Как научиться паять паяльником с нуля
Любому начинающему радиолюбителю, так или иначе связанным с электроникой, приходится решать задачу, как научиться паять паяльником с нуля. На первый взгляд в этом нет ничего сложного, но, это распространенное заблуждение всех начинающих электронщиков, поскольку без практических навыков невозможно обеспечить надежное и качественное соединение методом пайки.
Содержание
Что такое пайка и в чем суть процесса
Конечным результатом пайки является соединение между собой двух металлических элементов. Сам процесс спаивания обеспечивается независимым металлом с гораздо более низкой температурой плавления. Именно этот металл выполняет функцию припоя.
Каждый способ пайки основывается на принципе прогрева металлических элементов в точке соединения. Температура прогрева должна превышать температуру, при которой плавится металл, используемый для припоя. В подобном режиме металл припоя, будучи расплавленным, свободно затекает в промежутки и щели между деталями, проникая частично даже в саму металлическую структуру.
После застывания в данном месте происходит образование механической связи и электрического контакта.
Существует два основных условия, без соблюдения которых решение задачи, как правильно паять будет просто невозможно:
- В точке спаивания элементы должны быть максимально чистыми. Соединение с поверхностью осуществляется на молекулярном уровне, и даже небольшая грязь или пленка окисла значительно снизит надежность контакта. Вполне возможно, что детали вообще не соединятся.
- Соблюдение температурного режима, о котором говорилось ранее. В случае недостаточной разницы температур, кристаллическая решетка припоя не сможет нормально сформироваться из-за термической усадки во время застывания.
Медь и ее сплавы хорошо соединяются традиционными припоями. Они годятся для стали, алюминия и других металлов. Единственным серьезным ограничением считается пайка крупных металлических деталей из-за невозможности их прогрева до нужных температур.
Чаще всего припой состоит из оловянно-свинцового сплава, в котором может содержаться различное количество олова.
Процент содержания отображается в маркировке, например, ПОС-40 или ПОС-60. От этого показателя зависит и температура плавления, составляющая для первого припоя – 235 градусов, а для второго – 183 градуса. Еще ниже температура плавления припоя ПОСВ-33, состоящего из олова, свинца и висмута. Для соединения алюминиевых деталей требуются специальные припои с высокой температурой плавления.
Другим важным компонентом являются флюсы, с помощью которых металлические поверхности очищаются от окисей в виде пленок. Наибольшее распространение получила канифоль, защищающая нагретый металл от соприкосновения с воздухом.
Выбор флюсов и припоев
Поскольку качество соединений при пайке во многом зависит от правильного выбора флюсов и припоев, эти материалы следует рассмотреть более подробно. В настоящее время существует большое количество этих компонентов, подходящих практически для всех видов пайки.
Основной функцией флюсов является протравливание металлических деталей, удаление оксидной пленки и последующая защита поверхности от коррозии.
Покрытие флюсом гарантирует ее чистоту, хорошее смачивание и растекание олова.
Флюсы подбираются в соответствии с металлами и сплавами, которые требуется соединить. В состав любого флюса входят металлические соли, щелочи и кислоты, активно реагирующие на повышение температуры. В связи с этим, существует условное деление этих материалов на два типа.
Первый из них является активным, его основой служат соляная, хлорная и другие неорганические кислоты. Их агрессивное воздействие на металл требует быстрой смывки по окончании работы. Это единственный недостаток таких флюсов, зато с их помощью можно соединять практически любые металлы. Они выпускаются в жидком виде и считаются более удобными для нанесения. В них добавляются спирт или глицерин, которые полностью испаряются при нагревании.
Второй тип флюсов состоит из канифоли и применяется для соединения цветных металлов. Для стальных деталей они считаются менее эффективными. По окончании работы канифоль необходимо смыть, поскольку со временем она вызывает коррозию и становиться проводников электротока при длительном нахождении во влажной среде.
Припой для работы подбирается легче. В основном используются соединения из свинца и олова с маркировкой ПОС. Процент содержания олова обозначается цифрами, идущими после букв. Большее содержание олова в припое обеспечивает более высокую механическую прочность и электропроводность соединений. Одновременно снижается и температура плавления припоя с высокой долей олова. Добавление свинца нормализует застывание и не дает олову растекаться.
