Сварка металлов паяльником

Пайка железа — в чём сложности, как и чем, паять железо?

Соединять стальные заготовки можно не только посредством сварки электродами или флюсовой проволокой. На сегодняшнее время есть еще один популярный способ соединения, это пайка железа.

Такое соединение получается довольно прочным и надежным на разрыв, за исключением одного момента. Главное при пайке железа правильно выбрать все составляющие для этих целей. В первую очередь это соответствующие флюсы и припой, которыми и будет осуществляться пайка.

У этого термина существуют и другие значения, см. Пайка (значения).

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

Типовой советский электрический паяльник ЭПЦН, мощностью 60 Вт. Внутри кожуха расположен нагревательный элемент. Жало интегрировано, его извлечь невозможно

Медный провод до (слева) и после лужения (справа)

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

Прочность соединения во многом зависит от смачиваемости припоем соединяемых поверхностей. При пайке металлов качество смачивания обычно зависит от чистоты поверхности — на ней не должно быть окислов металлов или органических жиров и масел. Для удаления загрязнений, понижения поверхностного натяжения и улучшения растекания припоя применяют флюсы или ультразвуковые методы активации поверхности. При пайке неметаллических поверхностей (керамики, стекла) или легкоплавкими припоями химические флюсы не помогают смачиванию, поэтому применяют ультразвуковую активацию поверхности.

В сообществе запрещена торговля, обсуждение цен, ссылки на страницы с продажами, контакты автора в комментариях. Обязательна информация о материалах и инструментах в текстовом виде.

0. Соблюдайте основные правила Пикабу.

1. Будьте вежливы, старайтесь писать грамотно.

2. В публикациях используйте четкие и красивые фотографии.

-ссылки рекламного характера/спам;

-ссылки, ведущие на магазины с указанием стоимости товара/услуги;

-ссылки, ведущие на призывы, покупки, продажи, подписки, репосты, голосование и тому подобное.

(нарушение основных правил сайта, п.8.1 и п. 8.2).

При переходе по ссылке запрещено наличие активных (кликабельных) ссылок, ведущих на вышеперечисленное в п.3, содержание таких ключевых слов как «товар», «услуга», «купить», «продам», «в наличии», «под заказ» и т.п.

3.1 Размещение контактов автора (самим автором или другими пользователями) в комментариях запрещено и подлежит удалению (п. 9.1 и 9.3 основных правил).

4. Обязательным для авторов является наличие технических характеристик изделия в публикациях (материалы, техники, авторские приемы, размеры, времязатраты и прочее) в текстовом виде.

Также помечайте свою работу тегом «Рукоделие с процессом» или «Рукоделие без процесса».

5. Пост-видео, пост-фото без текстового описания переносится в общую ленту. Даже если в видео показан подробный процесс изготовления, делайте краткое описание для тех, у кого нет возможности/желания смотреть видео.

6. Посты с нарушениями без предупреждения переносятся в общую ленту.

За неоднократные нарушения автор получает бан.

Автор может размещать новую публикацию в сообществе, не допуская полученных ранее замечаний.

Привет. Пост для рукодельников рукоблудящих дома, ну или балконе/дворе.

Ниже также есть видео с субтитрами о том же самом.

Иногда нужно прочно или герметично соединить стальные детали, а сварка дома это так себе развлекуха. Клей- конечно выход, но есть способ соединять и покрепче, к сожалению и процесс погрязней. Выбирать вам, я лишь добавлю вариант.

Высокотемпературная пайка стали латунью, это как пайка оловом или склеивание термоклеем, где в качестве клея расплавленная латунь. Вот только температура плавления у латуни гораздо выше: 880-950°C. То есть стальные детальки надо разогревать докрасна. Выглядит опасненько.

Дальше читайте только если не испугались.

Чтоб разогреть детальки до такой температуры придётся купить баллон МАПП газа и горелку к нему.

