Пайка: очень простые советы

С давних времен в каждой семье считалось правилом хорошего хозяина иметь мощный паяльник. Обычно его использовали для лужения и починки прохудившихся кастрюль и чайников, которые в то время были из черного тонкого металла с эмалированным покрытием.

Более продвинутые пользователи использовали паяльник для пайки проводов — он часто пригождался для починки утюгов и другой бытовой техники, где соединения выполнялась именно с использованием припоя.

Безусловно, замена радиодеталей в бытовой технике и радиоэлектронике без паяльника не обходилась.

Бытовой электрический паяльник — вещь действительно незаменимая и в современном быту — пользоваться им могут даже совсем малоопытные люди, с ним главное не обжечься.

Но как выбрать паяльник, подходящий именно под конкретные задачи? Ведь моделей на рынке появилось достаточно много, а какой из них наиболее надежный и удобный, да еще, чтобы недорогой — понять сложно.

Ниже мы расскажем, правильно выбрать паяльник.

Для чего может пригодиться паяльник

Пайка проводов и ремонт электро-удлинителей;
Пайка и замена радиодеталей в бытовой технике;
Ремонт светильников и светодиодных ламп;
Ремонт тонкостенных металлических трубных соединений;
Ремонт прохудившихся металлических баков и емкостей;
Быстрый прожиг отверстий в пластике;
Отрезка лишних частей в пластиковых деталях и корпусах;
И т.п.

Как видно из этого перечня, применение паяльнику найдется всегда, лишь бы руки были достаточно прямые. Да и паяльник в ряде случаев подойдет самый простой и недорогой, лишь бы мощность была достаточная, например, 60 Вт. Он отлично подойдет для пайки проводов. Но для «электронных» задач с мощностью лучше не переборщать, т.к. дорожки на платах не любят слишком высоких температур и легко отслаиваются, а сами радиодетали выходят из строя. Ниже мы расскажем, какой паяльник выбрать для пайки радиодеталей. При выборе паяльника следует определиться, для каких целей вам нужен данный электрический инструмент.

Мощности и задачи

Паяльник для микросхем — мощность 10-20 Вт
Паяльник для радиодеталей — мощность 30-40 Вт
Универсальный паяльник — 60 Вт
Паяльник для толстых проводов и крупных деталей — 80-100 Вт

В продаже можно найти и более мощные паяльники — от 100 Вт, которые используются для грубого ремонта корпусных конструкций в уличных условиях. Но для этих целей, на наш взгляд, лучше использовать специальный фен или паяльную лампу.

Отвечая на вопрос, какой паяльник выбрать для микросхем, сразу подчеркнем, что в этом деле главная сложность заключается в одновременном расплавлении мест пайки всех ножек микросхемы. Поэтому, именно для микросхем (чипов памяти, контроллеров и пр.

) нужно аккуратно пользоваться либо паяльным феном, либо паяльником плавить место каждого контакта и с помощью специального инструмента (либо медной проволочной плетенки, либо оловоотсоса) выбирать из него олово.

Для этих целей подойдет паяльник мощностью 20-30 Вт.

Типы паяльников

По способу нагрева паяльники делятся на два типа: спиральные и керамические. Спиральные менее прихотливы в эксплуатации, медленно нагреваются и со временем выходят из строя.

Керамические быстро нагреваются, более стабильны в температуре нагрева, но требуют бережного использования.

Важная деталь — жало паяльника

Качество пайки и комфорт в использовании сильно зависит от используемого в паяльнике жала. Жало из медного стержня — хорошо проводит тепло и к нему отлично прилипает припой. Но при нагреве такое жало постоянно покрывается окислами и обугливается, в результате чего требует постоянной зачистки.

Другой тип жала — металлический стержень с никелевым покрытием. Он отличается отсутствием неприятного образования окалины и удобен в ювелирной работе с мелкими деталями. Но его нельзя зачищать, т.к. это может привести к снятию покрытия и потере прилипающих свойств для припоя.

Большинство современных паяльников имеют острое конусообразное жало. Оно позволяет без риска задеть соседний провод подобраться к ножке радиодетали и обработать ее.

В комплектах с паяльниками также могут идти жала с плоским наконечником. Такая форма лучше передает тепло к массивной детали и позволяет быстрее ее нагреть и отпаять или, наоборот, припаять.

Паяльники с регулировкой температуры

Мечта радиолюбителя — это паяльная станция с регулировкой температуры нагрева жала. Однако, в настоящее время продаются и изящные паяльники без мощного трансформатора, где есть удобная цифровая регулировка температуры нагрева с шагом 50 градусов.

Стоят они не дорого — около 1000 рублей, но и комфорта от их использования гораздо больше. Точных показателей с ним не достичь, поэтому специалисты для работы с радиодеталями рекомендуют накопить паяльную станцию (около 2000 рублей).

Несколько слов о флюсе

Для паяльных дел не обойтись без специальных химических веществ, предназначенных для удаления с поверхности провода или ножки детали оксидные пленки и дает припою равномерно растекаться по ним. Канифоль — самый дешевый и универсальный тип твердого флюса, который обязательно должен быть в арсенале у каждого радиолюбителя. Она защищает поверхность от окислов и предотвращает разъедание.

Читайте также: Скрытая электропроводка

Но гораздо удобней жидкий флюс — ЛТИ 120. Он относится к нейтральным, не содержит кислот и не разъедает металл. Основой его состава является канифоль, растворенная в спирте.

Также в продаже можно найти припой в виде тонкого провода, намотанного на катушку, называется он ПОС-61.

В центре такого припоя имеется флюс, который при расплавлении паяльником сразу наносится на деталь.

Также, для надежной пайки применяют активные флюсы — паяльную кислоту. Как правило, это соляная кислота, которую после пайки необходимо нейтрализовать протиркой спиртом (или раствором соды).

Чтобы металл не корродировал после пайки, применяют и фосфорную кислоту, которая не требует нейтрализации и не вызывает коррозии.
компании-производители

Как паять паяльником правильно: полезные советы для новичков

Как паять пальником правильно

Уважаемый посетитель, представляю на твой суд работу начинающего копирайтера. Автора очень интересует твое мнение. Прошу дочитать статью до конца и оценить ее работу в х.

Хочу поделиться основными понятиями и принципами работы с паяльником.
Что может понадобиться
· очки, чтобы уберечь глаза от брызг припоя;
· припой — это сплав легкоплавких металлов (он бывает разного состава, температуры плавления, прочности и области применения); как правило, используют оловянно-свинцовую проволоку. В продаже можно приобрести даже трубки, внутри которых уже есть флюс;

Припой

· канифоль — это универсальный флюс (твердый, жидкий и в виде геля), который предназначен для лучшего растекания припоя по поверхности. Для новичков хорош гель, его можно использовать в труднодоступных местах, и он не так быстро высыхает, как жидкий раствор;

Виды канифоли

· паяльник.

Паяльник
· кусачки, нож, пассатижи.
Виды паяльников
· электропаяльники с нагревателем из нихрома;
· электропаяльники с керамическим наконечником;
· паяльник индукционного типа (наконечник с покрытием из ферромагнитного материала);
· трансформаторный паяльник «Момент». Его лучше сделать своими руками, чем покупать в Китае;
· импульсный паяльник с медным наконечником;
· газовый паяльник;
· паяльник на аккумуляторе;
· паяльные станции (в термовоздушном исполнении и в инфракрасном исполнении).
Важно подобрать паяльник по мощности, так как каждый вид предназначен для соединения разных металлов.
На рынке представлены:
· маломощные модели, которые предназначены для малогабаритных деталей и плат;
· низковатные модели (25 — 40 Вт), которые используются при точной пайке микросхем и маломощных транзисторов.
Для периодической работы дома эксперты рекомендуют выбирать электропаяльники с нагревателем из нихрома или керамическим наконечником.
Помни два самых важных условия качественной пайки:
1. для лучшего прилипания соединительных частей поверхность должна быть чистая, без коррозии, не жирная;

2. жало паяльника должно быть чистым, без нагара и сажи.

Начинаем паять

Пошаговая пайка твердым флюсом

Шаг 1. Лужение соединяемых поверхностей — это покрытие контактных площадок тонким слоем припоя.

Для этого жало паяльника опускаем в канифоль (оно покрывается тонким слоем флюса), затем в припой (он переходит в жидкое состояние) и каплю припоя переносим на очищенную контактную площадку, прогреваем поверхности колебательными движениями и быстро убираем паяльник в сторону. Припой охлаждается и застывает.

Шаг 2. Фиксация деталей — это четкое и надежное соединение элементов, которые надо спаять.

Шаг 3. Пайка — это процесс, при котором залуженные и соединенные детали прогреваются паяльником с каплей припоя, а затем его быстро убирают для охлаждения и застывания металла.

Шаг 4. Заключительный этап — визуальная проверка соединения деталей на механическую прочность. Осуществляется легким подергиванием руками и осмотром проверки спаянной поверхности на отсутствие шероховатостей и остатков флюса.

Пошаговая пайка жидкой канифолью или гелем.

Шаг 1. Лужение соединяемых поверхностей. Если используем жидкую канифоль, то покрытие контактных площадок и жало паяльника обрабатываем кисточкой, смоченной в растворе. Если используем гель, то наносим канифоль из шприца.

Для нанесения канифоли на жало можно использовать и твердый флюс. Потом плавим припой и быстро переносим каплю на соединяемые поверхности, как и в первом примере, обеспечивая тонкое покрытие.

Шаги 2,3,4. Повторяем действия, описанные выше при работе с твердым флюсом.

Узнать все о полезных свойствах канифоли и способе ее приготовления в домашних условиях можно здесь.

5 советов начинающим мастерам:

1. Перед началом работы правильно выберите паяльник.

2. Подберите припой, так как у каждого вида есть своя область применения.

3. По окончании работы обязательно удалите излишки канифоли спиртом, так как она не всегда является хорошим диэлектриком.

4. Не вдыхайте пар от расплавленного флюса.

5. Мойте руки после пайки тепловой водой с мылом.

Выполняйте эти простые советы. Теперь вы знаете, как паять паяльником правильно!

Автор статьи Людмила Ружечко. Вы можете связаться с ней по следующим контактам:
https://vk.com/id309638282
LNRuzhechko@mail.ru

Пайка

У этого термина существуют и другие значения, см. Пайка (значения).
Пайка ручным электрическим паяльником
Ручной электрический паяльник, мощностью 60 Вт

Па́йка — технологическая операция, применяемая для получения неразъёмного соединения деталей из различных материалов путём введения между этими деталями расплавленного металла (припоя), имеющего более низкую температуру плавления, чем материал соединяемых деталей. Данная операция производится паяльником.

Спаиваемые элементы деталей, а также припой и флюс вводятся в соприкосновение и подвергаются нагреву с температурой выше температуры плавления припоя, но ниже температуры плавления спаиваемых деталей. В результате припой переходит в жидкое состояние и смачивает поверхности деталей. После этого нагрев прекращается, и припой переходит в твёрдую фазу, образуя соединение.

Прочность соединения во многом зависит от смачиваемости припоем соединяемых поверхностей. При пайке металлов качество смачивания обычно зависит от чистоты поверхности — на ней не должно быть окислов металлов или органических жиров и масел.

Для удаления загрязнений, понижения поверхностного натяжения и улучшения растекания припоя применяют флюсы или ультразвуковые методы активации поверхности.

При пайке неметаллических поверхностей (керамики, стекла) или легкоплавкими припоями химические флюсы не помогают смачиванию, поэтому применяют ультразвуковую активацию поверхности.

Формальные определения

По ГОСТ 17325-79: Образование неразъёмного соединения с межатомными связями путём нагрева соединяемых материалов ниже температуры их плавления, их смачивания припоем, затекания припоя в зазор и последующей его кристаллизации.

Разновидности

Пайка бывает

низкотемпературная (нагрев припоя до 450 °C);
высокотемпературная (нагрев припоя свыше 450 °C).

Соответственно — припои бывают

легкоплавкие;
тугоплавкие.

Для низкотемпературной пайки используют, в основном, электрический нагрев, для высокотемпературной — в основном, нагрев горелкой.
В качестве припоя используют сплавы

оловянно-свинцовые (Sn — 90 %, Pb — 10 %, t° пл. 220 °C);
медно-серебряные (Ag — 72 %, Cu — 28 %, t° пл. 779 °C);
медно-цинковые (Cu — 48 %, Zn — 52 %, t° пл. 865 °C);
галлиевые (t° пл. ~50°С);
висмутовые (сплав Вуда с t° пл. 70 °C, сплав Розе с t° пл. 96 °C)
и т. д.

