для проветривания помещение от паров канифоли (каждый час при интенсивной работе).

Выбор паяльника по мощности

Паяют паяльниками различной мощности. Обычно исходят из того, что:

• маломощные паяльники (20 – 50 Вт) удобны для работы с электроникой, позволяют паять тонкие провода;
• 100-ваттным инструментом паяют слои меди толщиной не свыше 1 мм;
• 200 Вт и более позволяет паять такие массивные детали, которые изначально требуют применения мощных паяльников.

О мощности прибора легко судить визуально: 50-ваттный паяльник оказывается чуть крупнее авторучки, тогда как 200-ваттный – имеет общую длину примерно 35-40 см.

Паяльника к работе

Перед первым включением следует удалить с корпуса остатки заводской смазки. Их выгорание приводит к появлению дыма и неприятного запаха. Поэтому паяльник включают через удлинитель, выставляя его на улицу через форточку на четверть часа.

Затем молотком проковывают жало паяльника: уплотнение меди увеличивает срок службы. Кончику жала придают форму:

• под углом или на срез – для точечной работы (пример показан на рисунке 5);
• ножевидную – таким жалом одновременно паяют нескольких контактов (характерно для микросхем);
• специальную – ими паяют некоторые разновидности радиодеталей.

Рисунок 5. Пример универсальной заточки жала паяльника и правильного облуживания его рабочей области

Перед тем как начать паять, следует очистить жало от оксидной пленки. Эту процедуру выполняют мелкозернистой наждачной бумагой или бархатным напильником, а также химическим способом: погружением в канифоль. Очищенное жало облуживают припоем.

При необходимости паять в точке можно мощным паяльником. Для этого на его жало накручивают медную проволоку диаметром 0,5 – 1 мм, используя ее свободный конец для нагрева припоя.

Деталей к пайке

Паяют всегда в несколько этапов. Сначала готовят поверхность металлического проводника:

• удалением окисной пленки с последующим обезжириванием;
• облуживанием (нанесение слоя олова на входящие в контакт поверхности).

Затем можно соединять детали.

Обязательно зачищают провода, бывшие в употреблении.

Окисную пленку снимают напильником, наждачной бумагой, лезвием ножа. В случае гибких проводов обрабатывают каждую проволоку.

Изоляцию эмалированного провода удаляют протаскиванием по поверхности ПВХ-трубки, к которой его прижимают нагретым жалом.

Признак готовности – равномерно блестящая поверхность без остатков оксидной пленки.

Паяют всегда с обезжириванием, т.е. протирают поверхность безворсовой тканью или салфеткой, смоченной ацетоном или уайт-спиритом.

У новых проводов окисная пленка отсутствует. Их облуживают сразу после удаления изоляции.

Залудить медный проводник необходимо под флюсом, после прогрева припой должен покрыть поверхность металла тонким слоем. При наличии наплывов паять не рекомендуется, провод располагают вертикально, проводя паяльником сверху вниз. Излишек расплавленного припая при этом перетекает на жало.

Если же необходимо паять алюминий, то процедуру зачистки и облуживания совмещают. Для этого помещают провод, покрытый канифолью, в наждачную бумагу, греют его с одновременным вращением.

Качество флюса некоторых видов падает при длительном хранении, а также под воздействием влаги воздуха. Поэтому такими флюсами паяют с дополнительным контролем срока годности.

5 советов по созданию надежной пайки

К ним относят:

1. Прогрев соединяемых деталей следует выполнять не острием наконечника, а его боковой поверхностью. Это обеспечивает больший контакт и лучшую передачу температуры. Однако, работая жалом с тупым наконечником или трансформаторным паяльником этот совет практически не поможет.
2. Для придания повышенной прочности создаваемому соединению создается дополнительная скрутка проводов.
3. Механическое приспособление третья рука облегчает фиксацию неподвижного положения соединяемых деталей.
4. Новые электронные компоненты изготавливают с залуженными контактными поверхностями. Если они ничем не загрязнены, то на них можно сразу наносить флюс и припой без предварительного лужения. Это ускоряет процесс пайки.
5. Продажа предлагает мастерам трубчатый припой, внутри которого расположен флюс. Обычно это канифоль. Такой комбинацией проще работать: сокращается количество промежуточных операций за счет одновременной подачи обоих компонентов.

Правила подготовки проводов к спаиванию

На первом этапе следуют таким рекомендациям:

1. Не паяют элементы электропроводки, находящейся под напряжением. Это повышает риск короткого замыкания на корпус инструмента.
2. Жилы тщательно очищают от резиновой оплетки кусачками и ножом. Длина очищаемого конца зависит от толщины и типа кабеля. При пайке слаботочных проводников снимают 1,5-2 см изоляции. При ремонте компактных электронных устройств достаточно удаления 2 мм оплетки.
3. Перед пайкой провода скручивают. При наличии стойких загрязнений поверхности зачищают надфилем или ножом.
4. Эмаль с проводов снимают пламенем зажигалки. Можно воспользоваться острым ножом.

