Технология пайки проводов: последовательность выполнения

Пайка проводов

С пайкой проводов приходится сталкиваться чаще всего. Это может быть пайка проводов электросети вашего дома, пайка проводов в авто, пайка проводов наушников (рассмотрим подробнее позже) и т.д. В результате удается получить прочное, надежное соединение. Рассмотрим поэтапно процесс пайки проводов:

1. Концы проводов, которые будете соединять, торцуем ровно кусачками и снимаем шар изоляции длиной 3-4 см.
2. При необходимости очищаем провода в зоне пайки от загрязнений и обезжириваем их.
3. Соединяем провода между собой при помощи скручивания. Существует несколько вариантов скручивания. Наиболее распространенным является простое последовательное скручивание. В распределительных коробках электросетей, как правило, используется параллельное.

Последовательная скрутка

Параллельная скрутка

Покрываем соединение проводов флюсом и начинаем наносить на него припой. В процессе пайки провод необходимо постепенно прокручивать для того, чтобы припой лег ровным шаром и заполнил все пустоты между проводами. Важный момент – необходимо правильно подобрать флюс зависимо от материала проводов. Если для пайки медных проводов подходит даже обычная канифоль, то для пайки алюминиевых нужно использовать только активный флюс.
После того как припой остынет, место соединения изолируем изолентой или термоусадочной трубкой.

Такую методику целесообразно использовать для пайки электрических проводов. Если есть задача припаять провод к какой-либо поверхности, например, к контактам на плате, то предварительно кончики проводов необходимо залудить.

Для этого с провода также снимаем изоляцию и обезжириваем. После этого покрываем его флюсом и наносим припой. Также нужно залудить поверхность, к которой провод будет припаян. После этого процесс пайки будет легким и быстрым, а само соединение будет качественным и прочным.

Как паять провода наушников?

Наверное, у каждого из нас в ящике лежит куча старых нерабочих наушников. Если вы уже решили научиться паять, то грех будет не попробовать воскресить хотя бы одни из них.

Обрыв провода – наиболее распространенная причина выхода из строя наушников. Казалось бы, достаточно просто определить место разрыва и перепаять провода. Но не все так просто. В процессе пайки проводов наушников приходится сталкиваться с проблемой лужения проводов. Провода наушников имеют лаковое покрытие, к которому припой ну просто никак не хочет приставать. Поэтому в первую очередь от него необходимо деликатно избавиться. Для этого существует несколько способов:

1. Механический: при помощи скальпеля или канцелярского ножа аккуратно счищаем шар лаковой изоляции. При этом лезвие держим перпендикулярно проводу.
2. При помощи огня: выжигаем слой лаковой изоляции зажигалкой (не рекомендуем).
3. С использованием активных флюсов: наиболее оптимальный метод. Достаточно просто покрыть кончики проводов активным флюсом и залудить их паяльником. Лудить такие провода лучше на куске древесины. Движения паяльником должны быть такими, будто вы втираете припой в провод.

Залуженные таким образом провода легко паять как между собой, так и к коннектору наушников.

Рекомендации, меры предосторожности

Профессиональный паяльник DANIU 110V/220V 60W с регулировкой температуры и набором инструментов

Следует ознакомиться с рекомендациями, которые позволят качественно выполнять поставленные задачи:

При выборе паяльника нужно обращать внимание на модели, оснащенные дополнительно конусами, иглами и комплектом сменных наконечников.
Прежде чем приступать к выполнению пайки, нужно особое внимание уделить зачистке жала. Если наконечник слишком загрязнен, всю грязь удаляют с помощью паяльника

Вспомогательно можно использовать куски дерева или картон.
При изменении длины паяльника также изменяется температура нагревания инструмента.
Во время нагревания рабочего элемента не рекомендуется паяльник оставлять «сухим». Нужно жало регулярно опускать в канифоль.

Как паять детали из жести?

Стандартным способом спаивания жести является применение припоя, в котором содержится большое количество олова, флюса и паяльника, имеющего шило.

Марки и свойства припоев.

• сурьма;
• мышьяк;
• медь;
• висмут.

В некоторых случаях применяется ПОС 90 с большим количеством свинца. Для оцинкованного материала делается несколько другой подход.

Для пайки оцинкованного железа обязательно должен присутствовать флюс. Он играет роль химического окислителя и одновременно растворителя. Благодаря флюсу исчезает процесс окисления. Вдобавок ко всему, металл смачивается железом, и получается шов высокого качества. Чаще всего в качестве флюса используют соляную кислоту и канифоль.