Некоторые современные припои выпускаются без свинца (БП), вместо которого добавляется цинк или индий. Они отличаются более высокой температурой плавления, но соединения получаются более прочными и устойчивыми к коррозии. И, наоборот, существуют припои из легких сплавов, способные растекаться, начиная от 90-110 градусов. С их помощью выполняется соединение компонентов, обладающих повышенной чувствительностью к перегреву.
Выбор паяльника
Существует несколько типов паяльников, используемых в домашних условиях. Они рассчитаны на разное напряжение и могут работать от 12, 220 и 380 вольт.
Мощность того или иного паяльника выбирается исходя из выполняемых работ:
- Пайка электронных деталей и компонентов – 40-60 Вт.
- Детали, толщиной до 1 мм – 80-100 Вт.
- Элементам, толщиной 2 мм требуется мощность 100 Вт и более.
Как правило, у домашних мастеров имеется два паяльника – малой и средней мощности, способные решать практически все задачи. Обучение можно проходить на любом из них. Толстостенные детали рекомендуется паять на профессиональном оборудовании.
Подготовка к пайке
При самом первом подключении паяльника к сети, он будет обязательно дымить. В этот момент происходит выгорание заводской смазки. После того как выделение дыма прекратится, паяльник надо выключить и дать ему остыть. Затем перед тем как паять, нужно выполнить заточку жала.
Жало паяльника изготовлено в виде стержня цилиндрической формы. Материалом служит медный сплав. Фиксация осуществляется прижимным винтом. В большинстве случаев жало идет без заточки, и поэтому его следует подготовить.
Изменить форму можно с помощью молотка, напильника или наждачной бумаги.
ля каждого типа работ необходима своя конфигурация кончика:
- Форма плоская или в виде лопатки придается путем сплющивания. Плоская угловая заточка может потребоваться для соединения массивных деталей.
- Заточка в форме острого конуса или пирамидки требуется для того чтобы припаять мелкие детали.
- Менее острый конус нужен для спаивания толстых проводников и больших деталей.
При отсутствии защитного покрытия жало инструмента необходимо подвергнуть лужению. На поверхность рабочей части наносится тонкий слой олова. Эта процедура выполняется во время первого включения, когда уже нет выделения дыма. После того как инструмент готов – учимся паять.
Способы пайки деталей и компонентов
Пайка проводов считается самой легкой процедурой. В растворенный флюс окунаются концы каждого провода, после чего по ним необходимо пройтись паяльником, жало которого также хорошо смочено флюсом.
Во время самого лужения весь лишний припой рекомендуется стряхивать. В процессе соединения постепенно формируется скрутка. Она прогревается, а все свободное место заполняется оловом.
В другом случае концы вымачиваются во флюсе, а пайка производится сразу же, без лужения. Данный способ часто применяется в соединениях тонких проводников или много проволочных жил. При хорошем флюсе и мощном паяльнике обеспечивается качественное и надежное соединение.
Работа с электроникой значительно сложнее. Здесь уже требуются определенные знания и практические навыки. Однако, несложные действия по ремонту схемы может выполнить и начинающий мастер:
- Элементы выводов с ножками перед тем как паять, нужно зафиксировать воском или пластилином в своих отверстиях. На другой стороне платы паяльник нужно плотно прижать к выводу для его прогрева. Далее в это место вставляется тонкий припой в виде проволочки с флюсом. Олова требуется совсем немного, главное, чтобы оно со всех сторон равномерно затекало в лунку.
- Если отверстие слишком большое и ножки в нем болтаются, это место нужно смочить небольшим количеством флюса. Далее олово подносится к ножке и стекает по ней, после чего лунка равномерно заполняется.
Рекомендации как правильно паять паяльником
Любой мужчина хотя бы раз в жизни брал в руки паяльник и соединял провода, восстанавливал обрывы в электросхемах радио, телевизоров и даже на автомобилях и мотоциклах.
В семьях хранятся ещё советские электрические паяльники на 60, 90 ватт мощности.
Краткое содержимое статьи:
Краткая история пайки металлов
А есть ещё и медные «молотки», разогреваемые паяльными лампами и ими паяют медные радиаторы автомашин, любые стальные вещи.
Эти паяльники действительно по форме напоминают средние по размерам молоточки, у них самое большое жало (до 3-4 см), что даёт быстрое соединение металлов на большой площади.
Раскопки древнейших поселений мира дают право ученым говорить, что тысячи лет назад пайкой обладали египтяне, римляне, греки и китайцы. Их методами и сегодня пользуются ювелиры, паяющие драгоценные изделия золотом.
