Как залудить паяльник со стальным жалом. Процесс правильного лужения жала паяльника для качественной работы. Как залудить жало паяльника во время работы

Необходимость залудить паяльник возникает, когда расплавленная капля припоя перестает растекаться по разогретой поверхности, прилипать к ней, нет возможности подать к месту пайки достаточную порцию, что мешает качественной работе. Наконечник, получая тепло от нагревателя, окисляется на воздухе. Кроме снижения адгезии припоя к меди, слой термоизолирующего нагара ухудшает распределение тепла. Есть ряд способов, как залудить паяльник в целях периодического обслуживания рабочего инструмента, также такая процедура обязательна для нового жала и окислившегося за время хранения.

Как правильно залудить медное жало у паяльника

Инструменты с нихромовыми нагревательными элементами имеют медный круглый стержень, которому придается удобная для паяния форма. Механическая обработка прута выполняется напильником с последующей доводкой на наждачной бумаге или надфилем с мелкой насечкой. Затем полезно слегка отбить жало холодным способом на наковальне. Это уплотнит верхний слой меди, повысит механическую прочность и уменьшит скорость растворения материала расплавленным припоем. Не лишним будет заполировать для уменьшения скорости окисления. Все работы выполняются на извлеченном из гнезда наконечнике, включая ту часть, которая прячется внутри нагревательного элемента.

Облудить жало паяльника – это значит покрыть рабочую зону стержня тонким слоем сплава. Кипящий флюс растворяет слой окисла на медном сердечнике, и расплав покрывает поверхность.

Так как залудить паяльник с медным жалом несложно, можно это сделать самостоятельно следующим образом:

1. Вставить очищенный стержень в паяльник, включить питание.
2. Когда он разогреется до температуры плавления канифоли, жало полностью окунуть в канифоль.

Не нужно перегревать паяльник, так как погружение стержня во флюс вызывает выделение клубов дыма с разбрызгиванием, образованием шлака от сгоревшей канифоли. При нормальном нагреве смола плавится с выделением небольшого количества дыма.

1. Прутком припоя натереть рабочую поверхность, покрытую слоем расплавленного флюса, который нужно периодически обновлять.
2. Процесс закончен, когда образуется равномерный тонкий слой полуды. Излишек нужно удалить мокрой хлопчатобумажной тряпочкой.

Лудить стержень нужно составом с высокой температурой плавления, отраженной в таблице.

ПОС-40 или ПОСу-95/5 образуют качественное покрытие, которое необходимо обновлять по мере выгорания.

Как залудить жало современного паяльника?

Производители сердечников заявляют, что их изделия лудить не обязательно. Это частично справедливо для тех стержней, которыми работают методом подачи припоя проволокой или пастой в рабочую зону. Жало прогревает соединение с нанесенным на него флюсом, отплавляет от проволоки капельку сплава, которая, растекаясь по горячему, образует прочное соединение.

Никель также окисляется на воздухе, хотя и медленнее, чем медь. Слой окиси ухудшает теплопередачу, снижая эффективность прогревания пайки, поэтому рабочую сторону лучше залудить. Сделать это нужно без повреждения покрытия. Для этого используется мокрый хлопчатобумажный лоскут, банка с твердой канифолью и ПОС. Правила того, как облудить паяльник новый:

1. Рабочая поверхность обезжиривается.
2. Включается питание.
3. Нагревшийся сердечник очищается мокрой тряпкой и сразу втыкается в канифоль.
4. Добавленный в банку кусочек припоя растирается, не вынимая стержня из флюса.
5. Через короткое время кончик покроется ровным слоем олова.

Чаще всего для жала используется коническая форма. Достаточно лудить 3-5 мм острия конуса.

Особенности лужения современного жала паяльника

Сейчас стержни делаются из меди, покрытой тонким слоем никеля, защищающим от обгорания или керамики. Не допускается механической обработки, его нельзя даже царапать. Для удаления излишков ПОС или продуктов выгорания флюса можно протирать его куском мокрой не синтетической ткани, если нет специальной губки или очистителя из латунной стружки.

Как залудить жало паяльника во время работы

При пайке из-за нагрева поверхность наконечника окисляется, припой перестает липнуть, накапливаются шлаки сгоревшего флюса, ухудшающие качество пайки. Приходится восстанавливать луженое покрытие.
Лучше всего использовать устройство сухой очистки, состоящее из металлической спирали в контейнере. Доработав приспособление добавлением на дно густого флюса без кислоты, например стеарина или паяльного сала, можно решить две задачи:

• очистить поверхность стержня от нагара, потерев его о стружку;
• ухватив каплю ПОС на кончик горячего наконечника и утопив его во флюсе, получим очистку и лужение одновременно.

Процедура подходит для тонких медных, с никелевым покрытием и керамических сердечников. Проводится, когда окись начинает мешать работе.

Как залудить необгораемое жало?

Наконечник легко лудится, если его горячим тщательно протереть влажной тряпочкой без синтетики и моментально опустить во флюс. Затем палочкой сплава натирать рабочую поверхность до полуды, протереть стержень тряпкой и приступать к работе.

Как залудить жало паяльника деревянным бруском?

Если на поверхности есть значительный слой окисла, а механически абразивами или напильниками ее снимать нельзя, хорошо помогает при лужении брусок или дощечка хвойного дерева.

1. Брус расположить так, чтобы волокна древесины были сориентированы перпендикулярно движению при натирании.
2. Включается питание, на дощечку выкладываются маленькие кусочки канифоли и ПОС.
3. Нагревшийся стержень ставится в кусок канифоли, которая образует расплавившуюся лужицу.
4. Наконечник накрывает олово. После расплавления начинается движение наконечника поперек волокон, не покидая пределов канифоли.

