Как залудить паяльник

Как очистить закоптившийся паяльник от нагара

При пайке необходимо задействовать флюс, загрязняющий наконечник инструмента. Наслоения препятствуют нормальной работе, не дают залудить жало. Разберемся, как очистить закоптившийся паяльник от нагара и подготовиться к пайке.

История пайки

История пайки связана с развитием металлургии и потребностью в соединении металлических деталей для создания различных изделий. Первые методы пайки появились ещё в древнем Египте и Месопотамии, однако лишь в 18-19 веках, с промышленной революцией и увеличением производства, стало важно разработать более эффективные методы соединения металлов.

Развитие технологий пайки

С развитием электроники в 20 веке выросла потребность в точных и надёжных соединениях компонентов на электронных платах. Сейчас технологии пайки постоянно развиваются. Внедрены безсвинцовые припои, автоматизация процесса, применяются поверхностно-монтируемые компоненты. Всё это требует качественного профессионального инструмента и вспомогательных аксессуаров.

Основы процесса пайки

Пайка — это процесс соединения металлических поверхностей, пользуясь специальным сплавом – припоем. Она широко применяется в различных областях, включая электронику, электротехнику, металлообработку, а также в других областях, где требуется создание прочных и стабильных металлических соединений.

Список необходимых аксессуаров для пайки

В зависимости от типа спаиваемых материалов, применяемых методов и технологий необходимо правильно подобрать набор аксессуаров, оборудования и инструментов для пайки. Выбор также зависит от навыков умения паять.

Что такое лужение паяльника и зачем это делать

Пайка — это соединение деталей без их расплавления с помощью припоя, выполняющего роль посредника между двумя металлическими поверхностями. В качестве припоя выступает сплав, содержащий олово и свинец. Олово — оптимальный металл по температуре плавления. Свинцовая добавка увеличивает текучесть и уменьшает хрупкость припоя.

При пайке необходимо брать припой горячим жалом паяльника и переносить капельку сплава на место соединения. Без лужения сделать это проблематично, поскольку припой не будет прилипать к наконечнику.

Технология лужения и виды наконечников

Технология лужения зависит от материала жала. Наконечники бывают разных разновидностей и требуют особенного подхода к лужению.

При покупке оснастки для паяльника стоит учитывать авторитет продавца. Некачественные наконечники могут негативно повлиять на процесс пайки.

Домашним мастерам и рукодельницам в помощь

Инструкция по использованию клеевого пистолета может быть важной информацией для ремесленников, которые хотят овладеть этим инструментом.

Коротко о том, что было рассмотрено в статье:

• Как очистить закоптившийся паяльник от нагара
• История развития пайки
• Основы процесса пайки
• Список необходимых аксессуаров для пайки
• Что такое лужение паяльника и зачем это делать
• Технология лужения и виды наконечников
• Рекомендации по выбору качественной оснастки

Инструкция:
Как пользоваться клеевым пистолетом: инструкция в 5 пунктах

Рекомендации по использованию наконечников для паяльников различных производителей

Для решения данной проблемы был проведен анализ существующих ГОСТов и стандартов IPC, что позволило сформировать требования и рекомендации для правильной эксплуатации наконечников для паяльников различных производителей.

Требования к эксплуатации наконечников

Как правило, производимые изделия на предприятиях радиоэлектронной промышленности — это электронная аппаратура ответственного назначения класса С. Чтобы предотвратить преждевременное выгорание наконечников (JBC, Weller, PACE и др.), рекомендуется придерживаться следующих требований:

• Технология очистки зависит от материала и геометрии жала.
• Производить заточку жала следует без использования напильника.
• Для чистки изделий с никелированным жалом необходимы специальные отмывки.

Как очистить жало паяльника механическим способом

Медный наконечник в виде заточенного прутка

При очистке жала от нагара рекомендуется использовать напильник по металлу. Напильник держат в положении, соответствующем фабричной заточке жала, с углом клина около 35 градусов. После заточки наконечник сразу залуживают.

Примеры наконечников:

Медное жало 900М

Заточку производят без напильника, чтобы не деформировать тонкий кончик. Для очистки от нагара используют мелкозернистую шкурку.

