Как паять провода и правильно спаять два провода паяльником между собой

Ход выполнения спайки от начала, и до конца

В данной главе, мы подробно опишем весь процесс, учитывая как значимые моменты, так и кажущиеся простыми, но от того не менее важными, тонкости.

Инструменты электромонтажника

Набор инструментов и материалов для работы не очень большой, все это можно легко приобрести в специализированных магазинах. Цена на все это небольшая.

Нам будут нужны:

• Паяльник с подставкой, причем, не выбирайте мощную модель с толстым жалом, достаточно 15-40 Вт с жалом, диаметром около 5 мм;
• Для припоя, тоже не стоит брать толстые прутки, удобно работать с проволокой толщиной 2-3 мм;
• Канифоль — кроме нее желательно дополнительно иметь и жидкий флюс, и кисточку для его нанесения;
• Пинцет;
• Монтажные кусачки;
• Плоскогубцы;
• Нож;
• Напильник для заточки и правки жала паяльника;
• Наждачная бумага, напильник или надфиль с мелкой насечкой для удаления окислов и эмалей.

Совет! Очень удобен трубчатый припой с канифолью внутри.

Это достаточный набор — иногда можно обойтись без некоторых инструментов, например без наждачной бумаги или пинцета, но желательно, чтобы все было под рукой. Дополнительно могут понадобиться тестер или пробник (если нужно соединить кабель из нескольких проводов, не помеченных разным цветом).

Также может возникнуть проблема «третьей руки», когда нужно держать два провода или провод и разъем, но рука занята паяльником. Для ее решения можно воспользоваться струбциной или любым подходящим зажимом.

Если нужно соединять загрязненные провода, то нужно дополнительно применить спиртобензосмесь, бензин или какое ни будь другое средство для обезжиривания.

Заточенное жало паяльника

Жало у паяльника должно быть заточено под углом 45о, и не иметь дефектов на поверхности. Затачиваем его, если нужно удаляем лишний металл до получения ровной поверхности.

У нового паяльника и после заточки жало лудится. Для этого нагреваем его опускаем в канифоль а затем касаемся припоя чтобы он покрыл всю поверхность скошенного рабочего участка.

соединение проводов пайкой: пример качественной работы

Спайка проводов проводится за несколько операций, причем они зависят от их типа и изоляции. Кроме того мы говорим только о медных или латунных проводниках, если же они алюминиевые, то паяльник нам не поможет (хотя со специальными флюсами это сделать можно) — их соединяют скрутками или специальными зажимами (см. Клеммники для соединения проводов).

Толщина не влияет на последовательность операций, пайка толстого провода не отличается ничем, разве что, при чрезмерно большом диаметре, он не будет прогреваться. В таком случае, надо взять просто более мощный паяльник.

Внимание! Согласно действующим правилам эксплуатации электроустановок (ПЭУ) и ГОСТ, пайка медных проводов на силовых, заземляющих и зануляющих линиях электрооборудования запрещена. При аварийной ситуации они могут сильно нагреться и припой стечет. Для соединения используются специальные зажимы.

Если мы паяем одножильные провода без изоляции нам необходимо:

• Удалить окислы с поверхности — делаем это наждачной бумагой, мелким напильником или просто  ножом. Можно также протянуть провод между губками кусачек несколько раз, поворачивая, чтобы очистить всю поверхность но, не сильно сжимая ручки, чтобы не перекусить. Очищаем не весь провод, а только тот участок, который будем соединять.
• Покрыть поверхность флюсом — нагреваем провод, прижав его к канифоли, он должен полностью покрыться ей. Можно также нанести жидкий флюс кисточкой.
• Залудить — берем немного (не надо жадничать) припоя на жало (это должна быть не капля, а небольшой купол, до 1 мм высотой, на рабочей поверхности жала). Затем, прикасаемся паяльником к проводу, и нагреваем его. Припой должен сам обволакивать поверхность, не надо делать мажущих движений, просто греем. Если нужно залудить провод на большой длине, то касаемся в нескольких местах.
• Соединяем провода вместе, не встык, а кладем их параллельно друг другу на длину не менее 15-20 диаметров (это обеспечит механическую прочность соединения). Еще лучше скрутить провода.
• Снова покрываем поверхность флюсом.
• Паяем, точно также, как и при лужении берем немного припоя и просто прогреваем соединенные провода. При этом важно, чтобы во время процесса и некоторое время после того, как убрали паяльник (пока припой не остынет), они не смещались друг относительно друга.