Слой окисла растворяется горячей канифолью, сплав втирается в поверхность.

Как залудить жало в канифоли?

Слабо окисленная поверхность легко залудится в банке с канифолью с положенным туда кусочком ПОС. Протертым наконечником растопить сплав в емкости с канифолью. Такая работа сопровождается выделением большого количества смолистого дыма и должна выполняться на свежем воздухе или в хорошо проветриваемом помещении.

Долговечность покрытия или полуды жала определяется температурным режимом. Вредно работать паяльником на максимальной мощности без необходимости. Там, где нельзя штатно изменять температуру нагрева, используйте приспособленные регуляторы мощности, самодельные ограничители напряжения в паузах паяния.

Все сталкивались с проблемой при пайке. Причиной может быть новый, только что купленный прибор или, наоборот, старый, использовавшийся долгое время. В обоих случаях можно легко исправить ситуацию. Соблюдая правила ухода и эксплуатации электроприбора, вы сможете избежать многих проблем и неприятностей при работе.

В большинстве паяльников при изготовлении используют жала из меди или стальной стержень. Прежде чем приступить к работе паяльником, жалу нужно будет придать нужную форму и правильно обработать. Залуживание поможет настроить прибор для качественной и продуктивной работы. Многие производят обработку обычным напильником либо в процессе ковки. Это позволяет сделать прочнее и избежать быстрого износа при пайке. Особенности инструментов

В эксплуатации лучше всего служат паяльники, стержень которых закрепляется винтом. Это позволяет менять его, вытаскивать и производить необходимую обработку. Главное — следить, чтобы винт не прикипел, тогда его замена станет невозможной. Для этого в процессе использования своевременно очищайте место крепления и периодически вытаскивайте съёмный стержень. Для начала работы новое жало нужно облудить и придать ему нужную форму. Для того чтобы залудить жало, нужно покрыть его припоем. Для этого нужно хорошо нагреть наконечник и расплавить жалом канифоль. После этого часть, которой производится пайка, покрывается проволочным припоем. Лужение позволяет продлить срок службы стержня.

1. Заточить жало паяльника напильником под углом в 45 градусов. Должна получиться форма клина. Но можно придать форму, нужную для пайки конкретных изделий.
2. Край должен быть тонким и немного тупым.
3. Если жало паяльника не лудится, паяльник с медным жалом желательно почистить шкуркой, чтобы снять окисленный слой патины.
4. Можно придать жалу форму лопатки методом ковки.
5. Очистить .
6. После заточки стержень нужно установить и сразу же залудить, иначе он снова окислится.

Паяльника с медным жалом

После продолжительной работы инструментом заточку и лужение необходимо будет повторять.

При перегреве на стержне могут образоваться окалины. Чтобы их очистить, стержень вытаскивают и обрабатывают мелкой шкуркой. Покрывают стержень графитом, потерев его грифелем простого карандаша. Очистить нагревательный элемент от окалины можно, слегка постучав по нему. После полной очистки стержень устанавливается на место. Работая, старайтесь не перегревать острие, иначе потребуется снова восстанавливать его. Припой не будет держаться и нужно будет опять залудить и обжечь наконечник. Помните правила работы с паяльником и способы его залуживания.

Необгораемого наконечника

Существует рабочая часть, которая покрыта необгораемым составом. Эти жала нужно обрабатывать очень аккуратно. Хорошо подойдет мокрая ткань или губка для мытья посуды.

Почему нельзя использовать напильник? Потому что при агрессивном воздействии снимется необгораемый состав, и острие будет дымиться, а олово липнуть. Без механического воздействия срок службы будет дольше. Чтобы облудить острие такого паяльника, нужно в расплавленную канифоль опустить кусок припоя, затем, когда припой начнет плавиться, нужно медленно начать тереть острием стержня о деревянный брусочек. После чего протереть его влажной тканью, удалив с него окислы, а затем поводить разогретым паяльником по припою. После лужения остается протереть тканью жальце — и можно приступать к работе.

Лужение позволяет защитить поверхность металла от коррозии. Если новый стержень не лудится, нужно очистить его от загрязнений и смазки. Для этого разогреваем стержень и наносим на него пасту флюса, после закипания и распределения по поверхности остатки загрязнений и флюса удаляются мыльной водой или бензином.

Из-за перегрева на стержне появляются раковины, они повреждают медный наконечник и его приходится снова лудить. Для избежания этих неприятностей очищайте после работы остатки олова и канифоли. Протирайте тканью или бумагой все рабочие части инструмента. Своевременная очистка поможет продлить срок службы паяльника.

Практически каждый хозяин сталкивается с такой технической операцией, как пайка с помощью паяльника, однако не каждый хозяин знает, как облудить паяльник. В процессе использования у некоторых умельцев возникает вопрос по поводу того, почему в процессе эксплуатации паяльник начинает плохо работать. Очень часто отказ от работы обусловлен тем, что в процессе работы происходит обгорание и покрытие жала паяльника слоем нагара. Наличие нагара на поверхности жала приводит к тому, что припой перестает прилипать к нему. Большинство умельцев знают, что для восстановления работоспособности требуется удалить нагар и провести облужение наконечника устройства, однако не все соблюдают эти требования к работе, и не каждый хозяин знает, как правильно осуществлять процедуру облужения жала.

