Нередко возникает надобность скрепить стальные детали без сверлений, и без сварки. Выручит пайка стали. Но как это сделать правильно, ведь здесь имеются особенные нюансы. Несколько рекомендаций от специалистов.

Какая сталь паяется хорошо

Отдельные марки стали хорошо поддаются пайке, другие паяются с большим трудом, ни с каким припоем соединяться не желают, ни под каким флюсом. Как правило, мягкие стали «для гвоздей» легко паяются. На бытовом уровне это можно объяснить и тем, что материал усеян микроскопическими кратерами и неровностями. Но также имеются электротехнические марки, особо твердые и упругие, и применяемые для валов, точной механики. Здесь уже как повезет…

Вопрос в том, что определить марку на глазок домашнему мастеру невозможно. Узнать насколько хорошо паяется данная деталь из стали, или близкого к ней сплава, можно только экспериментальным путем.

Как выполняется соединение оловом – порядок действий

Все зависит от того, насколько удачно можно залудить данную деталь, насколько прочным окажется контакт оловянного припоя со сталью. Чтобы контакт оказался удовлетворительными, если это возможно вообще, нужно выполнить следующее:

• зачистку стали, химическую зачистка под припоем;
• разогрев детали до температуры плавления припоя, нахождение припоя на детали под флюсом некоторое время в текучем состоянии.

Зачистка стали выполняется сперва механически, — наждачной бумагой, убираются слои ржавчины и загрязнений. Затем в качестве флюса применяется состав, который хорошо реагирует с окислами железа.

Наиболее безобидной в применении, но эффективной в данном случае, оказывается ортофосфорная кислота, которую легко приобрести в автомагазине, как «очистку ржавчины».

Требуемая мощность разогревающих устройств полностью зависит от массы деталей.

Процесс пайки двух стальных деталей

Если нужно спаять два больших гвоздя, то мощности одного паяльника 100 Вт будет маловато. Для разогрева зажатого в тисках большого гвоздя, или подобной по массе детали из стали, нужно воспользоваться строительным феном. Или газовой горелкой.

Также понадобится вата на палочке, для подачи флюса в зону разогрева, и паяльник от 50 Вт.

• Зачищенная наждачкой сталь разогревается горелкой.
• На горячую деталь наносится ортофосфорная кислота и тут же подается паяльником расплавленный оловянный припой.

Как правило, у стальных деталей, которые поддаются пайке, возникает весьма прочная связь с оловом, т.е. происходи покрытие металла, — залуживание.

Это же повторяется с другой деталью. Затем разогреваются две детали, находящиеся вместе, и в зону контакта подается дополнительный припой паяльником.

Насколько прочна пайка стали, можно ли сделать прочнее

Прочность такого соединение будет обуславливаться многими факторами:

• прочностью связи припоя с металлом,
• площадью соединения,
• направлением нагрузки по отношению к спаянным плоскостям.

Но в любом случае прочность пайки оловом не идет ни в какое сравнение с тем, что привыкли понимать под прочностью характерной для стали или «сварка металла».

Упрочить можно применив другой припой, — специальные прочные составы и более тугоплавкие с включением серебра, цинка, меди и др.

Другое направление увеличения прочности – покрытие припоем не только плоскости, но и боковин детали, — охват детали припоем. Тогда сопротивление на отрыв при разнонаправленных нагрузках будет больше.

Особопрочная пайка, особые припои

Чтобы применить составы дающие прочное соединение со сталью, с собственной температурой плавления порядка 800 — 900 град, нужно использовать графитовый тигель.

Работу должны вести только специалисты по плавке металлов. Необходимо знать основы плавления металлов, порядок обращение с расплавами и технику безопасности. В общем, пайка стали сверхпрочными припоями выполняется на специализированных предприятиях.

Возможный состав припоя:

• 55% цинка, 45% меди, немного кремния для увеличения текучести.

Состав расплавляется под слоем угля в графитовом тигеле.
Стальные детали, подлежащие пайке, разогреваются газовой горелкой.
В качестве флюса используется ортофосфорная кислота.
Расплав подается на детали. Как правило, залуживание и пайка производятся за один разогрев и деталей и припоя.
Но подобная пайка стали по сложности превосходит простую сварку….

Но в быту, где нужно «залатать», «прикрепить», «состыковать» две стальные детали, нужно пользоваться припоями с низкой температурой плавления, типа свинцово-оловянных.

Пайка паяльником относится к наиболее распространенным и простым способам пайки, однако она имеет два существенных ограничения. Во-первых, паяльником можно паять только низкоплавкими (мягкими) припоями, а во-вторых, им нельзя (или, во всяком случае, затруднительно) паять массивные детали с большим теплоотводом - из-за невозможности прогреть их до температуры плавления припоя. Последнее ограничение преодолевают, подогревая паяемую деталь внешним источником тепла - газовой горелкой, электрической или газовой плитой или каким-то иным способом, - но это усложняет процесс пайки.

Перед тем как паять паяльником, нужно обзавестись всем необходимым. К основным инструментам и материалам, без которых пайка невозможна, относится сам паяльник, припой и флюс.

Паяльники

В зависимости от способа нагрева паяльники бывают "обычными"-электрическими (со спиральным или керамическим нагревателем), газовыми (с газовой горелкой), термовоздушными (тепло передается воздушным потоком), индукционными. Массивные молотковые паяльники могут разогреваться не только электроэнергией, но и по старинке - открытым пламенем.

Как пользоваться таким паяльником, можно узнать из описаний технологии жестяных работ, именно там они использовались чаще всего. В наше время обычно пользуются электрическими паяльниками в силу их доступности и удобства пользования. Но первые паяльники нагревались на открытом пламене.

Основным параметром, по которому подбирается паяльник, является его мощность, определяющая величину теплового потока, передающегося к паяемым деталям. Для пайки электронных компонентов используются приборы мощностью до 40 Вт. Тонкостенные детали (с толщиной стенки до 1 мм) требуют мощности 80-100 Вт.

Для деталей с толщиной стенки 2 мм и более понадобятся паяльники мощностью выше 100 Вт. Такими являются, в частности, молотковые электрические паяльники, потребляющие до 250 Вт и выше. К самым энергоемким паяльникам относится, например, молотковый паяльник Ersa Hammer 550 мощностью 550 Вт. Он способен нагреваться до температуры 600°C и предназначен для паяния особо массивных деталей - радиаторов, деталей машин. Но у него неадекватная цена.

Помимо массивности детали, на необходимую мощность паяльника влияет и теплопроводность паяемого металла. С ее увеличением мощность прибора и температуру его нагрева необходимо увеличивать. При пайке паяльником деталей из меди он должен быть нагрет сильнее, чем при пайке такой же по массе детали, но изготовленной из стали. К слову сказать, при работе с изделиями из меди может возникать ситуация, когда из-за высокой теплопроводности металла, при паянии будет происходить распайка мест, выполненных ранее.

Припои

При пайке электрическими паяльниками применяются низкотемпературные оловянно-свинцовые (ПОС-30, ПОС-40, ПОС-61), оловянно-серебряные (ПСр-2, ПСр-2.5) или иные припои и чистое олово. К недостаткам припоев, содержащих свинец, относится вредность последнего, к достоинствам - лучшее качество пайки, чем у бессвинцовых припоев. Для паяния пищевой посуды применяется чистое олово.

Флюсы

Принято считать, что хорошо паяются олово, серебро, золото, медь, латунь, бронза, свинец, нейзильбер. Удовлетворительно - углеродистые и низколегированные стали, никель, цинк. Плохо - алюминий, высоколегированные и нержавеющие стали, алюминиевая бронза, чугун, хром, титан, магний. Однако, не оспаривая этих данных, можно утверждать - нет плохо паяемого металла, есть плохая подготовка детали, неправильно подобранный флюс и неверный температурный режим.

Подобрать при пайке нужный флюс - значит решить главную проблему пайки. Именно качество флюса определяет в первую очередь паяемость того или иного металла, легкость или трудность самого процесса пайки и прочность соединения. Флюс должны соответствовать материалу паяемых изделий - своей способностью разрушать его окисную пленку.

Кислые (активные) флюсы, например "Паяльную кислоту" на основе хлорида цинка, нельзя использовать при пайке электронных компонентов, так как они хорошо проводят электрический ток и вызывают коррозию, однако, из-за своей агрессивности, они очень хорошо подготавливают поверхность и поэтому незаменимы при пайке металлических конструкций, и чем химически более стоек металл нем активнее должен быть флюс. Остатки активных флюсов нужно обязательно тщательно удалять после завершения пайки.

Эффективными флюсами для пайки стали являются водный раствор хлористого цинка, паяльные кислоты на его основе, флюс ЛТИ-120. Можно использовать и другие, более сильные флюсы, которых на рынке предостаточно.

Основное отличие пайки паяльником нержавеющих сталей от пайки углеродистых и низколегированных состоит в необходимости применения более активных флюсов, требующихся для разрушения химически стойких окислов, которыми покрыты нержавеющие стали. Что касается чугуна, то его нужно паять высокотемпературной пайкой, а, следовательно, электрический паяльник для этой цели не подходит.

Для нержавейки применяют ортофосфорную кислоту. Хорошо справляются с химически стойкой окисной пленкой и специализированные флюсы, такие, например, как Ф-38.

Для оцинкованного железа можно применять состав, содержащий канифоль, этиловый спирт, хлористый цинк и хлористый аммоний (флюс ЛК-2).

Вспомогательные материалы и приспособления

Без некоторых приспособлений и материалов, используемых при пайке, можно обойтись, но их наличие делает работу значительно удобнее и комфортнее.

Подставка для паяльника служит для того, чтобы нагретый паяльник не касался стола или других предметов. Если она не идет в комплекте с паяльником, ее приобретают отдельно или делают самостоятельно. Простейшую подставку можно изготовить из тонкого листа жести, вырезав в нем пазы для укладки инструмента.

Влажной вискозной или поролоновой губкой , уложенной в гнездо для предотвращения выпадения, гораздо удобней очищать кончик паяльника, чем обычной тряпочкой. Для этих же целей может служить и латунная стружка.

Удалять излишки припоя с поверхности деталей можно с помощью специального отсоса или оплетки. Первый внешним видом и конструкцией напоминает шприц, оснащенный пружиной. Перед использованием его нужно взвести, утопив головку штока. Поднеся носик к расплавленному припою, пружину спускают, надавив на кнопку спуска. В результате излишек припоя втягивается внутрь съемной головки.

Представляет собой плетенку из офлюсованных тонких медных проводков. Приложив ее конец к припою и прижав сверху паяльником, благодаря капиллярным силам можно как промокашкой собрать в ней весь лишний припой. Кончик оплетки, напитанный припоем, просто отрезается.

Очень полезным является приспособление, называемое третьей рукой (Third-Hand Tool). При работе с паяльником иногда катастрофически "не хватает рук" - одна занята самим паяльником, другая - припоем, а нужно ведь еще держать в определенном положении паяемые детали. "Третья рука" удобна тем, что ее зажимы можно легко устанавливать в любом положении друг относительно друга.

Держатель для пайки "Третья рука"

Паяемые детали нагреваются до высокой температуры, прикоснувшись к ним можно обжечься. Поэтому желательно иметь различные зажимные устройства, позволяющие манипулировать нагретыми деталями - плоскогубцы , пинцеты , зажимы .

Подготовка паяльника к работе

При первом включении паяльника в сеть он может начать дымить. Ничего страшного в этом нет, просто выгорают масла, использованные для консервации паяльника. Нужно просто проветрить помещение.

Перед использованием паяльника нужно подготовить его наконечник. Подготовка зависит от его исходного вида. Если наконечник выполнен из непокрытой меди, его кончик можно отковать в виде отвертки, это уплотнит медь и придаст ей повышенную устойчивость от износа. Можно и просто заточить на наждаке или напильником, придав ему необходимую форму - в виде острого или усеченного конуса с различным углом, четырехгранной пирамиды, углового скоса с одной стороны. Для предохранения меди от окисления используются металлические покрытия из никеля. Если паяльник имеет такое покрытие, то ковать и затачивать его нельзя во избежание повреждения покрывающего слоя.

Существует унифицированный ряд форм наконечников, но можно, разумеется, использовать любую форму, подходящую для конкретной работы.

При пайке массивных деталей площадь соприкосновения паяльника с деталью должна быть максимальной - для обеспечения лучшей передачи тепла. В этом случае наилучшей считается угловая заточка круглого стержня (2 на фото выше). Если предполагается паять мелкие детали, то подойдет острая конусная (4), ножевая или иные формы с малыми углами.

Инструкции по работе с паяльником, имеющем медное жало без покрытия, содержат одно обязательное требование - лужение "жала" нового паяльника с целью его защиты от окисления и износа. Причем делать это следует при первом же нагреве, не мешкая. Иначе "жало" покроется тонким слоем окалины, и припой не захочет прилипать к нему. Это можно сделать разными путями. Прогреть паяльник до рабочей температуры, прикоснуться "жалом" к канифоли, расплавить на нем припой и растереть последний о деревяшку. Или протереть нагретый наконечник тряпкой, смоченной раствором хлористого цинка, расплавить на него припой и куском нашатыря или каменной поваренной соли растереть его по наконечнику. Главное, чтобы в итоге этих операций рабочая часть наконечника была полностью покрыта тонким слоем припоя.

Необходимость залудить жало вызвана тем, что флюс постепенно разъедает, а припой растворяет жало. Из-за потери формы приходится регулярно затачивать жало, и чем активнее флюс те чаще, порой по нескольку раз в день. У никелированных жал никель закрывает доступ к меди, защищая её, но такие жала требуют бережного обращения, боятся перегрева, и не факт, что производитель сделал достаточно качественное покрытие, за которое требует переплаты.

Подготовка деталей к пайке

Подготовка деталей к пайке предполагает выполнение одних и тех же операций независимо от того, какого вида (низкотемпературная или высокотемпературная) выполняется пайка, и какой источник нагрева (электрический или газовый паяльник, газовая горелка, индуктор или что-то иное) используется.

Прежде всего, это очистка детали от загрязнений и обезжиривание. Здесь нет никаких особых тонкостей - нужно с помощью растворителей (бензина, ацетона или прочих) очистить деталь от масел, жиров, грязи. Если имеется ржавчина, ее нужно удалить любым подходящим механическим способом - с помощью наждачного круга, проволочной щетки или наждачной бумаги. В случае высоколегированных и нержавеющих сталей желательно обработать соединяемые кромки абразивным инструментом, поскольку окисная пленка этих металлов особенна прочна.

Температура пайки

Температура нагрева паяльника - важнейший параметр, от температуры зависит качество пайки. Недостаточная температура проявляет себя тем, что припой не растекается по поверхности изделия, а ложится комком, несмотря на подготовку поверхности флюсом. Но даже если пайка внешне и получилась (припой расплавился и растекся по стыку), паяное соединение получается рыхлым, матовым по цвету, имеет низкую механическую прочность.

Температура пайки (температура паяемых деталей) должна на 40-80°C превосходить температуру плавления припоя, а температура нагрева наконечника - на 20-40°C температуру пайки. Последнее требование обуславливается тем, что при соприкосновении с паяемыми деталями температура паяльника будет снижаться из-за отвода тепла. Таким образом, температура нагрева наконечника должна превосходить температуру плавления припоя на 60-120°C. Если используется паяльная станция, то необходимая температура просто устанавливается регулятором. При использовании паяльника без регулирования температуры, оценивать ее фактическое значение, при использовании в качестве флюса канифоли, можно по поведению канифоли при прикосновении паяльника. Она должна вскипать и обильно выделять пар, но не сгорать мгновенно, а оставаться на наконечнике в виде кипящих капель.

Перегрев паяльника также вреден, он вызывает сгорание и обугливание флюса до момента активации им поверхности спая. О перегреве свидетельствует темная пленка окислов, возникающая на припое, находящемся на кончике паяльника, а также то, что он не удерживается на "жале", стекая с него.

Техника пайки паяльником

Существует два основных способа пайки паяльником:

• Подача (слив) припоя на паяемые детали с кончика паяльника.
• Подача припоя непосредственно на паяемые детали (на площадку).

При любом способе необходимо прежде подготовить детали к пайке, установить и закрепить их в исходном положении, разогреть паяльник и смочить место спая флюсом. Дальнейшие действия отличаются в зависимости от того, какой способ используется.

При подаче припоя с паяльника, на нем расплавляют некоторое количество припоя (чтобы удерживалось на кончике) и прижимают "жало" к паяемым деталям. При этом флюс начнет вскипать и испаряться, а расплавленный припой переходит с паяльник на спай. Движением наконечника вдоль будущего шва обеспечивают распределение припоя по стыку.

Припоя на желе может быть достаточно если жало просто приобрело металлический блеск. Если форма жала заметно изменилась, значит припоя слишком много.

При подаче припоя непосредственно на спай, паяльником вначале разогревают детали до температуры пайки, а затем подают припой на деталь или в стык между паяльником и деталью. Расплавляясь, припой будет заполнять стык между паяемыми деталями. Выбирать, как именно паять паяльником - первым или вторым способом - следует в зависимости от характера выполняемой работы. Для мелких деталей лучше подходит первый способ, для крупных - второй.

