Основные принципы и технология пайки проводов

Среди многих способов соединения электропроводов пайка является наиболее надежным методом. Работа с паяльником требует усидчивости, понимания технологического процесса и определенных навыков. Ознакомиться с тем, как правильно паять провода можно по приведенным в статье видео, фото.

Технологические особенности

В процессе пайки припой заполняет пространство между электропроводами. Плавление самого припоя при этом происходит при температуре намного ниже, чем металлических проводов. Качество электрического контакта напрямую зависит от чистоты соединяемых элементов и их хорошего обволакивания припоем. Перед тем как паять проводку проводится очистка поверхности от окислительной пленки и жиров. Для этого используются специальные флюсы. Они повышают качество растекания расплавленной массы, а также снижают поверхностное натяжение.

Что необходимо для пайки

Пайка проводов требует наличия соответствующего инструмента, а также некоторых материалов. Комплект для спайки жил электропроводов включает:

  • паяльник;
  • припой;
  • флюс;
  • вспомогательные принадлежности.

Паяльник

При помощи этого инструмента проводится нагрев соединяемых деталей. Паяльник может использоваться газовый, термовоздушный, электрический. Наиболее практичны при работе дома электрические инструменты. Они состоят из ручки, нагревательного устройства, а также рабочего наконечника. Электропаяльник подключается к электросети и через некоторое время температура его жала достигает порядка 300 градусов. Этого вполне достаточно для плавления припоя и соединения элементов.

Припой

Данный металлический сплав имеет пониженную температуру своего плавления и хорошую текучесть. В него включают свинец, медь, а также олово, серебро, никель, кадмий. Спайка медных проводников проводится припоем ПОС-60. Эта марка показывает, что сплав состоит из олова со свинцом. В данном случае на оловянную составляющую приходится 60 %.

Наиболее удобным материалом является чистое олово, однако оно имеет весьма высокую стоимость. Выпускается припойный материал в виде пасты, гранул, порошка, проволоки, слитков или же фольге. Учтите, что для спайки алюминиевых электропроводов требуется применять специальные сплавы на цинковой основе. Для этих целей отлично подойдут такие материалы, как ЦА-15 и ЦО-12.

Флюс

Перед тем как припаять провод, проводится обработка места соединения специальным материалом. В состав флюса входит смесь специальных веществ органического и неорганического происхождения. При помощи данного вещества проводится подготовка места соединения перед спаиванием.

К наиболее применяемым флюсам относится ортофосфорная или ацетилсалициловая кислота, канифоль, соль бура и нашатырь. Сосновая смола весьма удобна при проведении паяльных работ, однако требует выполнения некоторых манипуляций. Нанесение кислоты на соединяемые детали и микросхемы проводится с помощью небольшой кисточки. Некоторые фирмы производители выпускают особую проволоку (припой) с имеющейся внутри канифолью. Это значительно ускоряет паяльный процесс и не требует отдельной обработки каждой жилы.

Вспомогательные принадлежности

К дополнительным принадлежностям для паяльных работ относится рабочее место, которое не будет бояться случайных капель расплавленного флюса или же припоя, подставка для электропаяльника, небольшой напильник. Помимо этого, понадобится губка (влажная ткань) для протирки паяльного наконечника, нож для зачистки соединяемых жил, шлифовальная шкурка, пассатижи, спирт, а также изолента.

Правильное соединение электропроводов для пайки

Перед тем как паять провода паяльником выполняется подготовка соединительных проводников. Для этого их жилы освобождаются от изоляционного слоя, зачищаются и обезжириваются. Соединение их вместе можно выполнять любым из известных способов. К наиболее распространенным методам относится механическая скрутка двух и более проводников. Учтите, что нельзя соединять вместе алюминиевые и медные жилы. Для этого используются специальные переходные клеммники.

Подготовка к работе

Для того чтобы понять, как паять правильно электрические провода, необходимо ознакомиться с самим процессом работы, а также провести подготовительный этап. Он предполагает выполнение непосредственной подготовки рабочего места. Для этого на столике для пайки располагаются все необходимые инструменты, материалы. Помещение, в котором будет проводиться пайка должно быть хорошо проветриваемым.

Электропаяльник должен находиться на специальной подставке недалеко от розетки. Следите, чтобы его кабель не касался горячего корпуса, а также жала. После выполнения данной подготовки проводится зачистка соединяемых жил от изоляции на расстоянии порядка 40 мм и удаляется оксидная пленка. Это можно выполнить при помощи наждачной бумаги мелкозернистого типа. Зачищенные жилы должны иметь блестящий металлический вид. Заранее позаботьтесь о наличии изоленты или же термоусадочной трубки.

Технология лужения

После выполнения подготовительных процедур проводится лужение зачищенных поверхностей. Это необходимо выполнить перед соединением между собой. Для этого нагревается паяльник, прогревается конец проводника. Нагретая жила погружается в канифоль, после чего припойным сплавом с жала паяльника проводится по очищенному участку. Для ускорения процедуры можно слегка проворачивать электропровод. После окончания данной процедуры жила будет иметь равномерный серебристый вид. Этот процесс повторяется для всех соединяемых электрических проводников.

Работа с припоем

Припойный сплав имеет определенную температуру плавления. При нагреве паяльником он переходит из твердого состояния в жидкое и растекается по соединяемым поверхностям. В этот момент происходят физические и химические процессы, обеспечивающие необходимую надежность соединения. Учтите, что хорошее покрытие припоем достигается исключительно на чистых поверхностях, освобожденных от оксидной пленки, а также жировых загрязнений. Использование припоев с входящей в их состав канифолью значительно ускоряет процедуру пайки.

Процесс пайки

Далее непосредственно рассмотрим, как правильно паять паяльником провода? Держа в одной руке пассатижи, выполняется скрутка проводов. При соединении жил небольшого сечения и малой длине спаиваемого места проводить скручивание вовсе не обязательно. В этом случае электрические проводники плотно прижимаются друг к другу. Во вторую руку берется предварительно нагретый электропаяльник, набирается на его наконечник небольшое количество припоя.

Прижимая с небольшим усилием жало к месту соединения проводников, разогреваются их концы. Дождавшись, когда нанесенная канифоль начнет плавиться, участок покрывается расплавленным припойным материалом. После его растекания и проникновения во все зазоры по жилам, соединительное место оставляют остывать. После этого выполняют изолирование соединенных жил при помощи изоленты или же термоусадочной трубки.

Чтобы полностью разобраться, как правильно паять электрические провода паяльником уделите особое внимание хорошему прогреву участка спайки. При недостаточной температуре припой не сможет провести необходимое смачивание поверхности перед застыванием. Это приведет к ухудшению качества спайки и снижению ее прочности. Такой процесс имеет название «ложной» или «холодной» пайки. Во время застывания припойного материала нельзя трогать соединяемые элементы. Они должны находиться в неподвижном состоянии до полного остывания припоя. На заключительном этапе спаянное место протирается спиртом для очищения от остатков флюса.

Чтобы надежно заизолировать соединение, необходимо намотать на запаянные жилы 3-4 слоя изоляционной ленты. При использовании термоусадочной трубки следует заранее ее надеть на один из концов провода. Длина этого изолятора должна быть на 20 мм длиннее неизолированного места. После спайки она натягивается на соединенный участок, нагревается с помощью обычной зажигалки или же фена. Полученное электрическое соединение будет заключено в герметичную изоляцию.

Хитрости пайки

Перед тем как соединять электрическим паяльником провода необходимо следить, чтобы его жало было в чистом виде. Это будет повышать теплопроводность и прочность соединения. Для очистки наконечника применяют влажную ткань.

При использовании флюса активного типа зачищенная жила проводника обрабатывается составом, прогревается электропаяльником с припоем в небольшом количестве, а далее – по стандартной технологии. При пайке скруток допускается пропустить процедуру лужения, а сразу обработать место соединения флюсом, после чего приступить к пайке скрученных проводников. В этом случае обязательно протирается место спайки спиртом для удаления остатков агрессивных химических материалов.

Многожильные проводники распушивают перед лужением и окунают в канифоль. Нанесение припоя проводится весьма тщательно, чтобы каждый проводник был им полностью покрыт. По окончании остывания жилы соединяются и пропаиваются электропаяльником с оловом.

