Что можно паять: какие материалы и приспособления необходимы, как правильно паять провода
alexxlab | 16.04.1983 | 0 | Разное
какие материалы и приспособления необходимы, как правильно паять провода
Если рассматривать способы пайки, то работа, произведённая паяльником, является самым распространённым и удобным. Несмотря на это, паяние паяльником имеет два важных ограничения, которые стоит учесть при выборе способа. Паять паяльником следует только низкоплавкими припоями и затруднительно производить нужные манипуляции, если детали, которые необходимо спаять, уж слишком массивные.
Последнее затруднение можно преодолеть, если воспользоваться дополнительными источниками тепла, такими как газовая или электрическая плита, газовая горелка. С помощью этих источников можно добиться нужного результата, прогрев паяемую деталь, хоть это и усложнит весь процесс.
Чтобы начать процесс пайки, необходимо подготовить нужный инструмент и специальные материалы. В первую очередь, конечно, необходим сам паяльник и понятно дело, что не обойтись без флюса и припоя.
Виды паяльников
Специалисты различают такие виды паяльных инструментов:
- Электрические паяльники, которые имеют керамический или спиральный нагреватель.
- Газовые паяльники, оснащённые газовой горелкой.
- Термовоздушные паяльники, в которых тепло проводится в нужное место воздушным потоком.
- Молотковые паяльники (которые работают с помощью открытого пламени или электрические).
- Индукционные паяльники.
Самыми распространёнными приборами для пайки считаются электрические паяльники, так как ими легко пользоваться и нетрудно приобрести. Нужный паяльный инструмент выбирают в зависимости от его мощности, которая показывает уровень теплового потока, направленного на паяемые детали.
Производить пайку электронных компонентов будет правильно прибором, мощность которого не будет превышать 40 Вт. Если у деталей, которые следует спаять стенки или провод, не превышают один миллиметр, то уместно будет выбрать инструмент в диапазоне 80–100 Вт. Если стенка детали от двух миллиметров и больше, то мощность нужна больше 100 Вт. Как раз к таким мощным инструментам относятся молотковые, работающие от электричества паяльники, которые бівают мощностью в 250 Вт.
Теплопроводность паяемого материала тоже необходимо учитывать при выборе мощности паяльника. Например, при пайке изделий из стали он должен находиться в менее нагретом состоянии, чем при работе с медной конструкцией.
Припои
Для паяния электрическим инструментом используется чистое олово, оловянно-свинцовые, оловянно-серебряные и другие варианты припоев.
Свинцово содержащие припои отличаются своей вредностью, но в то же время качество работы при их использовании значительно выше других припоев.
Если необходимо подвергнуть пайке посуду, применяемую для приготовления пищи, то правильно будет использовать лишь чистое олово.
Флюсы
Как утверждают специалисты, хорошо паяются такие материалы, как бронза, серебро, нейзильбер, медь, олово, золото, латунь, свинец. Вполне приемлемо можно паять никель, низколегированные и углеродистые стали, цинк. К материалам, с которыми сложно работать, можно отнести алюминий, нержавеющие, а также хром, высоколегированные стали, алюминиевую бронзу, чугун, магний, титан. На практике же можно отметить, что только неподготовленная деталь или провод, неправильно подобранный флюс и неверно выбранная температура обработки ведёт к плохой пайке.
Так что правильно подобранный флюс залог идеально выполненной работы с минимальными временными и физическими затратами. Именно флюс отвечает за то, будет ли паяться нужный металл, какой будет прочность соединения, насколько будет трудно проходить весь процесс. Вся задача флюса заключается в том, чтобы разрушить окисную плёнку паяемого металла.
Флюс «Паяльную кислоту», которая относится к кислым активным флюсам, запрещается применять, когда производится паяние электронных деталей. Своей агрессивностью такой флюс может вызвать коррозию. Но именно это его свойство позволит идеально соединить металлические детали. Таким образом, чем металл химически стоек, то активнее должен быть применяемый флюс. Но нельзя забывать, что то, что осталось от активных флюсов, нужно удалить после завершения процесса.
Для пайки стальных конструкций эффективными флюсами считаются водный раствор хлористого цинка и паяльные кислоты, произведённые на этой основе. На данный момент производители представили широкий ассортимент сильных флюсов, которые тоже можно использовать при пайке.
При работе с нержавеющей сталью в отличие от низколегированной и углеродистой стали, нужно применять более активные флюсы, которые позволят разрушить слой стойких окислов, покрывающий, поверхность нержавеющей стали.
Выясняя, как паять паяльником изделия из чугуна, то очевидно, что для этих целей электрический паяльник будет непригоден, так как не сможет выполнить поставленную перед ним задачу. Паять чугун нужно выполнимо лишь высокотемпературной пайкой.
Чтобы выполнить качественно работы с нержавейкой, необходимо применить ортофосфорную кислоту (Ф-38). Так как она лучше всего одолевает окисную стойкую плёнку, покрывающую этот материал.
Железо оцинкованное с лёгкостью позволит спаять флюс, который включает хлористый цинк, этиловый спирт, хлористый аммоний, канифоль (ЛК-2).
Приспособления и материалы
Далеко не все приспособления и материалы необходимы при проведении паяльных работ. Но все они упрощают и делают работу с паяльником более удобной и комфортной.
Подставка для паяльного инструмента нужна не только для удобства, но и для безопасности. Чтобы нагревающийся наконечник устройства не касался посторонних предметов, которые могут быть повреждены от такого соприкосновения.
Возможны три варианта получения такого нужного приспособления:
- Подставка продаётся в наборе с паяльным инструментом.
- Приобретается.
- Производится самостоятельно из листа тонкой жести.
Для удаления от излишков припоя существует специальная оплётка, которая производится из офлюсованных тонких медных проводков. Размотанный её конец прикладывается к припою, а затем сверху прижимается паяльником. Впоследствии весь лишний припой с помощью капиллярных сил, есть возможность собрать в ней, как в промокашке. Использованный кончик оплётки, который уже пропитан припоем, обрезается и выбрасывается.
При паяльных работах будет очень уместно иметь приспособление, которое именуется «третья рука». Данное устройство своими зажимами решает вопрос с катастрофической нехваткой рук при процессе паяния, где в одной руке держится паяльник, а в другой припой. К тому же это устройство может быть оснащено ещё и увеличительным стеклом, которое поможет лучше рассмотреть паяемые мелкие изделия или тонкий провод.
И конечно же, нельзя обойтись при проведении паяльных процедур без пинцетов, зажимов, плоскогубцев. Ведь детали могут сильно разогреться, и руками их держать будет невозможно.
Техника работы паяльником
Распространены несколько способов работы с паяльником:
- Доставка припоя с кончика инструмента сразу на нужные детали.
- Подача припоя непосредственно на площадку паяемой детали.
Но прежде чем начать паять, необходимо произвести подготовительные манипуляции с деталями. Подготовка заключается в закреплении деталей, разогреве паяльника и смачивании флюсом места пайки.
Если паяют первым способом, на паяльнике плавят маленькое количество припоя и придавливает его жало к необходимым местам на паяемых деталях. Уверенное движение наконечника паяльника вдоль предполагаемого шва способствует идеальному распределению припоя по паяемой поверхности.
При втором варианте пайки нужно сначала разогреть паяльником нужные детали до необходимой температуры пайки, а потом подают припой встык между нужными деталями или на подвергаемую пайке поверхность. Припой, расплавившись, заполнит расстояние между деталями, что обеспечит нужный результат.
Лужение проводов
Проведение лужения — это процесс покрытия верхнего слоя металла припоем. Такую операцию проводят как приготовительную перед пайкой, так и как самостоятельную операцию.
Самым распространённым направлением, где применяется лужение, это лужение концов электрических проводов. Как правильно паять паяльником провода и производить лужение, чтобы получить нужный эффект, рассмотрим в подробностях.
В зависимости из чего произведены провода и их состояния, в котором они находятся на момент работ, различается и обработка, которой их нужно подвергать.
Провод медный одножильный лучше всего подходит для лужения. Новый провод не защищён окислами, поэтому с ним не нужно проводить манипуляции по зачищению. Процесс заключается в нанесении на кончик провода флюса, на горячий конец паяльника наносится припой, а проводится по проводу паяльником, при этом стараясь проворачивать провод.
В некоторых случаях, когда проводник не намерен лудиться может помочь простая таблетка. Такое может случиться в том случае, если провод покрыт лаком или эмалью. В таком случае необходимо таблетку аспирина разместить на дощечки и плотно прижав к её поверхности проводник, разогреть паяльником в течение нескольких секунд. При таких действиях таблетка плавится, чем вызывает разрушение лака. После этого можно проводить лужение провода без проблем.
Пары от расплавленной таблетки аспирина вредны для здоровья, поэтому можно воспользоваться специальным флюсом, который удаляет лак с поверхности проводов.
Если провода старые, то они, как правило, покрыты окислами, которые будут препятствовать процессу лужения. Решить проблему можно с помощью уже упомянутого аспирина. Для этого необходимо расплести проводник, его положить на таблетку и несколько секунд греть паяльником, продвигая проводник из стороны в сторону.
Чтобы провести лужение провода из алюминия, необходимо приобрести специальный флюс, например, идеально подойдёт «Флюс для пайки алюминия». Его также можно будет использовать и при пайке металлов со стойкой окисной плёнкой. Единственное что не стоит забывать, при пользовании таким флюсом, это очищение от его остатков паяемой поверхности. Если этого не делать, может обнаружиться в месте спайки коррозия.
Чтобы убрать образовавшийся при лужении остаток припоя, можно провод разместить вертикально и к месту избытка прижать горячий паяльник. Все излишки стекут на паяльник с провода.
Используя все знания и нужные материалы, можно добиваться идеально выполненных работ при использовании паяльника.
Как правильно паять в домашних условиях
Смотрите также обзоры и статьи:
Что нужно для пайки: необходимые составляющиеВсе мы знаем, что метод спаивания элементов между собой – один из самых надежных и крепких. Этот метод обеспечивает надежное соединение медных деталей с деталями из других сплавов, в том числе алюминиевых. Это довольно простой способ и широко применимый.
Суть заключается в том, чтобы при нагревании определенной зоны заливать ее жидким припоем, который при застывании обеспечит надежное соединение.
Для проведения процесса спаивания понадобится тепло, обычно источником тепла является паяльник. Паяльники бывают разные по мощности, по типу и их выбор зависит также от вида работ, которые необходимо провести.
Обычный электрический паяльник прогревает соединяемые детали, разогревает припой до жидкого состояния, а также наносит его на элементы. Подключение осуществляется при помощи провода, который соединяет заднюю часть паяльника с вилкой. Паяльник оснащен рукояткой для удобства пользования.
Помимо главного агрегата, без которого не удастся ни одна пайка, нужны дополнительные составляющие, например, припой. Это сплав из олова и свинца, но допустимы и дополнительные добавки. Припой производится в виде катушки с намотанной проволокой, диаметр которой может быть различным. Также бывает трубчатый вид припоя, внутри которого находится канифоль, что придает удобство при работе.
Свинцовая добавка в сплаве позволяет сэкономить на нем, а количество может быть разным – от этого зависит марка. Например, один из самых распространенных припоев, ПОС-61: П – припой, ОС – оловянно-свинцовый, 61 – процент содержания олова. Чем больше эта цифра, тем меньше содержание свинца. Обычно используют сплавы с небольшим содержанием олова.
Припои бывают мягкими и твердыми: мягкие плавятся при температуре 450 градусов, остальные являются твердыми. Например, температура упомянутого ранее припоя ПОС-61 составляет 190 градусов. По причине проблем с разогревом припоев из твердой группы, ими не пользуются когда орудуют электрическими паяльниками.
Алюминиевые детали паяют припоями с добавлением алюминия или кадмия, но они токсичны, поэтому увлекаться ими особо не стоит.
Следующий нужный компонент – флюс.
Он улучшает растекание сплава тонким слоем по поверхности детали, обеспечивает более надежное сцепление между деталями и сплавом, а также растворяет имеющие тончайшие пленочки, находящиеся на поверхностях деталей.
Канифоль является наиболее используемым флюсом, но и составы с добавлением в нее глицерина, спирта или цинка также хороши. Температура размягчения канифоли составляет 50 градусов, температура кипения – 200 градусов. Сама по себе канифоль обладает таким свойством как гигроскопичность, насыщаясь водой, ее проводимость увеличивается. Флюс из канифоли может иметь вид раствора, порошка или твердого куска.
Небольшой лайфхак от мастеров: когда выполняется пайка проводов нагрев можно выполнить, используя таблетку простого аспирина, образовавшиеся пары будут выполнять функции флюса.
Для пайки в условиях стесненности лучше всего подойдет паяльная паста, которая представляет собой смесь из флюса и припоя. Ее нужно просто нанести на изделие и нагреть паяльником.
Для более удобной организации рабочего места, можно предусмотреть подставку, ее наличие не только облегчит работу, но и будет возможность использовать ее как подставку для всех сопутствующих материалов – припоя, канифоли, жал.
Подставку можно изготовить самостоятельно из куска деревяшки, там нет ничего сложного.
Основы пайки, или как научится паятьПри производстве работ нужно помнить о правилах по технике безопасности, соблюдая которые можно предотвратить пожары, различные повреждения, такие как ожоги, а также защититься от негативного воздействия электрического тока.
Прежде всего нужно проверить провод на целостность, недопустимы никакие механические повреждения – порезов, оголения и пр. кроме того, нужно исключить спутанность, загибы, чтобы при дальнейшей работе раскаленное жало не прикасалось к нему. Паяльник можно брать только за держатель, ни в коем случае нельзя притрагиваться к его корпусу.
Обратите внимание на освещение рабочего места, если освещения недостаточно, то можно установить дополнительный источник света на месте работы – это создаст благоприятные и комфортные условия. Вентиляция также должна хорошо работать, ведь при пайке очень важно обеспечить кондиционирование воздуха в помещении от возникающих паров.
Прежде чем начать непосредственно работу, нужно избавиться от заводской смазки, находящейся на корпусе, поскольку она при нагревании может дымить. Поэтому зачастую паяльник подсоединяют к удлинителю и выводят ненадолго на улицу. Затем нужно при помощи наждачной шкурки или напильника с мелкой насечкой очистить выбранное жало от пленочки. Для этого можно использовать канифоль, просто погрузил жало туда. Затем на поверхность наносят слой олова, и приступают к соединению деталей.
Процесс пайки проводов:- Убирается изоляция на несколько сантиметров (если диаметр провода большой, то участок тоже должен быть больше)
- Зачищение и обезжиривание жил (если это необходимо)
- Формирование скрутки проводов
- Контакты обрабатываются флюсом
- На жало набирается припой, производится пайка до полного растекания. Если есть нужда, то процедуру можно повторить. Важно следить, чтобы припоем были заполнены все промежутки и полости
- Накладывание изоляционного материала.
Пайка алюминиевых и медных проводов практически не отличается. Да и, собственно, пайка любых других деталей друг с другом, имеет почти такой же алгоритм: подготовительные работы, обработка флюсом, воздействие температуры, работа с припоем.
Когда припой остынет, нужно оценить качество соединения: если есть неровности, пористые места, кривизна, значит работа некачественная вследствие недостаточной температуры, если имеются обуглености, значит, наоборот, температура была слишком высокой, а если место пайки отличается характерным блеском, значит все сделано правильно.
Как правильно паять микросхемыВ каждой радиодетали и в любом электронном изделии есть микросхема – это сложнейший элемент, где внедрены десятки или даже сотни мелких простых компонентов. Благодаря микросхемам все устройства имеют малогабаритные размеры и небольшой вес, но не малую стоимость из-за деталей. Если деталь будет испорчена при монтаже, то стоимость может вырасти из-за необходимости ее замены. Запаять провода или крупные элементы друг с другом не сложно, с этим справится и новичок, а вот если дело касается ремонта микросхемы, то здесь нужно действовать по-иному.
Для этого понадобится помощь паяльного инструмента. Мощность паяльника в этом случае должна быть совсем небольшой и рассчитанной на напряжение около 12 Вольт, жало лучше выбрать острое конусное. Еще одним интересным прибором, который несомненно может пригодиться, является оловоотсос, который позволяет удалить припой с платы. Оловоотсос визуально похож на шприц, где поршень оснащен пружиной и находится наверху. Путем воздействия на кнопку и пружину поршень поднимается и собирает припой.
Более удобным признана термовоздушная станция, где пайка производится при помощи разогретого воздуха. В ней есть фен с возможностью регулировать температуру воздушного потока. Еще один интересный и нужный инструмент – термостол. Он греет плату снизу, а сверху производятся различные действия.
Если дома сломалась какая-либо бытовая техника или компьютер, то вероятность того, что здесь нужны будут паяльные работы, стремится к ста процентам. Эта работа производится паяльником или паяльным феном. Существует еще один метод пайки – это с использованием бессвинцового припоя. Его применение стало практиковаться не так давно: воздействие на организм гораздо меньшее, чем при использовании свинца, но температура плавления выше.
Для пайки микросхем могут понадобиться еще такие приспособления как:- Трафарет – пластина с отверстиями, предназначенными под выводы. Они могут и не пригодиться. Сейчас производят трафареты, которые являются универсальными, они подойдут под самые распространенные типы микросхем.
- Флюс – о нем уже было много сказано. Самый распространенный флюс – это канифоль в виде куска, но для микросхем он не подойдет. Здесь нужен жидкий флюс, который можно произвести самостоятельно, растворив канифоль в спиртовом составе, а также в кислоте.
- Припой – для микросхем лучше использовать в виде проволоки, внутри которой может быть флюс из порошковой канифоли.
В наше время очень сильно упрощаются многие сферы, вот и здесь можно приобрести готовый набор, где собрано все необходимое, включая кисточку, пинцет и несколько разных припоев.
Итак, прежде всего все инструменты должны быть подготовлены к работе, включая вспомогательные – каждая мелочь сразу должна быть под рукой. Пайка плат должна происходить молниеносно, недопустимы даже намеки на перегревы, для удобства нужно пользоваться пинцетом. Если работа производится при помощи паяльника, нужно внимательно отслеживать все колебания температуры и не допускать превышения 280 градусов. Можно воспользоваться антистатическим ковриком, подложить его под плату, ведь все радиодетали имеют чувствительность к статическому электричеству.
Итак, разберем пошагово алгоритм:- Пинцетом немного отгибаются выводы;
- Сама деталь фиксируется неподвижно;
- Набирается немного припоя, погружается в канифоль, присоединяется к нужному элементу. Припой распределяется ровным слоем;
- Деталь закрепляют и ждут когда затвердеет припой;
- После этого нужно осторожно промыть плату спиртовым раствором
Олово при пайке играет роль припоя. Чтобы произвести спаивание двух деталей таких манипуляций как: подогреть одну поверхность и приложить к другой, недостаточно. Для этого лучше пользоваться паяльной станцией, поскольку преимущества при этом явно видны:
- Возможна регулировка температуры нагревания
- Выбранная температура не сбивается, а сохраняется на заданном уровне, жало не перегорает
- Паяльные станции имеют термостойкие жала.
Для пайки оловом пригодятся кусачки и нож. Сначала нужно, как и при любом другом виде пайки, приготовить рабочее место: проверить освещение, подготовить место, куда вы будете помещать ненужные мелочи, лишние элементы, залудить поверхности деталей. Затем подцепляем немного флюса и наносим олово посредством паяльника. Олово омоет контактную площадку при первом же легком касании. Остатки флюса можно аккуратно убрать.
Для того, чтобы научиться паять, если не виртуозно, то хотя бы качественно, чтобы действительно приносить этим пользу, нужно практиковаться. Все приходит с практикой, и эти работы – не исключение.
Опубликовано: 2020-04-17 Обновлено: 2021-08-30
Автор: Магазин Electronoff
ПОДХОДЯЩИЕ ТОВАРЫ
Поделиться в соцсетях
Что и как можно спаять
В мире, насыщенном электротехническими металлическими изделиями, умение обращаться с электрическим паяльником и качественно паять всегда могут пригодиться. Известные преимущества пайки различных по размеру деталей позволяют самостоятельно восстанавливать отдельные образцы бытовой техники (телевизионные приёмники, например), ремонтировать различную домашнюю утварь, паять изделия из меди, латуни, серебра.
Подготовительный этап
Прежде чем освоить правильные приёмы обращения с припоями и паяльником в домашних условиях, следует пройти специальный курс, предполагающий обучение пайке и всему, что предшествует этой процедуре. Можно обучаться самостоятельно, но при освоении работы с ювелирными изделиями, сложными электронными схемами, без опытного наставника не обойтись.
С точки зрения организации процесса, пайка металлов с использованием специальных припоев – это набор достаточно простых по своему содержанию операций. Однако, несмотря на кажущуюся лёгкость, правильно паять с первого раза сможет не каждый. При первом знакомстве возникают некоторые затруднения, связанные с отсутствием чёткого представления о том, что и в какой последовательности нужно делать.
Рекомендуется соблюдать определённые правила подготовки к проведению паяльных операций, суть которых сводится к следующему:
- необходимо правильно выбрать основной рабочий инструмент, которым предстоит паять;
- следует побеспокоиться об изготовлении удобной и функциональной подставки, подготовить место, где придется паять большую часть времени;
- обучающийся должен запастись подходящими расходными материалами, без которых не обходится ни одна подобная процедура (припой, жидкий или пастообразный флюс).
И, наконец, начинающий пользователь должен освоить основные технологические приёмы пайки, предполагающие определённую последовательность целенаправленных действий.
Паять можно электрическим паяльником, газовой горелкой или паяльной лампой. Платы, микросхемы принято паять специальными фенами, термостанциями, обеспечивающими равномерный разогрев. Выбор того или иного типа инструмента и подставки или держателя для него определяется температурными условиями, при которых предполагается проводить рабочие операции.
Следующее по порядку требование предполагает подготовку обязательных компонентов, позволяющих правильно спаять любое металлическое соединение. К ним принято относить различные виды припоя, флюсовые добавки и специальные жидкости для пайки, необходимые для улучшения её качества (канифоли и спиртовые составы для лужения).
Все составляющие процесса обязательно подбираются под конкретные условия формирования паяного соединения и с учётом особенностей используемых деталей.
Основные рабочие процедуры
Технологическая карта или схема «правильной» пайки посредством паяльника предполагает следующий порядок проведения операций.
Прежде чем непосредственно паять, поверхности подлежащих пайке предметов очищают от сильных загрязнений и коррозионных наслоений, после чего их следует зачистить до характерного блеска.
После этого места спайки деталей обрабатываются ранее подготовленным флюсом, посредством которого удаётся улучшить условия растекания припоя по поверхности контакта.
Затем контактная площадка или зона пайки подвергаются защитному лужению, сущность которого состоит в нанесении на них расплавленного до жидкого состояния припоя. При этом расходный материал равномерно растекается по поверхности деталей, которые надо паять, и обеспечивает образование надёжного термического соединения.
При подготовке деталей под лужение предпочтение отдаётся пастообразным флюсам, которые удобно наносятся и легко смываются. Перед обработкой и пайкой детали предварительно соединяют посредством механической скрутки или сжатия пассатижами.
После фиксации на них снова наносится флюс, а затем место контакта прогревается с одновременным введением в него прутка припоя (его состав может отличаться от того материала, что использовался для лужения).
Научиться правильно паять своими руками невозможно, если не научиться лудить жало паяльника. Для лужения рабочий наконечник после полного прогрева паяльника следует с усилием прижать к любой покрытой фольгой поверхности и потереть им по расплавленной канифоли с припоем.
Эту операцию следует повторять до тех пор, пока на гранях медного острия не появится характерная плёнка из припоя, обеспечивающая хорошую адгезию с любым металлом.
Вопрос как правильно надо паять, приходит вместе с заинтересованностью о том, для чего же нужна пайка, и что можно сделать с ее помощью. Это раньше паяли преимущественно кастрюли и самовары, а сегодня паять можно и высокотехнологичные вещи.
Возможности пайки
Возможностей для того, чтобы воспользоваться своим умением правильно паять металлические детали и изделия более чем достаточно. Этим способом осуществляется множество сборочных и ремонтных операций. Вот несколько особо важных из них:
- можно паять медные трубки, входящих в состав внутренних магистралей теплообменников и холодильных установок;
- паять элементы различных электронных схем;
- проводить ремонт, пайку ювелирных украшений, очков;
- фиксировать твердосплавные режущие пластины на держателях металлообрабатывающего инструмента;
- в быту пайкой также нередко пользуются при необходимости крепления плоских деталей из меди на металлизированных поверхностях листовых заготовок;
- умение качественно лудить поверхности может пригодиться для защиты элементов металлоконструкций от коррозии.
На начальном этапе обучения искусству пайки рекомендуется использовать самые простые схемы электронных устройств.
Кроме того, посредством рассматриваемого процесса можно спаять детали из разнородных по структуре металлов, а также уплотнять различные виды жёстких соединений.
Виды паяльных операций
Разнообразие методов пайки объясняется множеством различных факторов, определяющих качество и эффективность её проведения. К таким факторам относятся не только вид паяльного приспособления и тип припоя, который используют в процессе работы, но также и технологические особенности формирования шва. Для поверхностного монтажа деталей на плату надо научиться правильно пользоваться паяльной маской.
В любом случае, чтобы правильно паять, необходимо знать температуру плавления металла, с которым предстоит работать. Она влияет на выбор инструмента пайки, а также флюсов и припоя. В соответствии с указанным параметром припойные материалы подразделяют на легкоплавкие (до 450 градусов) и тугоплавкие (более 450 градусов).
Выбор припоя
Лёгкоплавкие припои применяют в обычных условиях, не требующих особой прочности соединяемых элементов. С их помощью можно собирать электронные схемы или паять малогабаритные ювелирные изделия.
В ходе этих операций детали сплавляются жидким оловом, в котором в качестве добавки присутствует свинец.
Правда, в последние время распространяются бессвинцовые припои. При выборе типа нагревательного инструмента в этом случае предпочтение отдаётся электрическим паяльникам с рабочими мощностями от 25-ти до нескольких сот ватт.
При необходимости паять изделия из тугоплавких металлов, эксплуатируемых в экстремальных с точки зрении температуры и деформации условиях, потребуются так называемые «твёрдые» припои. Этот тип паяльных составов приготавливается на основе чистой меди с добавками цинка или другого химически активного металла. Тугоплавкие медно-цинковые припои рекомендуются к применению при необходимости сочленения деталей, работающих в условиях высоких статических нагрузок.
С их помощью можно паять изделия из латуни и других медных сплавов, в которых содержание меди не превышает 68-ми процентов. Для соединения стальных заготовок и деталей в качестве припоя чаще всего берётся чистая медь или отдельные виды латуни.
Подводя итого, отметим, что для того, чтобы научиться правильно паять различные по структуре металлические детали недостаточно одного лишь желания. Овладеть в совершенстве известными приёмами правильной пайки можно лишь после того, как будут изучены все сопутствующие этому процессу вопросы.
К числу последних следует отнести выбор нагревательного инструмента, грамотный подход к подбору расходных материалов, а также строгое соблюдение установленного порядка проведения паяльных процедур.
Всё это позволит исключить возможные ошибки при работе с расплавленными припоями и получить надёжное и прочное соединение.
Ручная пайка, доработка и ремонт
Доработка с использованием ручного труда и ремонт печатных узлов востребованы практически на каждом производстве радиоэлектронной аппаратуры и используются в задачах, где применение автоматизированного способа сборки ограничено в силу ряда причин.
Минимизация стоимости и времени доработки (ремонта) печатных узлов, а также обеспечение при этом высокой надежности устройства являются первостепенными задачами для данного этапа.
Ручные сборочные операции при полной сборке изделия оправданы только для производства пилотных и тестовых изделий, когда вопрос о цене и повторяемости не стоит. К тому же ручная пайка – это очень затратный по времени технологический процесс, сопряженный с большой вероятностью ошибки оператора (человеческий фактор). Также этот процесс не является полностью безвредным для оператора, поскольку приходится взаимодействовать с сотней химических соединений, некоторые из которых могут негативно воздействовать на организм человека.
Применение современных эффективных решений позволяет минимизировать расход технологических материалов, уменьшить трудоемкость пайки, и в то же время обеспечить высокое качество сборки и высокую надежность радиоэлектронного устройства.
Практические рекомендации
Выбор трубчатого припоя
Применение трубчатых припоев, содержащих флюс, не требующий отмывки, решает проблему необходимости удалять остатки жидких флюсов, которые при пайке могут не полностью подвергнуться термообработке. Уже много лет во всем мире выпускают и используют припои, содержащие флюс внутри проволоки припоя. Это удобно и позволяет увеличить производительность ручной пайки и, в какой-то мере, повторяемость результата. При этом процесс ручного монтажа становится значительно чище, поскольку флюса расходуется столько – сколько необходимо.
Трубчатые припои изготавливаются методом экструзии – это известная и отработанная технология, которая при наличии современного оборудования полностью исключает пробелы во флюсе в трубчатом припое, а также способна гарантировать точное количество флюса по всей длине припоя.
Сплавы для трубчатых припоев используются те же, что и для паяльных паст. Мировые лидеры в производстве технологических материалов изготавливают сплав для производства трубчатых припоев очень высокого качества с малым количеством примесей и указывают сплав и количество примесей в сертификатах на конкретную партию припоя.
Табл. 1. Сплавы, используемые для производства трубчатых припоев
Тип сплава по J-STD-006 | Состав припоя | Температура плавления, °C |
---|---|---|
Sn62 |
Sn62/Pb36/Ag2 |
179 |
Sn63 |
Sn63/Pb37 |
183 |
SAC 305 |
Sn96,5/Ag3/Cu0,5 |
220-217 |
В таблице приведены наиболее популярные сплавы, используемые в трубчатых припоях, как свинцовые, так и бессвинцовые.
При выборе сплава при доработке и ремонте главное – придерживаться правила: паять припоем, наиболее близким к тому, которым была произведена изначальная пайка (желательно тем же). Если это трудновыполнимо лучше, используя оплетки для выпайки, полностью удалить остатки старого припоя и провести пайку новым.
Выбор флюсаФлюсы, используемые в трубчатых припоях, по своей основе аналогичны жидким флюсам. Перед началом серийного применения нового типа флюса рекомендуется провести испытания на растекаемость флюса, коррозионное воздействие остатков флюса и изменение поверхностного сопротивления изоляции после пайки. Методы испытаний приведены в стандарте IPC-TM-650. При выборе типа флюса следует руководствоваться требованиями стандарта IPC/ANSI-J-STD-004 («Требования к флюсам для пайки»), а также учитывать:
- конструктивные особенности и назначение электронной техники;
- требования заказчика к внешнему виду изделий – отмывать или не отмывать остатки флюса после пайки;
- необходимость влагозащиты и возможность применения влагозащитных материалов без удаления остатков флюса;
- активность флюса, достаточную для обеспечения хорошей очистки и смачивания паяемых поверхностей припоем. Чем выше пригодность к пайке компонентов и печатных плат, тем менее активный флюс можно использовать.
В процессе пайки флюсы обеспечивают растворение оксидов и сульфидов, защиту паяемых поверхностей от повторного окисления, снижение поверхностного натяжения припоя. Более подробно типы флюсов описаны в части «Пака волной Выбор флюса»
Меры безопасностиТабл. 2. Вредные составляющие в трубчатых припоях
Модифицированная канифоль или синтетическая канифоль |
Изредка может стать причиной раздражения при контакте с кожей и вдыхании паров, личная непереносимость. |
Канифоль |
При очень продолжительном и постоянном контакте с парами вызывает астму. |
Свинец в припое |
Высокая концентрация паров свинца (при температурах пайки свыше 500 °С) может вызывать слабость, тошноту, судороги. |
При работе с трубчатыми припоями рекомендуется:
- Содержать рабочее место в чистоте.
- Применять вытяжную вентиляцию для удаления паров флюса из зоны пайки.
- Использовать защитные очки или маски для защиты глаз от воздействия паров флюса при пайке.
- Избегать перегрева выше 500 °С (происходит образование паров свинца).
Трубчатые припои поставляются намотанными на пластиковые катушки стандартного размера весом 500 грамм. Основные популярные диаметры припоев 0,5 мм, 0,8 мм, 1 мм и 1,5 мм. Другие диаметры поставляются под заказ.
При транспортировке и хранении рекомендуется избегать сильных локальных нагревов катушек припоя, так как это может привести к разжижению флюса и его стеканию – появлению областей с плохой паяемостью из-за обедненного количества флюса.
Основные рекомендации по выбору трубчатого припоя для ремонта и доработки
- Выбирайте сплав припою, аналогичный тому, которым производилась основная пайка или максимально близкий.
- Выбирайте флюс с технологически совместимой основой с флюсом, которым производилась основная пайка.
- Желательно использовать трубчатый припой того же производителя, что и флюс которым производилась основная пайка – максимальная совместимость основ флюса зачастую. встречается именно у одного производителя;
- Если вам неизвестно, какой использовался флюс при основной пайке изделия, перед ремонтом или доработкой рекомендуется максимально удалить остатки старого флюса.
- Выбирайте трубчатый припой в соответствии с размерами паяемого вывода и жала паяльника.
Рекомендации по ручной пайке, доработки и ремонту
Подготовка к работеТемпература жала паяльника
Оптимальная температура жала и требуемая мощность при ручной пайке зависят от конструкции паяльника и выполняемой задачи. При работе с бессвинцовыми трубчатыми припоями, имеющими температуру плавления в пределах 217–227 °С, минимальная температура жала паяльника должна составлять 300 °С. В процессе пайки необходимо избегать избыточно высокой температуры жала и чрезмерного времени пайки. Для большинства задач при работе с традиционными и бессвинцовыми припоями оптимальная температура жала паяльника составляет 315–370 °С. В некоторых случаях хорошие результаты могут быть получены при кратковременном (до 0,5 секунд) нагреве с повышенной температурой жала 340-420 °С
Рекомендуемая последовательность работыПри работе с многоканальными трубчатыми припоями пайка осуществляется с двух рук. Чтобы при пайке получить наилучшие результаты, рекомендуется использовать следующий процесс (см. рис. 1.):
1) Поднесите жало паяльника к рабочей поверхности. Жало паяльника должно соприкасаться одновременно с контактной площадкой платы и выводом компонента, для того чтобы прогреть обе паяемые поверхности. Избыток припоя на жале, нанесенного во время лужения, будет помогать процессу теплопередачи путем увеличения площади контакта между контактной площадкой и выводом. Необходимо не более секунды, чтобы прогреть соответствующим образом обе поверхности.
2) Поднесенный в это время к месту соединения с противоположной от жала паяльника стороны пруток трубчатого припоя позволит образовать галтель припоя. Для этого необходимо около 0,5 секунды.
ВНИМАНИЕ. Если припой подавать непосредственно на жало паяльника, активные компоненты флюса будут преждевременно выгорать, и его эффективность резко уменьшится. Не подавайте избыточное количество припоя на паяное соединение. Это может привести к увеличению количества остатков флюса и ухудшению внешнего вида изделия. Рекомендуется выбирать диаметр прутка припоя равным половине диаметра жала паяльника.
Рис. 1. Рекомендуемая последовательность работы3) Удалите припой от паяемого соединения и затем удалите жало паяльника.
Весь процесс пайки должен занимать от 0,5 до 2 секунд на одно паяное соединение в зависимости от массы, температуры и конфигурации жала паяльника, а также паяемости поверхностей. Избыточное время или температура могут, во-первых, истощать флюс до смачивания припоя, что может привести к увеличению количества остатков, во-вторых, увеличивать хрупкость паяного соединения.
Возможные проблемы и методы решенияРазбрызгивание. Высокая скорость нагрева. Подавайте пруток припоя на разогретые контактные поверхности (вывод компонента и КП), не подавайте трубчатый припой на жало паяльника.
Матовые паяные соединения. Длительный контакт жала паяльника с паяным соединением после отвода прутка припоя из зоны пайки.
Остатки после пайки в виде нагара. Произвести очистку жала паяльника и губки или заменить жало паяльника.
Избыточные остатки флюса вокруг паяного соединения.
- Большой диаметр трубчатого припоя. Используйте припой меньшего диаметра.
- Избыточная подача трубчатого припоя в место пайки.
- Низкая температура пайки. Используйте паяльник большей мощности или увеличьте температуру пайки.
Печатные платы и компоненты.
Чистота поверхности печатных плат и компонентов является одним из важнейших факторов, влияющих на процесс пайки. Оксиды и другие поверхностные загрязнения существенно ухудшают смачиваемость припоем и передачу тепла от жала паяльника к паяемым поверхностям, увеличивая время пайки. Печатные платы с длительным сроком хранения для улучшения паяемости могут быть подвергнуты предварительной очистке с помощью специальных растворителей.
Рекомендации по очистке оборудования
Жало паяльника может быть разной формы и размера для наилучшего контакта и передачи тепла к паяемым поверхностям. Жало паяльника должно быть облужено, для этого можно использовать трубчатый припой. Однако процесс лужения зависит в значительной степени от состояния жала. Если жало в плохом состоянии, его необходимо предварительно очистить с помощью смоченной водой специальной губки, входящей в состав паяльной станции. Для очистки сильно окисленных жал паяльников можно использовать пасту для очистки и лужения наконечников Tip Activator.
Паста для очистки и лужения жал пальников Tip ActivatorОблуживатель жал предназначен для быстрой и эффективной очистки и восстановления окисленных рабочих жал паяльников, которые не могут быть очищены с помощью губок, салфеток и перелужены с применением трубчатых припоев.
Отличительные особенности:
- Некоррозионный материал
- Не содержит свинец
- Применим как для бессвинцовых, так и для стандартных процессов пайки
- Малое количество остатков на жале паяльника после облуживания
- Неабразивный материал, но прекрасно удаляет нагар
- Произведен из высокочистых материалов
Аккуратно погрузите жало паяльника в облуживатель или покатайте по поверхности пасты. Пары, выделяющиеся при данной операции, химически нейтральны и некоррозионны.
Минимальная температура жала: 220 °С.
Максимальная температура жала: 450 °С.
После обработки жала паяльника облуживателем его следует очистить от остатков флюса с помощью влажной губки и заново облудить трубчатым припоем.
Завершение работыДля обеспечения длительного срока службы жала паяльника после окончания работы необходимо его облудить. Для этой цели удобно использовать трубчатый припой: оберните несколько витков припоя вокруг кончика жала и нагрейте его.
Рекомендации по удалению остатков флюса
Так как при ручной пайке используют трубчатые припои, а иногда еще и добавляют жидкие флюсы, остатки на печатном узле достаточно велики и неэстетичные. Отмывка печатных узлов нужна для удаления остатков флюсов после пайки, которые в процессе эксплуатации электронной аппаратуры могут оказать негативное воздействие на надежность печатных узлов. Так же отмывка может, вызвана требованиями к внешнему виду печатных узлов после пайки и необходимость, впоследствии, нанести влагозащитное покрытие.
При ремонте используется больше флюса из-за необходимости сначала демонтировать компоненты, поэтому отмывка становится более актуальна.
В основном при данной технологии используют ручные методы отмывки, часто применяя спирто-бензиновую смесь. Она обладает крайне низкой эффективностью – плохо удаляются остатки флюсов с низким содержанием твердых веществ, не удаляются ионные водорастворимые компоненты (остатки активаторов, минеральные соли, остатки травильных растворов и электролитов).
Эффективную отмывку печатных узлов после пайки от всех типов загрязнений могут обеспечить только промывочные жидкости, специально разработанные для этих целей.
Достаточно часто для отмывки после ручной пайки используют автоматизированное оборудование отмывки, которое рассчитано на использование специальных промывочных жидкостей.
Для ручной отмывки используйте промывочную жидкость Vigon EFM – она себя эффективно показала со всеми указанными трубчатыми припоями производства компании Indium.
Таб. 3. Рекомендации Zestron по удалению остатков флюсов Indium после оплавления
Паяльные пасты Indium |
Vigon® |
Zestron® |
|||
A201 (20 %) |
А250 (30 %) |
А300 (33 %) |
US (30 %) |
Fa+ |
|
Indium CW-501 |
n |
+ |
+ |
+ |
0 |
Indium CW-802 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Indium CW-807 |
n |
+ |
+ |
+ |
+ |
Indium CW-207 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Indium CW-301 |
n |
+ |
+ |
+ |
n |
+ – легко удаляется при стандартных режимах
0 – удаляется, необходим подбор режимов
n – нет данных, испытания не проводились
– – не удаляется
Записки мастера. Часть 3. Паяльные дела — android.mobile-review.com
28 марта 2017
Макс Любин
Вконтакте
Привет!
Продолжаем узнавать про самостоятельный ремонт на дому, без похода в сервис.
Сегодня речь пойдет про азы паяльных работ.
Рабочее место
При проведении паяльных работ обеспечьте хорошую вентиляцию и освещение. А также, сделайте свое рабочее место удобным по высоте. Мне гораздо удобнее, когда стол, на котором я произвожу паяльные работы, находится чуть ниже чем обычный письменный стол. Таким образом меньше устают плечи. Настоятельно рекомендую обзавестись подложкой на стол, на котором вы будете паять. Это защитит поверхность стола от повреждения паяльником. На мой взгляд, отличным вариантом является коврик из плотного силикона. Он не боится высоких температур, и при этом на нем не скользят детали. Купить можно в любом бытовом супермаркете.
Техника безопасности
Оснастите свое рабочее место надежным держателем для паяльника, который у вас не получится случайно смахнуть рукой или сдернуть за провод. Уберите от паяльника все легко воспламеняющиеся материалы. Замечательно, если лежащий на своем месте паяльник будет защищен от возможности к нему прикоснуться (домашние животные очень любят их нюхать или трогать, и поверьте будет не очень приятно носиться по дому за орущим котом или собакой, у которых распух нос или лапа от знакомства с поверхностью такого интересного предмета). То же самое справедливо и по отношению к маленьким детям.
Инструмент и материалы
Что нам понадобится для пайки? Для начала, конечно паяльник со сменными жалами (в идеале паяльная станция). Как я уже писал в предыдущей статье, для начала своей ремонтной деятельности лучше всего использовать паяльник небольшой мощности (25W), таким образом вы сведете к минимуму риск перегреть, а значит вывести из строя элементы на плате.
Основными расходными материалами, которые потребуются вам для пайки, являются припой и флюс.
Припой
Припой – материал, используемый для соединения различных элементов методом пайки.
В качестве припоя, в ремонте электроники чаще всего используют сплав олова с различными материалами.
Существуют припои с разной температурой плавления. Если вы не планируете паять алюминиевые кастрюли, вам подойдет самый популярный вид припоя – ПОС-61, который состоит из 61% олова и 39% свинца. Температура его плавления 190 С.
ПОС-61, это мой основной вид припоя. Он бывает в различных формах, начиная от толстых прутков, слитков, и заканчивая тонкими, полыми трубками, внутренности которой заполнены флюсом (канифолью). Таким образом мы получаем удобный материал «2 в 1», использование которого существенно упрощает нам жизнь. Благодаря такой конструкции нет необходимости отрываться от процесса пайки и опускать жало паяльника в канифоль.
Но, не всегда получается использовать ПОС-61. В процессе ремонта электроники нередко возникает необходимость паять элементы, чувствительные к перегреву, которые необходимо паять при низкой температуре. В этом случае я использую в качестве припоя сплав Розе (ПОСВ-50). Он состоит из трех элементов, олово – 25%, свинец – 25%, висмут – 50%.
Особенностью этого сплава является очень низкая температура плавления, всего 94С (ниже температуры кипения воды). В этом случае можно не беспокоится о возможном перегреве схемы. Однако, важно понимать, что не стоит паять сплавом Розе элементы, в процессе эксплуатации, подвергающиеся воздействию высоких температур.
Кроме ПОС-61 и ПОСВ-50 существует довольно большое количество припоев, для различных условий пайки, но я рассказываю лишь о собственном опыте и о домашнем применении, поэтому ограничусь этими двумя видами, которые использую.
Флюсы
Флюс – активное вещество, с помощью которого паяемые поверхности очищаются от оксидов, и обеспечивается лучшее растекание припоя и его контакт с поверхностью.
Вот тут начинающего мастера ждет раздолье, и одновременно муки выбора.
Все флюсы можно поделить на две больших категории: 1 — агрессивные, 2 — не агрессивные. Агрессивные обычно сделаны на базе различных кислот, активно воздействующих на поверхности, поэтому после применения их обязательно нужно смыть с помощью Flux-off. Не агрессивные в своей основе как правило имеют всем хорошо знакомую канифоль.
Самый простой способ – купить флюс в любом магазине радиодеталей. Я чаще всего использую ЛТИ-120.
Но и в домашних условиях можно сделать оба вида флюса самостоятельно. Первый, самый простой способ – толченую канифоль в пропорции 50/50 залить спиртом и взболтать. По мере испарения спирта, флюс будет густеть. Просто добавьте спирта, чтобы снова получить нужную консистенцию. Важно: добавляйте спирт в канифоль, до нужной консистенции, а не в мастера, до кондиции. 🙂
Кроме этого, если по каким-то причинам, вам нужен агрессивный флюс, можно залить спиртом обычный аспирин, который прекрасно справится с этой ролью. Только будьте готовы к неприятному запаху при пайке.
Кроме всего прочего, настоятельно рекомендую обзавестись маленькими кусачками, надфилем (напильником) и несколькими пинцетами. Надфиль вам понадобится для зачистки паяльника, кусачки для откусывания лишних ножек с деталей или снятия изоляции с проводков, ну а пинцет, чтобы держать детали во время пайки.
Начало
Жало у паяльников бывает двух основных видов.
- Медное (или из сплава меди).
- Никелированное, его еще называют вечным или несгораемым.
На этапе обучения, я бы все-таки советовал бы медное жало — им паять проще. Никелированное требует особого ухода и очень не любит механических воздействий. Его нельзя зачищать напильником, царапать, шкурить. Чистить рекомендуется только мокрой тканью. А еще, чтобы им паять, необходимо не только не давать ему греться выше 300 градусов, но соблюсти целую технологию, для которой больше подходит слово ритуал, иначе припой просто не будет липнуть на жало.
С медным жалом таких заморочек нет, но в отличии от никелированного, оно имеет свойство выгорать, так как в процессе пайки медь постепенно растворяется в припое. Поэтому медное жало необходимо периодически править и чистить от окалины.
Новый паяльник с медным жалом перед началом работ нужно привести в боевую готовность – прогреть и залудить.
При первом включении вы можете почувствовать запах гари. Не пугайтесь, это нормально. В паяльнике выгорает лишняя смазка. Это быстро пройдет.
Первый прогрев можно осуществлять в течении 10-15 минут. После прогрева, надфилем (мелким напильником), зачищаем жало и сразу после этого, пока оно не окислилось, макаем в канифоль, а затем сразу в припой. Если у вас трубчатый припой с канифолью, то можно на паяльнике расплавить некоторое количество такого припоя. Наша задача достичь результата, при котором основная рабочая поверхность жала будет равномерно покрыта припоем.
После того, как подготовили паяльник, необходимо подготовить элементы, которые мы будем паять. Для этого их нужно залудить. Лудим их так же как готовили жало паяльника.
Рекомендую начинать учиться паять не с телефонов, которые вы собираетесь ремонтировать, а с крупных деталей, например, ненужных проводов.
После того, как паяльник и детали подготовлены, наша задача припаять их друг к другу. Для этого необходимо поднести спаиваемые делали друг к другу, кисточкой нанести нужное количество флюса (без излишеств) прижать детали друг к другу, а затем взяв на жало чуть-чуть припоя (ровно столько, чтобы хватило на спайку и при этом не осталось так называемых «соплей»), пропаять. Желательно, чтобы получалось с первого раза. Не нужно греть соединение слишком долго (помним про перегрев детали). В итоге должно получиться ровное, аккуратное, соединение, с тонким слоем припоя. Качественное место спайки должно блестеть. Если припой получился матовым, скорее всего не хватило температуры.
Принцип пайки паяльником одинаков для разных деталей.
Позже, когда вы освоите уверенную пайку крупных деталей с одного прикосновения, можно будет попробовать свои силы на мелких деталях телефонов (ножки системных разъемов и т.д.). Настоятельно рекомендую не начинать осваивать азы паяльного дела с мелких деталей. Скорее всего не получится, и придется отдавать мастеру на восстановление.
В свое время мне очень понравились несколько видео на данную тематику. Меня подкупило качество картинки и ракурсы. Советую посмотреть:
- https://youtu.be/b15MMzb_GWw
- https://youtu.be/5uiroWBkdFY
На этом канале еще не одно подобное видео.
Обратный процесс
Зачастую, перед впайкой новой детали, необходимо выпаять предыдущую. Иногда для этого недостаточно просто разогреть деталь. Вам может потребоваться удалить старый припой. Для этого существуют специальные аппараты – отсосы. Но учитывая их стоимость, в домашних условиях проще обойтись старым проверенным методом – медной оплеткой. Специальные мотки такой оплетки продаются в любом магазине электротехники, наряду с припоями и флюсами.
Для того, чтобы удалить старый припой, необходимо приложить оплетку в нужное место, капнуть (смазать) флюсом, а затем прижать к нему паяльник. Расплавленный припой впитается в оплетку и позволит освободить деталь.
Заключение
На словах данный процесс не представляет ничего сложного, и кажется простым. Но на деле, не всегда получается достичь нужного результата.
Как говорится, мужчины, это случайно выжившие мальчики. J И хоть паяльные дела не столь опасны, как плавка аккумуляторных свинцовых пластин над костром и изготовление бомбочек из магния и марганцовки, скорее всего если вы решите попробовать себя в паяльном деле, то столкнетесь и с обожженными пальцами, и со слезящимися глазами, и с неприятным запахом.
Стоит оно того или нет, решать вам, но для меня, ощущение, когда сделанная тобою вещь вновь работает, сродни маленькому чуду, на которое способен каждый, при должном желании и усердии.
Как правильно паять металл – МозгоЧины
Многие могут спаивать провода и радиодетали, но не каждый паял металл. В этой статье я максимально коротко и с примерами изложу принцип пайки металла.
Введение
Начнём с общих представлений о пайке. Пайка это физико — химический процесс получения соединения в результате взаимодействия припоя и спаиваемого металла. Она имеет сходство со сваркой плавлением, но всё же между ними имеются различия. При сварке в месте шва свариваемые детали плавятся, а при пайке паяемый материал не плавится. Так же в отличие от сварки пайка осуществляется при температурах ниже плавления спаиваемого металла. Формирование шва при пайке происходит путём заполнения припоем зазора между соединяемыми деталями, т.е. процесс происходит за счёт смачивания и капиллярного эффекта.
Встаёт вопрос, зачем же пользоваться пайкой, если сварка лучше скрепляет детали. На это есть свои плюсы:
- Пайка более доступна, чем сварка.
- При пайке соединения получается разъёмными.
- Сварке не поддаются маленькие детали.
Пайка — достаточно прочное соединение, если соблюдать технологию.
Оборудование
Для спаивания металла необходимо следующее основное оборудование:
♦ Паяльник. Мощность зависит от размера спаиваемых деталей. Для пайки небольших деталей (жесть, проволока, болтики) сойдёт паяльник ватт на 60, для более крупных — 100 ватт и выше. Я использую 2 паяльника — на 65 и 100 w, для домашних условий это вполне достаточно.
На том, как залудить паяльник я подробно останавливаться не буду, в интернете есть отдельные статьи про это. Скажу лишь основное:
— При первом включении паяльника ему нужно дать обгореть — выставить включённым его на улицу и подождать когда перестанет вонять и дымиться.
— Далее необходимо напильником зачистить жало до блеска, опустить кончик жала в канифоль, потом расплавить им олово.
— Олово должно равномерно покрыть жало. При нагреве жало будет выгорать, его нужно будет затачивать и заново лудить.
♦ Паяльная кислота и припой. Деревянная палочка используется для нанесения кислоты.
♦ Вспомогательные приспособления. К ним относятся напильник и наждак, необходимые для зачистки паяльника и деталей.
Так же паяльнику нужна подставка. Самое простое что можно использовать в качестве подставки — любой металлический предмет, с которого паяльник не будет скатываться.
Для удержания спаиваемых деталей используются различные инструменты, например тиски и плоскогубцы. Так же детали можно закрепить гвоздиками на доске.
Основы пайки
Давайте теперь разберемся, какие металлы легко поддаются пайке:
- Серебро
- Медь
- Латунь
- Цинк
- Никель
- Железо
- Нержавеющая сталь
Остальные металлы паяют при помощи специальных флюсов и другой технологии. В данной статье эта тема затрагиваться не будет.
С металлами разобрались, теперь приступаем к изучению процесса пайки:
- Зачищаем то место, где будет располагаться шов. Для этого я использую мини шлиф машинку.
- Обезжириваем место спайки, используя ацетон, бензин и т.д.
- Наносим на шов деревянной палочкой паяльную кислоту. Делаем это как можно ровнее, т.к. в дальнейшем ровно по этому место растечётся припой.
- С заранее залуженного паяльника удаляем окислы (если они имеются) и прикасаемся им к палочке припоя. Припой должен лечь на жало ровной каплей. Если этого не происходит, значит паяльник плохо залужен.
- Прикасаемся жалом к месту спайки. Нельзя ожидать, что при первом же прикосновении паяльника произойдет спайка. Для этого необходимо прогревать спаиваемые поверхности до температуры плавления припоя. Тепло от паяльника передается на спаиваемое место не сразу. Жесть, проволоки и другие тонкие части прогреваются довольно быстро, но не моментально. На прогрев толстых материалов нужно сравнительно много времени.
- Для спайки тонких частей надо довольно медленно вести паяльником, передвигая его дальше, когда припой растечется и зальет шов. При спайке толстых предметов приходится относительно долго держать паяльник на одном месте и ждать, пока прогреются спаиваемые поверхности и припой растечется по шву.
- Проведя паяльником на некоторое расстояние, двигают его немного назад, затем снова вперед и опять назад, до тех пор, пока припой не разольется ровной и чистой дорожкой. По мере израсходования припоя, его набирают с палочки. Набирать много припоя не следует, особенно, если спаиваемые поверхности ровно и плотно соединены; избыток припоя приведет к образованию натеков.
- По окончании пайки необходимо смыть остатки кислоты водой. Если кислота плохо смывается, используйте мыло. Не смытая кислота приведёт к окислению металла.
Лучше всего обучаться пайке на белой жести. Её не нужно зачищать, но необходимо обезжиривать. При наличии жира кислота не смачивает поверхность жести. Ниже рассмотрены примеры спаивания проволок и жести. Для обучения можно повторить всё это.
Спаивание жести / листового металла
Далее в добавок к фотографиям будут идти схематические изображения. Вот условные обозначения:
Соединение «Впритык»
Качество: Малопрочно
Соединение «Внахлёст»
Качество: Прочно
Соединение «В замок»
Качество: Очень прочно
Спаивание проволоки
Соединение «Впритык»
Качество: Малопрочно
Соединение «Внахлёст»
Качество: Прочно
Соединение «С усилением»
Качество: Очень прочно
Для усиления на левом соединении используется намотанная виток к витку медная проволока, на правом — стержень и резьба обёрнуты полоской жести:
Спаивание проволоки и листового металла
Соединение «Впритык»
Прочность: Малопрочно
Соединение «Внахлёст»
Качество: Прочно
Соединение «Насквозь»
Качество: Очень прочно
Заключение
Пайка — несомненно нужная вещь, использование которой решает многие проблемы с соединением деталей. Напоследок в качестве примера представлю несколько работ, в которых она использовалась:
Продувочный баллон
Рукояти для инструмента
Складной инструмент
Модернизация мультититула
Приспособление «Третья рука»
Жестяная воронка
Ручки для надфилей и напильников
Канифоль: что это такое и как пользоваться
Эх, знали бы вы, сколько я пожег дорожек, транзисторов и диодов, пока научился самостоятельно паять в детстве без наставника. Мне было интересно осваивать ремонт бытовой техники самому, а хорошего наставника, да и интернета тогда у меня не было.
Я ничего не знал про канифоль: что это такое и как ей пользоваться. Поэтому наделал очень много ошибок. Вы не должны их повторять. Написал статью на эту тему. Читайте и делитесь своим мнением.
Содержание статьи
Историческим названием канифоли стало словосочетание «колофонская смола» благодаря древнему греческому городу Колофон. В нем очень ценилась хорошая музыка, а музыканты натирали ей смычки и струны.
В основу состава канифоли входят смеси природных карбоновых кислот с их изомерами.
По внешним признакам она выглядит хрупким аморфным веществом, обладающим характерным изломом с раковинами, и блестит подобно стеклу. Ее оттенки: от яркого светло желтого до темного красного цвета.
Электрики издавна используют ее при пайке в качестве флюса для соединения металлов. Потребительские свойства этого вещества сильно зависят от способов его получения.
3 метода промышленного изготовления канифоли и как они влияют на качество пайки
Производственное получение канифоли осуществляется одним из трех способов:
- Термической переработкой живицы (народное название смоляного сока от хвойных деревьев: сосны, лиственницы, кедра) с целью выпаривания из нее воды со скипидаром. Полученные твердые полупрозрачные куски очищают химическими веществами.
- Измельчением на механическом оборудовании хвойной древесины до мельчайших частиц и экстракцией (извлечением смол) специальными растворителями (экстрагентами), не смешивающимися со смолами.
- Перегонкой таллового масла, выделяемого в качестве отходов во время производства целлюлозы и бумаги.
Способ изготовления канифоли и ее сырье закладывают в ее название. Например, галловая, экстрационная, сосновая или гарпиус. По нему, как и по цвету, можно уже судить, пользуясь вторичным методом, о качестве продукта.
Самая светлая желтая канифоль лучше всего подходит в качестве флюса для пайки, а более темная работает хуже, оставляя больший нагар на жале паяльника.
Состав и физико-химические свойства: на что обращать внимание
Будем использовать научный подход. Для этого вначале обратимся к требованиям государственного стандарта по характеристикам канифоли, как выпускаемой продукции, а затем — на производственные возможности технологического оборудования ее изготовления разными способами.
ГОСТ 19113-84 определяет технические требования к качеству канифоли и подразделяет ее на три сорта по потребительским показателям:
- высший;
- первый;
- второй.
В то же время промышленность способна обеспечить только следующие характеристики качества при производстве тремя перечисленными выше способами.
В живичной канифоли практически отсутствуют жирные кислоты, применять которые часто недопустимо при выполнении определенных операций. А экстракционный состав может содержать их до 10%.
Полезные свойства канифоли
Для практического применения в домашней мастерской следует учитывать следующие качества колофонской смолы:
- высокие диэлектрические свойства, которые позволяют в ряде случаев после пайки не удалять остатки флюса на спаиваемых деталях. Исключением являются очень ответственные соединения на микрочипах точной электроники;
- хорошее растворение такими органическими растворителями, как ацетон, бензин, спирт, хлороформ, эфир;
- не растворяется в воде;
- температура плавления колеблется от 50÷70 градусов до 130 у отдельных сортов. Она зависит от исходного материала, из которого производится, и способа получения;
- основную часть смоляных кислот, а это порядка 90% всей массы, составляет полезная абиетиновая кислота;
- даже большие куски довольно просто разделять и размельчать самыми простыми механическими инструментами;
- срок годности практически ничем не ограничен.
Домашнему мастеру полезно знать, что кроме пайки это вещество используют:
- в процессе изготовления большого ассортимента красок или лаков;
- при производстве пластмасс;
- для обработки струн и смычков на музыкальных инструментах;
- как порошок для натирки подошв у балетной обуви или обеспечения хорошего хвата ладонями у гимнастов на спортивных снарядах;
- в качестве эффективного средства, создающего дымовые завесы при постановках в театре и кино.
2 технических приема, которые портят полезные свойства канифоли для пайки
Обратите внимание на:
- Температуру нагрева жала паяльника, которое должно надежно расплавить флюс, но не пережечь его. Иначе происходит повышенное образование дыма. Из продуктов сгорания создаются твердые частицы. На соединяемых деталях образуется нагар. Наблюдать этот процесс можно по образованию слоя сажи на паяльнике, преобразованию светлого цвета колофонской смолы в темно бурый.
- Хотя канифоль и не растворяется в воде, но обладает определенной гигроскопичностью. При хранении в неотапливаемых влажных помещениях она может впитать влагу, что значительно ухудшит ее применение в качестве флюса.
Краткие сведения о получении в домашних условиях
Канифоль среднего качества можно успешно изготавливать своими руками без дорогого промышленного оборудования для собственных нужд. По этой теме имеются видеоролики на канале Ютуб.
Рекомендую посмотреть один из них: владельца Эквибривалентум. Однако он допускает определенные ошибки в технологии. На них в комментариях обратил внимание посетитель Сяотестер Сяомей.
После просмотра ролика обязательно прочитайте его комментарий в случае, если возникнет желание заняться подобной деятельностью.
Простое объяснение технологии пайки с научной точки зрения: что делают флюсы
Под пайкой принято понимать технологический процесс безразъёмного соединения различных деталей за счет ввода между ними другого металла с более низкой температурой плавления (припоя), нежели у соединяемых элементов.
При этом соединение создается за счет образования межатомных связей между материалами при их нагреве меньшем, чем температура собственного плавления. Жидкий горячий припой затекает в зазоры между деталями, заполняет их, а при дальнейшем охлаждении кристаллизуется и прочно схватывает.
Припой в жидком состоянии взаимодействует с основным металлом. В результате между ними создаются переходные процессы, образующие твердые растворы и интерметаллоиды.
Они обеспечивают адгезию (прилипание) соединяемых частей. Надо знать, что на качество и прочность создаваемого контакта влияет его величина. Толстый слой интерметаллоидов обладает повышенной хрупкостью, легко разрушается.
На адгезию также сильно влияет чистота поверхностей припоя и соединяемых деталей. Грязь, коррозия, минеральные примеси, масла, жиры не позволяют качественно соединить детали.
Поэтому их до пайки очищают различными способами, а при нанесении припоя используют флюсы — химические вещества или их смеси, способные удалять слои оксидов с поверхностей спаиваемых деталей. При этом они дополнительно:
- понижают поверхностное натяжение расплавленного припоя;
- улучшают его растекание по образованным зазорам;
- защищают от воздействия внешней окружающей среды, предохраняя от начала образования окислительных процессов.
Канифоль является универсальным флюсом, хорошо подходит для спаивания большинства металлов кроме стали, чугуна, алюминия. Благодаря своей универсальности ее издавна применяют при домашнем ремонте и в небольших мастерских.
Однако пайка деталей в производстве промышленных масштабов требует более качественного соблюдения технологии, точного подбора характеристик флюса. По этим причинам колофонской смолой пользуются реже, а для каждой технологии применяют свои специально подобранные флюсы.
Виды флюсов из канифоли для пайки: 3 состава для разных ситуаций
Канифоль для спаивания металлов используют в различных физических состояниях. Она выпускается промышленностью в:
- твердом кристаллообразном состоянии;
- специальным жидким раствором;
- в виде геля.
Каждый из этих типов имеет свои особенности в применении, достоинства и недостатки.
Колофонская смола в кристаллообразном состоянии применяется издавна, пользуется популярностью, хорошо хранится, проста в обращении. Однако паяльщику необходимо сформировать точные практические навыки, уметь грамотно соблюдать пропорции при нанесении такого флюса в труднодоступных местах.
Жидкий флюс на основе спиртового раствора обладает более универсальными способностями. Он хорошо подходит для спаивания деталей различных размеров, как больших, так и мелких. Правильную пропорцию здесь соблюсти проще, а его нанесение на металлы осуществляется простой кисточкой.
Подобный раствор легко сделать самому на основе концентрированного медицинского или технического спирта и измельченной в мелкий порошок канифоли. В стеклянную баночку заливают жидкость и засыпают порошок. Соотношение примерно 70/30%.
Все перемешиваем и ставим в теплое место для растворения. Периодически проверяем и встряхиваем. Можно немного досыпать порошка при необходимости. Время окончательной готовности — несколько часов, но пользоваться раствором можно и раньше.
Канифоль-гель обладает вязкой консистенцией. Таким веществом просто покрывать обрабатываемые поверхности. Им удобнее пользоваться в труднодоступных местах. Точнее соблюдается дозировка флюса. К тому же гель не так быстро высыхает, как спиртовые растворы. Гель более технологичен чем твердые кристаллы.
Как паять паяльником с канифолью: 2 методики пользования флюсом
В принципе технология пайки во всех случаях имеет общие черты. Отличия заключаются в особенностях применения флюса.
До начала момента спаивания необходимо подготовить рабочее место, инструмент и соединяемые материалы. Всегда обращайте внимание на чистоту жала паяльника, не допускайте образования нагара и сажи на нем.
3 совета по борьбе с нагаром и сажей
Если не рассматривать дорогие паяльные станции, то сейчас можно встретить два вида паяльников:
- старые советского типа с медным наконечником;
- современные с веллеровским жалом из никелевого покрытия.
При неправильном обращении нагар может образоваться на любом. Однако в первом случае достаточно взять напильник или надфиль с мелкой насечкой и просто зачистить им металл меди до чистого слоя. Когда жало съемное, то его лучше слегка проковать на наковальне: станет плотнее поверхностный слой.
Дальше такой паяльник начинают нагревать, но, не доводя до рабочей температуры, его слегка смазывают канифолью и, пока он прогревается, водят по припою, чтобы хорошо залудить.
Во втором случае поступают иначе, ибо механическая очистка даже лезвием ножа способна повредить внешнюю поверхность никелевого покрытия. В нем станут образовываться микротрещины, начнется процесс растворения ядра жала.
Самый безопасный в этом случае способ иной: загрязненный наконечник паяльника прогревают до высокой температуры порядка 450÷480 градусов около пяти минут. За это время весь нагар просто выгорит. Затем ему дают возможность остыть при температуре 280°.
После этого надо взять обыкновенный целлюлозной карандаш, которым чистят подошву утюгов, и окунуть в него жало с последующей обработкой в специальном активаторе. Если же его нет, то просто обработать паяльной губкой. Последняя должна быть пропитана не обыкновенной водой, а водяной глицериновой смесью с соотношением 7/3, где 7 частей отводятся глицерину.
Чистота жала паяльника — первое необходимое условие обеспечения качественной пайки.
Здесь же важно правильно подобрать паяльник по мощности, ибо каждый его вид предназначен для соединения металлов разных объемов и габаритов. При этом учтите:
- Мощные модели хорошо создают высокий нагрев соединяемых деталей, но они легко пережигают малогабаритные электронные детали и дорожки плат.
- Низковатные паяльники используют при точной пайке маломощных транзисторов и микросхем, но ими невозможно нормально прогреть провода.
Я же отдаю предпочтение трансформаторным паяльникам: видимо сказывается сила привычки и необходимость работать в разных местах. С Советских времен использую заводской паяльник Момент.
Даже, на основе методики простого расчета трансформатора, сделал
его более мощный аналог на 100 ватт.
Он немного тяжеловат, но для спаивания проводов 2,5 квадрата подходит идеально, а перегорающие тонкие медные наконечники делаю сам. У электрика такой исходный материал всегда имеется под рукой.
Нагрев наконечника происходит быстро. Он регулируется длительностью включения кнопки на рукоятке, позволяет контролировать процесс визуально по дымообразованию от канифоли.
В большинстве случаев домашнего мастера выручают регуляторы температуры жала паяльника, которые можно сделать своими руками из доступных деталей или приобрести в магазине.
Стал часто наблюдать, что многие радиолюбители стали пользоваться простыми диммерами, предназначенными для регулирования освещения.
Только подбирают их по нагрузке и ограничивают величину выходного напряжения в пределах от 150 до 220 вольт.
Во всех случаях пайки необходимо позаботиться не только о чистоте жала паяльника, но не забыть про качество поверхности соединяемых деталей. Минеральные и органические загрязнения, влагу — удалить, а после очистки будущие контактные соединения необходимо по отдельности залудить.
Особенности пайки твердым флюсом
Этот вариант рассматривается как классическая схема пайки. Ее можно представить за пять шагов.
Шаг №1. Подготовительный этап.
Какая бы спешка ни была, всегда начинайте с оборудования рабочего места, обеспечения правил безопасности и подготовки инструмента. Заранее продумайте стационарное фиксирование проводов и соединяемых деталей.
Помните, что закрепленный с одной стороны провод работает как пружина и способен при случайном нажатии на конец паяльником отбросить расплавленный припой в глаз. Пользуйтесь защитными очками, не паяйте навесу.
Твердую канифоль удобно держать в специальной жестяной баночке, которая показана на фотографии моего советского паяльника. О чистоте жала и спаиваемых поверхностей я уже заострял внимание выше.
Шаг №2. Лужение соединяемых поверхностей
Процесс сводится к покрытию зачищенных медных жил и контактных площадок тонким слоем припоя.
Для этого начинают нагревать паяльник и его наконечник погружают в твердую канифоль. Она плавится и смачивает жало, дополнительно очищая его. Сразу же быстро касаются припоя. Он переходит в жидкое состояние, а небольшая капелька прикрепляется на конце наконечника.
Ее переносят на очищенную контактную площадку, быстро прогревают колебательными движениями и убирают паяльник в сторону. Припой охлаждается и затвердевает.
Если необходимо залудить обычный конец провода, то его можно просто прогреть паяльником в баночке с канифолью, а затем обработать припоем.
Процесс необходимо выполнять быстро, уложиться буквально за пару секунд. Правильно залуженная поверхность выделяется однородным цветом чистого олова, покрыта ровным тонким слоем.
Новые электронные детали обычно всегда залужены на заводе. Им дополнительная обработка припоем не требуется.
Шаг №3. Фиксация деталей
Элементы, подлежащие спаиванию, необходимо четко соединить и надежно зафиксировать, исключить их случайное смещение. С этой целью используют небольшие тиски, пинцеты, острогубцы.
Удобно пользоваться специальным приспособлением, которое получило название «третья рука».
Существует много вариантов его заводского исполнения и самодельных конструкций.
Шаг №4. Непосредственная пайка
Подготовленные детали соединяют и прогревают паяльником с каплей припоя, а затем быстро отводят его, обеспечивая естественное охлаждение.
Работаем быстро, помним о правиле двух секунд.
Шаг №5. Проверка качества и заключительные операции
Созданную спайку необходимо визуально осмотреть, проверить соединение деталей на механическую прочность легким продергиванием. Поверхность застывшего припоя не должна иметь шероховатостей, пор.
На этом этапе многие работники считают процесс законченным, что неправильно. Необходимо удалить следы оставшегося флюса с поверхностей и дорожек.
Дело в том, что канифоль, являясь хорошим диэлектриком, обладает гигроскопичностью. Влага же, впитанная ей, нарушает изоляционные свойства. В результате на ответственных участках микросхем и малогабаритных электронных плат возможны токи утечек. Они приведут к сбоям в работе микропроцессорных устройств.
Да и внешний вид пропаянного участка изменится, станет более аккуратным, скроются следы ремонта.
Удаляют остатки флюса с дорожек спиртом. Он растворяет возникшие подтеки, после чего обработанное место протирается сухой чистой тряпочкой.
В продаже можно встретить трубчатый припой в виде прутков с канифолью, расположенную во внутренних полостях. Такой материал сокращает время пайки, удобен в работе.
Как паять растворенной и гель-канифолью
Технологический процесс практически повторяет предыдущий метод. Только в нем используется жидкий флюс, диктующий особенности:
- Спиртовым раствором или гель-канифолью первоначально покрывают очищенные контактные площадки для лужения.
- Обрабатывают их разогретым паяльником с каплей припоя, обеспечивая равномерное тонкое покрытие.
Залуженные детали прочно соединяют и пропаивают, как описано выше.
Старый проверенный прием: упражнение для освоения качества пайки от бывалых
Проверить свое мастерство и усовершенствовать практический навык может любой человек. Для этого потребуется паяльник с подготовленным рабочим местом и кусочек медного провода от электропроводки.
Из него нарезается 12 отрезков одинаковой длины порядка пары сантиметров. Они будут служить ребрами кубика. А его потребуется спаять и проверить на прочность небольшим усилием сжатия в ладони.
Тренируйтесь на этом упражнении и осваивайте правильную, качественную пайку. Надеюсь, что мой материал про канифоль: что это такое поможет вам хорошо развить этот навык. Если же знаете другие способы или имеете отличное от меня мнение, то пишите его в комментариях. А я рекомендую посмотреть видеоролик автора AlexGyver «Как паять паяльником».
В нем много полезной информации.
В чем разница между пайкой, сваркой и пайкой? – Австралийское общее инженерное дело Вьетнам
В чем разница между сваркой, пайкой и пайкой?
Сварка, пайка и пайка – это все методы соединения двух или более металлических частей, а в некоторых случаях и других материалов. Это также методы заполнения зазоров в металлических деталях. Итак, как определить, какую технику использовать? Это решение зависит от материала, желаемой прочности и области применения.
Основное различие между сваркой и пайкой – это плавление . При пайке производители металла нагревают металл, который нужно склеить, но никогда не размягчают. При сварке производители металла плавят основной металл.
Пайка больше всего похожа на пайку , поскольку в ней используется капиллярное действие, позволяющее перетекать металл в соединение, пока он не остынет и не затвердеет.
Сварка
Целью сварки является создание очень прочного соединения между двумя металлическими частями, которые могут выдерживать все виды напряжений и деформаций, например, кузов автомобиля или фюзеляж самолета.Что входит в сварку?
- Два металла должны быть похожими: Чтобы сварить два металла вместе, они должны быть похожими. Например, нельзя сваривать медь со сталью.
- Высокая температура: Температура, необходимая для сварки двух металлов вместе, должна быть очень высокой, чтобы они плавились и соединялись.
- Присадочные материалы: При сварке часто используется присадочный материал, который представляет собой дополнительный кусок металла, закрывающий любые зазоры.
- Прочность : Если сварочные работы были выполнены правильно, сварной шов должен быть таким же прочным, как и окружающий «несварной» металл.Например, слишком много тепла может изменить характеристики металла и ослабить сварной шов.
- Различные методы сварки: Существуют различные методы сварки, в зависимости от того, с каким металлом вы работаете. В программе сварки вы можете узнать, какую технику использовать с каким металлом. Различные методы сварки имеют разные источники тепла, например, ацетилен, электроды, лазеры или ультразвук.
Сварка алюминия представляет гораздо больше проблем, чем сварка стали или других металлов при обучении сварке алюминия.Вы можете найти руководство по сварке алюминия или сварке труб, если они необходимы всем, кто серьезно относится к сварке.
Пайка
Пайка может выглядеть как сварка, но у нее совсем другое предназначение. Припой довольно мягкий и обычно выпускается в трубках и катушках. Припой используется в электронных устройствах, где он позволяет компонентам соединяться друг с другом электронным способом. Что идет на пайку?
- Низкая температура: В отличие от сварки, при пайке для соединения металлов используются низкие температуры.
- Присадочные материалы: Пайка выполняется с наполнителями, плавящимися при температуре ниже 840 ° F (450 ° C).
- Паять можно разные металлы: Паять можно золото, серебро, медь, латунь и железо. Связь, возникающая при затвердевании расплавленного припоя.
- Не такой прочный, как сварка или пайка . Паяное соединение не так прочно, как сварное или паяное, потому что это не механическое соединение. Если пайка не была произведена должным образом, детали не будут проводить электричество должным образом.
- Используется флюс: Так же, как при сварке и пайке, флюс используется для очистки металлических поверхностей, так что припой может стекать по соединяемым деталям.
Если вы хотите четко понять, что такое изготовление листового металла , вы можете ознакомиться с нашей статьей: « Краткое описание и история изготовления листового металла »
Пайка
Пайка сродни пайке тем, что в ней также используется наполнитель для соединения двух металлов, хотя и высокотемпературного.Подобно сварке, пайка создает механическое соединение между металлическими частями. Что входит в пайку?
- Соединение металлов плавлением присадки: Пайка состоит из нагрева и плавления присадочного сплава. После затвердевания наполнителя металлические детали соединяются.
- Присадочные материалы: Присадочный сплав должен иметь более низкую температуру плавления, чем металлические детали.
- Разнородные металлы: Пайка позволяет соединять различные металлы, такие как алюминий, серебро, медь, золото и никель.
- Часто используется флюс. : Жидкий флюс способствует смачиванию металлических деталей, что позволяет наполнителю течь по ним, что упрощает их соединение.
- Прочность : Хотя правильно спаянные соединения могут быть прочнее отдельных деталей, они не так прочны, как сварные соединения.
Сварка, пайка и пайка используются для различных работ. В зависимости от выполняемой работы вы должны учитывать такие факторы, как тип металла, желаемую прочность и конечную цель, чтобы определить, как соединить два или более металлических куска.При достаточной практике вы сможете хорошо овладеть каждой техникой.
1. Прочность
- Сварка стыков – это самые прочные стыки, используемые для выдерживания нагрузки. Прочность сварной части соединения обычно больше прочности основного металла.
- Пайка стыков – самые слабые из трех. Не предназначен для того, чтобы нести нагрузку. Используется для замыкания электрических контактов в целом.
- Пайка соединений слабее сварных соединений, но прочнее, чем соединения пайки.Это может быть использовано для некоторой нагрузки.
2. Температура
- Сварка: Требуемая температура в сварных швах составляет 3800 ° C.
- Пайка: Температурный режим в паяных соединениях – до 450 ° C.
- Пайка: Температура в паяных соединениях может достигать 600 ° C.
3. Нагрев заготовок
- Сварка: Для соединения заготовки необходимо нагреть до точки плавления.
- Пайка: Нагрев заготовок не требуется.
- Пайка: Заготовки нагреваются, но ниже их точки плавления.
4. Изменение механических свойств
- Сварка: Механические свойства основного металла могут измениться в месте соединения из-за нагрева и охлаждения.
- Пайка: После соединения механические свойства не меняются.
- Пайка: Механические свойства соединения могут измениться, но это практически незначительно.
5. Обработка тепла
- Сварка: Обычно требуется термообработка для устранения нежелательных эффектов сварки.
- Пайка: Термическая обработка не требуется.
- Пайка: После пайки термическая обработка не требуется.
6.Предварительный нагрев детали
- Сварка: Предварительный нагрев заготовки перед сваркой не требуется, так как он выполняется при высокой температуре.
- Пайка: Предварительный нагрев заготовок перед пайкой способствует получению соединения хорошего качества.
- Пайка: Предварительный нагрев желателен для создания прочного соединения, поскольку пайка выполняется при относительно низкой температуре.
Я надеюсь, что наша статья даст вам фундаментальную основу, из которой вы сможете получить последние знания о производстве листового металла в области .
Блог The Welders Warehouse
Silver Solder & Braze – это продукты, которые используются либо с кислородно-ацетиленовой горелкой, либо с кислородно-пропановой горелкой.
Silver Solder & Braze, в чем разница?
Для меня ключевым отличием является то, как они работают на суставе.
Серебряный припой
Серебряный припойболее текуч, чем припой, и работает за счет втягивания в стык за счет капиллярного действия. Так что, например, если вы хотите соединить два куска тонкого листового металла вместе, вам нужно будет их перекрыть.Серебряный припой будет протягиваться через стык, заполняя мельчайшие трещины между двумя металлическими частями и соединяясь с поверхностями, чтобы соединить их. Если вы попытаетесь соединить два металлических куска вместе, то просто не хватит площади соприкосновения для достижения прочного соединения.
Серебряный припойиспользуется с флюсом, который химически очищает металл и сохраняет его в чистоте во время процесса серебряной пайки. Серебряный припой также известен как Серебряная пайка.
Пайка
Пайка, с другой стороны, не втягивается в соединение, а накапливается на поверхности соединяемого металла, поэтому он больше похож на сварной шов.Как и серебряный припой, припой связывается с поверхностью соединяемого металла.
Пайка используется с флюсом, который химически очищает металл и сохраняет его в чистоте во время процесса пайки. Пайка также известна как сварка бронзы.
Что общего у Silver Solder & Braze, так это то, что они не требуют плавления соединяемого металла, это будет сварка!
В показанных примерах соединений я бы использовал серебряный припой на стыках кромок и внахлестку и припой для стыковых, угловых и тройниковых стыков.
Типы серебряных припоев и припоев
Несмотря на то, что на рынке имеется ряд припоев, в этой статье мы постараемся сделать его простым и рассмотрим наиболее распространенный – C2.
C2 – это многоцелевой пруток для пайки из кремниевой бронзы, который подходит для пайки большинства металлов, включая сталь, медь, чугун и разнородные металлы.
ПрипойC2 окрашен в цвет латуни и обычно плавится при температуре около 875 ° C.
Большинство серебряных припоев можно разделить на категории по содержанию серебра.Содержание серебра будет определять текучесть и температуру плавления, чем больше серебра, тем больше текучесть и ниже температура плавления.
Наиболее распространенными являются 33% серебра (около 720 ° C), 40% серебра (около 675 ° C) и 55% серебра (около 650 ° C).
Также доступны серебросодержащие медно-фосфорные сплавы (CoPhos). Они доступны с содержанием серебра 2% или 5% и используются в основном для соединения меди с медью, где, если металл чистый, нет необходимости использовать флюс.
Серебряный припойможно использовать для соединения большинства распространенных металлов, включая низкоуглеродистую сталь, нержавеющую сталь, медь, латунь, чугун и разнородные металлы.
Флюсовый или неизолированный провод?
Silver Solder & Braze обычно доступен в 2 или 3 формах:
- неизолированный провод – (серебряный припой и припой). Это мой любимый тип. С этой проволокой вы используете порошковый флюс. При необходимости его можно нанести на проволоку, осторожно нагревая конец проволоки в пламени, а затем окунув в порошок.При необходимости это можно повторить.
- Покрытие флюсом – (серебряный припой и припой). Это может показаться хорошей идеей, но у меня есть три недостатка. Проволока с флюсовым покрытием дороже неизолированной. Если вам понадобится дополнительный флюс, вам все равно понадобится горшок с порошком. Если провода согнуты, флюс имеет свойство отваливаться!
- Пропитанный флюсом – (только пайка). Здесь флюс находится в небольших зазубринах на проводе. Это работает очень хорошо, и провода можно гнуть. Обратной стороной является то, что пропитанные флюсом проволоки являются самыми дорогими.
Я надеюсь, что вы нашли эту статью в блоге полезной, если у вас все хорошо, пожалуйста, не стесняйтесь размещать несколько фотографий своих достижений на нашей странице в Facebook
Пожалуйста, дайте мне знать, что вы думаете об этой статье, оставив комментарий. Не беспокойтесь, ваш адрес электронной почты не будет добавлен в базу данных или передан другим пользователям, и вы не получите нежелательных писем.
Ура
Грэм
Склад сварщиков
Соединение металлов: пайка против пайки
Ваша конфиденциальность
Когда вы посещаете веб-сайт, он может собирать информацию о вашем браузере, ваших предпочтениях или вашем устройстве, чтобы веб-сайт работал так, как вы ожидаете.Эта информация собирается в виде файлов cookie. Собранная информация не идентифицирует вас напрямую, но может дать вам более персонализированный опыт работы с сайтом. Ниже описаны различные типы файлов cookie, которые мы используем, и вы можете запретить использование некоторых типов файлов cookie. Щелкните заголовок категории, чтобы узнать больше и изменить настройки файлов cookie по умолчанию. Обратите внимание, что блокировка некоторых типов файлов cookie может повлиять на работу вашего веб-сайта.
Совершенно необходимо
Эти файлы cookie необходимы для того, чтобы вы могли перемещаться по веб-сайту и использовать его функции.Без этих файлов cookie услуги веб-сайта, такие как запоминание товаров в корзине, не могут быть предоставлены. Мы не можем отключить эти файлы cookie в системе. Хотя вы можете настроить свой браузер так, чтобы он блокировал или предупреждал вас об этих файлах cookie, некоторые части веб-сайта не будут работать без них.
Модулей:Производительность
Эти файлы cookie собирают анонимную информацию о том, как люди используют веб-сайт: посещения веб-сайта, источники трафика, шаблоны кликов и аналогичные показатели.Они помогают нам понять, какие страницы наиболее популярны. Вся собранная информация агрегирована и поэтому анонимна. Если вы не разрешите использование этих файлов cookie, мы не узнаем, когда вы посетили наш веб-сайт.
Модулей:Таргетинг / реклама
Эти файлы cookie собирают информацию о ваших привычках просмотра, чтобы сделать рекламу более актуальной для вас и ваших интересов.Они создаются через наших рекламных партнеров, которые учитывают ваши интересы и нацеливают вас на релевантную рекламу на других веб-сайтах или платформах. Если вы не разрешите использование этих файлов cookie, вы не увидите нашу таргетированную рекламу в других местах в Интернете.
Модулей: ИксПлатформа ASP.NET
Технологический стек, необходимый для хостинга веб-сайта
ИксАутентификация Titan CMS
Технологический стек, необходимый для хостинга веб-сайта
ИксДиспетчер тегов Google
Используется для загрузки скриптов на страницы сайта.
ИксGoogle Analytics
Google Analytics собирает информацию о веб-сайтах, позволяя нам понять, как вы взаимодействуете с нашим веб-сайтом, и, в конечном итоге, обеспечить лучший опыт.
Имя файла cookie:
- _ga
Регистрирует уникальный идентификатор, который используется для генерации статистических данных о том, как посетитель использует веб-сайт.
лет
Срок действия: 2 - _ga
Регистрирует уникальный идентификатор, который используется для генерации статистических данных о том, как посетитель использует веб-сайт.
лет
Срок действия: 2 - _gid
Регистрирует уникальный идентификатор, который используется для генерации статистических данных о том, как посетитель использует веб-сайт.
Срок действия: 24 часы - NID
Cookie содержит уникальный идентификатор, который Google использует для запоминания ваших предпочтений и другой информации, такой как предпочитаемый язык (например, английский), количество результатов поиска, которые вы хотите отображать на странице (например, 10 или 20), и хотите ли вы чтобы включить фильтр Безопасного поиска Google.
лет
Срок действия: 2 - _gat_UA – ######## – #
Используется для ограничения скорости запросов.Если Google Analytics развернут через Диспетчер тегов Google, этот файл cookie будет называться _dc_gtm_
Expiration: 1 минута - _gac_ <идентификатор-свойства>
Содержит информацию о кампании для пользователя. Если вы связали свои учетные записи Google Analytics и AdWords, теги конверсии веб-сайтов AdWords будут считывать этот файл cookie, если вы не отключите их.
Срок действия: 90 дней - AMP_TOKEN
Содержит токен, который можно использовать для получения идентификатора клиента из службы идентификатора клиента AMP.Другие возможные значения указывают на отказ, запрос в полете или ошибку при получении идентификатора клиента из службы идентификаторов клиентов AMP
год
Срок действия: 1
Менеджер согласия Titan
Используется для отслеживания настроек конфиденциальности и согласия конечных пользователей на веб-сайтах, размещенных на Titan CMS.
Имя файла cookie:
- TitanClientID
Однозначно идентифицирует пользователя для поддержки исторического отслеживания предпочтений согласия
лет
Истечение срока: 10 - CookieConsent_
Отражает самые последние настройки согласия для текущего сайта.
лет
Срок действия: 2
Точка доступа
Эти файлы cookie используются HubSpot для анализа ваших посещений и предоставления целевой информации через сторонние электронные письма.
Имя файла cookie:
- Hstc
Основной файл cookie для отслеживания посетителей.Он содержит домен, utk (см. Ниже), начальную временную метку (первое посещение), последнюю временную метку (последнее посещение), текущую временную метку (это посещение) и номер сеанса (увеличивается для каждого последующего сеанса)
лет
Истечение срока: 2 - Hubspotutk
Этот файл cookie используется для отслеживания личности посетителя. Этот файл cookie передается в HubSpot при отправке формы и используется при дедупликации контактов
лет
Expiration: 10 - HSSC
Этот файл cookie отслеживает сеансы.Это используется, чтобы определить, следует ли увеличивать номер сеанса и временные метки в файле cookie __hstc. Он содержит домен, viewCount (увеличивает каждый pageView в сеансе) и временную метку начала сеанса
Expiration: 30 минут - HSSCRC
Каждый раз, когда HubSpot изменяет файл cookie сеанса, этот файл cookie также устанавливается. Мы устанавливаем его в 1 и используем его, чтобы определить, перезапустил ли посетитель свой браузер.Если этот файл cookie не существует, когда мы управляем файлами cookie, мы предполагаем, что это новый сеанс.
Истечение срока: Сессия
: основы – Weld Guru
Пайка – это группа процессов, которые соединяют металлы путем их нагрева до подходящей температуры.
Используется присадочный цветной металл, плавящийся при температуре ниже 840ºF (449ºC) и ниже температуры соединяемых металлов.
Наполнитель распределяется между плотно прилегающими поверхностями соединения за счет капиллярного притяжения.
Пайка использует плавкие сплавы для соединения металлов. (Пайка происходит при температуре выше 840 по Фаренгейту).
Тип используемого припоя зависит от соединяемых металлов. Твердые припои называются спелтерами, а твердые припои – серебряными припоями.
Этот процесс дает большую прочность и выдерживает больше тепла, чем мягкий припой.
Виды пайки
- Пайка горелкой: процесс пайки с использованием воздушно-топливной или газокислородной горелки. Приложение может быть автоматическим или ручным.
- Печь: части спаяны, пропуская их через печь.
- Утюг
- Индукция
- Сопротивление
- Dip (мелкомасштабный процесс для электронных компонентов)
- Инфракрасный
- Ультразвуковой
- Оплавление или вставка
- Wave (используется для присоединения схем к печатным платам)
Жала паяльника
Существует три типа наконечников для паяльников.
Пайка против пайки
- Пайка : присадочные металлы имеют температуру плавления ниже 840 F (450 ° C)
- Пайка : присадочные металлы имеют температуру плавления выше 840 F (450 ° C)
Под сваркой понимается сплавление двух металлов, в то время как пайка и пайка используют адгезию.
При пайке и пайке присадочный металл плавится и течет в соединение. Основной материал остается неповрежденным или не расплавленным. Детали имеют жесткие допуски, которые создают капиллярное действие (капиллярность) для втягивания присадочного металла в соединение.
К преимуществам пайки и пайки относятся:
- способность соединять несвариваемые металлы. повторный нагрев может разделить детали, особенно если требуется замена
- Легче разделять соединяемые части
- деталей можно изготавливать в печи периодического действия
- Портативный процесс для соединения мелких деталей
Обратной стороной пайки и пайки являются:
- Жесткий допуск на стык, необходимый для капиллярного действия
- более низкая прочность по сравнению ссварка
- Металлические детали большего размера необходимо паять или паять в большой печи
- флюс требуется
Типы припоев и их применение
Типы припоя | Приложения |
---|---|
оловянно-свинцовый | Общего назначения |
Олово-цинк | Алюминий |
Свинец-серебро | Прочность при температуре выше комнатной |
Кадмий-серебро | Прочность при высоких температурах |
Цинк-алюминий | Алюминий, коррозионная стойкость |
Олово-серебро | Электроника |
Олово-висмут | Электроника |
Пайка твердым припоем (купротектик)
Пайка твердым припоем или серебряная пайка – это припой с содержанием серебра, который используется для понижения температуры плавления, чтобы расплавленный металл легче течь.
Этот тип пайки требует горячего нагрева и специальной горелки.
Также можно использовать кислородно-ацетиленовое оборудование, но существует риск плавления некоторых металлов, например меди.
Пайка твердым припоем считается одним из лучших способов соединения двух медных деталей.
Мягкая пайка
Этот процесс используется для соединения наиболее распространенных металлов со сплавом, который плавится при температуре ниже температуры основного металла.
Во многих отношениях эта операция аналогична пайке в том, что основание не расплавляется, а просто покрывается лужением на поверхности припоем-присадочным металлом.
Прочность паяного соединения зависит от проникновения припоя в поры поверхности основного металла и последующего образования сплава основного металла с припоем вместе с механической связью между частями.
Мягкие припои используются для герметичных и водонепроницаемых соединений, которые не подвергаются воздействию высоких температур.
Совместное препарирование
Паяные соединения должны плотно прилегать друг к другу, оставляя зазор для припоя.
Пайка точка-точка
Паяемые детали не должны содержать оксидов, окалины, масла и грязи для обеспечения надежных соединений.
Очистка может выполняться погружением в щелочные или кислотные растворы, опиловкой, соскабливанием, использованием стальной мочалки, щетки из нержавеющей стали или пескоструйной обработки.
Смачивание
Смачивание относится к способности жидкого наполнителя растекаться по поверхности (вспомните автомобильный воск при нанесении на автомобиль).
Когда у автомобиля есть поверхность, вода падает.При пайке такое явление называется плохим смачиванием.
По этой причине соединяемые металлы необходимо очистить от любых пленок или оксидов.
Обычно это делается с помощью флюса.
Пайка от точки к плоскости
Флюс
Для всех операций пайки требуется флюс, чтобы получить полное соединение и полную прочность в соединениях. Флюсы очищают область соединения, предотвращают окисление и увеличивают смачиваемость припоя за счет уменьшения его поверхностного натяжения.
Обычно используются следующие типы флюсов для мягкой пайки:
- канифоль
- канифоль и глицерин.
Применяются на чистых стыках для предотвращения образования оксидов во время пайки. Хлорид цинка и хлорид аммония можно использовать на потускневших поверхностях, чтобы обеспечить хорошее лужение. Раствор цинка, разрезанного в соляной (соляной) кислоте, обычно используют оловянные рабочие в качестве флюса.
Flux выпускается в виде порошка, пасты и жидкости.Я также бывает в некоррозионных и коррозионных формах. Коррозионная форма работает лучше всего, но после завершения пайки потребуется средство для удаления флюса.
НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ коррозионный флюс в электронных проектах.
Газовая и электрическая пайка
Паяльные инструменты бывают двух видов: газовые и электрические.
- Электрический : легкий и часто используется для ремонта электроники.
- Газ : также известный как паяльная лампа, используется для таких проектов, как медные трубы или железо.Его можно использовать для любого типа проекта, включая электронику. При пайке медных труб мы любим использовать газовую горелку MAPP, которая поставляется в желтом баллоне.
Газовая паяльная горелка
Газовая самовоспламеняющаяся паяльная горелка Mapp для пайки медных трубЭлектрический паяльный комплект
Набор для пайки – это недорогой способ получить все необходимое для большинства проектов.Применение припоя
Мягкие паяные соединения могут быть выполнены с использованием газового пламени, протирки, пропотевания стыков или погружением в ванны для пайки.
Погружение особенно применимо для ремонта сердечников радиаторов.
Электрические соединения и листовой металл припаиваются паяльником или пистолетом.
Протирка – это метод, используемый для соединения свинцовой трубы, а также свинцовой оболочки подземных и других кабелей, покрытых свинцом.
Соединения с запотеванием могут быть выполнены путем нанесения на соединения смеси порошкового припоя и пастообразного флюса.
Затем нагрейте деталь до тех пор, пока эта паяльная смесь не станет жидкой и не потечет в стыки или оловянные сопрягаемые поверхности элементов, которые необходимо соединить, и приложите тепло для завершения соединения.
Как паять
- Очистите недрагоценные металлы щеткой или другим способом (см. Выше)
- Зажмите два соединяемых металла, убедившись, что есть зазор для припоя. Цель – свести к минимуму движение.
- Подключите электрический паяльник или зажгите газовую горелку
- Нагрейте основной материал утюгом или горелкой
- Нанесите припой, прикоснувшись концом припоя к стыку. Вы увидите, как он тает и начинает течь.Продолжайте, пока стык не заполнится припоем.
- Удалить паяльный инструмент.
- Не перемещайте паяное соединение, пока все не остынет.
- Используйте средство для удаления флюса, если вы использовали коррозионный флюс. Если вы это сделали, то после удаления флюса промойте область стыка водой с мылом.
- Вымыть руки.
Жала паяльника
- Тщательно очистите область пайки на основном металле
- Проверьте соединения перед пайкой на предмет плотного прилегания
- Зажмите соединяемые детали, чтобы исключить движение при пайке
- Проверить требуемую температуру, необходимую для используемого припоя или стержней
- В приведенной выше таблице выберите припой, подходящий для вашего проекта.Самый популярный припой – это 50% свинца, 50% олова или 50/50. Он тает при 470F.
- Надевайте защитные очки и выполняйте пайку в помещении с хорошей вентиляцией.
- Используйте флюс, вещество, удаляющее загрязнения из воздуха (см. Объяснение выше).
13 распространенных проблем с пайкой печатных плат, которых следует избегать
Ручная пайка всегда считалась отличительным навыком в репертуаре гиковских навыков каждого производителя электроники. Пайка никогда не была ракетостроением.Это может быть забавное занятие для новичков, и при достаточной практике это навык легко освоить.
Хотя кто угодно может бросить припой на печатные платы, получите ли вы классные паяные соединения или совершенно пещерные соединения – это совсем другое дело. По мере того, как компоненты становятся меньше и компактнее, вероятность возникновения проблем с пайкой возрастает. При пайке печатной платы старайтесь, чтобы готовое изделие имело следующие характеристики:
- Паяльная поверхность остается чистой;
- Паяные соединения должны обладать достаточной механической прочностью, чтобы паяные детали не выпали или не расшатались при вибрации или ударе;
- Пайка должна быть надежной и обеспечивать электропроводность. Это не только гарантия работоспособности продукта, но и предотвращение его выгорания в результате короткого замыкания.
И если ваша печатная плата будет использоваться для важного приложения, будет как никогда важно знать, как выглядит хорошее паяное соединение.
Компоненты становятся все меньше и меньше…(Источник: Surfacemountprocess)
Вот руководство, которое поможет вам различать, что хорошо, а что нет, чтобы вы могли быть уверены, что избежите этих проблем с пайкой для своих домашних проектов или просто сможете провести оценку качества собранных печатных плат, полученных от третьей стороны.
Идеальные пайкиПри поиске дефекты припоя, полезно иметь изображение идеального паяного соединения для сравнение.
Идеальное паяное соединение со сквозным отверстием – это как Hershey’s Поцелуй Идеальное паяное соединение со сквозным отверстием
(Источник: unbrokenstring)
Идеал паяное соединение для компонентов со сквозным отверстием представляет собой «вогнутую кромку», которая имеет гладкая и блестящая вогнутая поверхность под углом от 40 до 70 градусов от горизонтально, что похоже на поцелуй Херши. Может быть достигается, когда паяльник нагрет до нужной температуры, с оксидом слой очищен от контактов печатной платы.
Идеальное паяное соединение для поверхностного монтажаТочно так же хорошие паяные соединения SMD также имеют гладкие вогнутые галтели.
Идеальное паяное соединение SMD(Источник: poeth)
Следовательно, общие характеристики хорошего паяного соединения:
– Имеет хорошие и полное смачивание
– Имеет вогнутое скругление
– Блестящий и чистый
Плохие пайкиК сожалению, паяные соединения могут выйти из строя по многим причинам, так как припой всегда оказывается там, где этого не должно быть.
Качество паяных соединений для компонентов со сквозным отверстием(Источник: gaudi.ch)
1. Перемычка под пайку
Паяные перемычки – сквозное и поверхностное крепление
(Источник: Pimoroni, Youtube-Androkavo)
Из многих проблем, вызываемых все меньшими и меньшими компонентами, паяные перемычки занимают первое место в списке. Паяный мост образуется, когда две точки на печатной плате, которые не должны быть электрически соединены, непреднамеренно соединяются припоем во время пайки печатной платы.Это приведет к короткому замыканию, которое может вызвать различные повреждения в зависимости от конструкции схемы.
Обычно это связано с чрезмерным нанесением припоя между соединениями или использованием слишком больших или слишком широких паяльных жалах. Или угол при вынимании паяльника неуместен. Идентификация паяльной перемычки иногда может быть сложной задачей, поскольку паяные перемычки могут быть микроскопическими по размеру. Если ее не обнаружить, это может привести к короткому замыканию и возгоранию компонента.
Паяльный мостик можно зафиксировать, удерживая припой в середине моста, чтобы расплавить припой, и протягивая его, чтобы сломать мост. Если паяльная перемычка слишком велика, излишки припоя можно удалить с помощью присоски для припоя.
Конечно, лучше всего предотвратить образование перемычек припоя; вы можете использовать правильную длину вывода для сквозных отверстий. Длина вывода, подходящая для вашего приложения, зависит от размера и толщины печатной платы, а также размера и качества компонентов; Кроме того, вы должны использовать правильный размер отверстия и диаметр площадки для деталей со сквозным отверстием.
2. Избыточный припой Избыточный припой легко узнать по круглой форме(Источник: Androkavo, Youtube)
Если вы проявите излишний энтузиазм и нанесете слишком много припоя на штифт, вы получите избыточный налет, который характеризуется округлой и выпуклой формой. Прямая причина в том, что снятие припоя происходит слишком поздно.
Обычный новичок предполагает, что чем больше припоя, тем лучше, но хотя большее количество припоя должно увеличить количество материала, образующего соединение, трудно понять, что на самом деле произошло под этой массой припоя.По-прежнему существует вероятность того, что ни штифт, ни площадка не смачиваются должным образом. С одной стороны, это расходует припой, с другой стороны, это увеличивает риск образования паяных мостиков и может содержать другие дефекты; Так что лучше перестраховаться, чем сожалеть. Достаточного количества припоя для надлежащего смачивания штифта и контактных площадок обычно достаточно, и вогнутая поверхность остается наилучшей формы, поскольку это позволяет нам лучше получить доступ к смачиванию соединения.
Следовательно, ключом к тому, чтобы избежать слишком большого количества припоя, является понимание времени вывода припоя.
3. Шариковый припойШарики припоя также являются одним из наиболее распространенных дефектов пайки, которые обычно возникают при пайке волной или оплавлением. Он выглядит как небольшая сфера припоя, которая прилипает к ламинату, резисту или поверхности проводника.
Шары припоя могут быть вызваны многими факторами, в основном, по следующим двум причинам:
- При пайке печатных плат влага возле сквозных отверстий на печатной плате превращается в пар из-за тепла.Если металлическое покрытие стенки отверстия тонкое или есть зазоры, водяной пар будет удален через стенку отверстия. Если в отверстии есть припой, водяной пар может выдавить припой и образовать шарики припоя на лицевой стороне печатной платы.
- Образование шарика припоя на обратной стороне печатной платы (сторона, контактирующая с гребнем волны) вызвано неправильной настройкой некоторых параметров процесса при пайке волной припоя. Если количество флюсового покрытия увеличивается или температура предварительного нагрева слишком низкая, это может повлиять на испарение компонентов флюса.Когда печатная плата входит в гребень волны, избыточный флюс испаряется при высокой температуре, и припой выплескивается из ванны с оловом. На поверхности печатной платы образуются шарики припоя неправильной формы.
4. Холодный стык
Бугристый и тусклый холодный стык(Источник: Androkavo, Youtube)
Поверхность холодных стыков выглядит тусклой, бугристой и покрытой рябью. Обычно это вызвано тем, что к стыку передается недостаточное количество тепла для его полного расплавления, что может быть результатом ряда различных причин.Возможно, паяльнику или самому соединению не было предоставлено достаточно времени для достаточного нагрева, температура паяльника может быть недостаточно высокой для плавления конкретного типа используемого припоя (например, бессвинцовый припой имеет более высокую температуру плавления) или, это может быть результатом конструкции подушечек и самих следов. Например, контактная площадка, подключенная непосредственно к заземляющей пластине без учета термического разгрузки, приведет к тому, что тепло паяльника будет отдано заземляющей пластине. Если вы обнаружите упорное паяное соединение, которое не разжижается, возможно, неисправна конструкция.
Холодное соединение – это то же самое, что и виртуальная сварка. В процессе производства сложно полностью обнажить. Часто требуется, чтобы пользователи использовали его в течение определенного периода времени, который может составлять дни, месяцы или даже годы. Это не только будет иметь очень плохие последствия, но и приведет к чрезвычайно серьезным последствиям. Из-за низкой прочности холодной сварки проводимость невысока.
5. Перегрев стыка Обгоревший паяный стык (больше похоже на обгоревшую паяльную маску)Подобно тому, как слишком мало тепла вызывает шаткие суставы, слишком большое количество тепла также вызывает головную боль.Перегретые паяные соединения имеют белые паяные соединения, отсутствие металлического блеска и шероховатую поверхность. Перегрев паяных соединений может возникнуть в результате слишком высокой температуры паяльника или из-за того, что припой не течет, возможно, из-за того, что поверхность контактной площадки или свинца уже имеет слой оксида, препятствуя достаточной теплопередаче и, следовательно, оставляя вас нагревать сустав слишком долго. Будем надеяться, что нанесенный ущерб не будет серьезным (возможно, просто сгоревший флюс), но это может привести к полному поднятию контактных площадок, повреждению платы или необходимости дорогостоящего ремонта.Избегайте этого, выбирая правильную температуру паяльника и используя флюс для очистки грязных стыков и контактных площадок.
6. Надгробие Дефект надгробной плиты – поверхностный монтаж и сквозное отверстие
(Источник: Youtube – BermNarongGamer, Epectec)
Компонент с надгробием обычно представляет собой компонент для поверхностного монтажа, такой как резистор или конденсатор, одна сторона которого оторвана от контактной площадки. В идеале припой должен прикрепиться к обеим контактным площадкам и начать процесс смачивания.Но если припой на одной контактной площадке не завершил процесс смачивания, одна сторона компонента будет наклоняться набок, как надгробная плита, отсюда и ее зловещее название.
При пайке оплавлением все, что может привести к расплавлению паяльной пасты на одной контактной площадке раньше, чем на другой, может вызвать надгробие. Например, отсутствие терморазгрузочной конструкции или неодинаковые толщины дорожек, которые соединяются с контактными площадками. При пайке волной припоя компоненты с большими корпусами могут физически толкаться поступающей волной припоя, в результате чего компонент фиксируется как надгробие.Инженеры-компоновщики должны учитывать направление волны при проектировании плат, предназначенных для пайки волной припоя.
7. Недостаточное смачивание (сквозное отверстие)
Подушечка и штифт не полностью смоченыНе полностью смоченные стыки являются слабыми и не образуют прочного соединения с доской. В идеале припой должен на 100% смачиваться контактной площадкой и штифтом, не оставляя открытых щелей или пустот. Недостаточное смачивание контактов и контактной площадки происходит из-за того, что не удается приложить тепло как к контакту, так и к контактной площадке, а также из-за того, что припой не успевает стекать.Большинство причин заключается в том, что поверхность зоны сварки загрязнена или покрыта пятнами припоя, или на поверхности склеиваемого объекта образуется слой оксида металла. Методика ремонта заключается в том, чтобы тщательно очистить доску и равномерно нагреть колодку и штифт.
Продукты с проблемами недостаточного смачивания имеют низкую прочность, а цепь не подключена, не включается и не выключается.
8. Недостаточное смачивание (поверхностный монтаж)
3 контакта справа не полностью смочены.Нагревались только выводы, поэтому припой не стекал на контактные площадки.Точно так же компоненты SMD также могут страдать от недостаточного смачивания. На изображении выше 3 контакта SMD-компонента не имеют хорошего смачивания с соответствующими контактными площадками. Припой на выводах не попал на контактные площадки, так как контакт был нагрет вместо контактной площадки. Это приведет к пропуску пайки или меньшему количеству сбоев при пайке, что может привести к выпадению компонентов.
Решение для устранения этого дефекта – нагреть площадку для пайки кончиком паяльника, а затем нанести еще припой, пока он не растечется и не расплавится вместе с припоем, уже находящимся на контакте.
9. Пайки для припоя
Заметно отсутствует припой на левой контактной площадке(Источник: Epectec)
Паяное соединение, которое не смачивается припоем, обычно называют скипом припоя. Между припоем и выводом компонента или медной фольгой имеется четкая разделительная линия, и припой углублен к разделительной линии. Это происходит, когда припой пропускает контактную площадку для поверхностного монтажа, что приводит к разрыву цепи. Поверхность припоя, контактирующая с компонентом, похожа на воздушный шар, прижимающийся к стенам комнаты в узком углу из-за высокого поверхностного натяжения расплавленного припоя.Причиной пропусков припоя может быть комбинация промахов в конструкции или во время производства.
Возможно, вы разместили контактную площадку неравномерного размера, или ваш производитель мог использовать неправильную высоту волны между вашей платой и волной пайки.
Вред в том, что это может привести к неправильной работе схемы.
10. Подъемные колодки (Источник: Китроник)Поднятая контактная площадка – это площадка для пайки, которая отошла от поверхности печатной платы, возможно, из-за чрезмерного усилия на существующее соединение или чрезмерного нагрева.Другая возможность заключается в том, что прокладка находится под компонентом, который находится в слепой зоне мастера по ремонту. Поэтому технический специалист может попытаться переместить компонент, потому что паяное соединение не видно во время операции, что приводит к наклону площадки.
С такими подушечками сложно работать, так как они очень хрупкие и легко могут оторваться от следа. Фактически, эти печатные платы были повреждены.
Если вы все еще хотите использовать эту печатную плату ,, вы можете попробовать средство.Следует приложить все усилия, чтобы приклеить площадку обратно к плате, прежде чем пытаться припаять к ней.
.
11. Отсутствие припоя Припой не полностью заполнил сквозное отверстие на рисунке(Источник: Kitronik).
Как следует из названия, соединение с недостатком пайки не имеет достаточного количества припоя для образования прочного электрического соединения. Припой не образует гладкой переходной поверхности. Здесь вероятно, что провод был нагрет недостаточно, что привело к плохому соединению.Причин, по которым не хватает пайки, может быть множество, в том числе:
- Плохая текучесть припоя или преждевременный выход припоя.
- Недостаточный поток.
- Слишком короткое время сварки.
Возможно, что это соединение будет работать, поскольку электрический контакт все еще установлен. Но механическая прочность невысока. Тем не менее, соединение с недостатком пайки может в конечном итоге выйти из строя, поскольку со временем развиваются трещины, ослабляющие соединение. К счастью, спасти соединение с недостатком пайки не сложно.Просто разогрейте соединение и добавьте еще припоя.
12. Брызги припоя / лямки
Брызги пайки на следах (слева) и вокруг компонентов для поверхностного монтажа (справа)
(Источник: Workmanship.nasa & Texas Instruments)
Эти кусочки припоя прилипают к паяльной маске неаккуратными брызгами, создавая вид паутины. Эти резьбы неправильной формы вызваны недостаточным использованием флюса или наличием загрязняющих веществ на поверхности плат во время пайки волной припоя.Нестабильная температура паяльника также может вызвать это явление.
Брызги припоя / лямки могут вызвать короткое замыкание.
Если причина в том, что в проволоке для припоя слишком много флюсов канифольного типа, рекомендуется уменьшить количество добавок для проволоки. Если это связано с тем, что температура паяльника нестабильна, рекомендуется использовать стол паяльника с постоянной температурой. Конечно, важно также поддерживать чистоту поверхности досок.
13.Отверстия под штифт и газовые отверстия
Дефект отверстия под штифт (слева) и дефект продувки (справа)
(Источник: eptac)
Отверстия под штифты и дефекты газовых раковин можно легко распознать, поскольку они выглядят как отверстие в паяном соединении. Термины «штифт» или «выдувное отверстие» дают представление о размере отверстия, при этом «штифт» относится к маленьким отверстиям, а «продувочные отверстия» – к гораздо большим отверстиям. Вместо того, чтобы быть результатом плохих навыков ручной пайки, в процессе пайки волной припоя обычно образуются штифты и горловины.Влага внутри плат превращается в газ во время пайки и выходит через припой, когда он все еще находится в расплавленном состоянии. Пустоты образуются, когда газ продолжает выходить при затвердевании паяного соединения. Цепь будет временно проводить, но она легко может стать причиной плохой проводимости в течение длительного времени. Некоторые способы, которые используются, чтобы избежать этой проблемы, – это запекание или предварительный нагрев плат для удаления влаги и наличие минимальной толщины медного покрытия около 25 мкм в сквозных отверстиях.
Что можно сделать, чтобы избежать проблем с пайкой?
Хотя не существует надежного метода для полного предотвращения проблем с пайкой, есть несколько полезных привычек, которые мы можем использовать во время проектирования и пайки печатных плат, чтобы снизить риск возникновения проблем с пайкой.
1. Рассмотрите дизайн паяльной маски
Обычно зеленый цвет, припой маскирует тонкое полимерное покрытие, наносимое на поверхность печатных плат для защиты меди от воздействия окружающей среды. Конечно, паяльная маска также может отображаться в разных цветах, включая зеленый, белый, синий, черный, красный, желтый и т. Д.В частности, паяльная маска не только играет роль паяльной маски, но также играет роль защиты от коррозии, влаги и плесени. Помимо предотвращения окисления, они также предотвращают образование паяных перемычек, поскольку припой плохо прилипает к покрытию. Следовательно, между контактными площадками может быть спроектирована паяльная маска для образования перемычки паяльной маски. Это особенно полезно для микросхем и BGA, где зазор между контактными площадками может составлять всего несколько тысячных дюйма.
2.Разместите реперные отметки
Контрольные метки – это круглые отверстия в паяльной маске с круглой оголенной медью в центре, которые помещаются на плату печатной платы на этапе проектирования печатной платы. Для компонентов, требующих специальной обработки, имеются реперные метки на панели и отдельные компоненты. Машины Pick-and-Place рассматривают их как ориентиры на печатной плате для выравнивания компонентов SMD на плате во время сборки. При правильном использовании точность размещения может быть улучшена. Точно так же, если реперные метки плохо спроектированы (например,грамм. плохое размещение или недостаточное количество реперных точек), они могут привести к неправильной ориентации, увеличивая риск проблем с пайкой.
Положение реперных знаков на печатной плате(Источник: pcb-3d)
3. Очистка и лужение кончика паяльника
Плохое обслуживание наконечников – одна из основных причин плохой пайки вручную соединений. Любые загрязнения или окисление на наконечнике снизят способность паяльника проводить тепло, что, в свою очередь, снизит качество ваших паяных соединений.Следовательно, важно заботиться о своих паяльных наконечниках. Перед тем как приступить к пайке, не забудьте очистить кончик утюга, потерев его о чистящую салфетку. Если ваше паяльное жало уже сильно окислилось, вы можете использовать активатор жала, чтобы спасти его. Просто окуните его в пастообразную субстанцию, переместите и дайте абразиву сделать свою работу, и поверхность снова станет блестящей.
После этого следует залудить кончик утюга. Лужить наконечник утюга означает покрыть наконечник слоем припоя, чтобы защитить наконечник от окисления и улучшить его способность проводить тепло.Очищайте и лужите жало паяльника после каждых двух или трех паяных соединений и еще один раз в конце каждого сеанса пайки. Это продлит срок службы вашего паяльника и улучшит качество паяных соединений!
Нет ничего лучше хорошего блестящего припоя(источник: weller-tools)
4. Практика ведет к совершенству
Пайка – это навык, который улучшается по мере того, как вы тренируетесь! Вы можете сколько угодно практиковаться на старой печатной плате или паяльной плате, прежде чем приступить к реальным проектам, которые слишком дороги, чтобы их разрушить.Попробуйте различные методы, найдите способ, которым паяльник лучше всего ложится в вашу руку, определите, как долго вам нужно держать припой и наконечник на месте, и сделайте множество ошибок.
Чтобы сделать пайку более удобной, Seeed выпустила миниатюрный паяльник в форме ручки. Благодаря встроенным в рукоятку дисплею температуры и схемам управления пайка становится еще более увлекательной и беспроблемной.
Откажитесь от тяжелых паяльников ради этого миниатюрного!
5.Работа с хорошей сборкой печатных плат
Если ручная пайка и поиск компонентов для ваших собственных компонентов слишком сложны, или если вы думаете, что работа с крошечными компонентами выходит за рамки возможностей ваших простых смертных глаз, всегда есть возможность работать с профессиональным сборщиком печатных плат, который опытен и знаком с подводными камнями сборки печатных плат. Seeed предоставляет полный комплекс услуг «под ключ», включая закупку запчастей и сборку. Независимо от того, создаете ли вы прототип или расширяете масштаб до массового производства, Seeed Fusion – это универсальный инструмент для беспроблемной и беспроблемной сборки печатных плат.
Мы предлагаем различные спонсорские услуги и дополнительные услуги, чтобы обеспечить непревзойденный опыт PCBA, направленный на минимизацию неудач и максимизацию доходности и эффективности при поддержке разработчиков. Мы включаем PCB DFM и PCBA DFA проверки дизайна и функциональное тестирование для одного бесплатного с каждым заказом PCBA, а также предлагаем бесплатное прототипирование для бизнес-пользователей и дополнительное спонсорство для Raspberry Pi CM4 , Raspberry Pi Проекты Pico и Wio RP2040 .
Получите мгновенное онлайн-предложение сейчас, мы будем рады сотрудничать с вами.
Продолжить чтение
Можно ли использовать водопроводный припой для электроники?
Припой является важным компонентом как сантехники, так и электроники, но водопроводный припой и электрический припой – это два очень разных вещества. Мало того, что заменять одно другим неразумно, в некоторых случаях это может быть незаконным.
Припой используется для соединения металлических деталей.Это комбинация металлов с низкой температурой плавления, обычно около 300 градусов по Фаренгейту. При нагревании припой течет как жидкость и быстро остывает. Металлы, обычно совместимые со стандартным припоем, – это медь, латунь и олово. Металлы, которые нельзя паять, включают железо и алюминий.
Припой для сантехники напоминает толстую проволоку большого сечения, в то время как припой для электроники обычно имеет гораздо меньшую толщину, всего 0,064 дюйма. Хотя маловероятно, что одно из них будет ошибочно принято за другое, в целях сравнения предположим, что неопытный самодельщик случайно использовал водопроводный припой для электрического соединения.Они оба припаяны, верно? Так что же могло пойти не так?
Вообще-то, совсем немного. Припой не прилипает к металлу естественным образом при плавлении, а имеет тенденцию слипаться в шарики. Чтобы припой плавно стекал по соединению, весь припой содержит вещество, называемое флюсом. Кислотный флюс в водопроводном припое отличается от электрического припоя, который содержит канифольный флюс. Сильная кислота в водопроводном припое очень агрессивна, так как снимает слой окисления с поверхности труб по мере плавления припоя, позволяя ему прилипать и образовывать водонепроницаемое соединение.Однако этот коррозионно-кислотный флюс быстро ухудшит качество проводки, если водопроводный припой по ошибке будет использован для электроники. Изношенная проводка может привести к сбою соединения. Это может привести к короткому замыканию или даже возгоранию.
Установка противоположного переключателя – замена электрического припоя для соединения водопроводных труб – теперь незаконна во многих областях страны. Электрический припой обычно представляет собой смесь свинца и олова 60/40. Из-за опасности токсичного свинца в питьевой воде местные строительные нормы и правила теперь юридически требуют использования бессвинцового водопроводного припоя для всех соединений водопровода с питьевой водой, требующих пайки.
Для получения дополнительной информации о правильном способе пайки сантехники в районе Чикаго свяжитесь с нами в Black Diamond Plumbing & Mechanical.
Пайка: ноу-хау для начинающих | reichelt.de
Если у вас есть две теплопроводящие или проводящие электричество части, которые необходимо соединить вместе, переходите к пайке. Техника мягкой пайки применяется в бытовых условиях. Это означает, что вы работаете с температурным диапазоном ниже 450 градусов, обычно даже меньше 250 градусов.Если вы только начинаете пайку, вам следует знать следующее.
Безопасность прежде всего
Паяльное оборудование не игрушкаПосетите Youtube, чтобы увидеть видео о пайке!
Жало паяльника может быть несколько сотен градусов, даже легкий контакт с кожей может привести к ожогам. Предметы могут быстро воспламениться случайно. Не только по этой причине обязательны перерывы в работе и огнеупорная поддержка.
Также полезно знать: при пайке иногда могут образовываться вредные для здоровья вещества, которые нельзя ни вдыхать, ни каким-либо иным образом попадать в организм.
По этой причине вы должны, по крайней мере, обеспечить достаточную вентиляцию, а еще лучше – удаление дыма от пайки.
Ни в коем случае не приносите еду в зону пайки. Для тонких паяльных работ рекомендуются защитные очки.
Что вам понадобится
- Паяльное олово: Что говорят эксперты о припое. В основном он сделан из меди и олова, но также содержит ряд других ингредиентов, таких как «флюс». Состав можно определить по короткому коду: Sn50PbCu состоит примерно из 50 процентов олова, 49 процентов свинца и 1 процент меди.
Значение счета – это содержание олова. Поскольку мы говорим о сплавах, точки пайки могут отличаться по температуре плавления. Диаметр тоже разнится. Для работы с электрическими устройствами обычно подходит толщина от 1 до 1,5 мм. Флюс снижает поверхностное натяжение припоя, поэтому припой лучше растекается и может растекаться. Также важно: паяльник должен нагреться до необходимой температуры, чтобы припой расплавился. - Паяльник: На выбор есть паяльник, паяльник и молотковый паяльник.Типичный паяльник с металлическим наконечником хорош для работы на печатных схемах и в электротехнике. С другой стороны, беспроводные модели с аккумулятором обеспечивают лучшее управление по сравнению с проводными устройствами. Паяльные пистолеты держатся иначе, как и револьвер.
Обычно они очень быстро нагреваются и в основном используются в электромонтажной технике. Молотковые паяльники – это мощные паяльники, используемые в монтажной технике. - Удерживающее устройство: В дополнение к огнестойкому коврику удобно использовать удерживающее устройство, которое удерживает припаяемую деталь.Таким образом, во время пайки и охлаждения он не скользит, а также защищает от ожогов.
Препарат
Чистая металлическая поверхность – необходимое условие для оптимального результата пайки. Тщательно очистите все детали, которые вы хотите припаять. Для этого полезно использовать такие предметы, как напильники, шлифовальную бумагу и спирт.
Также паяльное жало должно быть абсолютно чистым. Помогает, если перед пайкой паяльное жало очистить специальной губкой, смоченной водой, или специальной химчисткой из металлической ваты.
Пайка
Дайте паяльнику нагреться. Чтобы узнать, достаточно ли горячий поршень, проверьте его на припое. Припой должен немедленно расплавиться, когда вы подносите его к паяльнику.
Поместите детали для пайки в желаемое положение. Это значительно упрощает процесс пайки. Затем коснитесь точки пайки кончиком паяльника и нагрейте.
Добавьте припой. Он тает, растворяется и соединяет две части.Немедленно извлеките паяльное жало и припой из точки пайки и дайте им остыть.
Не перемещайте паяные детали, пока они остывают. Движение может привести к «холодной точке пайки».
Проблема точки холодной пайки
Иногда точки контакта подключены неправильно. Обычно это происходит из-за того, что припой недостаточно нагрет или, как описано выше: Движение в фазе затвердевания. Вы можете определить «точку холодной пайки», если она тусклая.Лучше всего оживить эти точки с помощью паяльного устройства.
В то время как точка холодной пайки обычно легко устраняется, тепловое повреждение часто приводит к непоправимому дефекту. В этом случае паяльное устройство использовалось слишком долго.
Поэтому убедитесь, что вы работаете с контактными точками только в течение нескольких секунд с помощью жала паяльника.
Источник изображения: Fotolia / 122725563 / tcsaba