Пайка проводов – это традиционный способ соединения в электронике и электротехнике. Его применяют и для слаботочных схем, и для высоковольтных силовых контуров. Пайка прочна и долговечна, выдерживает действие вибрационных нагрузок.
Содержание
Как пользоваться паяльником?
Сущность процесса состоит в нанесении на совмещенные концы проводников или выводов электронных компонентов капли расплавленного припоя. Кристаллизуясь, припой прочно присоединяется к металлу и возникает неразъемное электропроводное соединение.
Для того, чтобы припой прочно соединился с жилами или контактами, необходимо провести подготовку. Контакты и провода обрабатывают специальными веществами, разрушающими тугоплавкие оксидные пленки и увеличивающими смешиваемость поверхностей жидким припоем.
Кроме того, подготовки требует и сам паяльник. Его жало следует периодически зачищать напильником от нагара и окалины, затачивать, придавая оптимальную форму.
Весьма важна также операция лужения. В ее ходе поверхность жала и припаиваемых контактов покрывается тонким слоем припоя.
Особенности
Основная особенность пайки медных проводов паяльником состоит в необходимости обеспечения качественного механического контакта соединяемых жил и контактов.
Для этого применяют скручивание их кончиков либо удержание вместе с помощью рук, пинцетов, острогубцев и паяльных зажимов.
Методы скручивания кабелей. Внизу, красным — скрутка по-британски.
Какой тип скрутки выбрать, определяется напряжением и силой тока, которую должно выдерживать паяное соединение, вибрационными нагрузками, а также рядом других особенностей будущей эксплуатации.
Кабели, подверженные статическим либо динамическим нагрузкам, должны состоять из нескольких жил. Эти жилы скручивают по-британски.
Почему невозможно пользоваться очень маленьким паяльником при пайке? Ответ прост: ему не хватит мощности, чтобы качественно прогреть соединение. Отлично справляется простой электропаяльник. При больших объемах работ используют станции с регулируемой температурой жала. Питается аппарат от инвертора. Предварительного прогрева иногда проводят портативной газовой горелкой.
Что потребуется для работы?
Помимо паяльника, понадобится припой, флюсовый состав, подставка, паяльные зажимы. Для подготовки жала нужен малый напильник или надфиль.
Чтобы удерживать нагреваемые кабели, понадобится пинцет либо пассатижи.
Канифоль и флюсы
Пайка медных проводов потребует подготовки. Концы проводников очищают от механических загрязнений, следов коррозии, окисного слоя и, возможно, от электротехнического лака. Это делают с помощью химической обработки.
Канифоль разогревают жалом, окунают в нее прогретый конец проводника. Удобнее применять флюсы. Они представляют собой смесь кислот или щелочей. Емкости с ними снабжены кисточкой для дозированного нанесения. Потом остатки флюсовой пасты потребуется удалить, чтобы они не разъели контакты и конструкции.
Канифоль применяется со всеми видами проволоки. Флюсы можно выбрать, исходя из материала кабеля. Их состав регламентируется соответствующим ГОСТ.
Для меди чаще всего используют оловянно-свинцовые припои серии ПОС. Для алюминия предпочтительны вещества на основе олова и цинка.
Для повышения удобства припои выпускаются в виде тонкой трубы, наполненной соответствующим флюсовым составом или канифолью. Одним движением пайщик набирает и припой, и флюс. В прошлом флюсы готовили самостоятельно. Для этого требовался тигель, газовая горелка, химическая посуда и навыки обращения с химическими реактивами.
Вспомогательные инструменты и материалы
Для правильной и качественной пайки потребуются также:
- Поставка под паяльник. На нее удобно класть горячий инструмент.
- Малый напильник или надфиль. Используется для заточки жала.
- Пинцет или плоскогубцы. Их используют для удержания кончиков и для защиты изоляции от перегрева.
- Кусачки. Для обрезания концов и зачистки изоляции. Удобно использовать комбинированный инструмент, с отдельными съемниками для разных диаметров проводов.
- Спирт и ветошь. Для промывки остатков флюсового состава.
Кроме того, понадобится изоляционная лента или термоколпачки разного размера для изоляции соединений.
[stextbox id=’info’]Некоторые мастера используют для снятия изоляции пламя зажигалки.[/stextbox]
Процесс
Технологический процесс создания паяных соединений разбивается на несколько стадий, для каждой сформулирована простая пошаговая инструкция.
Начинают с подготовительных работ:
- снять изоляцию с кончика проводника;
- зачистить надфилем или мелкозернистой шкуркой от лака и окисной пленки;
- конец должен быть светлым и матово поблескивать;
Следующий этап –лужение:
- прогреть электропаяльник;
- поднести кончик провода к канифоли, прогреть его так, чтобы он погрузился в плавящуюся и кипящую канифоль;
- набрать наконечником жала небольшую капельку припоя и растереть ее по кончику провода, проворачивая его для равномерного растекания расплава;
- провод должен получить серебристую окраску.
На завершающем этапе проводится непосредственно спайка проводов:
- залуженные концы совмещают и фиксируют вместе;
- при необходимости концы скручивают;
- набирают на жало паяльника каплю припоя и прикладывают его с прижимом к месту пайки;
- место соединения прогревается, плавится канифоль и расплавляет припой;
- расплавленный припой проникает между проводами, охватывая их со всех сторон;
- продолжают удерживать проводники вместе, пока примой не затвердеет и не станет матовым.
После остывания пайку изолируют, покрывая электротехническим лаком, обматывая изолентой или надевая термоусадочный колпачок.
Отличия технологии при использовании флюса
В случае использования паяльных флюсов процесс несколько видоизменяется.
Лужение: зачищенный конец провода смачивается флюсовым составом с помощью кисточки, встроенной в крышку. Сразу после этого провод прогревают паяльником, на который набрана капля припоя.
Пайка скруток: допускается не заслуживать каждый провод отдельно. Делается скрутка, смазывается флюсом, затем вся скрутка сразу прогревается жалом паяльника, на который набран припой. Активный флюс при нагреве снимет окисную пленку и даст возможность сразу провести пайку.
После пайки скрутки медных проводов следует промыть соединение спиртовым раствором, чтобы смыть флюс.
Многожильные провода
Многожильные провода, способные выдерживать продолжительные переменные механические нагрузки и вибрацию, паяют по собой технологии.
Перед залуживанием провод раскручивают, чтобы отдельные жилы не скрывали друг друга в пучке и на каждую мог воздействовать флюс или канифоль.
Далее жилы залуживают так, чтобы на каждой появился тонкий слой хорошо легшего припоя. После кристаллизации залуженные жилки нужно скрутить вместе. При этом важно сохранить направление закручивания, которое было выбрано при изготовлении провода. Иначе возникнет место перегиба и перелома жилок, провод может оторваться под нагрузкой.
Далее многожильный провод паяют по той же технологии, что и одножильный.
Можно ли спаять медь и алюминий?
Нет, так паять нельзя. Собственно, использование алюминиевых проводов не рекомендовано современными стандартами. Новые прокладки алюминиевых кабелей в жилых домах было решено запретить. Там, где они еще сохранились, их приходится соединять с медными через контактные колодки или другие промежуточные устройства. Подойдет и обычный болт с гайкой и тремя шайбами из стали, между которыми будут порознь зажаты медный и алюминиевый кабель. Разумеется, такой контактный болт должен быть хорошо заизолирован.
Медь и алюминий обладают разными коэффициентами теплового объемного расширения. Это означает, что, будучи нагретыми, они расширятся по-разному. Соответственно, после остывания они по-разному сузятся. При этом на паяное соединение начнут действовать механические усилия, приводящие к его разрушению. Этот эффект будет продолжаться постоянно при каждом включении в цепь и прохождении тока.
[stextbox id=’warning’]Кроме того, алюминий и медь создают гальваническую пару, электрохимические процессы на стыке двух металлов будут вызывать повышенную коррозию.[/stextbox]
Лужение провода – как это делается?
Перед пайкой с конца провода удаляют пластиковую изоляцию. Оголяется медная проволока, подлежащая залуживанию.
В ходе залуживания конец смазывают флюсом и наконечником паяльника растирают по нему тонкий слой расплава.
Если используется канифоль, то оголенный конец окунается в кипящую канифоль наконечником паяльника, на который набрана капелька припоя.
Правильно залуженный проводник приобретает характерный матово-серебристый оттенок.
Многожильные кабели распускаются, и каждая проволочка лудится отдельно. После этого жилы скручивают обратно в прежнем направлении.
Спаивание жил – делаем своими руками
Соединение качественно залуженных проводов пайкой не представляет из себя особых трудностей. Концы проводников совмещаются и фиксируются паяльным зажимом, пинцетом или скручиваются. На жало набирают каплю припоя, она втирается в соединение так, чтобы заполнила пространство между жилами, но не образовал потеков или застывших капель.
Удерживать соединение нужно до его полного остывания. Некоторые мастера пропускают операцию лужения, скручивая кабели в распредкоробке, капая на них флюсом и сразу пропаивая. Надежность и долговечность спайки проводов в распределительной коробке без лужения весьма сомнительна. Хороший мастер не пренебрегает лужением.
Пропаянное соединение необходимо надежно заизолировать.
Особо толстые провода не паяют, а сваривают. Для этого используют графитовые электроды и специальный сварочный аппарат.
