Что такое пайка горячим способом

КАК ПРАВИЛЬНО ПАЯТЬ ПАЯЛЬНИКОМ

Пайка — это постоянное соединение металлических деталей с присадочным металлом, так называемым припоем. Важно при этом чтоб температура пайки была выше точки плавления припоя и ниже точки плавления соединяемых элементов.

Аксессуары необходимые для пайки и распайки

Паяльник — инструмент, используемый для пайки. Паяльник состоит из ручки и жала, нагревающего припой. Наконечник очень горячий, будьте осторожны чтобы не обжечься и не поджечь случайно окружающие предметы!

Припой чаще всего делается на основе олова и свинца, который плавится при 185 С. Но в последнее время из-за ограничительных бессвинцовых стандартов по защите окружающей среды, используется сплав на основе олова с примесью серебра, меди, висмута или сурьмы, что привело к значительному повышению температуры плавления до 220 C, и поэтому стало труднее паять его «обычным» паяльником. К счастью, оловянные и свинцовые припои все еще есть в продаже.

Канифоль — это легко плавящаяся смола, благодаря которой легче паять, потому что олово лучше растекается по поверхностям. Канифоль хорошо растворяется в спирте, например в салициловом спирте — можно использовать его и растворить смолу, а затем аккуратно нанести кистью на плату, которую будете паять, и тем самым значительно облегчите работу.

Всасывающее устройство для олова (также известное как оловоотсос или экстрактор) — используется для отсасывания излишков расплавленного припоя. Это простой шприц-инструмент, состоящий из поршня, пружины и приемника для отсасываемого припоя. Он имеет сменный всасывающий наконечник с одной стороны, ручку с другой и кнопку разблокировки сбоку.

Оплетка для паяния — это плетеные медные провода, которые при наложении на горячее олово на распаянных элементах убирают на себя излишки.

Плоскогубцы — ими срезаются ножки спаянных элементов (можно использовать обычные косметические кусачки, но они довольно быстро повреждаются).

Кусачки: а) обычные; b) косметические

Прочие принадлежности для пайки:

Флюс — упрощает пайку за счет удаления примесей с паяемой поверхности, облегчает плавление, увеличивает текучесть олова. Флюс, в отличие от канифоли, не оставляет коричневых следов, но остатки флюса необходимо удалить (например, ацетоном), поскольку они могут вызвать коррозию.

Пинцет — облегчает удержание небольшого припаиваемого элемента, так как если держать рукой, то можно обжечься.

Очиститель — для очистки горячего кончика паяльника от остатков олова и других загрязнений.

Далее представлены фото различных видов универсальной монтажной платы — односторонней и двусторонней:

Универсальные платы: а) односторонние — точки пайки только с одной стороны; b) двусторонние — точки пайки с двух сторон

Безопасность при пайке

• Наконечник горячего паяльника имеет очень высокую температуру, что позволяет легко поджечь что-либо, расплавить пластмассовые предметы или обжечься самому.
• Положено естественно держать нагретый паяльник только за предназначенную для этого ручку.
• Не разбирайте паяльник — это может привести к поражению электрическим током, так как при сборке не гарантируется надёжная изоляция проводов нагревательных (под напряжением 220 В) от металла корпуса.
• Паяльные пары токсичны независимо от используемого присадочного металла. Будьте осторожны, не вдыхайте их. Убедитесь что помещение, в котором паяете, хорошо вентилируется.

Кроме того, при пайке рекомендуется защитить глаза, например надев защитные очки — попав случайно на жидкость раскалённый припой может брызнуть в стороны. Помните чем кончается выливание свинца в воду?

Пайка электродеталей на универсальной плате

Итак, хватит теории, переходим к практике. Подберите подходящую универсальную монтажную плату. Она сделана из стекловолокна и в ней просверлено множество отверстий. Данная печатная плата двусторонняя, а это значит, что можем припаивать к ней элементы с обеих сторон. В односторонних универсальных платах припаиваем компоненты только с одной стороны, со стороны точек пайки — серебристые кольца вокруг отверстий.

