Чем обезжирить место пайки

Химия для пайки

Пайка — это соединение деталей между собой, для соединения этих деталей используется два основных компонента, это припой и флюс. Ни один процесс пайки не обходится без таких материалов как припой, флюс, канифоль, некоторые радиолюбители используют паяльные кислоты, различные смеси и прочее. В этой статье о них и поговорим.

Припой (олово)

Припой — это металл или сплав, применяется для соединения и пайки радиодеталей, имеет температуру плавления ниже, чем соединяемые металлы. Припой прочно соединяет радиодетали между собой, растекается по нему и заполняет зазоры или отверстия между соединяемыми деталями.

Припои бывают мягкие – температура плавления до 300°C и твёрдые – выше 300 °C. Мягкими припоями являются оловянно-свинцовые сплавы.

Продается они в катушках, тюбиках или же в виде прутков. Припои продаются даже с флюсом, такие легче плавятся и канифоль для пайки радиодеталей обычно не требуется. Радиолюбители часто применяют припой марки ПОС-61.

При использовании низкотемпературных припоев необходим специальный флюс, поскольку стандартный флюс при низких температурах малоактивен.

У бессвинцовых припоев температура плавления либо выше, либо ниже чем у свинцовооловянных видов припоя. Оловянно-свинцовые припои смачиваются лучше чем бессвинцовые, паять ими удобнее. Швы при использовании бессвинцовых припоев, возникающие при длительной эксплуатации также хуже, чем у припоев, содержащих свинец.

Канифоль

Канифоль бывает еловая или сосновая, применяют для пайки радиодеталей совместно с припоем, канифоль ускоряет пайку и способствует быстрому лужению радиодеталей. Канифоль помогает припою прилипнуть к поверхности и растекается по ней блестящей пленкой. После этого деталь очень легко припаивается.

Перед началом пайки разогретый паяльник сначала «макают» в канифоль, затем жалом паяльника дотрагиваются до припоя, после чего уже прикасаются к месту спаивания деталей. Количество канифоли здесь играет немаловажную роль и жалеть ее не надо Есть и другие способы нанесения канифоли, например, поднося кусочек к месту пайки, так например лудят вывода радиоэлементов или залуживают провода, всё зависит от конкретного случая.

Флюс

Флюс предназначен для удаления окислов или жировых загрязнений с поверхности металла, улучшения растекания жидкого припоя и для смачивания места пайки.
С помощью флюса вывода радиодеталей залуживаются и паяются очень быстро. Флюсы бывают химически активными (кислотными) и пассивными (нейтральными). Активными флюсами называют те флюсы, в составе которых присутствуют вещества, способные вступать во взаимодействие с металлом, это кислоты, хлористый цинк. При использовании таких флюсов паяльные швы подвергаются коррозии, что конечно же является недостатком этих видов флюсов. Но это не означает что применять такие флюсы нельзя, можно, только после того как закончите работу, плату нужно очистить от этого флюса. Одним из таких флюсов является флюс ЛТИ-120.

Многие радиолюбители применяют нейтральный флюс СКФ, такой флюс состоит из: спирта

40% и абсолютно не вреден для печатных плат.

Такой флюс можно изготовить и самому в домашних условиях, для этого берется спирт (70-90%), можно приобрести например в аптеке, и канифоль, ее нужно измельчить. Затем наливаем спирт в небольшую емкость, например в тюбик, и туда насыпаем крошки канифоли, в процентном соотношении примерно 70% спирта и 30% канифоли, затем закрываем пробку и взбалтываем до тех пор, пока канифоль полностью не растворится.

Флюсы бывают для пайки алюминия, нержавеющей стали, латунных, медных и стальных изделий, в виде раствора или порошка. В обычных условиях алюминий с трудом поддается пайке, так как на его поверхности после очистки мгновенно снова образуется оксидная пленка. Поэтому после зачистки место будущего спая на алюминии или его сплавах немедленно заливают заранее расплавленной канифолью. Пайку ведут мощным (не менее 100 Вт) паяльником, используя припой, состоящий из 80% олова и 20% цинка или 95% олова и 5% висмута. Припой набирают на паяльник и переносят на защищенную канифолью поверхность спая. Залуженный таким образом алюминий сравнительно легко поддается спаиванию. К его луженой поверхности можно припаять, например, медные провода.

Паяльная паста

Паяльная паста представляет собой пастообразное вещество, состоит из мельчайших шариков припоя, флюса и различных добавок. Паяльные пасты бывают безотмывочные и водосмываемые, последние содержат активные вещества, частицы которых могут стать причиной коррозии, если не удалить их с поверхности печатной платы.

Паяльная паста в основном применяется для поверхностного монтажа, для чип (SMD) радиодеталей и особенно удобны для пайки в труднодоступных местах. Пайка радиодеталей такой пастой осуществляется с помощью паяльной (фен) или ИК станции. Если вкратце, то технология следующая, сначала наносят капли пасты на места будущего спая, располагают радиодетали и нагревают.

Последовательность действий при пайке следующая:

1. Сначала поверхность платы нужно очистить, обезжирить и высушить. Для ускорения сушки можно воспользоваться феном.

2. Печатную плату необходимо надежно зафиксировать в горизонтальном положении, чтобы компоненты не слетели.

3. Паяльную пасту нужно наносить на печатную плату в местах будущей спайки, добиться чтобы вся паяемая поверхность была смочена пастой.

4. На плату устанавливаются детали: чип резисторы, конденсаторы, микросхемы и пр…
Постарайтесь добиться точного совмещения ножек микросхем и компонентов на печатной плате.

5. В идеале плату нужно подогревать еще и снизу, через пару минут фен устанавливается на температуру 150*C и несильной струей воздуха чтобы не сдуть детали, прогревается паяемая верхняя сторона платы вместе с установленными деталями. Прогрев продолжается до тех пор, пока флюс из паяльной пасты не испарится. Далее фен устанавливается на температуру около 240*C (температура плавления оловянно-свинцовой паяльной пасты около 200*C), и поверхность платы снова прогревается, при этом частицы припоя в пасте должны оплавиться и сформировать аккуратную пайку.

6. После окончания пайки плате нужно дать время остыть, затем можно ее промыть

Паяльный жир и паяльная кислота

Паяльный жир (бывает активным и нейтральным) нужен для тех же целей, что и канифоль, снимать невидимую оболочку-окисел с металла и улучшать пайку. Но если канифоль не справляется с этой задачей и эту оболочку со стали снять не может, то паяльный жир — пожалуйста!

Если металл не хочет лудиться, применяют паяльную кислоту. Преимущества кислоты в том, что она быстрее и качественнее обезжиривает детали для пайки, чем канифоль и жир паяльный.

Недостаток ее в том, что после пайки она еще долго реагирует с металлом, а также является очень неплохим проводником электрического тока, поэтому ее никогда уважающие себя электрики и электронщики не используют, им ни к чему посторонние пути прохождения тока.

Медь, бронзу, латунь можно паять канифолью или флюсом, свинец канифолью не будет паяться, нужно паять паяльным жиром. Если никель, сталь или железо то применяют паяльную кислоту, после пайки остатки кислоты нужно смыть водой. Если есть вариант выбора, то стоит выбирать все таки паяльный жир, т.к. он совмещает в себе преимущества и кислоты и жидкой канифоли (флюса).

Бура

Это высокотемпературный флюс (700-900*С), буру используют как флюс для пайки сталей, чугуна, меди и её сплавов среднеплавкими медными, латунными, золотыми и серебряными припоями. Расплавленная бура растворяет окислы металлов и очищает поверхность спаиваемых деталей. После применения буры при пайке необходимо удалять оставшиеся соли, применяя механическую зачистку.

Бура с борной кислотой при смешивании по весу один к одному образует борный флюс. Нужно перемешать составляющие, тщательно растереть в фарфоровой ступке, нагревая растворить в дистиллированной воде и выпаривать до твёрдого остатка. Для повышения активности флюса в смесь добавляют фтористые и хлористые соли.

Оксидал

Применяется для очистки жал паяльников или для пайки окисленных выводов радиодеталей. Для лучшего действия оксидала паяльник должен быть не менее 40 ватт. Продается оксидал в виде порошка, при работе с ним он выделяет неприятный запах и место около пайки покрывается «инеем». После пайки оксидалом остатки удаляются механическим путем.

Цапонлак

Цапонлак применяют для покрытия печатных дорожек с целью защиты их от внешних воздействий, например для защиты от влаги. Со временем на местах спайки радиодеталей могут появляться микротрещины, а проникновение в трещину паров воды со временем вызывает образование не проводящих тока оксидов. Цапонлак, нанесенный на точку пайки, образует прочную поверхностную упругую пленку и защищает это место от влаги.

Цапонлак бывает разных цветов: зеленого, красного, синего… Наносить его на плату лучше кисточкой или мягкой губкой. Покрывать цапонлаком (и вообще любыми ацетоносодержащими веществами) печатные платы целиком не рекомендую. Для этих целей продаются специальные бесцветные лаки.

Плата, покрытая цапонлаком:

Цапонлак удобно применять для фиксации резьбовых соединений, например чтобы не развинчивалась гайка.

Романов А.С. Опубликована: 2012 г. 0 1
Вознаградить Я собрал 0 2

Как правильно паять паяльником — технология пайки от А до Я: выбор мощности, подготовка к работе, заточка жала, лужение, припой

Пайка применяется для соединения проводов и радиотехнических деталей. Обеспечивает надёжное соединение компонентов и проводимость электрического тока между ними. С помощью пайки можно соединять радиодетали из меди, алюминия и других токопроводящих металлов.

Для классической пайки применяется паяльник. С его помощью можно выполнять большинство работ практически с большинством элементов. Технология предполагает нагрев точек контакта и заполнение пространства между ними припоем.

Содержимое обзора

Инструменты и материалы

Для пайки требуется высокотемпературный источник тепла. Самый распространённый тип такого оборудования – паяльник.

Используется для выполнения таких работ:

• Монтаж и восстановление всевозможных электронных схем;
• Сборка и ремонт электротехники;
• Лужение различных деталей, использующихся в электрических цепях.

Паяльник

Классический ручной паяльник применяется для:

• Нагрева соединяемых деталей;
• Расплавления припоя;
• Нанесения расплавленного припоя на детали.

Конструкция паяльника включает такие элементы:

• Нагреватель из нихрома (спиральный или керамический);
• Жало, как правило, из меди;
• Ручка из пластика или дерева;
• Металлический кожух, в котором находится нагреватель и жало.

В зависимости от модели и функциональности паяльник может иметь различные дополнительные компоненты, такие как регулятор мощности и температуры, кнопка включения, гнездо для смены жал и другие. Бытовые паяльники работают от стандартной сети 220 В.

Припой

Припой – это оловянно-свинцовый сплав, продающийся, как правило, в виде проволоки разного диаметра.

Существует также трубчатый припой, представляющий собой проволоку, внутренняя полость которой заполнена флюсом.

Исходя из состава, припой может иметь разную маркировку, например, ПОС-60, где:

• П – припой;
• ОС – оловянно-свинцовый;
• 60 – 60% олова в составе.

Чем больше свинца и, соответственно, меньше олова содержится в припое, тем легче он плавится. Существуют также бессвинцовые припои, для расплавления которых требуется специальное высокотемпературное оборудование или паяльник повышенной мощности. Могут использоваться различные добавки, чаще всего кадмий и алюминий.

При пайке обязательно используется флюс, выполняющий такие функции:

• Растворение окислов на поверхности монтажных элементов;
• Улучшение соединения между припоем и монтажными компонентами;
• Способствование растеканию припоя небольшим слоем по поверхности контактных деталей.

Самый популярный флюс – канифоль. Подходит для проводов и крупных радиодеталей. Спиртовой раствор канифоли можно применять для пайки практически любых плат. Для микросхем и мелких деталей обычно используют специализированные пастообразные флюсы.

Флюсы бывают активными и неактивными. Активные после работы нужно обязательно смывать, поскольку они способны разъедать токопроводящие элементы, особенно сделанные из меди.

Оплётка для удаления припоя

Чтобы убирать лишний припой с области пайки, используется медная оплётка. Представляет собой плоскую косичку из тонкой медной проволоки. Прикладывается к месту пайки и при нагревании паяльником впитывает в себя лишний припой.

Может отличаться шириной, стандартный размер составляет 5 мм. Вместо покупной оплётки можно использовать экранирующую сетку от старого коаксиального (антенного) кабеля.

Выбор мощности паяльника

Мощность паяльника необходимо подбирать исходя из специфики работ:

• От 20 до 50 Вт – для плат, мелкой электроники и тонких проводов;
• 100 Вт – для медных слоёв толщиной до 1 мм;
• От 200 Вт – для крупных деталей и проводов.

Мощность всегда указывается на упаковке устройства. В большинстве моделей она также указана на рукоятке.

Подготовка паяльника и деталей

Если паяльник новый, его нужно включить на несколько минут и дать поработать «вхолостую». Это необходимо для выгорания заводской смазки. При такой подготовке паяльник может дымить, поэтому не стоит пугаться.

Обычно паяльники продаются уже с залуженным (покрытым слоем олова) жалом. Если жало непокрыто, его нужно слегка зачистить наждачной бумагой, нагреть, затем окунуть в флюс и покрыть припоем.

Иногда даже лужёное жало необходимо перед пайкой слегка зачистить. В процессе работы жало покрывается оксидной плёнкой, из-за которой ухудшается прилипание припоя. Для этого его слегка счищают наждачной бумагой или тряпочкой, в зависимости от степени загрязнения.

Для подготовки деталей необходимо:

1. Снять изоляцию (если паяются провода).
2. Обезжирить.
3. Покрыть деталь флюсом.
4. Залудить с помощью паяльника.

Далее можно непосредственно приступать к пайке. Лудить обычно необходимо обе детали. Для удаления окислов можно использовать жало паяльника, наждачную бумагу или острый нож.

Техника пайки проводов

Порядок действий, как правильно паять провода:

1. Удалить изоляцию на нужную длину, обычно 3-5 см.
2. Если нужно, зачистить и обезжирить жилы (в зависимости от типа провода).
3. Плотно скрутить провода между собой.
4. Покрыть место пайки флюсом.
5. Набрать припой на жало и пропаять скрутку. Важно равномерно прогреть провода, чтобы припой покрыл все поверхности и заполнил полости.
6. Изолировать полученное соединение с помощью термоусадочной трубки (надевать нужно перед пайкой) или обычной изоленты.

Существуют разные способы соединения и пайки проводов. Их не всегда обязательно скручивать. Если жилы мягкие, к примеру из меди, их лучше скрутить для надёжности контакта.

Если провода твёрдые и хрупкие, их можно приложить друг к другу, а затем спаять без скрутки. Это исключит риск перелома в процессе скручивания.

При пайке без скрутки крайне рекомендуется предварительно залудить оба провода. Инструкция, как залудить провода паяльником:

1. Очистить каждый провод от изоляции.
2. При необходимости снять лаковое покрытие с проводов. Это лучше всего делать острым ножом или наждачной бумагой.
3. Обработать жилу флюсом.
4. Равномерно нанести расплавленный припой на поверхность с помощью паяльника.

Правильно залуженный провод должен быть полностью покрыт слоем припоя. Далее эти провода скручивают или плотно прикладывают друг к другу, и пропаивают. При этом не нужно использовать много припоя, поскольку каждый из проводов уже им покрыт.

Пайка плат

Как правило, на платах радиодетали припаиваются к токоведущим дорожками или специальным «пятакам». Если дорожки уже покрыты оловом (имеют серый цвет), их не нужно предварительно лудить.

Если они имеют желтоватую окраску, сначала их необходимо покрыть флюсом, а затем залудить паяльником по аналогии с проводами. После этого можно припаивать детали.

Инструкция, как правильно паять детали к плате:

1. Пинцетом отогнуть выводы на детали так, чтобы они ровно прилегали к дорожкам (пятакам) или попадали в посадочные пазы.
2. Ровно зафиксировать деталь с помощью пинцета.
3. Обработать место пайки флюсом.
4. Набрать на жало небольшое количество припоя и приложить его к точке пайки.
5. Дождаться равномерного распределения припоя. Не стоит держать паяльник слишком долго, из-за перегрева деталь может выйти из строя. Чтобы деталь не сдвинулась с посадочного места, её следует придерживать пинцетом.
6. После остывания промыть место пайки от остатков флюса. Для этого оптимально использовать спирт (этиловый или изопропиловый) либо бензин «Галоша».

При необходимости контакты можно покрыть защитным лаком для плат. Это необходимо для защиты от влажной среды и предотвращения риска замыкания при соприкосновении с другими поверхностями.

Распространённые проблемы

Часто начинающие сталкиваются с такими сложностями при пайке:

1. Недостаточный прогрев компонентов. Из-за нехватки температуры происходит «холодная» пайка. Определить её можно по тусклому цвету припоя в месте пайки и его лёгкой разрушаемости при механическом воздействии.
2. Перегрев деталей. В данном случае поверхность вовсе не покрывается припоем.
3. Смещение деталей до застывания припоя, что часто приводит к разрыву контакта.

Для устранения данных проблем необходимо произвести повторную пайку.

Если происходит перегрев, нужно сократить время пайки или использовать менее мощный паяльник. При холодной пайке наоборот нужно использовать паяльник более высокой мощности.

Пайка для "чайников". Выбор инструмента и советы ⁠ ⁠

Пишу пост прежде всего для новичков — тех, кто только собирается научиться паять, либо попробовал, и получилось «не очень». В том числе для рукодельниц и рукодельников, которые (пока что) не замахиваются на ремонт и разработку электроники. Как следствие — здесь не будет страшного текста про заземление, фен, паяльную пасту и реболлинг. Не будет про высокотемпературные припои. И только самый минимум информации про электричество. Зато хочу рассказать про выбор инструмента, типичные проблемы начинающих и маленькие хитрости. Всё пишу из личного опыта.

Набор из инструментов и материалов для более-менее комфортной пайки включает в себя:

Паяльник, конечно же. В паяльнике важны две составляющие: регулировка температуры и удобное жало. Едва ли не все начинающие берут себе дешман-паяльник без регулировок и с единственным жалом-конусом, а затем мучаются, прилепляя к проводам «сопли» из припоя. Паяльник перегревается, жало не хочет держать припой, припой мгновенно окисляется. Если и вы пошли этим путём, у меня есть хорошая новость: дешёвый паяльник можно доработать до приличного состояния. Но об этом ниже.

Припой. Самый распространённый имеет марку ПОС-61, что означает: припой оловянно-свинцовый с содержанием олова 61%. Свинец — металл токсичный, поэтому стоит принимать разумные меры предосторожности: не есть во время пайки, а после работы мыть руки. И вряд ли стоит паять таким припоем украшения, которые будут носиться на теле. Есть бессвинцовые припои, у них более высокая температура плавления и паять ими немного труднее. Кстати, практически вся электронная промышленность перешла на бессвинцовку из-за требований по экологии.

Ещё припой бывает как с добавлением канифоли, так и без неё, и разной толщины. Самый ходовой — тонкий, с канифолью внутри.

Заказывать припой у китайцев не советую, это лотерея. Хитрые производители научились делать начало и конец катушки из сплава разного качества, и внутренние витки могут состоять едва ли не из чистого свинца. Начинаешь паять — всё хорошо, 5 звёзд продавцу. Но счастье в этом случае длится недолго.

Канифоль. Классика жанра, поэтому пусть будет. Но я ею практически не пользуюсь.

Флюс ЛТИ-120, либо жидкий спиртоканифольный флюс. Флакон лучше с кисточкой. Это вещь! Заменяет твёрдую канифоль, сделан на её основе, однако гораздо удобнее в применении. Основное достоинство: намазывается непосредственно на место пайки и поэтому не выгорает, пока вы несёте паяльник. ЛТИ-120 является более активным флюсом, чем (спирто-)канифоль. Это значит, что с ним паять легче. Но из-за этого ЛТИ очень желательно смывать спиртом после пайки, а канифоль и спиртоканифоль — нет. При пайке точной электроники смывать ЛТИ строго обязательно. И вообще, промывать место пайки — хорошая привычка.

Изопропиловый спирт во флаконе с капельницей/дозатором и ватные палочки. Можно использовать медицинский (этиловый) спирт, если он для вас более доступен. Спирт — очень полезная вещь в хозяйстве. Им можно обезжиривать поверхности, отмывать капли не застывшей эпоксидной смолы или масляной краски, смывать перманентный маркер, отмывать собачьи лапы от еловой смолы, готовить дезинфицирующий раствор против «короны». В общем, универсальная штука. Флакон на фото я не раз уже заправлял из большой банки. В контексте пайки спирт используется и для первичной очистки, и для отмывки места уже сделанной пайки от нагара и остатков флюса.

Зажим «третья рука». Паять без «третьей руки» можно, но очень неудобно. Дешёвую «третью руку» (как на фото) рекомендую сразу доработать. Во-первых, проклеиваем основания «крокодилов», чтобы они не разболтались и не слетели. Я использовал эпоксидный клей. Во-вторых, на губки надеваем кусочки термоусадки и термоусаживаем горелкой/зажигалкой.

Хирургический зажим (карцанг). Желательно — с самыми тонкими губками. На фото толстоват, хотя, смотря что паять. Прямые или изогнутые губки — на ваш выбор. В большинстве случаев заменяет пинцет, плюс его можно зафиксировать в зажатом состоянии. Очень удобная вещь! Вместо или в дополнение к зажиму рекомендую хороший пинцет с тонкими кончиками, которые хорошо смыкаются, не вихляют и имеют плоскую внутреннюю поверхность. Но очень не советую брать дешманские пинцеты из серии «5 штук за 100 рублей». Сделаны из сплава фольги с картоном, не держат ни-че-го! Маникюрные пинцеты тоже плохо подходят: губки не очень ровные и часто «гуляют» друг относительно друга.

1. Пинцет из сплава фольги с картоном.

2. Маникюрный пинцет.

3. Зажим (карцанг).

4. Нормальный пинцет для тонких работ.

Губка для чистки паяльника. Специальная! Губка для посуды не подойдёт! Перед работой её нужно намочить и отжать. Об неё в процессе работы можно вытирать нагар, и держать жало паяльника в чистоте.

Маленькие бокорезы (кусачки). Мне больше нравятся именно такой конструкции, с тонкими острыми губками.

Дополнительно полезно иметь:

Оплётку для выпаивания. Это плетёнка из тонкой меди, пропитанная канифолью. Набирает на себя припой (лудится). Тем самым, упрощает демонтаж (выпаивание). Использованная, т.е. пропитанная припоем оплётка может помочь залудить какую-нибудь поверхность.

Инструмент для зачистки проводов. Китайский с фото вполне работает. Можно выбрать что-нибудь подороже, но инструмент должен соответствовать толщине зачищаемого провода. Иначе либо не зачистит, либо перекусит.

Макетный нож. Кстати, лезвия для макетников не все одинаково хороши. Большинство — тупые изначально, и предназначены только для офисной бумаги. А какие-то выполнены из калёной стали и легко режут даже плотный ковролин.

Подробнее про паяльник.

Паять, конечно, можно и гвоздём на газовой зажигалке. Но удовольствие это сомнительное. Рассмотрим главные, на мой взгляд, признаки хорошего паяльника.

Контроль температуры. Паяльники без регулировок склонны перегреваться. В этом случае припой на жале моментально покрывается плёнкой окислов, плохо липнет в месту пайки и превращается в «сопли». Поэтому все более-менее хорошие паяльники имеют регулировку, датчик температуры в жале, и умеют поддерживать более-менее постоянную температуру. Есть паяльники с простой «крутилкой» без градуировки, а есть — с цифровым управлением, умеющие отображать текущую температуру в градусах.

Даже если у вас паяльник примитивный и без регулировок, ещё не всё потеряно. Идём в электротовары и покупаем диммер (регулятор яркости) для обычных ламп накаливания, подключаем паяльник через него. Регулируя мощность нагревателя, можно подобрать комфортную температуру жала. Внимание: мощность диммера должна соответствовать мощность паяльника. Паяльник мощностью 20Вт может не запуститься с диммером, требующим мощность нагрузки от 40Вт. А может запуститься, если вывести регулировку сначала на максимум, и затем на нужный уровень.

Если диммера тоже нет, а паять надо, можно на время остужать жало, макнув в твёрдую канифоль. Если жало делает «ПШ-Ш-Ш» и выпускает клубы дыма, а канифоль в месте контакта вскипает — значит, оно было перегрето. Если дым от канифоли идёт струйкой, значит с температурой всё более-менее в порядке.

Жало. Ищите паяльник, к которому продаются запасные жала различной формы. Сейчас почему-то все паяльники продаются с жалом-конусом (иголкой). Почему — я так и не понял, ибо паять конусом мне некомфортно: припой набирается на боковую поверхность, контроль за каплей припоя слабый, при этом тонкий «носик» конуса практически не смачивается припоем и мешается, упираясь в окружающие элементы. На мой взгляд, самой удобной и универсальной является форма «скошенный конус» и «скошенный цилиндр», т.е. жало, имеющее на конце овальную плоскую площадку.

На фото, сверху вниз:

1. Удобное для меня жало формы «Скошенный конус».

2. Жало «Скошенный цилиндр» со слегка скруглённым концом. Не впечатлило.

3. Комплектное жало-иголка. Попытался было переточить, не получилось.

4. Жало-конус от самого дешманского паяла.

Советские паяльники оснащались медным жалом, сейчас же в моде не обгорающие («вечные») жала. Достоинства меди: хорошо передаёт нагрев, хорошо прилипает припой, легко придавать форму напильником. Но медное жало «разъедается» припоем, и его периодически приходится править напильником. В итоге оно со временем укорачивается. Не обгорающее жало может служить годами, если соблюдать несколько правил. Во-первых, постараться не использовать его с активными флюсами или для плавки (резки) пластика. Во-вторых, не «жарить» постоянно на максимальной температуре. В-третьих, очевидно, не стачивать его напильником/наждаком, т.к. не обгорающий слой может быть ограничен по толщине. В самом дешёвом паяльнике может быть вставлено не обгарающее жало-конус и затянуто винтом. Хороший вариант — найти медную проволоку подходящей толщины, и из неё нарезать медных жал. Их можно сделать с запасом и заточить под любую удобную для вас форму. Будьте внимательны, под видом медного провода сейчас можно встретить омеднённый алюминий. На фото — несколько удобных самодельных жал из медного провода. К слову: сплав меди и олова — это бронза.

Хозяйке на заметку: в медном жале в процессе его эксплуатации образуется ямка. Если при правке жала на напильнике её не заравнивать до ровной плоскости, и оставить небольшое углубление, то может получиться даже удобнее, чем ровная плоскость. Углубление хорошо держит каплю припоя и по-умному называется «микроволна».

Итак. Дешёвый паяльник можно сделать весьма комфортным в работе, если докупить к нему диммер, выкинуть «не обгорающее» родное жало-конус и наделать из толстого медного провода жал удобной вам формы.

Теперь о процессе.

Минутка химии и физики. Как известно, большинство металлов на воздухе окисляются. То есть металл соединяется с кислородом воздуха и образуется оксид. Оксиды имеют более высокую температуру плавления, чем не окисленный металл, и гораздо хуже переносят тепло. Причём, чем выше температура, процесс окисления идёт быстрее. В частности, расплавленный припой, оставленный на паяльнике, довольно быстро покрывается плёнкой окислов. Плёнка эта находится в твёрдом (не расплавленном) состоянии, и сильно препятствует нормальной пайке. Если каплю припоя пошевелить или потыкать, то видно, что она оказывается как бы в мешочке. Одна из основных функций флюсов (той же канифоли) — это препятствовать образованию окислов. Канифоль окисляется активнее, чем металл, и в разогретом виде может отбирать кислород у оксидов. Оксид вновь превращается в жидкий металл, а канифоль — в пахучий дым и в чёрный нагар на жале. Когда канифоль с жала вся израсходуется, плёнка оксидов возникает вновь. На перегретом паяльнике канифоль расходуется практически моментально, а «мешочек» образуется буквально за секунду, из-за этого паять таким паяльником сложно. Получается даже парадокс: перегретый паяльник хуже прогревает объект пайки из-за плёнки окислов. Плёнку окислов можно снимать не только флюсом, но и механически, вытирая разогретое жало об губку или другой подходящий материал.

Кроме того, окислы на паяемом металле тоже препятствуют прилипанию припоя. Если медь тёмная, её перед пайкой крайне желательно зачистить до блеска. Другой способ справиться с окислами на объекте пайки — это применение активных флюсов, в частности, паяльной кислоты. Паять с кислотой легче, но она, во-первых, испускает едкий дым. Во-вторых, разъедает жало, что особенно важно при использовании дорогой «необгорайки». И, в-третьих, требует обязательной промывки места пайки, т.к. со временем сделанная пайка может развалиться. К слову, алюминий тоже можно паять, но на воздухе он моментально покрывается тонкой плёнкой окислов. Для противодействия окислению применяются специальные флюсы.

Флюсы. Это вещества или составы, облегчающие пайку или плавку металла. Паяльные флюсы бывают различными по консистенции: твёрдыми (например, канифоль), жидкими (примеры: спиртоканифоль, ЛТИ-120) или гелеобразными. Жидкий или гелеобразный флюс наносится непосредственно на место пайки, а значит, он не обгорит, пока вы несёте паяльник от баночки с флюсом к месту пайки. Твёрдый флюс в баночке (ту же канифоль) можно использовать для лужения (покрытия слоем припоя) проводов и самого жала паяльника.

Кроме того, флюсы отличаются по химической активности, электропроводности и, как следствие, необходимости отмывки после работы. И я встречал случаи неправильной маркировки производителем: флюс, который заявляется, как безотмывочный, на самом деле весьма неплохо проводит электричество.

Функции флюса при пайке:

1. Смазка. Помогает формироваться аккуратным шарикам припоя и не «прикипать» к поверхностям, которые не паяются.

2. Очистка паяемой поверхности от окислов и грязи, защита от окисления в процессе.

3. Защита припоя от окисления, убирание плёнки окислов с припоя.

Профессионалы советуют не набирать припой на жало, а прикасаться проволочкой припоя к месту пайки одновременно с паяльником. Плюс такого метода: и быстрее, если паять нужно много всего сразу, и канифоль в проволочке припоя попадёт на место пайки в свежем виде. Можно даже не пользоваться дополнительными флюсами. Но. Этот приём требует свободных обеих рук, однако часто одной рукой держим, второй паяем.

Передача тепла — это то, что нужно и понимать, и прочувствовать на своём опыте. Чтобы припой стал жидким, его нужно разогреть. Чтобы припой был жидким в месте пайки, нужно разогреть место пайки до температуры плавления припоя. Это очевидно. Но если мы паяем массивный, по сравнению с жалом, объект, то разогреть его может быть непросто. Во-первых, металлы очень хорошо передают тепло. Во-вторых, тепло накапливают (имеют теплоёмкость). И, наконец, отдают тепло вовне. В итоге, даже используя мощный паяльник, можно столкнуться с непрогревом места пайки. Например, печатные платы мощной электроники проектируются так, чтобы хорошо отводить и рассеивать тепло. Как можно победить непрогрев:

1. Набрать на жало капельку припоя и нанести флюс на место пайки. «Сухое» жало передаёт тепло плохо.

2. Греть дольше; ждать, пока прогреется. Но рядом с местом пайки могут располагаться детали, которые нельзя перегревать.

3. Банально — увеличить температуру паяльника. В некоторых случаях помогает, но риск перегрева и повреждений окружающих элементов выше, и, кроме того, окислы на паяльнике могут мешать передаче тепла.

4. Поставить жало потолще и покороче, подходящее по размеру. Способность проводить тепло — одна из важнейших характеристик жала.

5. Подогреть объект пайки дополнительно. В бытовых условиях, в частности, можно прогреть градусов до 100 на перевёрнутом утюге, и на нём же выполнять пайку.

6. Пойти на хитрость: использовать легкоплавкий припой. И об этом поподробнее.

Содержащий свинец припой плавится легче бессвинцового. Промышленная пайка по экологическим причинам практически вся сейчас выполняется бессвинцовым припоем, разогреть который паяльником бывает сложновато. Но можно набрать на паяльник каплю обычного ПОС-61 и «поелозить» им в точке пайки, после чего уже весь припой становится жидким, поскольку разбавляется легкоплавким. Можно пойти дальше и использовать ещё более легкоплавкий состав. В частности, сплав Розе плавится при менее, чем 100 градусах Цельсия. Удобно! Но за удобство приходится платить легкоплавкостью результатов труда. Если изделие в процессе использования будет нагреваться, то такая пайка может развалиться сама по себе. Внимание: оставшийся на жале паяльника или в местах пайки сплав может привести к сюрпризам в будущем, сделав последующие пайки также легкоплавкими. Крайне нежелательно его использовать для ремонта заметно греющейся электроники: видеокарт, смартфонов, светодиодного освещения и т.д. И за злоупотребление розе можно огрести «пару ласковых» от профессионалов.

Кроме того, важна передача тепла от нагревателя к жалу. У меня был опыт, когда керамический нагреватель слегка болтался внутри жала. Паять было сложновато. Несколько слоёв медной фольги решили проблему.

Бывает, что припой после застывания оказывается матовым, а не красивым-блестящим. Почему так происходит? Во-первых, неправильный температурный режим и плёнка окислов. Во-вторых, состав самого припоя. Сюрприз, но это может зависеть от состава припоя, не все припои застывают в красивые глянцевые капли.

FAQ по основным явно заметным проблемам пайки (пайка не получается)

1. Жало не держит припой. При попытке набрать припой на жало, он скатывается каплями на стол. Прогреть место пайки почти не получается. Причина: жало не залужено. Нужно очистить жало, с помощью припоя и канифоли заново залудить. Если проблема часто повторяется, значит, жало перегрето.

2. Припой не держится на объекте пайки. Причина: плёнка окислов (либо лак) на объекте пайки. Да, встречается медь, покрытая бесцветным лаком. Например, провод наушников. Нужна либо механическая очистка, либо использование активного флюса.

3. Припой в месте пайки моментально застывает неаккуратными «соплями», плавится медленно и с явным трудом, паяльник слегка липнет. Причина: теплопередача от паяльника недостаточна.

4. При пайки образуются «сопли», шипы из припоя. Место пайки выглядит неаккуратно. Причина: нехватка флюса, плёнка окислов на припое.

