Пайка электрическим паяльником

Опубликовано Март 4, 2014 в разделе Инструменты | Комментарии

Паяльник на craft-tech.ru

Пайка паяльником это, пожалуй, один из основных навыков, который просто необходимо приобрести начинающему роботостроителю. Потому как паять придется много и часто, предлагаю освоить этот процесс прямо сейчас. Этот способ пайки наиболее распространен и прост в применении, но имеет некоторые ограничения. К примеру, можно использовать только низкоплавкие припои, температура плавления которых колеблется от 190 до 290 градусов Цельсия. Также весьма затруднительно паять массивные детали с большим теплоотводом, из-за невозможности прогреть их до температуры плавления припоя. Это ограничение можно преодолеть, подогрев паяемую деталь внешним источником тепла (например: газовой горелкой), но это усложнит процесс пайки.

Для пайки паяльником, необходимо обзавестись инструментом и материалами, без которых этот процесс невозможен. Это, собственно, сам паяльник, а также припой и флюс.

Паяльники

Для пайки мы будем использовать "обычный" электрический паяльник. Такой паяльник снабжен вилкой для присоединения в электросеть, может иметь спиральный или керамический нагреватель, а также сменные "жала" различной формы.

При выборе паяльника, стоит обратить внимание на такой параметр как его мощность. Мощность определяет величину теплового потока, передающегося к паяемым деталям. Для пайки электронных компонентов используются приборы мощностью до 40 Вт. Тонкостенные детали, где толщина стенки не превышает 1 мм, потребуют мощности в 80-100 Вт. Для деталей с толщиной стенки 2 мм и более необходима мощность выше 100 Вт.

электропаяльник

На выбор мощности паяльника кроме массивности детали оказывает влияние и теплопроводность паяемого металла. С ее увеличением, необходимо увеличивать и температуру нагрева, и соответственно мощность прибора.

Припои

Для пайки электрическими паяльниками помимо чистого олова применяют низкотемпературные оловянно-свинцовые (ПОС-30, ПОС-40, ПОС-61), оловянно-серебряные (ПСр-2, ПСр-2.5) и другие припои.

припой ПОС-61
Флюсы

Флюс должен соответствовать материалу паяемых изделий по своей способности разрушать его окисную пленку. Выбор подходящего флюса определяет легкость или трудность процесса пайки и прочность самого соединения. Чем химически более стойкий металл, тем активнее должен быть флюс.

Различные флюсы

Для пайки печатных плат подойдет спиртовой раствор канифоли или даже просто канифоль. Кислые (активные) флюсы на основе хлорида цинка ("Паяльная кислота") нельзя использовать при пайке электронных компонентов. Дело в том, что они хорошо проводят электрический ток и вызывают коррозию, при этом, из-за своей агрессивности, очень хорошо подготавливают поверхность и поэтому незаменимы при пайке металлических конструкций. Остатки активных флюсов нужно обязательно тщательно удалять после завершения пайки. Эффективными флюсами для пайки стали являются водный раствор хлористого цинка и паяльные кислоты на его основе (флюс ЛТИ-120).

В отличие от углеродистых и низколегированных сталей пайка паяльником нержавеющих сталей состоит в необходимости применения более активных флюсов, которые разрушают химически стойкие окислы. Для этой цели подойдет ортофосфорная кислота или специализированные флюсы, к примеру: Ф-38. Для пайки оцинкованного железа можно использовать флюс ЛК-2, включающий канифоль, хлористый цинк и хлористый аммоний, этиловый спирт.

Для удобства работы нам также потребуются вспомогательные материалы и приспособления. Чтобы нагретый паяльник не касался стола или других предметов воспользуемся подставкой для паяльника. Можно ее приобрести готовую или сделать самостоятельно из тонкого листа жести, вырезав в нем пазы для укладки инструмента.

Для удаления излишков припоя с поверхности деталей используют специальный отсос или оплетку. Отсос по своей конструкции напоминает шприц, который втягивает излишек припоя внутрь съемной головки. Оплетка для удаления припоя это скрутка из офлюсованных тонких медных проводов впитывает весь лишний припой как губка. Кусок оплетки, с собранным припоем, просто отрезается.