Для восстановления работоспособности устройства следует приготовить следующие приборы, инструменты и материалы:

• паяльник;
• наждачная бумага и плоский напильник;
• плоскогубцы;
• тиски;
• припой;
• флюс;
• кусок махрового полотенца;
• кусок поролоновой губки;
• глицерин.

При проведении этой процедуры следует учитывать особенности конструкции паяльников.

Особенности отечественных паяльников

Приобретаемый инструмент должен иметь соответствующие технические характеристики, чтобы можно было выполнять те операции, выполнение которых на прибор возложено. Различные модели паяльников отличаются между собой мощностью нагревательного элемента. Использование приборов со слабой мощностью не позволит нормально работать при необходимости прогрева большой области пайки, а слишком мощные паяльники будут в процессе работы перегревать и пережигать металл подвергающийся пайке.

При выборе паяльника следует придерживаться принципа – чем больше поле для пайки и чем объемней детали, тем мощнее требуется для работы инструмент. Для проведения монтажных работ с использованием различных микросхем применяются паяльники с мощностью от 4 до 18 Вт. Для работы с печатной платой понадобится прибор имеющий мощность от 25 до 60 ВТ. Для пайки крупных и объемных элементов используется оборудование с мощностью нагревательного элемента от 50 до 120 Вт.

Самые простые отечественные приборы не имеют терморегулирующих устройств, а жало таких приборов способно разогреваться до температуры в 450 градусов Цельсия. Такая температура является вредной при проведении пайки. При осуществлении прикосновения таким раскаленным жалом к канифоли происходит ее бурное плавление, напоминающее извержение вулкана.

При использовании для пайки перегретого жала соединение получается низкого качества, а используемое в процессе работы жало устройства быстро изнашивается. Для выполнения тонких операций рекомендуется приобретать паяльную станцию.

Преимущества использования паяльных станций

В конструкции паяльной станции предусмотрена установка терморегулятора, благодаря наличию которого в процессе выполнения работы можно задавать жалу инструмента необходимую температуру. Питание установки осуществляется от низковольтного трансформатора имеющего выходное напряжение от 12 до 36 вольт. Такая конструкция позволяет безопасно работать прибором. Благодаря наличию гальванической развязки, в процессе работы не происходит проникновения в паяемые детали электромагнитных наводок. Особенно полезной эта техническая характеристика становится при проведении работ по пайке диодов, так как эти элементы электроники являются особо чувствительными к различным электромагнитным воздействиям.

В отечественных паяльниках и паяльных станциях в качестве материала для изготовления жала применяется медь. Она обладает высокой теплопроводностью, однако наравне с этим имеет один существенный недостаток. В процессе нагрева и соприкосновения с воздухом материал очень быстро подвергается окислению.

При возникновении этого процесса на поверхности рабочего элемента прибора возникает тонкая оксидная пленка, которая препятствует нормальной работе прибора. Благодаря пленке происходит отторжение олова и его сплавов от рабочего элемента.

Используемые при работе флюсы вызывают не только удаление пленки оксидов, но и разъедают само медное тело жала. Помимо этого, при нагреве медь рабочего элемента растворяется в небольшом количестве используемыми припоями. В процессе интенсивной эксплуатации на жале паяльника появляются выемки и неровности.

Для использования паяльника потребуются припой и канифоль.

Для устранения этой проблемы импортные производители выпускают специальные необгораемые жала. От обычных они отличаются белой блестящей поверхностью. Такой цвет поверхности придает им использование в качестве защитного слоя покрытия из никеля. Внутри основу такого жала составляет медь.

При работе с таким жалом требуется определенная осторожность, необходимая для того, чтобы избежать возникновения повреждения покрытия. Так как в случае возникновения последнего, рабочий элемент быстро приходит в негодность.

Некоторые производители для продления сроков службы паяльного жала делают покрытие из никеля более толстым или двойным. При изготовлении двойного покрытия для него применяется сталь и алюминий.

Основные правила лужения медного сердечника

Для качественной и быстрой пайки требуется облудить жало паяльника. Предварительной зачистке подвергается как новый, так и использовавшийся в работе рабочий элемент.

Зачистка проводится до блеска при помощи напильника и наждачной бумаги. При этом требуется проводить зачистку как открытой, так и закрытой части сердечника.

После проведения зачистки паяльник нагревается, и наконечник опускается в канифоль. К канифоли добавляется небольшой кусок припоя. Очищенное и вытертое мокрой тканью жало помещается в канифоль под припой.

Плавящаяся канифоль осуществляет очистку жала от оксида меди, а припой обеспечивает залуживание наконечника паяльника.

В процессе проведения операции экономить канифоль не следует, так как при небольшом ее количестве происходит неравномерное распределение припоя по поверхности рабочего элемента. После проведения операции излишки покрытия удаляются при помощи мокрой тряпки.

В процессе работы таким жалом следует контролировать его нагрев. При возникновении перегрева выше 300 градусов происходит окисление сердечника, что потребует повторного проведения операции по очистке и лужению.

Для того чтобы контролировать температуру и мощность паяльника, в его цепь питания можно включить диммер, представляющий собой регулятор мощности, который используется в электроцепях освещения помещений.

Для проведения обслуживания лучше всего использовать припой марки ПОС-40 в виде толстого прутка расплющенного перед проведением процедуры.

Припой марки ПОС-61 не рекомендуется использовать для этих целей, так как он имеет меньшую температуру плавления и быстрее выгорает на рабочем элементе паяльника. Нанесение припоя на поверхность жала лучше всего при использовании второго более мощного паяльника.

Основные правила проведения лужения необгораемого сердечника

С необгораемым жалом требуется обращаться с особой осторожностью. Такой тип сердечников в отличие от сердечников, изготовленных из меди без использования покрытия, нельзя зачищать при помощи напильника или наждачной бумаги. Такой тип наконечника протирается только мокрым куском махрового полотенца. Для очистки сердечника можно использовать губку, смоченную в глицерине. Для очистки от излишков припоя и окислов можно использовать специальный очиститель, в который время от времени требуется опускать сердечник паяльника.

О степени нагрева сердечника можно судить по качеству получаемой пайки. В случае достижения оптимальной температуры место пайки имеет блестящий вид и гладкий четкий контур. В случае если происходит перегрев сердечника, наблюдается растекание припоя по детали, а пайку выполнить невозможно. При недостаточном нагреве место пайки имеет матовый цвет и низкую прочность соединения элементов.

Для лужения старого и сильно обгоревшего сердечника можно использовать препарат Solins TTC-20. В составе препарата имеется фосфорный аммоний, который облегчает очистку. Для очистки жало нагревается до 350 градусов и опускается в препарат под углом 45 градусов с одновременным вращением.

Умение паять в современной жизни, насыщенной электроприборами и электроникой, необходимо так же, как умение пользоваться отверткой и вантузом. Методов пайки металлов существует много, но прежде всего нужно знать, как паять паяльником, хотя в бытовых условиях осуществимы и могут понадобиться также другие ее способы. В помощь желающим освоить технологию ручных спаечных работ и предназначена эта статья.

Флюсы

Паяльные флюсы делятся на нейтральные (неактивные, бескислотные), химически с основным металлом не взаимодействующие или взаимодействующие в ничтожной степени, активированные, химически действующие на основной металл при нагреве, и активные (кислотные), действующие на него и холодными. В отношении флюсов наш век принес больше всего нововведений; большей частью все же хороших, но начнем с неприятных.

Первое – технически чистого ацетона для промывки паек в широкой продаже больше нет вследствие того, что он используется в подпольном производстве наркотиков и сам обладает наркотическим действием. Заменители технического ацетона – растворители 646 и 647.

Второе – хлористый цинк в активированных флюс-пастах часто заменяют тераборнокислым натрием – бурой. Соляная кислота – высокотоксичное химически агрессивное летучее вещество; хлорид цинка также токсичен, а при нагреве сублимирует, т.е. улетучивается не плавясь. Бура безопасна, но при нагреве выделяет большое количество кристаллизационной воды, что немного ухудшает качество пайки.

Примечание: бура сама по себе паяльный флюс для пайки погружением в расплавленный припой, см. далее.

Хорошая новость – теперь в продаже есть широчайший ассортимент флюсов на все случаи паяльной жизни. Для обычных спаечных работ вам понадобятся (см. рис.) недорогие СКФ (спиртоканифольный, бывший КЭ, второй в списке бескислотных флюсов в табл. I.10 на рис. выше) и паяльная (травленая) кислота, это первый в списке кислотный флюс. СКФ пригоден для пайки меди и ее сплавов, а паяльная кислота – для стали.

Пайки от СКФ нужно обязательно промывать: в состав канифоли входит янтарная кислота, при длительном контакте разрушающая металл. Кроме того, случайно пролитый СКФ мгновенно растекается по большой площади и превращается в очень долго сохнущую чрезвычайно липкую гадость, пятна от которой ничем не сводятся ни с одежды, ни с мебели, ни с пола со стенами. В общем СКФ для пайки хороший флюс, но не для ротозеев с растяпами.

Полноценный заменитель СКФ, но не такой противный при небрежном обращении – флюс ТАГС. Стальные детали более массивные, чем допустимо для пайки паяльной кислотой, и более прочно, паяют флюсом Ф38. Универсальным флюсом можно паять практически любые металлы в любых сочетаниях, в т.ч. алюминий, но прочность спая с ним не нормируется. К пайке алюминия мы еще вернемся.

Примечание: радиолюбители, имейте в виду – сейчас есть в продаже флюсы для пайки эмалированных проводов без зачистки!

Другие виды пайки

Любители мастерить также часто паяют сухим паяльником с бронзовым нелуженым жалом, т. наз. паяльным карандашом, поз. 1 на рис. Он хорош там, где недопустимо растекание припоя вне зоны пайки: в ювелирных изделиях, витражах, паяных предметах прикладного искусства. Иногда всухую паяют и микрочипы, монтируемые на поверхность, с шагом расположения выводов 1,25 или 0,625 мм, но это дело рискованное и для опытных специалистов: плохой тепловой контакт требует избыточной мощности паяльника и длительного нагрева, а обеспечить стабильность прогрева при ручной пайке невозможно. Для сухой пайки применяют гарпиус из ПОСК-40, 45 или 50 и флюс-пасты, не требующие удаления остатков.

Тупиковые скрутки толстых проводов (см. выше) паяют погружением в футорку – ванночку с расплавленным припоем. Когда-то футорку грели паяльной лампой (поз. 2а), но ныне это дикость первобытная: электрофуторка, или паяльная ванна (поз. 2) дешевле, безопаснее и дает лучшее качество пайки. Скрутку в футорку вводят сквозь слой кипящего флюса, подаваемого на припой после его расплавления и прогрева до рабочей температуры. Простейший флюс в данном случае – порошок канифоли, но она скоро выкипает и еще быстрее пригорает. Лучше флюсовать футорку бурой, а если паяльная ванна используется для оцинковки мелких деталей, то это единственно возможный вариант. В таком случае максимальная температура футорки должна быть не ниже 500 градусов Цельсия, т.к. цинк плавится при 440.