Необгораемое жало

Средства чистки для никелированного жала:

1. Отмывка A
2. Отмывка B
3. Отмывка C

Паяльное оборудование

Электропаяльник Baku BA-462

Классический паяльник без излишеств – идеальный инструмент для большинства работ, где перегрев материала не оказывает большого влияния на качество соединения.

Цифровой паяльник

Цифровой паяльник FNIRSI HS01

Описание различных видов оборудования для пайки

Паяльник с цифровым контролем температуры

Паяльник с цифровым контролем температуры обычно используется для паяния чувствительных электронных компонентов, поскольку можно установить точную температуру паяльного жала. FNIRSI HS01 обеспечивает высокую скорость нагрева (до 8 секунд), точность её поддержания (2%), имеет высокую мощность (65 Вт), а также температуру до 420 градусов. У устройства есть спящий режим, имеется цифровой дисплей, а также шесть сменяемых жал разной формы.

Станция для пайки

Станция AIFEN A9

Паяльная станция – профессиональный инструмент для выполнения точных операций. Станция оснащена LED дисплеем, ПИД-регулятором и памятью на несколько режимов. Есть функция калибровки температуры. Корпус станции совмещён с держателем и латунной и приспособлениями для очистки жала.

Электропаяльник с подачей

Электропаяльник DELIXI DWGR-3286

Профессиональный электропаяльник с автоматической подачей олова предназначен для массовой паяльных работ. Устройство имеет барабан для установки проволочного припоя. Для его подачи к жалу используется встроенный шаговый двигатель.

Термовоздушная паяльная станция

Термопаяльник Quick 857DW+

Термовоздушные станции применяют для монтажа и демонтажа SMD компонентов: резисторов, конденсаторов, светодиодов и интегральных микросхем. Нагрев горячим воздухом позволяет равномерно распределить температуру как по самому электронному компоненту, так и по печатной плате, что снижает их температурные деформации. Quick 857DW+ оснащён встроенным микроконтроллером, имеет плавную регулировку температуры и скорости потока воздуха.

Завершение работы

Для обеспечения длительного срока службы жала паяльника после окончания работы его необходимо очистить от остатков припоя и нагара. Для этой цели используйте специальные губки и щетки, предусмотренные в комплекте паяльной станции.

Поэтапное описание процесса пайки с применением трубчатого припоя

На первоначальном этапе работа с трубчатыми припоями (пайка с двух рук) может вызывать сложности.

Как правильно работать с трубчатыми припоями?

Приведенная последовательность пайки элементов со штыревыми выводами поможет быстро освоить эту технологию.

1. Необходимо обеспечить хороший тепловой контакт между жалом паяльника и паяемыми поверхностями.
2. Подайте небольшое количество припоя на жало паяльника так, чтобы образовался мостик припоя между контактным площадкой и выводом элемента.
3. Перемещайте трубчатый припой по кругу вдоль контактной площадки в противоположном направлении от жала паяльника.

Необходимо поддерживать контакт между жалом паяльника и паяемыми поверхностями до образования галтели припоя.

Как паять элементы

Как только паяное соединение сформировано, отведите пруток припоя. Одновременно отведите жало паяльника.

Для образования правильной формы галтели жало паяльника должно двигаться вверх вдоль вывода элемента.

Правильная форма галтели

Проблемы при пайке и методы их решения

Соблюдение всех рассмотренных выше правил и требований поможет повысить качество паяных соединений и сократить количество брака от перегрева элементной базы и деформации печатных плат. Срок службы наконечников будет соответствовать заявленным срокам любого производителя, а именно 12–18 месяцев и более.

Правила эксплуатации наконечников

Форму и геометрические размеры наконечника необходимо подбирать в соответствии с размерами контактных площадок и выводов монтируемых элементов, что позволит:

Рабочая температура

Чем выше температура пайки, тем больше окисление и коррозия наконечника. Необходимо использовать теплоэффективные наконечники и очищать жало от окислов. Оксид железа не смачивается припоем. Используйте встроенные функцию сна и функцию пониженного энергопотребления, что позволит продлить срок эксплуатации наконечников.