К основным требованиям качественной пайки относятся:

• хороший прогрев паяльника и паяемых деталей;
• достаточное количество флюса;
• ввод нужного количества припоя - ровно столько, сколько требуется, но не больше.

Вот несколько советов о том, как правильно паять паяльником.

Если припой не течет, а размазывается, значит температура деталей не достигла нужных значений, нужно увеличить температуру нагрева паяльника либо взять прибор помощнее.

Не нужно вносить слишком много припоя. Качественная пайка предполагает наличие в спае минимально достаточного количества материала, при котором шов получается слегка вогнутым. Если припоя оказалось слишком много, не нужно стараться его куда-то пристроить на стыке, лучше удалить отсосом или оплеткой.

О качестве спая говорит его цвет. Высокое качество - спай имеет яркий блеск. Недостаточная температура делает структуру спая зернистой, губчатой - это однозначный брак. Пережженный припой выглядит матовым и имеет пониженную прочность, что в некоторых случаях может быть вполне допустимо.

При использовании активных (кислотных) флюсов нужно обязательно смывать после пайки их остатки - каким-нибудь моющим средством или обычным щелочным мылом. В противном случае нельзя дать гарантии, что через некоторое время соединение не будет разрушено коррозией от оставшихся кислот.

Лужение

Лужение - покрытие поверхности металла тонким слоем припоя - может быть как самостоятельной, конечной операцией, так и промежуточным, подготовительным этапом пайки. Когда это подготовительный этап, успешное лужение детали в большинстве случаев означает, что самая трудная часть паяльной работы (соединение припоя с металлом) сделана, припаять облуженные детали друг к другу обычно уже не составляет особого труда.

Лужение проводов . Лужение кончиков электропроводов - одна из самых частых операций. Ее осуществляют перед припайкой проводов к контактам, спаиванием между собой или для обеспечения лучшего контакта с клеммами при подсоединении с помощью болтов. Из облуженного многожильного провода удобно сделать колечко, обеспечивающее удобство при креплении к клемме и хороший контакт.

Провода могут быть одножильными и многожильными, медными и алюминиевыми, покрытыми лаком или нет, чистыми новыми или закисленными старыми. В зависимости от этих особенностей и различается их облуживание.

Проще всего лудить одножильный медный провод. Если он новый, то не покрыт окислами и лудится даже без зачистки, нужно просто нанести на поверхность провода флюс, нанести на нагретый паяльник припой и поводить по проводу паяльником, слегка поворачивая при этом провод. Как правило, лужение проходит без проблем.

Если же проводник не хочет лудиться - из-за наличия лака (эмали) - помогает обычный аспирин. Знание о том, как паять паяльником с помощью таблетки аспирина (ацетилсалициловая кислота) в некоторых случаях может оказаться очень полезным. Нужно положить ее на дощечку, прижать к ней проводник и прогреть его в течение нескольких секунд паяльником. При этом таблетка начинает плавиться, и образующаяся кислота разрушает лак. После этого провод обычно лудится легко.

Если нет аспирина, убрать с поверхности проводника мешающий лужению лак помогает и хлорвиниловая изоляция от электропроводов, которая при нагревании выделяет вещества, разрушающие лаковое покрытие. Нужно прижать паяльником проводок к кусочку изоляции и несколько раз протащить его между изоляцией и паяльником. После чего облудить провод в обычном порядке. При зачистке от лака при помощи наждачной бумаги или ножа нередки надрезы и обрывы тонких жил провода. При зачистке путём обжига, провод может потерять прочность и легко сломаться.

Следует учитывать, что расплавленный полихлорвинил и аспирин выделяют в воздух вредные для здоровья вещества.

Ещё, для покрытых лаком (эмалью) проводов можно приобрести специальный флюс, удаляющий лак.

Новый многожильный медный провод лудится также легко, как и одножильный. Единственная особенность состоит в том, чтобы вращать его в ту сторону, при которой проводки будут скручиваться, а не раскручиваться.

Старые провода могут быть покрыты окислами, препятствующими лужению. Справиться с ними поможет та же таблетка аспирина. Нужно расплести проводник, положить его на аспирин и прогреть несколько секунд паяльником, двигая проводником взад-вперед - и проблема облужения исчезнет.

Для лужения алюминиевого провода потребуется специальный флюс - например, тот, который так и называется "Флюс для пайки алюминия". Этот флюс является универсальным и подходит также для пайки металлов с химически стойкой окисной пленкой - нержавеющей стали, в частности. При его использовании нужно только не забыть после очистить соединение от остатков флюса во избежание коррозии.

Если при лужении проводов на них образовался избыток прибоя, убрать его можно, расположив провод вертикально концом вниз и прижав к его концу нагретый паяльник. Лишний припой стечет с провода на паяльник.

Лужение большой поверхности металла

Лужение поверхности металла может понадобиться для защиты его от коррозии или для последующей припайки к нему другой детали. Даже если лудится совсем новый лист, который внешне выглядит чистым, на его поверхности всегда могут находиться посторонние вещества - консервирующая смазка, различные загрязнения. Если же лудится лист, покрытый ржавчиной, то он тем более нуждается в очистке. Поэтому лужение всегда начинается с тщательной очистки поверхности. Ржавчина зачищается наждачной шкуркой или металлической щеткой, жиры и масла убираются бензином, ацетоном или иным растворителем.

Затем кисточкой или другим инструментом, соответствующем флюсу, на поверхность листа, наносится флюс (это может быть не пастообразный флюс как на фото ниже, а, например, раствор хлористого цинка или другой активный флюс).

Паяльник с относительно большой плоской поверхностью жала разогревается до необходимой температуры и на поверхность детали наносится припой. Желательно чтобы мощность паяльника была около 100 Вт или выше.