На видео можно наглядно увидеть, как выполняется работа:

Все операции проводятся точно в той же последовательности. В случае если нельзя контакт погрузить в канифоль, пользуемся жидким флюсом.

Все точно также с многожильными проводами. Но если мы хотим повысить надежность, то не лудим весь пучок, а распушиваем его так, чтобы каждый проводник залудился отдельно. Затем переплетаем между собой, скручиваем и пропаиваем.

Для того чтобы удалить изоляцию обычно пользуются кусачками или ножом. Но удобнее проплавить ее по кругу паяльником, и просто стянуть (не действует с термостойкой изоляцией). Такой способ исключает возможность нечаянно повредить проводник.

Совет! Если жилы очень тонкие, то можно сжечь изоляцию открытым огнем (зажигалкой).

Такой провод обычно используют для намотки катушек трансформаторов и т. п., но иногда их можно встретить и под слоем другой изоляции. С виду они кажутся чистыми, но на самом деле покрыты слоем бесцветной эмали. Удаляем ее точно так же как и окислы.

При соединении данных проводов, не стоит спаивать все сразу, так как потом, их будет сложно обмотать изолентой. Соединяем все жилы по очереди, после завершения изоляции предыдущего проводника.

Совет! Вместо изоленты удобно использовать термоусаживающиеся трубки (в обиходе «кембрики»). Отрезаем кусок и надеваем его на провод, после того как пропаяли, быстро, чтобы стык был еще теплым натягиваем их на него.

Изоляция термоусаживающейся трубкой

Мы разобрали технологию пайки, но часто возникают еще один вопрос — как соединить провода в кабелях, подключенных к разъемам наиболее распространенных типов. Постараемся раскрыть и его.

Внимание! Встречаются провода в экранирующей оплетке. Работаем с ней точно также как и с многожильным проводом. Расплести ее участок поможет шило или булавка.

Достоинства и недостатки спаивания проводов

Использование этого технологического подхода обладает следующими преимуществами:

• Качественное исполнение обеспечивает надёжность и долговечность готового изделия.
• Низкий уровень переходного сопротивления в точке крепления. В этом она существенно превышает все контактные варианты.
• Минимальные затраты на осуществление монтажа. Основное используемое оборудование — это паяльник. Стоит он недорого, а расходные материалы — ещё меньше.
• Универсальность использования. Пайка подходит для работы с проводами, у которых даже разное количество жил и параметры сечения. Всё это позволяет успешно решать даже нестандартные задачи.
• Нетребовательность к обслуживанию.
• Долгая служба и высокий уровень безопасности (при соблюдении правил обращения).

Для полной картины следует знать и о недостатках:

• Невысокий уровень технологичности. Перед работой всегда следует выполнять подготовительные операции.
• Высокая трудоёмкость. Из-за этого пайка не используется в промышленных масштабах.
• Относительно высокие требования к уровню знаний, навыков и умений исполнителя.
• Необходимость подбирать паяльник под условия выполняемых задач (главный параметр — мощность).
• Для работы годятся исключительно нейтральные флюсы.

Паяльник

Паяют ручным паяльником, который используют для:

• прогрева соединяемых компонентов;
• нагрева припоя до перехода его в жидкое состояние;
• нанесения жидкого припоя на соединяемые элементы.

Паяльник, который изображен на рисунке 1, содержит:

• изолированный слюдяной пленкой или стеклотканью спиральный нагреватель из нихромовой проволоки;
• медное жало, которое расположено внутри спирали;
• пластиковую или деревянную рукоятку;
• корпус для размещения жала паяльника и спирали.

