- Почему нельзя соединять медный и алюминиевый электрический провод напрямую
- Что такое канифоль
- Аспирин и электролит из батарейки
- Болтовое соединение через болт и стальные шайбы
- Виды флюса
- Для чего нужна канифоль, и прочие флюсы?
- Метод опрессовки гильзами с помощью пресс-клещей: гильзование
- Недостатки
- Пайка без инструмента
- Пайка для «чайников». выбор инструмента и советы
- Пайка посуды или емкостей
- Предварительные операции
- Спаять гирлянду подручными средствами
- Способ №7: холодная пайка
- Техника соединения
- Флюсы лти, тагс, зил и другие
- Чем заменить канифоль при пайке в домашних
Почему нельзя соединять медный и алюминиевый электрический провод напрямую
Алюминий и медь, подвергаясь воздействию внешней среды, образуют на поверхности оксидную пленку. Это не представляет опасности для меди, а в случае с алюминием способствует повышению сопротивления.
Когда алюминий с медью непрерывно контактируют, запускается электролиз. В его результате ионы алюминия постепенно переходят на медь, отчего первый металл постепенно утрачивает массу, в его структуре появляются пустоты. Поскольку реакция эта происходит непрерывно, в какой-то момент алюминий полностью разрушается и электропроводке требуется ремонт. Самое опасное последствие – перегрев проводки, ее возгорание.
Еще одна причина почему нельзя скручивать медные и алюминиевые провода – несоответствие показателей их электропроводимости. Алюминий мягче, показатели проводимости у него ниже, от чего при контакте он греется больше. В процессе работы и отдыха проводки постоянно будет происходить расширение/сжатие металлов.
Что такое канифоль
Канифоль (полное название колофонская смола) представляет собой стекловидное твердое вещество, похожее на янтарь, которое получают из очищенных особым способом смол хвойных деревьев. Она абсолютно не растворяется в воде, но легко растворима в спирте, ацетоне, бензине.
Помимо основного названия, к нему добавляют слова, по которым можно понять, каким способом ее получили: сосновая (гарпиус), таловая, экстракционная и т.д. От способа получения, исходного сырья и химических добавок в составе зависит температура размягчения и плавления канифоли (от 50 до 130 °C).
Получила свое название канифоль от античного города Колофон (Kolophon), где «смола для смычков» изготавливалась и продавалась в больших количествах. О применении канифоли при спайке речи не шло, тогда не было ни такого процесса, ни деталей, нуждающихся в подобном соединении.
Аспирин и электролит из батарейки
Многие мастера считают самым доступным вариантом – применение аптечного аспирина.
Обращаем внимание на то, что заменить канифоль шипучими таблетками не удастся. Они содержат наполнители (соединения натрия), которые при пайке не нужны. Поэтому применяют самый обычный простой аспирин.
Таблетки следует растолочь до порошкообразного состояния и растворить в воде или обычном винно-водочном спирте. Можно взять одеколон в качестве растворителя.
Растворяется ацетилсалициловая кислота хорошо. Ее свойств бывает достаточно для очистки поверхности, удаления грязи. Она может заменить канифоль без труда.
Неудобство состоит в необходимости проведения работы под вентиляционной вытяжкой или в проветриваемом месте. Припои без канифоли с аспирином при нагревании выделяет резко пахнущие вредные газы. Дышать ими не нужно и невозможно.
Если аспирина рядом нет, заменить канифоль рекомендуют электролитом от использованной солевой батарейки. Важно, чтобы она не была щелочной.
Болтовое соединение через болт и стальные шайбы
Способ с высокой степенью надежности – болтовое соединение, сделать которое по силам даже непрофессионалу. При этом полностью исключается непосредственный контакт, нежелательный для меди с алюминием, можно совмещать жилы разного сечения.
Чтобы произвести соединение алюминиевых и медных проводов между собой этим способом, понадобятся:
- Болт;
- Гайка;
- Шайбы из стали;
- Гаечный ключ.
Стоит понимать, что выполненный таким образом узел получится довольно громоздким, что делает метод удобным далеко не всегда. Он вряд ли допустим в квартирной распределительной коробке, имеющей небольшие размеры, но отлично подойдет для общего электрощитка, где места достаточно.
Как выполняется соединение алюминиевых проводов с медными болтовым способом:
1. Снять слой изоляции с соединяемых кабелей;
2. Зачищенные концы сформировать по форме кольца;
3. На болт установить шайбу, колечко первой проводки, шайбу, колечко второй, шайбу, гайку, затягиваемую до упора;
4. Произвести изоляцию лентой.
Виды флюса
Для разных сфер применения канифоль выпускается в чистом и разбавленном виде. Существует три вида флюсов на основе колофонской смолы: твердый, жидкий и гелеобразный. Более дорогими и сложными в производстве являются флюсы жидкого и гелеобразного типов.
Допустимо применение флюсов на основе канифоли к узлам небольшого размера, определенного состава металлов. Для обработки больших соединений, сложных сплавов, редких металлов и в промышленных масштабах используются другие виды флюсов.
- Твердый флюс — это канифоль в чистом виде. Он является самым популярным и имеет как несомненные плюсы так и минусы. Основной недостаток — неудобство, неточность нанесения в труднодоступные места спайки.
- Флюс на основе спиртового раствора, разводится в равных пропорциях спирта и твердой канифоли. Очень удобен при нанесении его кистью на поверхности деталей, которые будут соединяться с помощь спайки.
- Флюс из канифоли на основе геля. Вязкая консистенция позволяет точно дозировать наносимый состав, легко обработать самые сложные места соединяемых деталей. Гель высыхает дольше, по сравнению со спиртовым составом. Это дает некоторый запас времени для проведения спайки, он более пластичен и податлив, по сравнению с флюсом из твердой канифоли.
Жидкий или гелеобразный флюс наносятся кистью предварительно на места спайки и начинают работать без одновременного температурного воздействия.
Для чего нужна канифоль, и прочие флюсы?
Дело в том, что в отличие от сварки, соединение с помощью припоя требует более тщательной подготовки соединяемых поверхностей. Расплавленный припой ведет себя как обыкновенная жидкость.
Если сила поверхностного натяжения расплава будет выше, чем адгезия, жидкий металл просто не «прилипнет» к детали, а будет оставаться на ее поверхности в виде шарика.
Почему так происходит? На поверхности любого металла образуются окислы. Эта тонкая пленка не дает металлам вступить в нормальный физический контакт. Разумеется, поверхность можно механически зачистить перед пайкой.
Но при нагреве оксидная пленка моментально покроет подготовленную поверхность. Против этого эффекта и работает флюс. Кроме очищающей функции, флюсы создают защитную пленку на металлах, препятствующую появлению окислов.
А вот адгезии припоя эти «помощники» не мешают. Напротив, она с применением флюсов только усиливается. В результате мы получаем прочное соединение с отличной электропроводностью.
При работе с медью, серебром, посеребренными или позолоченными контактами, можно обойтись канифолью, изготовленной на основе смолы хвойных деревьев.
Но у этого препарата есть существенные недостатки:
- Канифоль начинает плавиться при нагреве (обычное состояние – кристаллическое). Соответственно контакт иногда успевает окислиться.
- Невысокие чистящие способности не позволяют работать с металлами, у которых оксидная пленка слишком прочная: алюминий, нержавейка. При пайке необходимо применять химически активные флюсы.
Метод опрессовки гильзами с помощью пресс-клещей: гильзование
Соединение проводов методом опрессовки гильзами – процесс затратный, но позволяющий получить долговечный результат, а также надежный контакт. Понадобятся специальные гильзы, похожие на полые трубки, выполняющие роль соединителя. Также необходимы пресс-клещи, которые бывают ручными или механическими.
Соединение медного и алюминиевого провода путем опрессовки выполняется с применением комбинированных гильз. Они имеют маркировку ГМА, называются алюмомедными, рассчитаны на рабочее напряжение до 10 кВ. Потребителям предлагаются варианты доступные под разные размеры сечения жилы – 16/10, 25/16, 35/25, 50/35, 70/50, 95/70, 120/95, 150/120, 185/150, 240/185.
Для выполнения работ:
1. На концах кабеля удаляется изоляционный слой;
2. Выполняется размещение проводников на тех частях гильз, что выполнены из того же металла;
3. Производится опрессовка гильзы пресс-клещами в нескольких местах, затем изоляция при помощи ленты.
Недостатки
К минусам при использовании канифоли можно отнести:
- Довольно низкую активность вещества. Благодаря этому свойству спайка с её использование может не получиться сразу. Процесс использования канифоли требует определённых навыков и опыта. В дальнейшем обработку деталей с её помощью можно осуществлять намного быстрее.
- Флюс на основе этого вещества способен не выделять пар при спаивании. Такая гигроскопичность может вызвать коррозию обрабатываемого при пайке металла.
- Канифоль используют при обработке небольших деталей из простых металлов. Для обработки крупных частей и нержавейки используются флюсы из других материалов.
- Канифоль — довольно хрупкий, легко крошащийся материал, который может быть разрушен при определённых механических нагрузках. Такое свойство этого вещества нужно обязательно учитывать при осуществлении перевозки. Канифоль нужно особенно тщательно упаковывать при транспортировке.
В качестве заключения, можно отметить, что пайка современных деталей, особенно элементов микросхем, различных чипов, и других компонентов, используемых в радио и электротехнике достаточно непростой процесс, требующих определённых навыков, особенно быстроты реакции, внимательности и точности.
Для проведения паяльных работ используются различные материалы, среди которых, канифоль отличают особые свойства. Благодаря этим качествам при правильном применении это вещество не вступает в реакцию с металлами сцепляемых при пайке элементов и материалами припоя.
Из-за наличия нескольких разновидностей и благодаря удобным формам, в которых она выпускается, канифоль остаётся одним из самых популярных флюсов, используемых при спаивании деталей в электротехнике.
| Жир | Вариант, который хорошо плавится, растекается, обеспечивает защиту поверхности от окисления. Важное преимущество – низкая стоимость. |
| Смола | Подходит смола от деревьев. Смола хорошо плавится, растекается, является идеальным вариантом для лужения. |
| Янтарь | Наверное, лучший вариант для замены канифоли при пайке, поскольку имеет максимально схожие с ней характеристики. |
| Канифоль для музыкальных инструментов | Данный вариант может оказаться актуальным, поскольку является очень хорошей альтернативой классической канифоли для пайки. |
Пайка без инструмента
На самом деле существует множество способов осуществления пайки проводов без использования электрического паяльника. Самый простой способ — это когда паяльник есть, но нет возможности подключить его к электричеству. Поэтому приходится нагревать жало на альтернативных источниках, например, на газовой горелке или уличном костре.
Даже если паяльника нет, то можно его сделать самостоятельно. Для этого понадобится медный прут диаметром не менее 4 мм и длиной около 8 см. Один его конец стачивают таким образом, чтобы он напоминал собой наконечник плоской отвёртки. Другой конец вставляют в теплоизоляционную ручку, например, выполненную из деревянного бруска.
Кроме самодельного паяльного устройства, можно использовать альтернативные способы:
- метод лужения;
- пайка с фольгой.
Эти способы по качеству, конечно, будут уступать пайке с применением паяльного устройства, но при этом вполне способны обеспечить добротный и неразъемный контакт.
Пайка для «чайников». выбор инструмента и советы
Пишу пост прежде всего для новичков — тех, кто только собирается научиться паять, либо попробовал, и получилось «не очень». В том числе для рукодельниц и рукодельников, которые (пока что) не замахиваются на ремонт и разработку электроники. Как следствие — здесь не будет страшного текста про заземление, фен, паяльную пасту и реболлинг. Не будет про высокотемпературные припои. И только самый минимум информации про электричество. Зато хочу рассказать про выбор инструмента, типичные проблемы начинающих и маленькие хитрости. Всё пишу из личного опыта.
Набор из инструментов и материалов для более-менее комфортной пайки включает в себя:
Паяльник, конечно же. В паяльнике важны две составляющие: регулировка температуры и удобное жало. Едва ли не все начинающие берут себе дешман-паяльник без регулировок и с единственным жалом-конусом, а затем мучаются, прилепляя к проводам «сопли» из припоя. Паяльник перегревается, жало не хочет держать припой, припой мгновенно окисляется. Если и вы пошли этим путём, у меня есть хорошая новость: дешёвый паяльник можно доработать до приличного состояния. Но об этом ниже.
Припой. Самый распространённый имеет марку ПОС-61, что означает: припой оловянно-свинцовый с содержанием олова 61%. Свинец — металл токсичный, поэтому стоит принимать разумные меры предосторожности: не есть во время пайки, а после работы мыть руки. И вряд ли стоит паять таким припоем украшения, которые будут носиться на теле. Есть бессвинцовые припои, у них более высокая температура плавления и паять ими немного труднее. Кстати, практически вся электронная промышленность перешла на бессвинцовку из-за требований по экологии.
Ещё припой бывает как с добавлением канифоли, так и без неё, и разной толщины. Самый ходовой — тонкий, с канифолью внутри.
Заказывать припой у китайцев не советую, это лотерея. Хитрые производители научились делать начало и конец катушки из сплава разного качества, и внутренние витки могут состоять едва ли не из чистого свинца. Начинаешь паять — всё хорошо, 5 звёзд продавцу. Но счастье в этом случае длится недолго.
Канифоль. Классика жанра, поэтому пусть будет. Но я ею практически не пользуюсь.
Флюс ЛТИ-120, либо жидкий спиртоканифольный флюс. Флакон лучше с кисточкой. Это вещь! Заменяет твёрдую канифоль, сделан на её основе, однако гораздо удобнее в применении. Основное достоинство: намазывается непосредственно на место пайки и поэтому не выгорает, пока вы несёте паяльник. ЛТИ-120 является более активным флюсом, чем (спирто-)канифоль. Это значит, что с ним паять легче. Но из-за этого ЛТИ очень желательно смывать спиртом после пайки, а канифоль и спиртоканифоль — нет. При пайке точной электроники смывать ЛТИ строго обязательно. И вообще, промывать место пайки — хорошая привычка.
Изопропиловый спирт во флаконе с капельницей/дозатором и ватные палочки. Можно использовать медицинский (этиловый) спирт, если он для вас более доступен. Спирт — очень полезная вещь в хозяйстве. Им можно обезжиривать поверхности, отмывать капли не застывшей эпоксидной смолы или масляной краски, смывать перманентный маркер, отмывать собачьи лапы от еловой смолы, готовить дезинфицирующий раствор против «короны». В общем, универсальная штука. Флакон на фото я не раз уже заправлял из большой банки. В контексте пайки спирт используется и для первичной очистки, и для отмывки места уже сделанной пайки от нагара и остатков флюса.
Зажим «третья рука». Паять без «третьей руки» можно, но очень неудобно. Дешёвую «третью руку» (как на фото) рекомендую сразу доработать. Во-первых, проклеиваем основания «крокодилов», чтобы они не разболтались и не слетели. Я использовал эпоксидный клей. Во-вторых, на губки надеваем кусочки термоусадки и термоусаживаем горелкой/зажигалкой.
Хирургический зажим (карцанг). Желательно — с самыми тонкими губками. На фото толстоват, хотя, смотря что паять. Прямые или изогнутые губки — на ваш выбор. В большинстве случаев заменяет пинцет, плюс его можно зафиксировать в зажатом состоянии. Очень удобная вещь! Вместо или в дополнение к зажиму рекомендую хороший пинцет с тонкими кончиками, которые хорошо смыкаются, не вихляют и имеют плоскую внутреннюю поверхность. Но очень не советую брать дешманские пинцеты из серии «5 штук за 100 рублей». Сделаны из сплава фольги с картоном, не держат ни-че-го! Маникюрные пинцеты тоже плохо подходят: губки не очень ровные и часто «гуляют» друг относительно друга.
1. Пинцет из сплава фольги с картоном.
2. Маникюрный пинцет.
3. Зажим (карцанг).
4. Нормальный пинцет для тонких работ.
Губка для чистки паяльника. Специальная! Губка для посуды не подойдёт! Перед работой её нужно намочить и отжать. Об неё в процессе работы можно вытирать нагар, и держать жало паяльника в чистоте.
Маленькие бокорезы (кусачки). Мне больше нравятся именно такой конструкции, с тонкими острыми губками.
Оплётку для выпаивания. Это плетёнка из тонкой меди, пропитанная канифолью. Набирает на себя припой (лудится). Тем самым, упрощает демонтаж (выпаивание). Использованная, т.е. пропитанная припоем оплётка может помочь залудить какую-нибудь поверхность.
Инструмент для зачистки проводов. Китайский с фото вполне работает. Можно выбрать что-нибудь подороже, но инструмент должен соответствовать толщине зачищаемого провода. Иначе либо не зачистит, либо перекусит.
Макетный нож. Кстати, лезвия для макетников не все одинаково хороши. Большинство — тупые изначально, и предназначены только для офисной бумаги. А какие-то выполнены из калёной стали и легко режут даже плотный ковролин.
Подробнее про паяльник.
Паять, конечно, можно и гвоздём на газовой зажигалке. Но удовольствие это сомнительное. Рассмотрим главные, на мой взгляд, признаки хорошего паяльника.
Контроль температуры. Паяльники без регулировок склонны перегреваться. В этом случае припой на жале моментально покрывается плёнкой окислов, плохо липнет в месту пайки и превращается в «сопли». Поэтому все более-менее хорошие паяльники имеют регулировку, датчик температуры в жале, и умеют поддерживать более-менее постоянную температуру. Есть паяльники с простой «крутилкой» без градуировки, а есть — с цифровым управлением, умеющие отображать текущую температуру в градусах.
Даже если у вас паяльник примитивный и без регулировок, ещё не всё потеряно. Идём в электротовары и покупаем диммер (регулятор яркости) для обычных ламп накаливания, подключаем паяльник через него. Регулируя мощность нагревателя, можно подобрать комфортную температуру жала. Внимание: мощность диммера должна соответствовать мощность паяльника. Паяльник мощностью 20Вт может не запуститься с диммером, требующим мощность нагрузки от 40Вт. А может запуститься, если вывести регулировку сначала на максимум, и затем на нужный уровень.
Если диммера тоже нет, а паять надо, можно на время остужать жало, макнув в твёрдую канифоль. Если жало делает «ПШ-Ш-Ш» и выпускает клубы дыма, а канифоль в месте контакта вскипает — значит, оно было перегрето. Если дым от канифоли идёт струйкой, значит с температурой всё более-менее в порядке.
Жало. Ищите паяльник, к которому продаются запасные жала различной формы. Сейчас почему-то все паяльники продаются с жалом-конусом (иголкой). Почему — я так и не понял, ибо паять конусом мне некомфортно: припой набирается на боковую поверхность, контроль за каплей припоя слабый, при этом тонкий «носик» конуса практически не смачивается припоем и мешается, упираясь в окружающие элементы. На мой взгляд, самой удобной и универсальной является форма «скошенный конус» и «скошенный цилиндр», т.е. жало, имеющее на конце овальную плоскую площадку.
На фото, сверху вниз:
1. Удобное для меня жало формы «Скошенный конус».
2. Жало «Скошенный цилиндр» со слегка скруглённым концом. Не впечатлило.
3. Комплектное жало-иголка. Попытался было переточить, не получилось.
4. Жало-конус от самого дешманского паяла.
Советские паяльники оснащались медным жалом, сейчас же в моде не обгорающие («вечные») жала. Достоинства меди: хорошо передаёт нагрев, хорошо прилипает припой, легко придавать форму напильником. Но медное жало «разъедается» припоем, и его периодически приходится править напильником. В итоге оно со временем укорачивается. Не обгорающее жало может служить годами, если соблюдать несколько правил. Во-первых, постараться не использовать его с активными флюсами или для плавки (резки) пластика. Во-вторых, не «жарить» постоянно на максимальной температуре. В-третьих, очевидно, не стачивать его напильником/наждаком, т.к. не обгорающий слой может быть ограничен по толщине. В самом дешёвом паяльнике может быть вставлено не обгарающее жало-конус и затянуто винтом. Хороший вариант — найти медную проволоку подходящей толщины, и из неё нарезать медных жал. Их можно сделать с запасом и заточить под любую удобную для вас форму. Будьте внимательны, под видом медного провода сейчас можно встретить омеднённый алюминий. На фото — несколько удобных самодельных жал из медного провода. К слову: сплав меди и олова — это бронза.
Хозяйке на заметку: в медном жале в процессе его эксплуатации образуется ямка. Если при правке жала на напильнике её не заравнивать до ровной плоскости, и оставить небольшое углубление, то может получиться даже удобнее, чем ровная плоскость. Углубление хорошо держит каплю припоя и по-умному называется «микроволна».
Итак. Дешёвый паяльник можно сделать весьма комфортным в работе, если докупить к нему диммер, выкинуть «не обгорающее» родное жало-конус и наделать из толстого медного провода жал удобной вам формы.
Теперь о процессе.
Минутка химии и физики. Как известно, большинство металлов на воздухе окисляются. То есть металл соединяется с кислородом воздуха и образуется оксид. Оксиды имеют более высокую температуру плавления, чем не окисленный металл, и гораздо хуже переносят тепло. Причём, чем выше температура, процесс окисления идёт быстрее. В частности, расплавленный припой, оставленный на паяльнике, довольно быстро покрывается плёнкой окислов. Плёнка эта находится в твёрдом (не расплавленном) состоянии, и сильно препятствует нормальной пайке. Если каплю припоя пошевелить или потыкать, то видно, что она оказывается как бы в мешочке. Одна из основных функций флюсов (той же канифоли) — это препятствовать образованию окислов. Канифоль окисляется активнее, чем металл, и в разогретом виде может отбирать кислород у оксидов. Оксид вновь превращается в жидкий металл, а канифоль — в пахучий дым и в чёрный нагар на жале. Когда канифоль с жала вся израсходуется, плёнка оксидов возникает вновь. На перегретом паяльнике канифоль расходуется практически моментально, а «мешочек» образуется буквально за секунду, из-за этого паять таким паяльником сложно. Получается даже парадокс: перегретый паяльник хуже прогревает объект пайки из-за плёнки окислов. Плёнку окислов можно снимать не только флюсом, но и механически, вытирая разогретое жало об губку или другой подходящий материал.
Кроме того, окислы на паяемом металле тоже препятствуют прилипанию припоя. Если медь тёмная, её перед пайкой крайне желательно зачистить до блеска. Другой способ справиться с окислами на объекте пайки — это применение активных флюсов, в частности, паяльной кислоты. Паять с кислотой легче, но она, во-первых, испускает едкий дым. Во-вторых, разъедает жало, что особенно важно при использовании дорогой «необгорайки». И, в-третьих, требует обязательной промывки места пайки, т.к. со временем сделанная пайка может развалиться. К слову, алюминий тоже можно паять, но на воздухе он моментально покрывается тонкой плёнкой окислов. Для противодействия окислению применяются специальные флюсы.
Флюсы. Это вещества или составы, облегчающие пайку или плавку металла. Паяльные флюсы бывают различными по консистенции: твёрдыми (например, канифоль), жидкими (примеры: спиртоканифоль, ЛТИ-120) или гелеобразными. Жидкий или гелеобразный флюс наносится непосредственно на место пайки, а значит, он не обгорит, пока вы несёте паяльник от баночки с флюсом к месту пайки. Твёрдый флюс в баночке (ту же канифоль) можно использовать для лужения (покрытия слоем припоя) проводов и самого жала паяльника.
Кроме того, флюсы отличаются по химической активности, электропроводности и, как следствие, необходимости отмывки после работы. И я встречал случаи неправильной маркировки производителем: флюс, который заявляется, как безотмывочный, на самом деле весьма неплохо проводит электричество.
Функции флюса при пайке:
1. Смазка. Помогает формироваться аккуратным шарикам припоя и не «прикипать» к поверхностям, которые не паяются.
2. Очистка паяемой поверхности от окислов и грязи, защита от окисления в процессе.
3. Защита припоя от окисления, убирание плёнки окислов с припоя.
Профессионалы советуют не набирать припой на жало, а прикасаться проволочкой припоя к месту пайки одновременно с паяльником. Плюс такого метода: и быстрее, если паять нужно много всего сразу, и канифоль в проволочке припоя попадёт на место пайки в свежем виде. Можно даже не пользоваться дополнительными флюсами. Но. Этот приём требует свободных обеих рук, однако часто одной рукой держим, второй паяем.
Передача тепла — это то, что нужно и понимать, и прочувствовать на своём опыте. Чтобы припой стал жидким, его нужно разогреть. Чтобы припой был жидким в месте пайки, нужно разогреть место пайки до температуры плавления припоя. Это очевидно. Но если мы паяем массивный, по сравнению с жалом, объект, то разогреть его может быть непросто. Во-первых, металлы очень хорошо передают тепло. Во-вторых, тепло накапливают (имеют теплоёмкость). И, наконец, отдают тепло вовне. В итоге, даже используя мощный паяльник, можно столкнуться с непрогревом места пайки. Например, печатные платы мощной электроники проектируются так, чтобы хорошо отводить и рассеивать тепло. Как можно победить непрогрев:
1. Набрать на жало капельку припоя и нанести флюс на место пайки. «Сухое» жало передаёт тепло плохо.
2. Греть дольше; ждать, пока прогреется. Но рядом с местом пайки могут располагаться детали, которые нельзя перегревать.
3. Банально — увеличить температуру паяльника. В некоторых случаях помогает, но риск перегрева и повреждений окружающих элементов выше, и, кроме того, окислы на паяльнике могут мешать передаче тепла.
4. Поставить жало потолще и покороче, подходящее по размеру. Способность проводить тепло — одна из важнейших характеристик жала.
5. Подогреть объект пайки дополнительно. В бытовых условиях, в частности, можно прогреть градусов до 100 на перевёрнутом утюге, и на нём же выполнять пайку.
6. Пойти на хитрость: использовать легкоплавкий припой. И об этом поподробнее.
Содержащий свинец припой плавится легче бессвинцового. Промышленная пайка по экологическим причинам практически вся сейчас выполняется бессвинцовым припоем, разогреть который паяльником бывает сложновато. Но можно набрать на паяльник каплю обычного ПОС-61 и «поелозить» им в точке пайки, после чего уже весь припой становится жидким, поскольку разбавляется легкоплавким. Можно пойти дальше и использовать ещё более легкоплавкий состав. В частности, сплав Розе плавится при менее, чем 100 градусах Цельсия. Удобно! Но за удобство приходится платить легкоплавкостью результатов труда. Если изделие в процессе использования будет нагреваться, то такая пайка может развалиться сама по себе. Внимание: оставшийся на жале паяльника или в местах пайки сплав может привести к сюрпризам в будущем, сделав последующие пайки также легкоплавкими. Крайне нежелательно его использовать для ремонта заметно греющейся электроники: видеокарт, смартфонов, светодиодного освещения и т.д. И за злоупотребление розе можно огрести «пару ласковых» от профессионалов.
Кроме того, важна передача тепла от нагревателя к жалу. У меня был опыт, когда керамический нагреватель слегка болтался внутри жала. Паять было сложновато. Несколько слоёв медной фольги решили проблему.
Бывает, что припой после застывания оказывается матовым, а не красивым-блестящим. Почему так происходит? Во-первых, неправильный температурный режим и плёнка окислов. Во-вторых, состав самого припоя. Сюрприз, но это может зависеть от состава припоя, не все припои застывают в красивые глянцевые капли.
FAQ по основным явно заметным проблемам пайки (пайка не получается)
1. Жало не держит припой. При попытке набрать припой на жало, он скатывается каплями на стол. Прогреть место пайки почти не получается. Причина: жало не залужено. Нужно очистить жало, с помощью припоя и канифоли заново залудить. Если проблема часто повторяется, значит, жало перегрето.
2. Припой не держится на объекте пайки. Причина: плёнка окислов (либо лак) на объекте пайки. Да, встречается медь, покрытая бесцветным лаком. Например, провод наушников. Нужна либо механическая очистка, либо использование активного флюса.
3. Припой в месте пайки моментально застывает неаккуратными «соплями», плавится медленно и с явным трудом, паяльник слегка липнет. Причина: теплопередача от паяльника недостаточна.
4. При пайки образуются «сопли», шипы из припоя. Место пайки выглядит неаккуратно. Причина: нехватка флюса, плёнка окислов на припое.
Не очевидные «косяки» новичков (пайка получается некачественная или портится со временем):
1. Непропай. Паяное соединение держится на флюсе в роли клея. С электрическим контактом и надёжностью беда.
2. Злоупотребление активным флюсом. Он может разъедать пайку со временем, при работе разъедает «вечные» жала.
3. Неотмытый флюс. Если это канифоль — ничего страшного, кроме внешнего вида. Иные флюсы люто проводят электричество или разъедают (см. выше) пайку.
4. Сплав Розе. Да, с ним удобно, но пайка становится легкоплавкой.
5. Перегрев чувствительных к нагреву элементов. Печатная плата может расслоиться, пластиковый разъём может деформироваться, а электроника — выйти из строя.
6. Избыток припоя, который куда-то бодро уходит в процессе пайки. Может привести к сюрпризам в собираемой электрической схеме.
Пайка посуды или емкостей
https://www.youtube.com/watch?v=GAnvRXnHfvc
Очень часть возникает необходимость в проведении паки посуды и других емкостей. Без подходящего паяльника провести работу можно только в случае, если отверстие имеет диаметр 6 мм. Среди особенностей проводимой процедуры отметим следующие моменты:
- В качестве припоя применяется ПОС60. Этот сплав характеризуется более привлекательными эксплуатационными характеристиками, создаваемая заплатка может выдерживать существенное механическое воздействие.
- Участок вокруг места дефекта зачищается. Рекомендуется создать поверхность, которая напоминает воронку.
- Обработка проводится при применении соляной кислоты. Она способна удалить все загрязнения с обрабатываемой поверхности.
- С обратной стороны рекомендуется разместить пластину, которая не даст вытекать припою. После застывания сплава пластина убирается.
Припой ПОС-60 1мм
Как и ранее, припой следует сделать стружкой, которая заполняет отверстие. После этого на проблемный участок нагревается при помощи лампы или другого источника тепла.
Предварительные операции
Перед тем как приступить непосредственно к пайке, инструмент и соединяемые элементы должны быть правильно подготовлены. В первую очередь готовится паяльник. Для этого он облуживается. Процесс лужения заключается в нанесении небольшого количества припоя на кончик жала. Выполняется этот процесс следующим образом:
- При необходимости с паяльника, находящегося в холодном состоянии, снимается вся грязь. Для этого используется специальная губка или наждачная бумага.
- Инструмент нагревается и его жало кратковременно на небольшую глубину обмакивается во флюс.
- Как только флюс начинает испаряться с поверхности жала, им касаются припоя, стараясь равномерно покрыть весь кончик.
- В случае необходимости излишки припоя аккуратно счищаются на деревянном бруске.
Следует отметить, что в последнее время жало паяльников покрывают несгораемым материалом. В случае появления на нём окислов механический способ избавления от них не подойдёт. Поэтому для чистки несгораемое жало немного нагревается, а затем с помощью ветоши, сложенной в несколько слоёв, оно вытирается быстрыми движениями.
Аналогично паяльнику перед работой лудится провод или место пайки. Чтобы залудить провод, с него предварительно снимают изоляцию, а в случае спайки между собой нескольких проводов из них предварительно делают скрутку.
Спаять гирлянду подручными средствами
Часто проблемы возникают с гирляндами, которые применяются для украшения дома или ели. Из-за применения тонких жил они часто перебиваются и требуется провести пайку. Среди особенностей этой работы отметим следующие моменты:
- В большинстве случае проблема возникает в блоке управления, так как провода крепятся ненадежно.
- Прорыв может возникнуть по всей длине изделия.
- Если все источники света подключены параллельно, то выход из строя лишь одного приводит к размыканию всей цепи.
Отошедшие контакты найти довольно просто, а вот обрыв только при применении тестера. Только после нахождения места обрыва можно приступить к пайке. Припаять без паяльника можно следующим образом:
- В места обрыва провода следует очистить.
- Можно сделать небольшую скрутку, на которую наносится паста. Она будет использоваться для распределения применяемого сплава.
- Следующий шаг заключается в расплавке припоя, для чего можно использовать зажигалку или свечу.
- После этого место соединения изолируется при помощи трубки, которая также немного прогревается для повышения ее пластичности.
Подобная технология может применяться для восстановления состояния наушников. Процедура пайки не занимает много времени.
Способ №7: холодная пайка
Паяльник на основе аккумулятора можно применять для соединения тонких проводов.
- Снимите с проводов изоляцию (около 30 мм) и зачистите их.
- Наложив оголенные участки проводов друг на друга, скрутите их.
- Снизу к месту соединения приложите фольгу и поднимите ее края так, чтобы провода оказались как бы в желобе. Толщина фольги должна быть около 0,08 мм, ее можно извлечь из старого конденсатора.
- Поверх проводов насыпьте припой. Он представляет собой смесь канифоли (1 часть) и мелко наструганного припоя ПОС-30 (4 части).
- Место пайки с припоем оберните фольгой.
- Теперь фольгу со всем ее содержимым необходимо прогреть. Для этого необязательно использовать горелку, можно обойтись тремя спичками, пламя которых необходимо удерживать под местом пайки полминуты.
- После того как заготовка остынет, снимите фольгу. Если все сделано правильно, провода будут надежно спаяны.
При отсутствии паяльника восстановить электрический контакт между двумя проводниками можно посредством специального состава. Такие материалы выпускаются как отечественными производителями (Контактол К-13), так и зарубежными (Quick Grip и др.). Основу холодной пайки составляет электропроводящий клей, поэтому она может в полной мере заменить пайку традиционную. Главное, чтобы операция проводилась при плюсовой температуре:
- Перед тем как пользоваться подобным составом, провода или другие соединяемые элементы необходимо очистить от окислов и обработать обезжиривающим средством.
- Далее наносят один слой состава, а после выдержки в 15-20 мин — второй.
- Теперь детали можно соединить. Холодная пайка высыхает в течение 1,5-3 часов при температуре окружающего воздуха 18° С, но включать отремонтированное устройство рекомендуется только через сутки.
Из одного такого паяльника стандартного объема (0,8-1,4 мл) можно выдавить полосу длиной в 100-150 мм, так что ресурс холодной пайки вполне приличный.
Если вы живете вдалеке от специализированных магазинов, можно приготовить средство для холодной пайки самостоятельно. Для этого достаточно смешать некоторое количество мелких металлических опилок с нитроклеем или лаком. Готовую смесь с помощью узкого шпателя или заостренной спички необходимо нанести на место соединения.
Если соединяемые детали при этом находятся на подложке, к ее обратной стороне лучше приложить магнит. При соединении тонких элементов (проводов или дорожек) на место пайки лучше уложить небольшой лист бумаги или полиэтиленовой пленки с прорезью, а уже потом наносить состав. Холодная пайка попадет только на место соединения (через прорезь), а окружающие его элементы останутся чистыми.
Техника соединения
После того как соединяемые детали подготовлены, приступают непосредственно к пайке. Жало нагревают до температуры, позволяющей расплавить припой. Например, для легкоплавкого вещества, такого как ПОС-61, эта температура равняется 190 °C, а для популярного ПОС-40 — 235 °C.
Несмотря на то что пайка хоть и обеспечивает надёжный электрический контакт, ее механическая прочность невысока. Поэтому для создания хорошего механического соединения и выполняют предварительную скрутку проводов. Если же провод припаивают к плоской детали, то обеспечивают между собой их плотное сжатие, например, с помощью плоскогубцев.
Сама пайка происходит следующим образом:
- жалом дотрагиваются до припоя, в результате чего его капелька переходит на кончик паяльника;
- кончик жала с припоем на секунду опускают в канифоль и тут же прикладывают к месту пайки;
- при достаточном нагреве паяльного устройства припой начинает сам растекаться по месту соединения;
- через две — три секунды паяльник убирают;
- полное застывание припоя происходит через 10 секунд, во время которых шевелить место пайки нельзя.
https://www.youtube.com/watch?v=Qdzl7ZskqXo
В случае больших поверхностей, нуждающихся в соединении, операцию повторяют несколько раз. Качество соединения в первую очередь зависит от температуры жала. Если оно будет недостаточно горячим, припой превратится в кашицу, которая начнёт скатываться с паяльника.
Флюсы лти, тагс, зил и другие
На шестом месте расположились флюсы для пайки различной направленностис плавающей популярностью: ЛТИ (с индексами 1, 2, 3, 120 включают в себя воду, спирт, канифоль, аммиак, хлористый цинк, нашатырь, солянокислый анилин, триэтоланилин), ТАГС (глицерин, анилиновый активатор), ЗИЛ (с индексами 1, 2, 4 изготавливаются на основе хлоридов цинка, аммония, железа, соляной кислоты и воды), флюс-гель ТТ (обязательно смываемый флюс с индикацией активных остатков состоит из вазелина, эмульгатора, тетраэтиленгликоля и КРС-78), Ф-38Н (ортофосфорная кислота, диэтоламин солянокислый), ФКДТ (канифоль, спирт, мой любимый димэтилалкилбензиламмонийхлорид и трибутилфосфат), Kester 959t (разработан для пайки волной припоя без образования шариков).
Далее ФИМ (вода, спирт, ортофосфорная кислота), ЛК-2 (спирт, канифоль, хлориды аммония и цинка), ПВ (с индексами 200, 201, 284 и 209 на основе кислот применяется для высокотемпературной пайки), ФП 1 и 2 (вазелин, хлористый цинк, канифоль, нашатырь), КЭЦ (спирт, канифоль, хлористый цинк), флюс-паста ВТС (спирт, вазелин, салициловая кислота, триэтаноламин), ГК (спирт с глицерином и канифолью), КЗ (спирт с канифолью), Прима-1 (вода, спирт, глицерин, хлористый цинк).
Наиболее интересным мне показался флюс-гель Rexant «BGA и SMD» по сходной цене в 5$.
большое разнообразие и доступность по низкой цене.
большинство этих флюсов активные, так что требуют отмывки и проветривания рабочего места.
Что паять: железо, нержавейка, медь, бронза, цинк, нихром, серебро, никель, чугун.
Чем смывать: большинство из указанных флюсов смываются спирт, растворитель, ацетон, бензин и даже водой.
Чем заменить канифоль при пайке в домашних
Хорошей заменой паяльной кислоте будет жир паяльный, так же можно использовать пасту ВК 10, флюс – пасту с канифолью, если нет возможности приобрести данные составы в магазине, а паять необходимо срочно, по можно использовать таблетку аспирина (российская ацетилсалициловая кислота).
Импортным аспирином не пробовал. Место пайки периодически натирают таблеткой, она немного крошиться и при пайке плавится и хорошо снимает окислы, жировые и другие пленки в месте пайки.Так же можно воспользоваться лимонной кислотой или уксусной эссенцией.
И конечно необходимо иметь опыт работы с паяльником и производством пайки. Место работы должно хорошо проветриваться, ни в коем случае не вдыхать выделяющиеся пары и дым от пайки.
Место пайки надо потом промыть. Хорошо использовать этиловый спирт и зубную щетку.
https://www.youtube.com/watch?v=9el9PikObQY
Вместо паяльной кислоты можно использовать бытовые вещества например:
- Сильные моющие средства, как правило для унитазов;
- Аспирин (таблетки);
- Канифоль со спиртом (получится самодельная кислота, аналог той что можно купить);
- Можно попробовать концентрат уксусной кислоты.
Ведь цель кислоты удалять пленку которая защищает металл от естественного процесса коррозии. Важно знать, если для одного металла флюс «сработал» – это не означает, что другой он облудит без проблем.
Еще важно промывать спаиваемые детали в конце работы, так как процесс окисления продолжается и кислота может «съесть» соединение.
Кислоту можно заменить паяльным жиром, вариант рабочий, правда как и кислота, паяльный жир тоже довольно агрессивный.
Можно обычными таблетками аспирина растворёнными в воде, правда аспирин это ацетилсалициловая кислота, то есть меняем одну кислоту на другую, но плюс в том что аспирин это дешевле паяльной кислоты заводского производства и он не так агрессивен, плюс безвреден в отличии от паяльной кислоты.
Аспирин перед тем как заливать водой, надо раздробить почти до состояния порошка, растворение должно быть полным, без кусков.
Некоторыми чистящими средствами можно заменить паяльную кислоту, например чистящее средство для унитазов (а так же раковин, ванн и.т.п, включая изделия из стекла, стали) «Солита»
Так же паяльную кислоту можно заменить уксусной кислотой, можно лимонной, правда эффект будет чуть хуже, чем при работе с паяльной кислотой, но заменить можно.
Канифоль при пайке в домашних условиях можно заменить на:
| Чем можно заменить канифоль при пайке | Описание аналога |
| Аспирин | Представляет собой самый доступный и простой в применении вариант для замены. Ацетилсалициловая кислота наверняка есть в каждой аптечке. Это кислота, которая не отличается агрессивным действием. |
Водный или спиртовой раствор аспирина эффективно справляется с окислениями. Пайка с таким раствором сопровождается выделением сильного неприятного запаха, поэтому помещение должно хорошо проветриваться.
Однако, при нагревании он провоцирует специфических запах. К тому же это не самый удобный при пайке материал, поскольку он имеет своеобразную консистенцию.
Поскольку она не отличается какими-либо агрессивными свойствами, ее можно использовать для любых видов пайки. Однако этот материал не отличается такой же высокой активностью, как обычная канифоль.
Однако янтарь не всегда будет уместен, поскольку он имеет достаточно высокую стоимость, поэтому лучше рассмотреть другие варианты для замены.
Однако нужно учитывать – в отличие от обычной канифоли, стоит гораздо дороже.
Во время пайки различных материалов используют канифоль, поскольку она может повысить качество работы, а также предотвращает развитие негативных явлений, таких как окислительные процессы. Канифоль это самый доступный и простой в применении материал.
Однако случаются такие моменты, когда этого материала не оказалось под рукой. В таких случаях возникает вопрос, чем можно заменить канифоль в домашних условиях.