Изучив основные технологические процессы и просмотрев видео, можно научиться свободно соединять электропровода методом пайки и даже переходить к более сложным работам.

Основные принципы технологии пайки

Категория:

Пайка

Основные принципы технологии пайки

Далее: Пайка алюминия и его сплавов

Технология пайки включает комплекс последовательно выполняемых операций, основными из которых являются подготовка поверхности соединяемых деталей, сборка, пайка и обработка деталей после пайки. Этот комплекс операций в том или ином объеме имеет место при всех способах пайки. Поэтому, несмотря на их разнообразие, технология пайки имеет много общего. Независимо от применяемого способа пайки для получения качественных паяных соединений требуются:

1. Тщательная очистка соединяемых поверхностей деталей перед пайкой от загрязнений и окисных пленок. Если при сварке загрязнения и окисные пленки в зоне шва приводят лишь к снижению прочностных и других характеристик сварного соединения, то при пайке они препятствуют взаимодействию между основным металлом и расплавленным припоем и, следовательно, образованию спаев.

2. Соблюдение при сборке деталей под пайку установленных зазоров.

3. Удаление окисной пленки с соединяемых поверхностей основного металла и припоя в процессе пайки. Для получения паяного соединения недостаточно очистить соединяемые поверхности металлов перед процессом пайки. Необходимо также обеспечить надежные условия удаления окисной пленки непосредственно в процессе пайки.

4. Равномерный нагрев соединяемых поверхностей деталей до температуры пайки. Если при сварке плавлением для образования шва необходимо лишь местное расплавление кромок соединяемых деталей, то при пайке требуется обеспечить одинаковые условия взаимодействия между флюсом (газовой средой), припоем и основным металлом. Принимая во внимание, что взаимодействие протекает в соединительном зазоре 0,1— 0,2 мм, легко представить, насколько важно иметь при пайке равномерную температуру нагрева. Только соблюдение этих общих для всех способов пайки условий протекания процесса пайки гарантирует высокое качество паяных соединений.

Выбор способа пайки определяется техническими требованиями к изделию, конструкцией паяемой детали, материалом, из которого она изготовлена, применяемым припоем, количеством изготовляемых деталей й оснащенностью предприятия оборудованием. При изготовлении небольшого количества деталей экономически целесообразно применять для пайки газовые горелки. При наличии на предприятии соответствующего оборудования можно использовать для этой цели индукционные и другие способы нагрева. При массовом производстве деталей наиболее рациональна механизированная пайка в печах с применением контролируемых газовых сред.

Процесс пайки определяется режимом пайки: температурой и условиями нагрева, выдержкой при температуре пайки и условиями охлаждения. В некоторых случаях режим пайки характеризуется также давлением, прикладываемым к соединяемым деталям в процессе пайки.

Приемы пайки мягкими припоями. При ручной пайке применяются паяльники различных конструкций. Процесс пайки начинают с подготовки мест спая,” затем после припаивания очищают шов. Подготовка мест спая состоит обычно из механической очистки поверхностей деталей (напильником, шабером, пескоструйным аппаратом и др.), обезжиривания, травления и сборки под пайку. Иногда детали перед пайкой предварительно подвергают лужению. Зазоры между соединяемыми поверхностями при сборке под пайку должны быть в пределах 0,05—0,2 мм; в зазоры менее 0,05 мм мягкие припои не проникают, а зазоры более 0,2 мм снижают прочность спая.

При пайке твердыми припоями зазоры следует делать в пределах 0,5—1 мм и более.

Сложные узлы собираются в приспособлениях, фиксирующих взаимное расположение деталей. Выбор паяльника зависит от формы и размеров соединяемых деталей, а также от характера паяльных работ. В большинстве случаев применяют молотковые паяльники. Торцовые паяльники используют обычно лишь при пайке в труднодоступных местах.

Подготовка паяльника состоит из заправки его напильником под углом 25—40°, снятия заусенцев и тщательного облуживания припоем. Зачищенный паяльник 4пп°еВают в Г0Рне> на огне паяльной лампы до 350— 400 °С или электронагревом, а затем его быстро снимают с огня и очищают от образовавшейся окалины (путем погружения в хлористый цинк). После этого рабочей частью паяльника захватывают определенную дозу припоя и несколькими трущими движениями по кусковому нашатырю залуживают припоем.