Так будет удобней чем на костре возле дома, а газовая плита с таким не справится. Хотя конечно если у вас дома случайно завалялись 50-ти литровые баллончики с кислородом и ацетиленом то это прекрасно. Такой аццкой смесью как раз паяют железо на заводах. У меня к сожалению таких баллонов не завалялось, поэтому опишу пайку именно с помощью МАПП газа. Раз температура высокая, то нужен и столик который эту температуру выдержит и изолирует от неё. Таким столиком может быть шамотный кирпич, любой плотности.

Чуть хуже просто кирпич, он может постреливать от перегрева. Хотя если положить на него толстенькую железяку и греть на ней, тоже может получится неплохо.

Кроме горелки и кирпича нужен и наш клей — латунь, в виде проволоки. Удобен диаметр 1-2 мм. Я вот купил на свалке диаметром 0,4мм, пришлось скручивать несколько кусков вместе.

В инет магазинах с размерами проще, но с ценой посложней.

Латунь это сплав меди с цинком, с незначительной примесью других элементов. Сплав меди где кроме цинка или вместо цинка другие металлы, это уже бронзы, нейзильберы, мельхиоры, куниали и прочая тряхомудия.

Нам же нужна латунь Л63,(63% меди, 37% цинка) это самая распространённая марка латуни.

Многие другие марки тоже подойдут.

Чтоб расплавить латунь и залить ей стык, детальки нужно нагреть до температуры 1050°C. Чем такую температуру измерить?

У многих есть отличный встроенный прибор для этого — человеческий глаз. Его только надо откалибровать. Сталь при нагреве начинает светится разными цветами, поэтому нужно просто знать какой цвет и сила свечения соответствует какой либо температуре. Чтоб проапгрейдить наш глазик до глаза, например кузнеца, пригодится такая табличка, с цветами каления.

Табличка на мониторе конечно не передаст свечение стали очень точно, но и этой точности нам вполне достаточно.

Такая высокая температура конечно не пройдёт бесследно для стали, и латуни(температура увеличивает химическую активность). Металлы начнут вступать в хим-реакции с атмосферой. Нужна защита. Этой защитой служит флюс. Он расплавившись покрывает место пайки и не даёт воздуху испортить процесс пайки. Флюс это вещество активное при определённом диапазоне температур. Разные флюсы имеют разные диапазоны активности. Для пайки низкоуглеродистой стали отлично подойдёт борная кислота(порошок). Можно купить в аптеке мало за дорого, или в ювелирном инет магазине много за дёшево(относительно). Можно как флюс использовать и буру, но по мне она менее удобна, делает пламя ярче и её сильно сдувает с припоя пламенем. Да и на заводе где я паял 5 лет, использовали борную кислоту.( для пайки других сталей скорей всего понадобятся другие флюсы)

как проходит пайка:

1 детальки зачищаем и обезжириваем(очень желательно)

2 складываем их вместе на кирпиче.

3 нагреваем горелкой место пайки, а заодно и припой.

4 припой окунаем в баночку с борной кислотой и немного ждём, чтоб она налипла.

5 подносим припой к разогретому до 1050°C стыку и касаемся им деталей, ждём пока жиденькая латунька всё зальёт.

В этом месте возможно возмутились ювелиры, типа:

-лошара, флюс надо в воде растворить, а потом намочить в этом растворе детальку и проволоку припоя.

И они будут полностью правы, но только для самых маленьких деталей.

для крупных деталей такого количества налипшего флюса будет маловато, может ещё и рукой посыпать сверху место пайки придётся.

Есть и другие способы пайки:

Лудим детали(покрываем латунью) а дальше составляем вместе и нагреваем.

А ещё, если паять трубы, то можно внутрь соединения поместить кусочек припоя с флюсом, и прогрев всё это дело, получить соединение с паяным швом изнутри.

Нагревать кстати можно и не одной горелкой и не только горелкой, а например в печи .

Латунью можно паять и медь, но лучше подойдёт специально сделанный для этого припой из сплава меди с серебром, также и железо можно спаять медным припоем, но латунь тут отработает лучше.

