Будь на волне! Будь с нами!

В этой статье мы рассмотрим, как паять паяльником с канифолью, виды припоя и технологию.

Пайка — технология, применяемая для получения неразъемного соединения деталей из металлов и сплавов, путем соединения этих деталей расплавом припоя с низкой температурой плавления. При этом не происходит расплавление материала соединяемых деталей (в отличие от сварки). Пайка используется для механического соединения, электрического соединения и герметизации соединения.

Припои

Наиболее распространенные припои – оловянно-свинцовые, марка - ПОС. Цифра после букв указывает процентное содержание олова. Самый ходовой припой в электронике – ПОС60 (припой оловянно-свинцовый, содержание Sn – 60 %). Оловянно-свинцовые припои обладают хорошей электропроводностью. Поэтому их используют для пайки электронных схем. Механическая прочность ПОС недостаточно велика.

При наличии больших механических нагрузок(вибрация, удары, большая масса деталей) детали дополнительно фиксируются другими методами (скрутка, обжим, винты, заклепки и т. д.). При низких температурах (ниже минус 30 градусов Цельсия) ПОС теряет прочность. Для низких температур необходимо использовать другие припои. В силовых цепях (220 В) запрещается соединять провода только пайкой без дополнительной механической фиксации. При нагреве проводов припой может расплавиться с разрушением соединения и последующим коротким замыканием. Из-за содержания свинца категорически запрещается использовать ПОС для пайки пищевой посуды. Пайке оловянно-свинцовыми припоями поддаются следующие металлы (в порядке ухудшения):

• Драгоценные металлы (золото, серебро, палладий и т. д., а также их сплавы).
• Медь.
• Никель, латунь, бронза.
• Железо, сталь (нержавеющая в том числе).
• Чугун.
• Алюминий.

Как правильно паять с канифолью? Технология пайки алюминия, например, очень сложна. Проще всего паять медь. Дальше будет говориться именно о пайке деталей из меди. Для пайки детали необходимо подготовить, прогреть, соединить, дождаться охлаждения. Про канифоль и что это такое, будет сказано далее.

Подготовка (лужение)

Лужение – нанесение на деталь тонкого слоя из припоя. Лужение облегчает паяние деталей. Радиодетали заводского изготовления выпускаются уже с облужеными контактами. Наиболее часто приходится лудить провода. Перед лужением с провода необходимо снять слои изоляции: пластик, резину, ткань, лак или их сочетание. Проще всего это сделать механически, то есть ножом. Пластик и ткань срезают или снимают, сделав круговой надрез. Лак соскабливают лезвием ножа, уложив провод на твердое основание (дерево) и удерживая нож перпендикулярно проводу. Хотя на массовом производстве используются химические и термохимические способы снятия изоляции (особенно лака), которые ускоряют работу, в бытовых условиях их не применяют, т. к. для человека представляют опасность как химикаты, применяемые при этом, так и выделяющиеся во время процесса испарения.

Зачистка

Следующий этап – зачистка медного провода от оксидов. На поверхности любой медной детали образуется оксидный слой, препятствующий пайке. Его надо соскоблить ножом до появления цвета чистой меди. Массивные детали можно зачистить мелкой наждачной бумагой. Оксидный слой быстро восстанавливается, поэтому между зачисткой и следующим этапом не должно быть пауз. После зачистки деталь покрывают слоем флюса. Задача флюса – химически убрать остатки оксидов и препятствовать образованию новых. В качестве флюса обычно используются кислоты. Самый безопасный флюс – канифоль (сосновая смола). Он безопасен при хранении и использовании, к тому же с паяных деталей можно не смывать остатки канифоли, т. к. они не портят металл.

Канифоль: что это такое и как пользоваться?

Ее можно наносить или, подцепив капельку горячим паяльником, или окунув провод в расплавленную канифоль. Канифоль, что это такое? Изначально использовалась очищенная смола. Но гораздо удобнее использовать раствор канифоли в спирте (продается под марками ФСКнили ФКСп). Такой флюс наносится кисточкой, встроенной в пробку флакона. Особенно удобно такой флюс наносить на плату – плата просто сплошь закрашивается раствором. Спиртовый раствор канифоли расходуется экономно и не загрязняет место пайки лишним флюсом. После флюса наносится тонкий слой припоя. Для этого касаются горячим паяльником канифоли и покрывают жало тонким слоем флюса.

Припой и полуда

Потом касаются припоя и расплавляют маленький участок. Расплавленный припой за счет капиллярных сил растекается по жалу (рабочему участку) паяльника. После этого жалом паяльника с небольшим нажимом водят по детали. Чтобы облудить со всех сторон, деталь надо поворачивать. Для обеспечения нажима деталь лучше положить на деревянную поверхность. Припой должен лечь тонким однородным слоем. Для этого надо обеспечить достаточный прогрев детали. Если деталь недостаточно прогрета, припой густеет, в нем образуются мелкие кристаллики («творог»), он не блестит. После остывания слой полуды получается зернистым, не блестящим. Такую деталь необходимо прогреть еще раз. При облуживании существует опасность перегрева детали. На проводах при перегреве может расплавиться изоляция, радиодетали могут выйти из строя, с печатной платы могут отвалиться дорожки. Поэтому детали нельзя долго греть паяльником. Кстати, паяльник перед работой тоже надо облудить. Правда, сейчас большая часть паяльников продаются уже с луженым жалом. Но, если жало медного цвета, его надо зачистить, слегка нагреть, покрыть канифолью, нагреть до температуры плавления припоя и покрыть припоем. При работе на жале образуется нагар из продуктов пиролиза канифоли. Его надо удалять или хлопчатобумажной тканью (не синтетической и не шерстяной!) или специальной подложкой для чистки жала. Далее перейдем к нашей теме, как паять канифолью, припоем, как исправить неправильную пайку.

Пайка

Луженые детали можно паять. Если с момента лужения прошло много времени, и полуда потемнела, ее надо зачистить (это относится и к деталям с заводским лужением). Чистить можно ножом, но при этом есть опасность полностью снять припой. Проще снять окислившийся слой, потерев деталь хорошим ластиком. На детали наносят флюс, соединяют их, паяльник окунают в канифоль для пайки и припой, прогревают детали до полного растекания припоя по стыку деталей, убирают паяльник, остужают соединение, проверяют прочность пайки. Если детали сильно различаются по массе, сначала греют более массивную, потом к ней подносят более легкую.

Признаки правильной пайки:

• припой (остывший) блестит;
• припой лежит равномерно, по краям образует мениск;
• нет лишних наплывов припоя.

Признаки неправильной пайки:

• припой тусклый, зернистый;
• припой лежит неравномерно;
• на стыке много припоя.

Исправление неправильной пайки

Для исправления ошибки, в любом случае, сначала надо на стык нанести флюс (канифоль). Что это такое, уже было сказано выше. В первом и втором случае надо просто вторично прогреть стык. Если припоя много, надо счистить с паяльника весь припой, прогреть стык и снять с него лишний припой паяльником. При пайке должна быть правильно подобрана мощность паяльника. Чем больше масса деталей, тем мощнее должен быть паяльник. Для мелких деталей используется паяльник мощностью 25-30 Вт, для средних – 50-60 Вт. Корпусные детали из тонкой жести паяют паяльниками на 90-100 Вт. Для особо массивных деталей используют специальные паяльники.