Паяльник следует подключить к источнику питания (USB, станции или сети 220 В) и положить в безопасное место, жало должно находиться в воздухе, чтобы ничего не расплавить и не обжечься случайно коснувшись его (обожгётесь всё-равно, и не раз).

Паяльник на тарелке

Наконечник прогревается некоторое время. Пока просуньте ножки паяемого элемента через соответствующие отверстия в печатной плате. Также подготовьте канифоль.

Ножки резистора продеты через отверстия в универсальной плате

Теперь поднесите жало паяльника ближе к плате и припаянной ножке.

Использование паяльника для нагрева паяемых ножек резисторов

Затем коснитесь кончиком детали. Делайте это быстро, так как если удерживать жало слишком долго, расплавится слишком много всего. Весь процесс пайки одного припоя должен занимать от 2 до 3 секунд.

Припаяйте ножку резистора, одновременно приложив жало горячего паяльника и олово

Уберем олово, чтобы излишки не остались на месте пайки

Припаиваем вторую ножку резистора к плате

Правильная (слева) и неправильная (справа) пайка:

Ножки резистора припаяны к плате: левая — правильная; правильно — неверно (слишком много припоя)

а) правильно; b) неправильно (слишком много олова, припой похож на шарик); c) неправильно (слишком мало)

Используйте плоскогубцы, чтобы отрезать слишком длинные ножки припаянных компонентов.

Резка плоскогубцами возле торца слишком длинной ножки резистора

Паяный резистор с обрезанным выводом (левая сторона); длинный вывод (справа)

Чистка паяльника

Губку для чистки паяльника следует смочить водой. Жало горячего паяльника осторожно протереть несколькими быстрыми движениями. Если слишком долго держать наконечник на одном месте, можно повредить губку.

Чистка (протирание) кончика грязного паяльника влажной губкой

Жало паяльника не нужно очищать после пайки отдельного элемента. Это следует делать при заметном загрязнении наконечника.

Использование оловоотсоса

Если во время пайки расплавилось слишком много олова (припой выглядит как шарик) или олово выгорело, часть может быть отсосана. Для этого воспользуемся соответствующим устройством. Работает экстрактор аналогично шприцу.

Нажмите на поршень в верхней части всасывающего устройства. Подносим наконечник ближе к тому месту, с которого хотим удалить излишки олова. При этом нагреваем припой горячим паяльником.

Припой нагревается паяльником. Рядом с ним кончик всасывающего устройства, готового всасывать расплавленное олово

Осторожно отпустите поршень (с кнопкой разблокировки), собрав излишки олова. Будьте осторожны, чтобы не повредить жало (на всякий случай эти жала заменяемы).

Удалите скопившийся излишек олова из всасывающего устройства, снова нажав и отпустив поршень.

Удалите излишки олова из всасывающего устройства, нажав и отпустив поршень

Или можно вынуть его прямо из оловохранителя.

Удаление олова из всасывающего устройства путем его раскручивания

Еще один способ убрать слишком много олова — просто тщательно очистить паяльник, а затем использовать этот паяльник, чтобы собрать излишки олова (нужно наловчиться).

Если припой будет тусклым (не блестящим), это может быть признаком перегрева.

В такой ситуации нагретое паяльное жало нужно аккуратно и быстро погрузить в канифоль.

Жало паяльника, погруженное в канифоль

Затем быстро нанесите кончик канифоли на исправленное место. Делать это нужно очень быстро, потому что канифоль выгорает и может оказаться, что к моменту прикосновения к припою канифоли на жале уже не останется!

Устранение перегретого припоя проканифоленным паяльником

Если при пайке близко находящихся элементов олово из двух разных точек пайки соприкасается друг с другом, его необходимо удалить. В противном случае это может привести к короткому замыканию или повреждению отдельных компонентов или даже всего устройства. В такой ситуации используется специальная оплетка для удаления излишков олова. Нагреваем припой между этими точками пайки паяльником, а затем прикладываем оплётку.

Избыток олова, соединяющий две точки пайки рядом друг с другом

Эти плетеные медные провода образуют губку, которая и собирает излишки олова.

