Способы пайки меди с медью

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.

Источник

Как в домашних условиях провести пайку меди?

Изделия из меди встречаются в разных отраслях. Из этого цветного металла изготавливаются трубы, радиодетали, трубы отопления. Чтобы починить механизм, в котором присутствуют детали из этого металла, нужно знать, как осуществляется пайка меди. Для этого применяется разные технологические процессы и инструменты.

Пайка меди

Какие инструменты и материалы нужны

На промышленном производстве применяются различные технологии соединения медных деталей. Однако это процедуру можно выполнить в домашних условиях. Для этого нужно заранее подготовить инструменты и оборудование:

• флюс;
• набор кистей, металлическая щётка;
• припой;
• ручной или автоматический аппарат для разрезания труб;
• паяльник, газовая горелка.

Мощность оборудования подбирается в зависимости от температуры плавления расходных материалов.

Виды расходных материалов

Флюс необходим для защиты места соединения деталей от образования оксидной плёнки. Дополнительно к этому флюс помогает припою растекаться по месту будущего шва. В качестве припоя, чаще всего, используется олово, поскольку он имеет низкую температуру плавления.

Хорошим соединительным материалом для пайки является серебро, но оно имеет высокую стоимость. Из-за этого мастера разбавляются его с оловом, небольшим количеством меди. Среди используемых припоев выделяют два вида материалов: мягкие и твердые составы.

Мягкие

Такие расходные материалы используются для соединения водопроводов. При этом диаметр труб, которые нужно соединить может достигать 10 см. Пайка меди мягким припоем применяется в тех случаях, когда соединённые детали не будут нагреваться выше 130 градусов по Цельсию. К мягким расходным материалам относятся:

• сплавы свинца и олова;
• соединения с малым процентным содержанием олова;
• специальные составы.

По мнению покупателей, самым популярным считается сплав олова и меди. Он отлично подходит для соединения медных изделий. Кроме того, он экономично расходуется.

Твердые

Пайка меди твердыми составами возможна, если необходимо сделать прочный шов, который будет выдерживать воздействия факторов окружающей среды. К ним относятся:

• сплав меди и цинка;
• однородная медь;
• соединение меди и фосфора.

Существует два типа твердых составов: тугоплавкие и легкоплавкие. Чтобы сделать крепкое соединение, рекомендуется использовать многокомпонентный состав.

Виды пайки

Пайку меди в домашних условиях можно проводить по разным технологиям. Для каждого из способа проведения работ необходимы разные расходные материалы и инструмент. Существует несколько технологий пайки медных изделий. О каждой из них стоит поговорить подробнее.

Твердым припоем

Пайка меди твердым припоем — популярный способ соединения деталей. Чтобы осуществить процедуру, потребуется электропаяльник или газовая горелка. При проведении работ нужно учитывать определённые особенности:

1. При этом виде пайки использование припоя обязательно. Даже если нужно паять медную проволоку.
2. В качестве расходного материала желательно использовать олово или никель.

В первую очередь расплавляется расходный материал. После этого он наносится на место соединения. Выжидается время до полного остывания припоя.

Пайка меди твердым припоем

В печах

Печи используют на больших предприятиях и заводах. Они позволяют добиться равномерного разогрева соединяемых деталей. Благодаря этому сокращается количество некачественных швов. Применение припоя обязательно.

Флюсовая

При использовании флюса для соединения медных деталей образуются излишки расходного материала, от которых возникает коррозия. Из-за этого шов быстро приходит в негодность. Надёжность соединения зависит от качества припоя.

Вакуумная

Процедура вакуумной пайки проводится не только при соединении медных деталей, но и при обработке изделий из других металлов. Для проведения рабочего процесса используются промышленные печи и специальные контейнеры. В ходе работы используются мягкие типы расходных материалов.

Низкотемпературная

В первую очередь медленно разогревается припой. Быстро увеличивать температуру паяльника нельзя. Нужно дождаться пока низкотемпературный припой расплавится и в этот момент убрать паяльник. Состав должен самостоятельно заполнить пустоты между деталями и скрепить их.

Низкотемпературная пайка меди

Высокотемпературная

Если нужно получить соединение устойчивое к воздействию высоких температур, применяется пайка высокотемпературного типа. Чтобы скрепить между собой отдельные детали, они разогреваются до 700 градусов по Цельсию. При этом применяется не обычный паяльник, а газопламенный нагреватель.

Ошибки при пайке своими руками

Существует ряд популярных ошибок, из-за которых человек не может сделать качественный шов:

1. Плохая подготовка соединяемых поверхностей. На них должна отсутствовать грязь, мусор, пыль, ржавчина, краска.
2. Мастера часто не проверяют изделия на наличие дефектов.
3. Перегрев обрабатываемых поверхностей. Флюс сгорает и появляются окалины, оксидная плёнка.
4. Слабый разогрев соединяемых поверхностей. Низкая температура не позволяет полноценно расплавить припой, соединить детали между собой.

Пайку нужно проводить аккуратно. В первые разы лучше потренироваться на ненужных деталях. Со временем получится определять оптимальную температуру для спаивания металлов, сплавов.

Техника безопасности

При проведении пайки нельзя не забывать про технику безопасности:

1. Надевать защитные перчатки.
2. Трогать скреплённые детали можно только после их остывания.
3. Помещение, в котором проводятся работы, должно хорошо проветриваться.

При работе с твердыми припоями и кислотами для травления металла нужно надевать защитные очки, респиратор. Они защитят слизистую оболочку глаз и дыхательные пути от токсичных испарений. Перед началом работы необходимо проверять работоспособность используемого оборудования. Для удерживания скрепляемых деталей используются тиски или струбцины.

Пайка меди осуществляется по разным технологиям. Одни проводятся в домашних условиях, другие подходят только для производства. Зная характеристики материала и используя рекомендованное оборудование можно добиться надёжного соединения деталей. Чтобы защитить свой организм, нужно соблюдать технику безопасности.

Источник