Технология пайки проводов

Бытовой паяльник

Обычный бытовой паяльник может применяться для работы с электронными схемами и элементами. В комплекте с ним идёт набор жал для нагревательного элемента. По мощности они распределяются примерно так:

1. Маломощные. Для спайки проводов и лужения дорожек на платах — от 40 до 80 ватт;
2. Средней мощности. Для выполнения работ с элементами толщиной до 1 миллиметра — от 80 до 100 ватт;
3. Паяльники высокой мощности, применяемые в работах с деталями от 2 миллиметров, толщиной — от 100 ватт.

Для домашних потребностей хватит первых двух, они справятся с большинством повседневных задач. Если же требуется выполнение более специфических работ таких как пайка микросхем, мелких SMD-компонентов или сложных чипов, лучше приобрести паяльную станцию, в комплект которой входит как паяльник, так и фен.

Станции такого типа обладают настраиваемой температурой нагрева. Если же требуется проводить очень специфические работы такие как замена микросхем и мостов материнских плат, лучше воспользоваться инфракрасной паяной станцией. Такие аппараты не имеют практических применений для повседневного использования и являются уделом узкого круга задач для профессиональных нужд.

Виды скручивания проводки

Прежде всего, следует правильно скрутить соединяемую проводку. Различают такие виды скручивания:

1. Простое — используется для соединения одно- и многожильных проводов с недавно снятой изоляцией.
2. Прямое британское (британка) — используется для проводов, которые не подвержены продолжительным механическим воздействиям большой силы.
3. Желобковое скручивание — применяется при использовании проводов из легкоплавящейся изоляции.
4. Бандажное — используется при соединении толстых электрических кабелей, имеющих одну жилу. Оно позволяет поддерживать достаточный контакт даже при значительном окислении верхнего слоя или непропае.

Для облегчения нанесения припоя концы проводов следует смочить достаточным количеством флюса. Чтобы спаять очень мелкие провода, можно использовать специальное приспособление. Оно позволяет зажать два конца в маленьких тисках и спокойно соединить их.

Оголённые участки спаянных проводов следует заизолировать. Можно использовать как простую изоленту, так и специальные термоусадочные трубки, которые уменьшаются в диаметре сечения под воздействием температуры (для этого пригодится даже обычная зажигалка) и плотно прилегают к поверхности кабеля.

Достоинства и недостатки спаивания проводов

Пайка заметно выигрывает перед большинством других методик соединения проводов. Из основных ее достоинств отмечается:

1. Дешевизна. Достаточно 1 раз приобрести паяльник и комплект припоя с флюсом, и получится надежно спаять тысячи проводов.
2. Простота. Научиться пользоваться паяльником возможно за 1 час.
3. Надежность соединения. Контакт уступает по электрическим и механическим свойствам разве что сварке. Клеммы Wago, обжимки и, тем более, скрутки не способны обеспечить столь качественный контакт, как пайка.
4. Универсальность. Возможно одновременно соединять жилы кабелей разного сечения. Причем их количество в одной точке контакта неограниченно.
5. Спайка проводов разрешена по ПУЭ. Получаемое соединение надежно.
6. Не нужен громоздкий сварочный трансформатор. Переносить паяльник гораздо легче.

У этого способа соединения имеются и недостатки:

1. Для работы стандартного паяльника требуется розетка с сетевым напряжением 220 В. Недостаток слабый. Существуют паяльники, работающие от встроенного аккумулятора и даже от газа. Последние вообще не требуют электричества.
2. Соединение получается неразборным. Спаянные между собой провода возможно рассоединить только при помощи паяльника и повторного расплавления припоя.

Достоинства и недостатки спаивания проводов

Использование этого технологического подхода обладает следующими преимуществами:

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

Для полной картины следует знать и о недостатках:

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

Используем пружинные клеммы для соединения электрических проводов

Соединение проводников пружинными клеммами осуществляется посредством пружин, прижимающих контактную пластину к металлу жилы. Механизм приводится в действие специальным рычагом.

Технология «Wago» имеет ряд преимуществ перед другими способами монтажа:

• позволяет выполнять соединение алюминиевых проводов с медными;
• может использоваться для соединения более двух жил;
• позволяют выполнить коммутацию проводов в небольших распределительных коробках;
• монтаж выполняется качественно и в кратчайшее время;
• жилы проводников не повреждаются;
• после монтажа имеется возможность проверить целостность цепи с помощью щупа прибора или индикатора через отверстие в корпусе.

Для того чтобы соединить провода с помощью клемм «Wago», необходимо снять изоляцию так, чтобы оголенных жил не было видно, после чего ввести жилы в гнезда соединителя и прижать рычаги до упора.

Примечание: существуют пружинные клеммы «Wago» многоразового и одноразового применения. Последние, при необходимости ремонта соединения, срезаются, после чего устанавливаются новые соединители.

Канифоль и флюсы

Чтобы получить хорошее соединение проводов, необходимо их очистить от загрязнений, в том числе и от оксидной пленки. Если моно-жилы еще можно очистить вручную, то многожильные проводники нормально зачистить не удастся. Их обычно обрабатывают канифолью или флюсом — активными веществами, которые растворяют загрязнения, в том числе и оксидную пленку.

И канифоль и флюсы работают неплохо, только флюсами пользоваться проще — можно окунуть кисточку в раствор и быстро обработать провода. В канифоль надо проводник положить, затем разогреть его паяльником, чтобы расплавленное вещество обволокло всю поверхность металла.

Канифоль считается универсальным средством, а флюсы можно подбирать в зависимости от металла, который собираетесь паять. В случае с проводами это медь или алюминий.  Для медных и алюминиевых проводов берут флюс ЛТИ-120 или буру. Очень неплохо работает самодельный флюс из канифоли и денатурированного спирта (1 к 5), кроме того его просто сделать своими руками.

Припои для пайки паяльником медных проводов используют ПОС 60, ПОС 50 или ПОС 40 — оловянно-свинцовые. Для алюминия больше подходят составы на основе цинка. Наиболее распространенные — ЦО-12 и П250А(из олова и цинка), марки А (цинк и олово с добавлением меди), ЦА- 15 (цинк с алюминием).

Очень удобно пользоваться припоями, в состав которых входит канифоль (ПОС 61). В этом случае отпадает необходимость в предварительной обработке каждого проводника в канифоли отдельно. Но для качественной пайки паяльник надо иметь мощный — 80-100 Вт, который может быстро разогреть до необходимых температур место пайки.

Можно ли паять медный провод с алюминиевым

Соединение алюминия с другими химически активными металлами напрямую делать нельзя. Так как медь — химически активный материал, то медь и алюминий не соединяют и не паяют. Дело в слишком разной теплопроводности и разной токопроводимости. При прохождении тока алюминий нагревается больше и больше расширяется.

Если возникает такая необходимость соединить медный и алюминиевый проводники, делают болтовое соединение. Берут болт с подходящей гайкой и три шайбы. На концах соединяемых проводов формируют кольца по размеру болта. Берут болт, надевают одну шайбу, затем проводник, еще шайбу — следующий проводник, поверх — третью шайбу и все фиксируют гайкой.

тут, но болтовое — наиболее простое и надежное.

На какие критерии выбора паяльника следует обращать внимание

Паяльник представляет собой сравнительно небольшой инструмент, предназначенный для спаивания мелких деталей и проводов. Сфера его применения достаточно обширна. Если, например, человек является автолюбителем, то он пригодится для припаивания скруток.

Подходить к покупке аппарата необходимо ответственно, изучив соответствующие характеристики. Когда речь заходит об инструменте, нужно иметь четкое представление о том, что он из себя представляет и из чего состоит.

Среднестатистический пальник состоит из ручки, фартука, специальных отверстий, корпуса, нагревателя, соединительного винтика и жала. Каждая из этих деталей играет особую роль и нужно внимательно относиться к ним. Поэтому, когда приходит время выбирать паяльник, нужно обращать внимание на все эти детали (на то из чего сделаны, какой функционал, фирма или страна, завод-изготовитель и т.д).