После пайки на шве останется и засохший флюс, его нужно отмывать.

делать это лучше в горячей воде с моющим средством, да и замочить на некоторое время не лишним будет.

Хоть я и пишу типа паяйте дома, но лучше всё же на открытом воздухе или хотя бы под вытяжкой, да и респиратор не помешает.

Теперь об особенностях пайки латунью

Пайка не разрушает детали в отличие от сварки, то есть мелкие и тонкие детали можно прожечь, только если ну прям ооочень постараться.

Для пайки мелочи не нужно много оборудования.

Для пайки крупных деталей оборудование нужно уже посерьёзней.

Не нужно долго учиться.

Неудачное соединение легко переделать, так же как и починить сломавшееся.

Латунь и сталь имеют разные цвета, то есть изделие для красоты обычно нужно покрывать либо краской, либо гальваническими покрытиями.

О прочности слышал мнение, что любая пайка фуфло, по сравнению с прочностью сварки.

Просто приведу примеры где используется пайка латунью.

Резцы из твёрдой стали на круглой пиле которой пилят дерево, обычно напаяны латунью.

Также как и токарные резцы по металлу.

А ещё на пайке иногда собирают рамы велосипедов.

Ну в общем это просто тип соединения деталей, который не очень известен. Можно дырку на глушаке запаять, или станок из гвоздей собрать. Тут уже от фантазии применяющего зависит.

Ну и да, экскюзе муа за шакальность.

Многие могут спаивать провода и радиодетали, но не каждый паял металл. В этой статье я максимально коротко и с примерами изложу принцип пайки металла.

Начнём с общих представлений о пайке. Пайка это физико — химический процесс получения соединения в результате взаимодействия припоя и спаиваемого металла. Она имеет сходство со сваркой плавлением, но всё же между ними имеются различия. При сварке в месте шва свариваемые детали плавятся, а при пайке паяемый материал не плавится. Так же в отличие от сварки пайка осуществляется при температурах ниже плавления спаиваемого металла. Формирование шва при пайке происходит путём заполнения припоем зазора между соединяемыми деталями, т.е. процесс происходит за счёт смачивания и капиллярного эффекта.

Встаёт вопрос, зачем же пользоваться пайкой, если сварка лучше скрепляет детали. На это есть свои плюсы:

• Пайка более доступна, чем сварка.
• При пайке соединения получается разъёмными.
• Сварке не поддаются маленькие детали.

Пайка — достаточно прочное соединение, если соблюдать технологию.

Для спаивания металла необходимо следующее основное оборудование:

♦ Паяльник. Мощность зависит от размера спаиваемых деталей. Для пайки небольших деталей (жесть, проволока, болтики) сойдёт паяльник ватт на 60, для более крупных — 100 ватт и выше. Я использую 2 паяльника — на 65 и 100 w, для домашних условий это вполне достаточно.

На том, как залудить паяльник я подробно останавливаться не буду, в интернете есть отдельные статьи про это. Скажу лишь основное:

— При первом включении паяльника ему нужно дать обгореть — выставить включённым его на улицу и подождать когда перестанет вонять и дымиться.

— Далее необходимо напильником зачистить жало до блеска, опустить кончик жала в канифоль, потом расплавить им олово.

— Олово должно равномерно покрыть жало. При нагреве жало будет выгорать, его нужно будет затачивать и заново лудить.

♦ Паяльная кислота и припой. Деревянная палочка используется для нанесения кислоты.

♦ Вспомогательные приспособления. К ним относятся напильник и наждак, необходимые для зачистки паяльника и деталей.

Так же паяльнику нужна подставка. Самое простое что можно использовать в качестве подставки — любой металлический предмет, с которого паяльник не будет скатываться.

Для удержания спаиваемых деталей используются различные инструменты, например тиски и плоскогубцы. Так же детали можно закрепить гвоздиками на доске.