Этапы лужения жала

Для лужения потребуются:

• паяльник;
• напильник;
• канифоль;
• олово;
• дощечка из натурального дерева.

Процедура лужения довольна проста, но требует определенного времени. Она сводится к следующим действиям:

1. Напильником нужно зачистить до блеска медную поверхность жала. Для этого его прикладывают плашмя к кончику жала. Такая обработка требуется не только для нового паяльника, но и для старого оборудования, у которого жало могло покрыться медной окисью. В ходе обработки напильником жало должно приобрести гладкую и блестящую поверхность.
2. Напильник нужно после этого разогреть и опустить в канифоль, а потом в олово и на дощечку. Сразу припой не будет прилипать к жалу. Это объясняется тем, что медная поверхность жала паяльника еще не покрылась равномерно припоем. Для того чтобы завершить процедуру лужения, необходимо повторять указанный алгоритм действия до тех пор, пока поверхность жала из желтой не превратиться в серебристую. В этом случае можно считать процедуру лужения завершенной и приступать к спайке нужных деталей.

Подготовка паяльника к работе

В быту используются «обычные» электрические паяльники. Есть, работающие от 220 В, есть — от 380 В, есть — от 12 В. Последние отличаются небольшой мощностью. Используются, в основном, на предприятиях в помещениях с повышенной опасностью. Можно их применять и в бытовых целях, но нагрев их происходит медленно, да и мощность маловата…

Выбрать надо тот, Который удобно «лежит» в руке

Выбор мощности

Мощность паяльника выбирается в зависимости от характера работы:

• Для работы с электронными элементами — 40-60 Вт.
• С толщиной спаиваемых деталей до 1 мм — 80-100 Вт.
• Толстостенные элементы — со стенкой 2 мм — требуют мощности от 100 Вт и выше.

Паяльники бывают разной мощности, работают от разного напряжения

В домашнем хозяйстве достаточно иметь два паяльника — один маломощный — 40-60 Вт, и один «средний» — около 100 Вт. С их помощью можно будет покрыть около 85-95% потребностей. А пайку толстостенных деталей все равно лучше доверить профессионалу — тут нужен специфический опыт.

Подготовка к работе

Когда паяльник включается в сеть первый раз, часто он начинает дымить. Это выгорают смазочные материалы, которые были использованы в процессе производства. Когда дым перестает выделяться, паяльник выключают, ждут пока он остынет. Дальше надо заточить жало.

Сначала надо выжечь смазку

Заточка жала

Далее надо подготовить к работе жало. Это цилиндрический стержень, сделанный из медного сплава. Фиксируется при помощи прижимного винта, который находится в самом конце термокамеры. В более дорогих моделях жало может быть слегка заточено, но, в основном, заточки нет.

Как подготовить паяльник к работе

Изменять будем самый кончик жала. Использовать можно молоток (сплющивать медь как вам нужно), напильник или наждак (просто стачивать ненужное). Форму жала выбирают в зависимости от предполагаемого типа работ. Его можно:

• Сплющить в виде лопатки (как у отвертки) или сделать плоской с одной стороны (угловая заточка). Этот тип заточки нужен, если паяться будут массивные детали. Такая заточка увеличивает плоскость соприкосновения, улучшает передачу тепла.
• Сточить край жала в острый конус (пирамидку) можно, если предполагается работа с мелкими деталями (тонкие провода, электродетали). Так проще контролировать степень нагрева.
• Тот же конус, но не такой острый подойдет для работы с проводниками большего диаметра.

Более универсальным считается заточка «лопаткой». Если ее сформировать при помощи молотка, медь уплотняется, корректировать наконечник надо будет реже. Ширину «лопатки» можно делать больше или меньше, подрабатывая ее по сторонам напильником или наждаком. С этим типом заточки работать можно с тонкими и средними паяемыми деталями (поворачивать жало в нужное положение).

Лужение паяльника

Если жало паяльника не имеет защитного покрытия, его необходимо залудить — покрыть тонким слоем олова. Это защитит его от коррозии и быстрого износа. Делают это при первом же включении инструмента, когда дым перестал выделяться.

Первый способ лужения жала паяльника:

• довести до рабочей температуры;
• прикоснуться к канифоли;
• расплавить припой и растереть его вдоль всего жала (можно деревянной щепкой).

Второй способ. Смочить тряпку раствором хлористого цинка, нагретое жало потереть о тряпку. Расплавить припой и куском поваренной каменной соли растереть его по всей поверхности жала. В любом случае медь должна покрыться тонким слоем олова.

