Содержание, карта.

Температура нагрева паяльника


Все о паяльниках. Устройство, виды, параметры выбора

Пайка микросхем, проводов, пластиковых и металлических деталей, выжигание... Все это осуществляется с помощью знакомого всем инструмента – паяльника. Он незаменим, когда нужно соединить мелкие детали путем нагрева – это известно всем. А вот чем отличается керамический паяльник от нихромового, в чем особенность импульсной модели и что такое паяльная станция – знает далеко не каждый. Наша статья поможет разобраться.

Содержание:

  1. 1. Принцип работы паяльника
  2. 2. Основные виды инструментов
  3. 3. Какая модель подойдет вам?

Возможно, вас удивит тот факт, что способ соединения материалов путем пайки был известен человечеству уже 5000 лет назад. Мелкие металлические детали соединялись за счет расплавления под воздействием высоких температур. Это широко использовали ювелиры, оружейники и другие мастера. Примитивные инструменты для пайки представляли собой ручные приспособления с узким металлическим наконечником, который нагревали на открытом огне. В начале XX века появился специальный электроинструмент под названием «паяльник». Что он собой представляет? Расскажем подробнее.

Принцип работы паяльника

Инструмент преобразует электрическую энергию в тепловую и передает тепло в зону пайки. Встроенный внутри нагревательный элемент накаляет рабочую часть – жало, при этом температура нагрева может достигать 400 – 450 °С. При воздействии на обрабатываемую поверхность раскаленный  наконечник расплавляет припой, а он уже – соединяемые детали. При застывании расплавленной субстанции происходит их  фиксация.

Выбирая паяльник, следует учесть, что по типу питания они бывают сетевые и аккумуляторные. Первые требуют подключения к электросети и используются в мастерских, быту, на производстве. Есть модели не только со стандартным напряжением 220 В, но и рассчитанные на работу с пониженным напряжением 12, 24 В и т.д. (питаются от понижающего трансформатора). Аккумуляторные имеют встроенные элементы питания, поэтому не привязаны к месту работы – это очень удобно, когда нужно быстро припаивать изделия в разных местах. Находят применение в ремонте музыкальной аппаратуры,  автомобилей и электромонтажных работах. Но время функционирования аккумуляторных паяльников ограничено зарядом батареи, поэтому используют их для периодических задач. Когда пайка занимает большую часть процесса, например, при работе с микросхемами, необходим сетевой инструмент.

Основные виды инструментов

Хотите купить паяльник для работы или личного пользования? Не стоит приобретать первый попавшийся. Ведь нужно подходить к вопросу выбора с умом. Для простых задач, например, соединения пары проводов или оторвавшегося пластикового элемента, нужен один инструмент, для сложных – типа пайки микросхем и радиоаппаратуры – другой. Зная особенности разных видов паяльников, вы сможете выбрать подходящий для себя.

По принципу нагрева различают

  • Нихромовые – такие инструменты имеют нихромовую проволоку, через которую передается ток. Он может быть переменный сетевой либо постоянный или переменный от трансформатора при работе с низким напряжением. У самых простых моделей проволочная спираль намотана на корпус, внутри которого есть наконечник (при этом корпус не проводит ток). Также нихромовый элемент может быть помещен в изоляторы, уменьшающие потери тепла. Преимущества: доступная стоимость, неприхотливость к условиям использования, стойкость к ударам. Недостатки: долго нагревается, время службы сокращается из-за сгорания спирали. Такие модели подходят для нечастых работ, когда не важна высокая производительность.
  • Керамические – в таких инструментах применяются керамические стержни, которые нагреваются от контактов, находящихся под напряжением. Преимущества: долговечность, возможность интенсивного использования без риска перегорания, быстрый нагрев. Недостатки: керамический стержень боится ударных воздействий, прихотлив к использованию оснастки – нужны только родные жала.
  • Индукционные – эти паяльники оснащены катушкой индуктора. На наконечнике присутствует ферромагнитное покрытие, в котором создается магнитное поле – в результате осуществляется разогрев сердечника. Когда температура достигает рабочего значения, нагрев прекращается, а при снижении температуры возобновляется за счет восстановления ферромагнитных свойств. Преимущества: температура нагрева поддерживается автоматически, не требуется термодатчика и сложной электроники для контроля. Недостатки: поскольку инструмент поддерживает температуру по точке Кюри, для разных температур нагрева нужны свои жала.
  • Импульсные – как правило, в такие устройства входит частотный преобразователь и высокочастотный трансформатор, и жало тоже является частью цепи. Сначала происходит повышение частоты напряжения, затем снижение данного значения до рабочего. Наконечник фиксируется на токосъемниках вторичной обмотки трансформатора – это обеспечивает прохождение через него больших токов и мгновенный нагрев. Причем он происходит только при нажатии и удерживании пусковой клавиши инструмента, после ее отпускания рабочая часть остывает. Преимущества: быстрый разогрев, удобство работы с мелкими и крупными элементами за счет регулировки мощности. Недостатки: такие устройства не предназначены для продолжительного цикла работ.

По конструкции различают

  • Стержневые – традиционный тип паяльников. Инструмент имеет прямую конструкцию в виде стержня. В длинной рукоятке закреплена рабочая часть с жалом. Удобны для работы в труднодоступных местах и пайки мелких элементов.
  • Пистолеты – у таких моделей рабочая часть расположена под углом в 90º относительно рукоятки. Используются при проведении ремонтных и электромонтажных работ.
  • Паяльные станции – сложные устройства, состоящие из рабочего инструмента и соединенного с ним блока управления. Станции различаются по принципу работы: у инфракрасных пайка происходит за счет инфракрасного излучения, у термовоздушных – за счет струи нагретого воздуха,  у цифровых – за счет понижения напряжения с помощью трансформатора. Последние идеально подходят для работы с чувствительными к статическому напряжению микросхемами: пайка при пониженном напряжении исключает риск повреждения платы. В таких моделях предусмотрено точное поддержание температуры нагрева.

Что выбрать? Решайте исходя из предстоящих задач. После того как вы определитесь с типом паяльника, следует учесть еще несколько важных характеристик, а также узнать о возможностях инструмента.

Какая модель подойдет вам?

В первую очередь нужно определиться с мощностью устройства. Если вы хотите паять электронные компоненты, достаточно модели мощностью до 30 Вт. К примеру, беспроводной паяльник на батарейках ЗУБР мощностью в 6 Вт подойдет для пайки электрокомпонентов проводки автомобиля, нечастых электромонтажных работ в быту, гараже и т.д. Большая мощность не нужна и при работе с микросхемами – для таких целей можно использовать модель СВЕТОЗАР SV-55300-30 мощностью в 30 Вт. Чтобы паять толстые провода или заниматься лужением,  выбирайте мощное устройство – до 100 – 150 Вт, например, паяльник СВЕТОЗАР для лужения (100 Вт). Если вам нужен инструмент для быстрого расплавления твердых материалов, таких как стекло, чугун, сталь, рекомендуем модель мощностью свыше 150 Вт, например, паяльный пистолет Sturm SI2321C на 200 Вт.

Также важно учесть при выборе температуру нагрева. Максимальное значение может достигать 400 – 450 °С. Однако столь высокая температура нужна не во всех случаях. Именно поэтому у мастеров пользуются популярностью паяльники с возможностью регулировки рабочей температуры, например, в пределах от 100 до 400 °С. Инструмент можно настроить на плавление конкретного вида материала. У многих современных устройств есть термодатчик, который контролирует процесс нагрева и помогает поддерживать температуру на одном уровне. Время нагрева до рабочей температуры, как правило, составляет 4 – 6 минут.

Еще один важный аспект выбора – это тип жала паяльника. Прежде всего учитывайте его форму: существуют наконечники в виде конуса, иглы, стержня со скошенной кромкой, отвертки и т.д. Последний вид является универсальным, так как отлично подходит для удерживания припоя и имеет достаточную площадь рабочей части для прогрева. Если наконечник медный, путем заточки ему можно самостоятельно придать любую форму. Существуют несгораемые жала, которые покрыты защитным металлом, например, никелем. Обработке такие элементы не подлежат, поэтому необходимо сразу выбирать наконечники нужной формы или покупать паяльник с набором сменной оснастки. Стоит отметить, что никелированные жала служат дольше, так как медь внутри них не плавится. Однако такие изделия нельзя перегревать и подвергать ударным воздействиям.

Обратите внимание на комплектацию инструмента. Хорошо, если в набор входят наконечники, припой, флюс. Также пригодится кейс для хранения и переноски. Паяльные станции дополняются держателем, лупой, отсеком для очистки наконечника.

Выбирайте паяльник в нашем интернет-магазине! У нас вы подберете подходящую по параметрам модель, а также сможете купить необходимые для работы расходные материалы. Оформляйте заказ через сайт или звоните менеджеру по телефону 8-800-333-83-28.

оптимальная температура нагрева для пайки. Какой она должна быть и до скольких градусов нагревается обычный паяльник?

При спаивании контактов основная задача паяльника заключается в расплавлении припоя и нанесении его на нужные места. Разумеется, что для этого паяльник должен быть разогрет до определённой температуры. При этом для обработки разных металлов этот показатель может существенно отличаться. Слишком высокая или, наоборот, низкая температура жала прибора отразится на качестве выполняемой работы.

До скольких градусов может нагреваться?

Существует так называемый оптимальный температурный диапазон, при котором спаивание нужных поверхностей будет максимально быстрым и качественным. Но есть одна важная особенность, которую должен знать каждый специалист в этом деле: температура на конце жала паяльника должна быть выше температуры плавления обрабатываемых металлов.

При этом припой вообще должен расплавляться за несколько секунд.

Чрезмерно высокая температура превратит припой в массу определённой консистенции, работать с которой будет весьма проблематично. Оптимальным считается диапазон от 245 до 300° C. Если паяльник перегреть, то этот показатель может существенно увеличиться. Для удобства работы в современных приборах необходимую температуру можно выставить самостоятельно.

Какая температура должна быть?

Как уже было сказано, наиболее комфортным для работы температурным диапазоном считаются показатели от 245 до 300° C. Но суть в том, что все паяльники рассчитаны для обработки различных металлов. Например, для пайки некоторых металлов паяльнику необходимо разогреваться до 600 градусов. При этом их мощность тоже может варьироваться. Оптимальным считается диапазон от 25 до 40-60 Вт. Гораздо реже встречаются паяльники с минимальной мощностью в 8 Вт и максимальной – 200 Вт. Как правило, высокой обладают паяльники, используемые на производствах в промышленных масштабах. Устройства для работы в домашних условиях значительной мощностью не обладают. Но рабочая мощность обычного бытового прибора может достигать и 100 Ватт.

Относительно припоя

Рабочая температура паяльника для каждого процесса определяется в индивидуальном порядке. В процессе пайки однотипных контактов допустимо устанавливать одинаковую температуру. Но при этом и состав припоя должен быть идентичным.

В случаях, когда необходимо использовать разный тип припоя, иногда даже приходится менять паяльник.

В зависимости от типа припоя температура жала прибора должна быть следующей:

  • сплав Вуда – 75;
  • сплав Розе – 95;
  • ПСРЗИ – примерно 145-146;
  • ПОЗИ 30 – 175;
  • ПОС 61 – 195-197;
  • О2 – 237;
  • ПСР – 240;
  • ПСР 2 – 248;
  • ПСР 1.5 – 285;
  • ПОС 10 – 305.

Все представленные температурные показатели имеют единицу измерения°C.

В зависимости от материала

Температура жала – это очень важный показатель, который необходимо изменять не только из-за состава припоя, но также и в зависимости от типа обрабатываемой поверхности. Здесь важно знать не только температуру паяльника, но и температуру, при которой происходит плавление обрабатываемого металла.

Температура плавления наиболее распространённых металлов разная и выглядит следующим образом:

  • чугун – 1200;
  • сталь – 1400;
  • серебро – 961,9;
  • свинец – 327,4;
  • олово – 231,9;
  • медь – 1084,5;
  • золото – 1063;
  • железо – 1539;
  • алюминий – 660,4.

Температурные показатели, как и в предыдущем случае, измеряются в градусах Цельсия. При работе важно сравнивать технические характеристики прибора с возможностями обрабатываемого металла.

Как получить нужную?

Температура жала паяльника, имеющего мощность 100 Ватт, имеет некоторые ограничения. Так, при максимальном разогреве нельзя превысить наибольший порог, но недопустимо и понизить, чтобы она постоянно находилась на одном и том же уровне. Для подбора нужной температуры необходимо ориентироваться именно на мощность прибора. На протяжении достаточно длительного времени эта методика была наиболее популярной. Ведь в советских паяльниках по-другому узнать температуру было невозможно. Но и у этого метода был существенный недостаток, поскольку для обработки разных поверхностей приходилось покупать несколько видов паяльников.

Более современные модели оснащены встроенным температурным регулятором. Точно так же регуляторы продаются отдельно. Этот прибор можно установить практически на любую модель. Он с лёгкостью решает проблему понижения температуры. Суть заключается в следующем – если паяльник имеет мощность 60 Ватт, то при повороте ручки регулятора наполовину, температура жала уменьшится до показателей паяльника мощностью в 30 Ватт. Паять при наличии такого прибора намного легче.

Если есть возможность, то покупать лучше не сам регулятор, а те модели паяльников, в которые этот прибор уже вмонтирован.

При обработке микросхем таким паяльником можно регулировать температуру вплоть до 1° C. По стоимости такие приборы существенно отличаются от обычных. Но они в несколько раз облегчают работу мастера.

Как узнать?

В моделях со встроенным датчиком температурные показатели отображаются на специальном дисплее. Для того чтобы узнать температуру нагрева жала на обычном паяльнике, необходимо использовать специальные измерительные приборы. Существуют так называемые термометры для паяльника. Основу этого устройства составляет термопара, определяющая показатели нагрева. Погрешность при этом может варьироваться на несколько градусов в большую или меньшую сторону.

Ещё один способ измерения температуры нагрева заключается в использовании мультиметра. Это весьма распространённая методика, позволяющая точно и быстро узнать температурный режим приборов разных моделей.

Для работы в домашних условиях очень часто подбираются примерные температурные показатели, поскольку этого достаточно. Но при профессиональной пайке, например, когда ведётся работа с микросхемами, нужно подбирать температуру максимально точно. Упущение этого момента может испортить всю работу.

О температуре при пайке смотрите далее.

что полезно знать о процедуре?

Температура пайки – важный момент в работе пайщика, от которого зависит качественное соединение металла. Данный показатель должен быть выше аналогичного показателя полного расплавления тиноля. В некоторых случаях, показатель может находиться между линией ликвидус и линией солидус.

Опираясь на теорию, припой должен быть полностью расплавлен до того момента, как он заполнит зазор и распределится в соединении под влиянием капиллярных сил. В связи с этим температура ликвидуса тиноля может быть самой низкой, применяемой для такого процедуры, как высокотемпературная пайка. В свою очередь, все детали должны нагреваться до этой температуры или более высокой.

Нельзя быть уверенным в том, что все внутренние, а также внешние части деталей нагреваются только до данной температуры. Скорость нагрева, месторасположение, масса металлических деталей, а также коэффициент термического расширения паяемого металла – все это факторы, которые определяют в детали распределение тепла.

В условиях быстрого местного нагрева деталей температурное распределение неравномерно, температура наружных поверхностей существенно выше, чем внутренних. Во время медленного нагрева и равномерного распределения тепла, распределение тепловой энергии в паяном узле происходит более равномерно.

Диффузия, а также растворение тиноля на протяжении пайки

Во время смачивания соединяемого металла при помощи расплавленного припоя может иметь место растворение тинолем основного металла или диффузия компонентов тиноля в основной металл. Вдобавок ко всему, диффузия имеют наибольшую вероятность образования в том случае, если тиноль вместе с основным металлом подобны по химическому составу.

На растворение и диффузия могут быть влиятельны следующие факторы:

  • Температура соединения материалов;
  • Продолжительность пайки;
  • Геометрия соединяемого места металла, поскольку она определяет площадь основного материала, подвергаемую воздействию тиноля;
  • Химический состав.

В редких случаях на протяжении пайки по причине местной диффузии тиноля между зернами основного материала происходит растекание материала, зависящего от внутренних напряжений. Чрезмерная диффузия тиноля в основном металле с большой вероятностью может оказывать влияние на механические и физические свойства металла.

Таким образом, тонкие части основного материала – наиболее уязвимая зона паяного соединения. В данном месте по причине эрозии могут образовываться сквозные раковины. Стоит отметить, что растворение основного металла тинолем изменяет температуру его ликвидуса, тем самым может привести к недостаточному заполнению зазора между деталями.

Для уменьшения диффузии или растворения есть несколько сплавов, которые применяются в качестве тинолей. Припои приобретают жидкую консистенция при достижении температуры ниже действенной температуры ликвидуса. Благодаря припою подобного состава высокотемпературная пайка производится успешно также при тех обстоятельствах, когда температура соединения металлов не дошла до линии ликвидуса.

Температура соединения smd-компонентов

Нижний подогрев дает возможность уменьшить теплоотвод от компонента в smd-плату, тем самым снижая нужную температуру инструмента для пайки. Во время использования воздушных методик замены компонентов нижний подогрев способен уменьшать или исключать вовсе коробление smd-платы, которое вполне может произойти по причине одностороннего нагрева посредством горячего воздуха.

Помимо всего, печатные платы, выполненные на основе керамики, перед процедурой пайки нуждаются в плавном предварительном нагреве вследствие чувствительности данных материалов к перепадам температур.

Опираясь на способ подачи тепловой энергии, можно выделить инфракрасные, а также конвекционные нижние подогреватели. Первые приспособления зачастую состоят из нескольких кварцевых ламп, которые имеются ярко выраженное красное свечение. Относительно конвекционных приспособлений, то они могут работать путем применения принудительной конвекции.

Рассматриваемые smd-компоненты являются достаточно хрупкими, и в условиях воздействиях вибрационной нестабильности (при механических ударах) могут трескаться. Еще одним минусом smd-компонентов является непереносимость перегрева во время пайки, из-за чего часто возникают микротрещины, заметить которые практически невозможно. Самое неприятное, пожалуй, в этом деле – то, что узнаешь о трещинах в smd-компонентах во время эксплуатации. Проверить наличие трещин в smd-деталях можно при помощи обыкновенного мультиметра.

Таким образом, соединять smd-детали можно при помощи паяльной станции, а также паяльника. Определенная часть пайщиков утверждает, что паять компоненты проще паяльной станцией со стабилизированной температурой. Однако если паяльной станции нет, разрешить вопрос можно при помощи паяльника, включая его посредством регулятора. Стоит отметить, что без регулятора у обычного паяльника температура его наконечника (жала) достигает температуры 400 гр. С. показатель во время работы с smd-компонентами должен составлять 260-270 гр. С.

Оптимальная температура нагрева жала паяльника, а также требуемая мощность во время ручной пайки – показатели, которые зависят от конструктивных особенностей паяльника, выполняемой им задачи. В работе с бессвинцовыми припоями трубчатой формы, которые имеют температуру плавления порядка 217-227 гр. С, минимальный показатель нагрева жала паяльника составляет 300 гр. С.

На протяжении пайки необходимо всячески избегать избыточного перегрева жала паяльника, а также длительного воздействия жала на металл. В большинстве случаев во время работы с припоями, в состав которых не входит свинец, и традиционным тинолями, наиболее подходящим является нагревание жала паяльника до температуры 315-370 гр. С.

В определенных ситуациях отличные результаты при пайке smd-компонентов могут получаться во время кратковременного нагрева (длительность воздействия жала паяльника до 0,5 секунды), а также при нагреве жала паяльника до показателя от 340 до 420 гр. С.

Порядок пайки smd-компонентов

Порядок пайки smd-компонентов:

  1. Сначала отлудите одну из контактных площадок. Для этого подайте достаточное количество тиноля для дальнейшего формирования галтели.
  2. Далее следует установка smd-компонента на КП.
  3. Следующим этапом придерживайте smd-компонент посредством пинцета, и одновременно с этим поднесите жало паяльника, тем самым обеспечивая одновременный контакт жала паяльника с выводом smd-компонента, а также отлуженной КП.
  4. Произведите кратковременную пайку в течение 0,5-1,5 секунды. Относительно жала приспособления, то оно должно быть отведено.
  5. Далее выполняется высокотемпературная пайка второго вывода: поднесением жала приспособления, вы обеспечиваете одновременный контакт жала с выводом и КП.
  6. Далее с противоположной от жала паяльника стороны следует подать тиноль под углом 45° к КП, а также выводу компонента.

Четыре секрета – залог успешной пайки

Существует четыре секрета качественно выполнения пайки, последующей длительной эксплуатации детали. Рассмотрим их подробнее.

Основополагающие качественного соединения:

  1. Правильность применения припоя и флюса в пайке;
  2. Чистота жала паяльника, а также степень его нагрева;
  3. Чистые паяемые поверхности металлов во время процедуры;
  4. Правильность соединения, достаточный нагрев рабочей зоны деталей.

Как становится понятно, от температуры нагрева деталей, а также степени прогревания паяльника очень многое зависит. Также следует знать температуру плавления некоторых оловянно-свинцовых припоев.

Температура плавления припоев

Маркировка припоя Температура плавления (°С)
ПОС-90 222
ПОС-60 190
ПОС-50 222
ПОС-40 235
ПОС-30 256
ПОС-18 277
ПОС-4-6 265

Знание технологической составляющей пайки позволяет пайщику осуществлять соединения деталей на долгое время, что является отличным качеством для настоящего профессионала. Таким образом, высокотемпературная пайка будет показывать отличную результативность.

 

Похожие статьи

мир электроники - Как получить нужную температуру паяльника

Практическая электроника

материалы в категории

Все знают о том что качественная пайка возможна лишь при условии что температура паяльника соответствует температуре припоя (или чуть выше).

Если температура паяльника будет ниже чем температура плавления припоя то он (припой) просто не успеет полностью расплавиться, будет рыхлым и конечно-же не сможет нормально смочить место пайки.
При слишком большой температуре паяльника припой будет выгорать (и флюс, к стати, тоже...). Причем и само жало паяльника будет быстро окисляться и в конце-концов припой просто не будет на нем держаться.

В идеале для припоя ПОС-61 (который и применяется при монтаже радиотехнических изделий), температура паяльника должна быть в пределах 230....260 град.C, причем желательно чтобы время пайки не превышало 2-3 секунд.

Для профессиональных работ существуют специальные устройства- паяльные станции, где температуру паяльника можно устанавливать и контролировать при помощи электроники, но как же быть тогда с дешевыми паяльниками?

Ничего страшного- и для простого паяльника существуют простые способы регулировки температуры:

Способ первый.  При покупке паяльника желательно выбирать такой чтобы у него регулировалась длина жала.


Увеличивая длину можно экспериментальным путем подобрать оптимальную температуру.
Этот способ, правда, имеет и свои недостатки- при постепенном выгорании и подтачивании жала, длина его будет постепенно уменьшаться и в конце-концов наступит такой момент что общей длины жала будет уже недостаточно для его эффективного нагрева.
Второй, существенные недостаток таких паяльников- жало имеет свойство пригорать внутри нагревателя и поэтому за этим нужно постоянно следить.

Способ второй. Воспользоваться регулируемым автотрансформатором (ЛАТРом), или сетевым трансформатором со множеством отводов.
Правда этот вариант приемлем лишь для стационарных мастерских из-за громоздкости трансформатора.
Можно, в принципе, использовать и электронный ЛАТР. Тогда габариты немного уменьшатся... Схема электронного ЛАТРА есть на этой странице

Способ третий. Установить последовательно с паяльником регулировочный резистор (реостат). Правда реостат потребуется очень мощный...

Способ четвертый. Электронная регулировка температуры паяльника при помощи самодельных схем.

Схемы устройств для регулировки температуры паяльника у нас на сайте уже есть на вот этой странице, и вот еще одна


Обсудить на форуме

Пайка металлов » Температура паяльника

Паяльник не имеет специального измерителя температуры. Минимальная температура нагрева паяльника должна обеспечивать плавление припоя при соприкосновении к изделию в течение 5-10 сек. С повышением температуры плавление припоя и разогрев паяемого участка ускоряются, что приводит к увеличению производительности процесса.

Однако, при увеличении температуры срок службы паяльника снижается. Поэтому максимальная температура паяльника не должна превышать 400-410гр. Температуру эту можно определить проверкой на плавление цинка. Температура плавления цинка 419гр. Кусок цинка весом, например, в 1 г, установленный на изолированной пластинке (чтобы не было отвода тепла), не должен плавиться при соприкосновении разогретым паяльником. Во всяком случае, не следует доводить паяльник до красного каления, когда припой и медь начинают более интенсивно реагировать друг с другом.

Практически температура паяльника достаточна для осуществления пайки, если при поднесении тыльной стороны ладони к паяльнику на расстояние 8-10 см будет чувствоваться жар.
Нагретый паяльник следует класть на специальную подставку.

Технологический процесс пайки различных металлов легкоплавкими припоями производится примерно одинаково. Вся разница состоит в правильном выборе марок припоев и флюсов.
При пайке легкоплавкими припоями требуется тщательная подготовка мест соединения друг с другом и хорошая предварительная очистка их от грязи и окислов, особенно при пайке бескислотными флюсами.

Перед пайкой рекомендуется соединяемые поверхности облуживать припоем. Облуживание производится паяльником с применением флюса или погружением в расплавленный припой. Перед погружением облуживаемой части изделий в припой на ее поверхность наносят флюс для растворения окислов.

Для пайки облуженный паяльник нагревают до требуемой температуры и прижимают к месту соединения. Одновременно к месту пайки подводят припой, который при этом плавится и затекает в зазор соединяемых деталей. После заполнения шва припоем паяльник переносят на соседний участок.

Часто припой подводится в соединение при помощи паяльника. Для этого нагретый паяльник соприкасается с припоем, при этом на паяльнике остается несколько капель жидкого припоя, который и заполняет шов в процессе пайки.

При пайке паяльник должен лежать на изделии всем своим лезвием, а не касаться его кончиком лезвия. Только в этом случае обеспечивается интенсивный прогрев. Припой нужно подводить к шву в месте соприкосновения паяльника с изделием. Если припой будет подводиться к паяльнику сверху, то он должен стечь с паяльника на шов, что затрудняет пайку.

Работа с паяльником


Мощность

Для монтажа небольших элементов и ремонта печатных плат, при чувствительности материала к статическому напряжению, применяют паяльники с мощностями 24-40 Ватт. В случае пайки шин питания, широких проводников и других массивных элементов — обычно 40-80 Ватт. Паяльники с мощностью 100 Ватт и более, чаще всего применяются при пайке крупных стальных конструкций, включающих цветные металлы с высокой теплопроводностью.

Важно помнить и о напряжении питания. В России стандарт – 220 В, 50 Гц; правда, для пайки, к примеру, в автомобиле или в прочих местах, где не просто найти розетку, можно воспользоваться паяльниками с напряжениями 12/18/24В.

Немного о настройке схемы

Тут все просто. Сопротивление цепочки R1, R2 и R3 определяет минимальную температуру паяльника. Чем меньше сопротивление – тем меньше нагрев. То есть выведя движок сопротивления R3 в положение наименьшего сопротивления, подбором R1, R2 выставляют желаемую минимальную температуру. Ее выбрал в районе 200-220 градусов. А вот величина сопротивления R3 будет определять максимально возможную температуру паяльника. Я выбрал ее в районе 500 Ом. И получил на максимуме около 360 вольт.

Выбирать ее слишком большой не советую. При каком-то сопротивлении регулятор практически перестает отключать нагреватель (светодиод горит, лишь изредка помаргивая). Так легко вообще загробить жала.

При нормальной работе светодиод практически непрерывно светит после включения несколько секунд. Потом появляются паузы, которые по мере прогрева они становятся все длиннее. Мой паяльник на рабочий режим выходит секунд за 20-30.

Тришин А.О. Г. Комсомольск-на-Амуре. Ноябрь 2020 г.

Обсудить статью СТАБИЛИЗАТОР ТЕМПЕРАТУРЫ ПАЯЛЬНИКА

Доработка схемы питания светодиодов в LED фонарике.

Простой маломощный жучек для начинающих шпионов – схема и фотографии конструкции.

Самодельный автомобильный VIP – сигнал крякалка.

Автор данной статьи, Л. ЕЛИЗАРОВ, из г. Макеевка Донецкой обл., предлагает доступное для повторения радиолюбителями устройство для поддержания оптимальной температуры жала паяльника путём измерения сопротивления его нагревателя во время периодических кратковременных отключений его от сети.

На страницах радиотехнических журналов неоднократно публиковались различные устройства управления температурой жала паяльника, использующие нагреватель паяльника в качестве датчика температуры и поддерживающие её на заданном уровне. При ближайшем рассмотрении оказывается, что все эти регуляторы являются всего лишь стабилизаторами тепловой мощности нагревателя. Они, конечно, дают определённый эффект: меньше выгорает жало и паяльник не так сильно перегревается, пока лежит на подставке. Но это ещё далеко до управления именно температурой жала.

Рис. 1. Графики изменения температуры
Рассмотрим кратко динамику тепловых процессов в паяльнике. На рис. 1 представлены графики изменения температуры нагревателя и жала паяльника с момента выключения нагревателя. На графиках видно, что в первые доли секунды разность температур настолько велика и непостоянна, что температуру нагревателя в этот момент никак нельзя использовать для точного определения температуры жала, а именно так работают все ранее опубликованные регуляторы, в которых нагреватель используют в качестве датчика температуры. Из рис. 1 видно, что кривые зависимости температуры жала и нагревателя от времени его выключения только через две и тем более три-четыре секунды достаточно сближаются для того, чтобы с достаточной точностью интерпретировать температуру нагревателя как температуру жала. Кроме того, разность температур становится не только малой, но и практически постоянной. По мнению автора, именно регулятор, измеряющий температуру нагревателя через определённое время после его отключения, способен более точно управлять температурой жала.

Читать также: Торцовочные станки по дереву своими руками

Интересно сравнить достоинства такого регулятора с паяльной станцией, использующей датчик температуры, встроенный в жало паяльника. В паяльной станции изменение температуры жала паяльника сразу вызывает реакцию устройства управления, причём повышение температуры нагревателя пропорционально изменению температуры жала. Волна изменения температуры доходит до жала паяльника через 5. 7 с. При изменении температуры жала обычного паяльника волна изменения температуры идёт от жала к нагревателю (при близких теплодинамических параметрах — 5. 7 с). Его узел управления сработает через 1.. .7 с (это зависит от установленного температурного порога включения) и поднимет температуру нагревателя. Обратная волна изменения температуры достигнет жала паяльника через те же 5. 7 с. Отсюда следует, что время реакции обычного паяльника, использующего нагреватель в качестве датчика температуры, в 2. 3 раза больше, чем у паяльника паяльной станции с датчиком температуры, встроенным в жало.

Очевидно, что у паяльной станции перед паяльником, использующим нагреватель в качестве датчика температуры, есть два основных преимущества. Первое (малозначительное) — цифровой индикатор температуры. Второе — датчик температуры, встроенный в жало. Цифровой индикатор сначала просто интересен, а потом регулирование идёт всё равно по принципу «чуть больше, чуть меньше».

У паяльника, использующего нагреватель в качестве датчика температуры, перед паяльной станцией преимущества следующие: — блок управления не загромождает пространство на столе, так как он может быть встроен в небольшой по размерам корпус в виде сетевого адаптера; — меньшая стоимость; — блок управления можно использовать практически с любым бытовым паяльником; — простота повторения, посильная и начинающему радиолюбителю.

ЖУЧЕК
VIP СИГНАЛ
PW,ВтRX,ОмRГ,ОмRГ-RX,Ом
188601800940
2570017001000
3016671767100
401730177040
8054756518
10060462420

Рассмотрим конструктивные особенности паяльников разных конструкций и мощности. В таблице представлены значения сопротивлений нагревателей различных паяльников, где Pw — мощность паяльника, Вт; Rx — сопротивление нагревателя холодного паяльника, Ом; Rr — сопротивление горячего после прогрева в течение трёх минут, Ом. По разности этих температур видно, что ТКС нагревателей могут отличаться в 50 раз. Паяльники с большим ТКС имеют керамические нагреватели, хотя бывают и исключения. Паяльники с малым ТКС — устаревшей конструкции с нагревателями из нихрома. Необходимо отдельно заметить, что в некоторых паяльниках может быть встроен диод — датчик температуры, и один паяльник мне попался совсем интересный: в одной полярности включения ТКС у него был положительный, а в другой — отрицательный. В этой связи сопротивление паяльника надо сначала измерить в холодном и горячем состояниях с тем, чтобы подключить его к регулятору в правильной полярности.

Схема регулятора представлена на рис. 2. Длительность включённого состояния нагревателя фиксирована и составляет 4. 6 с. Длительность выключенного состояния зависит от температуры нагревателя, конструктивных особенностей паяльника и регулируется в интервале 0. 30 с. Может возникнуть предположение, что температура жала паяльника постоянно «качается» вверх и вниз. Измерения показали, что изменение температуры жала под воздействием управляющих импульсов не превышает одного градуса, и объясняется это значительной тепловой инерционностью конструкции паяльника.

Рассмотрим работу регулятора. По известной схеме на выпрямительном мосте VD6, гасящих конденсаторах С4, С5, стабилитронах VD2, VD3 и сглаживающем конденсаторе С2 собран источник питания узла управления. Сам узел собран на двух ОУ, включённых компараторами. На неинвертирующий вход (вывод 3) ОУ DA1.2 подано образцовое напряжение с резистивного делителя R1R2. На его инвертирующий вход (вывод 2) подано напряжение с делителя, верхнее плечо которого состоит из рези-стивной цепи R3—R5, а нижнее — нагревателя, подключённого к входу ОУ через диод VD5. В момент включения питания сопротивление нагревателя понижено и напряжение на инвертирующем входе ОУ DA1.2 меньше напряжения на неинвертирующем. На выходе (вывод 1) DA1.2 будет максимальное положительное напряжение. Выход DA1.2 нагружен последовательной цепью, состоящей из ограничительного резистора R8, светодиода HL1 и встроенного в оптрон U1 излучающего диода. Све-тодиодНЫ сигнализирует о включении нагревателя, а излучающий диод оптрона открывает встроенный фотосимистор. Выпрямленное мостом VD7 напряжение сети 220 В поступает на нагреватель. Диод VD5 будет закрыт этим напряжением. Высокий уровень напряжения с выхода DA1.2 через конденсатор СЗ воздействует на инвертирующий вход (вывод 6) ОУ DA1.1. На его выходе (вывод 7) возникает низкий уровень напряжения, которое через диод VD1 и резистор R6 уменьшит напряжение на инвертирующем входе ОУ DA1.2 ниже образцового. Это обеспечит поддержание высокого уровня напряжения на выходе этого ОУ Такое состояние остаётся стабильным в течение времени, которое задано дифференцирующей цепью C3R7. По мере зарядки конденсатора СЗ напряжение на резисторе R7 цепи падает, и когда оно станет ниже образцового, на выходе ОУ DA1.1 низкий уровень сигнала сменится высоким. Высокий уровень сигнала закроет диод VD1, и напряжение на инвертирующем входе DA1.2 станет выше образцового, что приведёт к смене на выходе ОУ DA1.2 высокого уровня сигнала низким и отключению светодиода HL1 и оптрона U1. Закрывшийся фотосимистор отключит мост VD7 и нагреватель паяльника от сети, а открытый диод VD5 подключит его к инвертирующему входу ОУ DA1.2. Погасший светодиод HL1 сигнализирует об отключении нагревателя. На выходе DA1.2 низкий уровень напряжения будет держаться до тех пор, пока в результате остывания нагревателя паяльника его сопротивление не понизится до точки переключения DA1.2, заданной, как уже сказано выше, образцовым напряжением с делителя R1R2. Конденсатор СЗ к тому времени успеет разрядиться через диод VD4. Далее, после переключения DA1.2, вновь включится оптрон U1 и весь процесс повторится. Время остывания нагревателя паяльника будет тем больше, чем выше температура всего паяльника и меньше расход тепла на процесс паяния. Конденсатор С1 уменьшает наводки и высокочастотные помехи из сети.

Читать также: Применение мотора от стиральной машины

Печатная плата размерами 42×37 мм изготовлена из односторонне фольги-рованного стеклотекстолита. Её чертёж и расположение элементов приведены на рис. 3.

Рис. 3. Печатная плата
Светодиод HL1, диоды VD1, VD4 — любые маломощные. Диод VD5 — любого типа на напряжение не менее 400 В. Стабилитроны КС456А1 заменимы на КС456А или один стабилитрон на 12 В с максимально допустимым током более 100 мА. Оксидный конденсатор СЗ надо обязательно проверить на утечку. При проверке конденсатора омметром его сопротивление должно быть больше 2 МОм. Конденсаторы С4, С5 — импортные плёночные на переменное напряжение 250 В или отечественные К73-17 на напряжение 400 В. Микросхема LM358P заменима на LM393R В этом случае правый по схеме вывод резистора R8 необходимо подключить к плюсовой линии питания узла управления, а анод светодиода HL1 — непосредственно к выходу DA1.2 (выводу 1). При этом диод VD1 можно не ставить. Сопротивление резистора R6 должно выбираться исходя из имеющегося нагревателя. Оно должно быть меньше сопротивления нагревателя в холодном состоянии примерно на 10 %. Сопротивление подстроечного резистора R5 выбирают так, чтобы интервал регулировки температуры не превышал 100 °С. Для этого вычисляют разность сопротивлений холодного и хорошо прогретого паяльника и умножают её на 3,5. Полученное значение и будет сопротивлением резистора R5 в омах. Тип резистора — любой многооборотный.

Собранный блок необходимо наладить. Цепь из резисторов R3—R5 временно заменяют двумя последовательно включёнными переменными или подстроенными сопротивлением 2,2 кОм и 200. 300 Ом. Далее блок с подключённым паяльником включают в сеть. Добившись движками временных резисторов нужной температуры жала, устройство отключают от сети. Резисторы отпаивают и измеряют общее сопротивление введённых частей. Из полученного значения вычитают половину вычисленного ранее сопротивления R5. Это и будет суммарное сопротивление постоянных резисторов R3, R4, которые выбирают из имеющихся в распоряжении по наиболее близкому к суммарному значению. В разрыв этой резистив-ной цепи можно поставить выключатель. При его выключении паяльник перейдёт на непрерывный нагрев. Для тех, кому нужен паяльник на несколько режимов пайки, предлагаю поставить переключатель и несколько резистивных цепей на разные режимы. Например, для мягкого припоя и для нормального припоя. При разрыве цепи — форсированный режим. Мощность применяемого паяльника ограничена предельным током выпрямительного моста КЦ407А (0,5 А) и оптрона МОС3063 (1 А). Поэтому для паяльников мощностью более 100 Вт необходимо установить более мощный выпрямительный мост, а опт-рон заменить оптоэлектронным реле нужной мощности.

Сравнение работы разных паяльников совместно с описанным устройством показало, что наиболее пригодны паяльники с керамическим нагревателем с большим ТКС. Внешний вид одного из вариантов собранного блока со снятой крышкой приведён на рис. 4.

Напоминаю о технике безопасности. Будьте внимательны, особенно при налаживании: блок не имеет гальванической развязки с питающим напряжением 220 В!

Температура

Рабочая температура паяльника является очень важной характеристикой. Самые простые образцы не имеют какого-то определённого температурного режима. Если температуры нагрева недостаточно, то припой не расплавляется до текучести и не заполняет все зазоры. В таком случае может наблюдатся эффект, известный как “холодная пайка”. Место соединения становится матовым, шероховатым, а само соединение будет непрочным.

В случае сильного нагрева жала, ускоряется его износ, припой перегревается, из-за чего жало покрывается окалиной, а флюс быстро выгорает. Нередко, из-за слишком сильного выпаривания припоя, жало паяльника перегревается, от чего перегреваются микросхемы и полевые элементы, дорожки печатных плат начинают отслаиваться.

Паяльная станция

Если вам приходится очень часто паять, то стоит приобрести набор паяльников разных мощностей, а если ваш доход позволяет, то лучше всего купить паяльную станцию. Даже у самых бюджетных экземпляров есть регулятор температуры. На ней можно выставить температуру в широком диапазоне и станция будет автоматически её поддерживать. Также есть много полезных функции, например удобная подставка, ванна для очистной губки, антистатическая защита. Хорошая паяльная станция стоит дорого, и набор разных паяльников может вылезти в приличную сумму, что лучше выбрать, решать вам.

Флюсы и припои

Флюс – нужен для удаления и растворения оксидов, а также для защиты шва пайки от окисления. В качестве флюсов чаще всего применяют еловую или сосновую канифоль. Также используют спиртовые растворы канифоли; они наносятся кисточкой на место пайки. Этот раствор просто сделать самому. Спирт можно заменить другим растворителем, подойдет ацетон или бензин. Основной недостаток у канифоли – при очень больших температурах с металла уходит оксидная пленка, и сам металл удаляется.
Припой — это сплав олова со свинцом, нужный для соединения данных деталей. Припои бывают легкоплавкие (мягкие припои) и тугоплавкие (твердые припои). Продаются в виде палочек, зерен, прутков, лент, полосок, проволоки и заполненных канифолью трубок, паст и порошков с жидким флюсом. Для домашнего ремонта, особенно компьютерной техники, необходимы легкоплавкие припои с достаточно низкими температурами плавления — до 300С, к примеру, ПОС-61. Аббревиатура ПОС-61 расшифровывается так: припой оловянно-свинцовый, 61- процентное содержание олова. Для придания особых свойств в оловянно-свинцовых припоях, к ним добавляют висмут (ПОСВ), кадмий (ПОСК), сурьму (ПОССу) и прочие металлы.

Самым лучшим является использование трубок с диаметрами 2-3 мм с канальцем канифоли внутри. В таком случае можно паять обычным способом, путём захватывания капли олова с трубки и переноса ее на место пайки, или прижима жала паяльника к месту пайки, подноса к нему кончика трубки. При этом трубка плавится, и расплав затекает в зазоры; из-за малого диаметра количество припоя в этом случае легко регулируется.

Доработка самого паяльника несложная вовсе

Суть ее проста – изъять симистор и соединить провод паяльника с нагревателем напрямую. Лично я провод заменил (провод с вилкой пригодится), а симистор повесил за одну ногу на плате паяльника. Родной регулятор уже не используется. Крутилку использую в качестве заглушки и фиксатора платы.

Практика с этим паяльником пока не велика, но не вижу причин для отрицательного результата. Первый переделанный работает прекрасно и является моим основным. Что нужно сделать, если вы решили переделать и свой? Измерьте сопротивление нагревателя в холодном виде и после прогрева. Естественно в отключенном от сети состоянии.

  • Если они примерно совпадают с моими, смело можете повторять с моими номиналами.
  • Если нет, то вам придется подобрать величины для R1, R2, R3.

Читать также: Какой металл прочнее титана

С паяльниками имеющими нихромовые нагреватели не экспериментировал, рекомендаций дать не могу.

Как правильно паять? 3 полезных совета

Пайка — один из самых простых способов прочного соединения металлических и электрических деталей. Вы новичок в рукоделии и задаетесь вопросом, как правильно паять провода? В нашем уроке мы представляем основные принципы правильной пайки.

Соединение паяльником возможно с помощью припоев, т.е. металлических связующих. Клеевой элемент должен иметь температуру плавления ниже температуры плавления соединяемых изделий.Припой имеет жидкую консистенцию под влиянием термической обработки. Благодаря этому можно соединять металлические элементы. Однако важно, чтобы эти элементы достигли той же температуры, что и припой, иначе соединения могут получиться дефектными – это известно как так называемая холодные припои. Звучит сложно? Изучите принцип пайки и убедитесь сами, что, вопреки видимому, этот тип операции не сложен.

Как правильно паять? Основные правила

Как хорошо паять? Прежде всего стоит сначала ознакомиться с теорией.В электронике существуют так называемые пайка мягким припоем (температура процесса ниже +450 градусов), а соединение элементов осуществляется припоем, широко известным как олово. Также можно выделить так называемые твердая пайка – это соединение металлов с помощью клея-расплава до температуры более +450 градусов. При этой форме пайки вместо паяльников используются горелки, такие как кислородно-ацетиленовые горелки, а в качестве присадочного металла может использоваться чистая медь. На первый взгляд, пайка может напоминать сварку, но между этими двумя видами деятельности есть одно существенное отличие — во время пайки плавится только присадочный металл, а не соединяемые элементы, температура плавления которых выше, чем у олова.Самое главное в пайке — это то, что присадочный металл имеет правильные свойства, как и соединяемые поверхности. Не менее важны условия, при которых происходит процесс пайки. С теоретическими знаниями пора практиковаться. Ниже приведены 3 шага, которые кратко описывают операцию пайки:

  • положить паяльник на элемент и площадку
  • поверхность пайки с предварительным нагревом
  • расплавить олово на нагревательных элементах

Важно! Одна из самых частых ошибок начинающих самодельщиков — пытаться паять, нагревая олово на жало, а затем перемещая его к месту пайки — это не принесет желаемого стойкого результата.Чтобы лучше проиллюстрировать процесс пайки, мы приведем пример с использованием двух электрических проводов. Первым делом необходимо снять с них изоляцию (ок. 5 мм) и скрутить торчащие концы. Следующим шагом нужно нагреть паяльник и положить его на кончик одного провода примерно на 3 секунды (для лучшего эффекта его можно на мгновение погрузить в расплавленную канифоль, благодаря чему олово растечется равномерно) . Затем прикладываем олово к кабелю и держим до тех пор, пока не решим, что добавили его достаточное количество.То же самое делаем на другом кабеле. Завершающим этапом является повторное нагревание паяльника и прикладывание его к первому кабелю, пока олово не растворится. Затем ставим второй провод. Ждём момент застывания припоя, а затем изолируем получившееся соединение.

Выбор оборудования - типы паяльников и их применение

Если вы уже знаете как правильно паять , самое время выбрать подходящее оборудование.Ниже представлены типы паяльников и их применение:

  • Паяльник с нагревателем - также известный как паяльник сопротивления. Как следует из названия, этот паяльник имеет встроенный нагреватель, который вырабатывает тепло, которое последовательно передается по проводу к жалу. Нагревательные паяльники чрезвычайно легкие и удобные в использовании благодаря раздельному расположению блока питания и жала. Оборудование сопротивления подходит как для хобби, так и для профессиональной работы с электроникой.К паяльникам с нагревателем также относятся паяльники. Один из рекомендуемых нами продуктов —
  • .
  • Паяльник Topex 100W с длиной жала 81,4 мм, диапазон температур до 500 градусов и напряжение питания 50 Гц. Данная модель предназначена для мягкой пайки – используется для соединения металлических деталей легкоплавким связующим, например оловянно-свинцовым. Он идеально подходит для соединения элементов с большим поперечным сечением, например, автомобильных электроустановок, низковольтных бытовых электроустановок или работ, специфика которых требует повышенной температуры нагрева.
  • паяльник трансформаторный - здесь высокая температура достигается за счет протекания сильного тока по проводу, который также является жалом. Неотъемлемой частью этого типа паяльника является трансформатор, отсюда и название. Эти паяльники быстро нагреваются и идеально подходят для быстрой пайки и распайки толстых кабелей и компонентов большой площади. Стоит порекомендовать, например, модель Condor 100W с принадлежностями, оснащенную 3-мя сменными жалами, корпусом из прочного пластика, точечной подсветкой, облегчающей работу, и высокой мощностью, благодаря которой паяльник справляется со всеми домашними и работа в мастерской.В набор также входят олово, канифоль и чемодан, в котором удобно хранить и переносить оборудование.

Мы надеемся, что подготовленное нами руководство помогло вам понять правила о том, как правильно паять , для достижения длительного эффекта. При выборе конкретной модели помните, что тип паяльника должен полностью соответствовать роду работ и материалу, который вы собираетесь паять.

.

Научитесь правильно паять

Пайка – это процесс соединения материалов, незаменимых в электронике, автоматике или гидравлике, среди прочего. Этот процесс используется как энтузиастами DIY, так и профессионалами. Характерной чертой процесса пайки, отличающей его от процессов сварки и плавления, является соединение материалов в твердом состоянии. Необходимость неразъемного соединения металлических элементов вынуждает пользователя готовить устройства, которые обеспечат хорошее качество припоя на отдельных элементах.

Работа с паяльником — это повседневная рутина для электроники. Люди, ежедневно использующие в своей работе технику пайки, не имеют ни малейших проблем с выполнением ремонта паяльником. Однако, если вы используете это устройство только изредка, результат может быть неудовлетворительным. Правильная пайка довольно проста, даже если вы неопытны, этому можно легко научиться. Мы собрали интересную информацию о пайке и покажем вам, как паять правильно.

В чем разница между пайкой и сваркой?

Пайка и сварка представляют собой соединения материалов, различающиеся по трем пунктам:

1.Рабочая температура
Припой при пайке плавится уже при температуре ниже 1000°С. При газовой сварке кислородно-ацетиленовое пламя имеет температуру почти 3000°С.

2. Тип соединения
При сварке соединяемые материалы разжижаются в месте сварки. Поставляемая сварочная проволока используется для заполнения зазоров и может повлиять на свойства расплавленного металла.
При пайке материалы нагреваются только до точки, при которой они образуют заподлицо с флюсом.Заготовки не оплавляются, как в случае сварки.

3 Прочность соединения
В принципе можно сказать, что: чем выше температура при соединении, тем выше долговечность или прочность соединения. Следовательно, сварное соединение имеет большую прочность, чем паяное. Однако это намного сложнее и требует обширного защитного оборудования.

Кроме того, не все материалы и точки соединения устойчивы к высоким температурам, возникающим при сварке, т.е.из-за малой толщины материала желоба не свариваются, а припаиваются. А пайка медных проводов — один из основных навыков монтажника.

В чем разница между мягкой и твердой пайкой?

В зависимости от температуры плавления припоя различают два вида пайки: мягкую и твердую, которые различаются областями применения и методами:

Мягкий припой

При мягком припое нагрев осуществляется выборочно.Он используется в основном в электротехнике, например для электропроводного соединения элементов на печатной плате. Данная методика имеет множество преимуществ:

Диапазон рабочих температур 180 - 250°С, а значит, соединяемые элементы не подвергаются термическим перегрузкам.

Паяное соединение обеспечивает достаточную механическую прочность, чтобы надежно удерживать даже более крупные компоненты.

Паяльник избирательно нагревает материал, чтобы можно было быстро выполнить процесс пайки.

Кроме системы отвода паров припоя, никаких специальных мер защиты не требуется.

Пайка

При пайке происходит нагрев большой площади при температурах выше 450°С.

Температуры намного выше и работа не ведется выборочно. Пайка обеспечивает герметичное соединение с высокой прочностью на растяжение и ударной вязкостью.

Некоторые припои имеют температуру плавления почти 1000°С.Эти температуры не могут быть достигнуты с помощью паяльников, поэтому используются подходящие паяльные горелки.

Как и при сварке, при пайке необходимо соблюдать соответствующие правила пожарной безопасности.

Какие материалы можно паять?

Многие металлы можно паять с помощью подходящего припоя и флюса.

В принципе, многие металлы и сплавы могут быть спаяны вместе. Благодаря универсальным связующим и флюсам легко комбинируются между собой следующие материалы:

  • медь (Cu) и медные сплавы, такие как латунь (Me) или бронза (Br)
  • никель и никелевые сплавы
  • железосодержащие материалы
  • Стали
  • Драгоценные металлы

Для других металлов, таких как алюминий (Al), олово, цинк, свинец или нержавеющая сталь, требуются специальные припои или флюсы.

В разделе "Пайка алюминия - как правильно" мы более подробно разберем эту тему, в том числе на что стоит обратить внимание.

Что нужно для пайки?

Когда мы говорим о «пайке» в целом, в большинстве случаев мы имеем в виду мягкую пайку, так как пайка в основном выполняется квалифицированным персоналом.

1. Паяльник

Роторный паяльник
Паяльники просты и недороги.

В большинстве случаев люди, не обладающие специальными знаниями, но все же любящие заниматься своими руками, тянутся к ручному паяльнику без контроля температуры.
Паяльники предлагают очень хорошее соотношение цены и качества, а это значит, что бюджет любителя не перегружен. Кроме того, они доступны в широком диапазоне классов производительности и размеров, что позволяет оптимально выполнять различные задачи по пайке.

Паяльники для проверки стыка

Пистолетные паяльники
Быстрые паяльники.

Специалисты по обслуживанию рады иметь паяльные пистолеты в своих ящиках для инструментов. Высокая температура в них достигается за счет протекания тока большой силы по проводу, который одновременно является наконечником. Если причиной неисправности является плохой контакт, обрыв проводки или плохое соединение проводов, паяльный инструмент должен быть готов к использованию быстро. Именно здесь паяльник имеет наибольшее преимущество. Они быстро нагреваются, но установить точную рабочую температуру не представляется возможным.

Достигается температура пайки всего за несколько секунд благодаря мощным нагревательным элементам.

Паяльники с контрольным пистолетом

Паяльная станция
Паяльные станции с точным контролем температуры.

Люди, уже имеющие базовые знания, а также квалифицированные специалисты оценят преимущества паяльной станции. Это сложные, профессиональные паяльные устройства. Они имеют встроенные электронные системы, позволяющие точно и плавно регулировать и поддерживать температуру.На дисплее сразу отображается вся важная информация: текущая температура, мощность нагрева и запрограммированная температура. В случае массивного отвода тепла через большие поверхности олово быстро разогревается до необходимой температуры. Это означает, что процесс пайки может быть выполнен за короткое время без чрезмерной термической нагрузки на компоненты.

Еще одним преимуществом станции является наличие паяльных жал различной формы для соответствующих паяльников.

Проверка паяльных станций

Газовый паяльник
Пайка без электропитания.

Газовые паяльники не требуют подключения к сети. Это делает их идеальными для мобильного использования за пределами дома и мастерской. Высокая температура наконечника достигается за счет нагрева наконечника газовой горелкой, работающей на газе пропан-бутан. В зависимости от модели газовые паяльники подходят как для точной пайки, так и для типичных работ в мастерской, не требующих очень большой мощности.Они также подходят для плавления, горячей резки, сварки пластмасс, усадки или окраски огнем (пирография).

При их выборе стоит обратить внимание на объем бензобака, от которого будет зависеть время работы паяльника и регулировка температуры. Они имеют небольшие габариты, поэтому поместятся в любую сумку для инструментов.

Паяльники контрольные газовые

2. фев

Припой с различными сплавами и в жидкой форме используется для заполнения паяльного зазора.Поскольку олово (Sn) является основным компонентом припоя, название оловянный припой стало нарицательным. Другими материалами, которые добавляют в припой в различных количествах, являются, например, свинец (Pb), медь (Cu), серебро (Ag), золото (Au) или висмут (Bi). В зависимости от добавки и соотношения смешивания свойства припоя изменяются. В результате его можно оптимально адаптировать к различным требованиям.

Основное назначение припоя – заполнить пространство между спаиваемыми деталями. Кроме того, он должен образовывать как механическое, так и электропроводящее соединение.Температура плавления должна быть ниже температуры соединений.

1. Печатная плата
2. Шайба
3. Компонент (резистор)
4. Шина с защитным лаком
5. Соединительные компоненты кабеля
6. Припой

Припой делится на две категории:

3

2 90 припой
На протяжении десятилетий оловянно-свинцовый припой широко использовался для мягкой пайки. Припой, обозначенный Sn60Pb40, состоял из 60 % олова и 40 % свинца.Он переходит из твердого состояния в «мягкое» при 183 °C и в жидкое при 191 °C. Оловянный припой имеет очень хорошие эксплуатационные свойства и создает паяные соединения с металлическим блеском. Соединения методом холодной пайки могут образоваться быстро, если компоненты встряхиваются или перемещаются на этапе охлаждения.

Припой SN63Pb37 является эвтектическим, что означает, что при 183°C он быстро переходит из твердого состояния в жидкое. Если температура падает, он так же быстро превращается из жидкого в твердое.

Согласно Директиве ЕС 2011/65/EU (RoHS = Restriction of Hazardous Substances) использование определенных опасных веществ ограничено. Это также относится к токсичному тяжелому металлу свинцу. По этой причине в течение нескольких лет от использования свинца в припоях, используемых в производстве электрических и электронных устройств, отказались.

Бессвинцовый припой
Самым большим отличием от оловянно-свинцового припоя является повышенная температура плавления, которая составляет 218 - 230°С.Бессвинцовые припои в основном состоят из олова (Sn), к которому добавлено серебро (Ag), золото (Au) или медь (Cu).

К сожалению, текучесть и качество поверхности бессвинцового припоя намного хуже, чем у свинцового припоя. Наилучшие результаты достигаются при содержании в нем помимо олова 3 % серебра и 0,5 % меди (Sn3,0Ag0,5Cu).

3. Флюс

Флюс требуется в процессе пайки, чтобы обеспечить требуемую смачиваемость и плавучесть припоя на припое за счет уменьшения содержания оксидов на припое и поверхностях припоя, а также для предотвращения повторного окисления.

Кроме того, поверхностное натяжение жидкого припоя снижается, благодаря чему припой может плотно прилегать к заготовке. На практике флюс подается к месту пайки вместе с припоем. Для этого оловянный припой имеет трубчатую форму, внутрь которой залит флюс.

Обозначение типа F-SW-23 определяет согласно DIN 8511, для каких материалов подходит флюс и насколько агрессивны его остатки.
F = обозначение флюса
S = материал припоя (S — тяжелый металл, L — легкий металл).
H = процесс пайки (H означает пайка, W означает пайку мягким припоем).
11 - 13 (высокая коррозионная активность - необходимо удалить остатки флюса).
21 - 28 (Слабокоррозийный - удалить остатки флюса).
31 - 34 (не вызывает коррозии - не требует удаления остатков флюса).

4) Приспособления для пайки

Классика среди припоев.

При покупке паяльника стоит обратить внимание на дополнительные элементы, которые нужны для пайки или облегчают ее.

При пайке вам часто может понадобиться больше, чем две руки, потому что одна рука занята паяльником, а другая припаивается.В ситуации, когда печатную плату, компоненты или провода также необходимо удерживать в правильном положении для облегчения процесса пайки, применяется так называемый третья рука в виде небольшой подставки с зажимами типа «крокодил».

Если дополнительно использовать лупу для лучшего наблюдения за рабочим местом, то даже самые мелкие детали будут спаяны быстро.

Существует множество других практичных принадлежностей, таких как наборы штифтов для печатных плат, очистители наконечников припоя и диспенсеры для припоя, которые еще больше упрощают пайку.

Проверка принадлежностей для пайки

5) Вытяжка паров припоя

Система вытяжки паров припоя очищает воздух от паров припоя.

Опасность для здоровья от паров при пайке должна быть как можно меньше. По этой причине даже те, кто занимается пайкой редко, должны использовать подходящую систему всасывания паров припоя, в том числе при работе только с бессвинцовыми припоями.

Канифольсодержащие аэрозоли, возникающие при пайке, всасываются непосредственно на рабочем месте и связываются в фильтре с активированным углем.Таким образом эффективно предотвращается прямой контакт с кожей, глазами и дыхательными путями.

Какой мощности должен быть паяльник?

При правильной мощности паять можно быстро и аккуратно.

К сожалению, на этот вопрос нельзя ответить конкретными значениями. Мощность устройства должна соответствовать типу впаиваемых элементов. Чем прочнее паяльник, тем быстрее он достигнет более высокой температуры.

Если спаять два тонких провода, тепловыделение будет минимальным.В этом случае нет необходимости быстро разогревать паяльное жало. Для небольших электронных деталей достаточно паяльника меньшей мощности. Мощный паяльник может разрушить.

Иначе обстоит дело с экранирующими пластинами или заземленными паяными соединениями. Если материал с хорошей теплопроводностью значительно снижает температуру паяльного жала, его следует быстро нагреть, чтобы за короткое время достичь необходимой температуры пайки. Это, в свою очередь, возможно только с сильными паяльниками, которые также требуют более широкого наконечника в форме долота, чтобы тепло могло адекватно передаваться паяному соединению.Это обеспечивает быстрое выполнение процесса пайки без тепловой перегрузки компонентов.

Как правильно паять?

Прежде чем приступить к пайке, вы должны знать, как выглядит правильный трехэтапный процесс. Для правильных результатов их необходимо правильно проводить.

Этап 1: Увлажнение

Место пайки нагревается наконечником, а затем добавляется припой.Убедитесь, что место пайки полностью покрыто или смочено припоем.

Этап 2: Растекание

На этом этапе жидкий припой должен затекать в места пайки и, таким образом, создавать соединение элементов на большой площади.

Этап 3: Склеивание

В процессе склеивания паяное соединение охлаждается и затвердевает. На этом этапе заготовку ни в коем случае нельзя трясти, так как это приводит к образованию «холодного припоя».

Наш практический совет: Оптимальная пайка

Весь процесс пайки должен занимать от 2 до 5 секунд, в зависимости от размера паяного соединения. Если через 5 секунд поток припоя все еще отсутствует, остановите процесс пайки и используйте более сильный паяльник.

Какие ошибки часто допускают при пайке?

Неправильный выбор паяльника

Припой не перешел в жидкую фазу.

Если выбран паяльник со слишком малой мощностью, олово не перейдет в жидкую фазу, и паяное соединение будет иметь плохую проводимость или вообще не будет ее проводить.Кроме того, процесс пайки займет гораздо больше времени, что может привести к перегреву компонентов.

Наконечник припоя отделяется слишком быстро

Если наконечник припоя преждевременно удаляется из паяного соединения, фаза протекания не может возникнуть или происходит только частично. Фаза настройки, которая начинается слишком рано, приводит к недостаточному или неправильному контакту.

Неверная процедура пайки

Припой не выполняет соединение.

Люди с меньшим опытом, как правило, наносят олово на жало припоя, а затем пытаются каким-то образом переместить пузырек жидкого припоя к месту припоя.

В этом случае, поскольку паяное соединение холодное, припой не сцепляется с поверхностью или компонентом.

Интенсивное использование припоя

Припой течет через покрытие сквозного отверстия.

Применение слишком большого количества припоя обычно приводит к нежелательным перемычкам припоя.По этой причине, при пайке точек пайки близко друг к другу, всегда будьте осторожны, чтобы избежать короткого замыкания из-за перемычек припоя.

В случае сквозных контактных точек пайки (см. рисунок) избыток припоя может капать с нижней стороны печатной платы и вызывать короткие замыкания.

Перемещение компонентов во время фазы охлаждения

Припой ломается и не образует токопроводящего соединения.

Если детали перемещаются во время фазы охлаждения, припой может сломаться там, где он еще мягкий.

Это приводит к трещинам в пайке и плохому контакту или его отсутствию.

Перегрев места пайки

Паяльная проушина выходит за пределы печатной платы.

Если температура паяльника слишком высока или жало паяльника слишком долго остается в зоне пайки, может произойти термическое повреждение.

В результате может расплавиться изоляция кабелей, а в случае печатных плат могут отсоединиться проводящие дорожки и наконечники для пайки.В экстремальных случаях это может вызвать невидимые микротрещины, которые приводят к нарушению проводимости.

Слишком высокая температура также может повредить компоненты.

Наш практический совет: берегитесь нагрева

Опыт показывает, что полупроводники, такие как диоды, транзисторы, тиристоры или симисторы, не обязательно подвержены тепловой гибели во время пайки. Электролитические конденсаторы гораздо более чувствительны к перегреву при пайке.

Как правильно распаять?

Не рекомендуется «ремонтировать» поврежденный паяный шов путем его повторного нагрева. Гораздо лучшим решением является удаление припоя и повторная пайка.

Когда компонент должен быть удален с печатной платы, олово должно быть удалено. Это можно сделать с помощью различных инструментов:

Демонтажный насос

При нажатии кнопки насос кратковременно создает вакуум.

Насос для удаления припоя имеет на конце трубку из термостойкого материала.Устройство подпружинено и может кратковременно создавать вакуум при нажатии кнопки.
Паяльник предназначен для разжижения олова в месте пайки. Часто бывает полезно добавить немного свежего припоя при нагреве паяного соединения. Добавленный таким образом флюс обеспечивает достаточное разжижение всего припоя в паяном соединении.

Как только припой перейдет в жидкую фазу, наконечник насоса для всасывания припоя помещается на место пайки и включается насос.Это освобождает место пайки от жидкого припоя.

Оплетка для отпайки

Оплетка для отпайки идеально подходит для аккуратного удаления припоя.

Оловянная оплетка состоит из оплетки из тонких медных проволок, пропитанных флюсом. Витая пара укладывается на холодный припой и прижимается паяльником.

Тепло от паяльного жала проникает в оплетку и расплавляет припой в месте пайки. Жидкий припой втягивается в оплетку под действием капиллярных сил.Если на стыке остались оловянные отложения, «изношенный» отрезок оплетки следует отрезать и повторить процесс.

Этот метод удаления припоя намного мягче, чем откачка, поэтому плетеные провода идеально подходят для небольших точек пайки с тонкими токопроводящими дорожками.

Демонтажные устройства

Профессиональная электростанция с паяльником и демонтажным утюгом. Демонтажные устройства

идеально подходят для сервисных мастерских и лабораторий электроники, где выполняется множество работ по пайке и распайке.В некоторых случаях паяльные и демонтажные станции предлагаются как агрегаты, совмещающие обе функции в одном устройстве.