Third-Hand Tool переводится как "Третья рука" явно не будет лишней. Это приспособление помогает держать паяемые детали, удобно тем, что его зажимы можно легко установить в любом положении друг относительно друга.

третья рука

Паяемые детали нагреваются до высокой температуры, поэтому желательно иметь различные зажимные устройства, позволяющие манипулировать нагретыми деталями. Для проводов, выводов деталей и снятия изоляции потребуются маленькие кусачки. Напильник - для зачистки жала паяльника.

Подготовка паяльника к работе

При первом включении паяльника в сеть он может начать дымить. Это выгорают масла, использованные для консервации паяльника. Так и должно быть, просто проветрите помещение.

Далее нужно подготовить наконечник паяльника. Непокрытый медный наконечник можно отковать в виде отвертки, чтобы уплотнить медь и придать ей повышенную износоустойчивость. Можно и просто заточить наконечник напильником, придав ему форму острого или усеченного конуса с различным углом, четырехгранной пирамиды, углового скоса с одной стороны. Медное жало без покрытия необходимо залудить для его защиты от окисления и износа. Сделать это следует при первом же нагреве. Для этого прогреваем паяльник до рабочей температуры, и касаемся "жалом" канифоли и расплавляем на нем припой так, чтобы он растекся по наконечнику. В итоге этих действий рабочая часть наконечника будет полностью покрыта тонким слоем припоя. Зачастую для предохранения меди от окисления используются металлические покрытия из никеля. Если паяльник имеет такое покрытие, то ковать и затачивать его нельзя, дабы не повредить защитный слой.

При пайке массивных деталей площадь соприкосновения паяльника с деталью должна быть максимальной. Это обеспечит лучшую передачу тепла. Для этой цели подойдет угловая заточка круглого стержня. Для пайки мелких деталей подойдет острая конусная, ножевая или иные формы с малыми углами.

Подготовка деталей к пайке

Паяемые детали нужно зачистить от загрязнений и обезжирить с помощью растворителей (бензина, ацетона и прочих). Ржавчина удаляется механическим способом при помощи абразивного круга, кордщетки или наждачной бумаги. Абразивным же инструментом снимается окисная пленка высоколегированных и нержавеющих сталей.

Температура пайки

Температура самый важный параметр при пайке. При недостаточной температуре припой не растекается по поверхности изделия, а ложится комом, даже при подготовке поверхности флюсом, соединение получается рыхлым, матовым по цвету, с низкой механической прочностью. В этом случае нужно увеличить температуру нагрева паяльника либо взять прибор мощнее. Также вреден и перегрев паяльника. При перегреве, флюс сгорает до момента активации им поверхности спая, при этом образуется темная пленка окислов на припое. Припой не удерживается на жале и стекает с него.

Температуру можно определить по поведению канифоли при прикосновении жалом паяльника. Канифоль должна вскипать и выделять пар, при этом не сгорать мгновенно, а оставаться на наконечнике в виде кипящих капель.

Техника пайки паяльником

После подготовки деталей к пайке, устанавливаем и закрепляем их в нужном положении, наносим на место спая флюс и прогреваем его паяльником. На кончике паяльника расплавляем необходимое количество припоя (припоя на жале достаточно, если оно приобрело металлический блеск и припой удерживается на кончике), прижимаем "жало" к паяемым деталям. При этом флюс начнет вскипать и испаряться, а расплавленный припой переходит с паяльника на место спайки. Движением наконечника вдоль стыка обеспечиваем равномерное распределение припоя. Качественная пайка предполагает наличие в спае минимально достаточного количества припоя, при котором шов получается слегка вогнутым.

Также можно подавать припой непосредственно в место спая. Для этого паяльником разогревают детали до необходимой температуры, а после подают припой на деталь или встык между паяльником и деталью. Расплавленный припой заполнит стык между паяемыми деталями. Для пайки мелких деталей лучше подходит первый способ, для крупных деталей второй.

О качестве спая говорит его цвет. Качественный спай имеет яркий блеск. Зернистая и губчатая структура спая является браком. Пережженный припой имеет пониженную прочность и матовую поверхность, что в принципе допустимо. При некоторой практике вы сможете обеспечить качественное соединение деталей.

Соблюдая все эти требования, пайка паяльником станет простым делом, с которым справится даже новичок.


Оставить комментарий: