СП 952-72 Санитарные правила организации процессов пайки мелких изделий сплавами, содержащими свинец

Технологические особенности

В процессе пайки припой заполняет пространство между электропроводами. Плавление самого припоя при этом происходит при температуре намного ниже, чем металлических проводов. Качество электрического контакта напрямую зависит от чистоты соединяемых элементов и их хорошего обволакивания припоем. Перед тем как паять проводку проводится очистка поверхности от окислительной пленки и жиров. Для этого используются специальные флюсы. Они повышают качество растекания расплавленной массы, а также снижают поверхностное натяжение.

Марки мягких припоев для пайки паяльником

В радиотехнике для соединения между собой поверхностей узлов и деталей применяют припой — сплав свинца и олова в различных пропорциях.

Как правило, припой изготавливают в виде проволоки, или трубки заполненной флюсом. Лучше отдать предпочтение припою в виде проволоки, так как флюсом придется пользоваться в любом случае.

Обычно припои различаются по температуре плавления и твердости, и маркируются буквенными и числовыми значениями, например, ПОС-60.

ПОС — припой оловянно-свинцовый, цифра 60 означает процентное содержание олова в сплаве, соответственно свинца 40%. Чем больше свинца в припое, тем он темнее, и температура плавления припоя выше. Для домашнего быта лучше приобрести припой ПОС-60 с температурой плавления около 190 °С, и к тому же обладающий хорошей прочностью.

Основным компонентом при пайке электрическим паяльником является оловянно-свинцовый припой. Он выпускается в виде проволоки или трубки разных диаметров. Трубчатый припой внутри заполняется канифолью. Такой припой очень удобен при работе, так как не требует дополнительного брать на жало паяльника флюс.

Припой представляет собой сплав легкоплавких металлов. Как правило, в состав припоя входит олово. Можно паять и чистым оловом, но оно дорогое и поэтому в олово добавляют дешевый свинец. Олово является экологически чистым металлом и его можно применять в качестве припоя для пайки в чистом виде пищевой посуды и медицинских инструментов. Если согнуть или сжать трубочку из чистого олова, то она хрустит. Чем больше в составе припоя свинца, тем темнее поверхность припоя.

Припои маркируются буквами и цифрами. Например ПОС-61, что обозначает П – припой, О – оловянный, С – свинцовый, 61 – % содержания олова. ПОС-61 является самым распространенным, так как подходит для пайки в большинстве случаев. В народе ПОС-61 часто называют третник , так как в его составе третья часть свинца (Pb).

Припои бывают мягкие и твердые. Температура плавления мягких припоев ниже 450˚С. Твердые припои плавятся при нагреве свыше 450˚С и для пайки электрическим паяльником не используются.

Удельное электрическое сопротивление оловянно-свинцового припоя (проводимость) составляет 0,1-0,2 Ом/метр, алюминия 0,0271, а меди 0,0175. Как видите, припой проводит ток в десять раз хуже, чем медь или алюминий.

Наиболее распространенным припоем является ПОС-61, его еще называют третник. Он отлично подходит для пайки и лужения токоведущих частей из меди, латуни и бронзы с герметичным швом и не дорогой. Подходит практически для всех случаев пайки в быту.

Припойный сплав имеет определенную температуру плавления. При нагреве паяльником он переходит из твердого состояния в жидкое и растекается по соединяемым поверхностям. В этот момент происходят физические и химические процессы, обеспечивающие необходимую надежность соединения. Учтите, что хорошее покрытие припоем достигается исключительно на чистых поверхностях, освобожденных от оксидной пленки, а также жировых загрязнений. Использование припоев с входящей в их состав канифолью значительно ускоряет процедуру пайки.

Правильное соединение электропроводов для пайки

Перед тем как паять провода паяльником выполняется подготовка соединительных проводников. Для этого их жилы освобождаются от изоляционного слоя, зачищаются и обезжириваются. Соединение их вместе можно выполнять любым из известных способов. К наиболее распространенным методам относится механическая скрутка двух и более проводников. Учтите, что нельзя соединять вместе алюминиевые и медные жилы. Для этого используются специальные переходные клеммники.

Флюс для пайки паяльником

Флюсы предназначены для растворения и удаления окислов с поверхности спаиваемых деталей, служат для защиты поверхностей металла и припоя от окисления, и обеспечивают хорошее смачивание поверхности деталей жидким припоем.

Например, жало паяльника сделано из меди, которая при нагреве окисляется, и на рабочей поверхности жала образуется корка нагара. Если Вы прикоснетесь таким жалом к припою, то он естественно расплавится, но на рабочей поверхности не останется, а просто скатится, соответственно запаять что-либо таким паяльником Вы не сможете.

Самым распространенным и доступным флюсом является канифоль, которая изготавливается из сосновой смолы. Выглядит она как янтарь, прозрачная с желтоватым оттенком.

Флюс это вспомогательное вещество, необходимое для освобождения поверхностей спаиваемых деталей от окислов и лучшему растеканию припоя по поверхности металла при пайке. Без применения флюса выполнить паяльником качественную пайку практически не возможно.

При приготовлении наиболее популярных флюсов для пайки электрическим паяльником, применяется канифоль. Ее получают из древесины деревьев хвойных пород, в основном сосны. При температуре около 50°С канифоль размягчается, а при 250°С начинает кипеть.

Канифоль не устойчива к воздействию атмосферной влаги – гидролизуется. Она состоит на 85-90% из абиетиновой кислоты. Если не удалить остатки канифоли после пайки то происходит окисление места пайки. Многие этого не знают и считают, что канифоль для металла безвредна. Кроме того, впитывая воду из атмосферы, канифоль увеличивает свою проводимость и может нарушать работу электронных устройств, особенно высоковольтных их цепей.

Флюс на основе спирта и растворителей требуется хранить в герметичной таре, иначе жидкость быстро испарится. Очень удобна для этих целей бутылочка от маникюрного лака. Всегда и кисточка под рукой, которой удобно наносить флюс на место пайки. Такую бутылочку практически в любом доме можно найти. Еще ее достоинство, кисточка и закрутка не растворяются спиртом и растворителем.

В бутылочке я и приготавливаю спирто-канифольный флюс. Сначала через воронку из бумаги насыпаю порошок канифоли и затем заливаю спиртом. Легко налить спирт в узкое горлышко бутылочки, если прикоснуться горлышком бутылки со спиртом к кисточке, предварительно смоченной в спирте. Лить нужно очень медленно и ни одной капли не прольете. Со временем спирт испаряется и флюс становится густым. Тогда нужно его разбавить спиртом до требуемой консистенции.

В качестве флюса я часто использую не документированный флюс аспирин (ацетил салициловая кислота), который применяют в качестве лекарства. С помощью его, можно без предварительной подготовки, залудить медные и стальные поверхности. На основе аспирина легко готовится и жидкий флюс для пайки паяльником, достаточно таблетку растворить в небольшом количестве спирта, ацетона или воды.

Окончательная подготовка жала паяльника. Облуживание.

И так, паяльный набор Вы купили. Первым делом надо подготовить паяльник, а именно его рабочую часть (жало), так как для пайки пока оно не очень годится. Зажимаем его плоскогубцами, берем напильник, и начинаем аккуратно обрабатывать кончик, придавая ему форму двугранного угла приблизительно 30…45 градусов.

Кончик жала Вы подготовили, но паяльник включать еще нельзя, так как при первом включении от него идет дым и неприятный запах, это нормально.Это происходит потому, что при первом нагреве идет выгорание клейкого слоя, которым были склеены листы слюды при намотке нагревательного элемента.

Как Вы заметили, медь стала темно-синей, поэтому берем напильник, и проходимся по рабочей части жала, снимая с него окалину. Теперь быстро макаем жало в баночку с канифолью, и припоем касаемся к обеим сторонам.

Затем по дну ванночки мелкими движениями, если бы Вы работали ластиком, водим жалом вперед-назад, периодически макая его в канифоль для лучшего смачивания, пока рабочая часть с обеих сторон не покроется припоем. Получилось!Таким белым жало должно быть всегда.

Запомните! Залог хорошей пайки – это чистое от окислов, и хорошо облуженное жало паяльника. Припой должен быть тонким слоем равномерно распределен по всей рабочей поверхности жала.

Ну вот. Паяльник для пайки Вы подготовили, и теперь можно смело приступать к практике. Во второй части статьи как правильно паять паяльником с канифолью Вы узнаете, как облудить и спаять между собой проводники.Удачи!

Для того чтобы понять, как паять правильно электрические провода, необходимо ознакомиться с самим процессом работы, а также провести подготовительный этап. Он предполагает выполнение непосредственной подготовки рабочего места. Для этого на столике для пайки располагаются все необходимые инструменты, материалы. Помещение, в котором будет проводиться пайка должно быть хорошо проветриваемым.

Электропаяльник должен находиться на специальной подставке недалеко от розетки. Следите, чтобы его кабель не касался горячего корпуса, а также жала. После выполнения данной подготовки проводится зачистка соединяемых жил от изоляции на расстоянии порядка 40 мм и удаляется оксидная пленка. Это можно выполнить при помощи наждачной бумаги мелкозернистого типа. Зачищенные жилы должны иметь блестящий металлический вид. Заранее позаботьтесь о наличии изоленты или же термоусадочной трубки.

Технология лужения

После выполнения подготовительных процедур проводится лужение зачищенных поверхностей. Это необходимо выполнить перед соединением между собой. Для этого нагревается паяльник, прогревается конец проводника. Нагретая жила погружается в канифоль, после чего припойным сплавом с жала паяльника проводится по очищенному участку.

Устройство нагревательного элемента паяльника.

Рассмотрим устройство нагревательного элемента в разрезе.

Нагревательным элементом в паяльниках обычно служит нихромовый провод, намотанный на металлическую трубку, в которую вставляется медный стержень (жало). Электрический ток раскаляет нихромовый провод, а он в свою очередь отдает тепло медному стержню, нагревая его.

Для изоляции этого провода от контакта с защитным кожухом и металлической трубкой, служит слюда, которая слоями прокладывается между ними.

Самодельная подставка для паяльника.

Еще, что Вам нужно, а без этого никуда, так это подставка для паяльника.Ее можно купить там же в магазине, а можно сделать самому. Достаточно взять небольшой деревянный брусок и металлическую крышку, применяемую в домашнем консервировании. В нее Вы будете складывать остатки припоя и флюса, а так же в ней облуживать выводы деталей и жало паяльника.

Из крышки желательно сделать прямоугольную ванночку. Только будьте осторожны, когда будете резать крышку, края у нее острые как лезвие, все работы производите в рукавицах.

И так. Из крышки ножницами вырезаете прямоугольник, маркером делаете разметку, как на картинке, и плоскогубцами загибаете края. По окончании, края ванночки обязательно обрабатываем напильником и прибиваем ее двумя маленькими гвоздями к бруску.Все. Ваша подставка готова.

Совет! Возьмите изоленту, и примотайте провод паяльника к ручке как изображено на фото. Это Вас избавит от всяких неожиданностей. Поверьте!!!

Теперь можно включать паяльник.Если Вы находитесь в помещении, то открываете окно, включаете паяльник в розетку и выставляете его на свежий воздух, минут на 30-40. По истечении этого времени, изделие готово к употреблению.

Процесс пайки

Далее непосредственно рассмотрим, как правильно паять паяльником провода? Держа в одной руке пассатижи, выполняется скрутка проводов. При соединении жил небольшого сечения и малой длине спаиваемого места проводить скручивание вовсе не обязательно. В этом случае электрические проводники плотно прижимаются друг к другу. Во вторую руку берется предварительно нагретый электропаяльник, набирается на его наконечник небольшое количество припоя.

Прижимая с небольшим усилием жало к месту соединения проводников, разогреваются их концы. Дождавшись, когда нанесенная канифоль начнет плавиться, участок покрывается расплавленным припойным материалом. После его растекания и проникновения во все зазоры по жилам, соединительное место оставляют остывать. После этого выполняют изолирование соединенных жил при помощи изоленты или же термоусадочной трубки.

Чтобы полностью разобраться, как правильно паять электрические провода паяльником уделите особое внимание хорошему прогреву участка спайки. При недостаточной температуре припой не сможет провести необходимое смачивание поверхности перед застыванием. Это приведет к ухудшению качества спайки и снижению ее прочности.

Такой процесс имеет название «ложной» или «холодной» пайки. Во время застывания припойного материала нельзя трогать соединяемые элементы. Они должны находиться в неподвижном состоянии до полного остывания припоя. На заключительном этапе спаянное место протирается спиртом для очищения от остатков флюса.

Чтобы надежно заизолировать соединение, необходимо намотать на запаянные жилы 3-4 слоя изоляционной ленты. При использовании термоусадочной трубки следует заранее ее надеть на один из концов провода. Длина этого изолятора должна быть на 20 мм длиннее неизолированного места. После спайки она натягивается на соединенный участок, нагревается с помощью обычной зажигалки или же фена. Полученное электрическое соединение будет заключено в герметичную изоляцию.

Хитрости пайки

Перед тем как соединять электрическим паяльником провода необходимо следить, чтобы его жало было в чистом виде. Это будет повышать теплопроводность и прочность соединения. Для очистки наконечника применяют влажную ткань.

При использовании флюса активного типа зачищенная жила проводника обрабатывается составом, прогревается электропаяльником с припоем в небольшом количестве, а далее – по стандартной технологии. При пайке скруток допускается пропустить процедуру лужения, а сразу обработать место соединения флюсом, после чего приступить к пайке скрученных проводников. В этом случае обязательно протирается место спайки спиртом для удаления остатков агрессивных химических материалов.

Многожильные проводники распушивают перед лужением и окунают в канифоль. Нанесение припоя проводится весьма тщательно, чтобы каждый проводник был им полностью покрыт. По окончании остывания жилы соединяются и пропаиваются электропаяльником с оловом.

Изучив основные технологические процессы и просмотрев видео, можно научиться свободно соединять электропровода методом пайки и даже переходить к более сложным работам.