Особенности

Основная особенность пайки медных проводов паяльником состоит в необходимости обеспечения качественного механического контакта соединяемых жил и контактов.

Для этого применяют скручивание их кончиков либо удержание вместе с помощью рук, пинцетов, острогубцев и паяльных зажимов.

Методы скручивания кабелей. Внизу, красным — скрутка по-британски.

Какой тип скрутки выбрать, определяется напряжением и силой тока, которую должно выдерживать паяное соединение, вибрационными нагрузками, а также рядом других особенностей будущей эксплуатации.

Кабели, подверженные статическим либо динамическим нагрузкам, должны состоять из нескольких жил. Эти жилы скручивают по-британски.

Почему невозможно пользоваться очень маленьким паяльником при пайке? Ответ прост: ему не хватит мощности, чтобы качественно прогреть соединение. Отлично справляется простой электропаяльник. При больших объемах работ используют станции с регулируемой температурой жала. Питается аппарат от инвертора. Предварительного прогрева иногда проводят портативной газовой горелкой.

Что потребуется для работы?

Помимо паяльника, понадобится припой, флюсовый состав, подставка, паяльные зажимы. Для подготовки жала нужен малый напильник или надфиль.

Чтобы удерживать нагреваемые кабели, понадобится пинцет либо пассатижи.

Канифоль и флюсы

Пайка медных проводов потребует подготовки. Концы проводников очищают от механических загрязнений, следов коррозии, окисного слоя и, возможно, от электротехнического лака. Это делают с помощью химической обработки.

Канифоль разогревают жалом, окунают в нее прогретый конец проводника. Удобнее применять флюсы. Они представляют собой смесь кислот или щелочей. Емкости с ними снабжены кисточкой для дозированного нанесения. Потом остатки флюсовой пасты потребуется удалить, чтобы они не разъели контакты и конструкции.

Канифоль применяется со всеми видами проволоки. Флюсы можно выбрать, исходя из материала кабеля

Для меди чаще всего используют оловянно-свинцовые припои серии ПОС. Для алюминия предпочтительны вещества на основе олова и цинка.

Для повышения удобства припои выпускаются в виде тонкой трубы, наполненной соответствующим флюсовым составом или канифолью. Одним движением пайщик набирает и припой, и флюс. В прошлом флюсы готовили самостоятельно. Для этого требовался тигель, газовая горелка, химическая посуда и навыки обращения с химическими реактивами.

Вспомогательные инструменты и материалы

Для правильной и качественной пайки потребуются также:

1. Поставка под паяльник. На нее удобно класть горячий инструмент.
2. Малый напильник или надфиль. Используется для заточки жала.
3. Пинцет или плоскогубцы. Их используют для удержания кончиков и для защиты изоляции от перегрева.
4. Кусачки. Для обрезания концов и зачистки изоляции. Удобно использовать комбинированный инструмент, с отдельными съемниками для разных диаметров проводов.
5. Спирт и ветошь. Для промывки остатков флюсового состава.

Кроме того, понадобится изоляционная лента или термоколпачки разного размера для изоляции соединений.

Некоторые мастера используют для снятия изоляции пламя зажигалки.

Работа с микросхемами

Рассмотрим, как правильно паять микросхемы. Процесс имеет некоторые особенности. Микросхемы не выдерживают перегрева. В местах соединения не должно быть излишков припоя. Для этого применяют паяльник для микросхем с регулированием температуры нагрева.

Одновременный нагрев контактов производят с применением фена с насадками. Участок на плате необходимо очистить. Для этого подходит ацетон или универсальный растворитель лаков. Затем включается фен, и его температура устанавливается на уровне 330-370 ºС. При минимальной скорости обдува чип разогревается и сразу удаляется пинцетом после оплавления контактов. Затем зона спайки смазывается флюсом, а на место неисправной устанавливается новая микросхема. При нагреве феном она немного проседает от расплавления контактов, что является сигналом о конце операции. Место пайки протирается ацетоном, чтобы удалить остатки флюса. Достаточно мощные контакты можно дополнительно прогреть паяльником.

Когда будет освоена простая пайка паяльником, можно переходить на сложные соединения, например, разнородные металлы с использованием газового, печного или импульсного подогрева.

Назначение прибора

Паяльник электрический выпускается с напряжением питания от 12 до 220в. Маломощную конструкцию сложно изготовить под большое напряжение, так как для этого требуется много слоев тонкого провода, что приводит к увеличению габаритов. Кроме того, его выбирают, исходя из условий безопасности работы.

Мощность паяльника удобно подобрать с помощью простой таблицы:

Мощность, Вт	Назначение пайки
5-20	Транзисторы, диоды, микросхемы
40-50	Распространенная работа по электромонтажу
более 50	Пайка крупных деталей

Оптимальную температуру жала поддерживают вручную или автоматически. Для этого применяют тиристорные регуляторы.

Для увеличения срока службы конец паяльника можно отковать. При этом медь будет меньше растворяться в припое. Перед тем как пользоваться паяльником, жалу придают напильником определенную форму. Наиболее распространенными являются угловая и на срез. Ножевидную форму придают концу, чтобы одновременно выпаивать несколько контактов микросхемы или выводов разъема.

Работа с припоем

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

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

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

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

Как выбрать паяльник

Конечно, было бы идеально, если у пользователя в наличии есть паяльная станция, а не просто паяльник. Но не всегда есть возможность приобрести такое полезное устройство, да и паяльники вполне могут подойти для припаивания проводов.

Для начала рассмотрим что из себя представляет такое устройство, как паяльник. Паяльником называют устройство, которое применяется для пайки, используя температурное воздействие.

• Можно найти паяльники, находящиеся в диапазоне от 15 до 30 Ватт. Такие приборы используются для припаивания деталей плат, а также для электрических схем. Для того чтобы перепаять неправильное соединение толстых проводов, потребуются паяльники, которые будут мощностью выше.
• Существуют также акустические паяльники. Обычно они используются электротехниками, которые занимаются пайкой оргтехники. Его преимущества заключаются в том, что он отличается от других моделей низкой теплоёмкостью, небольшими размерами, а также отличной работоспособностью. Его используют для весьма тонкой паечной работы, например, для сборки схем.
• Также существуют паяльники промышленные. Эти аппараты используются для довольно больших и трудных работ. Там, где требуется вмешательство прибора очень высокой мощности. Применяются промышленные паяльники для присоединения шасси, калибровочных кабелей или витражной работы.

Паяльник рекомендуется выбирать с трёхнаправляющим заземляющим штекером. Преимущество такого прибора заключается в том, что он позволяет предотвратить рассеивание напряжения по пути прохождения тока. В принципе для человека, который не имеет опыта в паянии, подойдёт и паяльник с диапазоном от 15 до 30 Ватт, но следует помнить, что такого небольшого напряжения не хватит даже для того, чтобы припаять аудиопровода. Автолюбителям можно порекомендовать паяльники с мощностью 40 Ватт, так как такие приборы являются оптимальным вариантом для использования его в авто.

Паяльная станция

Выше в статье упоминалось такое устройство, как паяльная станция. Это очень интересный и продуктивный прибор, который обеспечивает автономность работы, так как подключается к источнику переменного тока и способен излучать мощность до 80 Ватт. Специалисты утверждают, что при использовании этого прибора для спаивания наблюдается определённая лёгкость, в отличие от использования простых паяльников.

Преимущества таких паяльных установок можно выразить отдельным списком:

• Возможность регулирования температуры практически до градуса;
• С помощью паяльной станции можно осуществить даже одни из самых трудных и сложных соединений из стали, нержавейки, алюминия и т.д.;
• Долговечность прибора;
• Возможность легко паять полипропиленовые трубы, а также пластик, так как контроль над температурой позволяет это сделать.

Но у данного устройства существуют и свои недостатки. Нельзя забывать о том, что для использования паяльной станции следует иметь хоть какой-то начальный навык и небольшой опыт, иначе могут возникнуть трудности и даже определённые риски. К тому же стоят паяльные станции довольно дорого, да и электроэнергии потребляют очень много. Пользователь обязательно должен взвесить все «за» и «против» перед приобретением паяльной установки, так как при всех имеющихся плюсах имеются и недостатки.

Пайка массивных деталей

Наконец, кратко расскажем о пайке деталей с высокой теплоёмкостью, таких как кабельные муфты, баки или посуда

Требование к неподвижности соединения здесь наиболее важно, крупные детали предварительно соединяют струбцинами, мелкие — комками пластилина, перед пропайкой соединения его прихватывают точечно в нескольких местах и снимают скрепы

Паяют массивные детали как обычно — сперва полуда на месте соединения, затем заполнение шва жидким припоем. Однако припой в этих целях используют специальный, обычно тугоплавкий и способный сохранять высокую герметичность, а также хорошо выдерживающий частичный нагрев.

При такой пайке крайне важно поддерживать детали хорошо прогретыми. Для этих целей паяльный шов непосредственно перед местом спаивания подогревают газовой горелкой, а вместо обычного электрического паяльника используют массивный медный топорик

Его также постоянно подогревают в пламени горелки, попутно смачивая припоем, а затем заполняют соединение, частично расплавляя предыдущий шов на несколько миллиметров.

Подобная техника пайки с подогревом может использоваться и при работе обычным паяльником, например, при спайке толстых жил кабеля. Жало в этом случае выступает лишь оперативным инструментом для тщательного распределения олова, а основным источником нагрева служит газовая горелка.

Как паять трубы

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

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

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

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

Пайка медных труб

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

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