Пайка паяльником відноситься до найбільш поширених і простим способампайки, проте вона має два суттєві обмеження. По-перше, паяльником можна паяти лише низькоплавкими (м'якими) припоями, а по-друге, їм не можна (або, у всякому разі, важко) паяти масивні деталі з великим тепловідведенням - через неможливість прогріти їх до температури плавлення припою. Останнє обмеження долають, підігріваючи паяю деталь зовнішнім джерелом тепла - газовим пальником, електричною або газовою плитою або якимось іншим способом, - але це ускладнює процес паяння.

Перед тим, як паяти паяльником, потрібно обзавестися всім необхідним. До основних інструментів та матеріалів, без яких пайка неможлива, відноситься сам паяльник, припій та флюс.

Паяльники

Залежно від способу нагрівання паяльники бувають "звичайними"-електричними (зі спіральним або керамічним нагрівачем), газовими (з газовим пальником), термоповітряними (тепло передається повітряним потоком), індукційними. Масивні молоткові паяльники можуть розігріватися не тільки електроенергією, а й по-старому - відкритим полум'ям.

Як користуватися таким паяльником, можна дізнатися з описів технології бляшаних робіт, саме там вони використовувалися найчастіше. В наш час зазвичай користуються електричними паяльниками в силу їхньої доступності та зручності користування. Але перші паяльники нагрівалися на відкритому полум'ї.

Основним параметром, за яким підбирається паяльник, є його потужність, що визначає величину теплового потоку, що передається до деталей, що паяються. Для паяння електронних компонентів використовують прилади потужністю до 40 Вт. Тонкостінні деталі (з товщиною стінки до 1 мм) вимагають потужності 80-100 Вт.

Для деталей із товщиною стінки 2 мм і більше знадобляться паяльники потужністю понад 100 Вт. Такими є, зокрема, молоткові електричні паяльники, що споживають до 250 Вт та вище. До енергоємних паяльників відноситься, наприклад, молотковий паяльник Ersa Hammer 550 потужністю 550 Вт. Він здатний нагріватися до температури 600 ° C і призначений для паяння особливо потужних деталей - радіаторів, деталей машин. Але має неадекватну ціну.

Крім масивності деталі, на необхідну потужність паяльника впливає і теплопровідність металу, що паяється. З її збільшенням потужність приладу та температуру його нагрівання необхідно збільшувати. При паянні паяльником деталей з міді він повинен бути нагрітий сильніше, ніж при паянні такою ж масою деталі, але виготовленої зі сталі. До речі, при роботі з виробами з міді може виникати ситуація, коли через високу теплопровідність металу, при паянні відбуватиметься розпаювання місць, виконаних раніше.

Припої

При паянні електричними паяльниками застосовуються низькотемпературні олов'яно-свинцеві (ПОС-30, ПОС-40, ПОС-61), олов'яно-срібні (ПСр-2, ПСр-2.5) або інші припої та чисте олово. До недоліків припоїв, що містять свинець, відноситься шкідливість останнього, до переваг - найкраща якістьпайки, ніж у безсвинцевих припоїв. Для паяння харчового посуду застосовується чисте олово.

Флюси

Вважають, що добре паяються олово, срібло, золото, мідь, латунь, бронза, свинець, нейзильбер. Задовільно - вуглецеві та низьколеговані сталі, нікель, цинк. Погано - алюміній, високолеговані та нержавіючі сталі, алюмінієва бронза, чавун, хром, титан, магній. Однак, не заперечуючи цих даних, можна стверджувати - немає поганого металу, що паяється, є погана підготовка деталі, неправильно підібраний флюс і неправильний температурний режим.

Підібрати при паянні потрібний флюс - значить вирішити головну проблему паяння. Саме якість флюсу визначає в першу чергу паяність того чи іншого металу, легкість чи складність самого процесу паяння та міцність з'єднання. Флюс повинні відповідати матеріалу паяних виробів - своєю здатністю руйнувати його окисну плівку.

Кислі (активні) флюси, наприклад "Паяльну кислоту" на основі хлориду цинку, не можна використовувати при паянні електронних компонентів, тому що вони добре проводять електричний струмі викликають корозію, однак, через свою агресивність, вони дуже добре готують поверхню і тому незамінні при паянні металевих конструкцій, і чим хімічно стійкіший метал ньому активніше повинен бути флюс. Залишки активних флюсів потрібно обов'язково ретельно видаляти після завершення паяння.

Ефективними флюсами для паяння стали водний розчин хлористого цинку, паяльні кислоти на його основі, флюс ЛТІ-120. Можна використовувати й інші, сильніші флюси, яких на ринку достатньо.

Основна відмінність паяння паяльником нержавіючих сталей від пайки вуглецевих і низьколегованих полягає в необхідності застосування активніших флюсів, потрібних для руйнування хімічно стійких оксидів, якими покриті нержавіючі сталі. Що стосується чавуну, то його потрібно паяти високотемпературним паянням, а, отже, електричний паяльник для цієї мети не підходить.

Для нержавіючої сталі застосовують ортофосфорну кислоту. Добре справляються з хімічно стійкою окисною плівкою та спеціалізовані флюси, такі, наприклад, як Ф-38.

Для оцинкованого заліза можна застосовувати склад, що містить каніфоль, етиловий спирт, цинк хлористий і хлористий амоній (флюс ЛК-2).

Допоміжні матеріали та пристосування

Без деяких пристроїв і матеріалів, що використовуються при паянні, можна обійтися, але їх наявність робить роботу значно зручнішою та комфортнішою.