На подготовленное к пайке соединение наносят хлористый цинк или какой-либо другой флюс, а затем вводят припой. На рис. 181, а показан пример паяния трубы 1 по шву 3. Труба располагается на приспособлении— поддержке 2. При пайке паяльник Одержат в правой руке, а в левой — кусок припоя 5.

Для получения доброкачественного шва необходимо тщательно растереть паяльником припой по месту пайки до полного залуживания. Если при этом какая-либо часть шва не залуживается, то необходимо профлюсо-вать или зачистить это место заново.

Рис. 1. Пайка мягкими припоями

В процессе пайки рабочая часть паяльника должна лежать на спае всей поверхностью. Только в этом случае обеспечивается быстрый прогрев места спая и заполнение его припоем (рис. 1,б).

В последнее время начали применять весьма производительный способ пайки путем погружения соединяемых деталей в ванну с расплавленным припоем или с расплавленной солью. Для хорошего затекания припоя в швы соединяемых деталей в состав солей добавляют 4—5% буры. При пайке деталей в расплавленных солях обычно используют электрические соляные ванны для термической обработки инструмеМа и соляные электродные однофазные и трехфазные печи с автоматическим регулированием температуры.

Приемы пайки твердыми припоями. Пайка твердыми припоями может производиться различными способами.

При пайке газопламенными горелками места спая нагревают пламенем паяльных ламп или газовых горелок. Для нагрева мелких деталей пользуются паяльной лампой или горелкой, работающей на осветительном газе или ацетилене. Для нагрева крупных деталей используют специальные и обычные сварочные кислородно-ацетиленовые горелки.

При пайке погружением деталей в ванну с расплавленными солями припой предварительно, еще в твердом виде, прикрепляют к месту спая деталей.

При пайке в печах детали с заранее нанесенным флюсом и припоем нагревают. В ряде случаев пайку производят в печах с электрическим обогревом в защитной атмосфере (водорода или аммиака), предохраняющей металл от окисления. Такой способ пайки в условиях массового производства деталей позволяет применять механизацию и автоматизацию процесса и вместе с тем обеспечивает высокое качество паяных соединений.

Наиболее рациональным способом является пайка с нагревом токами высокой частоты.

Однако в практике слесарной обработки часто пайка твердыми припоями осуществляется с помощью паяльных ламп, газовых горелок и в горнах.

Перед пайкой соединяемые части детали (изделия) должны быть тщательно очищены от грязи, окалины, жира и собраны с учетом зазоров под пайку.‘При пайке твердыми припоями заготовки в зависимости от назначения можно соединять встык, внахлестку и реже в замок (рис. 2,а). Затем места спая покрывают флюсом (бурой), укладывают припой и скрепляют мягкой проволокой, чтобы соединяемые части не сместились (рис. 2,б). После такой подготовки деталь осторожно вводят в зону пламени паяльной лампы или горелки и следят за процессом плавления. Вначале нагрев места спая нужно вести медленно. Когда вздувшаяся бура осядет, нагрев усиливают и продолжают его до тех пор, пока припой полностью не расплавится и не зальет место соединяемых частей детали. Чтобы ускорить расте-каемость припоя в зазоре соединения, поступают так: место спая покрывают флюсом и слегка водят по всему шву куском заостренной железной проволочки. Спаянным деталям дают медленно остыть; такое замедленное остывание повышает прочность соединения.

Рис. 2. Приемы сборки деталей для пайки твердыми припоями

Паяние можно вести и в такой последовательности. Подготовленную деталь покрывают флюсом и подвергают нагреву. Когда температура нагрева будет достаточной для расплавления припоя, вводят припой в спай и следят за его расплавлением и растеканием по шву. По окончании пайки дают детали охладиться, зачищают шов от излишка наплавленного припоя, затем промывают и высушивают деталь.

Реклама:

Читать далее:

Пайка алюминия и его сплавов

Статьи по теме:

  • Правила техники безопасности при пайке газовой горелкой
  • Правила техники безопасности при работе с паяльными лампами
  • Правила техники безопасности при работе паяльником
  • Заработная плата
  • Производительность труда

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум