Как правильно паять?

Прежде чем начать рассматривать вопрос: ”Как правильно паять?” Нужно обозначить одно но…

Пайка бывает разная . Нужно понимать, что существует большая разница в методике пайки здоровенного резистора мощностью 2 Ватта на обычную печатную плату и, например, микросхемы BGA на многослойную плату сотового телефона.

Если в первом случае можно обойтись простейшим электрическим паяльником мощностью 40 Ватт, твёрдой канифолью и припоем, то во втором случае потребуется применение таких приборов, как термовоздушная станция, безотмывочный флюс, паяльная паста, трафареты и, возможно, станция нижнего подогрева плат.

Как видим, разница существенная.

В каждом конкретном случае нужно выбирать тот метод пайки, который является наиболее подходящим для конкретного вида монтажа . Так для пайки микросхем в планарном корпусе лучше применять термовоздушную пайку, а для монтажа обычных выводных резисторов, крупногабаритных электролитических конденсаторов стоит применять контактную пайку электрическим паяльником.

Рассмотрим простейшие правила обычной контактной пайки.

Для начала начинающему радиолюбителю вполне достаточно освоить обычную контактную пайку простейшим и самым дешёвым электрическим паяльником с медным жалом.

Сперва необходимо приготовить минимальный наборчик для пайки и паяльный инструмент. О том, как подготовить электрический паяльник к работе уже рассказывалось в статье о подготовке и уходе за паяльником .

Многие считают, что для пайки лучше использовать паяльник с невыгораемым жалом. В отличие от медного, невыгораемое жало не требует периодического затачивания и лужения, так как на его поверхности не образуются углублений – раковин.

Выгоревшее жало паяльника
(для наглядности медное жало предварительно обработано напильником).

На фото видно, что край медного жала неровный, а образовавшиеся углубления заполнены застывшим припоем.

Невыгораемое жало у широко распространённых паяльников, как правило, имеет конусообразную форму. Такое жало не смачивается расплавленным припоем, то есть с его помощью на жало нельзя брать припой. При работе таким паяльником припой к месту пайки доставляется с помощью тонкого проволочного припоя.

Понятно, что использовать припой в кусочках или стержнях при пайке паяльником с невыгораемым жалом затруднительно и неудобно. Поэтому тем, кто хочет научиться паять, лучше начинать свою практику с обычного электрического паяльника с медным жалом. Недостатки его использования легко компенсируются такими удобствами, как лёгкость использования припоев в любом исполнении (проволочном, стержневом, кусковом и т.п), возможность изменения формы медного жала.

Электрический паяльник с медным жалом удобен тем, что с его помощью можно легко дозировать количество припоя, которое необходимо донести к месту пайки.

Чистота спаиваемых поверхностей.

Первое правило качественной пайки – это чистота спаиваемых поверхностей. Даже у новых радиодеталей, купленных в магазине, выводы покрываются окислами и загрязнениями. Но с этими незначительными загрязнениями, как правило, справляется флюс, который применяют в процессе пайки. Если же видно, что выводы радиодеталей или медные проводники сильно загрязнены или покрыты окислом (зеленоватого или тёмно-серого цвета), то перед пайкой их нужно очистить либо перочинным ножом, либо наждачной бумагой.

Особенно это актуально, если при сборке электронного устройства применяются радиодетали, бывшие в употреблении. На их выводах обычно образуется тёмный налёт. Это окисел, который будет препятствовать пайке.

Лужение.

Перед пайкой поверхность выводов необходимо залудить – покрыть тонким и ровным слоем припоя. Если обратить внимание на выводы новых радиодеталей, то в большинстве случаев можно заметить, что их выводы и контакты залужены. Пайка лужёных выводов происходит быстрее и качественнее, так как отпадает необходимость в предварительной подготовке выводов к пайке.

Чтобы залудить медный проводник для начала удаляют с его поверхности изоляцию и очищают от загрязнений, если таковые имеются. Затем нужно обработать поверхность пайки флюсом. Если в качестве флюса применяется кусковая канифоль, то медный провод можно положить на кусок канифоли и коснуться провода хорошо прогретым жалом паяльника. Предварительно на жало паяльника необходимо взять немного припоя.

Далее движением вдоль провода распределяем расплавленный припой по поверхности проводника, стараясь как можно лучше и равномернее прогреть сам проводник. При этом кусковая канифоль плавиться и начинает испаряться под действием температуры. На поверхности проводника должно образоваться ровное покрытие оловянно-свинцовым припоем без комочков и катышков.




Расплавившаяся канифоль способствует уменьшению поверхностного натяжения расплавленного припоя и улучшает смачиваемость спаиваемых поверхностей. Благодаря флюсу (в данном случае – канифоли) обеспечивается равномерное покрытие проводника тонким слоем припоя. Также флюс способствует удалению загрязнений и предотвращает окисление поверхности проводников во время прогрева их паяльником.

Прогрев жала паяльника до рабочей температуры.

Перед началом пайки необходимо включить электрический паяльник и подождать, пока его жало хорошо прогреется и температура его достигнет значения 180 – 240 0 C.

Так как у обычного паяльника нет индикации температуры жала, то судить о достаточном нагреве жала можно по вскипанию канифоли.

Для проверки нужно кратковременно коснуться кусочка канифоли нагретым жалом. Если канифоль плохо плавиться и медленно растекается по жалу паяльника, то он ещё недогрет. Если же происходит вскипание канифоли и обильное выделение пара, то паяльник готов к работе.

В случае пайки недогретым паяльником, припой будет иметь вид кашицы, будет быстро застывать, а поверхность паяного контакта будет иметь шероховатый вид с тёмно – серым оттенком. Такая пайка является некачественной и быстро разрушается.

Качественный паяный контакт имеет характерный металлический глянец, а его поверхность ровная и блестит на солнце.

Также при пайке различных радиодеталей стоит обращать внимание на площади спаиваемых поверхностей. Чем больше площадь проводника, например, медной дорожки на печатной плате, тем мощнее должен быть паяльник. При пайке происходит теплопередача и кроме самого места пайки происходит и побочный прогрев радиодетали или печатной платы .

Если от места пайки происходит существенный теплоотвод, то маломощным паяльником невозможно хорошо прогреть место пайки и припой очень быстро остывает, превращаясь в рыхлую субстанцию. В таком случае нужно либо дольше нагревать спаиваемые поверхности (что не всегда возможно или не приводит к желаемому результату), либо применять более мощный паяльник.