Затем паяльник прикладывать к припою на детали наибольшей плоскостью и держится в таком положении. Время нагрева детали зависит от ее размеров, мощности паяльника и площади контакта. О достижении необходимой температуры свидетельствует вскипание флюса, плавление припоя и растекание его по поверхности. Постепенно припой распределяется по поверхности.

После лужения поверхность металла очищается от остатков флюса спиртом, ацетоном, бензином, мыльной водой (в зависимости от химического состава флюса).

Если припой не растекается по поверхности металла, то это может быть из-за плохой очистки поверхности перед лужением, плохого прогрева металла (по причине недостаточной мощности паяльника, маленькой площади контакта, недостаточного времени прогрева металла детали), грязного наконечника паяльника. Ещё причиной может быть неправильный выбор флюса или припоя.

Лужение может осуществляться путем нанесения (слива) припоя с паяльника и распределением его "жалом" по поверхности, или подачей припоя непосредственно на площадку - припой плавится от прикосновения к разогретому металлу детали.

Пайка листового металла внахлест

При ремонте кузовов автомашин, всевозможных жестяных работах возникает необходимость в пайке листового металла внакладку. Спаивать листовые детали наложением друг на друга можно двумя способами, - предварительно облудив их, или используя паяльную пасту, содержащую припой и флюс.

В первом случае перекрывающиеся зоны деталей после механической зачистки и обезжиривания предварительно лудят. Затем части соединения прикладываются друг к другу облуженными поверхностями, фиксируются зажимными устройствами и прогреваются с помощью паяльника с разных сторон до температуры плавления припоя. Свидетельством удачной пайки является вытекание расплавившегося припоя из зазора.

При втором способе, после подготовки деталей, контактная зона одной из детали покрывается паяльной пастой. Затем детали фиксируют в нужном положении, стягивают зажимами и, как и в первом случае, прогревают шов паяльником с двух сторон.

При покупке паяльной пасты, нужно обращать внимание на её назначение, т.к. многие паяльные пасты предназначены для пайки электроники и не содержат активных флюсов позволяющих паять сталь.

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Один из самых надежных способов соединения проводов — пайка. Это процесс при котором пространство между двумя проводниками заполняется расплавленным припоем. При этом температура плавления припоя должна быть ниже температуры плавления соединяемых металлов. В домашних условиях чаще всего используется пайка паяльником — небольшим устройством, работающим от электричества. Для нормальной работы мощность паяльника должна быть не менее 80-100 Вт.

Что нужно для пайки паяльником

Кроме самого паяльника нужны будут припои, канифоль или флюсы, желательно иметь подставку. Еще в процессе работы может потребоваться небольшой напильник и маленькие пассатижи.

Канифоль и флюсы

Чтобы получить хорошее соединение проводов, необходимо их очистить от загрязнений, в том числе и от оксидной пленки. Если моно-жилы еще можно очистить вручную, то многожильные проводники нормально зачистить не удастся. Их обычно обрабатывают канифолью или флюсом — активными веществами, которые растворяют загрязнения, в том числе и оксидную пленку.

И канифоль и флюсы работают неплохо, только флюсами пользоваться проще — можно окунуть кисточку в раствор и быстро обработать провода. В канифоль надо проводник положить, затем разогреть его паяльником, чтобы расплавленное вещество обволокло всю поверхность металла. Недостаток использования флюсов — если они остаются на проводах (а они остаются), постепенно разъедают прилегающую оболочку. Чтобы этого не случилось, все места пайки надо обработать — смыть остатки флюса спиртом.

Канифоль считается универсальным средством, а флюсы можно подбирать в зависимости от металла, который собираетесь паять. В случае с проводами это медь или алюминий. Для медных и алюминиевых проводов берут флюс ЛТИ-120 или буру. Очень неплохо работает самодельный флюс из канифоли и денатурированного спирта (1 к 5), кроме того его просто сделать своими руками. В спирт добавить канифоль (лучше пыль или очень мелкие ее кусочки) и встряхивать до растворения. Потом этим составом можно обрабатывать проводники и скрутки перед пайкой.

Припои для пайки паяльником медных проводов используют ПОС 60, ПОС 50 или ПОС 40 — оловянно-свинцовые. Для алюминия больше подходят составы на основе цинка. Наиболее распространенные — ЦО-12 и П250А(из олова и цинка), марки А (цинк и олово с добавлением меди), ЦА- 15 (цинк с алюминием).

Очень удобно пользоваться припоями, в состав которых входит канифоль (ПОС 61). В этом случае отпадает необходимость в предварительной обработке каждого проводника в канифоли отдельно. Но для качественной пайки паяльник надо иметь мощный — 80-100 Вт, который может быстро разогреть до необходимых температур место пайки.

Вспомогательные материалы

Для того чтобы нормально паять паяльником провода нужны еще:

Для смывки флюса может потребоваться спирт, для изоляции — изолента или термоусадочные трубки различных диаметров. Вот и все материалы и инструменты, без которых пайка паяльником проводов невозможна.

Процесс пайки электропаяльником

Вся технология пайки паяльником проводов может быть разделена на несколько последовательных этапов. Все они повторяются в определенной последовательности:

Вот, собственно и все. Таким же образом можно спаять два или более провода, можно припаять провод к какой-то контактной площадке (например, при пайке наушников — провод припаять можно к штекеру или к площадке на наушнике) и т.п.

После того, как закончили паять паяльником провода и они остыли, соединение необходимо изолировать. Можно намотать изоленту, можно надеть, а потом разогреть термоусадочную трубку. Если речь идет об электропроводке, обычно советуют сначала навернуть несколько витков изоленты, а сверху надеть термоусадочную трубку, которую прогреть.

Отличия технологии при использовании флюса

Если используется активный флюс, а не канифоль, процесс лужения изменяется. Очищенный проводник смазывается составом, после чего прогревается паяльником с небольшим количеством припоя. Далее все как описано.

Пайка скрутки с флюсом — быстрее и проще

Есть отличия и при пайке скруток с флюсом. В этом случае можно каждый провод не лудить, а скрутить, затем обработать флюсом и сразу начинать паять. Проводники можно даже не зачищать — активные составы разъедают оксидную пленку. Но вместо этого придется места пайки протирать спиртом — чтобы смыть остатки химически агрессивных веществ.

Особенности пайки многожильных проводов

Описанная выше технология пайки подходит для моножил. Если провод многожильный, есть нюансы: перед лужением проводки раскручивают чтобы можно было все окунуть в канифоль. При нанесении припоя надо следить чтобы каждый проводок был покрыт тонким слоем припоя. После остывания, провода снова скручивают в один жгут, дальше можно паять паяльником как описано выше — окунув жало в припой, прогревая место спайки и нанося олово.

При лужении многожильные провода надо «распушить»

Можно ли паять медный провод с алюминиевым

Соединение алюминия с другими химически активными металлами напрямую делать нельзя. Так как медь — химически активный материал, то медь и алюминий не соединяют и не паяют. Дело в слишком разной теплопроводности и разной токопроводимости. При прохождении тока алюминий нагревается больше и больше расширяется. Медь греется и расширяется значительно меньше. Постоянное расширение/сужение в разной степени приводит к тому, что даже самый хороший контакт нарушается, образуется токонепроводящая пленка, все перестает работать. Потому медь и алюминий не паяют.

Если возникает такая необходимость соединить медный и алюминиевый проводники, делают болтовое соединение. Берут болт с подходящей гайкой и три шайбы. На концах соединяемых проводов формируют кольца по размеру болта. Берут болт, надевают одну шайбу, затем проводник, еще шайбу — следующий проводник, поверх — третью шайбу и все фиксируют гайкой.

Есть еще несколько способов соединить алюминиевую и медную линии, но пайка к ним не относится. Прочесть о других способах можно , но болтовое — наиболее простое и надежное.

Иногда возникает вопрос, как припаять без паяльника, ведь пайка — самый распространенный способ соединения небольших деталей в домашних условиях. Но что делать, когда надо срочно соединить провода, а паяльник сломался.

Паяльник — это удобный и простой инструмент. С ним можно соединять небольшие изделия в домашних условиях.

Паяльник — это простой и удобный инструмент. Как с его помощью соединять металлы, знает, наверное, каждый. А вот как припаять без паяльника, когда нет электричества — это вопрос, который следует рассмотреть подробнее.

Лужение без паяльника

Лужение — это предварительное нанесение тонкого слоя припоя на поверхность соединяемых участков деталей. Оно производится для улучшения электрического контакта и повышения качества пайки.

Лужение можно выполнить без паяльника. Для этого надо подготовить небольшое металлическое корытце. По размерам лучше всего подойдет металлическая крышка банки, например, из-под растворимого кофе. В крышку помещаются небольшие кусочки оловянно-свинцового припоя ПОС60 (еще лучше — чистое олово) и канифоли.

Если нужно спаять провода, то с их концов вначале снимается изоляция на расстоянии примерно 20-30 мм. Емкость с припоем и канифолью разогревается до расплавления припоя. В качестве нагревателя можно использовать электрическую плитку, свечу, костер или любой источник открытого пламени. Оголенный конец провода погружается в расплавленную канифоль так, чтобы флюс покрыл всю поверхность. Затем обработанный участок провода помещается в расплав припоя на 2-3 с. После извлечения провода из расплава быстрым движением руки, с помощью тряпки, удаляется лишний припой. На поверхности провода должен остаться тонкий равномерный слой олова.

Если надо залудить участок плоской детали, то на ее поверхность насыпается мелко наструганный припой и небольшой кусочек канифоли. Пламя для разогрева подносится снизу детали, под участком пайки. После расплавления припой растирается по поверхности стальным стержнем. Лишняя масса удаляется тряпкой. При лужении стальной детали канифоль не используется. Участок пайки тщательно обрабатывается паяльной кислотой. Сам процесс лужения аналогичен.

Вернуться к оглавлению

Пайка проводов без использования паяльника

Вопрос, как припаять без паяльника для медных проводов сечением до 0,75 мм², решается просто. Залуженные концы проводов скручиваются между собой. Участок пайки разогревается до подплавления слоя припоя. В качестве нагревателя надо использовать источник узконаправленного пламени: свеча, зажигалка, спички. Припоя, нанесенного на поверхность в процессе лужения, должно хватить для .

Если надо припаять провод к средине другого провода, то его конец следует обмотать вокруг места соединения (2-3 витка) или обхватить этот участок, согнув провод на 180º. Сама пайка производится аналогично соединению концов проводов.

При пайке более крупных проводов массы олова в залуженном слое может не хватить для надежного соединения. В этом случае следует сверху скрученного участка насыпать мелко натертый припой и нагревать до тех пор, пока он не расплавится и не заполнит зазоры в скрутке. Так можно припаять без паяльника медные провода диаметром до 2 мм.

Иногда необходимо припаять провод к плоской поверхности. Для этого конец провода и участок поверхности детали (корпуса) предварительно лудятся. Провод прижимается к плоскости детали, а сверху на участок пайки насыпается мелко напиленный припой. Нагревая снизу детали, обеспечивают расплавление олова.

Вернуться к оглавлению

Особенности пайки в желобе

Пайку проводов с диаметром до 3 мм можно произвести без паяльника с использованием желобка. Такой желобок делается из алюминиевой фольги толщиной порядка 0,8 мм. Пайка производится в следующем порядке. На концах соединяемых проводов снимается изоляция на длине порядка 30 мм. Оголенные концы скручиваются между собой или укладываются параллельно.

Фольга отрезается в виде короткой полоски шириной, равной ширине участка соединения, и изгибается в виде желобка, охватывая состыкованные провода. В желобок равномерно насыпаются измельченный припой и канифоль. Одним из концов фольга плотно оборачивается вокруг соединяемого участка так, чтобы припой не высыпался наружу. При работе используются пассатижи с тонкими носиками. Участок, покрытый фольгой, нагревается свечой, зажигалкой и т.п. до расплавления припоя. После затвердения массы фольга снимается.

Если необходимо, то лишний припой удаляется наждачной шкуркой или надфилем.

Вернуться к оглавлению

Пайка посуды или емкостей

Очень часто возникает необходимость запаять небольшое отверстие в кастрюле или ведре. В случае если отверстие составляет не более 6-7 мм, пайку можно произвести без паяльника. Для этого достаточно использовать припой ПОС60. Участок вокруг отверстия необходимо тщательно обработать наждачной шкуркой внутри емкости так, чтобы отверстию придать конусную форму (с расширением внутрь емкости). Затем этот участок обрабатывается соляной или паяльной кислотой. Снизу отверстия помещается небольшая тонкая пластина для предотвращения утечки припоя. Изнутри емкости в отверстие насыпаются измельченный припой и канифоль. Емкость ставится на источник направленного огня. Расплавленный припой запаивает отверстие.

Если надо запаять алюминиевую посуду, то следует заранее подготовить специальный припой. Можно использовать одну из рецептур: олово и цинк в соотношении 4:1; олово и висмут в соотношении 30:1 или олово и алюминий в соотношении 99:1. Такие сплавы можно приготовить только при высокой температуре путем перемешивания расплава.

Вернуться к оглавлению

Пайка с использованием пасты

Необходимые инструменты для паяльника из скрепки: 1 –автогенная зажигалка, 2 – металлическая скрепка, 3 –плоскогубцы, 4 – шлицевая (плоская) отвертка.

Припаять провод или радиодеталь без паяльника можно используя паяльную пасту. Такая паста приготавливается и своими руками. Для получения пасты «тиноль» в эмалированную емкость наливается 32 мл концентрированной соляной кислоты и смешивается с 12 мл воды. В жидкость вносится 8,1 г цинка, а после его растворения — 7,8 г олова. После окончания химической реакции производится выпаривание воды до образования пастообразного состава. Дальнейшие операции следует проводить в фарфоровой посуде. В пасту добавляются в виде порошка 7,4 г свинца и 14,8 г олова, а также 10 мл глицерина,7,5 г сухого нашатыря, 29,6 г цинка в виде пыли и 9,4 г канифоли. Добавляемые вещества предварительно разогреваются и перемешиваются в виде пудры.

Пайка провода или детали производится в следующем порядке:

1. Участок пайки зачищается.
2. На него намазывается паста с помощью кисточки.
3. Участок пайки нагревается на пламени спиртовки или свечи до расплавления пасты.

При пайке мелких радиодеталей или тонкого медного провода можно использовать немного отличающийся состав: 7,4 г свинцового порошка, 738 г — цинковой пыли, 14 мл глицерина, 4 г канифоли, 14,8 г олова в виде порошка. Пастообразное состояние достигается в основном двумя способами: смешиванием с глицерином или с раствором 10 г канифоли в 10 мл диэтилового эфира.

Для того, чтобы припаять провод к проводу, нужно приобрести сразу несколько инструментов и материалов, таких как:

1. Флюс – средство для очистки поверхности окислившегося металла. Бывают:
   • кислотные;
   • антикоррозионные;
   • бескислотные;
   • активированные;
2. Припой – сплав олова и свинца.
3. Рабочее место (чистый, просторный стол, в качестве подкладки можно использовать металлические листы или деревянные доски).
4. (жало должно быть чистое, без остатков старой канифоли)
5. Тряпка или губка для очистки жала.

При пайке проводов следует соблюдать ряд правил, которые помогут грамотно и быстро спаять провода:

1. Работать надо в хорошо освещенном помещении с настольной лампой, которая работает от внешних источников питания.
2. Работать надо только с проводами без напряжения.
3. Существует ряд видов соединений , каждое из которых подходит для разных категорий пайки.
4. Помимо этого, существует ряд металлов, которые не пригодны для спайки. К таким относятся ржавый металл (он плохо соединяется при спайке, при этом, провод с такой жилой имеет высокую вероятность сгореть), алюминий (после того, как процесс зачистки провода завершен, существует вероятность образования на нем так называемой оксидной пленки). Данная проблема характерна для алюминия: при плавке этого металла в 100% случаев образуется оксидная пленка. Эту пленку можно удалить химическим или механическим путем, который будет выбран, исходя из способа пайки. Для того, чтобы избежать ее образования, требуется использовать флюс, который предназначен для спайки необходимых вам материалов, хромированные детали, части, изготовленные под высоким давлением (не плавятся и не сплавляются с припоем).
5. Металлы , которые пригодны для пайки: олово, серебро, медь, латунь, цинк, никель, железо, нержавеющая сталь.

Если все правила соблюдены и инструменты собраны, то можно переходить к процессу подготовки:

1. Нагрев паяльника – паяльник необходимо разогреть до температуры, которая будет превышать температуру припоя.
2. Подготовка паяльника – жало паяльника необходимо отчистить, после чего окунуть его во флюс. Флюс – это канифоль или другое вещество помогающее очистить металл. После чего, необходимо разогреть припой и нанести на жало.
3. Оголить провода. Выполнить данную процедуру достаточно просто. Существует 2 типа проводов – одножильные и многожильные. В обоих случаях необходимо оголить провода от изоляции, после чего, нужно очистить провода от различных загрязнений. В случае, если необходимо выполнить очистку проводов, доступ к которым ограничен, то можно использовать ватные палочки.

Пошаговая инструкция процесса пайки

залуженное жало паяльника

Рассмотрим инструкцию процесса пайки на примере скрепления 2 проводов из меди.

Если все этапы подготовки выполнены, то можно переходить непосредственно к процессу пайки:

1. Первое, что необходимо сделать – это залудить провода. При лужении многожильных проводов нужно их предварительно скрутить, тогда процесс будет происходить намного быстрее.
2. Для лужения проводов , необходимо взять оголенную жилу, положить на канифоль или обработать другим флюсом, после чего требуется аккуратно облить ее сверху припоем.
3. Зафиксировать провода – иногда для этого используются специальные станки, иногда самодельные конструкции. В случае, когда вы неправильно зафиксировали провода, процесс пайки может закончиться не лучшим образом.
4. Соединение – на этом этапе мы соединяем 2 предварительно обработанные жилы и обливаем их припоем. Для того, чтобы осуществить данный процесс, требуется нагретой частью паяльного инструмента расплавить немного припоя, после чего аккуратно наносить его на соединение двух жил.
5. Очистка соединения – под конец процесса пайки необходимо очистить место соединения жил, это можно сделать при помощи наждачной бумаги или напильника. Очень важный процесс, так как если на данном месте будет окисление, то провода могут сгореть.
6. Обмотка изоляцией – чаще всего для этих целей используется изолента, она самый универсальный вариант. Ее плюсы – легкодоступная, можно приобрести в любом магазине, проста в использовании, нет ничего сложного в том, чтобы обернуть провод изолентой, долгосрочная, можно не менять в течение долгого времени.’

если провод чистый и сделан из меди, то лужение произойдет моментально

Как отпаять провод?

Инструкция:

1. Для начала вам необходимо подготовить паяльник. Необходимо разогреть инструмент, затем обработать флюсом, после чего аккуратно расплавить небольшое количество припоя.
2. После этого оголить от изоляции необходимое место провода и очистить его от механических загрязнений.
3. Лужение провода – необходимо нанести на провод флюс, и удалить все окисления.
4. Зафиксировать провод.
5. Обозначить область распайки – напильником выпилить небольшую рейку, по которой будет двигаться жало.
6. Аккуратно двигаться жалом по размеченной линии, несколько раз, пока не достигнете результата.
7. Подождать пока провод остынет до комнатной температуры.
8. Нанести изоляцию.

Данный процесс не несет в себе никаких сложностей, единственное, что требуется – это следовать указаниям инструкции, процесс распайки не сильно отличается от процесса спайки двух проводов.

Выбор паяльника

Итак, начнем с того, что паяльник – это самая основная часть процесса пайки. От правильного выбора этого инструмента зависит скорость и удобство выполнения работы.

Электрические паяльники делятся на 2 типа:

1. Спиральные. Спиральные нагреваются медленно, но более долговечны.
2. Керамические. Керамические, в свою очередь, быстро разогреваются, но требуют бережного использования, так как весьма сильно подвержены механическому воздействию.

Также, прибор подразделяется по мощности:

• 3-10 Вт, в основном используются при распайке микросхем, совсем крохотных размеров;
• 20-40 Вт, пользуются спросом у радиолюбителей и в быту;
• 60-100 Вт, с их помощью паяют провода с сечением больших размеров;
• 100-250 Вт, для работы с металлом крупных размеров;

В основном, опытные пайщики используют паяльные станции, так как они оснащены регулируемым диапазоном нагрева и способны поддерживать постоянную температуру. Паяльная станция в руках мастера намного ускоряет и улучшает процесс работы, но новичок, к сожалению, не сможет ощутить преимущества.

Существует определенный ряд характеристик, по которым отличаются паяльники:

1. Напряжение питания паяльника.
2. Форма жала.
3. Максимальная температура жала.

Нельзя забывать о такой важной вещи, как подставка для паяльника. Он нагревается до трехсот градусов и при какой-либо оплошности может привести к немедленному возгоранию легковоспламеняющихся материалов. Необходимо очень ответственно выбирать необходимую подставку, которая полностью подходит к имеющемуся паяльнику.

Назначение и классификация проводов

Провод – это изделие электротехники, которое состоит из 2 или более металлических проволок, покрытых обмоткой из какой-либо неметаллической ткани. Служит для связи источника тока с потребителем.

Провод состоит из 2 частей. Первая это жила – часть, проводящая ток. Вторая часть – это изоляция, то есть то, что ограждает жилу от внешних раздражителей. В качестве жилы обычно используется проволоки из меди и алюминия, изоляция делается из бумаги, резины, лакового покрытия.

Есть определенная классификация проводов:

• обмоточные;
• медные;
• провода высокого сопротивления;
• монтажные соединительные;
• выводные;
• провода для подвижного состава;
• изолированные для воздушных линий;
• неизолированные;
• провода для геофизических работ;
• термостойкие;
• термоэлектродные;
• прогревочные;
• автомобильные;
• авиационные;
• установочные;
• провода связи;

1. Использовать спецодежду. При работе с паяльником лучше всегда носить спецодежду, такую как перчатки, специальный фартук, очки. Это поможет избежать ожогов и травм при работе. Помимо этого, иногда требуется использовать маску, чтобы избежать попадания токсичных паров в дыхательные пути.
2. Не оставлять паяльник сухим при нагревании. Необходимо всегда смачивать паяльник канифолью, это поможет избежать окисления.
3. Выбирать паяльник лучше со сменным жалом, чтобы использовать разные формы.
4. Лучше использовать разные температуры , для разных видов сплавов. Так можно сделать спайку намного качественней и долгосрочной.
5. Использовать надежное освещение. Использовать настольные лампы и фонарики с внешними источниками питания. Это поможет продолжать работу на случай отключения электроэнергии.