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.
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:
- Первое, что необходимо сделать – это залудить провода. При лужении многожильных проводов нужно их предварительно скрутить, тогда процесс будет происходить намного быстрее.
- Для лужения проводов, необходимо взять оголенную жилу, положить на канифоль или обработать другим флюсом, после чего требуется аккуратно облить ее сверху припоем.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
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.
Медные жала для паяльника
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 с никелевым покрытием
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.
Приобретаем необходимое оборудование
Видео 1. Процесс пайки ПВХ своими руками и какой нужен инструмент
Пайка полипропиленовых труб, технология, инструменты
Такую работу можно выполнить практически одному, без специального оборудования. Но минимальный инвентарь для процедуры нужен. Это:
- Паяльник, в комплекте к которому продаётся несколько насадок. Главное – чтоб было соответствие между насадками паяльника и диаметром трубопровода.
- Ножницы для резки. Главное – чтоб инструмент был заточен, тогда детали не будут деформироваться.
Поэтому имеет смысл как следует разобраться в том, как правильно паять трубы ПВХ.
Видео 2. Пайка китайским паяльником ПВХ трубопровода
Паяльник для пластиковых труб/Пайка полипропиленовой труб.Такого вы ещё не видели)))
Виды паяльников по величине питающего напряжения
Рассматриваемые инструменты выпускаются разных видов, и первым критерием, по которому приборы отличаются между собой, является их напряжение питания. По этому параметру паяльники классифицируются по следующим величинам напряжения питания — 12, 24, 36, 42, 220 и 380В. Почему приборы выпускаются разного напряжения? Вполне уместный вопрос, на который можно ответить следующим образом:
- Для обеспечения безопасности человека. Если работы проводятся инструментом во влажном помещении, то разрешается пользоваться только такими устройствами, которые функционируют от напряжения до 36В, но не более того. Корпус прибора при этом следует обязательно заземлить, что позволит предотвратить поражения человека электрическим током
- Сфера применения прибора. Прибор используется для пайки не только дома, но и на производстве, где с его помощью осуществляется соединение различных крупных деталей. Для таких целей используются высокомощные инструменты, работающие от сети 220В. При выполнении спаечных работ на легковых и грузовых автомобилях, а также мотоциклах применяются приборы, работающие от постоянного напряжения 6, 12 и 24В
- Мощность — чем мощнее нужен прибор, тем выше параметр питающего напряжения должен быть. К примеру, маломощный паяльник на 12Вт вовсе не имеет смысла изготавливать под напряжение 220В. Ведь для этого понадобится сделать большое количество витков из очень тонкой нихромовой нити. В итоге получится крупногабаритный инструмент, имеющий очень малую мощность. Аналогичная ситуация с высокомощными приборами, которые сложно сделать, если их напряжения питания будет рассчитано на 12 или 24В
Это интересно! Применение нихромовой проволоки в качестве нагревательного элемента позволяет изготавливать паяльники, работающие не только от переменного, но и постоянного напряжения. Отличие заключается в толщине проволоки, а также количестве витков.
Виды паяльников для пайки проводов по мощности
На виды рассматриваемые приборы классифицируются по такому параметру, как мощность. По мощности они выпускаются следующих номиналов — 12, 20, 40, 60, 100Вт и более
Этот параметр важно учитывать, когда выбирается инструмент. Какой мощности лучше покупать паяльник, мало кому известно, поэтому очень часто новички приобретают прибор, который не справляется с поставленными задачами
Чем больше мощность, тем выше возможности инструмента, но когда работы проводятся с полупроводниковыми элементами, припаиваемые к плате, то высокомощные приборы здесь не нужны. Чтобы обеспечить соединение деталей посредством пайки, необходимо осуществить их предварительный прогрев. Температура нагрева деталей должна быть выше, чем плавления припоя, чтобы обеспечить качественное соединение. Если мощность прибора будет недостаточная для прогрева спаиваемых деталей, то реализовать процедуру будет крайне трудно.
Отсюда получается следующее:
- Инструменты мощностью 12 и 20 Вт используются исключительно для работы с полупроводниковыми элементами — конденсаторами, резисторами, диодами, транзисторами и т.п. Пропаять соединение двух электрических проводов большого сечения такими приборами будет очень трудно
- Приборы с мощностью от 40 до 100 Вт являются самыми популярными, так как они подходят для работы с полупроводниковыми элементами и медными проводами
- Мощные паяльники от 100 Вт и выше предназначены для пайки теплообменников газовых колонок и прочих крупногабаритных деталей
От мощности инструмента зависит размер стержня, а он оказывает непосредственное влияние на возможность проведения работ с мелкими или крупными деталями. Чем выше мощность прибора, тем быстрее происходит прогрев жала, а значит, инструмент через короткий промежуток времени после подключения в розетку, может использоваться для пайки.
