Пайка проводов паяльником

Пайка проводов паяльником: как сделать правильно

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.

Чаще всего приходится паять медные провода, например, на наушниках, при ремонте бытовой техники и т.д.

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.

Припои и флюсы для пайки паяльником медных проводов

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).

Удобно пользоваться припоем с канифолью

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:

Паять паяльником удобнее с подставкой самодельной и фабричной — не очень важно

Так надо затачивать жало паяльника

Пассатижи — для того чтобы придерживать провода

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:

Подготовка проводников. При пайке проводов они освобождаются от изоляции. После этого с них механическим путем удаляется оксидная пленка. Можно использовать небольшой кусок наждачной бумаги с мелким зерном. Металл должен блестеть и быть светлым.
Лужение. Разогревают паяльник до температуры плавления канифоли (при прикосновении начинает активно плавится). Берут проводник, подносят к куску канифоли, прогревают паяльником так, чтобы вся зачищенная часть провода оказалась погруженной в канифоль. Затем на жало паяльника берут каплю припоя и разносят его по обработанной части проводника. Припой быстро растекается, покрывая тонким слоем провод. Чтобы он распределялся быстрее и равномернее, провод немного поворачивают. После лужения медные проводники теряют красноту, становясь серебристыми. Так обрабатывают все провода, которые надо будет припаивать

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.

Алюминиевый и медный проводники паять нельзя

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

Правила пайки медных проводов

Одним из лучших способов соединения медных проводов является пайка. Она обеспечивает высокую прочность и электропроводность. При этом пайку легче проводить, чем сварку, и она надежнее простой скрутки. Хотя в распределительных коробках провода часто соединяют с помощью самозажимных клемм типа WAGO, приемы пайки не помешает знать любому электрику.

Научиться паять медные провода можно за несколько минут, имея все необходимые материалы и приборы.

Суть процесса

Суть процесса пайки состоит в том, что металлы соединяются между собой при помощи сплава, имеющего температуру плавления ниже температуры плавления соединяемых веществ.

Во время пайки материалы подвергаются нагреванию до температуры плавления припоя. При этом обеспечивается очень сильная адгезия (прилипание) – свойство материалов сцепляться друг с другом на молекулярном уровне.

Однако не происходит плавление основных деталей и перемешивания их с материалом припоя, как происходит при сварке с использованием присадочного материала.

Паяльник и припой

Для пайки медных проводов традиционно используются паяльники. Существует несколько их видов, в том числе электрические и газовые. Пайка медных проводов осуществляется при помощи электрического паяльника с медным жалом. Этот инструмент представляет собой медный стержень, иногда с никелевым покрытием, который установлен в корпусе нагревательного элемента.

Нагревательный элемент работает от постоянного или переменного тока. Напряжение питания может варьироваться от 12 до 220 В. Для пайки медных проводов электропроводки в доме подходит самый обычный паяльник мощностью 60 Вт. Если надо спаять тонкие проводки электроприбора, то подойдет и менее мощный инструмент. Важно, чтобы он хорошо прогревал медный материал и расплавлял припой.

Чтобы обеспечить высокое качество пайки и прочность соединения, необходима неподвижность во время остывания расплавленного припоя. Провода можно держать руками, но удобнее использовать пинцет или зажимы.

Для пайки медных проводов применяют оловянно-свинцовый припой. Чаще всего это ПОС-61, но можно взять и ПОС-40. Маркировка указывает на состав – припой оловянно-свинцовый с содержанием олова 61%.

Припой обычно производится в прутках диаметром около 8 мм или в виде паяльной проволоки диаметром 2 мм. Нередко используют универсальный припой для пайки медных проводов, который выглядит как полая трубка из оловянно-свинцового сплава. Внутри такой трубки находится порошок из флюса.

Применение флюса

Чтобы припой и материал проводов вступили во взаимодействие друг с другом, и соединение получилось качественным, провода необходимо очистить от оксидной пленки и только после этого паять их. Для очистки можно использовать наждачную бумагу, а для последующей обработки взять специальное вещество – флюс.

Флюс не только очистит медные провода, но и создаст тонкую защитную пленку, препятствующую окислению материала.

Допускается применять как твердый флюс – сосновую канифоль, так и жидкий – различные виды паяльных кислот или самодельный состав.

Иногда, чтобы правильно и крепко припаять медные провода друг к другу или к какому-либо металлическому предмету, пользуются только жидким флюсом. Приготовить его можно, растворив обычную сосновую канифоль в этиловом спирте. Паяльную кислоту готовят самостоятельно, растворив гранулы цинка в соляной кислоте в пропорции 412 грамм цинка на 1 литр кислоты. Но лучше все-таки купить готовый флюс, соответствующий всем стандартам качества, поскольку принесение кислотных составов для медных проводов нежелательно.

Как правильно паять

Чтобы надежно спаять провода из меди, нужно подготовить паяльник. Если перед работой не облудить жало, то припой будет не прилипать, а скатываться шариками со стержня. Так происходит, потому что жало покрыто слоем оксида меди и нагара, образовавшегося во время предыдущей пайки.

Подготовка паяльника

Некоторые специалисты для удобства работы точат жало плоским напильником, чтобы придать ему форму лопатки или плоской отвертки. Угол заточки должен быть 45-60 градусов.

Необгораемое жало (вечное) ни в коем случае точить нельзя, для него используют специальные губки.

Очищенное механическим способом жало нужно нагреть, а потом залудить. Для этого его покрывают флюсом.

Если флюс твердый (канифоль), достаточно просто погрузить в него наконечник. Канифоль расплавится и покроет разогретую поверхность. После этого паяльником нужно прикоснуться к прутку припоя и разогреть его. Расплавленный припой покроет жало, защитив его от дальнейшего окисления.

Процедуру лужения паяльника необходимо повторять по мере образования нагара на нем. Происходит это потому, что температура жала намного выше температуры плавления припоя, и со временем он начинает подгорать. Чтобы уменьшить вероятность возникновения такого явления, рекомендуется применять паяльник с регулировкой температуры.

Подготовка проводов

Соединяемые медные провода также нужно подготовить к пайке. Вначале снимают с концов изоляцию на расстоянии примерно 4 см, зачищают, скручивают между собой и проводят лужение. Медны провода можно залудить следующим образом:

нагреть скрутку паяльником;
покрыть флюсом;
нанести небольшое количество припоя, распределяя его по поверхности провода.

Действия аналогичны тем, какие совершаются при лужении жала паяльника. Если предстоит пайка многожильных медных проводов, то необходимо обязательно запастись именно жидким флюсом, так как покрыть всю поверхность медных «волосков» расплавленной твердой канифолью будет очень трудно. Чтобы получить качественное соединение, нужно нагреть многожильный провод и затем опустить его в жидкий флюс, который смочит всю поверхность, предназначенную для пайки.

Далее пайка многожильных и одножильных медных проводов осуществляется одинаково. Два или более соединяемых проводника нагреваются вместе, и на них наносится припой. После нанесения его необходимо на время остывания обеспечить неподвижность соединения. Не допускается ускорять остывание путем его смачивания или обдува воздухом.

Соединение меди и алюминия

При соединении пайкой медных и алюминиевых проводов можно столкнуться со множеством трудностей, преодолеть которые возможно будет, только применив альтернативные методы соединений.

Дело в том, что как алюминий, так и медь покрываются на воздухе оксидной пленкой. И если сами по себе эти пленки никак не влияют на состояние проводника и даже обеспечивают довольно неплохую проводимость, то соединяясь вместе, они способствуют возникновению мощной химической реакции. Под действием влаги, содержащейся в воздухе, в месте контакта оксидов алюминия и меди начинается процесс электролиза, то есть образуется электрический ток из-за того, что ионы обоих материалов обладают разными электрическими потенциалами.

Электрический ток является движением заряженных частиц – ионов и при их движении металлы в месте контакта разрушаются. При этом сильнее разрушается алюминий. Разрушение вызывает ухудшение контакта, а впоследствии увеличивается электрическое сопротивление соединения и оно нагревается. При сильной коррозии, когда непосредственный контакт между двумя материалами уже утрачен, возникает электрическая дуга, которая и довершает разрушение.

Соединять медь с алюминием рекомендуется только через третий, нейтральный материал. Чаще всего, для этого применяют стальные клеммники или зажимы.

Пайка проводов паяльником

Пайка медных проводов паяльником является распространенной методикой соединения компонентов электрических цепей. При выполнении работ необходимо соблюдать технологию подготовки поверхности и нанесения припоя. При нарушении правил стыка кабелей не обладает достаточной прочностью и оказывает негативное влияние на работу электротехнического оборудования.

Что потребуется для пайки

Для соединения кабелей припоем потребуется электрический паяльник, мощность устройства зависит от сечения и материала провода. Для повышения качества работы жало очищается от нагара и следов канифоли абразивным инструментом. В бытовых условиях для чистки применяется напильник или наждак на плотной основе. Напильник позволяет удалить грубые наросты нагара, наждачная бумага предназначена для финишной обработки рабочей поверхности жала.

При пайке медных проводов потребуются дополнительные приспособления для обрезки и удаления изоляционного слоя. Кабели подгоняются под требуемый размер электротехническими кусачками, рекомендуется использовать инструмент с изолированными рукоятками. Для удаления изолятора применяется канцелярский нож или специальные клещи, позволяющие равномерно зачищать кабель.

Дополнительные приспособления, используемые при пайке:

Основание, предназначенное для хранения паяльника и дополнительных принадлежностей. Устройство изготовлено из металла или термостойкого пластика.
Подставка, позволяющая корректно позиционировать соединяемые детали. При удержании толстых кабелей рукой детали будут разъезжаться в стороны, что ухудшает качество соединения. Встречаются подставки с дополнительными зажимами, увеличительным стеклом и подсветкой. Оборудование предназначено для пайки малогабаритных деталей.
Металлическая сетка, позволяющая убрать из линии стыка излишки припоя.
Пинцеты или зажимы, предназначенные для облегчения процедуры соединения деталей припоем.

Выбор правильных материалов

Для очистки поверхности медной проводки от окислов, препятствующих нанесению припоя, используются активные вещества, способные удалить посторонние налеты. Базовым средством является канифоль, вещество не относится к категории агрессивных и не требует дополнительной промывки поверхности. Канифоль применяется для соединения тонких проводников или монтажа компонентов на печатных платах.

Если планируется подсоединить провода к луженым элементам, то применяется раствор канифоли в органическом растворителе или специальный флюс в виде пасты. Флюс наносится на место соединения, после нанесения припоя удалять остатки вещества не требуется. Для припаивания тонких проводников применяется активированный флюс на основе канифоли (например, ЛТИ 120). Допускается использование глицерин-гидразиновой пасты, после обработки место стыка обезжиривается.

Необходимо подготовить припой, который будет использоваться для соединения. Существует несколько разновидностей свинцово-оловянных материалов, отличающихся пропорцией компонентов. От процентного соотношения свинца и олова зависит температура плавления сплава. Материал поставляется в виде сплошных прутков или проволоки с наполнителем из канифоли.

Подготовка

Перед началом соединения кабелей необходимо провести подготовительные работы:

Заточить жало паяльника наждачной бумагой для получения гладкой поверхности с металлическим блеском. Передняя кромка жала затачивается под углом 45-60°, в результате инструмент приобретает конфигурацию жала плоской отвертки. На части изделий используется необгораемое жало, которое очищается от окалины специальной губкой. Заточка подобного инструмента запрещается.
Включить устройство в бытовую сеть и дождаться прогрева. Если оборудование оснащено регулятором температуры, то требуется выставить желаемый параметр.
Несколько раз окунуть жало в канифоль или флюс, а затем приложить к припою. Манипуляции продолжаются до момента покрытия зачищенного участка медного жала припоем. По мере появления нагара в процессе работы проводится повторное лужение поверхности. Паяльное оборудование с регулятором температуры менее подвержено образованию нагара.
Очистить основу кабелей от слоя изолятора, а затем выполнить обработку токопроводящих жил. Если производится пайка многожильного провода, то металлические элементы предварительно скручиваются. Затем скрутка прогревается паяльником, наносится слой флюса и припоя. При соединении многожильных кабелей рекомендуется применять жидкий флюс, который проникает в выемки и зазоры между жилами.

Процесс пайки паяльником

Предварительно облуженные детали соединяются вместе, для повышения прочности стыка допускается скручивание медных жил плоскогубцами. Затем в зону соединения вносится припой, который переносится на жале паяльника. Допускается использовать специальную проволоку с канифолью внутри, которая подается к месту соединения проводов. Разогретое жало паяльного оборудования расплавляет свинцово-оловянный материал, который заполняет пустоты между соединяемыми деталями. Излишки припоя удаляются металлической сеткой.

У начинающих монтажников возникает вопрос, как правильно паять провода, изготовленные из разнородных материалов (например, меди и алюминия). Существуют специальные флюсы, обеспечивающие смачивание припоем поверхностей. Но не рекомендуется соединение подобных деталей методом пайки, поскольку в стыке начинаются процессы электрохимической коррозии. Для соединения разнородных металлических деталей используются специальные муфты, исключающие коррозию и разрушение проводников.

Меры предосторожности

Правила техники безопасности, которые необходимо соблюдать при работе с паяльным оборудованием:

Поскольку при пайке свинцово-алюминиевыми припоями используются металлические детали, разогретые до 250-300°С, то возникает риск термических ожогов. Организация рабочего места и проведение работ без спешки снижают риск получения травм.
При работе жало паяльника располагается на удалении от кабеля питания, поскольку разогретый элемент разрушит изоляцию. Для удержания инструмента рекомендуется применять специальную подставку.
Запрещается прилагать физические усилия к паяльнику. Дополнительное давление не способствует ускорению процедуры соединения. Чтобы расплавить каплю припоя, необходимо прогреть точку до требуемой температуры. Жало прикладывается к этому месту, а затем необходимо выждать несколько секунд, пока место стыка не прогреется до температуры плавления припоя. При излишнем давлении возникает риск соскальзывания жала и травмирования кистей рук раскаленным инструментом.
При работе с кислотными флюсами рекомендуется использовать защитные очки. При соединении деталей в неудобном месте (например, в распаечных коробках в помещении) очки используются и при применении канифоли. Защитные приспособления снижают риск травмирования брызгами припоя.
Поскольку пары припоя и флюсов ядовиты, то все работы выполняются в проветриваемом помещении или под специальной вытяжкой с электрическим вентилятором.

Распространенные ошибки

Распространенной ошибкой при пайке медных проводов является нарушение температурного режима в месте соединения. При недостаточном прогреве припой не заполняет воздушные промежутки между деталями. Соединение не обладает прочностью, при малейшем приложении нагрузки кабели отходят друг от друга. Перегрев поверхностей приводит к выгоранию флюса и образованию на поверхности проводки слоя окислов и окалины, препятствующего соединению элементов припоем.

При соединении кабелей припой подается с одной стороны сопрягаемых деталей. Стык является корректным, если материал вытек с противоположной стороны элементов. При недостаточном количестве припоя и снижении температуры образуются зоны, лишенные контакта. Начинающие монтажники прогревают зону концом жала паяльника, рекомендуется использовать всю рабочую поверхность инструмента.

Пауза между расплавлением припоя и нанесением материала на линию стыка приводит к выгоранию флюса. Для обеспечения качественного соединения необходимо одновременно подносить жало и подавать припой. Навыки правильного обращения с паяльным оборудованием приходят только с опытом, поэтому начинающим монтажникам не рекомендуется выполнять ответственные работы.

{SOURCE}

Читать еще: Сопротивление петли фаза ноль таблица