В радиотехнике больше всего применяют канифоль. Только в некоторых случаях применяют хлористый цинк и борную кислоту.

Для работы используют паяльник, мощность которого должна превышать 40 Вт. Все работы желательно выполнять электрическим паяльником. Он позволяет проводить пайку в удобном положении, шов получается очень прочным и надежным.

Предлагаем ознакомиться Что делать если в колодце мутная вода

Когда нужно провести пайку металлических изделий и получить качественный шов, требуется выполнить следующие технологические операции:

• очистить поверхность;
• провести обезжиривание;
• нанести флюс;
• нагреть паяльник;
• залудить место пайки;
• припаять детали из жести;
• полученную поверхность очистить бензином;
• проверить получившийся шов.

https://www.youtube.com/video/DcdXUvZRChw

Чтобы обеспечить появление капиллярных сил, между деталями оставляют зазор величиной 0,3 мм. Металл заливает кромки зазора, что дает возможность получить высококачественный шов.

В некоторых случаях очень трудно очистить детали механическим путем, тогда на помощь приходит травление. Однако для работы с жестью подобное встречается очень редко.

Если на поверхности имеются жировые пятна, применяют 10% содовый раствор. Для обезжиривания в домашних условиях применяют ацетон, бензин, спирт и универсальный растворитель. Свойства этих материалов помогают получить отличную очистку.

О пайке, этом сложном физическом процессе, написано очень много научных работ. Рефераты, описывающие химию процесса, его результаты помогают лучше понять происходящие процессы и выбрать наиболее подходящий способ пайки.

При пайке припой нагревают до температуры, превышающей температуру его плавления, но не достигающей точки плавления металла соединяемых деталей. Становясь жидким, припой смачивает поверхности и заполняет все зазоры за счет действия капиллярных сил. Происходит растворение основного материала в припое и их взаимная диффузия. Застывая, припой прочно сцепляется с паяемыми деталями.

При пайке должно выполняться следующее температурное условие: Т1

Для проведения ремонта любой бытовой техники, мы непосредственно сталкиваемся с такой проблемой,- как самому припаять провода? В теме Вы ознакомитесь с материалами для паяния, с паянием меди с алюминием и паянием меди с железом.

Можно ли припаивать провода к аккумулятору

Батареи аккумуляторного типа лучше и не пытаться паять — если нужда заставляет, проще сделать для них контейнер, который будет позволять контактам батареек, качественно прилегать к его контактам. Аккумуляторные батареи изготавливают из такого материала, который при пайке ведёт себя намного хуже, чем в случае с литиевыми элементами.

Но если уж совсем «невмоготу» и всё-таки нужно припаять, то делается это так же, как и в случае с литиевыми батарейками. Единственное, что нужно использовать флюс, а не канифоль. И паять нужно очень быстро, чтобы как можно меньше касаться паяльником полюсов. Аккумуляторы очень «не любят», когда их сильно нагревают.

Болтовое соединение

Это соединение собирается из болта любого диаметра, подходящей гайки и одной, а лучше — трех, шайб. Собирается быстро и просто, служит довольно долго и надежно.

Болтовое соединение проводов

Сначала проводники зачищаются от изоляции, при необходимости снимается верхний окисленный слой. Далее из зачищенной части формируется петля, внутренний диаметр которой равен диаметру болта. Чтобы было проще — можно провод обернуть вокруг болта и закрутить (средний вариант на правом рисунке). После все это собирается в таком порядке:

• На болт надевается шайба.
• Один из проводников.
• Вторая шайба.
• Другой проводник.
• Третья шайба.
• Гайка.

Соединение затягивается сначала руками, затем при помощи ключей (можно взять пассатижи). На этом все, соединение готово. Используется, в основном, если надо сделать соединение проводов из меди и алюминия, можно применять и при соединении проводников разного диаметра.

Пайка проводов к плате без паяльника

Бывают такие случаи, когда проводок отрывается от платы. Как лучше всего припаять провод к старому месту схемы электронного устройства, когда не оказалось под рукой паяльника?

Потребуется источник нагрева. Если рядом окажется газовая конфорка или паяльная лампа, то это будет лучшим условием. В отсутствие их пригодится обыкновенная зажигалка и любой заострённый металлический предмет, лучше гвоздь. Чем тоньше будет металл, тем быстрее он нагреется от пламени зажигалки.

Как правило, на месте старой пайки могут оказаться остатки припоя и флюса. Если даже их не окажется, то кончик оторванного проводка зачищают и придавливают его раскаленным гвоздём к старому месту крепления

Действовать нужно осторожно, чтобы не повредить саму плату. Эту же операцию можно провести с помощью швейной иглы

Дополнительная информация. Некоторые домашние умельцы используют обыкновенный карандаш. Его зачищают так, чтобы графитовый стержень был длиной 1,5 см. На конец карандаша одевают проволочную петлю, соединённую с одним из проводов 12 вольтового блока питания. Другой провод подсоединяют к скрутке. Соприкасаясь с паяльной пастой на скрутке, графит нагревает и плавит припой.

Помимо описанных методов пайки, можно найти ещё много способов обходиться без паяльного оборудования. Главное условие в этом деле – это обеспечение прочного неразрывного и безопасного соединения проводов.

Подготовка паяльника к работе

В быту используются «обычные» электрические паяльники. Есть, работающие от 220 В, есть — от 380 В, есть — от 12 В. Последние отличаются небольшой мощностью. Используются, в основном, на предприятиях в помещениях с повышенной опасностью. Можно их применять и в бытовых целях, но нагрев их происходит медленно, да и мощность маловата…

Выбрать надо тот, Который удобно «лежит» в руке

Выбор мощности

Мощность паяльника выбирается в зависимости от характера работы:

• Для работы с электронными элементами — 40-60 Вт.
• С толщиной спаиваемых деталей до 1 мм — 80-100 Вт.
• Толстостенные элементы — со стенкой 2 мм — требуют мощности от 100 Вт и выше.

Паяльники бывают разной мощности, работают от разного напряжения

В домашнем хозяйстве достаточно иметь два паяльника — один маломощный — 40-60 Вт, и один «средний» — около 100 Вт. С их помощью можно будет покрыть около 85-95% потребностей. А пайку толстостенных деталей все равно лучше доверить профессионалу — тут нужен специфический опыт.

Подготовка к работе

Когда паяльник включается в сеть первый раз, часто он начинает дымить. Это выгорают смазочные материалы, которые были использованы в процессе производства. Когда дым перестает выделяться, паяльник выключают, ждут пока он остынет. Дальше надо заточить жало.

Сначала надо выжечь смазку

Заточка жала

Далее надо подготовить к работе жало. Это цилиндрический стержень, сделанный из медного сплава. Фиксируется при помощи прижимного винта, который находится в самом конце термокамеры. В более дорогих моделях жало может быть слегка заточено, но, в основном, заточки нет.

Как подготовить паяльник к работе

Изменять будем самый кончик жала. Использовать можно молоток (сплющивать медь как вам нужно), напильник или наждак (просто стачивать ненужное). Форму жала выбирают в зависимости от предполагаемого типа работ. Его можно:

• Сплющить в виде лопатки (как у отвертки) или сделать плоской с одной стороны (угловая заточка). Этот тип заточки нужен, если паяться будут массивные детали. Такая заточка увеличивает плоскость соприкосновения, улучшает передачу тепла.
• Сточить край жала в острый конус (пирамидку) можно, если предполагается работа с мелкими деталями (тонкие провода, электродетали). Так проще контролировать степень нагрева.
• Тот же конус, но не такой острый подойдет для работы с проводниками большего диаметра.

Более универсальным считается заточка «лопаткой». Если ее сформировать при помощи молотка, медь уплотняется, корректировать наконечник надо будет реже. Ширину «лопатки» можно делать больше или меньше, подрабатывая ее по сторонам напильником или наждаком. С этим типом заточки работать можно с тонкими и средними паяемыми деталями (поворачивать жало в нужное положение).

Лужение паяльника

Если жало паяльника не имеет защитного покрытия, его необходимо залудить — покрыть тонким слоем олова. Это защитит его от коррозии и быстрого износа. Делают это при первом же включении инструмента, когда дым перестал выделяться.

Первый способ лужения жала паяльника:

• довести до рабочей температуры;
• прикоснуться к канифоли;
• расплавить припой и растереть его вдоль всего жала (можно деревянной щепкой).

Второй способ. Смочить тряпку раствором хлористого цинка, нагретое жало потереть о тряпку. Расплавить припой и куском поваренной каменной соли растереть его по всей поверхности жала. В любом случае медь должна покрыться тонким слоем олова.

Какие существуют виды паяльников

За тысячелетия совершенствования технологии люди разработали несколько видов устройств, причем большинство из них — за последнее столетие.

Молотковый

Это традиционный, проверенный временем вид — заостренная с одной стороны медная болванка, которую нагревали на углях или в пламени костра.

Молотковый паяльник

Работа требует отличной координации движений и чувства времени — остывает такое устройство довольно быстро.

Керамический

Вместо нагревателя из нихрома применяется элемент из специальной электрокерамики. Такой прибор очень быстро нагревается и позволяет регулировать температуру нагрева.

Паяльник с керамическим нагревателем

Их делают маломощными и применяют на производствах.

Импульсный

Жало включается в цепь вторичной обмотки трансформатора, намотанной толстым проводом в несколько витков. В этой цени низкое напряжение, но очень сильный ток. Он разогревает жало за долю секунды. Нагревается жало не постоянно, а только в момент пайки, для чего на рукоятке имеется кнопка включения. Температура не регулируется, но для домашнего применения они удобны и экономичны.

Индукционные

В таких устройствах разогрев сердечника происходит с использованием явления высокочастотной индукции. Отличаются стабильностью рабочей температуры.

Газовые

Сзади жала расположена миниатюрная газовая горелка, а в рукоятке — баллончик с газом. Позволяет работать без электричества, может работать с высокотемпературными припоями, после снятия жала превращается в универсальную газовую горелку.

Газовый паяльник

Отличается повышенной пожароопасностью.

Вспомогательные приспособления для пайки

Для того, чтобы пайка была безопасной и удобной вам также понадобятся вспомогательные инструменты:

• подставка для паяльника;
• «третья рука»;
• очистители для жал;
• ручной инструмент.

Подставка для паяльника

Несмотря на то, что мы отнесли подставку для паяльника к вспомогательным приспособлениям, ее роль весьма существенна в процессе пайки. Паяльник должен иметь свое четкое место на рабочем столе и быть надежно зафиксированным. Это обезопасит вас от случайного ожога в процессе пайки, а также снизит вероятность прожечь рабочий стол

При выборе подставки обратите внимание, чтобы в ней было место под губку для очистки жал – так намного удобнее в процессе пайки

Также вы можете смастерить подставку самостоятельно. Вот один из примеров самодельных подставок.

«Третья рука»

При пайке проводов и небольших плат очень удобно использовать так называемую «третью руку». Такое название она получила не просто так. Благодаря зажимам вы можете надежно зафиксировать объекты пайки в любом положении. Ассортимент третьих рук довольно широкий – от обычных штативов с зажимом, до моделей с увеличительными линзами и держателем для паяльника.

Очистители для жал

В процессе пайки под действием высокой температуры жало достаточно быстро окисляется и требует периодического очищения от окислов и нагара. Для этого используются целлюлозные губки и стружка для очистки жал. С их помощью вы постоянно будете поддерживать жало в чистоте, а это в свою очередь напрямую влияет на удобство пайки. Также ими легко снимать лишний припой с жала.

Губка для очистки жал Goot ST-11SP

Очиститель жал Goot ST-40

Еще один важный аксессуар – активатор паяльного жала. Он имеет практическое применение в основном для жал с никелевым покрытием, которые имеют сильные загрязнения. В отличие от обычных медных жал, их нельзя очищать абразивными инструментами. Поэтому, если такое жало перестало брать припой и обычные методы не помогают, не спешите его выбрасывать – обычно активатор помогает восстановить его свойства.

Ручной инструмент

К ручному инструменту, который будет полезен при пайке, можно отнести:

• пинцеты;
• кусачки;
• набор вспомогательных инструментов для пайки..

Использовать пинцеты довольно удобно при пайке и демонтаже электронных компонентов на платах. Для этого хорошо подходят как обычные прямые пинцеты, так и пинцеты с загнутым носиком. При пайке элементов особенно чувствительных к статическим напряжениям используются антистатические пинцеты.

Кусачки имеют широкое применение в быту, при проведении паяльных работ без них также никак не обойтись, особенно при пайке проводов. Также ими можно обрезать остатки ножек радиокомпонентов при пайке их на плату.

Набор вспомогательных инструментов для пайки имеет широкое применение при проведении паяльных и демонтажных работ. В его состав входят разного типа зажимы и держатели, которые будут полезными при пайке компонентов на плату. Также в комплекте есть щеточки для очистки плат от остатков припоя и флюса.

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;

• 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

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.

Кроме того, алюминий и медь создают гальваническую пару, электрохимические процессы на стыке двух металлов будут вызывать повышенную коррозию.

Процесс пайки электропаяльником

Как паять провода, что для этого нужно сделать:

1. Залудить паяльник. Для затачивания жала нужно использовать наждачную бумагу, которой работают до получения гладкой блестящей поверхности. После этого разогретое жало погружают в канифоль и припой. Наконечник прикладывают к деревянной дощечке. Манипуляции повторяют до тех пор, пока жало паяльника не приобретет серебристый цвет.
2. Залудить провода. Их очищают от оплетки и покрывают канифолью, поверх накладывают наконечник паяльника. После оплавления флюса провод извлекают.
3. Припаивать залуженные части. Жало прибора обрабатывается припоем, место пайки разогревается до нужной температуры. После покрытия проводов оловом избегают лишних движений. Для быстрого остывания используют вентилятор.

Watch this video on YouTube

Особенности пайки при использовании флюса

Пайка деталей с применением флюса имеет следующие особенности:

1. Температура плавления для канифоли должна быть более низкой, чем для припоя. Это условие считается обязательным для прочного сцепления деталей.
2. Флюс не должен контактировать с расплавленным оловом. Каждое средство образовывает отдельное покрытие, обеспечивающее надежное соединение деталей.
3. Канифоль следует равномерно распределять по поверхностям.
4. Жидкий флюс должен смачивать все запаиваемые детали и обладать повышенной текучестью.
5. Нужно выбирать средство, растворяющее и удаляющее появляющиеся на поверхностях пленки из неметаллических материалов.
6. Нужно применять флюс, не вступающий в реакцию с соединяемыми материалами. Это помогает сохранить рабочие характеристики элементов.

Пайка многожильных проводов

Многих интересует вопрос, как правильно паять паяльником такие провода. Соединение выполняется следующим образом:

• провода очищаются от изоляции;
• оголенные жилы зачищаются до металлического блеска;
• места соединения обрабатываются припоем;
• детали скрепляются методом скрутки;
• место пайки зачищается наждачной бумагой (не должны оставаться заусенцы, нарушающие прочность крепления);
• соединение покрывается расплавленным припоем;
• место скрепления обматывается изолентой.

Watch this video on YouTube

Можно ли паять медный провод с алюминиевым

Алюминиевые и медные проводники можно запаять. В таком случае применяют специальный припой для алюминия. Медный провод нужно качественно залудить. Этого достаточно для предупреждения химических реакций между медными проводами и алюминиевыми.

Преимущества и недостатки пайки

Самым главным преимуществом пайки перед другими видами соединений проводов является надёжность. Спаянный электрический узел в плане надёжности может уступить лишь соединению, выполненному сваркой.

На весь период эксплуатации вы можете забыть о спаянном соединении, никакого дополнительного обслуживания оно не потребует.

Пользуясь пайкой, вы можете соединить проводники разные по сечению, одножильные с многожильными.

Этот метод относится к низким по себестоимости. Главное, чтобы у вас был паяльник, а припой с канифолью стоят совсем недорого, при этом расход их совсем мизерный.

Также несомненным преимуществом пайки является то, что с её помощью можно одновременно соединять более 2-х проводов.

К недостаткам пайки можно отнести высокую трудоёмкость и обязательное наличие навыков в пользовании паяльником.

Выводы

Припаять провода не представляется чем-то трудным. Даже совсем неопытный пользователь сможет выполнить эту процедуру без каких-либо серьёзных проблем. Может показаться, что это не такая уж и лёгкая процедура, но в основном такие мысли появляются из-за необходимости проведения лужения жала паяльника и проводов. Сам процесс лужения совсем не сложен, но все эти манипуляции просто могут вымотать, особенно если пользователь совсем не имеет опыта.

Следует помнить, что выбор паяльника должен осуществляться в соответствии с потребностями пользователя. Нужно знать, что для разных операций потребуются приборы с разными мощностями. Как было указано выше, паяльники с диапазоном от 15 до 30 Ватт слишком слабые и могут быть использованы только в слабых и лёгких процедурах пайки. К тому же даже простая пайка проводов от аудио-аппаратуры для таких приборов окажется задачей непомерной. Рекомендуется пользоваться паяльниками, обладающими мощностью от 40 Ватт. Они являются оптимальными вариантами для любых пользователей.

Паяльные станции являются весьма неплохими и полезными устройствами, но они имеют ряд недостатков. Для их использования требуется наличие определённого опыт, они энергозатратны, да и стоят они весьма дорога. В качестве плюсов можно упомянуть их долговечность, а также возможность контролировать температуру вплоть до градуса.

Процедура лужения весьма важна в процессе паяния, так что пренебрегать ею не стоит и не рекомендуется. Лучше немного повозиться с канифолью и припоем, чем впоследствии довольствоваться некачественной пайкой.