Это интересно! Чем больше мощность прибора, тем быстрее нагревается жало, однако большинство радиодеталей не допускают воздействия температуры более 70 градусов. Отсюда получается, что при использовании высокомощных паяльников, не допускается воздействие на полупроводниковые элементы продолжительностью более 3 секунд.
Пайка в заводских условиях
Этот процесс происходит на основе группового метода. Пайка SMD-компонентов выполняется с помощью специальной паяльной пасты, которая равномерно распределяется тончайшим слоем на подготовленную печатную плату, где уже имеются контактные площадки. Этот способ нанесения называется шелкографией. Применяемый материал по своему виду и консистенции напоминает зубную пасту. Этот порошок состоит из припоя, в который добавлен и перемешан флюс. Процесс нанесения выполняется автоматически при прохождении печатной платы по конвейеру.
Далее установленные по ленте движения роботы раскладывают в нужном порядке все необходимые элементы. Детали в процессе передвижения платы прочно удерживаются на установленном месте за счет достаточной липкости паяльной пасты. Следующим этапом происходит нагрев конструкции в специальной печи до температуры, которая немного больше той, при которой плавится припой. В итоге такого нагрева происходит расплавление припоя и обтекание его вокруг ножек компонентов, а флюс испаряется. Этот процесс и делает детали припаянными на свои посадочные места. После печки плате дают остыть, и все готово.
Подготовка
Рабочего места
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 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
Губки пинцета для лучшей фиксации целесообразно заточить или использовать специальный инструмент по типу показанного на рисунке 8.
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.
Способы проведения лужения
Существует несколько способов зачистить рабочие поверхности перед лужением:
- С применением абразивных материалов. Надфиль, напильник, точильный брусок, шкурка.
- При помощи ковки. Рекомендуется снять жало перед его обработкой.
- С использованием еще одного паяльника. Наконечники трут друг о друга.
После зачистки следует немедленно, не дожидаясь восстановления оксидного слоя, погрузить наконечник в емкость с канифолью. Туда же погружают пруток припоя, расплавляя его и давая растечься по поверхности стержня. Эту операцию следует повторить несколько раз, чтобы убедиться в полном покрытии припоем рабочих поверхностей.
Далее следует натереть наконечник о сосновую или еловую дощечку, чтобы обеспечить равномерное распределение припоя.
Лужение канифолью
Необходимо тщательно осмотреть наконечник. Если остались участки, не покрытые припоем, операцию следует повторить до получения росного сплошного слоя.
Залудить раз и навсегда не получится. Лужение требуется периодически повторять.
Фольга как способ пайки
Способ пайки с использованием фольги характеризуется практичностью. Как правило, для восстановления соединения требуется всего 5 минут. Фольга может применяться в качестве припоя, который разматывается по всей площади и разогревается до высокой температуры. За счет этого существенно повышается пластичность материала, после остывания он затвердевает.
Фольга может применяться в самых различных случаях. Примером можно назвать повреждение платы или соединения проводов. Среди особенностей проводимой работы отметим следующие моменты:
- Выполняется стандартная подготовка контактов.
- Концы скручиваются для формирования соединения. За счет этого существенно повышается надежность соединения.
- Отрезается требуемое количество фольги, место соединения оборачивается в несколько мотков.
После этого при помощи строительного фена или другого источника тепла проводится равномерный нагрев. Поверхность фольги при воздействии тепла быстро становится мягкой и пластичной, после прекращения нагрева быстро остывает и затвердевает, обеспечивая требуемую степень герметизации и прочность.
В заключение отметим, что без паяльника провести ювелирные работы, а также пайку плат практически невозможно. Это связано с отсутствием возможности направленного воздействия теплом. Однако, в некоторых случаях паяльник и другие инструменты не требуются.
Что такое паяльник и как устроен прибор
Электрическим паяльником называется такой вид электрического инструмента, посредством которого осуществляется объединение двух деталей между собой посредством мягких веществ. Таким мягким веществом является припой, который расплавляется, и переходит в жидкое состояние за счет воздействия высоких температур. Когда воздействие высоких температур прекращается, припой затвердевает (что происходит практически мгновенно), тем самым обеспечивая надежное соединение. Рассматриваемый прибор является главным оружием электронщиков, посредством которого осуществляется не только соединение проводов и полупроводниковых элементов, но и их разъединение.
