Пайкой называется процесс соединения металлических деталей при помощи другого материала (припоя), соединяющего на молекулярном уровне. Температура плавления припоя должна быть ниже, чем у материала соединяемых деталей.

Достоинства пайки

  1. Большинство паяных деталей можно распаять обратно, т.е. можно сказать, что соединение условно условно является разборным;
  2. большая прочность;
  3. высокая производительность при капиллярной пайке;
  4. можно соединять металлы в любом сочетании, даже с неметаллами.

При соединении пайкой форма и размеры изделия выдерживается более точно, так как основа соединяемых металлов не расплавляется. Спайка материалов осуществляется путем межатомного сцепления и диффузии материалов.

Припой

Припой для пайки из олова (Sn) 61, свинец (Pb) 39

Припой — это металл или сплав, которым покрываются металлы для создания прочного соединения, в то же время не уменьшая проводимость электрического тока. В основном используется олово с различными добавками, в виде свинца, цинка, бронзы и других металлов, для придания особых свойств. Например антикоррозийности. Самым дорогим среди припоев является серебряный.

В зависимости от температуры плавления различают следующие типы припоев

  • мягкие (tпл не более 450 градусов)
  • твердые (tпл 450-600 °C)
  • высокотемпературные (свыше 600 °C)

Низкотемпературные не дают повышенной прочности, но позволяют произвести пайку при температуре, которая практически не влияет на основной металл. Высокотемпературные обладают большой прочностью шва.

Не будем уходить далеко в теорию. В основном, для большинства бытовых задач используются мягкие припои с содержанием олова 61% и свинца 39%. Можно приобрести припой уже содержащий в себе флюс.

К мягким относятся сплавы из олова и свинца, в которых содержание олова 18 — 90% (Например, ПОС-61, цифра показатель его содержания в процентах).

Флюсы: паяльная кислота и канифоль

Флюсы и припой: канифоль и паяльная кислота для пайки

Их основная функция — это удаление оксидной пленки или других загрязнений с поверхности металла и припоя, а также для того, чтобы исключить окисление во время самой пайки.

Флюсы разделяются на 2 вида:

  • Пассивные: канифоль, воск, смола, жир.
  • Активные: соляная, ортофосфорная и борная кислоты, хлористый цинк и так далее.

При работе с активными флюсами применять вытяжку. После завершения процесса пайки необходимо тщательно промывать детали бензином или спиртом. При пайке тугоплавких припоев применяют в основном активные в виде порошка.

Для алюминия применяют в основном специальные флюсы, не содержащие кислород. Подробнее в нашей статье — «Особенности лужения алюминиевых проводов«.

Паяльник

Паяльник для пайки с острым жалом наконечника

Главным инструментом для пайки является паяльник. Ручной инструмент, который используется для нагрева деталей, флюса и плавления припоя.

Важным атрибутом является наконечник стержня паяльника, именуемый жалом. При пайке микросхем и любой микроэлектроники применяются остроконечные, конусные наконечники. Для пайки проводов применяют стержни с угловой заточкой.

Наконечники для паяльника, жала остроконечные и угловой заточкой

Виды паяльников:

  • Молотковые, торцевые. Нагреваются от внешних источников, например, от газовых горелок.
  • Дуговые паяльники.
  • Электропаяльник.
  • Газовые.
  • Паяльная лампа.
  • Термовоздушные.
  • Инфракрасные.

Процесс пайки и лужения

Как говорилось раньше, для пайки проводов и лужения используются стандартные стержни с угловой заточкой жала, которая увеличивает площадь соприкосновения и удобство работы. Перед началом работы лучше всего будет зачистить жало паяльника надфилем от окисей, которые ухудшают теплопередачу.

Спаиваемые детали очистить, обезжирить. Если используете паяльную кислоту, то её будет достаточно. Это собственно и есть её главное преимущество перед канифолью — скорость работы.

Паяльник следует разогревать выше температуры плавления припоя минимум на 60 градусов. Но не стоит перегревать выше чем на 120 градусов. Сильный перегрев паяльника будет испарять флюс, а припой будет скатываться с наконечника и образовывать темную пленку (пережигание).

Температуру очень удобно регулировать на паяльной станции. А для определения готовности паяльника без регулирующей аппаратуры окуните жало в канифоль. Если она вскипает с большим выделением дыма, то паяльник готов к работе.

Как правильно паять и лудить медные провода своими руками

Убирать припой с наконечника во время работы поможет жесткая губка, предварительно смоченная водой.

Перед началом детали, провода нужно покрыть слоем флюса, нанести кисточкой паяльную кислоту. В случае с канифолью, окуните в неё провод. Ещё один вариант: возьмите пинцетом маленький кусочек и растопите его паяльником прямо на месте, которое будете паять.

Далее возьмите на жало стержня паяльника немного припоя (небольшой слой, не допуская образования капли припоя) и опустите на место пайки. Флюс сразу начнет кипеть и обильно дыметь. Примерно 2-3 секунд хватит, чтобы место пайки прогрелось и припой растекся. Двигая наконечник по всей поверхности места спая, припой равномерно распределится и заполнит все пустоты.

Данным способом лудится скрутка проводов и отдельные проводники. Залудив два провода отдельно, соединяем их вместе и ещё раз прогреваем место соединения.

Для достижения качественного соединения нужно следовать всего лишь нескольких правилам: хорошенько прогреть паяльник и детали, достаточное количество флюса и минимально-требуемое количество припоя. Лишнее количество припоя лучше удалить тем же паяльником, немного разогрев и забрав часть припоя на наконечник.

О качестве будет свидетельствовать яркий блеск. Если температура прогрева была недостаточной, то припой будет распределен с неровностями, комковатостями и выступами. А если наоборот перегрет, то появится темная окислая плёнка.

Так же при использовании паяльной кислоты, могут образоваться рыжие, ржавые пятна. Лучшим средством будет протереть мыльной тряпочкой (или другой щёлочью) всё соединение, чтобы соединение со временем не разрушилось.

Небольшой совет: если вы используете канифоль, то лучше заведите отдельную металлическую крышку, или что-то подобное, откалывайте кусочки канифоли от общей массы и используйте на ней. Так у вас всегда будет чистый флюс.

При работе обязательно используйте прозрачные очки (маску) для глаз. Они довольно дешёвые и защитят ваши глаза от неожиданных брызг припоя, флюса. Так же ножки деталей могут отпружинить и запустить в вас расплавленный припой. Помните, правила ТБ пишут кровью, не стоит пренебрегать.

Источник: уникальная статья на нашем сайте electricity220.ru