Способ пайки для медных проводов

Как правильно спаять провода с помощью паяльника между собой

Пайка проводов паяльником — одно из самых простых и надёжных технологических решений. При наличии умений оно позволяет решать задачи электротехнического характера и получать работающие приборы/инфраструктуру.

Дым — обычная вещь при пайке

Физика процесса пайки

Этот процесс используется для соединения металлов. Происходит в условиях повышенной температуры, достаточной для расплавления используемых расходных материалов, которые заполняют зазоры между сцепливаемыми поверхностями и обеспечивают их скрепление вследствие кристаллизации нанесённого шва.

Знание физических свойств пайки обеспечивает широкое использование в различных сферах. Она используется при изготовлении электроприборов, узлов техники, в энергетики и ряде других сфер.

Достоинства и недостатки спаивания проводов

Использование этого технологического подхода обладает следующими преимуществами:

• Качественное исполнение обеспечивает надёжность и долговечность готового изделия.
• Низкий уровень переходного сопротивления в точке крепления. В этом она существенно превышает все контактные варианты.
• Минимальные затраты на осуществление монтажа. Основное используемое оборудование — это паяльник. Стоит он недорого, а расходные материалы — ещё меньше.
• Универсальность использования. Пайка подходит для работы с проводами, у которых даже разное количество жил и параметры сечения. Всё это позволяет успешно решать даже нестандартные задачи.
• Нетребовательность к обслуживанию.
• Долгая служба и высокий уровень безопасности (при соблюдении правил обращения).

Старые образцы паяльников всё ещё в строю благодаря качеству изделий

Для полной картины следует знать и о недостатках:

• Невысокий уровень технологичности. Перед работой всегда следует выполнять подготовительные операции.
• Высокая трудоёмкость. Из-за этого пайка не используется в промышленных масштабах.
• Относительно высокие требования к уровню знаний, навыков и умений исполнителя.
• Необходимость подбирать паяльник под условия выполняемых задач (главный параметр — мощность).
• Для работы годятся исключительно нейтральные флюсы.

Оборудование для пайки

Рабочий процесс должен осуществляться с использованием всех необходимых инструментов и расходников.

Паяльник электрический

То, без чего невозможна никакая пайка. Представляет собой инструмент, делимый на ручку, стержень и систему питания. Будучи подключенным к сети электропитания, нагревается до температуры, достаточной для использования расходников.

Припой оловянно-свинцовый

Один из самых популярных расходников. Ценится за способность создавать образования, обладающие эвтектическими свойствами. Обладает рядом ценных особенностей, из-за которых широко и используется.

Важно! Низкая температура работы, удобность нанесения, прочность создаваемого крепления — это далеко не полный перечень достоинств.

Хотя есть внушительный перечень более современных средств, вроде кислоты для пайки, этот припой, сделанный на основе олова и свинца, всё ещё остаётся крайне популярным. Он идеально подходит для плат, дешев и позволяет качественно спаять практически всё, что угодно.

Флюс для медных проводов

Припой и металлы должны взаимодействовать между собой для получения качественного взаимодействия. Но естественные химические процессы часто этому препятствуют.

Для очистки проводов от возникающей оксидной плёнки и используется флюс. Дополнительно, он обеспечивает защиту от процессов окисления.

Паяльные пасты

Так называют пастоподобные однородные смеси, сделанные сразу из двух компонентов — припоя и флюса. Сделано это для совершенствования технологических процессов и получения более высокого качества работы вместе с ускорением совершаемых действий.

Подставка для горячего паяльника

Подставки на любой вкус — от самодельных до покупных

Поскольку паяльник для работы должен нагреться (потом ещё и остыть), а держать его всё время в руках не вариант, необходима теплоустойчивая подставка. В процессе подготовки или при перерыве она сильно выручает, освобождая руки и обеспечивая пожарную безопасность.

Оплетка для удаления лишнего припоя

Это средство для удаления излишков, нанесённых в процессе работы. Полное его название — плетенная из мёдных проводов лента. Она позволяет делать изделия более привлекательными внешне и экономнее тратить расходники.

Выбор паяльника

Чтобы не переплачивать, а вместе с тем и подобрать идеально подходящее оборудование, следует четко знать и понимать, что необходимо для достижения поставленных целей. Их формулирование позволяет дать ответы сразу на большое количество вопросов.