Пайка является высокопроизводительным процессом, обеспечивает надёжное электрическое соединение, позволяет соединять разнородные материалы (в различной комбинации металлы и неметаллы), отсутствие значительных температурных короблений (по сравнению со сваркой). Паяные соединения допускают многократное разъединение и соединение соединяемых деталей (в отличие от сварки). К недостаткам можно отнести относительно невысокую механическую прочность.

Исходя из физико-химической природы процесса, пайку можно определить следующим образом.
Процесс соединения металлов в твёрдом состоянии путём введения в зазор припоя, взаимодействующего с основным металлом и образующего жидкую металлическую прослойку, кристаллизация которой приводит к образованию паяного шва.

На границе между припоем и основным металлом образуются переходные слои, состоящие из продуктов их взаимодействия — твёрдых растворов и интерметаллидов. Они обеспечивают адгезию между припоем и основным металлом, однако слишком толстые слои интерметаллидов проявляют хрупкость и приводят к разрушению пайки.

Виды пайки:

капиллярная (смачивание деталей и затекание припоя в зазор между ними происходит за счёт капиллярных сил):
- горизонтальная;
- вертикальная;
диффузионная (пайка происходит при температуре выше точки плавления припоя за счёт взаимной диффузии припоя и основного металла):
- атомно-диффузионная;
- реакционно-диффузионная;
контактно-реакционная или контактно-реактивная:
- с образованием эвтектики;
- с образованием твёрдого раствора;
реакционно-флюсовая или реактивно-флюсовая (во время нагрева припой образуется за счёт реакции металла и флюса):
- без припоя;
- с припоем;
пайка-сварка:
- без оплавления;
- с оплавлением.

Анализируя сущность физико-химических процессов, протекающих на границе основной металл — расплав припоя (при формировании соединения в существующих видах пайки), можно видеть, что различия между капиллярной пайкой, диффузионной пайкой и пайкой-сваркой не носят принципиального характера. Капиллярность является общим признаком пайки.

Отличительным признаком диффузионной пайки является длительная выдержка при температуре пайки и изотермическая кристаллизация металла шва в процессе пайки. Других характерных признаков этот метод не имеет, основное назначение его — повысить температуру распая шва и прочность паяного соединения.

Диффузионная пайка может быть развитием любого вида пайки, в том числе капиллярной, реакционно-флюсовой или контактно-реакционной. В последнем случае диффузионная пайка возможна, если второй металл взаимодействующей пары вводится в виде прослойки между соединяемыми металлами.

При реакционно-флюсовой пайке происходит совмещение процессов вытеснения из флюса металла, служащего припоем, и его взаимодействия с основным металлом.
Наконец, пайка-сварка отличается от других методов пайки количеством вводимого припоя и характером формирования шва, делающим этот метод пайки похожим на сварку плавлением.

При соединении разнородных металлов при пайке-сварке возможно оплавление кромки одной из деталей, изготовленной из более легкоплавкого металла.

Стандарты

ГОСТ 17325-79 — Пайка и лужение. Основные термины и определения.

Технологии пайки

Низкотемпературная пайка:
- пайка с применением электрического паяльника:
  - ручная;
  - полуавтоматическая;
- пайка волной жидкого припоя;
- пайка погружением в ванну с расплавленным припоем;

и другие.

Высокотемпературная пайка (англ.):
- пайка нагревом с помощью газовых горелок;
- пайка нагревом токами высокой частоты;
- экзотермическая пайка;

и другие.

Технология пайки оловянно-свинцовым припоем

В этом разделе не хватает ссылок на источники информации.Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.Эта отметка установлена 29 октября 2018 года.

Для соединения металлических деталей пайкой их необходимо облудить, соединить и нагреть, возможно, вводя в место пайки ещё припоя.

Следующие простые рекомендации помогут достичь высокого качества пайки.

