Металл для пайки как называется


Основные материалы применяемые для пайки

Олово — мягкий, ковкий металл серебристо-белого цвета. Удельный вес при температуре 20°С - 7,31. Температура плавления 231,9°С. Хорошо растворяется в концентрированной соляной или серной кислоте. Сероводород на него почти не влияет. Ценным свойством олова является его устойчивость во многих органических кислотах. При комнатной температуре мало поддается окислению, но при воздействии температуры ниже 18°С способен переходить в серую модификацию («оловянная чума»). В местах появления частиц серого олова происходит разрушение металла. Переход белого олова в серое резко ускоряется при понижении температуры до —50°С. Для пайки может применяться как в чистом виде, так и в виде сплавов с другими металлами .

Свинец — синевато-серый металл, мягкий, легко поддается обработке, режется ножом. Удельный вес при температуре 20°С 11,34. Температура плавления 327°C. На воздухе окисляется только с поверхности. В щелочах, а также в азотной и органических кислотах растворяется легко. Стоек против воздействий серной кислоты и сернокислых соединений. Применяется для изготовления припоев.

Кадмий — серебристо-белый металл, мягкий, пластичный, механически непрочный. Удельный вес 8,6. Температура плавления 321°С. Применяется как для антикоррозийных покрытий, так и в сплавах со свинцом, оловом, висмутом для легкоплавких припоев.

Сурьма — хрупкий серебристо-белый металл. Удельный вес 6,68. Температура плавления 630,5°С. На воздухе не окисляется. Применяется в сплавах со свинцом, оловом, висмутом, кадмием для легкоплавких припоев.

Висмут — хрупкий серебристо-серый металл. Удельный вес 9,82. Температура плавления 271°С. Растворяется в азотной и горячей серной кислотах. Применяется в сплавах с оловом, свинцом, кадмием для получения легкоплавких припоев.

Цинк — синевато-серый металл. В холодном состоянии хрупок. Удельный вес 7,1. Температура плавления 419°С. В сухом воздухе окисляется, во влажном воздухе покрывается пленкой окиси, которая предохраняет его от разрушения. В соединении с медью дает ряд прочных сплавов. Легко растворяется в слабых кислотах. Применяется для изготовления твердых припоев и кислотных флюсов.

Медь — красноватый металл, тягучий и мягкий. Удельный вес 8,6 - 8,9. Температура плавления 1083 °С. Растворяется в серной и азотной кислотах и в аммиаке. В сухом воздухе почти не поддается окислению, в сыром воздухе покрывается окисью зеленого цвета. Применяется для изготовления тугоплавких припоев и сплавов.

Канифоль —продукт переработки смолы хвойных деревьев Более светлые сорта канифоли (более тщательно очищенные) считаются лучшими. Температура размягчения канифоли от 55°C до 83°С. Применяется как флюс для пайки мягкими припоями.

Выбор припоя зависит от соединяемых металлов или сплавов, от способа пайки, температурных ограничений, размеров деталей, требуемой механической прочности, коррозионной стойкости и др. Наиболее широко применяются в любительской практике легкоплавкие припои. Рекомендации по их применению, на основании которых можно выбрать припой, приведены в таблице 1. Буквы ПОС в марке припоя означают припой оловянно-свинцовый, цифры - содержание олова в процентах (ПОС-61, ПОС-40). Для получения специальных свойств в состав оловянно-свинцовых припоев вводят сурьму, кадмий, висмут и другие металлы. Состав некоторых таких припоев приведён в таблице 2.

Легкоплавкие припои

Таблица 1. Легкоплавкие припои.

Марка припоя Температура Область применения
ПОС-90 222 °C Пайка деталей и узлов, подвергающихся в дальнейшем гальванической обработке (серебрение, золочение)
ПОС-61 190 °C Лужение и пайка тонких спиральных пружин в измерительных приборах и других ответственных деталей из стали, меди, латуни, бронзы, когда не допустим или нежелателен высокий нагрев в зоне пайки. Пайка тонких (диаметром 0,05 - 0,08 мм) обмоточных проводов, в том числе высоко - частотных (лицендрата), выводов обмоток, радиоэлементов и микросхем, монтажных проводов в полихлорвиниловой изоляции, а также пайка в тех случаях, когда требуется повышенная механическая прочность и электропроводность.
ПОС-50 222 °C То же, но когда допускается более высокий нагрев, чем при ПОС-61
ПОС-40 235 °С Лужение и пайка токопроводящих деталей неответственного назначения, наконечников, соединение проводов с лепестками, когда допускается более высокий нагрев, чем при ПОС-50 или ПОС-61.
ПОС-30 256 °С Лужение и пайка механических деталей не ответственного назначения из меди и её сплавов, стали и железа.
ПОС-18 277 °С Лужение и пайка при пониженных требованиях к прочности шва, деталей не ответственного назначения из меди и её сплавов, оцинкованного железа.
ПОССу-4-6 265 °С Лужение и пайка деталей из меди и железа погружением в ванну с расплавленным припоем.
ПОСК-50 145 °С Пайка деталей из меди и её сплавов, не допускающих местного перегрева. Пайка полупроводниковых приборов.
ПОСВ-33 130 °С Пайка плавких предохранителей.
ПОСК-47-17 180 °С Пайка проводов и выводов элементов к слою серебра, нанесённого на керамику методом вжигания.
П-200 200 °С Пайка тонкостенных деталей из алюминия и его сплавов.
П-250 280 °С
Сплав «Розе» 92-95 °С Пайка, когда требуется особо низкая температура плавления припоя.
Cплав д'Арсенваля 79 °С
Сплав Вуда 60 °С

Выпускают легкоплавкие припои в виде литых чушек, прутков, проволоки, лент фольги, порошков, трубок диаметром от 1 до 5 мм, заполненных канифолью, а также в виде паст, составленных из порошка припоя и жидкого флюса.

Флюсы растворяют и удаляют оксиды и загрязнения с поверхности паяемого соединения. Кроме того, во время пайки они защищают от окисления поверхность нагреваемого металла и расплавленный припой. Всё это способствует увеличению растекаемости припоя, а следовательно, улучшению качества пайки. Флюс выбирают в зависимости от свойств соединяемых пайкой металлов или сплавов и применяемого припоя, а также от способа пайки. Остатки флюса, особенно активного, т продукты его разложения нужно удалять сразу после пайки, так как они загрязняют места соединений и являются очагами коррозии. При монтаже электро и радиоаппаратуры наиболее широко применяются канифоль и флюсы, приготовленные на её основе с добавлением неактивных веществ - спирта, глицерина и даже скипидара. Канифоль не гигроскопична, является хорошим диэлектриком, поэтому не удаленный остаток её не представляет опасности для паяного соединения. Данные о флюсах, наиболее часто применяемых в любительской практике, приведены в таблице 2 и таблице 3.

Неактивные флюсы

Таблица 2. Неактивные (безкислотные) флюсы.

Состав в % Область применения Способ удаления остатков
Канифоль светлая Пайка меди, латуни, бронзы легкоплавкими припоями. Промывка кистью или тампоном, смоченным в спирте или ацетоне.
Канифоль - 15-18; спирт этиловый - остальное (флюс спиртоканифольный) То же, и пайка в труднодоступных местах Тоже
Канифоль - 6; глицерин -14; спирт этиловый или денатурированный - остальное (флюс глицерино-конифольный) То же, при повышенных требованиях к герметичности паяного соединения. То же

Активные флюсы

Таблица 3. Активные (кислотные) флюсы.

Состав % Область применения Способ удаления остатков
Хлористый цинк - 25-30; концентрированная соляная кислота - 06-07; остальное вода Пайка деталей из чёрных и цветных металлов. Тщательная промывка водой.
Хлористый цинк (насыщенный раствор) 3,7: вазелин технический 85; вода дистиллированная -остальное (флюс паста) То же, когда по роду работы удобнее пользоваться пастой. Тщательная промывка водой.
Хлористый цинк - 1,4; глицерин - 3; спирт этиловый -40; остальное вода дистиллированная. Пайка никеля, платины и её сплавов. Тщательная промывка водой.
Канифоль - 24; хлористый цинк - 1; остальное этиловый спирт. Пайка цветных и драгоценных металлов (в том числе золото), ответственных деталей из чёрных металлов. Промывка ацетоном.
Канифоль - 16; хлористый цинк - 4; вазелин технический - 80; (флюс паста) То же, для получения соединений повышенной прочности, но только деталей простой конфигурации, не затрудняющей промывки. Тщательная промывка водой.