Пайка медью началась несколько позже, и только десять столетий назад – латунью.
Европа-старушка присоединилась позже других континентов – ближе к научным основам этих технологических процессов (температурные режимы, составы припоев и так далее).
Как научиться владеть паяльником?
Очень просто: минимум знаний, все держится на практике, небольшое количество материалов и главное – тот или иной паяльник.
Выше мы назвали один параметр этих ручных инструментов (мощность). Он важен для понимания:
- Что паять.
- Как быстрее работать.
Чем мощнее паяльник, тем толще его медное жало, тем медленнее оно разогревается, но и дольше держит режим пайки после отключения от сети или паяльной лампы.
Но они не годятся для пайки небольших электродеталей, тонких проводов, как разогреватели меньшей мощности.
Есть также паяльники, и они не последние в этой линейке, мгновенного нагрева жала и быстрого охлаждения после точечной пайки радио-и электросхем – электроимпульсные. Ими соединяют метизделия в различных бытовых мастерских.
Процесс несложный. Если у вас есть обычные плоскогубцы и кусачки, пинцет с тонкими и широкими (до 1 см) лапками, то вам остаётся приобрести или достать из кладовки три специфические вещи:
- паяльник;
- материал пайки (припой) – чаще сплав свинца и олова;
- антиокислитель и обезжириватель (флюс).
К этому добавим минимум общих знаний по материалам для пайки.
Олово-свинец соединяет хорошо драгматериалы и плохо железо и алюминий.
Практика – основа мастерства
Она начинается с усидчивости. Не всё быстро можно припаять. Поэтому ниже советы, как правильно паять провода, а потом уже переходить к золоту или серебру.
Речь будем вести лишь о медных проводах или залуженных на заводами контактах деталей.
Счистить с жил прежнее олово. Если берете чистый провод, все равно с него нужно соскрести покрытие; если они в пучке, то на каждой нитке.
Обязательное обезжиривание жала и деталей для спайки.
Жалом расплавляете часть флюса, набираете на него минимум олова, туда же вставляете проводки для лужения, проводя по ним жалом. Нитки покроются белым слоем припоя. Вы залудили концы.
Снова расплавьте олово и наберите капельку на кончик жала, коснитесь спаиваемых деталей.
Горячий сплав по закону диффузии растечется по проволочкам. Отняв жало секунд на 5-10, дайте застыть верхней части и переверните их и так же пропаяйте с обратной стороны.
Для чего нужна канифоль?
Она — катализатор процесса. Это твердая смола, и при расплаве пахнет так же, как и зеленая хвоя, ведь производится из терпентина – части смол этого дерева.
Её просто обожают радиолюбители, создающие свои изделия и ремонтирующие заводские качественно и быстро. Носик паяльника и провода подносят к смоле, расплавляют её немного и проводки сами сплавляются.
Нужно только погреть, чтобы лишнее олово стекло. Но не к каждому металлу этот припой подходит. Но медь и латунь, бронза лучше соединяются с ней.
Особенности пайки проводов
Выше мы рассказали о лужении проводов. Надо добавить несколько слов о процессе прочной их спайки. Она несколько отличается от обычной с другими материалами.
Тонкие провода подвижны, их нужно прижимать плотно, а потом паять. Способы соединения и пайки проводов различные, расскажем о некоторых.
Можете скрутить два медных провода, если они тонкие, предварительно очистив и залудив, затем спаять.
Если проводка многожильная, то очищать надо все нитки, затем пальцами сжать плотно и прокрутить по часовой стрелке, насколько можно плотнее. Затем окунуть в канифоль и жалом залудить.
Также выполнить и с другим концом пайки. Затем, прижав оба конца плоскогубцами, хорошо расплавьте все олово (от залужения также) соединив в жилу.
Вместо плоскогубцев можно сделать так. Очистите несколько сантиметров медного нетолстого провода, залудите его, а затем туго намотайте на один конец скрутки, зафиксируйте, так же выполните и на другом конце.
А затем окунайте в расплав олова, пока на скрутке не будет видна медь. Выньте из ванны и дайте застыть.
Желательно предварительно надеть на один конец провода термоусадочную трубочку, после спайки продвиньте её и покройте всю оловянную часть.
Спичками разогрейте её, чтобы она охватила и заизолированные части. Тогда не нужно будет наматывать изоленту. Вот и вся инструкция, как правильно паять на флюсе и припое.
Пайка на кислоте
Она не подходит для микросхем, иначе разъест плату. Процесс эффективен там, где нужно очистить соединяемые части от оксидов. Да и на стали, чугуне канифоль теряет своё свойство лужения.
Фото рекомендации как правильно паять паяльником
Вам понравилась статья? Поделитесь 😉
RS Компоненты | Промышленные, электронные продукты и решения
Компоненты РС | Промышленные, электронные продукты и решения- Поддержка
- Откройте для себя
- для вдохновения
- Найдите местное отделение
Разделы нашей продукции:
- Аккумуляторы и зарядные устройства
- Соединители
- Дисплеи и оптоэлектроника
- Контроль электростатического разряда, чистые помещения и прототипирование печатных плат
- Пассивные компоненты
- Блоки питания и трансформаторы
- Raspberry Pi, Arduino и средства разработки
- Полупроводники
- Механизм автоматизации и управления
- Кабели и провода
- Корпуса и серверные стойки
- Предохранители и автоматические выключатели
- HVAC, вентиляторы и управление температурным режимом
- Освещение
- Реле и формирование сигналов
- Переключатели
- Доступ, хранение и обработка материалов
- Клеи, герметики и ленты
- Подшипники и уплотнения
- Инженерные материалы и промышленное оборудование
- Застежки и крепления
- Ручной инструмент
- Механическая передача энергии
- Сантехника и трубопровод
- Пневматика и гидравлика
- Электроинструменты, Пайка и сварка
- Компьютеры и периферия
- Уборка и техническое обслуживание помещений
- Офисные принадлежности
- Средства индивидуальной защиты и рабочая одежда
- Безопасность и скобяные изделия
- Безопасность сайта
- Испытания и измерения
Узнайте, как паять с помощью этих простых советов и проектов
Если вы хотите начать работать с электроникой, вам нужно научиться паять.
Безопасность превыше всего
Вы работаете с раскаленным металлом, поэтому есть очевидные проблемы с безопасностью. Для начала убедитесь, что у вас есть безопасное место для установки паяльника. Паяльные станции с держателями для паяльников недороги и их стоит иметь, поэтому, чтобы помочь вам выбрать правильный инструмент, мы составили руководство по лучшим паяльникам для начинающих.
Вы также должны убедиться, что работаете над плоской твердой поверхностью. Верстак или старый письменный стол подойдут, но вы можете положить на них что-нибудь, чтобы не было следов ожогов. Вы можете купить специальные паяльные доски на Amazon, но кусок дешевой фанеры тоже подойдет.
Говоря о брызгах, вам нужно будет носить защитные очки — их можно купить менее чем за 10 долларов на Amazon.
Наконец, есть еще одна опасность, о которой вы можете не думать. Припой и флюс могут выделять вредные пары при нагревании, поэтому при пайке рекомендуется использовать экстрактор дыма — он может выглядеть так, как этот, доступный на Amazon. Это особенно важно, если вы думаете о регулярной работе над проектами в области электроники в будущем.
Когда все это установлено, наступает время пайки.
Два совета по пайке, которые вам нужно знать
Если вы хотите, чтобы ваша пайка прошла успешно, следуйте этим двум советам.
Оловянный наконечник
Паяльники не так хорошо передают тепло, как вы можете подозревать. А вот залужив кончик утюга, теплообмен будет гораздо более равномерным и эффективным. Кроме того, это легко сделать.
Это означает, что как только жало паяльника станет достаточно теплым, чтобы расплавить припой, прикоснитесь жалом паяльника к паяльной проволоке. Он расплавит паяльную проволоку и потечет вверх и вокруг жала, придав ему гладкую и блестящую поверхность.
Лишний припой можно удалить влажной губкой для пайки, такой как эта, доступная на Amazon. Не используйте обычную губку для чистки, так как она расплавится. Губки для пайки сделаны из целлюлозы, которая более термостойкая, чем стандартная пластиковая губка.
Протяни руку помощи
Для пайки требуется как минимум четыре вещи: паяльник, припой и две вещи, которые вы хотите спаять вместе. Но проблема в том, что у тебя только две руки. Чтобы помочь с хорошей пайкой, есть устройство под названием Helping Hand, которое можно купить примерно за 12 долларов на Amazon. Это небольшая подставка с двумя зажимами типа «крокодил», а иногда и увеличительным стеклом. Если у вас уже есть тиски, вы также можете использовать небольшие тиски, такие как те, которые вы используете для обработки дерева или металла.