Хорошо поддаются пайке оловянно-свинцовыми припоями следующие металлы (в порядке ухудшения):
- Драгоценные металлы (золото, серебро, палладий и т. д., а также их сплавы)
- Медь
- Никель, латунь, бронза
Плохо поддаются пайке оловянно-свинцовыми припоями следующие металлы (в порядке ухудшения):
- Железо, сталь
- Чугун
- Алюминий
Детали, подлежащие пайке, следует зачистить до металла (удалить защитные покрытия, грязь, окислы). Драгоценные металлы не покрываются окислами (кроме серебра, которое может со временем чернеть).
Для пайки электронных компонентов следует использовать выпускаемый промышленностью оловянно-свинцовый припой с содержанием олова около 61 %, если не указано иное в технологической карте. Припой с таким содержанием олова обладает наименьшей температурой плавления (190°), наименьшей прочностью.
Для пайки электронных компонентов следует использовать флюсы, не вызывающие коррозию и не обладающие электропроводностью. Такие флюсы имеют надпись коррозионно-пассивен и/или не требует отмывки. Хорошо себя зарекомендовали флюсы в виде геля на канифольной основе.
Активные флюсы (с содержанием кислот и других вызывающих коррозию веществ), например, хлористый цинк, не используются для пайки электронных компонентов и проводов, поскольку флюс остается в порах припоя, проникает в материал платы, под изоляцию провода и его невозможно полностью удалить при отмывке.
Лужение. На зачищенное место пайки наносится тонкий слой флюса. Затем место пайки приводится в соприкосновение с расплавленным припоем (например, касанием облуженного горячего паяльника или погружением в расплавленный припой). Если все сделано правильно, то деталь в месте контакта с припоем смачивается им. После охлаждения слой застывшего припоя должен быть блестящим, сплошным и ровным.
Залуженные детали фиксируются в необходимом положении и прогреваются паяльником. При необходимости в место нагрева вводится дополнительное количество припоя. Припой вводится в виде капли на жале паяльника или припойной проволокой, желательно, с каналом, заполненным флюсом. В изделиях высокой надёжности, как правило, залуженные провода перед пайкой ещё и скручиваются («должно держаться без припоя»).
Качественная пайка получается только в том случае, когда место пайки прогрето до температуры, превышающей температуру плавления припоя. Если спаиваемые поверхности холодные, припой в контакте с ними затвердевает и смачивания им не происходит, или происходит в нескольких точках, обеспечивая прилипание капли припоя. Такая «ложная» или «холодная» пайка непрочна и ненадежна, нередко приводит к труднодиагностируемым «плавающим» отказам аппаратуры.
Спаиваемые поверхности должны быть неподвижны до полного отвердения припоя. Даже небольшое движение деталей друг относительно друга в момент кристаллизации припоя может очень существенно снизить прочность соединения.
При необходимости флюс удаляется растворителем.

Бессвинцовые технологии

27 января 2003 года введена в действие директива 2002/96/ЕС Европейского парламента и Совета по отходам электрического и электронного оборудования (WEEE).

Современная радиоэлектронная промышленность встала перед фактом организации сбора и удаления отходов, имеющих в своём составе тяжёлые металлы и огнезащитные составы.

Для успешного решения этой проблемы одним из необходимых условий является переход на бессвинцовые технологии изготовления электронного оборудования — технологии с применением материалов, не содержащих свинца.
Также эффективным способом защиты является использование дымоуловителя.

Технология пайки без припоя

Например при пайке меди и титана припой не применяется, а используется явление контактного плавления. Суть явления в том, что температура плавления сплава Cu-Ti ниже температуры плавления каждого металла в отдельности. Температура плавления меди — 1083 °C, а титана — 1725 °C.

Если образцы из Cu и Ti плотно соединить и нагревать, то при температуре около 900 °C зазор между ними заполнится за счёт плавления места контакта (диффузионная пайка).

Ультразвуковая активация

Внешние видеофайлы

Ультразвуковой паяльник

Кавитационные и капиллярные эффекты ультразвука могут решать те же задачи, что и флюс. То есть очистить спаиваемые поверхности от загрязнений и обеспечить смачивание поверхности припоем.

[1] При этом ультразвук может обеспечить смачиваемость традиционно несмачиваемых припоями поверхностей. Например, алюминия, керамики и стекла.

При пайке или лужении металлов ультразвуковая активация помогает обойтись без флюса или провести пайку при низкой температуре, когда традиционные флюсы неэффективны.

См. также

Соединение
Отсос для припоя
Канифоль
Холодная пайка
Дымоуловитель

Примечания

↑ Ультразвуковая пайка и лужение в электронике

Литература

Петрунин И. Е. Физико-химические процессы при пайке. М., «Высшая школа», 1972;
Максимихин М. А. Пайка металлов в приборостроении. Л.: Центральное бюро технической информации, 1959

Ссылки

В Викисловаре есть статья «пайка»

Пайка металлов, учебный фильм (удалено)