Наконец, массивную медь в изделиях, напр. трубы, паяют высокотемпературной пайкой в пламени. В нем всегда есть несгоревшие частицы, жадно поглощающие кислород, поэтому пламя обладает, как говорят химики, восстановительными свойствами: снимает остаточный окисел и не дает образоваться новому. На поз. 3 видно, как пламя специальной паяльной горелки буквально выдувает все ненужное из зоны пайки.

Высокотемпературную пайку ведут, см. рис. справа, равномерно потирая с нажимом зону пайки 1 палочкой твердого припоя 2. Пламя горелки 3 должно следовать за припоем, чтобы горячее пятно не оказалось на воздухе. Предварительно зону пайки греют, пока не пойдут цвета побежалости. К луженой твердым припоем поверхности можно припаять что-то еще припоем мягким как обычно. Подробнее о пайке в пламени см. далее, когда дело дойдет до труб.

Курьезно, но в некоторых источниках паяльную горелку обзывают паяльной станцией. Ну, рерайт есть рерайт, что с него возьмешь. На самом деле настольная паяльная станция (см. след. рис.) – оборудование для тонких паяльных работ: с микрочипами и др., где недопустим перегрев, растекание припоя куда не надо и пр. огрехи. Паяльная станция точно поддерживает заданную температуру в зоне пайки, и, если станция газовая, то контролирует подачу туда газа. В таком случае горелка входит в ее комплект, но сама по себе паяльная горелка паяльная станция не более, чем каменоломня – собор Василия Блаженного.

Как паять алюминий

Благодаря современным флюсам паять алюминий стало в общем не сложнее, чем медь. Для низкотемпературной его пайки предназначен флюс Ф-61А, см. рис. Припой – любой аналог припоев Авиа; в продаже есть разные. Единственно что – стержень в паяльник лучше вставить бронзовый луженый с насечками на жале примерно как у напильника. Он под слоем флюса легко соскоблит прочную пленку окисла, которая и не дает алюминию паяться просто так.

Для высокотемпературной пайки алюминия припоем 34А предназначен флюс Ф-34А. Однако греть зону пайки пламенем нужно очень осторожно: температура плавления самого алюминия всего 660 Цельсия. Поэтому высокотемпературную пайку алюминия лучше применять беспламенную камерную (пайка с печным подогревом), но оборудование для нее стоит дорого.

Есть еще «пионерский» способ пайки алюминия с предварительным омеднением. Он пригоден, когда требуется только электрический контакт, а механические напряжения в зоне пайки исключены, напр., если нужно соединить алюминиевый кожух с общей шиной печатной платы. «По-пионерски» пайка алюминия осуществляется на установке, показанной на рис. слева. Порошок медного купороса насыпают горкой в зону пайки. Зубную щетку пожестче, обмотанную голым медным проводом, окунают в дистиллированную воду и растирают ею с нажимом купорос. Когда на алюминии появится медное пятно, его лудят и паяют как обычно.

Мелкая пайка

В пайке печатных плат есть свои особенности. Как паять детали на печатные платы, в целом см. небольшой мастер-класс в рисунках. Лужение проводов отпадает, т.к. выводы радиокомпонент и чипов уже луженые.

В любительских условиях, во-первых, нет особого смысла лудить все токоведущие дорожки, если устройство работает на частотах до 40-50 МГц. В промышленном производстве платы лудят низкотемпературными способами, напр. напылением или гальваническим. Прогрев дорожек паяльником по всей длине ухудшит их сцепление с основой и увеличит вероятность отслоения. После монтажа компонент плату лучше покрыть лаком. Медь от этого сразу потемнеет, но на работоспособность устройства это никак не повлияет, если только речь не идет об СВЧ.

Затем, взгляните на нечто безобразное слева на след. рис. За такой брак и в недоброй памяти советском МЭПе (министерстве электронной промышленности) монтажников разжаловали в грузчики или подсобники. Дело даже не во внешнем виде или перерасходе дорогого припоя, а, во-первых, в том, что за время остывания этих блямб перегрелись и монтажные площадки, и детали. А большие тяжелые наплывы припоя – довольно инертные для уже ослабленных дорожек грузики. Радиолюбителям хорошо знаком эффект: спихнул нечаянно плату-«каракатицу» на пол – 1-2 или более дорожек отслоились. Не дожидаясь и первой перепайки.

Паечные наплывы на печатных платах должны быть округлыми гладкими высотой не более 0,7 диаметра монтажной площадки, см. справа на рис. Кончики выводов должны немного выступать из наплывов. Кстати, плата полностью самодельная. Есть способ в домашних условиях сделать печатный монтаж таким же точным и четким, как фабричный, да еще и вывести там надписи, какие хочется. Белые пятнышки – блики от лака при фотосъемке.

Наплывы вогнутые и тем более сморщенные – тоже брак. Просто вогнутый наплыв значит, что припоя недостаточно, а морщинистый, кроме того, что в пайку проник воздух. Если собранное устройство не работает и есть подозрение на непропай, смотрите в первую очередь такие места.

ИМС и чипы

По сути интегральная микросхема (ИМС) и чип одно и тоже, но для ясности, как в общем и принято в технике, микросхемами-«микрухами» оставим ИМС в DIP-корпусах, до больших по степени интеграции включительно, с выводами через 2,5 мм, устанавливаемые в монтажные отверстия или паечные пистоны, если плата многослойная. Чипами пусть будут сверхбольшие ИМС-«миллионники», монтируемые на поверхность, с шагом выводов 1,25 мм и меньшим, а микрочипами – миниатюрные ИМС в таких же корпусах для телефонов, планшетов, ноутбуков. Процессоры и прочих «камни» с жесткими многорядными штыревыми выводами не трогаем: они не паяются, а устанавливаются в специальные панельки, которые запаиваются в плату однократно при ее сборке на предприятии.

Заземление паяльника

Современные КМОП (CMOS) ИМС по чувствительности к статическому электричеству такие же, как ТТЛ и ТТЛШ, держат без повреждения потенциал в 150 В в течение 100 мс. Амплитудное значение действующего напряжения сети 220 В – 310 В (220х1,414). Отсюда вывод: паяльник нужен низковольтный, на напряжение 12-42В, включенный через понижающий трансформатор на железе, не через импульсник или емкостный балласт! Тогда даже прямой пробой на жало не испортит дорогущие чипы.

Остаются еще случайные, и тем более опасные, выбросы сетевого напряжения: сварку рядом включили, бросок сети был, проводка заискрила и т.п. Самый надежный способ уберечься от них – не отводить «бродячие» потенциалы с жала паяльника, а не пускать из туда. Для этого еще на спецпредприятиях СССР применялась схема включения паяльников, показанная на рис.:

Точка соединения C1 C2 и сердечник трансформатора подключаются непосредственно к контуру защитного заземления, а к средней точке вторичной обмотки – экранная обмотка (незамкнутый виток медной фольги) и заземлители рабочих мест. К контуру эта точка подключается отдельным проводом. При достаточной мощности трансформатора к нему можно подключать сколько угодно паяльников, не заботясь о заземлении каждого в отдельности. В домашних условиях точки a и b соединяют с общей клеммой заземления отдельными проводами.

Микросхемы, пайка

Микросхемы в DIP-корпусах паяются как прочие радиоэлектронные компоненты. Паяльник – до 25 Вт. Припой – ПОС-61; флюс – ТАГС или спиртоканифоль. Смывать его остатки нужно ацетоном или его заменителями: спирт берет канифоль туго, и между ножками отмыть им полностью не удается ни кисточкой, ни ветошью.

Что до чипов и тем более микрочипов, то паять их вручную настоятельно не рекомендуется специалистам любого уровня: это лотерея в весьма проблематичным выигрышем и весьма вероятным проигрышем. Если уж у вас дело дойдет до таких тонкостей как ремонт телефонов и планшетов, то придется раскошелиться на паяльную станцию. Пользоваться ею не намного сложнее, чем ручным паяльником, см. видео ниже, а цены вполне приличных паяльных станций ныне доступны.

Видео: уроки пайки микросхем

Микросхемы, выпайка

«По-правильному», ИМС для проверки при ремонте не выпаиваются. Их диагностика производится на месте специальными тестерами и методами и негодная удаляется раз и навсегда. Но любители не всегда могут себе это позволить, поэтому на всякий случай ниже даем ролик о методах выпайки ИМС в DIP-корпусах. Чипы с микрочипами умельцы тоже исхитряются выпаивать, напр., подсовывая под ряд выводов нихромовую проволочку и грея сухим паяльников, но это лотерея еще менее выигрышная, чем ручной монтаж больших и сверхбольших ИМС.

Видео: выпайка микросхем – 3 способа

Как паять трубы

Медные трубы паяют высокотемпературным способом любым твердым припоем для меди с активированной флюс-пастой, не требующей удаления остатков. Далее возможны 3 варианта:

• В медных (латунных, бронзовых) соединительных муфтах – паяльных фитингах.
• С полной раздачей.
• С неполными раздачей и сжатием.

Пайка медных труб в фитингах надежнее прочих, но требует значительных дополнительных расходов на муфты. Единственный случай, когда она незаменима – устройство отвода; тогда используется фитинг-тройник. Обе паяемые поверхности заранее не лудят, но покрывают флюсом. Затем трубу вводят в фитинг, надежно фиксируют и пропаивают стык. Пайка считается законченной, когда припой перестанет уходить в зазор между трубой и муфтой (нужен 0,5-1 мм) и выступит снаружи небольшим валиком. Фиксатор снимают не ранее чем через 3-5 мин по затвердевании припоя, когда стык уже можно держать рукой, иначе припой не наберет прочность и стык когда-то да потечет.

Как паяют трубы с полной раздачей, показано слева на рис. Давление «раздатая» пайка держит такое же, как и фитинговая, но требует доп. специнструмента для разворачивания раструба и повышенного расхода припоя. Фиксация впаиваемой трубы не обязательна, ее можно вдвинуть в раструб с проворотом, пока не заклинит намертво, поэтому пайку с полной раздачей часто делают в неудобных для установки фиксатора местах.

В домашней разводке из тонкостенных труб малого диаметра, где давление уже небольшое, а его потери несущественны, целесообразной может оказаться пайка с неполной раздачей одной трубы и сужением другой, поз. I справа на рис. Для подготовки труб достаточно круглой палки из твердого дерева с коническим острием в 10-12 градусов с одной стороны и усеченно-конической лункой в 15-20 градусов с другой, поз II. Концы труб обрабатывают, пока они без заклинивания не войдут друг в друга прим. на 10-12 мм. Лудят поверхности заранее, наносят на луженые еще флюса и соединяют до заклинивания. Затем греют до плавления припоя и подпирают зауженную трубу, пока ее не заклинит. Расход припоя выходит минимальным.

Важнейшее условие надежности такого стыка – сужение должно быть ориентировано по току воды, поз. III. Школьный закон Бернулли – обобщение для идеальной жидкости в широкой трубе, а у реальной жидкости в узкой трубе за счет ее (жидкости) вязкости максимум скачка давления смещается противоположно току, поз. IV. Возникает составляющая силы давления, прижимающая зауженную трубу к раздатой, и пайка получается очень надежной.

Что еще?

Ах да, подставки для паяльников. Классическая, слева на рис., пригодна для любых стержневых. Где на ней быть ванночкам для припоя и канифоли – дело ваше, какой-либо регламентации нет. Для маломощных паяльников с фартуком пригодны упрощенные подставки-скобы, в центре.

Пайкой называется физико-химический процесс образования соединения между деталями при взаимодействии припоя со спаиваемым металлом. В отличие от сварки, рабочие поверхности не оплавляются, а происходит их смачивание припоем.

Как выглядит простой паяльник

Непременным условием для осуществления процесса пайки является расплавление припоя и смачивание им поверхности рабочего инструмента. Со временем наконечник паяльника чернеет и перестаёт работать. Поэтому необходимо знать способ его восстановления – как правильно залудить жало паяльника. На фото ниже изображена окисленная поверхность инструмента и покрытая припоем.

Поверхность жала паяльника: 1) окисленная поверхность инструмента; 2) покрытая припоем – луженая

В первом случае даже не стоит пытаться производить пайку, поскольку окислы препятствуют удержанию припоя на поверхности жала.

Паяльник будет готов к работе только тогда, когда его жало покроется слоем расплавленного материала с более низкой температурой плавления, чем соединяемые металлы.

Материалы для пайки

Для пайки применяется припой – материал, служащий для соединения металлических поверхностей и имеющий более низкую температуру плавления, чем у материалов соединяемых деталей.

Припой состоит из разных сплавов, куда могут входить олово, свинец, медь, никель и кадмий. Его изготавливают преимущественно в виде прутков и проволоки.

Пайка необходима для создания соединения, уменьшения переходного сопротивления электрического контакта и защиты соединения деталей от окисления.

Припой должен обладать свойством смачивания основы. При этом происходит его диффузия в основной металл, а тот растворяется в припое, образуя промежуточный слой, после застывания соединяющий детали как одно целое.

Для паяльников применяют мягкие припои с температурой плавления от 191 0 С до 280 0 С. Их основными компонентами являются олово и свинец в разных соотношениях.

С поверхности соединяемых металлов под пайку необходимо удалять оксиды. Для этого служат флюсы. Кроме того, они способствуют лучшему растеканию припоя и защищают поверхности от действия внешней среды.

Флюс применяется в твёрдом, жидком и пастообразном виде. Он может находиться внутри трубки из припоя.

В качестве флюса применяются:

• канифоль;
• ацетилсалициловая кислота;
• ортофосфорная кислота;
• соли;
• глицерин;
• нашатырь.

Распространённые флюсы для пайки в твёрдом, жидком и пастообразном виде

Флюсы должны обеспечивать низкий ток утечки и не обладать коррозионной активностью.

Принцип и процесс пайки

Пайка производится путём захвата припоя и флюса жалом паяльника, введения их между соединяемыми деталями и дальнейшего нагрева контактирующих поверхностей до их смачивания припоем, который впоследствии застывает, образуя соединение. Для этого следует прекратить нагрев.

Заточка паяльника

Жало паяльника перед работой затачивается напильником под углом в 30-40 0 . Край делают слегка притупленным, шириной 1 мм.

Если наконечник новый, заточка на нём уже есть. Здесь остаётся только обработать жало мелкозернистой шкуркой, напильником или надфилем, чтобы снять патину – зеленоватый окисел меди.

Магазинная заточка многих не устраивает, поскольку паять с ней не всегда возможно. Поэтому целесообразно вынуть медный наконечник из корпуса и отковать рабочую часть в виде вогнутой лопатки.

Подобная холодная обработка эффективней заточки, поскольку структура металла уплотняется, и жало меньше поддаётся коррозии. Небольшая шлифовка напильником на конечном этапе необходима, чтобы придать рабочей части паяльника законченный вид.

Как залудить жало?

После заточки жало следует облудить тонким слоем припоя. Для этого включается электрический паяльник, и медный стержень прогревается, пока не примет красновато-оранжевый оттенок.

Долго ждать не нужно, иначе стержень обгорит. После разогрева всё жало погружают в канифоль, а затем расплавляют кусочек припоя и покрывают им всю рабочую поверхность.

Если потереть жало о поверхность дерева, припой лучше покрывает рабочую зону паяльника.

Слой припоя на жале должен быть равномерным. Если поверхность покрылась частично, процесс повторяется. Как только паяльник будет готов к работе, его можно применять для пайки изделий.

Как залудить необгораемое жало?

Рабочая часть некоторых паяльников покрывается специальным защитным составом. Слой является достаточно тонким, и зачищать его нельзя. Для этого применяется специальная губка. Если её нет, подойдёт обычный кусок ткани, смоченный водой или глицерином. Можно использовать губку, предназначенную для мытья посуды.

Производятся специальные очистители жала в виде клубка из стружки цветного металла, в который погружается жало. При этом окислы остаются внутри. Их можно потом высыпать наружу.

Механические воздействия сокращают срок службы защитного слоя. При пайке не рекомендуется шаркать по плате или стучать по металлическим поверхностям.

Необгораемый слой окисляется достаточно быстро. Для повышения его срока службы рекомендуется поддерживать температуру пайки не выше 250 0 С.