Подключение к электрической сети производят кабелем длиной примерно 1 м, который через ограничитель радиуса изгиба выходит из задней части рукоятки.

Деревянная или пластиковая рукоятка имеет форму простой ручки. Электронные схемы паяют изделиями небольшой мощности, оборудованных пистолетными рукоятками с кнопкой-курком для быстрого разогрева жала. Один из вариантов такого инструмента показан на рисунке 2.

Бытовые паяльники предназначены для подключения к сети напряжением 12 и 220 В.

220 – вольтовые паяльники из соображений обеспечения электробезопасности должны комплектоваться 3-контактной вилкой, обеспечивающей надежное заземление. Для 12-вольтовой техники достаточно простой 2-контактной плоской вилки.

Подставка для паяльника

Паяют жалом, нагретым до высокой температуры, поэтому в перерыве инструмент оставляют на подставке. Для мощных паяльников ее выполняют с двумя опорами: задняя для рукоятки, передняя – для корпуса. Опоры монтируют на фанерном основании, которое используют служит для:

• установки коробки с канифолью;
• хранения проволоки припоя (пример приведен на рисунке 3);
• чистки жала.

Рисунок 3 показывает, что подставка не требует дефицитных материалов, может быть изготовлена своими руками.

Для устройств малой мощности часто применяют конусообразный держатель (обычный или спиральный, что показано также на рисунке 3), в которую инструмент вставляют жалом.

Старшие модели подставок снабжают регулятором рабочей температуры, ЖК дисплеем для индикации температуры жала, рисунок 4. Подобный паяльный инструмент часто называют паяльной станцией.

Пошаговая методика пайки радиодеталей на плату

Обычно радиодетали и заводские печатные платы имеют выводы и токоведущие дорожки, которые покрыты оловом. Их можно паять без предварительного облуживания. Платы лудят только при их самостоятельном изготовлении.

Процедура пайки включает такие шаги как:

1. Пинцетом отгибают выводы под требуемым углом, затем их вставляют в отверстия платы.
2. Фиксируют деталь пинцетом.
3. Набирают припой на жало, погружают его в канифоль, приставляют к точке соединения вывода с платой так, как это показано на рисунке 7. После нагрева поверхностей припой перетекает на дорожки платы, вывод элемента, контакты микросхем, равномерно распределяясь по ним под действием сил поверхностного натяжения.
4. Деталь удерживают в нужном положении пинцетом до застывания припоя.
5. После завершения пайки следует обязательно промыть плату спиртом и/или ацетоном.
6. Дополнительно контролируют отсутствие короткого замыкания компонентов платы, вызываемых каплями припоя.

Губки пинцета для лучшей фиксации целесообразно заточить или использовать специальный инструмент по типу показанного на рисунке 8.

Избыток выводов удаляют бокорезами.

На повторно используемых платах установочные отверстия очищают от остатков припоя деревянной зубочисткой.

При работе целесообразно соблюдать следующие правила:

• жало ориентируют параллельно плоскости платы;
• из-за опасности перегрева радиодеталей, а также отслаивания токоведущих дорожек из-за перегрева платы паяют не более 2 секунд;
• перед набором припоя жало следует очистить от окислов.

Флюсы и припои — как правильно подобрать

По описанным выше причинам правильный выбор флюса и припоя — это практически половина успеха в паяльном деле. К счастью, имеются вполне универсальные марки, подходящие для большинства задач. Отрасль применения почти всех флюсов и припоев вполне доходчиво указывается на этикетках, но некоторые аспекты их применения всё же нужно знать.

Начнём с флюсов. Их применяют для протравливания деталей, снятия и растворения оксидной плёнки с дальнейшей защитой металла от коррозии. Пока поверхность покрыта флюсом, можно быть уверенным в её чистоте, как и в том, что расплавленное олово будет хорошо её смачивать и растекаться.

Флюсы различают по типу металлов и сплавов соединяемых деталей. В основном это смеси металлических солей, кислот и щелочей, активно вступающих в реакцию при нагреве паяльником. Ну а поскольку оксидных форм и загрязнений существует достаточно много, коктейль должен специально подбираться под конкретный тип металлов и сплавов.

Условно флюсы для пайки делятся на два типа. Активные флюсы создаются на основе неорганических кислот, в основном хлорной и соляной. Недостаток их в необходимости смывки сразу по завершении пайки, иначе остатки кислот вызывают довольно сильное корродирование соединения и сами по себе обладают достаточно высокой проводимостью, способной вызвать замыкание. Зато активными флюсами можно паять практически что угодно.

Второй тип флюсов создаётся, преимущественно, на основе канифоли, которая может использоваться и в чистом виде. Жидкий флюс гораздо удобнее в нанесении, в него также входят спирт и/или глицерин, полностью испаряющиеся при нагреве. Канифольные флюсы наименее эффективны при пайке стали, однако для цветных металлов и сплавов используют преимущественно их или другие соединения органической химии.

С припоями всё несколько проще. В основном для пайки используются свинцово-оловянные припои марки ПОС. Цифра после маркировки означает содержание олова в припое. Чем его больше, тем выше механическая прочность и электропроводность соединения и при этом ниже температура плавления припоя. Свинец используется для нормализации процесса застывания, без него олово может растрескаться или покрыться иглами.

Существуют специальные типы припоев, прежде всего — бессвинцовые (БП) и прочие нетоксичные, в них свинец заменён индием или цинком. Температура плавления у БП выше, чем у обычных, но соединение прочнее и более устойчиво к коррозии.

Есть также легкоплавкие припои, растекающиеся уже при 90–110 ºС. К таким относятся сплавы Вуда и Розе, используют их для пайки компонентов, чувствительных к перегреву. Специальные припои находят главное применение при пайке радиоаппаратуры.

Форма жала

Всем бы хотелось иметь одно универсальное средство для всего, но, к сожалению, так не бывает. Для каждого типа пайки должно быть своё жало. Конечно, есть универсальная модификация, имеющая название конус, но во время работы с ним будет не так удобно и эффективно, как того бы хотелось. Именно поэтому стоит покупать паяльники со сменными насадками.

Жало-конус является универсальной насадкой, именно поэтому находится в комплекте практически со всеми типами оборудования. Из-за своих размеров, прекрасно сохраняет тепло, что не может не радовать тех, кто занимается крупными объектами. Но по этой же причине может напрочь испортить хрупкую работу.

Имеет конусовидную форму, но чуть меньших размеров и заострено к концу, напоминая игловой кончик. Из-за своих размеров, не сохраняет тепло. Это приводит к тому, что даже незначительное количество припоя не расплавляется.

Конусная и скошенная форма наиболее популярны из-за универсальности и практичности.

Жало-клин, благодаря своей конструкции, отлично удерживает припой. Так же, как и конусовидного варианта, огромным плюсом является размер. Благодаря своей форме обладает прекрасной теплопроводностью. Многие специалисты утверждают, что данный вид наконечника является более универсальным, чем принято о нём думать.

Жало-скос встречается редко. Данный наконечник имеет цилиндрическую форму со скосом в 45 градусов. Эффективность жала напрямую зависит от его размера. Например, при работе с микросхемами, наконечник рекомендуется использовать поменьше стандартного. Отлично справляется с поставленным задачами за счет своей теплоемкости, которую обеспечила форма и плоскость со стороны скоса.

Жало-микроволна встречается редко. Говоря простым языком, является более усовершенствованной версией модели со скосом. Отличие в самом срезе сбоку жала. В случае наконечника микроволна, в скосе имеется углубление. При использовании этого жала не придется снимать лишний припой, что является огромным преимуществом.

https://www.youtube.com/watch?v=uzPVJnmAJZI

Жало ножевидное имеет форму ножа. Лучше других видов накапливает и сохраняет тепло, что делает его фаворитом. Благодаря своей форме помещает на себе большее количество припоя, по сравнению с остальными насадками. Идеально подходит для сквозного монтажа. В другом могут возникнуть проблемы. Не подходит для пайки мелких деталей.

Немаловажно удобство держания аппарата.