Давайте теперь разберемся, какие металлы легко поддаются пайке:

• Серебро
• Медь
• Латунь
• Цинк
• Никель
• Железо
• Нержавеющая сталь

Остальные металлы паяют при помощи специальных флюсов и другой технологии. В данной статье эта тема затрагиваться не будет.

С металлами разобрались, теперь приступаем к изучению процесса пайки:

• Зачищаем то место, где будет располагаться шов. Для этого я использую мини шлиф машинку.
• Обезжириваем место спайки, используя ацетон, бензин и т.д.
• Наносим на шов деревянной палочкой паяльную кислоту. Делаем это как можно ровнее, т.к. в дальнейшем ровно по этому место растечётся припой.
• С заранее залуженного паяльника удаляем окислы (если они имеются) и прикасаемся им к палочке припоя. Припой должен лечь на жало ровной каплей. Если этого не происходит, значит паяльник плохо залужен.
• Прикасаемся жалом к месту спайки. Нельзя ожидать, что при первом же прикосновении паяльника произойдет спайка. Для этого необходимо прогревать спаиваемые поверхности до температуры плавления припоя. Тепло от паяльника передается на спаиваемое место не сразу. Жесть, проволоки и другие тонкие части прогреваются довольно быстро, но не моментально. На прогрев толстых материалов нужно сравнительно много времени.
• Для спайки тонких частей надо довольно медленно вести паяльником, передвигая его дальше, когда припой растечется и зальет шов. При спайке толстых предметов приходится относительно долго держать паяльник на одном месте и ждать, пока прогреются спаиваемые поверхности и припой растечется по шву.
• Проведя паяльником на некоторое расстояние, двигают его немного назад, затем снова вперед и опять назад, до тех пор, пока припой не разольется ровной и чистой дорожкой. По мере израсходования припоя, его набирают с палочки. Набирать много припоя не следует, особенно, если спаиваемые поверхности ровно и плотно соединены; избыток припоя приведет к образованию натеков.
• По окончании пайки необходимо смыть остатки кислоты водой. Если кислота плохо смывается, используйте мыло. Не смытая кислота приведёт к окислению металла.

Лучше всего обучаться пайке на белой жести. Её не нужно зачищать, но необходимо обезжиривать. При наличии жира кислота не смачивает поверхность жести. Ниже рассмотрены примеры спаивания проволок и жести. Для обучения можно повторить всё это.

Спаивание жести / листового металла

Далее в добавок к фотографиям будут идти схематические изображения. Вот условные обозначения:

Соединение «В замок»

Соединение «С усилением»

Для усиления на левом соединении используется намотанная виток к витку медная проволока, на правом — стержень и резьба обёрнуты полоской жести:

Спаивание проволоки и листового металла

Пайка — несомненно нужная вещь, использование которой решает многие проблемы с соединением деталей. Напоследок в качестве примера представлю несколько работ, в которых она использовалась:

Рукояти для инструмента

Приспособление «Третья рука»

Ручки для надфилей и напильников

При сборке различных электротехнических и радиотехнических устройств популярна пайка. Она обеспечивает электропроводное соединение медных проводов и иных медных изделий друг с другом, с компонентами электрических схем и прочими металлическим деталями из чистой меди и медных сплавов, а также производить пайку алюминия. Пайка проста, очень гибка, позволяет получить низкое переходное сопротивление соединяемых компонентов.

Суть технологии пайки заключается в нагреве зоны контакта с последующей ее заливкой жидким металлическим легкоплавким припоем. После остывания расплав обеспечивает электрический контакт. Перед тем как припаять провода, обычно необходима дополнительная обработка соединяемых поверхностей (чаще всего т.н. лужение проводов), что гарантирует долговременную стабильность.

При отсутствии вибраций и ударных нагрузок для мелких деталей достигается неплохая прочность соединения. Во всех прочих случаях паяют с дополнительной фиксацией.

Что может понадобиться для пайки?