Для пайки разных материалов и их размеров применяется соответствующая модификация аппарата. Помимо этого, при выборе паяльника стоит учитывать то, для каких целей он приобретается и отталкиваться от этого. Но есть пара общих критериев, на которые стоит обращать внимание при выборе данного инструмента.

Один из главных параметров, который играет самую важную роль при эксплуатации, является мощность и размер оборудования. Не стоит отталкиваться от суждения, что чем больше паяльник, тем он лучше. Если электропаяльник предназначен для использования дома, то нецелесообразно его мощность выбирать более 40 Ватт.

Часто обращают внимание на ассортимент насадок в комплекте. Рекомендуется приобретать паяльник с большим количеством насадок. Это увеличит его универсальность в работе, повысит функционал ремонтируемых изделий. Функция регулировки размера жала станет полезной, если часто приходится «залазить» в труднодоступные места.

Со временем жало становится меньше. Это объясняется тем, что при пайке рабочий цилиндр приобретает зазубрины или становится меньше. Поэтому функция регулировки размера придется как раз кстати. В любой момент сточенное жало можно сделать чуть больше или при необходимости уменьшить до нужных размеров.

Материал, которым покрыты насадки играет немаловажную роль. Если на стальной насадке нет покрытия, то к нему прилипает припой. После проделанной работы очень трудно от него избавиться. Поэтому просто необходимо обращать внимание при приобретении на наличие защитного антипригарного покрытия. Чаще всего в качестве покрытия используют тефлоновое. Она имеет блеск, поэтому при покупке сразу бросится в глаза.

Обратите внимание! Идеальным вариантом (но, наиболее дорогостоящим) является полностью медное жало. Оно хоть и мягче, быстрее стачивается, но передает больше тепла, оперативнее разогревается и хорошо взаимодействует с припойными материалами.

Вид паяльника стоит определить заранее, до покупки. От типа паяльного оборудования зависит результат работы. При неправильном выборе можно испортить изделие. Самым популярным и эффективным является электрический паяльник. Он популярен своей универсальностью и сочетает в себе необходимые для работы критерии.

Самый знаменитый вариант — электрический.

Материал, из которого сделана ручка, влияет не только на дизайн аппарата, но и удобство эксплуатации. Это один из самых главных критериев. Рекомендуется приобретать паяльники с ручкой, которая выдерживает высокую температуру. Самым популярным материалом является дерево. Деревянная модель легка и не деформируется при нагревании инструмента.

Дополнительная информация. Не рекомендуется покупать электропаяльник с пластиковыми ручками, они не выдерживают высоких температур и перегреваются. Идеальным вариантом станет керамический вид. Ручка из такого материала диэлектрическая, на промокает и не расплавится от высокой температуры, что характерно другим видам.

Паяльник

Паяют ручным паяльником, который используют для:

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

Паяльник, который изображен на рисунке 1, содержит:

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

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

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

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

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

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.

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.

Подставка для паяльника

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

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

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

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

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

Пошаговая методика пайки радиодеталей на плату

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

Процедура пайки включает такие шаги как:

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

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

Избыток выводов удаляют бокорезами.

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

При работе целесообразно соблюдать следующие правила:

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

Процесс пайки электропаяльником

Вся технология пайки паяльником проводов может быть разделена на несколько последовательных этапов. Все они повторяются в определенной последовательности:

• Подготовка проводников. При пайке проводов они освобождаются от изоляции. После этого с них механическим путем удаляется оксидная пленка. Можно использовать небольшой кусок наждачной бумаги с мелким зерном. Металл должен блестеть и быть светлым.
• Лужение. Разогревают паяльник до температуры плавления канифоли (при прикосновении начинает активно плавится). Берут проводник, подносят к куску канифоли, прогревают паяльником так, чтобы вся зачищенная часть провода оказалась погруженной в канифоль. Затем на жало паяльника берут каплю припоя и разносят его по обработанной части проводника. Припой быстро растекается, покрывая тонким слоем  провод. Чтобы он распределялся быстрее и равномернее, провод немного поворачивают. После лужения медные проводники теряют красноту, становясь серебристыми. Так обрабатывают все провода, которые надо будет припаивать

  

•  Залуженные проводники складывают вместе, поправляя их пальцами — чтобы они плотно прилегали один к другому. Если пайка должна быть большой протяженности, можно сделать скрутку. Придерживая проводники, на жало берут припой, прижимают его к месту пайки, прикладывая некоторое усилие. При этом место пайки разогревается, начинает кипеть канифоль, припой растекается. Когда он покроет всю зону, затечет между проводниками, можно считать что пайка паяльником проводников закончена. Их еще некоторое время удерживают неподвижно — пока припой не остынет (для ускорения процесса на это место дуют).

Вот, собственно и все. Таким же образом можно спаять два или более провода, можно припаять провод к какой-то контактной площадке (например, при пайке наушников — провод припаять можно к штекеру или к площадке на наушнике) и т.п.

После того, как закончили паять паяльником провода и они остыли, соединение необходимо изолировать. Можно намотать изоленту, можно надеть, а потом разогреть термоусадочную трубку. Если речь идет об электропроводке, обычно советуют сначала навернуть несколько витков изоленты, а сверху надеть термоусадочную трубку, которую прогреть.

Разъемы xlr

Кабель xlr — jack

Эти разъемы предназначаются для подключения микрофонов, звукоснимателей и высококачественной аудиотехники. Особенность данных кабелей в том, что сигнал в них передается двух полярностей по скрученной паре проводов. Это делается для лучшей защиты от помех.

Часто возникает проблема, что микрофон с этим разъемом нужно подключить к компьютеру, в котором чаще всего установлены розетки TRS (Jack в обиходе). Также, часто нужно подключить XLR и к другим типам разъемов, или требуется более длинный провод.

Можно конечно поискать переходники в магазинах, но там они довольно редки. Но есть и второй путь — если наша инструкция помогла Вам освоить пайку, то кабель можно сделать своими руками  за 5-10 минут.

Для этого нужны:

• разъем XLR;
• двухжильный экранированный провод;
• разъем Jack или любой другого типа, к которому мы будем делать переходник.

Дальше все просто — готовим и распаиваем провода в соответствии со схемой, приведенной на фото ниже.

Схемы распаек разъема XLR

Здесь начерчены (рисунки считаем сверху вниз).

• Распайка провода xlr jack балансная (защищенная от помех).
• Распайка провода xlr xlr балансная.
• Распайка xlr jack не балансная.
• RSA —xlr не балансная.
• xlr — jack стерео, не балансная.

Подписанный «Ground/Shield» провод это экран.

Совет! Припаивать провода, к контактам штекера, удобно, вставив его в розетку неисправного или хотя бы отключенного прибора.

Способы регулирования температуры

При работе с паяльником, важно следить за температурой жала. При перегреве, пайка может быть неисправной (внутренние раковины, не расплавление, а налипание припоя). Существует три способа регулировать температуру электропаяльника:

• Использовать переключатель — самый простой и доступный вариант регулировки мощности нагревательного оборудования. Данный способ подразумевает под собой циклическое переключение подачи тока, что приведет к перемене температуры с максимального на минимальное значение.
• Простой и практичный способ, это использование диммера. Существует ряд паяльников со встроенной регулировкой. Эти элементы называются диммерами. Прибор представляет собой устройство, которое ограничивает поступление в электропаяльник электроэнергии. Регулировка температуры в жале происходит за счет упадка напряжения в диммере.
• Использование блоков управления — недешевый, но наиболее точный метод регулировки мощности нагрева паяльника. Системы регулирования имеются у более сложных устройств. Речь идёт о паяльниках с блоком питания. В источнике тока находится система регулирования. Блок не занимает много места, находится в рукоятке самого электропаяльника.

Наконечник является одной из важных частей всего аппарата.

Форма жала

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

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

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

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

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

Жало-скос встречается редко. Данный наконечник имеет цилиндрическую форму со скосом в 45 градусов. Эффективность жала напрямую зависит от его размера. Например, при работе с микросхемами, наконечник рекомендуется использовать поменьше стандартного.

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

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

Немаловажно удобство держания аппарата.