Температура считается нормальной, когда от канифоли дым идёт тонкой струйкой, а не облаком с брызгами. При этом пайка получается с чёткими границами и характерным блеском. Если поверхность припоя получается матовой и с низкой механической прочностью, температуру нагрева следует увеличить.

Чтобы облудить жало паяльника с покрытием, надо в расплавленную канифоль положить кусок припоя. Паяльник разогревается и его концом нужно пошаркать по мокрой ткани, удалив со всех сторон окислы. Затем жало опускается в канифоль под кусок припоя. При этом снимаются остатки окислов, а припой плавится и частично остаётся на жале.

После лужения жало снова протирается тряпочкой и паяльник готов к работе. Важно его не перегреть выше 300 0 С, иначе всё придётся повторять сначала.

Перегрев виден по кипению и разбрызгиванию канифоли при опускании в неё жала паяльника.

Набор сменных необгораемых жал, применяемых на паяльной станции

Стандартное жало типа «игла» обладает низкой теплопроводностью, и паять им удобно только миниатюрные элементы. Выпаивать радиодетали с его помощью довольно сложно.

Более удобны жала типа «цилиндр со скосом». Для пайки в наборе целесообразно иметь 3 наконечника подобного вида, диаметром 1, 2 и 3 мм.

Ножевидное жало 5 мм обладает приличной мощностью и с его помощью можно паять как тонкие детали, так и массивные, если правильно разворачивать нож. Аналогично можно использовать классический клиновидный наконечник.

Перегрев паяльника

При отсутствии регулятора напряжения паяльник может разогреваться выше 300 0 С, что приводит к его обгоранию. Если не удаётся замерить температуру жала, перегрев можно заметить по кипению и брызгам канифоли.

Уменьшить температуру паяльника можно с помощью регулятора мощности – диммера. Здесь можно подобрать обычное устройство управления яркостью лампы накаливания. Важно, чтобы оно подходило по мощности.

Можно собрать тиристорный регулятор на микросхеме Кр1182ПМ2 своими руками, позволяющий управлять приборами, мощностью до 150 Вт.

Регулятор мощности на основе микросхемы, который можно собрать своими руками

В качестве нагрузки изображена лампа HL1. Вместо неё, можно подключить паяльник, который является активной нагрузкой. Мощность регулируется переменным резистором R1.

В диммерах предусмотрено плавное включение и отключение нагрузки. Для паяльника этого не требуется и можно обойтись более простым устройством.

Схема простого тиристорного регулятора

Положительный полупериод не управляется и проходит через диод VD1. Регулирование производится только через отрицательный полупериод путём управления тиристором VD2 с помощью переменного резистора R2. Для паяльника этого вполне достаточно.

Миниатюрные устройства регулирования встраиваются в ручку паяльника. Лучшие способы поддерживания оптимальной температуры пайки применяются в паяльных станциях, где режим может быть ручным или автоматическим.

Распространённая паяльная станция «Weller»

Для домашней сети со стабильным напряжением питания вполне достаточно ручного управления нагревом, в зависимости от марки припоя.

Износ паяльника происходит неравномерно. При выгорании на поверхности жала появляются неровности. Время от времени его надо затачивать и лудить.

Медь при нагреве растворяется в припое, а длительный разогрев без использования приводит к образованию слоя окислов. Поэтому рекомендуется в паузы выключать паяльник или уменьшать его температуру.

Закрепление жала паяльника

Наличие съёмного жала позволяет его снять и заточить. Но во многих конструкциях требуется его дополнительная фиксация, так как стержень начинает болтаться и выпадать. У него предусмотрена металлическая втулка, которая надевается сверху. Если её постоянно снимать при замене жала, прочность соединения уменьшится. Можно втулку оставить на месте, но со временем её заклинит и вынуть жало будет сложно.

Для создания надёжного соединения корпуса паяльника с жалом, втулку заменяют другой, чтобы она легко надевалась. Затем в ней сверлится отверстие и нарезается резьба М3 или М4. После того как втулка будет надета на жало, в неё вворачивается винт, создающий надёжное соединение и предотвращающий проворачивание жала. На рисунке ниже изображён паяльник в разобранном (а) и собранном виде (б), где в качестве втулки использована обычная гайка.

Как выглядит крепление сменного жала паяльника

Съёмное жало необходимо для паяльника ещё с целью регулирования его температуры. Если вставлять его в нагреватель на разную глубину, температура рабочей части будет изменяться.

Периодически требуется удаление окалины из соединения. Когда она накапливается, снижается рабочая температура паяльника. Очистку производят следующим образом:

• вынуть медный стержень пассатижами из паяльника;
• наждачной шкуркой удалить окалину;
• нанести на стержень слой графита, потерев об него грифель карандаша;
• извлечь остатки окалины из отверстия нагревательного элемента, слегка постукивая по нему;
• установить новый или вернуть старый медный стержень и закрепить его с помощью втулки с винтом.

Периодически следует проверять изоляцию паяльника. Для этого омметр устанавливается на мегаомный предел (1-10 мОм) и замеряется сопротивление между жалом и штырьками вилки паяльника, которое должно быть бесконечно большим.

Уроки пайки. Видео

Основы пайки для начинающих собраны в этом видео.

Паяльник в процессе работы со временем выгорает. Его жало необходимо периодически затачивать и лудить. При наличии необгораемого покрытия рабочая поверхность очищается специальными химическими средствами, после чего также лудится. В процессе работы важно, чтобы паяльник не перегревался.