Не очевидные «косяки» новичков (пайка получается некачественная или портится со временем):

1. Непропай. Паяное соединение держится на флюсе в роли клея. С электрическим контактом и надёжностью беда.

2. Злоупотребление активным флюсом. Он может разъедать пайку со временем, при работе разъедает «вечные» жала.

3. Неотмытый флюс. Если это канифоль — ничего страшного, кроме внешнего вида. Иные флюсы люто проводят электричество или разъедают (см. выше) пайку.

4. Сплав Розе. Да, с ним удобно, но пайка становится легкоплавкой.

5. Перегрев чувствительных к нагреву элементов. Печатная плата может расслоиться, пластиковый разъём может деформироваться, а электроника — выйти из строя.

6. Избыток припоя, который куда-то бодро уходит в процессе пайки. Может привести к сюрпризам в собираемой электрической схеме.

Пайка металлов

Подготовка деталей к пайке – чистка, обезжиривание и травление

Подготовка деталей к пайке состоит в изготовлении заготовок, очистке и сборке их. Заготовки изготовляют из листового материала, труб или другого ассортимента в зависимости от конструкций паяемого изделия; три этом могут быть использованы различные способы обработки металлов. После изготовления заготовки подгоняют, как правило, вручную и отправляют на очистку.

Очистка заготовок перед сборкой от грязи, краски, ржавчины, окалины, жиров и т. д. является обязательным процессом при подготовке изделия к пайке. Грязь и продукты, образовавшиеся в результате сгорания краски или жиров, попадая в шов, сильно снижают его качество.

При наличии ржавчины или окалины на соединяемых поверхностях пайка может не произойти.
Очистку заготовки от грязи и краски можно производить керосино-кислородной или ацетилено-кислородной горелками, дающими широкий факел пламени. При быстром перемещении горелки металл почти не нагревается, а краска или другие посторонние вещества, имеющиеся на поверхности металла, успевают сгореть.

Этот же способ применяют для очистки поверхности металла от окалины. При нагреве окалина растрескивается вследствие различия коэффициента линейного расширения по сравнению с металлом. После этого изделие тщательно очищают щеткой.

Незначительные загрязнения и ржавчину обычно удаляют наждачной бумагой, пескоструйным аппаратом, шабером или стальной щеткой. В случае применения наждачной бумаги или пескоструйной обработки изделие необходимо обдуть сухим сжатым воздухом для удаления остатков наждака или песчинок.

Жир с поверхности изделия удаляют, погружая изделие в раствор щелочи или поташа. После этого детали необходимо промыть водой и высушить. Пыль, грязь и следы жира удаляют бензином, ацетоном, трихлорэтиленом и четыреххлористым углеродом.

Для очистки поверхности заготовки от ржавчины или окалины, кроме механических способов, широко применяют химическое травление кислотой. Сущность удаления окислов травлением состоит в том, что при погружении паяемого изделия полностью или частично в раствор кислоты последний через поры или случайные трещины окислов вступает во взаимодействие с металлом, в результате чего выделяется водород, который при выходе на поверхность механически разрушает окисел или окалину.

В некоторых случаях среда, в которой травят металл, образует с окислом растворимую в воде соль, смываемую потом водой.

Для поверхностного травления металлов рекомендуется:
при пайке стальных изделий-10%-ный раствор серной или соляной кислоты;
при пайке меди и медных сплавов- 10%-ный раствор серной кислоты;
при пайке изделий из нержавеющей стали – реактив, содержащий 10%-ный раствор серной кислоты и по 20 г/л хлористого натрия и азотнокислого натрия, температура реактива должна быть 70-75гр.;
при пайке алюминия и его сплавов – 10%-ный раствор едкого калия (температура ванны 50-60гр.);
при пайке титановых сплавов – раствор, состоящий из 350 см3 технической соляной кислоты, 50 г фтористого натрия и 650 см3, воды.

Травление производится при комнатной температуре. Наряду с поверхностным травлением в ряде случаев может быть использовано глубокое травление места пайки для создания шероховатой поверхности. На такой поверхности, где множество мелких капилляров, растекание припоя происходит лучше.

Кроме того, при глубоком травлении в кислотах растворяются главным образом межкристаллические вещества, расположенные по границам зерен, и создается чистая металлическая поверхность со множеством микроуглублений, которые в несколько раз увеличивают площадь сцепления основного металла с припоем. Это в свою очередь приводит к повышению прочности паяных швов.

Глубокое травление стали производится в 25-30%-ном растворе соляной кислоты. Для нержавеющих сталей, содержащих хром и молибден, глубокое травление производится при 80гр. 10%-ным водным раствором царской водки (такой раствор содержит примерно 3% азотной кислоты, 7% соляной кислоты, 90% воды).

После поверхностного или глубокого травления изделие тщательно промывают в проточной воде, растворе соды для нейтрализации остатков кислоты и снова в проточной воде. Травленое и промытое изделие вытирают насухо чистой ветошью или сушат при температуре 60-70гр. Во избежание окисления детали должны после сушки немедленно поступать на пайку.

Часто изделие для пайки поступает после механической обработки. В таких случаях травление не всегда обязательно.