Мощность нагревателя

Новички часто ошибочно полагают, что чем мощнее инструмент, тем лучше. Это не соответствует действительности. Параметры мощности напрямую зависят от целевого предназначения.

Для справки! Для пайки схем подойдут паяльники мощностью в 25-30 Вт, тогда как для работы с трубами используют инструменты на 1-2 кВт.

Уход за жалом паяльника

Насколько легко работать с инструментом, чистить его после работы, можно ли провести замену или изменить положение, заточить его или сместить — все вопросы ухода следует продумывать. Есть статичные инструменты, а есть и более гибкие паяльники, позволяющие проделывать всё описанное.

Выбор температуры пайки

Ещё один параметр, влияющий на выбор — количество выделяемого тепла. Измеряется в достигаемой температуре.

Следует подбирать паяльник исходя из задач, для которых он покупается. Ведь этот параметр будет неизменным у самого инструмента. Его можно подкорректировать за счёт использования специальных расходников, но это влияет на конечную стоимость работы.

Подготовка к работе

Насколько легко начинать трудиться — это момент, который часто недооценивается. Оптимально, если достаточно просто достать, подключить к электропитанию и положить нагреваться на подставку. Но даже в этом случае различается время, затрачиваемое на достижение требуемой температуры и влияющее на длительность подготовки к работе.

Заточка жала

В процессе эксплуатации жало понемногу приходит в негодность. Проявляются зазубрины, уменьшается размер. Длительное химическое воздействие пускай и незаметно, но буквально разъедает его.

При сильном износе выполняется замена, в остальных случаях достаточно простой заточки. Насколько это легко сделать — важно, хотя часто и недооценивается.

Лужение паяльника

Перед началом основной работы полезно начинать с малых нагрузок. Для этого жало покрывается тонким слоем припоя, подготавливая его к последующему влиянию химических компонентов. Это делается при разогреве инструмента и позволяет увеличить срок его эксплуатации. Название для этих действий — лудить жало.

Подготовка проводов к спаиванию

Хорошая подготовка — половина успеха

Прежде чем паять, провода должны соответствующим образом быть обработаны. Для этого достаточно соблюдать последовательность:

1. В местах соединения жил проводов срезается изоляционный слой на 2-5 сантиметра.
2. Оголённые участки зачищаются от оксидной плёнки.
3. Осуществляется лужение, например, посредством канифольной смолы.
4. Провода соединяются посредством скрутки.

Теперь можно непосредственно паять.

Процесс пайки электропаяльником

А теперь непосредственно к вопросу, как паять провода паяльником. Последовательность действий для этого процесса следующая:

1. Поверхность скрутки покрывается флюсом.
2. Берётся кончиком жала немного припоя. Когда он расплавится до жидкого состояния, то его следует нанести на место скрутки.
3. Дать застыть и всё — готово!

Это простая пошаговая инструкция по тому, как правильно припаивать. Но за этим небольшим списком скрывается существенная подготовительная работа. Она важна, даже если планируется использование только в домашних условиях.

Отличия технологии при использовании флюса

В зависимости от техпроцесса могут вноситься небольшие изменения. Например, для некоторых составов не нужно снимать изоляцию, они с нею отлично справляются. Спаивать можно и так, сложного ничего нет. Но в таком случае приходится протирать место спайки спиртом для утилизации химически агрессивных веществ. Или может наноситься дополнительный раствор на очищенные провода перед их пайкой.

Особенности пайки многожильных проводов

Отличия в нюансах:

• провода перед лужением следует раскрутить для удобного окунания в канифоль;
• каждую жилу следует покрывать тонким слоем припоя;
• как остынут, все они скручиваются в один провод и изолируются.

В остальном, чтобы припаять, необходимо придерживаться стандартного порядка действий.

Провода в изоляции

Изоляция — требование техники безопасности

Для удаления защитного покрытия можно использовать кусачки, нож или сам паяльник (но это для опытных людей и сопровождается вредными испарениями). В последнем случае достаточно просто проплавить изоляцию по кругу и стянуть её вручную с жилы. В других случаях приходится следить, чтобы не повредить сердцевину провода.

Важно! Вариант с паяльником хорош, если приходится иметь дело с полипропиленом. Ведь есть и термостойкая изоляция, с которой подобное обращение не получается.

Эмалированные провода

Вводят в заблуждение своёй «чистотой». На самом деле они имеют покрытие из бесцветной эмали. Удаляется оно так же, как и оксидная плёнка.

Кабеля из нескольких изолированных проводов

Пайке предшествует разделение жил. Их обработка осуществляется по отдельности.

Можно ли паять медный провод с алюминиевым

Напрямую алюминий соединять с химически активными металлами запрещено. А медь как раз принадлежит к их числу. Поэтому, их не соединяют напрямую и не паяют. Хотя есть вариант с промежуточным болтом.

Возможные проблемы при пайке

Частые ошибки, которых следует избегать:

• Работа под напряжением. Вся электроника должна быть отключена от электропитания. Высокая температура влияет на физические процессы в элементах, что приводит к их выходу из строя.
• Высокий уровень загрязнения. Нужно чистить жало и места обработки, прежде чем начинать и обеспечивать продвижение процесса.
• Механические повреждения паяльника. Из-за них может не достигаться требуемая температура для эффективной работы.
• Использование уже непригодных расходников. Повторное использование одного и того же материала ведёт к понижению качества получаемого результата.

Запаять элементы и схемы качественно новичкам сложно, даже если используются самые лучшие инструменты. Достичь вершин мастерства выйдет только после приобретения солидного опыта. И хотя первые попытки будут весьма скромными, в последующем можно рассчитывать и на успешное выполнение более сложных задач, таких как ремонт автопроводки.

Источник

Пайка проводов паяльником в домашних условиях

Качественная пайка проводов гарантирует надежность их контакта. Однако для соединения придется учесть материал токоведущих жил, тип флюса, припоя и ряд других факторов. Каждому, кто работает с проводкой, будет полезным разобраться в этих вопросах и узнать, как правильно паять провода.

Физика процесса пайки

Пайка проводов — это их электрическое соединение, по надежности уступающее только сварке. При спаивании токоведущие жилы соединяются на уровне микрочастиц. Расплавленный припой проникает в поверхность медного провода и становится с ним одним целым.

Соединение проводов с помощью пайки

Для достижения этого эффекта требуется 2 фактора:

1. Высокая температура. Необходима для расплавления припоя до текучего состояния.
2. Чистота поверхности спаиваемых металлов. Слой грязи, окисла или жира препятствует диффузии припоя в поверхность металла.

Достоинства и недостатки спаивания проводов

Пайка заметно выигрывает перед большинством других методик соединения проводов. Из основных ее достоинств отмечается:

1. Дешевизна. Достаточно 1 раз приобрести паяльник и комплект припоя с флюсом, и получится надежно спаять тысячи проводов.
2. Простота. Научиться пользоваться паяльником возможно за 1 час.
3. Надежность соединения. Контакт уступает по электрическим и механическим свойствам разве что сварке. Клеммы Wago, обжимки и, тем более, скрутки не способны обеспечить столь качественный контакт, как пайка.
4. Универсальность. Возможно одновременно соединять жилы кабелей разного сечения. Причем их количество в одной точке контакта неограниченно.
5. Спайка проводов разрешена по ПУЭ. Получаемое соединение надежно.
6. Не нужен громоздкий сварочный трансформатор. Переносить паяльник гораздо легче.

У этого способа соединения имеются и недостатки:

1. Для работы стандартного паяльника требуется розетка с сетевым напряжением 220 В. Недостаток слабый. Существуют паяльники, работающие от встроенного аккумулятора и даже от газа. Последние вообще не требуют электричества.
2. Соединение получается неразборным. Спаянные между собой провода возможно рассоединить только при помощи паяльника и повторного расплавления припоя.

Использование газового паяльника

Оборудование для пайки

С точки зрения техники, спайка проводов — это не самый простой способ подключения токоведущих жил. Для создания контакта необходимы инструменты и расходные материалы. Минимальный комплект для пайки включает:

Однако для более продвинутого и качественного соединения также могут пригодиться:

• паяльная паста;
• оплетка для удаления припоя.