Для пайки малогабаритных радиоэлементов и печатных плат с плотным монтажом лучше использовать паяльник мощностью не более 25 Ватт. Обычно в радиолюбительской практике используются паяльники мощностью 25 – 40 Ватт с питанием от сети переменного тока 220 вольт. При эксплуатации электрического паяльника стоит регулярно проверять целостность изоляции сетевого шнура , так как в процессе работы нередки случаи её повреждения и случайного оплавления разогретыми частями паяльника.

При запаивании либо выпаивании радиодетали с печатной платы желательно следить за временем пайки и ни в коем случае не перегревать печатную плату и медные дорожки на её поверхности свыше 280 0 C.

Если произойдёт перегрев платы, то она может деформироваться в месте нагрева, произойдёт расслоение или вздутие, отслоятся печатные дорожки в месте нагрева.

Температура свыше 240-280 0 C является критической для большинства радиоэлементов. Перегрев радиодеталей во время пайки может вызвать их порчу.

При спайке деталей очень важно жёстко их зафиксировать. Если этого не сделать, то любая вибрация или смещение нарушит качество пайки, так как припою требуется несколько секунд для того чтобы затвердеть.

Для того чтобы качественно производить пайку деталей “на весу” и избежать смещения или вибрации во время остывания паяного контакта можно использовать приспособление, которое в быту радиолюбителей называется “третья рука ”.


"Третья рука"

Такое нехитрое устройство позволит не только легко и без особых усилий производить пайку деталей, но и избавит от ожогов, которые можно получить, если придерживать детали во время пайки рукой.


"Третья рука" в работе

Меры безопасности при пайке.

В процессе пайки довольно легко получить пусть и небольшой, но ожог. Чаще всего ожогам подвергаются пальцы и кисти рук. Причиной ожогов, как правило, является спешка и плохая организация рабочего места.

Нужно помнить, что в процессе пайки не стоит прикладывать больших усилий к паяльнику. Нет смысла давить им на печатную плату в надежде быстрого расплавления паяного контакта. Нужно дождаться, когда температура в месте пайки достигнет необходимой . В противном случае возможно соскальзывание жала паяльника с платы и случайное касание раскалённым металлом пальцев рук или ладони. Поверьте, ожоговые раны очень долго заживают !

Также стоит держать глаза подальше от места пайки. Нередки случаи, что при перегреве печатная дорожка на плате отслаивается с характерным вспучиванием, что ведёт к разбрызгиванию мельчайших капелек расплавленного припоя. Если есть защитные очки, то стоит применить их. Как только будет получен достаточный опыт пайки, то от защитных очков можно отказаться.

Производить пайку желательно в хорошо проветриваемом помещении. Пары свинца и канифоли вредны для здоровья. Если нет возможности проветривать помещение, то стоит делать перерывы между работой.

Искусство пайки нужно постигать постепенно. Начиная от спаивания проводов и переходя к печатным платам — каждый из способов имеет свои тонкости как в подборе расходников для пайки, так и в технике. Сегодня мы поделимся с читателями азами паяльного дела и базовыми навыками работы.

В чём суть пайки

В паяльном деле используется способность одних металлов в расплавленном состоянии эффективно растекаться по поверхности других под действием гравитации и умеренного поверхностного натяжения. Соединение пайкой неразъёмное: две соединяемые детали как бы обволакиваются слоем припоя и остаются неподвижными после его застывания.

Поскольку мы будем рассматривать пайку именно в контексте пайки металлов, то наиболее важными параметрами будут прочность механического и проводимость электрического соединения. В большинстве случаев это прямо пропорциональные величины и если две детали плотно схвачены, то и проводимость между ними тоже будет высокой. Однако припой имеет удельное сопротивление выше, чем даже у алюминия, поэтому его слой должен быть как можно более тонким, а укрывистость — максимально высокой.

Для того чтобы пайка была возможна в принципе, существует два условия. Первое и важнейшее — чистота деталей в месте спайки. Припой присоединяется к поверхности металла на атомном уровне и наличие даже малейшей оксидной плёнки или загрязнений сделает надёжное прилипание невозможным.

Второе условие — температура плавления припоя должна быть значительно ниже температуры спаиваемых деталей. Это кажется очевидным, но существуют припои с температурой плавления выше, чем у алюминия, к примеру. Кроме того, если реальная разница в температурах плавления недостаточно высока, при застывании припоя температурная усадка деталей может помешать нормальному формированию кристаллической решётки припоя.

Флюсы и припои — как правильно подобрать

По описанным выше причинам правильный выбор флюса и припоя — это практически половина успеха в паяльном деле. К счастью, имеются вполне универсальные марки, подходящие для большинства задач. Отрасль применения почти всех флюсов и припоев вполне доходчиво указывается на этикетках, но некоторые аспекты их применения всё же нужно знать.

Начнём с флюсов. Их применяют для протравливания деталей, снятия и растворения оксидной плёнки с дальнейшей защитой металла от коррозии. Пока поверхность покрыта флюсом, можно быть уверенным в её чистоте, как и в том, что расплавленное олово будет хорошо её смачивать и растекаться.

Флюсы различают по типу металлов и сплавов соединяемых деталей. В основном это смеси металлических солей, кислот и щелочей, активно вступающих в реакцию при нагреве паяльником . Ну а поскольку оксидных форм и загрязнений существует достаточно много, коктейль должен специально подбираться под конкретный тип металлов и сплавов.

Условно флюсы для пайки делятся на два типа. Активные флюсы создаются на основе неорганических кислот, в основном хлорной и соляной. Недостаток их в необходимости смывки сразу по завершении пайки, иначе остатки кислот вызывают довольно сильное корродирование соединения и сами по себе обладают достаточно высокой проводимостью, способной вызвать замыкание. Зато активными флюсами можно паять практически что угодно.

Второй тип флюсов создаётся, преимущественно, на основе канифоли, которая может использоваться и в чистом виде. Жидкий флюс гораздо удобнее в нанесении, в него также входят спирт и/или глицерин, полностью испаряющиеся при нагреве. Канифольные флюсы наименее эффективны при пайке стали, однако для цветных металлов и сплавов используют преимущественно их или другие соединения органической химии. Канифоль также требует смывки, ибо в долгосрочной перспективе она способствует корродированию и может становиться проводимой, набирая влагу из воздуха.