Флюс и припой

Выбирайте качественные материалы для пайки. Применение флюсов с содержанием неочищенной канифоли не только приводит к преждевременному выгоранию наконечников, но и наносит вред здоровью (канифоль относится к материалам 3‑го класса опасности по ГОСТ 12.1.007). Паяльные работы, выполняемые монтажником, связаны с выделением вредных для здоровья веществ. К наиболее опасным компонентам паяльного дыма следует отнести частицы абиетиновой кислоты (канифоли), вызывающей астматическую реакцию даже у здорового человека. Длительное вдыхание воздуха, в котором содержание частиц канифоли превышает допустимый уровень, приводит к развитию необратимой аллергической реакции организма, часто переходящей в астму. Для снижения риска для здоровья необходимо применять флюсы с высокоочищенной канифолью либо бесканифольные флюсы. Также следует помнить об активности материала, поскольу использование высокоактивного флюса приводит к коррозии наконечников.

Международными стандартами IPC рекомендуются следующие типы флюсов: ROL, REAL и ORL (табл. 1).

Активность флюса (% содержания галогенов), % Канифольные Rosin (RO) Синтетические Resin (RE) Органические Organic (OR)

При использовании трубчатого припоя содержащегося в нем флюса может не хватить для формирования галтели — для этого нужно выполнять дополнительное флюсование контактных площадок.

Кроме того, применение флюсов ФКСП, ФК, ФСКП, содержащих высокий процент твердой части (30% и более), приводит к быстрому образованию нагара, ухудшению теплоотдачи, завышению температур пайки и быстрому сгоранию жала. Все современные производители флюсов на аналогичных основах и на органике стремятся свести количество твердых частиц к минимуму (обычно не более 5%, максимум 20%).

Процесс пайки

Избегайте сильного давления жалом паяльника на контактную площадку в зоне пайки, поскольку это усилит его износ и может привести как к искривлению выводов элементов, так и к повреждению контактных площадок на печатной плате.

Очистка наконечника

При очистке наконечников не используйте механические или химические средства. Применяйте методы очистки, рекомендуемые производителем (рис. 2). Для очистки сильно окисленных жал паяльников можно использовать пасту для очистки и лужения наконечников Tip Activator.

Рис. 2. Оснастка для бережной очистки жал паяльников

Рекомендуемая последовательность работы

При работе с трубчатыми припоями пайка осуществляется с двух рук. Для того чтобы при пайке получить наилучшие результаты, рекомендуется выполнять работу в такой последовательности (рис. 3):

Рис. 3. Правильная и неправильная подача припоя:а, б) правильная подача припоя;в, г) неправильная подача припоя

Внимание! Если припой подавать непосредственно на жало паяльника, активные компоненты флюса будут преждевременно выгорать и его эффективность резко уменьшится. Не подавайте избыточное количество припоя на паяное соединение. Это может привести к увеличению количества остатков флюса и ухудшению внешнего вида изделия. Рекомендуется выбирать диаметр прутка припоя равным половине диаметра жала паяльника.

Весь процесс пайки должен занимать 0,5–2 с на одно паяное соединение в зависимости от массы, температуры и конфигурации жала, а также от паяемости поверхностей. Избыточное время или температура могут, во‑первых, истощать флюс до смачивания припоя, что приведет к увеличению количества остатков, а во‑вторых, увеличивают хрупкость паяного соединения.

Как залудить жало в процессе пайки

Увлеклись процессом, и после долгой пайки никелированное жало перестало брать припой? Губка для чистки не помогает? Залудите наконечник по ходу дела. Если нет желания ждать, пока паяльник остынет; почистить содой, как рассказано выше, для вас не вариант, — воспользуйтесь ускоренной процедурой.

Чтобы быстро привести наконечник в порядок, понадобится очищающая паста. Магазины продают разную продукцию для очистки, например, с металлической частью, состоящей из 97% олова, 2% серебра и 1% меди. Кроме металлов в виде мелкодисперсных порошков в пасте есть флюс и связующее.

Технология чистки-лужения проста:

Преимущество способа — скорость, недостаток — дороговизна составов для чистки. Баночка с несколькими граммами пасты может стоить как дешевый паяльник. При покупке очищающего состава новичку легко ошибиться. С аналогичными названиями продают пасты, в которых только флюс. Залудить жало без припоя, естественно, не получится.

Производители паст для лужения указывают температуру, при которой состав работает, она должна быть не менее 232 градусов (плавление олова). Чтобы эффект наступил, обычно требуется разогреть паяльник примерно до 350 градусов.

В заключение общий алгоритм пайки:

Казалось бы, ничего сложного, но в каждом деле есть свои нюансы. Нужно выдерживать тайминг, уметь выставлять температуру, учитывать технические характеристики материалов.

Выбираем мобильный инструмент: Как выбрать аккумуляторный шуруповерт: 6 советов и рейтинг из 5 крутых моделей

Как залудить паяльник

Далее речь пойдет об особенностях лужения паяльника. Нюансы зависят от материала жала, но в любом случае нужно будет иметь дело с припоем и флюсом. Для пайки электроники часто используют припой ПОС61 или ПОС63, разница между ними не существенная. Аббревиатура ПОС означает, что это сплав олова и свинца, число в конце — процент олова. Сплав начинает переходить в жидкое состояние при температуре 183 градуса.

В качестве флюса для лужения медного жала используют канифоль — вещество, получаемое из хвойных деревьев. Одна из технологий подразумевает удаление скипидара из смолы сосны. Температура плавления канифоли — 110-170 градусов в зависимости от состава. В любом случае большая ее часть — это смоляные кислоты. Закипает флюс при 250 градусах, подходит только для лужения и низкотемпературной пайки. Канифоль хорошо справляется с медной патиной, но не может убрать окиси многих других металлов. Чтобы получить более агрессивный флюс, в смолу добавляют другие кислоты.

Иногда вместо твердой канифоли удобнее использовать ее жидкий аналог, который можно купить или сделать самостоятельно, поместив смолу в спирт или другой растворитель. Теперь перейдем к технологии лужения инструмента для пайки.

Разбираемся с дренажом: Как почистить дренаж кондиционера: 3 причины засора и способы их устранения

Как залудить паяльник с медным жалом

Итак, наконечник очищен от нагара, и пора, не мешкая, приступить к следующему этапу. Чтобы как следует залудить паяльник со сплошным медным жалом понадобятся канифоль и припой. Обычно их используют в качестве отдельных составляющих. Технология следующая:

2. Сразу переходим ко второму этапу, не дожидаемся, пока канифоль выгорит. Припоем в виде прутка водим по наконечнику, наносим сплав олова и свинца на подготовленные поверхности. Если припой в виде гранулы, расплавляем его, смачивая жало.

3. Если припой распределился не по всей поверхности, используем кусок картона: окунаем наконечник в канифоль и возим по нему.

4. Если на жале собралось слишком много припоя — избавляемся от излишков, слегка постукивая держателем оснастки по напильнику или снимая лишнее с помощью мокрой целлюлозной губкой. 5. Даем нанесенному припою затвердеть.

Бывают припои «2 в 1» в виде тонкой трубочки с канифолью внутри. В этом случае окунать во флюс оснастку не нужно. Просто наносим сплав на подготовленное к лужению жало.

Если что-то пошло не так, никто не помешает сделать «дубль 2». Не стоит бояться испортить медное жало, его всегда можно привести в порядок. Особых навыков для этого не требуется.

Рекомендации по выбору: Электрорубанок: как выбрать инструмент для дома — 6 основных критериев

Особенности лужения паяльника с необгораемым жалом

Технология та же, но обойтись канифолью для лужения никелированного наконечника вряд ли получится. Сосновая смола справляется с ролью флюса, когда нужно подготовить жало из меди, подходит для пайки серебра, олова и его сплавов. Для лужения никеля канифоль не лучший вариант. Для этого есть специальные флюсы, например, ЛТИ-120.

Это нейтральный активный состав, в который кроме спиртов и канифоли входят диэтиламин и триэтаноламин. Несмотря на нейтральность, смывать его все равно нужно после пайки. Чтобы не заморачиваться этим, можно использовать ЛТИ-120 или агрессивную паяльную кислоту только для лужения инструмента, а паять с помощью канифоли, не нуждающейся в смывании.

Несколько слов по поводу паяльной кислоты. На этикетке или в инструкции к флюсу должно быть написано, что она подходит, в том числе и для пайки никеля. Существуют кислоты для пайки не радиодеталей, а кастрюль, ведер и прочей тары из нержавеющей стали с помощью инструмента мощностью 100-300 Вт. В этом случае вместо никеля будет написано про пайку нержавейки, цветмета и т.п.

При работе с любой кислотой нужно быть максимально аккуратным, избегать попадания в глаза, использовать защитные очки.

Выпиливаем дома: Как выбрать электролобзик для дома: 5 правил и советов

Лучшие инструменты для пайки

Припои – основной расходный материал для пайки. Они различаются химическим составом, влияющим на температуру плавления и тип спаиваемых материалов, а также агрегатным состоянием. Проволочные сплавы также различаются диаметром.

Проволочный припой

ПОС-61 – низкотемпературный сплав из олова и свинца в процентном содержании 61% и 31%. Сплав предназначен для большинства паяльных операций, изготовлен в соответствии с ГОСТ и имеет температуру плавления в 230 градусов.

Паяльная паста

Паста KELLYSHUN GY618B

Паяльные пасты используются при сборке печатных плат и пайки электронных компонентов SMD, BGA и других. Они состоят из мельчайших шариков припоя, смешанных с флюсом. Пасты фасуют в банки и шприцы. Их наносят только на контактные площадки платы. Большие ёмкости используют при нанесении через трафарет, шприцы – для точного ручного нанесения.

Безгалогеновый флюс

Флюс MECHANIC X9

Классический канифольный флюс из смолы красной сосны. Он подходит для большинства паяльных операций благодаря эффективному удалению окислов. Благодаря высоким диэлектрическим свойствам, флюс не требует обязательной смывки.

Флюс-карандаш

Флюс-карандаш YORK 951

В карандашах применяют капсулы с жидким флюсом, который просачивается через пористый наконечник. Таким устройством удобно наносить флюс только на те места, где он необходим, не затрагивая соседние области. Карандаш – компактен, эффективно снимает окислы, не оставляя никаких следов.

Паяльные жала

Жала серии 900M-T-*

Жала – расходный материал для пайки. Они имеют защитное покрытие, которое при длительном использовании и чистке постепенно изнашивается и стирается. Также жало можно повредить при сильном его перегреве. Жала имеют различные формы наконечников, это позволяет выполнять пайку контактов различной формы и размеров.

Медная оплётка

Медная оплётка или коса изготовлена из тонких проволок, сплетённых вместе. Её используют для снятия остатков припоя. Для этого косу прикладывают к очищаемому месту и прогревают паяльником. В зависимости от площади очищаемых контактов подбирают оплётку нужной ширины.

Оловоотсос

Оловоотсосы применяют для удаления олова с контактных площадок и соединений. Перед использованием устройства паянное соединение нужно нагреть до температуры плавления. Подпружиненный механический поршень с большой силой всасывает расплав, забрасывая его в специальную ёмкость.

Паяльная ванна

Паяльные ванны используют для массового лужения проводов, клемм, контактов радиодеталей. Предварительно в ванне расплавляют достаточное количество олова, а затем покрыв контакты флюсом, окунают в расплав.

Цифровая ультразвуковая ванна

Ультразвуковая ванна GRANBO GT0304

Ультразвуковые ванны используются для удаления загрязнений и остатков флюса с печатных плат. Очистку выполняют в дистиллированной воде или специальных моющих растворах, в которых под действием ультразвуковых волн создаётся кавитационный эффект. Ультразвуковая мойка – особенно эффективна для очистки труднодоступных мест. Она бережна по отношению ко всем элементам платы. Ванны производятся различных размеров и мощности. Это позволяет подобрать необходимое устройство под выполнение конкретных задач.

Что понадобится для процедуры?

Если нужно залудить новый паяльник, понадобится припой, а также твердый или жидкий флюс. В качестве металлического расходника обычно используют оловянно-свинцовый сплав. Флюс — канифоль или более агрессивный состав. Канифоль подходит только для лужения медного жала, поскольку является слабым активатором.

Перед лужением наконечника с заметным слоем нагара требуется предварительная очистка оснастки. Как очистить медное жало паяльника? Для приведения в адекватное состояние наконечника старого образца понадобится напильник. Медь стандарта 900М требует более деликатного обращения: ее зачищают наждачкой мелкой зернистости.

Горячее никелированное жало очищают с помощью целлюлозной губки или металлической стружки. Толстый слой нагара убирают с холодного паяльника, счищая абразивным веществом в виде соды, которую используют в тандеме с жесткой стороной губки для мытья посуды. На финальном этапе лужения паяльника может понадобиться дощечка или кусок картона.

Выбираем инструмент для склеивания деталей: Как выбрать клеевой пистолет: 5 ключевых характеристик

Лучшие аксессуары для пайки

Преднагреватель BYA BY1515

При использовании термофенов и паяльников возникает проблема перегрева материалов. Перегрев приводит к повреждению материалов. Кроме того, резкое повышение температуры приведёт к тепловому удару. Чтобы этого избежать, используют подогреватели. Их основная цель — постепенное повышение температуры платы и электронных компонентов.

Коврик силиконовый

Силиконовые термостойкие коврики защищают стол и другие легковоспламеняющиеся материалы во время пайки. Они не скользят и выдерживает температуру до 1250 градусов Цельсия. Коврики имеют разные цвета и размеры, оснащаются магнитами, отсеками для складирования мелких деталей, а также инструмента.

Держатель «третья рука»

Держатель «третья рука»

Держатель – отличное приспособление для пайки мелких деталей. Они помогают удерживать спаиваемые элементы, что позволяет создавать прецизионные соединения. Они могут иметь несколько удерживающих элементов («крокодилов»), а также оснащаться лупой, диапазон увеличения которой, в зависимости от модели, может составлять от 2 до 10 крат. Подобные устройства оснащаются массивным основанием для хорошей устойчивости, а также ёмкость под хранение олова или деталей.

Дымоуловитель

Поглотитель дыма CMW SN-988

Пары, выделяющиеся во время пайки, могут быть очень токсичными. Особенно если используется припой на основе свинца. Эти пары могут нанести необратимый вред здоровью, и чтобы защитить себя от них, используют поглотители дыма.

Они оснащены вентилятором, который всасывает дым, а также фильтрующим элементом, который улавливает вредные вещества. Дымоуловители могут быть разного размера от компактных настольных моделей до промышленных, размещаемых на полу или стене.

Лента медная самоклеящаяся и полиимидный скотч

Медный скотч 12мм*50м и полиимидный скотч SXW15-30

Медные ленты используются для соединения металлических деталей, а также восстановления контактов и дорожек. Они обладают высокой термостойкостью и экранирующим эффектом, поэтому их часто используют для защиты компонентов.

Пинцеты антистатические

Пинцеты антистатические (6 шт. в комплекте) для BGA

Пинцет – незаменимый инструмент для пайки радиодеталей. При работе с мелкими деталями, тонкими проводами, а также нагретыми микроэлементами пинцеты позволяют не обжечься, а также защитить компоненты от статического электричества.

Измеритель температуры жала для паяльника

Измеритель температуры жала паяльника (калибровочный термометр) HAKKO 191

Контроль температуры паяльника важен при пайке микроэлектроники, где незначительный перегрев может привести к повреждению полупроводниковых элементов, а также снижению качества паянных соединений. Калибровка температуры жала паяльника необходима перед первым его применением. Также её нужно проводить с определённой периодичностью, особенно после капитального ремонта.

Подставка под паяльник

Подставка для паяльника GJ ST-95

Подставка для пайки используется для безопасного хранения паяльных инструментов, когда они не используются. Это позволяет держать горячий паяльник подальше от рабочего места, пока он не используется. Это значительно облегчает работу и повышает безопасность.

Выбор паяльных инструментов зависит от ваших навыков пайки и типа спаиваемых материалов. Паяльник сослужит хорошую службу новичку. Однако по мере того как развивается точность, придётся перейти на паяльную станцию.

Помимо того, не нужно приобретать все инструменты. Например, лупа понадобится только при работе с микроэлектронными компонентами или другими материалами очень маленьких размеров. Тем не менее, чтобы обеспечить безопасную работу, нужно использовать защитные аксессуары: пинцеты, держатель, дымоуловитель и другие.