Прибор внешне имеет простую конструкцию, однако внутри он состоит из различных деталей, с назначением которых следует разобраться. Знать устройство паяльника вовсе не обязательно, чтобы научится им правильно пользоваться, но эта информация поможет в случае выхода его из строя. Состоит прибор из ряда следующих элементов, которые имеют свои особенности:
- В его основе заложен металлический стержень, изготовленный из красной меди. Именно этот стержень нагревается, и плавит припой при соединении деталей. За основу стержня используется красная медь, так как именно этот материал обладает высокой степенью теплопроводности (хорошо передает тепло). Конец стержня имеет клиновидную форму, что необходимо для работы с мелкими полупроводниковыми элементами. Конец стержня называется жалом, как на отвертках
- Нагревательный элемент — стальная трубка, внутрь которой вставляется стержень из красной меди. Трубка оборачивается слюдой или стеклотканевым составом, поверх которого наматывается проволока из нихрома. При прохождении тока по проволоке, она нагревается, и передает тепло металлической трубке. В итоге нагревается стержень, и переходит в рабочее состояние. Поверх нихромовой проволоки находится защитный слой слюды. Он защищает спираль от соприкосновения с металлическим корпусом паяльника, тем самым повышая безопасность электрического прибора. Вторая его защитная функция заключается в том, чтобы сохранять тепло, и не передавать его стальному корпусу прибора
- Рукоятка — изготавливается из термоустойчивого пластика или дерева, и позволяет мастеру удобно работать инструментом
- Провода и вилка для подключения в розетку. Провода соединяются с выводами нихромовой проволоки. Для надежности соединения используются алюминиевые зажимы, которые пропаиваются с целью обеспечения надежного контакта. Зажимы в месте соединения используются на мощных паяльниках, а на маломощных приборах объединение осуществляется без дополнительной фиксации, но с обязательным нанесением припоя. Алюминиевые пластины для соединения медного провода с нихромовой нитью используются для повышения надежности объединения, а также для отвода тепла. Чем мощнее паяльник, тем сильнее нагреваются медные провода, поэтому алюминиевые зажимы осуществляют отвод тепла. Эта информация будет полезна в случае, если при ремонте мощного паяльника принимается решение об удалении алюминиевых пластин. Толщина жилы медного кабеля выбирается в зависимости от мощности прибора
- Стальной корпус — это часть инструмента, внутри которой располагается нагревательный элемент. На корпусе может присутствовать (в зависимости от модели) резьбовой винт, посредством которого фиксируется стержень. В конструкции корпуса могут находиться отверстия ближе к рукоятке, назначение которых заключается в отводе тепла
Как устроен паяльник внутри, показано на фото ниже.
С устройством паяльника полезно разобраться всем, кто планируется осуществить его ремонт в случае возникновения поломки.
Как сделать паяльник своими руками
Приобретение паяльного инструмента в магазине — не очень выгодное мероприятие: дешевые модели обладают низкой эффективностью и плохим качеством, а за хорошие приборы придется заплатить достаточно большую сумму для подобного рода инструментов. Один из возможных выходов — собрать свой паяльник для электроники. Наибольшее признание получил самодельный прибор на основе резистора, отличающийся удобством применения и надежностью. Изготовление его не займет много времени и не потребует особых навыков.
Одна из схем устройства паяльника своими руками
Необходимые материалы, которые потребуются для изготовления:
- Резистор МЛТ, на основе которого и будет собираться прибор. Необходимая мощность резистора в пределах от 0,5 до 2 Вт, сопротивление от 5 до 10 Ом.
- Обычная шариковая ручка.
- Небольшой кусочек проволоки с диаметром примерно 0,8м м.
- Прямоугольный кусок текстолита с размерами 3 см в длину и 1 в ширину.
- Толстая проволока из меди (будет идеальным диаметр в 1 мм). Она будет выполнять функцию наконечника.
Сборка изделия проходит в несколько этапов:
- С резистора снимается слой лака и краски.
- Один из выводов обрезается и на его месте сверлится отверстие диаметром 1 мм.
- В передней его части делается пропил, куда установится токовод.
- Из листа текстолита вырезается небольшая плата. Ееширокая часть нужна для крепления выводов от резистора, на узкой производится пайка проводов. Пространство между этими частями служит для крепления в шариковой ручке.
- В пропил вставляется проволока, затем она припаивается крезистору.
- К печатной плате припаиваются итоководы.
- Производится крепеж проводов для питания.
- Далее они подключаются квходам резистора.
- Оставшиеся снаружи элементы устанавливаются внутрь шариковой ручки.
Пример самодельного устройства
Починить телефон или какой-либо другой прибор, в котором имеются печатные платы и микросхемы, не составляет труда, если иметь под рукой необходимые инструменты. Для этого, в первую очередь, нужно знать, какой паяльник выбрать для микросхем. Также нужно знать некоторые правила работы с данным инструментом. Если выполнять все требования, то работа будет выполнена качественно и безопасно.