Жидкая и твёрдая канифоль

С припоями всё несколько проще. В основном для пайки используются свинцово-оловянные припои марки ПОС. Цифра после маркировки означает содержание олова в припое. Чем его больше, тем выше механическая прочность и электропроводность соединения и при этом ниже температура плавления припоя. Свинец используется для нормализации процесса застывания, без него олово может растрескаться или покрыться иглами.

Существуют специальные типы припоев, прежде всего — бессвинцовые (БП) и прочие нетоксичные, в них свинец заменён индием или цинком. Температура плавления у БП выше, чем у обычных, но соединение прочнее и более устойчиво к коррозии. Есть также легкоплавкие припои, растекающиеся уже при 90-110 ºС. К таким относятся сплавы Вуда и Розе, используют их для пайки компонентов, чувствительных к перегреву. Специальные припои находят главное применение при пайке радиоаппаратуры.

Мощность и виды паяльников

Главным отличием паяльного инструмента является тип источника его питания. Для обывателей наиболее знакомы сетевые паяльники, питающиеся от 220 В. Их используют главным образом для пайки проводов и более массивных деталей, ибо перегреть медный провод практически невозможно за исключением, разве что, оплавления изоляции.

Плюс сетевых паяльников в их высокой мощности. За счёт неё обеспечивается качественный и глубокий прогрев детали, плюс не требуется громоздкого блока питания для работы. Из недостатков можно выделить невысокое удобство работы: паяльник довольно тяжёлый, жало расположено далеко от ручки и для тонкой работы такой инструмент не годится.

Паяльные станции используют термоконтроль для поддержания стабильного уровня температуры. Такие паяльники не обладают значительной мощностью, обычно 40 Вт — это уже потолок. Однако для чувствительной к перегреву электроники и пайки мелких деталей этот инструмент подходит наилучшим образом.

Выбор жала и уход за ним

Жала для паяльников различают по форме и материалу. С формой всё просто: самым примитивным и в то же время универсальным является шиловидное жало. Возможны вариации в форме лопаточки, конуса с затуплённым концом, со скосом и прочие. Главная задача при выборе формы — добиться максимальной площади соприкосновения с конкретным типом спаиваемых деталей, чтобы нагрев был мощным и при этом непродолжительным.

По материалу почти все жала медные, однако бывают с покрытием и без него. Покрывают медные жала хромом и никелем для увеличения жаростойкости и устранения окисления поверхности меди. Жала с покрытием очень долговечные, но несколько хуже смачиваются припоем и требуют бережного отношения. Для их чистки используют латунную стружку и вискозные губки.

Жала без покрытия можно по праву отнести к расходникам для пайки. Такое жало при работе периодически покрывается слоем окислов и припой перестаёт к нему прилипать. Рабочую кромку нужно заново зачистить и залудить, поэтому при интенсивном использовании жало стачивается достаточно быстро. Для замедления обгорания жала его рекомендуется предварительно отковать, а затем обточить для придания нужной формы.

Пайка проводов

Провода паять наиболее просто. Концы жил окунаем в раствор флюса и проводим по ним паяльником, жало которого обильно смочено во флюсе. В процессе лужения излишки расплавленного припоя желательно стряхивать. После нанесения полуды из проводов формируют скрутку, а затем тщательно прогревают её с небольшим количеством припоя, заполняя свободное пространство между жилами.

Возможен и иной способ, когда перед скручиванием провода просто тщательно смачивают флюсом и паяют без предварительного лужения. Особенно такой метод популярен при пайке многопроволочных жил и проводков небольшого диаметра. Если флюс качественный, а паяльник обеспечивает достаточно сильный прогрев, даже скрутка из 3-4 «пушистых» жил по 1,5 мм 2 хорошо пропитается оловом и будет надёжно спаяна.

Обратите внимание, что в электромонтаже , то есть внутри распределительных коробок, паять проводку не принято. В первую очередь по причине неразъёмности соединения, плюс ко всему спайка обладает значительным переходным сопротивлением и всегда есть высокий риск её корродирования. Провода паяют исключительно при соединениях внутри электроприборов или для лужения концов многопроволочных жил перед их затяжкой винтовыми клеммами.

Работа с электронными компонентами

Пайка электроники — наиболее обширная и сложная тема, требующая опыта, навыков и специального оборудования. Однако заменить неисправный элемент на печатной плате сможет и дилетант даже при наличии одного лишь сетевого паяльника.

Выводные элементы (которые с ножками) паять проще всего. Они предварительно неподвижно фиксируются (пластилином, воском) выводами в отверстиях платы. Затем с обратной стороны паяльник плотно прижимается к хвосту для его прогрева, после чего в место спайки вводится проволочка припоя, содержащего флюс. Слишком много олова не нужно, достаточно чтобы оно затекло в лунку со всех сторон и образовало некое подобие вытянутого колпака.

Если выводной элемент болтается и его нужно придерживать руками, то место спайки сперва смачивается флюсом. Его нужно очень небольшое количество, здесь оптимально использовать флаконы от лака для ногтей, предварительно промытые ацетоном. Олово при такой технике пайки набирается на паяльник в небольшом количестве и его капелька аккуратно подносится к выводу элемента в 1-2 мм от поверхности платы. По ножке припой стекает, равномерно заполняя лунку, после чего паяльник можно убирать.

Очень важно, чтобы соединяемые детали оставались неподвижными до полного остывания припоя. Даже малейшее нарушение формы олова при кристаллизации приводит к так называемой холодной спайке — дроблению всей массы припоя на множество мелких кристаллов. Характерный признак такого явления — резкое помутнение припоя. Его нужно разогреть заново и дождаться равномерного остывания в полной неподвижности.

Некачественная, холодная пайка

Для поддержания олова в жидком состоянии, достаточно чтобы паяльник контактировал залуженной поверхностью жала с любой точкой увлажнённого участка. Если паяльник буквально прилипает к спаиваемым деталям, это свидетельствует о недостатке мощности для нагрева. Для пайки чувствительных к нагреву полупроводниковых элементов и микросхем обычный припой можно смешивать с легкоплавким.

Пайка массивных деталей

Наконец, кратко расскажем о пайке деталей с высокой теплоёмкостью, таких как кабельные муфты, баки или посуда. Требование к неподвижности соединения здесь наиболее важно, крупные детали предварительно соединяют струбцинами, мелкие — комками пластилина, перед пропайкой соединения его прихватывают точечно в нескольких местах и снимают скрепы.

Паяют массивные детали как обычно — сперва полуда на месте соединения, затем заполнение шва жидким припоем. Однако припой в этих целях используют специальный, обычно тугоплавкий и способный сохранять высокую герметичность, а также хорошо выдерживающий частичный нагрев.

При такой пайке крайне важно поддерживать детали хорошо прогретыми. Для этих целей паяльный шов непосредственно перед местом спаивания подогревают газовой горелкой , а вместо обычного электрического паяльника используют массивный медный топорик. Его также постоянно подогревают в пламени горелки, попутно смачивая припоем, а затем заполняют соединение, частично расплавляя предыдущий шов на несколько миллиметров.

Подобная техника пайки с подогревом может использоваться и при работе обычным паяльником, например, при спайке толстых жил кабеля. Жало в этом случае выступает лишь оперативным инструментом для тщательного распределения олова, а основным источником нагрева служит газовая горелка.

Для того, чтобы припаять провод к проводу, нужно приобрести сразу несколько инструментов и материалов, таких как:

1. Флюс – средство для очистки поверхности окислившегося металла. Бывают:
   • кислотные;
   • антикоррозионные;
   • бескислотные;
   • активированные;
2. Припой – сплав олова и свинца.
3. Рабочее место (чистый, просторный стол, в качестве подкладки можно использовать металлические листы или деревянные доски).
4. (жало должно быть чистое, без остатков старой канифоли)
5. Тряпка или губка для очистки жала.

При пайке проводов следует соблюдать ряд правил, которые помогут грамотно и быстро спаять провода:

1. Работать надо в хорошо освещенном помещении с настольной лампой, которая работает от внешних источников питания.
2. Работать надо только с проводами без напряжения.
3. Существует ряд видов соединений , каждое из которых подходит для разных категорий пайки.
4. Помимо этого, существует ряд металлов, которые не пригодны для спайки. К таким относятся ржавый металл (он плохо соединяется при спайке, при этом, провод с такой жилой имеет высокую вероятность сгореть), алюминий (после того, как процесс зачистки провода завершен, существует вероятность образования на нем так называемой оксидной пленки). Данная проблема характерна для алюминия: при плавке этого металла в 100% случаев образуется оксидная пленка. Эту пленку можно удалить химическим или механическим путем, который будет выбран, исходя из способа пайки. Для того, чтобы избежать ее образования, требуется использовать флюс, который предназначен для спайки необходимых вам материалов, хромированные детали, части, изготовленные под высоким давлением (не плавятся и не сплавляются с припоем).
5. Металлы , которые пригодны для пайки: олово, серебро, медь, латунь, цинк, никель, железо, нержавеющая сталь.

Если все правила соблюдены и инструменты собраны, то можно переходить к процессу подготовки:

1. Нагрев паяльника – паяльник необходимо разогреть до температуры, которая будет превышать температуру припоя.
2. Подготовка паяльника – жало паяльника необходимо отчистить, после чего окунуть его во флюс. Флюс – это канифоль или другое вещество помогающее очистить металл. После чего, необходимо разогреть припой и нанести на жало.
3. Оголить провода. Выполнить данную процедуру достаточно просто. Существует 2 типа проводов – одножильные и многожильные. В обоих случаях необходимо оголить провода от изоляции, после чего, нужно очистить провода от различных загрязнений. В случае, если необходимо выполнить очистку проводов, доступ к которым ограничен, то можно использовать ватные палочки.

Пошаговая инструкция процесса пайки

залуженное жало паяльника

Рассмотрим инструкцию процесса пайки на примере скрепления 2 проводов из меди.

Если все этапы подготовки выполнены, то можно переходить непосредственно к процессу пайки:

1. Первое, что необходимо сделать – это залудить провода. При лужении многожильных проводов нужно их предварительно скрутить, тогда процесс будет происходить намного быстрее.
2. Для лужения проводов , необходимо взять оголенную жилу, положить на канифоль или обработать другим флюсом, после чего требуется аккуратно облить ее сверху припоем.
3. Зафиксировать провода – иногда для этого используются специальные станки, иногда самодельные конструкции. В случае, когда вы неправильно зафиксировали провода, процесс пайки может закончиться не лучшим образом.
4. Соединение – на этом этапе мы соединяем 2 предварительно обработанные жилы и обливаем их припоем. Для того, чтобы осуществить данный процесс, требуется нагретой частью паяльного инструмента расплавить немного припоя, после чего аккуратно наносить его на соединение двух жил.
5. Очистка соединения – под конец процесса пайки необходимо очистить место соединения жил, это можно сделать при помощи наждачной бумаги или напильника. Очень важный процесс, так как если на данном месте будет окисление, то провода могут сгореть.
6. Обмотка изоляцией – чаще всего для этих целей используется изолента, она самый универсальный вариант. Ее плюсы – легкодоступная, можно приобрести в любом магазине, проста в использовании, нет ничего сложного в том, чтобы обернуть провод изолентой, долгосрочная, можно не менять в течение долгого времени.’

если провод чистый и сделан из меди, то лужение произойдет моментально

Как отпаять провод?

Инструкция:

1. Для начала вам необходимо подготовить паяльник. Необходимо разогреть инструмент, затем обработать флюсом, после чего аккуратно расплавить небольшое количество припоя.
2. После этого оголить от изоляции необходимое место провода и очистить его от механических загрязнений.
3. Лужение провода – необходимо нанести на провод флюс, и удалить все окисления.
4. Зафиксировать провод.
5. Обозначить область распайки – напильником выпилить небольшую рейку, по которой будет двигаться жало.
6. Аккуратно двигаться жалом по размеченной линии, несколько раз, пока не достигнете результата.
7. Подождать пока провод остынет до комнатной температуры.
8. Нанести изоляцию.

Данный процесс не несет в себе никаких сложностей, единственное, что требуется – это следовать указаниям инструкции, процесс распайки не сильно отличается от процесса спайки двух проводов.

Выбор паяльника

Итак, начнем с того, что паяльник – это самая основная часть процесса пайки. От правильного выбора этого инструмента зависит скорость и удобство выполнения работы.

Электрические паяльники делятся на 2 типа:

1. Спиральные. Спиральные нагреваются медленно, но более долговечны.
2. Керамические. Керамические, в свою очередь, быстро разогреваются, но требуют бережного использования, так как весьма сильно подвержены механическому воздействию.

Также, прибор подразделяется по мощности:

• 3-10 Вт, в основном используются при распайке микросхем, совсем крохотных размеров;
• 20-40 Вт, пользуются спросом у радиолюбителей и в быту;
• 60-100 Вт, с их помощью паяют провода с сечением больших размеров;
• 100-250 Вт, для работы с металлом крупных размеров;

В основном, опытные пайщики используют паяльные станции, так как они оснащены регулируемым диапазоном нагрева и способны поддерживать постоянную температуру. Паяльная станция в руках мастера намного ускоряет и улучшает процесс работы, но новичок, к сожалению, не сможет ощутить преимущества.

Существует определенный ряд характеристик, по которым отличаются паяльники:

1. Напряжение питания паяльника.
2. Форма жала.
3. Максимальная температура жала.

Нельзя забывать о такой важной вещи, как подставка для паяльника. Он нагревается до трехсот градусов и при какой-либо оплошности может привести к немедленному возгоранию легковоспламеняющихся материалов. Необходимо очень ответственно выбирать необходимую подставку, которая полностью подходит к имеющемуся паяльнику.

Назначение и классификация проводов

Провод – это изделие электротехники, которое состоит из 2 или более металлических проволок, покрытых обмоткой из какой-либо неметаллической ткани. Служит для связи источника тока с потребителем.

Провод состоит из 2 частей. Первая это жила – часть, проводящая ток. Вторая часть – это изоляция, то есть то, что ограждает жилу от внешних раздражителей. В качестве жилы обычно используется проволоки из меди и алюминия, изоляция делается из бумаги, резины, лакового покрытия.

Есть определенная классификация проводов:

• обмоточные;
• медные;
• провода высокого сопротивления;
• монтажные соединительные;
• выводные;
• провода для подвижного состава;
• изолированные для воздушных линий;
• неизолированные;
• провода для геофизических работ;
• термостойкие;
• термоэлектродные;
• прогревочные;
• автомобильные;
• авиационные;
• установочные;
• провода связи;

1. Использовать спецодежду. При работе с паяльником лучше всегда носить спецодежду, такую как перчатки, специальный фартук, очки. Это поможет избежать ожогов и травм при работе. Помимо этого, иногда требуется использовать маску, чтобы избежать попадания токсичных паров в дыхательные пути.
2. Не оставлять паяльник сухим при нагревании. Необходимо всегда смачивать паяльник канифолью, это поможет избежать окисления.
3. Выбирать паяльник лучше со сменным жалом, чтобы использовать разные формы.
4. Лучше использовать разные температуры , для разных видов сплавов. Так можно сделать спайку намного качественней и долгосрочной.
5. Использовать надежное освещение. Использовать настольные лампы и фонарики с внешними источниками питания. Это поможет продолжать работу на случай отключения электроэнергии.

При монтаже электрических схем и соединении металлических частей между собой используется надёжный и проверенный метод - пайка. Для спаивания частей из металлов применяется паяльник. Неопытным и начинающим монтажникам необходимо знать, как паять паяльником и что нужно иметь для работы.

Конструкции и разновидности

Процесс спаивания заключается в заполнении пространства между проводниками расплавленным материалом, преимущественно оловянно-свинцовыми припоями. Температура плавления припоев должна быть ниже, чем нагреваемая площадь жала. Паяльник должен выбираться в зависимости от типа и рода работ, необходимых для выполнения. Паяльники бывают электрическими и нагреваемыми под воздействием открытого огня.

Для выполнения определённых видов паяльных работ электрические паяльники выбираются по мощности. Чтобы произвести пайку полупроводниковых элементов в схеме, достаточно мощности от 15 Вт до 25−40 Вт, в зависимости от размера нагреваемой поверхности радиоэлектронного компонента. Определённые виды паяльников имеют специальное назначение. Для лужения проводов хорошо подходят паяльники мощностью от 40 Вт и выше. Для соединения больших металлических площадей используют инструменты с мощностью 65 Вт, 80 Вт, 100 Вт, 150 Вт, 200 Вт, 300 Вт и 500 Вт. Электропаяльники выпускаются с разными питающими напряжениями:

• промышленные - 380 В;
• бытовые - 220 В, 36 В, 24 В, 12 В, 6 В;
• специальные - 42 В и 110 В, применяются на железнодорожном транспорте.

Подготовка инструмента к работе

Чтобы знать, как правильно пользоваться паяльником, нужно овладеть навыками подготовки инструмента к пайке. Первое, что необходимо выполнить после включения электропаяльника, - это залудить рабочий участок жала, который представляет собой цилиндрический стержень, изготовленный из медного сплава. Как правило, жало находится внутри нагревателя и фиксируется с помощью специального винта или других способов крепления, в зависимости от конструктивных особенностей паяльника.

Обработка жала

Первым делом необходимо обратить внимание на качество рабочей части жала. Тот конец жала, который обычно используется для паяния, необходимо подготовить к использованию. Форма может иметь вид лопатки или острозаточенной иглы, в зависимости от запланированного типа работы.

Чтобы подготовить рабочую поверхность жала, нужно выполнить следующие действия:

Для подготовки рабочей части жала применяют молоток, напильник или надфиль, наждачную бумагу, припой и флюс. После обработки элемента молотком ему необходимо придать нужную форму при помощи напильника или надфиля, а затем зашлифовать наждачной бумагой.

Способы лужения

Следующим важным моментом является лужение конца жала, предотвращающее его от быстрого износа и коррозии. Для лужения можно использовать флюсы или сосновую канифоль. Необходимо не допускать перегрева паяльника, так как это затрудняет выполнение лужения. При первом включении паяльника может появиться дым, причиной которого обычно оказываются вещества, использованные при изготовлении инструмента.

Для дальнейшей эксплуатации приспособления важно знать, что нужно для пайки паяльником. Прежде всего необходимо произвести лужение. Оно осуществляется двумя способами.

Согласно первому способу, для лужения нужно:

• разогреть жало до оптимальной температуры;
• погрузить его конец в канифоль;
• растирать припой концом жала до появления блеска.

Второй способ предусматривает следующие этапы:

• Нужно смочить ветошь раствором хлористого цинка и протереть ею жало.
• После этого необходимо равномерно растереть расплавленный припой по поверхности жала с помощью куска поваренной соли.

Для лужения также можно применять различные флюсы и паяльные жиры (паяльное сало). Чтобы провести пайку проводов паяльником, необходимо подготовить сам инструмент, припой флюсы или канифоль, вспомогательные приспособления (подставку для паяльника, пассатижи, кусачки, пинцет, губку для чистки жала).

Необходимо соблюдать технику пайки паяльником. Перед спаиванием проводов их нужно предварительно зачистить от изоляции. После этого производится осмотр зачищенной поверхности. В зависимости от марки провода на ней также может присутствовать лак. Если изоляция снималась с проводов задолго до спаивания, может образоваться окисел. Существуют два способа снятия окисленных плёнок и лака:

• Механический, с использованием мелкозернистой наждачной бумаги. Такой способ применим для одножильных проводов большого диаметра. Многожильные, тонкие провода не рекомендуется зачищать таким образом, так как можно их оборвать.
• Химический способ используется для тонких многожильных проводов, но является более вредным для монтажника, так как токсичные растворители при вдыхании с воздухом попадают в легкие. Лаковое покрытие можно снять без предварительной зачистки с помощью ацетилсалициловой кислоты (аспирина). На таблетку укладывают провод и тщательно прогревают его паяльником. Температура и кислота снимают лак с поверхности провода.

При работе с эмалированными проводами можно применять специальный флюс, который разрушает покрытие и создаёт плёнку, защищающую от контакта с воздухом. Такой флюс называют активным. После окончания паяльных работ его необходимо удалить при помощи влажной ветоши или губки.

Если нужно припаять провод к металлической площадке (например, заземление), его необходимо предварительно залудить. Поверхность, к которой он будет припаян, нужно зачистить до появления блеска и обезжирить. Следом за этим наносится флюс, и укладываются кусочки припоя. Место тщательно прогревается, после чего к нему прикладывается провод.

Чтобы качественно припаять провод к нужному месту, необходимо соблюдать технологию пайки. Для этого используется припой ПОС-60 в комплексе с канифолью или специальными флюсами, так как они придают ему текучесть и пластичность при пайке, а также защищают поверхность от взаимодействия с кислородом.

Спаивать провода нужно хорошо прогретым паяльником, чтобы его температуры хватало для плавления припоя. Зачищенный провод опускается в расплавленную паяльником канифоль. Предварительно набрав припоя, необходимо несколько раз провести жалом по оголённому проводу, после чего уже залуженный проводник можно запаять в необходимом месте. Для удобства работы можно использовать приспособление «третья рука». С его помощью фиксируется проводник, к которому будет припаян провод.

При производстве оцинкованных изделий из углеродистой стали их часто покрывают цинком с помощью метода горячего погружения. Чтобы получить блестящую поверхность стали, в ванну добавляются свинец, олово и алюминий в количестве 1%. Листы из стали также покрываются цинком при помощи гальванического способа.

Оцинкованное железо трудно поддаётся пайке, поэтому необходимо иметь специальные активные флюсы , состоящие из концентрированной соляной кислоты и раствора цинкоаммониевого хлорида, а также флюсы на основе хлористого цинка и аммония с добавкой хлористого олова. Оловянно-свинцовые припои в сочетании с флюсами имеют хорошую текучесть и обеспечивают высокопрочные соединения.

Предварительно на спаиваемую поверхность наносится флюс, после чего соблюдается выдержка. Это нужно для того, чтобы прошла реакция. Для пайки необходимо иметь большой паяльник с высокой рабочей температурой. Перед тем как спаять проводники, нужно предварительно растереть поверхность соединения, а после спаивания следует удалить остатки флюса.

Чем паять нержавейку

Спаивание нержавейки является трудоёмким процессом. Оно производится при температуре от 500 до 700 градусов Цельсия с помощью припоя (тиноля). Припой для нержавейки выбирается исходя из условий пайки и состава стали. Сплав содержит не более 25% хрома и 25% никеля, такие составы дают очень прочные соединения. В качестве флюса используется бура, которая наносится на поверхность в виде пасты или порошка. После расплавления буры металл нагревается и становится ярко-красного цвета, затем в эти соединения вводится припой.

В домашних условиях можно изготовить мощный паяльник для спаивания массивных металлических элементов. Такой паяльник имеет высокую теплоёмкость, которая обеспечивает достаточную температуру для выполнения необходимых работ.

Нужно расклепать массивный медный брусок или толстый прут, чтобы изготовить жало. Его необходимо будет выточить при помощи напильника, чтобы получить отчётливые рёбра и грани. Угол должен составлять от 30 до 45 градусов. В качестве держателя можно использовать стальной пруток либо пластину, которая будет присоединена к паяльному жалу. Можно также изготовить ручку и прикрепить её к паяльнику.

И вот ты решил окунуться в электронику с головой, затарился паяльником, купил припой и… А что дальше? Если худо бедно, то как надо паять представляют все, а вот тонкости технологии известны далеко не многим и приходят с опытом. Чтож, ускорю этот пагубный процесс и расскажу тебе парочку хитростей.

Итак, про а ты наверное уже читал, вот от него и будем плясать. Кроме паяльника тебе потребуется припой и флюс. О них поподробней.

Припой.
Это специальный сплав, который плавится при температуре порядка 200 градусов. Самый распространенный это 60/40 Alloy, он же ПОС-61. Сплав в котором 60% олова и 40% свинца. Температура плавления у него 183-230 градусов. Обычно продается в виде проволоки, намотанной на катушки.
Для мелкого монтажа лучше брать тот, где диаметр проволочки поменьше — легче дозировать. У меня две катушки, одна с проволокой припоя 0.3 мм, вторая 0.6 мм. Ну еще есть с полутора миллиметровой, но я ей почти не пользуюсь. Только если массово паяю массивные детали, где надо много припоя.
Покупать припой лучше импортный, к сожалению российский продукт сплошь и рядом отстой. Может и есть качественный, но обычно мне попадался низкопробный шлак. Катушка припоя, как на картинке, должна стоить от 150-200 рублей, дороже можно, дешевле не желательно. Лучше один раз потратиться, зато потом иметь красивую и качественную пайку и не париться. А катушки обычно хватает года на полтора-два это минимум.
Ещё полезно купить себе немного сплава Розе. Это тоже вроде припоя, но температура плавления у него совсем смешная — где то в районе 90-100 градусов. Этот сплав иногда полезен при демонтаже, но об этом позже будет отдельная статья.

Флюсы
В процессе пайки, от нагрева, детали окисляются и припой перестает их смачивать. Чтобы этого не происходило используют флюсы — вещества которые растворяют оксидную пленку, способствуют пайке. Кстати, если кто не в курсе, процесс покрытия одного металла другим зовется лужением. Банальные вещи говорю? Ну так ведь ликбез так ликбез! :)

Канифоль

Самый простой и народный флюс. Это обычная очищенная сосновая смола. При пайке сначала берут на жало немного припоя, потом тычут в канифоль, чтобы набрать на жало смолы, а затем быстро, пока смола не испарилась, паяют. Способ не сильно удобный, поэтому часто делают по другому. Берут обычный этиловый (медицинский) спирт и растовряют в нем толченую канифоль пока она растворяется. После этот раствор наносят кисточной на спаиваемые детали и паяют. Активность канифоли не высока, поэтому иной раз ничего не получается — детали не не лудятся, но зато у канифоли есть одно огромное достоинство, которое порой перекрывает все ее недостатки. Канифоль абсолютно пассивна. То есть ее не нужно удалять с места пайки, так как она не окисляет и не восстанавливает металлы, являясь при этом отличным диэлектриком. Именно по этому самые ответственные пайки я стараюсь делать спирто-канифольным флюсом.

Один из моих любимых флюсов. Представляет из себя рыжую жидкость, имеет в своем составе канифоль и еще ряд присадок. Паять им также как и обычным спирто-канифольным флюсом — намазать кисточкой на детали и паять. Но есть одна хитрость. В изначальном варианте жидкий зараза, мажется тонким слоем и моментально высыхает, в общем пользоваться им не очень удобно. Я придумал как это побороть.
Я сделал себе палитру флюсов — наклеил на мелкую компашку кучу крышечек от флакончиков, налил в них разных флюсов и наклеил это дело на катушку с припоем. Получилось очень удобно и компактно. Так вот, налив в крышечку я даю ему постоять пару дней. За это время он подсохнет и загустеет до состояния жидкого мёда. Вот его уже удобно намазывать острой зубочисткой точно туда куда надо. А если загустеет сверх меры, то либо туда немного спирту капну, либо подолью еще немного свежего флюса и размешаю. Производитель утверждает, что смывать не нужно. В принципе, вроде бы так оно и есть, он не активный. Но что то меня смущают присадки которые в нем, поэтому я его смываю всегда. Смывается он широкой кисточкой, смоченной в спирте. Или просто щеткой под струей воды из под крана. Нет ничего страшного в том, чтобы отмывать готовую плату водой, главное хорошо высушить потом.

Канифоль-гель
Отличная штука. Не так давно появился в радиомагазинах и уже заслужил мою любовь и уважение. Представляет из себя густую коричневую пасту на основе канифоли, продается в шприцах. Отлично намазывается непосредственно туда где надо, не оставляет нагара на паяльнике, как ЛТИ-120. Легко смывается водой или спиртом, в общем, рулез!

Убойный активный флюс, который легко смывается водой, не оставляет грязных липких следов и окислов. Но его надо смывать. Тщательно смывать. Иначе за пару лет он может разъесть дорожки платы или его остатки станут токопроводными и возникнут жуткие утечки по поверхности платы между дорожками, что крайне негативно скажется на работе схемы. Еще я не уверен в безопасности его паров. На раз два попользоваться можно, но вот постоянно его юзать мне как то не улыбается. Но в целом это офигенный флюс, паять им одно удовольствие.

Глицерин-Салициловый флюс .
Он же ФСГЛ. Честно говоря я понятия не имею откуда эта хрень вообще берется. У меня банка этого флюса имеется с детства (собственно поэтому канифолью то я практически не паял никогда) — батя стырил с оборонного предприятия. В свободной продаже не видел ни разу. Паяет также ядрёно как и Глицерин-гидразин, но не имеет в своем составе сомнительных с точки зрения токсичности примесей. Там 90% глицерина, 5% салициловой кислоты, 5% воды. Купить чтоль в аптеке салицилки и самому сбодяжить? Уж больно чумовой рецепт. Один недостаток — нужно смывать, он активный. Но смывается водой влегкую.

Ф-34А
Адская кислотная смесь. При пайке имеет жуткий едкий выхлоп, которым я потравил половину нашей лаборатории. Паять этой гадостью можно только в противогазе и с мощной вытяжкой, но зато это дерьмище паяет все, то что другим флюсам даже в страшном сне не снилось. Эта жижа залуживает влет — ржавчину, окислы, сталь, напыления, даже алюминий можно паять. Так что если тебе надо будет припаяться к ржавому гвоздю, то капни этой херни, задережи дыхание и ЛУДИ!

Импортные безотмывочные флюсы.
Честно говоря ими я не пользовался. Говорят они круты, но имхо паять ими просто так это не рационально — слишком уж дорогие они, да и у нас в городе не продают, а заказывать мне западло. Скорей они для профессионального применения, вроде ремонта сотовых или пайки BGA корпусов (это когда ножки в виде массива шариков под корпусом микросхемы). Если интересно, то поищите инфу на форумах ремонтников сотовых, они про это дело знают все.

Голландский флюс на основе конопли
Понятия не имею кто его делает и где его продают, но я точно знаю что он есть! Особенно я в этом убедился после ковыряния в схемах продукции фирмы где я раньше работал. Разработчики явно паяют им. Так как таких укуренных схемотехнических решений я еще не видел.

Паяльник в руки и вперед!!!
Про флюсы я тебе рассказал, теперь, собственно, о процессе пайки.
Дело это не хитрое. Для начала желательно облудить детали. Смачиваешь их флюсом, подцепляешь жалом паяльника чуть чуть припоя и размазываешь по поверхности. Торопиться не надо, детали должны покрыться ровным тонким блестящим слоем. Выводы микросхем и радиодеталей лудить не нужно — они уже на заводе облужены.

Припой должен быть жидким, как вода. Если он комковатый, с ярко выраженной зернистостью и матовый, то тут причины две — неправильная температура паяльника , либо припой низкопробное говно . Если паяльник слишком холодный то припой будет на грани твердого и жидкого состояния, будет вязким и не будет смачивать. Если же паяльник перегрет, то припой будет моментально покрываться серой пленкой окисла и тоже будет отвратительно лудить. Идеальная температура паяльника при пайке припоем ПОС-40 (60/40 Alloy ), на мой взгляд, это порядка 240-300 градусов. У СТ-96 достаточно выставить регулятор на 2/3 в сторону увеличения.

Если паяешь печатную плату, то дорожки тоже надо залудить. Но делать это надо осторожно. Текстолит, что продается на просторах Родины зачастую тоже оказывается редкостным говном и при нагреве фольга от него отваливается в момент. Поэтому долго греть плату нельзя — отвалятся дорожки. Обычно я просто смазываю хорошенько все дорожки флюсом и провожу быстренько по каждой плоским жалом паяльника с капелькой припоя. В Результате имею идеально залуженные дорожки, с практически зеркальной поверхностью.

Есть народный способ для быстрого лужения больших плат:

Берется оплетка для удаления припоя, это такая медная мочалка, продается в мотках по 30 рублей метр. Если не найдешь, то можешь выковырять из толстого телевизионного коаксиального кабеля экранирующую оплетку — та же херня только возни больше. Плата как следует смазывается флюсом, оплетка как следует пропитывается припоем и тоже поливается флюсом. Дальше эта хрень возякается паяльником по поверхности платы. Чтобы ворсинки оплетки не пристывали к дорожкам, лучше взять паяльник побольше и помассивней.

Я так вообще усовершенствовал способ.
Взял старый мощный паяльник на 60Вт, обмотал у него жало этой оплеткой, пропитал её сплавом Розе и теперь лужу платы в одно движение. Почему именно Розе? А им лудить проще, паяльник когда касается платы резко остывает, т.к. отдает тепло. Если оплетка смочена обычным припоем, то она тут же приваривается отдельными ворсинками к плате, а сплав Розе легкоплавный и не прилипает.

Пайка транзисторов, диодов и микросхем.
Тут я бы хотел заострить внимание особо. Дело в том, что полупроводники от слишком высокой температуры разрушаются , поэтому есть риск пожечь микросхему перегревом. Чтобы этого не произошло желательно выставить паяльник на 230 градусов или около того . Это вполне терпимая температура, которую микросхема выдерживает довольно долго. Можно паять и не торопиться. У обычных, не регулируемых паяльников, температура жала порядка 350-400 градусов , поэтому паять надо быстро, в одно касание. Не дольше секунды на каждой ножке и делать хотя бы 10-15 секундный перерыв, прежде чем приступать к пайке другой ножки. Также можно придерживать ножку металлическим пинцетом — он послужит теплоотводом.

Пайка проводов
Лучше перед пайкой концы облуживать отдельно, а если провод припаивается к печатной плате, то очень желательно просверлить в плате дырку, завести его с другой стороны и только тогда паять. В таком случае риск оторвать дрожку при рывке за провод сводится к нулю.

Пайка проволокой припоя.
Так обычно паяют микросхемы. Прихватывают ее по диагонали за крайние ножки, смазывают все флюсом, а потом, держа одной рукой паяльник, а другой тонкую проволочку припоя, быстро запаивают все ножки.

Пайка проводов в лаковой изоляции
Всякий обмоточный провод, вроде тех которым намотан трансформатор, покрыт тонким слоем лака. Чтобы припаяться к нему этот слой лака нужно содрать. Как это сделать? Если провод толстый, то можно пожечь его немного огнем зажигалки, лак сгорит, а нагар можно счистить грубой картонкой. Если же провод тонкий, то тут либо аккуратно поскоблить его скальпелем, держа скальпель строго перпендикулярно проводу, либо взять таблетку аспирина и как следует прижать и пошоркать горячим жалом паяльника по проводу на аспиринке. При нагреве из аспирина выделится вещество которое сожрет лаковую изоляцию и очистит провод. Правда вонять будет сильно:)

Третья рука

Рекомендую обзавестись вот таким вот захватом. Чертовски удобная штука, позволяет придерживать какого-нибудь Ктулху при пайке, концы не болтаются из стороны в сторону. Кстати, бойтесь подпружиненных проводников! При пайке он может соскочить и метнуть вам в лицо капельку припоя, сколько раз мне в лицо такое прилетало уже и не припомню, а ведь могло и в глаз! Так что соблюдайте Технику безопасности!

Губка
Жало паяльника постепенно загаживается и покрывается нагаром. Это нормально, обычно виной ему флюс, тот же ЛТИ-120 горит дай боже. Для очистки паяльника можно применять специальную губку. Такая желтая фигня, идет в комплекте к подставкам для паяльника. Ее надо смочить водой и отжать, оставляя влажной. Кстати, губка постоянно высыхает, чтобы ее каждый раз не мочить ее можно пропитать обычным медицинским глицерином. Тогда она не будет высыхать вообще! Удобно блин! Если нет губки, то возьми хлопчатобумажну тряпочку, положи в железный поддончик и также пропитай водой или глицерином. У нас монтажницы держали на столе обычное вафельное полотенце и об него вытирали паяльник.

Кстати, о технике безопасности.

• Во первых расположите все так, чтобы было удобно.
• Следите за шнурами питания. Паяльник очень любит пережигать свой собственный провод . Прям мания у него. А это черевато в лучшем случае ремонтом провода, в худшем коротким замыканием и пожаром.
• Не оставляйте паяльник включенным даже на короткое время. Правило «Ушел — выключил » должно выполняться железно.
• Правило второе — паяльник должен быть либо в руке, либо на своей надежной подставке . И ни как иначе! Класть его на стол или на первую попвшуюся фиговину на столе ни в коем случае нельзя. Шнур его утащит за собой в момент.
• Не забывайте про вытяжку и вентиляцию . Если паяешь, то как минимум открой форточку, проветривай помещение, а лучше поставь на стол вентилятор (хотя бы 80мм от компа) или вытяжку.

Лучше один раз увидеть, чем сто раз прочитать:
Нет проблем! К твоим услугам куча роликов с You Tube по запросу «solder» . Увидишь как это делают профессионалы. Смотри и учись!