Для пайки требуется источник тепла. Можно паять с использованием открытого пламени, электрической спирали, а также луча лазера. Последний позволяет паять даже чистым металлом. Дома пользуются преимущественно электрическим паяльником. Он предназначен для:

• монтажа и ремонта различных электронных схем;
• конструирования и ремонта электротехнического оборудования;
• лужения слоем припоя различных металлических изделий.

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.

Рисунок 1. 100-ваттный паяльник с пластиковой рукояткой и трехполюсной вилкой

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

Рисунок 2. Радиомонтажный паяльник пистолетного типа

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.

Припой

Паяют припоем – сплавом олова со свинцом, возможны добавки иных металлов. Припой имеет форму трубки или проволоки различного диаметра. Трубчатый припой заполнен внутри канифолью, паять с его помощью более удобно.

Свинец вводят в сплав для уменьшения стоимости. Его удельное содержание различно, что прямо отражается в марке. Например, ПОС-61 (очень популярный третник) означает:

• П — припой;
• ОС – оловянно-свинцовый;
• 61 – с 61-процентным содержанием олова.

Кроме того, паяют мягкими и твердыми припоями. Мягкие составы имеют температуру плавления менее 450, остальные относят к твердым. Температура плавления припоя ПОС-61 составляет 190 – 192 °С. Из-за сложностей разогрева высокотемпературную пайку с привлечением твердых припоев электрическим инструментом не выполняют.

Составами с добавлением легкоплавких металлов: алюминия и кадмия – паяют алюминий. Из-за повышенной токсичности паять с их помощью можно только при отсутствии альтернативы.

Флюс

Паяют обязательно под флюсом — вспомогательным компонентом, обеспечивающим:

• растворение окисных пленок на поверхности соединяемых деталей;
• хорошее сцепления с ними паяльного сплава;
• улучшение условий растекания сплава по поверхности тончайшим слоем.

Обычно в этом качестве используют канифоль, а также составы на основе ее смеси со спиртом, глицерином и цинком. Канифоль имеет температуру размягчения чуть выше 50°С, при 200°С кипит. Химически канифоль довольно агрессивна по отношению к металлам и гигроскопична, при насыщении влагой быстро увеличивает проводимость. В зависимости от добавок и их концентрации демонстрирует свойства нейтральных или активных флюсов.

Канифоль и припой

Канифольный флюс продается в виде порошка, кусками или раствора канифоли.

Серебро, нержавеющую сталь и некоторые другие металлы можно паять только с помощью специальных флюсов (известны как кислотные флюсы или паяльные кислоты).

Некоторые монтажники, которые паяют провода, для улучшения качества облуживания выполняют предварительный нагрев на таблетке аспирина, пары которого выполняют функции флюса.

Паяльные пасты

Паяльная паста это композиция из припоя и флюса. Ею паяют в труднодоступных местах, а также при установке безвыводных электронных элементов. Состав наносят на компонент, который затем просто прогревают жалом.

Пасту можно изготовить самостоятельно. Для этого оловянные опилки смешивают с жидким флюсом до гелеобразной консистенции. Хранят пасту в герметичной упаковке, срок годности из-за окисления олова не превышает шести месяцев.

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.

Рисунок 3. Самодельная подставка для мощного паяльника

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.

Рис. 4. Пример паяльной станции с индикатором

Оплетка для удаления припоя

С оплеткой паяют в тех случаях, когда необходимо удаление припоя с печатной платы при демонтаже деталей. Представляет собой плотную сетку из покрытых флюсом тонких медных проволок.

Принцип действия основан на поверхностном эффекте: сетка «впитывает» припой, расплавленный на печатной плате, за счет капиллярных сил.

Обычно ширина оплетки составляет около 5 мм, поставка рулонная в корпусе диаметром примерно 5 см.

Функции удаления припоя может выполнять внешняя оплетка старого гибкого коаксиального кабеля.

Меры безопасности

Соблюдение техники безопасности:

• способствует защите от термических ожогов;
• предотвращает возникновение пожара;
• защищает от поражения электрическим током.

Прежде чем начинать паять, следует убедиться в исправности кабеля питания. Жало не должно касаться поводов, а также прочих предметов. Паяльник необходимо всегда класть на подставку. Запрещается касаться его корпуса, брать инструмент можно только за ручку.

Подготовка

Паяют всегда при нормальном общем освещении (не хуже 500 люкс), при необходимости создания более комфортных условий применяют источник местного освещения.

Следует позаботиться о хорошей вентиляции. Наилучшие результаты дает вытяжка, при ее отсутствии паяют с перерывами для проветривания помещение от паров канифоли (каждый час при интенсивной работе).

Выбор паяльника по мощности

Паяют паяльниками различной мощности. Обычно исходят из того, что:

• маломощные паяльники (20 – 50 Вт) удобны для работы с электроникой, позволяют паять тонкие провода;
• 100-ваттным инструментом паяют слои меди толщиной не свыше 1 мм;
• 200 Вт и более позволяет паять такие массивные детали, которые изначально требуют применения мощных паяльников.

О мощности прибора легко судить визуально: 50-ваттный паяльник оказывается чуть крупнее авторучки, тогда как 200-ваттный – имеет общую длину примерно 35-40 см.

Паяльника к работе

Перед первым включением следует удалить с корпуса остатки заводской смазки. Их выгорание приводит к появлению дыма и неприятного запаха. Поэтому паяльник включают через удлинитель, выставляя его на улицу через форточку на четверть часа.

Затем молотком проковывают жало паяльника: уплотнение меди увеличивает срок службы. Кончику жала придают форму:

• под углом или на срез – для точечной работы (пример показан на рисунке 5);
• ножевидную – таким жалом одновременно паяют нескольких контактов (характерно для микросхем);
• специальную – ими паяют некоторые разновидности радиодеталей.

Рисунок 5. Пример универсальной заточки жала паяльника и правильного облуживания его рабочей области

Перед тем как начать паять, следует очистить жало от оксидной пленки. Эту процедуру выполняют мелкозернистой наждачной бумагой или бархатным напильником, а также химическим способом: погружением в канифоль. Очищенное жало облуживают припоем.

При необходимости паять в точке можно мощным паяльником. Для этого на его жало накручивают медную проволоку диаметром 0,5 – 1 мм, используя ее свободный конец для нагрева припоя.

Деталей к пайке

Паяют всегда в несколько этапов. Сначала готовят поверхность металлического проводника:

• удалением окисной пленки с последующим обезжириванием;
• облуживанием (нанесение слоя олова на входящие в контакт поверхности).

Затем можно соединять детали.

Обязательно зачищают провода, бывшие в употреблении.

Окисную пленку снимают напильником, наждачной бумагой, лезвием ножа. В случае гибких проводов обрабатывают каждую проволоку.

Изоляцию эмалированного провода удаляют протаскиванием по поверхности ПВХ-трубки, к которой его прижимают нагретым жалом.

Признак готовности – равномерно блестящая поверхность без остатков оксидной пленки.

Паяют всегда с обезжириванием, т.е. протирают поверхность безворсовой тканью или салфеткой, смоченной ацетоном или уайт-спиритом.

У новых проводов окисная пленка отсутствует. Их облуживают сразу после удаления изоляции.

Залудить медный проводник необходимо под флюсом, после прогрева припой должен покрыть поверхность металла тонким слоем. При наличии наплывов паять не рекомендуется, провод располагают вертикально, проводя паяльником сверху вниз. Излишек расплавленного припая при этом перетекает на жало.

Если же необходимо паять алюминий, то процедуру зачистки и облуживания совмещают. Для этого помещают провод, покрытый канифолью, в наждачную бумагу, греют его с одновременным вращением.

Качество флюса некоторых видов падает при длительном хранении, а также под воздействием влаги воздуха. Поэтому такими флюсами паяют с дополнительным контролем срока годности.

Пошаговая техника пайки проводов

Пайку проводов выполняют в такой последовательности:

• Снимают изоляцию на длине 3-5 см (на проводах большего диаметра длина удаляемого участка больше).
• При необходимости зачищают и обезжиривают соединяемые жилы.
• Формируют плотную скрутку проводов.
• Обрабатывают полученный сросток флюсом.
• Полученный сросток изолируют.

Рисунок 6. Спаянные однопроволочные провода

Пайка алюминиевых проводов друг с другом, а также с медными не имеет принципиальных отличий за исключением более сложной процедуры облуживания.

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:

• Пинцетом отгибают выводы под требуемым углом, затем их вставляют в отверстия платы.
• Фиксируют деталь пинцетом.
• 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.
• Деталь удерживают в нужном положении пинцетом до застывания припоя.
• После завершения пайки следует обязательно промыть плату спиртом и/или ацетоном.
• Дополнительно контролируют отсутствие короткого замыкания компонентов платы, вызываемых каплями припоя.

Рисунок 7. Пайка выводов радиодеталей на печатной плате

Избыток выводов удаляют бокорезами.

Рис. 8. Вариант исполнения паечного пинцета

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.

Возможные проблемы при пайке

При наличии определенного быстро нарабатываемого навыка пайка обеспечивает хороший контакт. Немногочисленные проблемы легко выявляют визуально. К таковым относятся:

• слабый прогрев соединяемых компонентов или т.н. холодная пайка – припой приобретает характерный тусклый цвет, механическая прочность контакта падает, он быстро разрушается;
• перегрев компонентов – припой вообще не покрывает поверхности, т.е. соединение фактически отсутствует;
• перемещение соединяемых компонентов до полного затвердевания припоя – видимый резкий разрыв в пленке затвердевшего припоя, соединение отсутствует.

Устранение этих дефектов осуществляют повторной пайкой.

Заключение

Соединение пайкой обеспечивает высокое качество в сочетании с технологичностью. Процедура проста в реализации (научиться паять можно за пару часов), но необходимо аккуратно выполнять нескольких последовательных операций, тщательно соблюдая технологию работы.

Правильно паять можно только при наличии исправного инструмента.

Возможные проблемы при пайке Паяют всегда со строгим соблюдением правил техники безопасности.

Видео уроки, как паять

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

• :
  пайка нагревом с помощью газовых горелок;пайка нагревом токами высокой частоты;экзотермическая пайка;
• пайка нагревом с помощью газовых горелок;
• пайка нагревом токами высокой частоты;
• экзотермическая пайка;

Технология пайки оловянно-свинцовым припоем

Для соединения металлических деталей пайкой их необходимо облудить, соединить и нагреть, возможно, вводя в место пайки ещё припоя. Следующие простые рекомендации помогут достичь высокого качества пайки.

27 января 2003 года введена в действие директива 2002/96/ЕС Европейского парламента и Совета по отходам электрического и электронного оборудования (WEEE). Современная радиоэлектронная промышленность встала перед фактом организации сбора и удаления отходов, имеющих в своём составе тяжёлые металлы и огнезащитные составы. Для успешного решения этой проблемы одним из необходимых условий является переход на бессвинцовые технологии изготовления электронного оборудования — технологии с применением материалов, не содержащих свинца.
Также эффективным способом защиты является использование дымоуловителя.

Технология пайки без припоя

Например при пайке меди и титана припой не применяется, а используется явление контактного плавления. Суть явления в том, что температура плавления сплава Cu-Ti ниже температуры плавления каждого металла в отдельности. Температура плавления меди — 1083 °C, а титана — 1725 °C. Если образцы из Cu и Ti плотно соединить и нагревать, то при температуре около 900 °C зазор между ними заполнится за счёт плавления места контакта (диффузионная пайка).

Пайка листов жести

Чаще всего именно жесть и подвергается пайке оловом. Поэтому рассмотрим более подробно на сайте https://mmasvarka.ru/, как именно происходит данный процесс.