а) Отдельные точки пайки; b) излишки олова собранные оплеткой

Холодная пайка — ненадежное соединение электронных компонентов. Образуется при неправильном нагреве и применении олова. Такие точки соединяются иногда, а иногда нет (причём на глаз почти незаметно). Их ремонтируют, прогрев такое место паяльником и перепаяв по-новой.

В принципе для основы паяльного дела этой информации хватит с головой, дальше идёт только практика и так сказать «набивание руки». Опыт обязательно придёт со-временем. И поверьте, опыт этот ещё много раз в жизни пригодится!

Форум по обсуждению материала КАК ПРАВИЛЬНО ПАЯТЬ ПАЯЛЬНИКОМ

Схема гитарного комбо-усилителя с блоком эффектов на базе микросхем TDA2052, PT2399 и TL072.

Радиоприемники — обзор базовых конфигураций приёмной аппаратуры, этапы развития схемотехники.

Классический фонарик со встроенным зарядным устройством можно неплохо улучшить, добавив пару микросхем и 18650 АКБ.

Теория работы импульсных источников питания и варианты схемотехники.

Источник

Учебные материалы

Пайка в печах

Нагревают соединяемые заготовки в специальных печах: электросопротивления, с индукционным нагревом, газопламенных и газовых. Припой заранее закладывают в шов собранного изделия, на место пайки наносят флюс и затем помещают в печь, где это изделие нагревают до температуры пайки. Припой расплавляется и заполняет зазоры между соединяемыми заготовками. Процесс пайки продолжается несколько часов.

Этот способ обеспечивает равномерный нагрев соединяемых деталей без заметной их деформации.

Крупные детали паяют в камерных печах с неподвижным подом; большую партию мелких деталей – в печах с сетчатым конвейером или роликовым подом. Пайка в печах позволяет механизировать паяльные работы и обеспечивает стабильное качество изделий и высокую производительность труда.

Индукционная пайка

Паяемый участок нагревают в катушке-индукторе. Через индуктор пропускают т. в. ч., в результате чего место пайки нагревается до необходимой температуры. Для предохранения от окисления изделие нагревают в вакууме или в защитной среде с применением флюсов. Индуктор выполнен в виде петли или спирали из красной меди.

Формы и размеры индуктора зависят от конструкции паяемого изделия. Различают две разновидности пайки с индукционным нагревом: стационарную и с относительным перемещением индуктора или детали.

Пайка сопротивлением

Соединяемые заготовки нагревают теплотой, выделяющейся при прохождении электрического тока через паяемые детали и токопроводящие элементы.

Соединяемые детали являются частью электрической цепи. Нагрев сопротивлением можно осуществлять на контактных сварочных машинах. С нагревом в контактных сварочных машинах паяют при изготовлении тонкостенных изделий из листового материала или при соединении тонкостенных элементов с толстостенными.

Пайка погружением

Эту пайку выполняют в ваннах с расплавленными солями или припоями. Соляная смесь обычно состоит из 55% KCl и 45% HCl. Температура ванны 700–800 о С. На паяемую поверхность, предварительно очищенную от грязи и жира, наносят флюс, между кромками или около места соединения размещают припой, затем детали скрепляют и погружают в ванну. Соляная ванна предохраняет место пайки от окисления. Перед погружением в ванну с расплавленным припоем, покрытые флюсом детали нагревают до 550 о С.

Поверхности, не подлежащие пайке, предохраняют от контакта с припоем специальной обмазкой из графита с добавками небольшого количества извести. Пайку погружением в расплавленный припой используют для стальных, медных и алюминиевых твердых сплавов, деталей сложных геометрических форм. На этот процесс расходуется большое количество припоев.

Разновидностью пайки погружением является пайка бегущей волной припоя, когда расплавленный припой подается насосом и образует волну над уровнем расплава. Паяемая деталь перемещается в горизонтальном направлении. В момент касания ванны проходит пайка. Бегущей волной паяют в радиоэлектронной промышленности при производстве печатного радиомонтажа.

Пайка с радиационным нагревом

Пайку выполняют за слет излучения кварцевых ламп, расфокусированного электронного луча или мощного светового потока от квантового генератора (лазера).

Конструкцию, подлежащую пайке, помещают в специальный контейнер, в котором создают вакуум. После вакуумирования контейнер заполняют аргоном и помещают в приспособление, с двух его сторон устанавливают для обогрева кварцевые лампы. После окончания нагрева кварцевые лампы отводят, а приспособление вместе с деталями охлаждают.

При применении лазерного нагрева сосредоточенная в узком пучке тепловая энергия обеспечивает испарение и распыление окисной пленки с поверхности основного металла и припоя, что позволяет получать спаи в атмосфере воздуха без применения искусственных газовых сред. При радиационном способе пайки лучистая энергия превращается в тепловую непосредственно в материале припоя и паяемых деталей. Этот способ пайки непродолжителен.

Экзофлюсовая пайка

В основном этим способом паяют коррозионностойкие стали. На очищенное место соединения наносят тонкий порошкообразный слой флюса. Соединяемые поверхности совмещают, на противоположные стороны заготовок укладывают экзотермическую смесь. Смесь состоит из разных компонентов, которые укладывают в форме пасты или брикетов толщиной в несколько миллиметров. Собранную конструкцию устанавливают в приспособлении и помещают в специальную печь, в которой происходит зажигание экзотермической смеси при 500 oC.

В результате экзотермических реакций смеси температура на поверхности металла повышается и происходит расплавление припоя. Этим методом паяют соединения внахлестку и готовые блоки конструкций небольших размеров.

Газопламенная пайка

Паяемые заготовки нагревают и расплавляют припой газосварочными и плазменными горелками. Газовые горелки обладают наибольшей универсальностью. В качестве горючих газов используют ацетилен, природные газы, водород, пары керосина и т.п.

При использовании газового пламени припой можно заранее помещать у места пайки или вводить в процессе пайки вручную. На место пайки предварительно наносят флюс в виде жидкой пасты, разведенной водой или спиртом; конец прутка или припоя также покрывают флюсом.

Нагревают также паяльными лампами, которые по существу являются газовыми горелками, работающими на жидком топливе. Паяльные лампы используют для работы в полевых условиях или в ремонтных мастерских.

Плазменной горелкой, обеспечивающей более высокую температуру нагрева, паяют тугоплавкие металлы – вольфрам, тантал, молибден, ниобий и т.п.

Пайка паяльниками

Основной металл нагревают и припой расплавляют за счет теплоты, аккумулированной в массе металла паяльника, который перед пайкой или в процессе ее подогревают.

Для низкотемпературной пайки применяют паяльники с периодическим нагревом, с непрерывным нагревом, ультразвуковые и абразивные. Рабочую часть паяльника выполняют из красной меди. Паяльник с периодическим нагревом в процессе работы периодически подогревают от постороннего источника теплоты.

• Паяльники с постоянным нагревом делают электрическими. Нагревательный элемент состоит из нихромовой проволоки, намотанной на слой асбеста, слюды или на керамическую втулку, устанавливаемую на медный стержень паяльника.
• Паяльники с периодическим и непрерывным нагревом чаще используют для флюсовой пайки черных и цветных металлов мягкими припоями с температурой плавления ниже 300–350 о С.
• Ультразвуковые паяльники применяют для бесфлюсовой низкотемпературной пайки на воздухе и для пайки алюминия легкоплавкими припоями. Окисные пленки разрушаются за счет колебаний ультразвуковой частоты.
• Абразивные паяльники. Такими паяльниками можно паять алюминиевые сплавы без флюса. Окисная пленка удаляется в результате трения паяльника об обрабатываемую поверхность. Абразивный паяльник в отличие от электропаяльника имеет рабочий стержень, изготовленный прессованием из порошка припоя и измельченного асбеста.

Уважаемые студенты!
Специалисты нашего сайта готовы оказать помощь в учёбе по разным предметам:
✔ Решение задач
✔ Выполнение учебных работ
✔ Помощь на экзаменах

Источник