Инструменты и расходные материалы для пайки

Паяльник электрический

Классический паяльник состоит из 4 конструктивных элементов:

• кабель питания;
• рукоять;
• нагревательный элемент;
• жало.

Питающий кабель предназначен для передачи электроэнергии от розетки к нагревательному элементу. На его конце имеется стандартная штепсельная вилка. Нагревательный элемент выполнен из нихромовой проволоки. Он крепится в рукояти из дерева или пластика обычно при помощи винта. Тепло от нагревателя передается на медное жало паяльника. Выбран именно этот металл, так как он хорошо передает тепло к месту пайки. Медное жало периодически необходимо подтачивать напильником. Это придает ему требуемую форму. В современные паяльники часто устанавливают необгораемые жала. Они не меняют формы от длительной работы и не нуждаются в обработке напильником.

Припой оловянно-свинцовый

Припой представляет собой мягкую проволоку матового серебристого цвета диаметром 0,1-6 мм. Она выполнена из сплава олова и свинца. С советских времен популярностью пользуется припой марки ПОС-60. Он оптимально подходит для пайки медных проводов. В состав ПОС-60 входит 60% олова и 40% свинца.

Существуют и другие марки припоев (ПОС-10, ПОСК, ОЦ). Они отличаются химическим составом и физическими свойствами. Например, припой ПОС-60 плавится при температуре 183°C. Для работы с ним жало паяльника необходимо разогреть до температуры 200-240°C. Припой ПОС-15 плавится при 280°C. Паяльник придется разогреть до более высоких температур.

Обратите внимание! Большинство продаваемых паяльников имеют правильную температуру для ПОС-60. Если требуется работать с другими припоями, то придется приобретать паяльную станцию. На ней возможно вручную регулировать температуру жала и поддерживать ее на заданном уровне.

Флюс для медных проводов

Без флюса не получится выполнить качественное соединение. Он предназначен для подготовки спаиваемых поверхностей к лужению припоем. Флюс растворяет жиры и оксидную пленку, которые всегда присутствуют на медных жилах.

Флюсы бывают 3 видов:

Примером твердого флюса служит канифоль. Это хоть и устаревший, но по-прежнему востребованный расходный материал. Канифоль состоит из смол хвойных деревьев. В состав современных флюсов часто входят различные жиры и кислоты. Применяя их, возможно паять сталь и другие металлы.

Жидкие флюсы выпускаются в виде баночек с кисточкой. Формат такой же, как у женского лака для ногтей. С помощью кисточки удобно наносить жидкий флюс на электропроводку или иное место пайки.

Пастообразные флюсы представляют смесь жидких и твердых. Нередко в состав входит вазелин и различные жиры. Такой флюс удобно наносить на место пайки при помощи зубочистки или спички. Также практикуется простое окунание зачищенного провода в смесь.

Важно! Самый главный критерий при выборе флюса — это его активность. От этого зависит надежность контакта. Для пайки меди оптимально подходит слабоактивная канифоль. Если применить для подобных проводов сильноактивные флюсы на основе соляной или ортофосфорной кислоты, то со временем место контакта начнет окисляться.

Паяльные пасты

Под паяльными пастами принято называть или пастообразные флюсы или готовый состав для пайки, в котором уже содержится припой. Использование данной смеси упрощает процесс пайки. В составе паяльных паст присутствует флюс и мелкодисперсный припой. Их соотношение подобрано оптимальным образом. Поэтому нет необходимости самостоятельно брать на жало нужное количество припоя и канифоли.

Паяльная паста Mechanic XGSP-50

Паяльные пасты используются преимущественно для работы с smd радиодеталями. Обычно с их помощью не паяют проводку, но в теории это вполне возможно.

Подставка для горячего паяльника

Во время работы паяльник не всегда находится в руках. Он может быть отложен в сторону, например, для скручивания проводов в распредкоробке. Паяльник горячий, его нельзя класть на горючие или плавящиеся материалы. Поэтому для безопасной работы необходима жаростойкая подставка.

Иногда она идет в комплекте с паяльником. Хотя ее отсутствие в коробке не критично. Большинство радиолюбителей и электриков изготавливают подставку своими руками. В самодельном варианте можно удобно и под свою руку расположить баночку с канифолью, припоем и некоторыми мелкими инструментами для пайки.

Оплетка для удаления лишнего припоя

Оплетка не является обязательным атрибутом для успешной пайки. Она используется для быстрого и удобного удаления лишнего припоя.

Оплетка выполнена в виде ленты, сплетенной из тонких проволок меди. Ее ширина лежит в пределах от 2 до 10 мм. Оплетка прикладывается к месту, где набежал лишний припой. Затем она прижимается горячим жалом паяльника. Лишний припой начинает плавиться и под действием капиллярного эффекта всасываться в волокна оплетки. Принцип такой же, как если положить губку для мытья посуды в тарелку с водой. Она втянет лишнюю влагу.

Обратите внимание! Оплетка для удаления припоя продается в магазинах. Однако ее возможно получить гораздо быстрее и дешевле. Экраны некоторых сигнальных кабелей обладают таким же строением как лента для удаления припоя. Достаточно разделать старый ненужный антенный провод РК-75 и бесплатная оплетка для пайки готова. Для улучшения всасывающих свойств ленту не помешает пропитать любым слабоактивным жидким флюсом.

Выбор паяльника

Для качественной и комфортной пайки проводки необходимо выбрать подходящий паяльник. Подбор осуществляется исходя из мощности, размера, материала ручки и жала.

Имеющиеся в продаже паяльники не полностью готовы к использованию. Перед применением с ними потребуется провести подготовительные манипуляции. Процесс не занимает больше часа.

Важно! Новый паяльник при первом подключении в розетку начинает дымить. Не следует переживать. Это абсолютно нормальное явление. Дым образуется из-за выгорания технической смазки, которая использовалась при производстве паяльника. Через 3-5 минут это пройдет.

Мощность нагревателя

Мощность паяльника выбирается исходя из сечения спаиваемых проводов. Чем оно больше, тем мощнее нужен прибор. Тонкие провода сечением до 2,5 кв. мм успешно паяются паяльником на 25 Вт. Для жил потолще, 2,5-10 кв. мм, потребуется устройство на 40-60 Вт. Самые толстые провода паяются соответствующими паяльниками на сотни ватт.

Паяльники отличаются по типу нагревателя:

• из нихромовой проволоки (самые распространенные);
• с индукционным нагревом;
• паяльники, где жало нагревается проходящим по нему током.

Индукционная паяльная станция

Отличия существуют и с точки зрения эргономики:

• классический с продолговатой ручкой;
• паяльник в форме пистолета (похож на термоклеевой пистолет)

Важно! Существуют и другие, экзотические виды паяльников. Например, инфракрасный. Нагрев осуществляется с помощью ИК теплового излучения.

Уход за жалом паяльника

Современные необгораемые жала не нуждаются в заточке и обслуживании. Однако обычные медные приходится подтачивать.

В процессе работы медное жало разогревается до температур от 80 до 450°C. Нагрев приводит к его выгоранию. На кончике жала образуются ямки, кратеры и углубления. Неровности мешают качественной пайке. Поэтому форму жала периодически требуется подправлять напильником. Данная операция нужна не чаще 1 раза в месяц. По правилам безопасности перед заточкой жала паяльник требуется отключить от сети.

Частые подпиливания уменьшают длину жала. Со временем его придется заменить новым. Поэтому жало должно быть сменным и вытаскиваться из паяльника (если модель инструмента позволяет). Во время работы в полости паяльника попадают пары флюса. Они затвердевают и блокируют жало. Поэтому раз в год его рекомендуется извлекать из паяльного аппарата и вытряхивать из электроинструмента гарь от флюса. Если это не делать, то через несколько лет жало прикипит так, что его невозможно станет извлечь.

Выбор температуры пайки

Температура паяльника играет ключевую роль. Слишком холодное жало не способно расплавить припой до требуемой текучести. Он не растечется должным образом по спаиваемым деталям. Перегретое жало также плохо. Флюс будет слишком быстро сгорать и испаряться с места пайки. Характерный признак перегретого паяльника — это чрезмерное дымление канифоли. Раскаленное жало плохо и тем, что оно покрывается слоем окисла, после чего припаять провод не получится.

Паяльник с регулятором мощности

Подготовка проводов к спаиванию

Спаиваемые провода требуют подготовки. Для ее выполнения необходимо соблюдать следующие правила:

1. Запрещена пайка проводов, находящихся под напряжением. Возникает риск короткого замыкания на корпус паяльника.
2. С токоведущих жил снимается изоляция. Здесь пригодятся кусачки или нож. Все зависит от сечения и типа проводки.
3. Если необходимо припаять тонкие слаботочные жилы, достаточно снять 15-20 мм изоляции. В компактных электронных устройствах хватит 1-2 мм.
4. При пайке в распределительной коробке провод зачищается не менее чем на 50 мм. Затем выполняется скрутка, далее сама пайка.
5. Если соединяемые проводники слишком грязные и окисленные, то флюс не поможет. Придется снять загрязнение при помощи ножа или надфиля.
6. Для пайки эмалированных проводов с них следует снять изоляцию. Она легко удаляется с помощью ножа, надфиля или пламени зажигалки.

Особенности пайки электропаяльником

Пайка электропаяльником имеет ряд особенностей перед другими способами соединения. Их необходимо учитывать при выполнении монтажных работ.

Важно! Работая в домашних условиях, старайтесь не вдыхать испарения от паяльника. Дымок от канифоли относительно безопасен. А пары кислот совсем не полезны для органов дыхания и приводят к кашлю. Если нет специальной вытяжки, то пайку следует проводить с открытыми окнами.

Выбор флюса

Чаще всего электрики используют твердый флюс — канифоль. Есть два способа нанести ее на спаиваемые провода:

1. Жало паяльника касается камушка канифоли. Затем флюс переносится с разогретого острия инструмента на спаиваемые провода. Важно успеть нанести канифоль на токоведущую жилу до того, как она испарится с жала. Обычно это 3-5 секунд.
2. Зачищенный провод кладется на канифоль и прижимается сверху нагретым жалом. При этом флюс плавится, а провод погружается в расплав.

Канифоль можно смешать с этиловым спиртом. В итоге получится неплохой жидкий флюс, который удобно наносить кисточкой. Здесь важно не переборщить, чтобы раствор не стекал по изоляции провода. Ведь в будущем на это место прилипнет пыль.

Пайка многожильных проводов

Многожильный провод представляет собой множество тонких проволок, сплетенных в один трос и покрытых изоляцией. Такой проводник проще паять, чем монолитный. Любой вид флюса охотно проникает и втягивается в пустоты между тонкими проволоками жилы. Касается это и припоев. Они легко пропитывают многожильный провод. Главное, как следует прогреть его, и пайка пойдет сама собой. Чтобы надежно спаять провода, их необходимо аккуратно скрутить пальцами.

Пайка распредкоробок с помощью тигля

Данный способ позволяет удобно пропаивать скрутки, которые находятся в коробках и подрозетниках. Припой заранее плавится в небольшом тигле объемом от 20 до 100 мл. Спаиваемые провода погружаются в емкость с расплавленным металлом.

Для разогрева тигля и расплавления припоя используется компактная газовая горелка. Некоторые специалисты применяют для этих целей самодельные приспособления, сделанные своими руками из мощных электропаяльников. Но такие устройства требуют напряжения, которое не всегда присутствует в ремонтируемой квартире.

Флюс для пайки алюминия

При пайке с обычной канифолью припой не будет прилипать к алюминию. Здесь необходимо использовать флюс наподобие Ф-64. Он выпускается специально для алюминиевых проводов. Средство продается в жидком виде в форме баночки с кисточкой.

После пайки с Ф-64 скрутку нужно промыть слабощелочным раствором для нейтрализации кислотных свойств флюса. Для получения отмывочной смеси достаточно развести пищевую соду в теплой воде. Затем требуется отмывка простой мыльной водой или жидким мылом с применением зубной щетки.

Пайка позволяет надежно соединять провода при минимальных затратах. Все что нужно: паяльник, припой и флюс. Правильно пропаянный контакт прослужит не меньше, чем сама проводка.

Выбирать паяльник следует по мощности нагревателя. От этого критерия зависит максимальная толщина проводов, которые получится соединить. Тип флюса, припоя, форма и материал ручки паяльника выбираются исходя из индивидуальных предпочтений мастера.

Источник