Подготовка металла перед пайкой. Данный этап включает в себя очистку поверхности механическим способом. Если на поверхности металла есть ржавчина, то от неё нужно обязательно избавиться. Также, при наличии других загрязнений, рекомендуется предварительно обработать поверхности при помощи растворителя.

Нанесение флюса. В качестве флюса, как уже было сказано ранее, для пайки железа необходимо использовать хлористый цинк, соляную или борную кислоту. Для этого флюс наносится на края заготовок, после чего осуществляться процесс лужения.

При помощи разогретого паяльника припой переносится в зону пайки и растирается по поверхности металла. От этого должна появиться тонкая пленка олова, которая сигнализирует о завершении процесса лужения. Точно такую же процедуру нужно провести и со второй заготовкой.

На завершающем этапе пайки железа лужёные заготовки с силой сдавливаются, после чего происходит их нагревание паяльником, мощность которого свыше 40 Ватт, газовой или паяльной лампой. При этом олово, находящееся между заготовками, начинает плавиться, заполняя собой пустоты внутри.

Таким образом, образуется прочное и надежное соединение, ничем не уступающее по своим характеристикам сварному.

РазновидностиПравить

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

Соответственно — припои бывают

• легкоплавкие;
• тугоплавкие.

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

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

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

Исходя из физико-химической природы процесса, пайку можно определить следующим образом.
Процесс соединения металлов в твёрдом состоянии путём введения в зазор припоя, взаимодействующего с основным металлом и образующего жидкую металлическую прослойку, кристаллизация которой приводит к образованию паяного шва. На границе между припоем и основным металлом образуются переходные слои, состоящие из продуктов их взаимодействия — твёрдых растворов и интерметаллидов. Они обеспечивают адгезию между припоем и основным металлом, однако слишком толстые слои интерметаллидов проявляют хрупкость и приводят к разрушению пайки.

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

Анализируя сущность физико-химических процессов, протекающих на границе основной металл — расплав припоя (при формировании соединения в существующих видах пайки), можно видеть, что различия между капиллярной пайкой, диффузионной пайкой и пайкой-сваркой не носят принципиального характера. Капиллярность является общим признаком пайки.
Отличительным признаком диффузионной пайки является длительная выдержка при температуре пайки и изотермическая кристаллизация металла шва в процессе пайки. Других характерных признаков этот метод не имеет, основное назначение его — повысить температуру распая шва и прочность паяного соединения. Диффузионная пайка может быть развитием любого вида пайки, в том числе капиллярной, реакционно-флюсовой или контактно-реакционной. В последнем случае диффузионная пайка возможна, если второй металл взаимодействующей пары вводится в виде прослойки между соединяемыми металлами.
При реакционно-флюсовой пайке происходит совмещение процессов вытеснения из флюса металла, служащего припоем, и его взаимодействия с основным металлом.
Наконец, пайка-сварка отличается от других методов пайки количеством вводимого припоя и характером формирования шва, делающим этот метод пайки похожим на сварку плавлением. При соединении разнородных металлов при пайке-сварке возможно оплавление кромки одной из деталей, изготовленной из более легкоплавкого металла.

СтандартыПравить

Паять металлические изделия из железа можно посредством электрического паяльника, газовой горелки или же паяльной лампы. При этом следует запомнить, что электрическим паяльником паяются только мягкие припои, которые содержат в своём составе большое количество свинца (Pb).

Паяльная лампа и газовая горелка подходят для пайки твёрдыми припоями, которые содержать большое количество олова в своём составе.

Паяют железо посредством оловянно-свинцового припоя. Как было сказано выше, это могут быть твёрдые или мягкие виды припоев. Поэтому главное определиться с подходящим оборудованием для пайки.

Что касается флюса, то для пайки железа используется хлористый цинк или аммоний. Также возможны и различные смеси на основе этих химических компонентов.

Во многом успех всей проделанной работы зависит от правильности выполнения подготовительных работ. Как и при сварке металла, осуществляя пайку железа, также необходимо основательно подготовить спаиваемые поверхности.

Формальные определенияПравить

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