Підставка для паяльникаслужить у тому, щоб нагрітий паяльник не торкався столу чи інших предметів. Якщо вона не йде в комплекті з паяльником, її купують окремо або роблять самостійно. Найпростішу підставку можна виготовити з тонкого листа жерсті, вирізавши пазу для укладання інструменту.

Вологий віскозний або поролоновий губкою, укладеної в гніздо для запобігання випаданню, набагато зручніше очищати кінчик паяльника, ніж звичайною ганчірочкою. Для цих цілей може служити і латунна стружка.

Видаляти надлишки припою з поверхні деталей можна за допомогою спеціального відсмоктуванняабо обплетення. Перший зовнішнім виглядомта конструкцією нагадує шприц, оснащений пружиною. Перед використанням його потрібно звести, втопивши голівку штока. Піднісши носик до розплавленого припою, пружину спускають, натиснувши кнопку спуску. В результаті надлишок припою втягується всередину знімної головки.

Являє собою плетінку з тонких офлюсованих мідних проводків. Приклавши її кінець до припою і притиснувши зверху паяльником, завдяки капілярним силам можна як промокашкою зібрати в ній весь зайвий припій. Кінчик обплетення, насичений припоєм, просто відрізається.

Дуже корисним є пристрій, званий третьою рукою(Third-Hand Tool). При роботі з паяльником іноді катастрофічно "бракує рук" - одна зайнята самим паяльником, інша - припоєм, а адже треба ще тримати в певному положенні паявані деталі. "Третя рука" зручна тим, що її затискачі можна легко встановлювати у будь-якому положенні один щодо одного.

Тримач для паяння "Третя рука"

Паявані деталі нагріваються до високої температури, доторкнувшись до них, можна обпектися. Тому бажано мати різні затискні пристрої, що дозволяють маніпулювати нагрітими деталями. плоскогубці, пінцети, затискачі.

Підготовка паяльника до роботи

При першому включенні паяльника до мережі він може почати диміти. Нічого страшного в цьому немає, просто вигоряють олії, використані для консервації паяльника. Потрібно просто провітрити приміщення.

Перед використанням паяльника необхідно підготувати його наконечник. Підготовка залежить від її вихідного вигляду. Якщо наконечник виконаний із непокритої міді, його кінчик можна відкувати у вигляді викрутки, це ущільнить мідь і надасть їй підвищену стійкість від зношування. Можна і просто заточити на наждаку або напилком, надавши йому необхідної форми - у вигляді гострого або усіченого конуса з різним кутом, чотиригранної піраміди, кутового скосу з одного боку. Для захисту міді від окислення використовуються металеві покриття з нікелю. Якщо паяльник має таке покриття, то кувати і заточувати його не можна, щоб уникнути пошкодження шару, що покриває.

Існує уніфікований ряд форм наконечників, але можна, очевидно, використовувати будь-яку форму, придатну конкретної роботи.

При паянні масивних деталей площа дотику паяльника з деталлю повинна бути максимальною - для забезпечення кращої передачі тепла. У цьому випадку найкращою вважається кутова заточка круглого стрижня (2 на фото вище). Якщо передбачається паяти дрібні деталі, підійде гостра конусна (4), ножова або інші форми з малими кутами.

Інструкції по роботі з паяльником, що має мідне жало без покриття, містять одну обов'язкову вимогу - лудіння "жала" нового паяльника з метою його захисту від окиснення та зносу. Причому робити це слід за першого ж нагрівання, не зволікаючи. Інакше "жало" покриється тонким шаром окалини і припій не захоче прилипати до нього. Це можна зробити різними шляхами. Прогріти паяльник до робочої температури, доторкнутися "жалом" до каніфолі, розплавити на ньому припій і розтерти останній об дерево. Або протерти нагрітий наконечник ганчіркою, змоченою розчином хлористого цинку, розплавити на нього припій і шматком нашатирю або кам'яною. кухонної солірозтерти його наконечником. Головне, щоб у результаті операцій робоча частина наконечника була повністю покрита тонким шаром припою.

Необхідність залудити жало викликана тим, що флюс поступово роз'їдає, а припій розчиняє жало. Через втрату форми доводиться регулярно заточувати жало, і чим активніше флюс ті частіше, часом кілька разів на день. У нікельованих тис нікель закриває доступ до міді, захищаючи її, але такі жала вимагають дбайливого поводження, бояться перегріву, і не факт, що виробник зробив досить якісне покриття, за яке вимагає переплати.

Підготовка деталей до паяння

Підготовка деталей до паяння передбачає виконання тих самих операцій незалежно від того, якого виду (низькотемпературна або високотемпературна) виконується пайка, і яке джерело нагріву (електричний або газовий паяльник, газовий пальник, індуктор або щось інше) використовується.

Насамперед, це очищення деталі від забруднень та знежирення. Тут немає жодних особливих тонкощів - потрібно за допомогою розчинників (бензину, ацетону або інших) очистити деталь від масел, жирів, бруду. Якщо є іржа, її потрібно видалити будь-яким механічним способом - за допомогою наждачного кола, дротяної щітки або наждачного паперу. У разі високолегованих і нержавіючих сталей бажано обробити кромки, що з'єднуються, абразивним інструментом, оскільки окісна плівка цих металів особлива міцна.

Температура паяння

Температура нагріву паяльника – найважливіший параметр, від температури залежить якість паяння. Недостатня температура поводиться тим, що припій не розтікається по поверхні виробу, а лягає грудкою, незважаючи на підготовку поверхні флюсом. Але навіть якщо пайка зовні і вийшла (припій розплавився і розтікся по стику), паяне з'єднання виходить пухким, матовим за кольором, має низьку механічну міцність.

Температура пайки (температура паяних деталей) повинна на 40-80 ° C перевищувати температуру плавлення припою, а температура нагріву наконечника - на 20-40 ° C температуру паяння. Остання вимога обумовлюється тим, що при зіткненні з деталями, що паяться, температура паяльника буде знижуватися через відведення тепла. Таким чином, температура нагрівання наконечника повинна перевищувати температуру приплавного плавлення на 60-120°C. Якщо використовується паяльна станція, то потрібна температура легко встановлюється регулятором. При використанні паяльника без регулювання температури, оцінювати її фактичне значення, при використанні як флюс каніфолі, можна за поведінкою каніфолі при дотику паяльника. Вона повинна закипати і рясно виділяти пару, але не миттєво згоряти, а залишатися на наконечнику у вигляді киплячих крапель.

Перегрів паяльника також шкідливий, він викликає згоряння та обвуглювання флюсу до моменту активації ним поверхні спаю. Про перегрівання свідчить темна плівка оксидів, що виникає на припої, що знаходиться на кінчику паяльника, а також те, що він не утримується на "жалі", стікаючи з нього.

Техніка паяння паяльником

Існує два основних способи паяння паяльником:

• Подача (злив) припою на деталі, що паяються, з кінчика паяльника.
• Подача припою безпосередньо на деталі, що паяються (на майданчик).

При будь-якому способі необхідно насамперед підготувати деталі до паяння, встановити та закріпити їх у вихідному положенні, розігріти паяльник і змочити місце спаю флюсом. Подальші дії різняться залежно від того, який спосіб використовується.

При подачі припою з паяльника, на ньому розплавляють деяку кількість припою (щоб утримувалося на кінчику) і притискають "жало" до деталей, що паяють. При цьому флюс почне закипати та випаровуватися, а розплавлений припій переходить із паяльник на спай. Рухом наконечника вздовж майбутнього шва забезпечують розподіл припою по стику.

Припою на желе може бути достатньо, якщо жало просто придбало металевий блиск. Якщо форма жала помітно змінилася, отже, припою занадто багато.

При подачі припою безпосередньо на спай, паяльником спочатку розігрівають деталі до температури пайки, а потім подають припій на деталь або стик між паяльником і деталлю. Розплавляючись, припій заповнюватиме стик між паяними деталями. Вибирати, як саме паяти паяльником - першим або другим способом - слід залежно від характеру роботи, що виконується. Для дрібних деталей краще підходить перший спосіб, для великих – другий.

До основних вимог якісного паяння відносяться:

• хороший прогрів паяльника і деталей, що паяються;
• достатню кількість флюсу;
• введення потрібної кількості припою - рівно стільки, скільки потрібно, але не більше.

Ось кілька порад про те, як правильно паяти паяльником.

Якщо припій не тече, а розмазується, значить температура деталей не досягла необхідних значень, необхідно збільшити температуру нагріву паяльника або взяти потужніший прилад.

Не потрібно вносити надто багато припою. Якісне паяння передбачає наявність у спаї мінімально достатньої кількості матеріалу, при якому шов виходить злегка увігнутим. Якщо припою виявилося дуже багато, не потрібно намагатися його кудись прилаштувати на стику, краще видалити відсмоктуванням або оплеткою.

Про якість спаю говорить його колір. Висока якість – спай має яскравий блиск. Недостатня температура робить структуру спаю зернистою, губчастою – це однозначний шлюб. Перепалений припій виглядає матовим і має знижену міцність, що в деяких випадках може бути цілком допустимим.

При використанні активних (кислотних) флюсів потрібно обов'язково змивати після паяння їх залишки - якимось миючим засобом або звичайним лужним милом. В іншому випадку не можна дати гарантії, що через деякий час з'єднання не буде зруйноване корозією від кислот, що залишилися.

Лудіння

Лудіння - покриття поверхні металу тонким шаром припою - може бути як самостійною, кінцевою операцією, так і проміжним, підготовчим етапом паяння. Коли це підготовчий етап, успішне лудіння деталі в більшості випадків означає, що найважча частина паяльної роботи (з'єднання припою з металом) зроблена, припаяти облужені деталі один до одного зазвичай вже не становить особливих труднощів.

Лудіння дротів. Лудіння кінчиків електропроводів - одна з найчастіших операцій. Її здійснюють перед припаювання проводів до контактів, спаюванням між собою або для забезпечення кращого контакту з клемами при приєднанні за допомогою болтів. З облуженого багатожильного дроту зручно зробити кільце, що забезпечує зручність при кріпленні до клеми та гарний контакт.

Проводи можуть бути одножильними та багатожильними, мідними та алюмінієвими, покритими лаком чи ні, чистими новими чи закисленими старими. Залежно від цих особливостей і їх облуджування.

Найпростіше лудити одножильний мідний дріт. Якщо він новий, то не покритий окислами і лудиться навіть без зачистки, потрібно просто нанести на поверхню дроти флюс, нанести на паяльник пригрітий припій і поводити по дроту паяльником, злегка повертаючи при цьому провід. Як правило, лудіння проходить без проблем.

Якщо ж провідник не хоче лудитися – через наявність лаку (емалі) – допомагає звичайний аспірин. Знання про те, як паяти паяльником за допомогою таблетки аспірину (ацетилсаліцилова кислота) в деяких випадках може бути дуже корисним. Потрібно покласти її на дощечку, притиснути до неї провідник і прогріти протягом декількох секунд паяльником. При цьому таблетка починає плавитися, і кислота, що утворюється, руйнує лак. Після цього провід зазвичай лудиться легко.