Пайка сталей с гальваническим покрытием

Пайка сталей с гальваническим покрытием цинком или кадмием возможна оловяно-свинцовами припоями паяльником с применением флюса хлористого цинка. Пайка с канифольными флюсами не даёт качественного соединения.

Пайка алюминия припоями ПОС

Пайка алюминия припоями ПОС затруднительна, но всё же возможна, если оловянно-свинцовый припой содержит не менее 50% олова (ПОС-50, ПОС-61, ПОС-90). В качестве флюса применяют минеральное масло. Лучшие результаты получаются при использовании щелочного масла (для очистки оружия после стрельбы). Удовлетворительное качество пайки обеспечивает минеральное масло для швейных машин и точных механизмов. На место пайки наносят флюс и поверхность алюминия под слоем масла зачищают скребком или лезвием ножа, чтобы удалить имеющуюся всегда на поверхности алюминия оксидную плёнку. Паяют хорошо нагретым паяльником. Для пайки тонкого алюминия достаточна мощность паяльника 50 Вт, для алюминия толщиной 1 мм и более желательна мощность 90 Вт. При пайке алюминия толщиной более 2 мм место пайки нужно предварительно прогреть паяльником и только после этого наносить флюс.

Пайка алюминия припоями П-200 и П-250

Коррозийная стойкость паяльных швов, выполненных этими припоями, несколько ниже, чем выполненных оловяно-свинцовыми припоями. Флюс представляет собой смесь олеиновой кислоты йодида лития. Йодид лития (2-3 г) помещают в пробирку или колбу и добавляют 20 мл (около 20 г) олеиновой кислоты. В состав флюса может входить от 5 до 17% йодида лития. Смесь слегка прогревают, опустив пробирку в горячую воду, и перемешивают до полного растворения соли. Готовый флюс сливают в чистую стеклянную посуду и охлаждают. Если используется водная соль лития, то при её растворении на дно пробирки опускается слой водной смеси, а флюс всплывает и его осторожно сливают. Перед пайкой жало хорошо прогретого паяльника (температура жала должна быть около 270 - 350 °C) зачищают и лудят припоем, пользуясь чистой канифолью. Соединяемые поверхности деталей смачивают флюсом, лудят и паяют. После охлаждения остатки флюса удаляют тампоном из ткани, смоченным в спирте, ацетоне или бензине, и покрывают шов защитным лаком. Флюс в процессе пайки не выделяет токсичных и обладающих резким запахом веществ. С ткани и кожи рук он легко смывается водой с мылом.

Пайка нихрома

Пайка нихрома (нихром с нихромом, нихром с медью и её сплавами, нихром со сталью) может быть осуществлена припоем ПОС-61, ПОС-50 (хуже - ПОС-40) с применением флюса следующего состава в граммах: Вазелин - 100, хлористый цинк в порошке - 7, глицерин - 5. Флюс приготовляют в фарфоровой ступке, в которую кладут вазелин, а затем добавляют, хорошо перемешивая до получения однородной массы, последовательно хлористый цинк т глицерин. Соединяемые поверхности тщательно зачищают шлифовальной шкуркой и протирают ваткой, смоченной в 10%-ном спиртовом растворе хлористой меди, наносят флюс, лудят и только после этого паяют.

При пайке в домашних условиях припой обычно набирают и наносят паяльником. Контролировать количество расплавленного припоя, переносимое паяльником, крайне затруднительно: оно зависит от температуры плавления припоя, температуры и чистоты жала и от других факторов. Не исключено при этом попадание капель расплавленного припоя на проводники, корпуса элементов, изоляцию, что приводит иногда к нежелательным последствиям. Приходится работать крайне осторожно и аккуратно, и всё же бывает трудно добиться хорошего качества пайки. Облегчить пайку и улучшить её можно с помощью паяльной пасты. Для приготовления пасты измельчают припой напильником с крупной насечкой (мелкая забивается припоем) и смешивают опилки со спирто-канифольным флюсом. Количество припоя в пасте подбирают опытным путём. Если паста получилась слишком густой, в неё добавляют спирт. Хранить пасту нужно в плотно закрывающейся посуде. На место пайки пасту наносят нужными дозами металлической лопаточкой. Применение паяльной пасты, кроме того, позволяет избежать перегрева малогабаритных деталей и полупроводниковых приборов.

«Паяльная лента» незаменима при сращивании проводников, трубок, стержней, когда нет возможности воспользоваться электрическим паяльником. Чтобы изготовить «паяльную ленту», необходимо сначала приготовить пасту из опилок припоя, канифоли и вазелина. Пасту наносят тонким ровным слоем на миткалевую ленту. Место пайки обматывают в один слой «паяльной лентой», смачивают бензином или керосином и поджигают. Предварительно соединяемые поверхности желательно залудить.

Лужение проводов в эмалевой изоляции.

При зачистке выводных концов обмоточного провода ЛЭШО, ПЭЛШО, ПЭЛ и ПЭВ при помощи наждачной бумаги или лезвия нередки надрезы и обрывы тонких жил провода. Зачистка путём обжига также не всегда даёт удовлетворительные результаты из-за возможного оплавления проводов малого сечения. Кроме того, в месте обжига провод теряет прочность и легко обрывается. Для зачистки проводов малого сечения в эмалевой изоляции можно использовать полихлорвиниловую трубку. Отрезок трубки кладут на дощечку и, прижимая провод к трубке плоскостью жала хорошо разогретого паяльника, лёгким усилием 2 - 3 раза протягивают провод. При этом одновременно происходит разрушение эмалевого покрытия и лужение провода. Применение канифоли при этом необязательно. Вместо полихлорвиниловой трубки можно воспользоваться обрезками монтажного провода или кабеля в плихлорвиниловой изоляции. Провод в эмалевой изоляции любого диаметра можно лудить с помощью аспирино-канифольной пасты. Аспирин и канифоль нужно растолочь в порошок и смешать (в массовом соотношении 2:1). Полученную смесь развести этиловым спиртом до пастообразного состояния. Конец провода погружают в пасту и жалом горячего паяльника с небольшим усилием проводят по проводу или перемещают провод под жалом. При этом эмаль разрушается и провод лудится. Для удаления остатков ацетилсалециловой кислоты (аспирина) провод ещё раз лудят, используя чистую канифоль.

Вместо припоя - клей.

Часто приходится припаивать провод к детали из металла, трудно поддающегося пайке: нержавеющей стали, хрома, никеля, сплавов алюминия и др. Деталь в месте присоединения провода тщательно очищают от грязи и оксидов и обезжиривают. Луженый конец провода обмакивают в клей БФ-2 и жалом нагретого паяльника прижимают к месту соединения в течении 5 - 6 секунд. После остывания на место контакта наносят 1 - 2 капли эпоксидного клея и сушат до полного затвердевания.

Сварка вместо пайки.

Электросварка значительно сокращает время, затрачиваемое на монтажные работы, даёт соединения, выдерживающие высокотемпературный нагрев, не требует припоев, флюсов, предварительного лужения, позволяет соединять проводники из металлов и сплавов, трудно поддающихся пайке, например провода электронагревательных приборов. Для сварки необходимо иметь источник постоянного или переменного тока напряжением 6 - 30 вольт, обеспечивающий ток не менее 1 ампер. Электродом для сварки служит графитовый стержень от использованных батарей КБС или других, заточенный под угол 30° - 40°. В качестве держателя электрода можно использовать щуп от ампервольтметра с наконечником «крокодил». В местах будущей сварки предварительно зачищенные проводники скручивают жгутом и соединяют с одним из полюсов источника тока, разогревают место, подлежащее сварке. Расплавленный металл образует соединение каплевидной формы. По мере выгорания графита в процессе работы электрод следует затачивать. С приобретением навыков сварка получается чистой, без окалины. Работать необходимо в светозащитных очках.

Как паять алюминий.

Покрываете место пайки тонким слоем канифоли и сразу же натираете таблеткой анальгина. Далее облуживаете поверхность припоем ПОС-50, прижимая к ней с небольшим усилием жало сильно нагретого паяльника. Ацетоном смываете остатки флюса. Снова осторожно прогреваете поверхность и смываете флюс. Теперь можете начать пайку обычным образом.

Чтобы жало паяльника не подгорало.

Чтобы защитить стержень от обгорания, его нужно обмазать тонким слоем смеси силикатного клея и сухой минеральной краски (окись железа, цинка и магния). Перед включением паяльника покрытие нужно хорошо просушить, иначе клей вспенится и покрытие будет осыпаться.

Как зачистить проводники печатной платы.

Кроме уже известных способов зачистки проводников печатной платы перед пайкой или лужением, хорошо себя зарекомендовал способ, описанный ниже. На ватный тампон наносят несколько капель технической соляной кислоты и протирают им поверхность фольги. Кислота хорошо удаляет слой окиси меди, практически не затрагивая металл. После этого плату надо промыть под проточной водой, сначала в горячей, а потом в холодной. Отверстия под выводы деталей лучше просверлить после этой обработки. При работе с кислотой необходимо соблюдать меры безопасности.

Качество паяного соединения не зависит от количества припоя и флюса, скорее наоборот: излишки припоя могут скрыть дефекты соединения, а обилие флюса приводит к загрязнению места пайки. Хорошее паяное соединение характеризуется такими признаками: паяная поверхность должна быть светлой блестящей или светло-матовой, без тёмных пятен и посторонних включений, форма паяных соединений должна иметь вогнутые галтели припоя (без избытка припоя). Через припой должны проявляться контуры входящих в соединение выводов элементов и проводников.

«Паяльную кислоту» (хлористый цинк) получают путём растворения металлического цинка в концентрированной соляной кислоте из расчёта 412 г/л. Кислоту осторожно вливают в посуду с кусочками цинка, причём уровень не должен превышать 3/4 глубины посуды. При окончательном растворении цинка прекращается выделение пузырьков водорода. Полученному раствору хлористого цинка дают отстояться до прозрачности и оккуратно сливают в пузырёк.

Вместо «паяльной кислоты» можно использовать флюс, приготовленный из равных по массе долей хлористого амония и глицерина. При этом место пайки не окисляется. Флюс пригоден и для пайки нержавеющей стали.

Вместо флюса при лужении стальных деталей (в том числе из нержавеющих сталей) перед пайкой можно воспользоваться отрезком полихлорвиниловой трубки. Место пайки зачищают и обезжиривают. Жалом хорошо прогретого паяльника с каплей припоя растирают на месте пайки отрезок этой трубки до получения равномерного слоя полуды. Затем ведут пайку как обычно.

Заржавевшие детали из чёрных металлов перед пайкой следует опустить на 10 - 12 ч в хлористый цинк, разведённый наполовину дистиллированной водой.

Ацетоно-канифольный флюс не уступает по качеству пайки спирто-канифольному. Он хорошо смачивает поверхность и легко затекает в зазор между паяемыми деталями. Поэтому при отсутствии спирта можно приготовить флюс и на ацетоне, взяв его в таком же соотношении, которое указано в таблице 3. Однако необходимо помнить, что ацетон токсичен и обладает резким неприятным запахом, поэтому работать с таким флюсом можно только при хорошей вентиляции помещения.

Хранить жидкий и полужидкий флюс (спирто-канифольный, «паяльную кислоту» и др) удобно в полиэтиленовой маслёнке, хоботок которой закрывается специальной пробкой. С помощью такой маслёнки можно легко и быстро наносить требуемое количество флюса на место пайки. При этом флюс расходуется экономно, уменьшается испарение его растворителя, пайка получается более чистой и аккуратной.

Припаять обойму шарикоподшипника к фланцу можно с помощью припоя ПОС-61 и флюса следующего состава: спирт этиловый - 5 г, триэтаноломин - 2 г. Перед пайкой детали следует обезжирить, после пайки - промыть узел в бензине и подшипник смазать.

Для сращивания проводов из сплавов с высоким сопротивлением (нихром, константан, манганин и др.) можно использовать простой способ, не требующий какого-либо специального инструмента. Провода в месте соединения зачищают и скручивают. Затем пропускают высокий ток, чтобы место соединения накалилось докрасна. На это место пинцетом кладут кусочек ляписа, который при нагревании расплавляется, в результате чего образуется хороший электрический контакт.

Тонкие медные провода можно сваривать в пламени спиртовки или спички. Для этого их зачищают на 20 мм, складывают, аккуратно скручивают, и нагревают до тех пор, пока не образуется шарик расплавленного металла, дающий надёжный контакт.

Лудить алюминий легче, если его предварительно покрыть медью. Нужное место зачищают и аккуратно наносят на него две-три капли насыщенного раствора медного купороса. Далее к алюминиевой детали подключают отрицательный полюс источника постоянного тока, а к положительному полюсу присоединяют кусок медного провода, конец которого опускают в каплю купороса, так чтобы провод не касался алюминия. Через некоторое время на поверхности детали осядет слой красной меди, который после промывки и сушки лудят обычным способом. В качестве источника тока можно использовать батарейку от карманного фонаря.

Обнавлено:

Что такое пайка? Полное руководство (значение, определение и типы)

Пайка - это процесс соединения, используемый для соединения различных типов металлов путем плавления припоя. Припой - это металлический сплав, обычно состоящий из олова и свинца, который плавится горячим железом. Утюг нагревается до температуры выше 600 градусов по Фаренгейту, а затем остывает, чтобы создать прочную электрическую связь.

Содержание

Нажмите здесь, чтобы увидеть наши последние подкасты по технической инженерии на YouTube .

Припой плавится за счет тепла от утюга, подключенного к контроллеру температуры. Он нагревается до температуры, превышающей его точку плавления, около 600 градусов по Фаренгейту, что затем вызывает его плавление, которое затем охлаждается, образуя паяное соединение.

Помимо создания прочных электрических соединений, припой можно удалить с помощью приспособления для удаления припоя.

Припой - это металлический сплав, используемый для создания прочных постоянных связей; например, соединение меди в печатных платах и ​​соединения медных труб.Он также может поставляться в двух разных типах и диаметрах, без свинца и без свинца, а также может иметь размер от 0,032 дюйма до 0,062 дюйма. Внутри сердечника припоя находится флюс - материал, используемый для усиления и улучшения его механических свойств.

Присадочные металлы, используемые при пайке, когда-то были на основе свинца (свинцовый припой), однако, в соответствии с нормативными требованиями, припои на основе свинца все чаще заменяются припоями, не содержащими свинца, которые могут состоять из сурьмы, висмута, латуни, меди, индия, олова или серебра. .

Иногда в месте соединения присутствуют загрязнения, такие как масло, грязь или окисление, флюс помогает предотвратить окисление, а иногда может химически очистить металл.Используемый флюс - канифольный флюс , который способствует механической прочности и электрическому контакту электрических соединений. Иногда также можно нанести «смачивающий агент» для уменьшения поверхностного натяжения.

Существует три типа пайки, в которых используются все более высокие температуры, которые, в свою очередь, обеспечивают все более прочное соединение:

  • Пайка мягким припоем (90 ° C - 450 ° C) - Этот процесс имеет самую низкую температуру плавления присадочного металла среди всех типов пайки при температуре менее 400 ° C. Эти присадочные металлы обычно представляют собой сплавы, часто содержащие свинец с температурами ликвидуса. ниже 350 ° C.Из-за низких температур, используемых при пайке мягким припоем, он наименее термически нагружает компоненты, но не обеспечивает прочных соединений и, следовательно, непригоден для механических нагрузок. Он также не подходит для использования при высоких температурах, так как этот тип припоя теряет прочность и плавится.
  • Твердая (серебряная) пайка (> 450 ° C) - Латунь или серебро являются связующим металлом, используемым в этом процессе, и для достижения температур, при которых паяются металлы, требуется паяльная лампа.
  • Пайка (> 450 ° C) - В этом типе пайки используется металл с гораздо более высокой температурой плавления, чем при твердой и мягкой пайке. Однако, как и при твердой пайке, склеиваемый металл нагревается, а не расплавляется. Когда оба материала достаточно нагреются, вы можете поместить между ними припой, который плавится и действует как связующее.

Паяльник - это ручной инструмент , используемый для нагрева припоя , обычно от источника питания, при высоких температурах, превышающих точку плавления металлического сплава.Это позволяет припою течь между деталями, которые необходимо соединить.

Этот паяльный инструмент состоит из изолированной ручки и металлического металлического наконечника с подогревом. На хорошую пайку влияет чистота жала паяльника. Для поддержания чистоты пользователь будет держать паяльник и использовать влажную губку для очистки жала паяльника перед пайкой компонентов или выполнением паяных соединений.

В дополнение к паяльнику, более старые присоски являются важной частью паяльной установки.Если применяется чрезмерное количество припоя, эти небольшие инструменты используются для удаления припоя, оставляя только то, что нужно.

Паяльные пистолеты

используются там, где требуется больше тепла, поскольку утюги потребляют меньшую мощность. Этот инструмент используется для соединения витражей, легкого листового металла и тяжелых работ по пайке электроники. Когда вам нужно паять с перерывами, паяльник намного практичнее, так как он намного быстрее остывает.

.

Полное руководство по электронной пайке

Что такое пайка?

Пайка - это соединение двух металлических поверхностей механически и электрически с использованием металла, называемого припоем (произносится как «дерн»). Припой защищает соединение, так что оно не отрывается от вибрации, других механических сил и обеспечивает электрическую непрерывность, поэтому электронный сигнал проходит через соединение без прерывания. Припой расплавляют с помощью паяльника.Флюс используется для очистки и подготовки поверхностей, что позволяет расплавленному припою течь (или «смачиваться») и связываться с металлическими поверхностями.

Ручная пайка - это процесс пайки одного соединения (называемого «паяным соединением») за раз, по сравнению с более автоматизированными процессами пайки в оборудовании для пайки волной припоя или оплавления.


Что нужно для пайки электроники?

При пайке электронного разъема в контактную точку (часто называемую «контактной площадкой») обычно требуется следующее:

  • Паяльник, достигающий точки плавления припоя
  • Проволочный припой, с флюсовым сердечником или без него
  • Флюс, если проволочный припой не включает сердечник из флюса или если требуется дополнительный флюс

Что такое паяльник?

Паяльник - это ручной инструмент, используемый для спайки двух металлических поверхностей вместе.В своей простейшей форме он состоит из металлического наконечника, нагревательного элемента, который доводит наконечник до температуры пайки, изолированной ручки, позволяющей безопасно удерживать паяльник, и вилки для розетки или паяльной станции.

Работа жала паяльника заключается в передаче тепла от нагревательного элемента к предмету. Он имеет медную внутреннюю часть с эффективным и эффективным проводником тепла, железное покрытие для защиты мягкой, склонной к коррозии медь от флюса и припоя и хромоникелевое покрытие, чтобы флюс не смачивал наконечник.

Кроме того, существуют опции, обеспечивающие лучший контроль температуры паяльника и теплового отклика (время, необходимое для повторного нагрева после пайки). Некоторые паяльники представляют собой металлические вставки, которые упираются в нагревательный элемент, а другие интегрированы с нагревательным элементом в картридже.


Чем отличается паяльник от паяльной станции?

На нижнем уровне, наиболее подходящем для любителей, паяльник может подключаться непосредственно к электрической розетке, что не позволяет контролировать температуру паяльника.Просто включено или выключено. С паяльной станцией паяльник подключается к станции для лучшего контроля температуры и других функций, таких как запоминание заданной температуры, блокировка и т. Д.

Какой припой использовать?

Несмотря на то, что существует большое количество различных типов припоев, в основном вам нужно выбирать между свинцовым или бессвинцовым припоем, диаметром проволоки, сердечником из флюса или сплошной проволокой, а также типом флюса.

  • Свинец или бессвинцовый - Припой, как правило, представляет собой комбинацию металлов, выбранных из соображений надежности и проводимости.Свинец, часто в сочетании с оловом, был основой электронной пайки с тех пор, как появилась электронная пайка. Свинец имеет относительно низкую температуру плавления, легко смачивается и течет, что делает процесс быстрее, проще и надежнее. Из-за проблем, связанных со свинцом, для окружающей среды и здоровья людей настаивают на переходе на бессвинцовый припой, который часто представляет собой комбинацию олова и серебра. Бессвинцовые припои имеют более высокую температуру плавления и, как правило, требуют более активных или более концентрированных флюсов (более высокое содержание твердых веществ) для достижения тех же характеристик пайки, что и свинцовые припои.Для типичной ручной пайки, если все сделано правильно, надежность должна быть примерно такой же. Для высокотехнологичной электроники, используемой в экстремальных условиях (например, аэрокосмической электроники), существуют опасения по поводу тенденции блестящего олова кристаллизоваться и образовывать усы олова, тонкие проволоки из олова, которые могут вырастать из паяных соединений.

    Если вы ремонтируете или собираете электронику для использования в США, свинцовым припоем проще всего работать, и он обеспечивает самые надежные паяные соединения. Более низкий нагрев также создает меньшую тепловую нагрузку на остальную часть печатной платы.Если конечный продукт поставляется за пределы США, особенно в Европу, вам следует подумать о бессвинцовой припое. Исключением может быть электроника высокой надежности, используемая в аэрокосмической отрасли. В этом случае ознакомьтесь со спецификациями и требованиями конечного пользователя электроники. По-прежнему может потребоваться бессвинцовый припой, или могут быть исключения, позволяющие использовать свинцовый припой.

  • Диаметр припоя - Убедитесь, что вы не перепутали припой, предназначенный для водопровода, с припоем для электроники.Проволока для сантехники будет намного толще, диаметром 2 мм и больше. Паяльная проволока для электроники будет тоньше, 1,5 мм или меньше, до 1/2 мм или меньше. Подберите диаметр к размеру паяемых разъемов и контактов. Слишком маленький, вы получите слишком много припоя, а слишком большой может затруднить маневрирование вокруг плотной печатной платы и может увеличить вероятность термического напряжения или даже пайки других компонентов, не связанных с вашим ремонтом.
  • Сердечник из флюса или сплошная проволока - Большинство припоев для проволоки поставляется с сердечником из флюса, поэтому флюс автоматически активируется и течет по области пайки, когда припой расплавляется.С ним удобнее и эффективнее работать. Можно использовать сплошную проволоку с добавлением флюса с помощью кисти, дозатора для бутылок или дозатора ручек. Если не требуется очень специфический флюс, недоступный в качестве припоя для проволоки, обычно рекомендуется припой для проволоки с флюсовым сердечником.
  • Тип флюса - Флюс без очистки является хорошим выбором для пайки, когда следует избегать очистки. Легкие остатки можно оставить на доске или удалить с помощью средства для удаления флюса. Флюс, активированный канифолью (RA), обеспечивает отличную паяемость в самых разных областях применения.Лучше всего удалить остатки после пайки из соображений эстетики и во избежание коррозии в будущем. Канифольный флюс (R) или слегка активированный канифольный флюс (RMA) обычно можно оставить на печатной плате после пайки, если только эстетика не является проблемой. Водорастворимый флюс (OA) - это очень активный флюс, разработанный для легкого удаления деионизированной водой, как в периодической или поточной системе. Его также можно удалить изопропиловым спиртом (IPA). Очень важно счистить остатки водорастворимого флюса, потому что они очень агрессивны.

    Вы также можете увидеть варианты «без галогена» или «без галогена». Это для компаний, которые реализуют экологические инициативы или должны соблюдать ограничения по галогенам из-за нормативных или потребительских ограничений. Галогены включают хлор, фтор, йод, бром и астатин. Они могут иметь такие компромиссы, как возможность очистки, поэтому, если вам не нужно исключать галогены из вашего процесса, проще использовать стандартные флюсы с галогенами.


Какой припой использовать: свинец или бессвинцовый?

Если вы ремонтируете или собираете электронику для использования в США, свинцовым припоем проще всего работать, и он обеспечивает самые надежные паяные соединения.Более низкий нагрев также создает меньшую тепловую нагрузку на остальную часть печатной платы. Если конечный продукт поставляется за пределы США, особенно в Европу, вам следует подумать о бессвинцовой припое. Исключением может быть электроника высокой надежности, используемая в аэрокосмической отрасли. В этом случае ознакомьтесь со спецификациями и требованиями конечного пользователя электроники. По-прежнему может потребоваться бессвинцовый припой, или могут быть исключения, позволяющие использовать свинцовый припой.

Что такое флюс?

Подумайте о флюсе и добавке для подготовки к процессу пайки.При соединении двух металлических поверхностей вместе с припоем необходимо обеспечить хорошее металлургическое соединение, чтобы паяное соединение не рвалось, а электрическая целостность не изменялась из-за механических, температурных и других нагрузок. Флюс удаляет любое окисление, которое может присутствовать, и слегка травит поверхность, способствуя смачиванию. «Смачивание» - это процесс растекания припоя по поверхности контактов и паяльного жала, что очень важно в процессе пайки.

Какой тип флюса мне использовать?

Флюс без очистки - хороший выбор для пайки, когда следует избегать очистки.Легкие остатки можно оставить на доске или удалить с помощью средства для удаления флюса. Флюс, активированный канифолью (RA), обеспечивает отличную паяемость в самых разных областях применения. Лучше всего удалить остатки после пайки из соображений эстетики и во избежание коррозии в будущем. Канифольный флюс (R) или слегка активированный канифольный флюс (RMA) обычно можно оставить на печатной плате после пайки, если только эстетика не является проблемой. Водорастворимый флюс (OA) - это очень активный флюс, разработанный для легкого удаления деионизированной водой, как в периодической или поточной системе.Его также можно удалить изопропиловым спиртом (IPA). Очень важно счистить остатки водорастворимого флюса, потому что они очень агрессивны.

Вы также можете увидеть варианты «без галогенов» или «без галогенов». Это для компаний, которые реализуют экологические инициативы или должны соблюдать ограничения по галогенам из-за нормативных или потребительских ограничений. Галогены включают хлор, фтор, йод, бром и астатин. Они могут иметь такие компромиссы, как возможность очистки, поэтому, если вам не нужно исключать галогены из вашего процесса, проще использовать стандартные флюсы с галогенами.

Нужно ли добавлять флюс при пайке?


При пайке простого соединения, например двухпроводного или сквозного вывода, флюса в припое с флюсовым сердечником должно быть достаточно. Для более сложных методов пайки, таких как пайка протаскиванием нескольких выводов на компонент для поверхностного монтажа, может потребоваться добавление дополнительного флюса. Поток активируется и потребляется, когда он изначально вытекает из сердечника. Если припой обрабатывать дальше, например, когда вы протягиваете несколько выводов, вы рискуете получить холодные соединения или перемычки без дополнительного флюса.Хотя кажется, что чем больше, тем лучше, постарайтесь не наносить слишком много флюса. Избыточный флюс необходимо удалить, особенно если он не активируется полностью при нагревании до полной температуры пайки.

Сопутствующие товары:

Как нанести дополнительный флюс?

Flux можно наносить кислотной кистью, наносить с помощью дозатора для бутылочек с иглами или с помощью дозатора для ручек. Хотя кажется, что чем больше, тем лучше, постарайтесь не наносить слишком много флюса. Необходимо удалить лишний флюс, особенно если он не активируется полностью при нагревании до полной температуры пайки.

Сопутствующие товары:

Как паять?

  1. Убедитесь, что паяемые поверхности чистые.
  2. Включите паяльник и установите температуру выше точки плавления припоя. 600 ° -650 ° F (316 ° -343 ° C) - хорошее место для начала для припоя на основе свинца и 650 ° -700 ° F (343 ° -371 ° C) для бессвинцового припоя.
  3. Прижмите наконечник к проводу и контактной точке / контактной площадке в течение нескольких секунд. Идея состоит в том, чтобы довести оба до температуры пайки одновременно.
  4. Прикоснитесь проводом припоя к выводу и контактной точке / площадке несколько раз, пока припой не потечет вокруг вывода и контакта.
  5. Осмотрите паяное соединение, чтобы убедиться, что он полностью покрывает контактную поверхность и вывод. Если это сквозной вывод, отверстие должно быть заполнено, а паяные соединения должны иметь форму небольшой пирамиды.
  6. При необходимости обрежьте провод ножом для резки свинца. Не обрезайте паяное соединение, так как это может повредить соединение.
  7. При использовании флюса, активированного канифолью, водного флюса или если эстетический вид остатков флюса является проблемой, очистите область с помощью средства для удаления флюса.

Сопутствующие товары:

Насколько сильно нагревается паяльник?

600 ° -650 ° F (316 ° -343 ° C) - хорошее начало для припоя на основе свинца и 650 ° -700 ° F (343 ° -371 ° C) для бессвинцового припоя. Вам нужно, чтобы жало было достаточно горячим, чтобы расплавить эффективность припоя, но излишек тепла может повредить компоненты, поскольку тепло распространяется по выводам, и это сократит срок службы жала паяльника.

Как отличить хорошее паяное соединение от плохого?

Осмотрите паяное соединение, чтобы убедиться, что зона контакта и вывод полностью покрыты.На что следует обратить внимание:

  • Если это сквозной вывод, то отверстие должно быть заполнено, а паяные соединения должны иметь небольшую пирамидальную форму.
  • Если паяное соединение устанавливается на поверхность, припой должен полностью покрывать контактную площадку и окружать вывод.
  • После пайки провод не должен болтаться или покачиваться.
  • Припой не должен перетекать или перекрывать другие контактные точки / площадки.
  • При использовании припоя на основе свинца паяное соединение должно быть блестящим.К сожалению, бессвинцовые покрытия имеют более тусклый оттенок, поэтому в этом случае это не лучший показатель.

Как выбрать лучшее паяльное жало для ремонта печатной платы?


Цель состоит в том, чтобы согласовать форму и размер наконечника с контактной площадкой. Это позволяет максимально увеличить площадь контактной поверхности и максимально быстро нагреть провод и контактную поверхность. Если вы выберете слишком большой наконечник, у вас будет больший объем наконечника для нагрева, что замедлит рекуперацию тепла, время, необходимое для повторного нагрева наконечника после пайки соединения.Это также может повлиять на работу других компонентов и контактных площадок. Если вы выберете слишком маленький наконечник, у вас не будет достаточной площади поверхности наконечника, контактирующей с проводом, и площади контакта для эффективной передачи тепла. Это займет больше времени, что замедлит работу и может увеличить тепловую нагрузку на компонент.

Убедитесь, что вы используете паяльник и жала, предназначенные для пайки электронных плат. Наконечники, предназначенные для других применений, таких как витражи, сантехника или тяжелые электромонтажные работы, обычно намного больше, чем то, что подходит для электроники.

Жала паяльника бывают самых разных форм, чтобы облегчить разную геометрию печатных плат:

  • Заостренный или конический - Конец жала паяльника входит либо в точку, либо вокруг плоской поверхности. Размер определяется диаметром конца, поэтому может быть от 0,1 мм до 1 мм. Эти наконечники обычно используются, когда требуется высокая точность, например, с очень тонкими безвыводными компонентами для поверхностного монтажа. Они могут быть длинными для большей досягаемости в плотной конструкции платы или более короткими микровыступами для уменьшения количества металла наконечника, который необходимо нагреть.Это может улучшить рекуперацию тепла. Концы наконечников также можно согнуть, чтобы не мешать другим компонентам или областям контакта.
  • Лезвие или нож - Наконечник лезвия обычно используется для плавной пайки, когда припой протягивается через несколько контактных площадок. Это обычное явление при пайке компонентов технологии поверхностного монтажа (SMT). Размер измеряется по длине лезвия и может составлять 6,3 мм (1/4 дюйма) или больше.
  • Зубило или отвертка - Зубило позволяет нагревать большую площадь контакта, что очень удобно для сквозных паяных соединений.Длина может быть разной, а также может быть гнутой, как с коническим наконечником. Размер в основном определяется как длина плоского участка, но глубина или толщина кончика также могут варьироваться. Они могут быть такими маленькими, что выглядят почти как острие, размером менее 1 мм и шириной от 5 до 6 мм.
  • Bevel - Наконечник со скошенной кромкой имеет плоский овальный конец, расположенный под углом. Представьте себе металлический стержень, который представляет собой поперечное сечение под углом. Размер определяется диаметром стержня или вала, а иногда и углом скоса.Фаска может быть от 1 мм до 4 мм или больше.
  • Наконечники Flow - Наконечники Flow похожи по конструкции на скошенные, но вместо плоской поверхности это небольшое углубление или чашечка. Его также называют «мини-волнообразным наконечником», и он обычно используется для пайки волной, как описано выше.

Сопутствующие товары:

Можно установить максимальную температуру нагрева для ускорения пайки?

В пайке, как и во всем остальном, главное - скорость. Операторы увеличивают температуру пайки, чтобы ускорить отвод тепла.Это позволяет им быстрее переходить от одного паяного соединения к другому. Уловка - чем выше нагрев, тем короче срок службы наконечника. Конечно, паяльные станции могут нагреться до 900 ° F, но 750 ° F - это самый высокий уровень, который вам нужен для бессвинцового провода. Дополнительный нагрев может также излишне нагружать компоненты, увеличивая вероятность выхода печатной платы из строя в дальнейшем.

Почему припой стекает с жала?

Это признак того, что жало паяльника необходимо почистить, так что жало «холодное» (хотя оно все еще очень горячее, так что не трогайте!).Когда флюс и окисление накапливаются с течением времени, тепло не передается так эффективно, и припой не смачивается и не течет по наконечнику должным образом. Припой будет плавиться, но просто стечь с кончика. Это затрудняет переход к пайке вокруг контактных участков так, как вам это может понадобиться.

Как почистить паяльник?

Паяльные станции обычно поставляются с губкой и / или латунной площадкой «brillo». Цель состоит в том, чтобы удалить излишки флюса и припоя с наконечника.Если слишком много флюса накапливается и пригорает на жало паяльника, оно в конечном итоге высыхает и становится непригодным для использования (но не обязательно безвозвратно). Если инструменты для очистки наконечников не используются должным образом, они могут принести больше вреда, чем пользы. Выбирая губку, убедитесь, что она сделана из натуральной целлюлозы (например, губки Plato). Синтетические губки плавятся на жало паяльника и могут сократить срок его службы. Используйте чистую деионизированную воду. Водопроводная вода может содержать минералы, которые могут накапливаться на наконечнике. Когда вы пропитаете губку, отожмите ее, чтобы она не промокла.Слишком много воды может увеличить термическое напряжение наконечника и замедлить восстановление наконечника.

Когда жало паяльника почернело от запекания флюса и больше не смачивается должным образом, пришло время для чистки инструментов в крайнем случае. Тонировщик для наконечников (Plato # TT-95) представляет собой комбинацию бессвинцового припоя и очистителя. Пока паяльник нагревается до полной температуры, обваляйте его в растворителе для жала. По мере того, как вы катите его, он должен измениться с черного на блестящий серебристый, поскольку запеченный флюс будет счищен.Затем сотрите излишки красителя с жала и сетчатки с помощью проволочного припоя. Не позволяйте названию ввести вас в заблуждение - «средство для ухода за наконечниками» не предназначено для того, чтобы оставлять их на наконечнике.

Также доступны полировальные стержни, которые используются для очистки наконечника от остатков флюса. Это следует использовать только в крайнем случае, потому что вы будете удалять железо вместе с пригоревшим флюсом. Как только на наконечнике появляются точечные дефекты, настоящие дыры в утюге, пора заменять.

Сопутствующие товары:

Что лучше для чистки жала паяльника - латунная «губка» или губка?

Как и все остальное, у каждого есть свои плюсы и минусы:

Латунный очиститель наконечников

  • Pro-Быстрый и простой в использовании, не требует пропитки водой и не подвергает жало паяльника термическому удару.
  • Con - абразивен, хотя латунь на конце наконечника мягче железа. Он имеет больше склонности к царапинам на хромовом покрытии, что не позволяет припою намочить наконечник. Это могло позволить коррозии проникнуть под покрытие, сократив срок службы наконечника.

Не забудьте использовать проталкивающие движения с помощью латунного очистителя наконечников. Протирание поверхности увеличивает вероятность выплескивания расплавленного припоя.

Целлюлозная губка

  • Pro - это эффективный и быстрый способ очистки наконечника.Они имеют разные отверстия или прорези, чтобы сделать это еще быстрее и проще, а также чтобы избежать выпадения расплавленного припоя.
  • Con - Охлаждает наконечник, поэтому требуется повторный нагрев наконечника. Это также может привести к термическому удару насадки, особенно если губка слишком пропитана. Это может сократить срок службы наконечника из-за микротрещин в металлическом покрытии.
Убедитесь, что вы используете целлюлозную губку, предназначенную для чистки жала паяльника. Целлюлоза - это натуральный материал, получаемый из древесной массы.Он не расплавится и не повредит жало паяльника, как синтетическая губка. Губка не должна быть влажной, а только слегка влажной. После насыщения деионизированной (ДИ) водой тщательно отожмите его. Рекомендуется использовать деионизированную воду для предотвращения накопления минералов на жало паяльника. После очистки жала паяльника не забудьте растопить небольшое количество припоя на конце жала. Это предотвращает коррозию рабочего конца наконечника, который является железом, под воздействием воздуха в течение определенного периода времени.Сопутствующие товары:

Следует ли счистить весь припой с жала паяльника после того, как я закончу пайку?

Перед тем, как положить паяльник обратно в держатель, принято протирать его. Это обнажит необработанное железо на рабочем конце наконечника, которое начнет ржаветь на открытом воздухе. Добавьте в смесь остаточный флюс, и у вас будет преждевременно изъеденное паяльное жало. Перед тем, как сделать перерыв или остановиться на день, сотрите остатки флюса и припоя и сетчатку, нанеся свежий припой на конец наконечника.

Что можно сделать, чтобы продлить срок службы паяльного жала?

С момента перехода от свинца к бессвинцовым припоям частой жалобой был короткий срок службы наконечников. Более высокий нагрев, необходимый для бессвинцовых припоев и флюса с большей активностью, приводит к более быстрому выгоранию наконечника. Часто наконечники чернеют, а припой просто стекает с конца наконечника. Его также можно назвать «холодным наконечником», но не касайтесь его голыми пальцами!

Паяльные жала

имеют медный сердечник, который передает тепло от нагревательного элемента к рабочему концу (наконечнику жала).Поскольку медь очень мягкая, легко корродирует и изнашивается, для покрытия меди используются другие металлы, включая внешний слой железа. Хотя железо очень твердое, со временем оно все равно подвергнется коррозии. Кроме того, его можно покрыть флюсом и другими загрязнениями, которые могут вызвать обезвоживание. Коррозия и обезвоживание замедлят пайку и в конечном итоге потребуют утилизации жала. Хотя все наконечники будут выброшены в мусорное ведро, оператор может предпринять несколько шагов, чтобы продлить срок службы наконечников:

  1. Убавить огонь
  2. Правильно очистить наконечник
  3. Лужить жало паяльника
  4. Используйте специальные инструменты для очистки

Если оставить паяльную станцию ​​более чем на 5 минут, выключите ее.Когда вы оставляете станцию ​​включенной, жало остается при температуре пайки, что еще больше сокращает срок службы жала. Современное паяльное оборудование нагревается до температуры пайки за секунды, поэтому экономия времени не стоит сокращения срока службы жала.

Сопутствующие товары:

Когда следует выбрасывать старое паяльное жало?

Когда наконечник черный и становится влажным (припой не цепляется), что называется «холодным наконечником», его обычно можно очистить и использовать снова. Как только появится точечная коррозия и видимая коррозия, пришло время заменить насадку.Снаружи жало паяльника покрыто железом поверх теплопроводящей меди. Это защищает мягкую, подверженную коррозии медь от агрессивных флюсов. Как только флюс пройдет через ямы через железное покрытие, наконечник быстро разъедается.

Как избежать коррозии печатной платы после завершения пайки?

Остатки флюса могут вызвать рост дендритов и коррозию на сборках печатных плат, поэтому убедитесь, что вы используете передовые методы, и очистите плату.В конце концов, компоненты были заменены, а излишки припоя удалены…

  • Тщательно очистите поверхность качественным средством для удаления флюса.
  • Наклоните доску под углом, чтобы очиститель и остатки стекали.
  • При необходимости используйте щетку из конского волоса или безворсовую салфетку, чтобы аккуратно протереть печатную плату, а затем промойте ее.
  • При использовании салфетки убедитесь, что она не оставляет волокон на печатной плате, что может вызвать проблемы в дальнейшем.

Это необязательный шаг для флюса без очистки, но все же хорошая идея для густонаселенных плат или плат высокого напряжения.Это абсолютно необходимо, независимо от типа флюса, если после ремонта вы планируете нанести защитное покрытие.

Сопутствующие товары:

10 советов по хорошей пайке

  1. Начните с чистой поверхности.
  2. Подберите размер припоя для проволоки к тому, что вы паяете.
  3. Совместите жало паяльника с тем, что вы паяете.
  4. Тщательно выбирайте припой и флюс.
  5. Держите наконечник чистым и луженым.
  6. Выберите температуру пайки, достаточно высокую для эффективного плавления припоя, но не слишком высокую.
  7. Удерживайте жало паяльника на выводе и контактной точке / площадке, пока оба не нагреются до температуры.
  8. Нанесите достаточно припоя, чтобы покрыть контактную площадку и окружить провод.
  9. При необходимости обрежьте выводы острым ножом для резки проводов и не задевайте паяное соединение.
  10. Очистите место пайки от остатков флюса с помощью качественного съемника флюса.

Сопутствующие товары:

.

Как паять: Полное руководство для начинающих


Изучение того, как паять с использованием правильной техники пайки, является фундаментальным навыком, которым должен овладеть каждый производитель. В этом руководстве мы кратко изложим основы работы с паяльниками, паяльными станциями, типами припоя, демонтажем и наконечниками по безопасности. Собираете ли вы робота или работаете с Arduino, умение паять вам пригодится.

БЕСПЛАТНАЯ электронная книга (PDF) - Руководство по пайке (17 страниц)

Если вам нужно разобрать любое электронное устройство, содержащее печатную плату, вы увидите, что компоненты прикреплены с помощью пайки.Пайка - это процесс соединения двух или более электронных частей вместе путем плавления припоя вокруг соединения. Припой - это металлический сплав, и когда он остывает, он создает прочную электрическую связь между деталями. Несмотря на то, что пайка может создать постоянное соединение, его также можно отменить с помощью инструмента для удаления припоя, как описано ниже.

В обучении пайке хорошо то, что для начала вам не нужно много. Ниже мы расскажем об основных инструментах и ​​материалах, которые вам понадобятся для большинства ваших паяльных работ.

Паяльник

Паяльник - это ручной инструмент, который подключается к стандартной розетке переменного тока на 120 В и нагревается, чтобы расплавить припой вокруг электрических соединений. Это один из самых важных инструментов, используемых при пайке, и он может быть в нескольких вариантах, например, в форме ручки или пистолета. Новичкам рекомендуется использовать паяльник в форме ручки мощностью от 15 до 30 Вт. Большинство паяльников имеют сменные наконечники, которые можно использовать для различных паяльных работ.Будьте очень осторожны при использовании паяльника любого типа, потому что он может нагреваться до 896 ° F, что очень сильно.

Паяльная станция

Паяльная станция - это более продвинутая версия базовой автономной паяльной ручки. Если вы собираетесь много заниматься пайкой, это будет здорово, поскольку они обеспечивают большую гибкость и контроль. Основное преимущество паяльной станции - это возможность точно регулировать температуру паяльника, что отлично подходит для множества проектов.Эти станции также могут создать более безопасное рабочее пространство, поскольку некоторые из них включают усовершенствованные датчики температуры, настройки предупреждений и даже защиту паролем для безопасности.

Жала паяльника

В конце большинства паяльников есть сменная деталь, известная как паяльное жало. Есть много разновидностей этого наконечника, и они бывают самых разных форм и размеров. Каждый наконечник используется для определенной цели и имеет явное преимущество перед другим.Наиболее распространенные наконечники, которые вы будете использовать в проектах по электронике, - это конический наконечник и наконечник зубила.

Конический наконечник - Используется при пайке точной электроники из-за тонкого наконечника. Благодаря заостренному концу он может доставлять тепло на меньшие площади, не влияя на окружающую среду.

Chisel Tip - Этот наконечник хорошо подходит для пайки проводов или других более крупных компонентов из-за его широкого плоского наконечника.

Кредит изображения - Sparkfun.com

Латунь или обычная губка

Использование губки поможет сохранить чистоту жала паяльника, удалив образующееся окисление.Наконечники с окислением будут иметь тенденцию становиться черными и не принимать припой, как когда они были новыми. Вы можете использовать обычную влажную губку, но это сокращает срок службы насадки из-за расширения и сжатия. Кроме того, влажная губка временно снизит температуру наконечника при протирании. Лучшая альтернатива - использовать латунную губку, как показано слева.

Подставка под паяльник

Подставка для паяльника очень проста, но очень полезна и удобна в использовании.Эта подставка помогает предотвратить контакт горячего утюга с легковоспламеняющимися материалами или случайное повреждение руки. Большинство паяльных станций поставляются со встроенным фильтром, а также включают губку или латунную губку для очистки жала.

Припой

Припой - это металлический сплав, который плавится для создания прочной связи между электрическими частями. Он бывает как в свинцовом, так и в бессвинцовом вариантах с диаметрами 0,032 ″ и 0,062 ″, которые являются наиболее распространенными.Внутри сердечника припоя находится материал, известный как флюс, который помогает улучшить электрический контакт и его механическую прочность.

Для пайки электроники наиболее часто используется припой на основе канифоли, не содержащей свинца. Этот тип припоя обычно состоит из сплава олова и меди. Вы также можете использовать припой на основе канифоли с содержанием свинца 60/40 (60% олова, 40% свинца), но он становится менее популярным из-за проблем со здоровьем. Если вы все-таки используете свинцовый припой, убедитесь, что у вас есть надлежащая вентиляция и что вы мойте руки после использования.

При покупке припоя НЕ используйте припой с кислотным сердечником, так как это может повредить ваши схемы и компоненты. Припой с кислотным сердечником продается в магазинах товаров для дома и в основном используется для сантехники и металлообработки.

Как упоминалось ранее, припой бывает нескольких диаметров. Припой большего диаметра (0,062 дюйма) хорош для более быстрой пайки более крупных соединений, но может затруднить пайку более мелких соединений. По этой причине всегда полезно иметь под рукой оба размера для разных проектов.

Рука помощи (Третья рука)

Рука помощи - это устройство, к которому прикреплено 2 или более зажима из кожи аллигатора, а иногда и увеличительное стекло / светильник. Эти зажимы помогут вам удерживать предметы, которые вы пытаетесь припаять, пока вы используете паяльник и припой. Очень полезный инструмент для вашего творчества.

Теперь, когда вы знаете, какие инструменты и материалы требуются, пора кратко обсудить способы обеспечения безопасности при пайке.

Паяльники могут нагреваться до 800 градусов по Фаренгейту, поэтому очень важно всегда знать, где находится ваш паяльник.Мы всегда рекомендуем использовать подставку для паяльника, чтобы предотвратить случайные ожоги или повреждения.

Убедитесь, что вы выполняете пайку в хорошо вентилируемом помещении. Когда припой нагревается, выделяются пары, которые вредны для ваших глаз и легких. Рекомендуется использовать вытяжной вентилятор, который представляет собой вентилятор с угольным фильтром, который поглощает вредный дым от припоя. Вы можете посетить такие сайты, как Integrated Air Systems для систем фильтрации воздуха.

Всегда рекомендуется надевать защитные очки на случай случайных брызг горячего припоя.Наконец, обязательно мойте руки после пайки, особенно при использовании свинцового припоя.

Перед тем, как приступить к пайке, необходимо подготовить паяльник, залуживая жало припоем. Этот процесс поможет улучшить передачу тепла от утюга к паяльному элементу. Лужение также поможет защитить наконечник и уменьшить износ.

Шаг 1: Начните с того, что убедитесь, что наконечник прикреплен к утюгу и плотно прикручен на место.

Шаг 2: Включите паяльник и дайте ему нагреться.Если у вас есть паяльная станция с регулируемым контролем температуры, установите ее на 400 ° C / 752 ° F.

Шаг 3: Протрите кончик паяльника влажной губкой, чтобы очистить его. Подождите несколько секунд, чтобы наконечник снова нагрелся, прежде чем переходить к шагу 4.

Шаг 4: Возьмите паяльник в одну руку и припаяйте в другой. Прикоснитесь припоем к наконечнику утюга и убедитесь, что припой равномерно течет по наконечнику.

Для продления срока службы наконечник утюга следует лужить перед и после каждого сеанса пайки.В конце концов, каждый наконечник изнашивается, и его нужно будет заменить, если он станет шероховатым или изъеденным.

Чтобы лучше объяснить, как паять, мы собираемся продемонстрировать это на практике. В этом примере мы собираемся припаять светодиод к печатной плате.

Шаг 1: Установите компонент - Начните с того, что вставьте выводы светодиода в отверстия на печатной плате. Переверните доску и согните выводы наружу под углом 45 футов. Это поможет компоненту лучше соединиться с медной площадкой и предотвратит ее выпадение во время пайки.

Шаг 2: Нагрейте стык - Включите паяльник и, если он имеет регулируемый контроль нагрева, установите его на 400 ° C. На этом этапе одновременно коснитесь кончиком утюга медной площадки и вывода резистора. Паяльник нужно удерживать на месте в течение 3-4 секунд, чтобы нагреть площадку и вывод.

Шаг 3. Нанесите припой на соединение - Продолжайте удерживать паяльник на медной площадке и выводе и коснитесь припоем соединения. ВАЖНО - Не касайтесь припоем непосредственно кончика утюга. Вы хотите, чтобы соединение было достаточно горячим, чтобы расплавить припой при прикосновении. Если стык будет слишком холодным, соединение будет плохим.

Шаг 4: Обрежьте выводы - Снимите паяльник и дайте припою остыть естественным образом. Не дуйте на припой, так как это приведет к плохому соединению. После охлаждения можно отрезать лишний провод от выводов.

Правильный припой должен быть гладким, блестящим и иметь форму вулкана или конуса.Вам нужно ровно столько припоя, чтобы покрыть все соединение, но не слишком много, чтобы он превратился в шарик или пролился на соседний вывод или соединение.

А теперь пора показать вам, как спаять провода. Для этого рекомендуется использовать руки помощи или другие зажимные приспособления.

Начните с удаления изоляции с концов обоих проводов, которые вы паяете вместе. Если проволока многожильная, скрутите жилы пальцами.

Убедитесь, что ваш паяльник полностью нагрет, и коснитесь наконечником одного из проводов.Подержать на проводе 3-4 секунды.

Удерживая утюг на месте, прикоснитесь припоем к проводу до полного покрытия. Повторите этот процесс с другим проводом.

Удерживая два луженых провода друг над другом, коснитесь паяльником обоих проводов. Этот процесс должен расплавить припой и равномерно покрыть оба провода.

Снимите паяльник и подождите несколько секунд, чтобы паяное соединение остыло и затвердело. Используйте термоусадку, чтобы закрыть соединение.

Преимущество использования припоя заключается в том, что его можно легко удалить методом, известным как распайка. Это пригодится, если вам нужно снять компонент или внести исправления в электронную схему.

Для демонтажа стыка вам понадобится припой, также известный как оплетка для удаления припоя.

Шаг 1 - Поместите кусок распаянной оплетки поверх стыка / припоя, который вы хотите удалить.

Шаг 2 - Нагрейте паяльник и коснитесь наконечником верхней части оплетки.Это нагреет припой ниже, который затем впитается в оплетку для распайки. Теперь вы можете удалить оплетку, чтобы увидеть, что припой извлечен и удален. Будьте осторожны, прикасаясь к косе во время ее нагрева, потому что она сильно нагревается.

Необязательно - Если вы хотите удалить много припоя, вы можете использовать устройство, называемое присоской для припоя. Это ручной механический пылесос, который всасывает горячий припой одним нажатием кнопки.

Для использования нажмите на поршень на конце присоски для припоя.Нагрейте стык с помощью паяльника и поместите кончик присоски для припоя на горячий припой. Нажмите кнопку фиксатора, чтобы всосать жидкий припой. Чтобы опорожнить присоску для припоя, нажмите на плунжер.

БЕСПЛАТНО - Руководство по пайке (17 страниц)

.

Что такое пайка? (с иллюстрациями)

Пайка соединяет два куска металла, например электрические провода, путем плавления их вместе с другим металлом с образованием прочной связи. Многие люди используют эту технику в своей области, от электротехники и сантехники до украшений и поделок. В ходе деликатной процедуры специальный материал, называемый припоем, обтекает две предварительно нагретые детали и прикрепляет их посредством процесса, аналогичного сварке или пайке.

Пайка применяется в электронике.

Процесс пайки сложен и пугает на практике, но прост для понимания в теории. Основные принадлежности включают паяльник, который представляет собой металлический стержень, который нагревается до определенной температуры за счет электричества, как обычный утюг. Припой или проволока часто представляют собой сплав алюминия и свинца и требуют более низкой температуры плавления, чем соединяемый металл. Наконец, человеку, выполняющему эту технику, требуется очищающая смола, называемая флюсом, которая обеспечивает невероятную чистоту соединяемых деталей.Флюс удаляет с поверхности металла все оксиды, которые могут мешать молекулярным связям, позволяя припою плавно течь в соединение.

Паяем синий провод.

Первым этапом пайки является очистка поверхностей сначала наждачной бумагой или металлической ватой, а затем расплавлением флюса на детали.Иногда флюс является частью сплава проволоки в виде удобной смеси. Затем обе детали нагреваются железом до температуры выше точки плавления припоя (но ниже их собственной точки плавления). При прикосновении к стыку этот точный нагрев заставляет проволоку «течь» к месту самой высокой температуры и создает химическую связь. Материал не должен капать или капать, а плавно растекаться по всему стыку. Когда он остывает, он обеспечивает прочное и ровное соединение.

Наждачная бумага, которую используют для очистки поверхностей перед пайкой.

Можно спаять вместе различные металлы, например, золото и серебро в ювелирных изделиях, латунь в часах и часах, медь в водопроводных трубах или железо в витражах из свинцового стекла. Все эти металлы имеют разные температуры плавления, поэтому используют разные припои. Некоторые «мягкие» провода с низкой температурой плавления идеально подходят для подключения печатной платы. Другой «твердый» припой, например, для изготовления браслета, требует горелки, а не паяльника, чтобы получить достаточно высокую температуру.Инженеры-электрики и любители могут извлечь выгоду из изучения искусства и науки этого процесса.

Когда медные трубы используются в сантехнике, их необходимо спаять. Паяльники обычно используются для соединения проводов и электронных компонентов на печатных платах..

Смотрите также