Начать пайку
Когда вы спаиваете две вещи вместе, цель состоит в том, чтобы надежно соединить компоненты, чтобы они могли легко проводить электричество.
Самой большой ошибкой новичка является нанесение утюга прямо на припой: это только приводит к тому, что припой скапливается и образует беспорядок. Если вы сначала нагреете деталь, которую хотите припаять, с помощью утюга, а затем прикоснетесь к ней припоем, он потечет по поверхности детали. По мере того, как он течет, он делает это плавно и проникает в каждый уголок и щель.
Помните, как лужили паяльник? Если вы залужите выводы ваших проводов или компонентов, это поможет припою течь еще лучше. В качестве бонуса, если вы используете скрученные провода, они удерживают жилы вместе, проталкивая их через печатную плату. Чтобы все это работало действительно хорошо, используйте тонкую паяльную проволоку (около 1/32 дюйма) со смоляным или флюсовым сердечником. И смола, и флюс улучшают растекание припоя, а также очищают поверхность металла для лучшего сцепления.
Когда вы проведете выводы вашего компонента через печатную плату, слегка отогните их. Это поможет удерживать компонент на месте и ближе к плате. Это не только предотвращает случайное повреждение компонентов, но и обеспечивает более профессиональный вид.
Когда вы будете припаивать вывод компонента к плате, поместите жало паяльника под углом 45 градусов в точку, где вывод и плата соприкасаются. Это нагревает свинец и контактную площадку на доске. Затем аккуратно вставьте паяльную проволоку в ту же точку — она расплавится и потечет вокруг вывода.
Наконец, не забудьте удалить припой, прежде чем вынимать утюг. Это предотвратит выступание маленьких пиков припоя из вашего соединения. Эти пики могут привести к короткому замыканию между компонентами, и они выглядят не очень красиво.
Взгляните на это пятиминутное видео от Adafruit, чтобы получить еще один просмотр; это отличное введение в пайку компонентов на печатных платах.
Если вам трудно обращаться с паяльником аккуратно, попробуйте расположить свою работу так, чтобы сторона вашей паяльной руки могла опираться на что-то твердое.
Вам будет гораздо проще быть точным.
С практикой вы сможете избегать ошибок в большинстве случаев. До тех пор проверяйте каждое соединение после пайки и перед тем, как переходить к следующему. Хорошее паяное соединение будет гладким, блестящим и обеспечит полный контакт между двумя частями. Если припой тусклый, шероховатый, слипшийся или между деталями есть зазоры, ваше соединение выйдет из строя.
Паяльные проекты для начинающих
Возможно, у вас в доме есть сломанная электроника, с которой можно начать. Или вы могли бы, наконец, сделать что-то! Вот несколько отличных проектов, которые помогут вам двигаться вперед.
1. Набор Minty Boost
Для начинающего проекта это отличный вариант! Это просто, и это также очень практично. Вы сделаете собственное зарядное устройство для смартфона, которое можно будет заряжать от обычных батареек типа АА. Его удобно держать в машине, так как вы можете приобрести батарейки АА на заправочных станциях и в магазинах на углу повсюду.
2. Игра SparkFun «Саймон говорит»
Этот небольшой набор поможет вам научиться паять. Собирая эту мини-игру, вы сможете припаять 28-контактный микропроцессор, светодиоды, зажимы для батарей и многое другое. К этому комплекту прилагается множество полезной документации, поэтому, если вам нужно вернуться к 101 основам пайки, она всегда под рукой.
3. Комплект FM-радио
Это то, что он говорит. Соберите себе хорошее FM-радио с одним динамиком, которое может настраиваться на станции в диапазоне от 88 до 108 FM. С большим количеством деталей для пайки, новых компонентов, о которых нужно узнать, вы также узнаете кое-что о радиотехнологиях.
Если вы можете построить радио, нет ничего невозможного. Поместите его в красивый прозрачный футляр и вызовите зависть у друзей и семьи.
Навыки пайки своими руками для любого проекта
Пайка — это базовый навык, необходимый мастеру-сделай сам, независимо от того, хотите ли вы создать собственную электронику или просто починить ее.