Якщо немає аспірину, прибрати з поверхні провідника лак, що заважає лудженню, допомагає і хлорвінілова ізоляція від електропроводів, яка при нагріванні виділяє речовини, що руйнують лакове покриття. Потрібно притиснути паяльником проводок до шматочка ізоляції та кілька разів протягнути його між ізоляцією та паяльником. Після чого обдурити провід у звичайному порядку. При зачистці від лаку за допомогою наждачного паперу або ножа нерідкі надрізи та обриви тонких жил дроту. При зачистці шляхом випалу, провід може втратити міцність і легко зламатися.

Слід враховувати, що розплавлений поліхлорвініл та аспірин виділяють у повітря шкідливі для здоров'я речовини.

Ще для покритих лаком (емаллю) проводів можна придбати спеціальний флюс, що видаляє лак.

Новий багатожильний мідний дріт лудиться так само легко, як і одножильний. Єдина особливість полягає в тому, щоб обертати його в той бік, при якому проводки скручуватимуться, а не розкручуватимуться.

Старі дроти можуть бути покриті окислами, що перешкоджають лудженню. Впоратися з ними допоможе та сама таблетка аспірину. Потрібно розплести провідник, покласти його на аспірин і прогріти кілька секунд паяльником, рухаючи провідником туди-сюди - і проблема опромінення зникне.

Для лудіння алюмінієвого дроту буде потрібний спеціальний флюс - наприклад, той, який так і називається "Флюс для паяння алюмінію". Цей флюс є універсальним і підходить також для паяння металів із хімічно стійкою окисною плівкою – нержавіючої сталі, зокрема. При його використанні потрібно тільки не забути після очистити з'єднання від залишків флюсу, щоб уникнути корозії.

Якщо при лудженні проводів на них утворився надлишок прибою, прибрати його можна, розташувавши провід вертикально кінцем вниз і притиснувши до кінця нагрітий паяльник. Зайвий припій стіче з дроту на паяльник.

Лудіння великої поверхні металу

Лудіння поверхні металу може знадобитися для захисту його від корозії або для подальшого припаювання до нього іншої деталі. Навіть якщо лудиться зовсім новий лист, який зовні виглядає чистим, на його поверхні завжди можуть знаходитися сторонні речовини - мастило, що консервує, різні забруднення. Якщо ж лудиться лист, покритий іржею, то він тим більше потребує очищення. Тому лудіння завжди починається з ретельного очищення поверхні. Іржа зачищається наждачною шкіркою або металевою щіткою, жири та олії забираються бензином, ацетоном або іншим розчинником.

Потім пензликом або іншим інструментом, який відповідає флюсу, на поверхню листа, наноситься флюс (це може бути не пастоподібний флюс як на фото нижче, а, наприклад, розчин хлористого цинку або інший активний флюс).

Паяльник із відносно великою плоскою поверхнею жала розігрівається до необхідної температури і поверхню деталі наноситься припій. Бажано, щоб потужність паяльника була близько 100 Вт або вище.

Потім паяльник прикладати до припою на деталі найбільшою площиною і тримається у такому положенні. Час нагріву деталі залежить від її розмірів, потужності паяльника та площі контакту. Про досягнення необхідної температури свідчить закипання флюсу, плавлення припою та розтікання його поверхнею. Поступово припій розподіляється на поверхні.

Після лудіння поверхня металу очищається від залишків флюсу спиртом, ацетоном, бензином, мильною водою (залежно від хімічного складуфлюсу).

Якщо припій не розтікається поверхнею металу, це може бути через поганий очищення поверхні перед лудінням, поганого прогріву металу (через недостатню потужність паяльника, маленької площі контакту, недостатнього часу прогріву металу деталі), брудного наконечника паяльника. Ще причиною може бути неправильний вибір флюсу чи припою.

Лудіння може здійснюватися шляхом нанесення (зливу) припою з паяльника та розподілом його "жалом" по поверхні, або подачею припою безпосередньо на майданчик - припій плавиться від дотику до розігрітого металу деталі.

Паяння листового металу внахлест

При ремонті кузовів автомашин, всіляких жерстяних роботах виникає необхідність у паянні листового металу внакладку. Споювати листові деталі накладенням один на одного можна двома способами, - попередньо обманувши їх, або використовуючи паяльну пасту, що містить припій та флюс.

У першому випадку зони деталей, що перекриваються, після механічної зачистки і знежирення попередньо лудять. Потім частини з'єднання прикладаються один до одного опроміненими поверхнями, фіксуються затискними пристроями та прогріваються за допомогою паяльника з різних боків до температури плавлення припою. Свідченням вдалого паяння є витікання припою, що розплавився, із зазору.

При другому способі, після підготовки деталей, контактна зона однієї з деталей покривається паяльною пастою. Потім деталі фіксують у потрібному положенні, стягують затискачами та, як і в першому випадку, прогрівають шов паяльником з двох сторін.

При купівлі паяльної пасти, необхідно звертати увагу до її призначення, т.к. багато паяльні пасти призначені для паяння електроніки і не містять активних флюсів, що дозволяють паяти сталь.

При використанні змісту даного сайту потрібно ставити активні посилання на цей сайт, видимі користувачами та пошуковими роботами.

Багато хто знає, що для отримання якісної пайки при монтажі радіодеталей необхідно, щоб температура жала паяльника відповідала робочій температурі припою. У різних марок припою вона відрізняється. Якщо жало паяльника перегріте, припій окислюватиметься і пайка вийде недостатньо міцною. Крім того, у цьому випадку жало паяльника швидко обгорає і припій взагалі перестає на ньому триматися. Якісне паяння має дзеркальний блиск після остигання, і отримати його можна лише за певної температури. Так, найбільш поширеної марки припою ПОС-61 температура пайки 190...260 °З. Рекомендована температура паяння мікросхем 235±5 °С при тривалості трохи більше 2 з.

При купівлі найпростішого дешевого паяльника на напругу 220 В, як правило, з'ясовується, що він перегрівається і погано паює. Усунути цю проблему можна чотирма шляхами.

Спосіб 1-й.Якщо паяльник має жало у вигляді стрижня, який фіксується на корпусі за допомогою гвинта (рис.1), то регулюючи довжину занурення стрижня в нагрівач можна легко плавно змінити температуру. Але таку конструкцію кріплення жала мають не всі паяльники, і цей спосіб може виявитися неприйнятним.

Спосіб другий.Можна скористатися ЛАТР або трансформатором з великим числом відведенням. У цьому випадку температура регулюється зміною нагрівача напруги, що подається на обмотку.

Спосіб 3-й.Послідовно з нагрівачем паяльника включається додатковий резистор (реостат). При цьому потужність резистора має бути такою самою, як і у паяльника, а номінал опору підбираємо для отримання потрібної температури. Такий додатковий резистор має великі габарити та гріється, що незручно.

Спосіб 4-й.Електронний регулятор, рис.2, дозволяє плавно змінювати (змінним резистором R2) температуру нагрівача у межах. Пристрій має безтрансформаторне живлення та малі габарити, що дозволяє розмістити його у підставці під паяльник. Схема не критична типів деталей, і її налаштування полягає у підборі номіналу резистора R4 (при нульовому значенні R2) для отримання максимальної напруги на нагрівачі. Паяльник, що підключається, може мати потужність від 15 до 300 Вт, а при заміні діодів VD1 ...VD4 на більший струм - до 1000 Вт.

Рис. 1 Конструкція паяльника з жалом, що переміщується

Рис.2 Схема регулятора температури

У випадку, якщо паяльник розрахований на нижчу номінальну напругу живлення (48 або 36 В), потрібно трансформатор, що знижує напругу, а на схему електронного регулятора може подаватися знижена напруга. У цьому випадку для збереження її працездатності потрібно пропорційно до вхідної напруги зменшити номінал резистора R1

Джерело: zps-electronics.com трансформатором регулюється додатковий резистор

З цією схемою також часто переглядають:

Один з найбільш надійних способів з'єднання проводів та деталей – пайка. Як правильно паяти паяльником, як підготувати паяльник до роботи, як отримати надійне з'єднання – про все це далі.

У побуті використовуються "звичайні" електричні паяльники. Є, що працюють від 220 В, є від 380 В, є від 12 В. Останні відрізняються невеликою потужністю. Використовуються в основному на підприємствах у приміщеннях із підвищеною небезпекою. Можна їх застосовувати і в побутових цілях, але нагрівання їх відбувається повільно, та й потужність замала.

Вибрати треба той, який зручно «лежить» у руці

Вибір потужності

Потужність паяльника вибирається залежно від характеру роботи:

У домашньому господарстві достатньо мати два паяльники - один малопотужний - 40-60 Вт, і один "середній" - близько 100 Вт. З їхньою допомогою можна буде покрити близько 85-95% потреб. А пайку товстостінних деталей все одно краще довірити професіоналу - тут потрібний специфічний досвід.

Підготовка до роботи

Коли паяльник входить у мережу вперше, часто він починає диміти. Це вигоряють мастильні матеріали, які були використані у процесі виробництва. Коли дим перестає виділятися, паяльник вимикають, чекають, поки він охолоне. Далі треба ув'язнити жало.

Заточення жало

Далі треба підготувати до роботи жало. Це циліндричний стрижень, виготовлений з мідного сплаву. Фіксується за допомогою гвинта, що знаходиться в самому кінці термокамери. У дорожчих моделях жало може бути трохи заточене, але, в основному, заточення немає.

Змінювати будемо кінчик жала. Використовувати можна молоток (сплющувати мідь як вам потрібно), напилок або наждак (просто сточувати непотрібне). Форму жала вибирають залежно від гаданого типу робіт. Його можна:

• Сплющити у вигляді лопатки (як у викрутки) або зробити плоскою з одного боку (кутова заточка). Цей тип заточування потрібен, якщо паяться масивні деталі. Таке загострення збільшує площину дотику, покращує передачу тепла.
• Виточити край жала в гострий конус (пірамідку) можна, якщо передбачається робота з дрібними деталями (тонкі дроти, електродеталі). Так простіше контролювати рівень нагрівання.
• Той самий конус, але не такий гострий підійде для роботи з провідниками більшого діаметру.

Універсальнішим вважається заточування «лопаткою». Якщо її сформувати за допомогою молотка, ущільнюється мідь, коригувати наконечник треба буде рідше. Ширину «лопатки» можна робити більше або менше, підробляючи її на боки напилком або наждаком. З цим типом заточування працювати можна з тонкими та середніми паяними деталями (повертати жало в потрібне положення).

Лудіння паяльника

Якщо жало паяльника не має захисного покриття, його необхідно заблудити - покрити тонким шаром олова. Це захистить його від корозії та швидкого зносу. Роблять це при першому включенні інструменту, коли дим перестав виділятися.

Перший спосіб лудіння жала паяльника:

• довести до робочої температури;
• торкнутися каніфолі;
• розплавити припій і розтерти його вздовж всього жала (можна дерев'яною тріскою).

Другий спосіб. Змочити ганчірку розчином хлористого цинку, нагріте жало потерти об ганчірку. Розплавити припій і шматком кухонної солі розтерти його по всій поверхні жала. У будь-якому випадку мідь має покритися тонким шаром олова.

Технологія паяння паяльником

Майже всі зараз користуються електричними паяльниками. Ті, у кого робота пов'язана з пайкою, вважають за краще мати паяльну станцію, «аматори» вважають за краще обходитися звичайними паяльниками без регуляторів. Мати кілька паяльників різної потужності достатньо для робіт різного типу.

Щоб розібратися як правильно паяти паяльником, треба добре уявляти собі процес загалом, потім заглиблюватися у нюанси. Тому почнемо з короткого описуПослідовності дій.

Пайка має на увазі послідовність повторюваних дій. Говоритимемо про паяння проводів або радіотехнічних деталей. Саме з ними доводиться зустрічатися у господарстві частіше. Дії такі:

На цьому пайка закінчено. Треба остудити припій та перевірити якість з'єднання. Якщо все зроблено правильно, місце паяння має яскравий блиск. Якщо припій виглядає тьмяним і пористим, це ознака недостатньої температури під час паяння. Сама пайка називається холодною і не дає необхідного електричного контакту. Вона легко руйнується - достатньо потягнути дроти в різні боки або навіть підколупати чимось. Ще місце паяння може бути обвугленим – це ознака зворотної помилки – надто високої температури. У разі проводів вона часто супроводжується оплавленням ізоляції. Проте електричні параметри бувають нормальними. Але, якщо паяються провідники під час влаштування проводки, краще переробити.

Підготовка до паяння

Спочатку поговоримо про те, як правильно паяти паяльником дроту. Спочатку треба видалити ізоляцію. Довжина ділянки, що оголюється, може бути різною - якщо паяти збираєтеся проводку - силові проводи, оголюють 10-15 см. Якщо припаяти треба малоточні провідники (ті ж навушники, наприклад), довжина ділянки, що оголюється, невелика - 7-10 мм.

Після зняття ізоляції необхідно дроти оглянути. Якщо на них є лак або оксидна плівка, її треба видалити. У свіжозачищених проводів оксидної плівки зазвичай не буває, а лак іноді присутній (мідь має не рудий колір, а коричневий). Оксидну плівку та лак можна видалити декількома способами:

• Механічно. Використовувати наждачний папір із дрібним зерном. Нею обробляють оголену частину дроту. Так можна зробити з одножильним проводом досить великого діаметру. Обробляти наждачним папером тонкі проводки незручно. Багатожильні взагалі можна обірвати.
• Хімічний метод. Оксиди добре розчиняються спиртом, розчинниками. Лакове захисне покриття знімається за допомогою ацетилсаліцилової кислоти (звичайний аптечний аспірин). Провід кладуть на пігулку, прогрівають паяльником. Кислота роз'їдає лак.

У випадку з лакованими (емальованими) проводами можна обійтися без зачистки - потрібно використовувати спеціальний флюс, який так і називається "Флюс для паяння емальованих проводів". Він сам руйнує захисне покриття під час паяння. Тільки щоб згодом він не почав руйнувати провідники, його після закінчення паяння його треба видалити (вологою ганчіркою, губкою).

Якщо треба припаяти провід до якоїсь металевої поверхні (наприклад, провід заземлення до контуру), процес підготовки мало чим змінюється. Майданчик, до якого припаюватиметься провід, треба зачистити до чистого металу. Спочатку механічно видаляються всі забруднення (включаючи фарбу, іржу тощо), після чого за допомогою спирту або розчинника поверхня знежирюється. Далі можна паяти.

Обробка флюсом або лудіння

При пайці головне - забезпечити хороший контакт деталей, що спаюються. Для цього перед початком паяння деталі, що з'єднуються, треба залудити або обробити флюсом. Ці обидва процеси взаємозамінні. Їхнє основне призначення — покращити якість з'єднання, полегшити сам процес.

Лудіння

Для обробки дротів знадобиться добре розігрітий паяльник, шматок каніфолі, невелика кількість припою.

Беремо зачищений дріт, укладаємо його на каніфоль, прогріваємо паяльником. Прогріваючи, повертаємо провідник. Коли провід виявиться весь у розплавленій каніфолі, на жало паяльника набираємо трохи припою (просто торкаємось жалом). Потім виймаємо провід з каніфолі та кінчиком жала проводимо по оголеному провіднику.

Лудіння проводів - обов'язковий етап при паянні

При цьому припій найтоншою плівкою покриває метал. Якщо це мідь, із жовтої, вона стає сріблястою. Провід теж треба трохи повертати, а жало рухати вгору/вниз. Якщо провідник добре підготовлений, він стає сріблястим, без перепусток і жовтих доріжок.

Обробка флюсом

Тут все і простіше, і важче. Простіше в тому сенсі, що потрібен тільки склад і пензлик. Пензлик обмочуємо у флюс, наносимо тонким шаром склад на місце паяння. Усе. У цьому простота.

Складність у виборі флюсу. Є багато різновидів цього складу та під кожен вид роботи треба підбирати свій. Оскільки зараз говоримо про те, як правильно паяти паяльником дроти або електронні компоненти (плати), то наведемо кілька прикладів хороших флюсів для цього типу робіт:

Не використовуйте активні (кислотні) флюси для паяння електронних компонентів (друкованих плат).Краще – на водній чи спиртовій основі. Кислотні мають хорошу електропровідність, що може порушити роботу пристрою. Також вони дуже хімічно активні і можуть спричинити руйнування ізоляції, корозію металів. Завдяки своїй активності вони дуже добре готують до паяння метали, тому їх використовують, якщо треба припаяти провід до металу (обробляють самий майданчик). Найпоширеніший представник - "Паяльна кислота".

Розігрів та вибір температури

Якщо хочете знати, як правильно паяти паяльником, треба навчитися визначати чи розігріте місце пайки. Якщо користуєтеся звичайним паяльником, можна орієнтуватися за поведінкою каніфолі або флюсу. За достатнього рівня нагрівання вони активно киплять, виділяють пару, але не горять. Якщо підняти жало, краплі киплячої каніфолі залишаються на кінчику жала.

При використанні паяльної станції виходять із таких правил:

Тобто, на станції виставляємо на 60-120 ° С вище, ніж температура плавлення припою. Зазор температур, як бачите великий. Як вибрати? Залежить від теплопровідності спаюваних металів. Чим краще він відводить тепло, тим вищою має бути температура.

Внесення припою

Коли місце паяння досить розігріте, можна додавати припій. Його вносять двома способами - розплавлене, у вигляді краплі на жалі паяльника або у твердому вигляді (дроту припою) безпосередньо в зону пайки. Перший метод використовується, якщо область пайки невелика, другий - при значних площах.

Якщо треба внести невелику кількість припою, його стосуються жалом паяльника. Припою достатньо, якщо жало стало білим, а чи не жовтим. Якщо повисла крапля – це перебір, її треба видалити. Можна стукнути кілька разів по краю підставки. Потім одразу повертаються в зону паяння, проводячи жалом вздовж місця паяння.

У другому випадку дріт припою вводимо у зону пайки. Нагрівшись, він починає плавитися, розтікаючись і заповнюючи порожнечі між проводами, займаючи місце флюсу або каніфолі, що випаровується. В цьому випадку треба вчасно прибрати припій - його надлишок теж не дуже добре впливає на якість паяння. У випадку з паянням проводів це не так критично, а ось при паянні електронних елементів на платах дуже важливо.

Щоб паяння було якісним, необхідно все робити ретельно: зачищати дроти, прогріти місце паяння. Але перегрів теж небажаний, як і дуже велика кількість припою. Ось тут потрібна міра і досвід, а набратися його можна повторюючи всі дії кілька разів.

Пристосування для більш зручного паяння - третя рука

Як навчитися паяти паяльником

Для початку візьміть кілька шматків одножильного дроту невеликого діаметру (можна - монтажні дроти, ті, що використовуються у зв'язку тощо) - з ними працювати простіше. Наріжте їх на невеликі шматочки і тренуйтеся. Спочатку намагайтеся спаяти два дроти. До речі, після лудіння чи обробки флюсом їх краще скрутити між собою. Так збільшиться площа контакту і простіше утримуватиме дроти на місці.

Коли паяння кілька разів вийде надійним, можна збільшити кількість проводків. Їх теж треба буде скручувати, але вже застосовувати доведеться пасатижі (два дроти можна скручувати руками).

Нормальне паяння означає:

Після того, як освоєно паяння кількох дротів (трьох ... п'яти), можна спробувати багатожильні дроти. Складність полягає в зачистці та лудженні. Зачищати вийде лише хімічним методом, а лудити, попередньо скрутивши дроти. Потім залужені провідники можна скрутити, але це досить складно. Прийде їх утримувати за допомогою пінцету.

Коли це освоєно, можна тренуватися на проводах більшого перерізу — 1,5 мм або 2,5 мм. Це ті дроти, які застосовують під час прокладання проводки у квартирі чи будинку. Ось на них можна тренуватися. Все також, але працювати з ними складніше.

Після завершення паяння

Якщо обробляли дроти кислотними флюсами, після остигання припою його залишки треба змити. Для цього використовують вологу ганчірку або губку. Їх змочують у розчині миючого засобу або мила, потім видаляють вологу, просушують.

Про те, як правильно паяти паяльником ви знаєте, тепер треба набувати практичних навичок.

Температура пайки – важливий момент у роботі пайовика, від якого залежить якісне з'єднання металу. Цей показник повинен бути вищим за аналогічний показник повного розплавлення тинолю. У деяких випадках, показник може знаходитися між лінією ліквідус та лінією солідус.

Спираючись на теорію, припій повинен бути повністю розплавлений до того моменту, як він заповнить проміжок і розподілиться в з'єднанні під впливом капілярних сил. У зв'язку з цим температура ліквідусу тинолю може бути найнижчою, що застосовується для такої процедури, як високотемпературне паяння. У свою чергу всі деталі повинні нагріватися до цієї температури або вищої.

Не можна бути впевненим у тому, що всі внутрішні та зовнішні частини деталей нагріваються тільки до даної температури. Швидкість нагріву, місце розташування, маса металевих деталей, а також коефіцієнт термічного розширення паяного металу - все це фактори, які визначають деталі розподілу тепла.

У разі швидкого місцевого нагрівання деталей температурне розподіл нерівномірно, температура зовнішніх поверхонь значно вище, ніж внутрішніх. Під час повільного нагрівання та рівномірного розподілу тепла розподіл теплової енергії в паяному вузлі відбувається більш рівномірно.

Дифузія, а також розчинення тинолю протягом паяння

Під час змочування металу, що з'єднується, за допомогою розплавленого припою може мати місце розчинення тинолем основного металу або дифузія компонентів тинолю в основний метал. Крім того, дифузія мають найбільшу ймовірність утворення в тому випадку, якщо тиноль разом з основним металом подібні за хімічним складом.

На розчинення та дифузія можуть бути впливові такі фактори:

• Температура з'єднання матеріалів;
• Тривалість паяння;
• Геометрія місця металу, що з'єднується, оскільки вона визначає площу основного матеріалу, що піддається впливу тинолю;
• Хімічний склад.

У поодиноких випадках протягом паяння через місцеву дифузію тинолю між зернами основного матеріалу відбувається розтікання матеріалу, що залежить від внутрішніх напруг. Надмірна дифузія тинолю в основному металі з великою ймовірністю може впливати на механічні та Фізичні властивостіметалу.

Таким чином, тонкі частини основного матеріалу – найбільш уразлива зона паяної сполуки. У цьому місці через ерозію можуть утворюватися наскрізні раковини. Слід зазначити, що розчинення основного металу тинолем змінює температуру його ліквідусу, цим може призвести до недостатнього заповнення зазору між деталями.

Для зменшення дифузії або розчинення є кілька сплавів, що застосовуються як тінолі. Припої набувають рідкої консистенції при досягненні температури нижче за дієву температуру ліквідуса. Завдяки припою подібного складу високотемпературне паяння виробляється успішно також за тих обставин, коли температура з'єднання металів не дійшла лінії ліквідусу.

Температура з'єднання smd-компонентів

Нижній підігрів дає можливість зменшити тепловідведення від компонента в smd-плату, тим самим знижуючи потрібну температуру пайкового інструменту. Під час використання повітряних методик заміни компонентів нижній підігрів здатний зменшувати або виключати короблення smd-плати, яке цілком може статися через одностороннє нагрівання за допомогою гарячого повітря.

Крім того, друкарські плати, виконані на основі кераміки, перед процедурою паяння потребують плавного попереднього нагрівання внаслідок чутливості даних матеріалів до перепадів температур.

Спираючись на спосіб подачі теплової енергії, можна виділити інфрачервоні та конвекційні нижні підігрівачі. Перші пристосування часто складаються з кількох кварцових ламп, які мають яскраво виражене червоне світіння. Щодо конвекційних пристроїв, то вони можуть працювати шляхом застосування примусової конвекції.

Розглянуті smd-компоненти досить крихкі, і в умовах впливу вібраційної нестабільності (при механічних ударах) можуть тріскатися. Ще одним мінусом smd-компонентів є непереносимість перегріву під час паяння, через що часто виникають мікротріщини, помітити які практично неможливо. Найнеприємніше, мабуть, у цій справі те, що дізнаєшся про тріщини в smd-компонентах під час експлуатації. Перевірити наявність тріщин у smd-деталях можна за допомогою звичайного мультиметра.

Таким чином, з'єднувати smd-деталі можна за допомогою паяльної станції, а також паяльника. Певна частина пайовиків стверджує, що паяти компоненти простіше паяльною станцією зі стабілізованою температурою. Однак, якщо паяльної станції немає, вирішити питання можна за допомогою паяльника, включаючи його за допомогою регулятора. Варто зазначити, що без регулятора у звичайного паяльника температура його наконечника досягає температури 400 гр. показник під час роботи з smd-компонентами повинен становити 260-270 гр. З.

Оптимальна температура нагрівання тиснула паяльника, а також необхідна потужність під час ручного паяння – показники, що залежать від конструктивних особливостейпаяльника, виконуваного ним завдання. В роботі з безсвинцевими припоями трубчастої форми, що мають температуру плавлення близько 217-227 гр. З мінімальний показник нагріву жала паяльника становить 300 гр. З.

Протягом паяння необхідно всіляко уникати надлишкового перегріву жала паяльника, а також тривалої дії жала на метал. Найчастіше під час роботи з припоями, до складу яких не входить свинець, і традиційним тинолями, найбільш підходящим є нагрівання жала паяльника до температури 315-370 гр. З.

У певних ситуаціях відмінні результати при пайці smd-компонентів можуть виходити під час короткочасного нагріву (тривалість впливу джала паяльника до 0,5 секунди), а також при нагріванні джала паяльника до показника від 340 до 420 гр. З.

Порядок паяння smd-компонентів

Порядок паяння smd-компонентів:

1. Спочатку відлужіть один із контактних майданчиків. Для цього подайте достатню кількість тинолю для подальшого формування жолобника.
2. Далі слід установка smd-компонента на КП.
3. Наступним етапом притримуйте smd-компонент за допомогою пінцету, і одночасно з цим піднесіть джало паяльника, тим самим забезпечуючи одночасний контакт джала паяльника з виведенням smd-компонента, а також відлуженої КП.
4. Проведіть короткочасне паяння протягом 0,5-1,5 секунди. Щодо жала пристосування, то воно має бути відведене.
5. Далі виконується високотемпературне паяння другого виводу: піднесенням жала пристосування, ви забезпечуєте одночасний контакт жала з виводом та КП.
6. Далі з протилежної від жала паяльника сторони слід подати тиноль під кутом 45 ° до КП, а також виведення компонента.

Чотири секрети - запорука успішного паяння

Існує чотири секрети якісного виконання паяння, подальшої тривалої експлуатації деталі. Розглянемо їх докладніше.

Основні якісні сполуки:

1. Правильність застосування припою та флюсу в пайці;
2. Чистота жала паяльника, і навіть ступінь його нагрівання;
3. Чисті паяні поверхні металів під час процедури;
4. Правильність з'єднання, достатнє нагрівання робочої зони деталей.

Як стає зрозуміло, від температури нагрівання деталей, а також ступеня прогрівання паяльника дуже залежить. Також слід знати температуру плавлення деяких олов'яно-свинцевих припоїв.

Температура плавлення припоїв

Маркування припою	Температура плавлення(°С)
ПОС-90	222
ПОС-60	190
ПОС-50	222
ПОС-40	235
ПОС-30	256
ПОС-18	277
ПОС-4-6	265

Знання технологічної складової паяння дозволяє пайовику здійснювати з'єднання деталей на довгий час, що є чудовою якістю для справжнього професіонала. Таким чином, високотемпературне паяння буде показувати відмінну результативність.