Демонтажные устройства имеют полый нагреваемый наконечник, который полностью окружает место пайки. Вакуумный насос создает вакуум, необходимый для отсасывания горячего припоя.

В зависимости от области применения (кабельные компоненты или компоненты SMD) существуют различные версии устройств для распайки.

Пайка SMD: на что обратить внимание?

SMD является аббревиатурой от Surface Mounted Device и означает компонент поверхностного монтажа, который не имеет соединительных проводов и поэтому припаивается непосредственно к печатной плате.

В промышленном производстве технология поверхностного монтажа экономит время и деньги. Кроме того, устройства становятся меньше, так как плотность монтажа может быть значительно увеличена.

При ремонте SMD-компонентов, где переделываются небольшие паяные соединения или заменяются SMD-компоненты, требуется большая ловкость. Поэтому для распайки SMD используются специальные инструменты:

Пинцет для распайки

Паяльник и пинцет в одном устройстве.

Биполярные SMD-компоненты можно очень легко отпаять с помощью пинцета, который сочетает в себе паяльник и пинцет в одном умном устройстве.

При захвате компонента демонтажным пинцетом точки пайки нагреваются с обеих сторон. Припой становится жидким за очень короткое время, и компонент можно удалить с печатной платы пинцетом.

Во избежание перегрева как можно скорее поместите элемент на термостойкую поверхность.

Оборудование для пайки горячим воздухом

Когда электронные компоненты в технологии SMD имеют несколько соединений, для их разборки и сборки используются термовоздушные устройства, не имеющие физического контакта с припаиваемыми деталями.Процесс пайки осуществляется путем направления образующегося горячего воздуха на припаиваемые элементы. Пайка горячим воздухом особенно удобна для работы с небольшими и хрупкими деталями. Он отлично работает в процессе распайки компонентов.

Бывает, что термовоздушный паяльник интегрирован с паяльной станцией, которая обычно имеет довольно большие габариты.

Доступны различные насадки для различных компонентов.

В дополнение к многоцелевым точечным соплам имеются также сменные сопла, специально адаптированные к конструкции интегральных схем.Таким образом, вы можете отключить все соединения процессора и удалить компонент с платы за одну операцию.

Особой проблемой является профессиональная пайка компонентов SMD.

Из-за чрезвычайно малых размеров мелкие детали, а также небольшие токопроводящие дорожки могут быть очень быстро разрушены во время пайки. Поэтому в начале стоит потренироваться в пайке и выпаивании SMD-компонентов на старых и ненужных платах.

В частности, с оборудованием для пайки горячим воздухом следует обращаться с осторожностью, чтобы не повредить плату чрезмерным нагревом.

Алюминий паять не так просто, как, например, медь или латунь. Проблема заключается в оксидном слое, который образуется поверх алюминия в течение нескольких минут, когда алюминий вступает в контакт с кислородом окружающего воздуха.

В отличие от черных металлов, где слой оксида или ржавчины медленно, но неуклонно разрушает металл, оксид алюминия образует своего рода уплотнение, защищающее материал. В процессе анодирования на алюминий наносится оксидный слой для защиты и улучшения качества заготовки.Также следует обратить внимание на температуру паяемого алюминия. Перегретый алюминий становится хрупким и мягким.

Сварка, пайка или мягкая пайка?

Сварка и пайка обеспечивают очень прочные соединения, но технически очень сложны. По этой причине алюминиевые детали в основном соединяются между собой мягкой пайкой. Однако, если вы хотите паять алюминий, вам нужно обратить внимание на несколько моментов и использовать правильные инструменты.

Материалы, необходимые для пайки алюминия

Газовая горелка

Поскольку алюминий является очень хорошим проводником тепла, его можно использовать для нагрева паяного соединения до требуемой температуры ок.380°С, используйте газовую горелку.

Алюминиевый припой

Для мягкой пайки алюминия требуется специальный алюминиевый припой. Различают фрикционный припой (например, AL370 или AL380), который необходимо вводить в место пайки, и капиллярный припой (например, AL 390), автоматически затекающий в зазоры и трещины.

Флюс

Флюс обычно используется для пайки. Флюс предназначен для химического удаления оксидного слоя или предотвращения окисления алюминия в процессе пайки.Это также улучшает текучесть припоя.
Если вы работаете с фрикционным припоем, флюс можно наносить на место пайки кистью сразу после очистки. Флюс герметизирует паяное соединение и предотвращает контакт алюминия с кислородом воздуха. В случае капиллярного припоя припой покрыт твердым флюсом.

Процесс пайки

Температура плавления оксидного слоя на алюминии 1600 - 2100°С. Сам алюминий плавится при температуре 580 - 680°С.Поскольку оксидный слой препятствует процессу пайки, его необходимо удалить перед пайкой. Это можно сделать щеткой из нержавеющей стали или шлифовкой.

Затем место пайки должно быть защищено флюсом или процесс пайки должен быть начат немедленно. Точка пайки доводится до необходимой температуры с помощью горячей газовой горелки. Поскольку алюминий не тускнеет и не меняет цвет при воздействии тепла, требуется некоторый опыт в отношении того, когда можно наносить припой.При необходимости поможет инфракрасный термометр.

Если используется фрикционный припой, используйте отвертку или небольшой шпатель, чтобы втереть жидкий припой в паяное соединение. В случае капиллярного припоя припой автоматически поступает в паяное соединение. Всегда следите за тем, чтобы паяное соединение имело правильную температуру.

После завершения процесса пайки заготовка должна остыть, после чего ее можно очистить от остатков флюса. Поскольку флюс растворяется в воде, для очистки достаточно проточной воды и щетки.При необходимости место пайки можно отшлифовать и отполировать.

Наш полезный совет: при необходимости предварительно нагрейте компоненты

Для цельных алюминиевых заготовок имеет смысл предварительно нагреть их в печи. Тогда тепловыделение в месте пайки уже не так велико и температура пайки достигается быстрее.
В качестве основы для пайки используйте огнеупорный камень или кирпич. Металлическая пластина в качестве площадки для пайки будет слишком сильно рассеивать тепло.

.

Курс пайки - первый раз паяльником, частые ошибки • FORBOT

  1. Блог
  2. Статьи
  3. Основы
  4. Курс пайки - №3 - первый раз паяльником, частые ошибки
Основы 19.04.2022 Дамиан (Трекер) Шиманский

В этой части курса пайки мы начнем работать на практике.Изучим самые важные правила пайки и работы с инструментами.

Благодаря этому в следующих статьях мы будем заниматься только самым важным, т.е. пайкой новых, новых электронных компонентов. Но начнем с самого начала, т.е. информации о самой пайке.

Закажи набор элементов и начни учиться на практике! Идти в магазин "

Цель 3 части курса пайки

В этой серии вы всегда найдете очень краткую информацию о предположениях для данной статьи в начале.Курс пишется по определенному графику и не всегда речь пойдет об идеальном феврале - иногда важнее будет что-то другое.

На этот раз цель - ознакомиться с паяльником (особенно с его жалом), понаблюдать за тем, как ведет себя расплавленный припой и как организовать свое рабочее место. В этом выпуске мы не будем (пока) стремиться к идеальным припоям.

Пайка (мягкая) в электронике

Курс пайки явно связан с электроникой, поэтому здесь обсуждается мягкая пайка. Во время этого процесса мы хотим соединить два металла, используя сварной шов с температурой плавления ниже, чем температура плавления соединяемых металлов. Мягкая пайка работает в диапазоне до 450ºC, однако в электронике мы используем ближе к 250ºC.

На практике: берем два металла (печатную плату и элемент или два элемента) и затем соединяем их расплавленным оловом.


Также стоит знать что такое пайка , чего в курсе нет.Это соединение металлов со связующим, расплавленным до температуры свыше 450°С (чаще всего до ~ 2000°С). Здесь, например, вместо паяльников используются кислородно-ацетиленовые горелки, а сама связка может быть, например, из чистой меди. Конечно, такие соединения намного прочнее, но в электронике они не используются. Эта технология используется, например, при соединении труб.

Пайка в три этапа

Вспомните теперь, что процесс пайки можно очень упростить до трех шагов.Это будет последовательно:

  1. размещение паяльника на элементе и площадке,
  2. предварительный нагрев спаиваемых поверхностей,
  3. плавление жести горячими элементами.

Самая большая, наиболее распространенная и наихудшая ошибка — это попытка пайки путем нагревания олова на наконечнике и последующего перемещения его к месту пайки. Мы определенно нет!

ОШИБКА! Мы никогда не носим расплавленное олово на наконечнике!

Исключением являются специальные миниволновые жала для пайки компонентов SMD.
Однако мы не будем их сейчас использовать - это продвинутая тема.

Необходимое оборудование

В этом разделе курса мы будем на практике использовать паяльную станцию, олово и универсальный держатель (третья рука). Более подробно все эти инструменты я описал в предыдущей части курса. Для формальности напомню, что идентичный набор инструментов можно приобрести в Ботландии:

Набор самых необходимых инструментов для курса пайки m.в: паяльная станция , жесть, отсос, третья рука, бокорезы, защитные очки, оплетка и отвертки.

Заказать на Botland.com.pl » Уже есть комплект? Зарегистрируйте его, используя прикрепленный к нему код . Подробности "

Потребуются дополнительные детали из набора для обучения пайке. В этом разделе это будет плата с маркировкой 1/5.Нам пока не нужны никакие компоненты.

Тренировочный тайл для этой части курса.

Если у Вас еще нет набора элементов и пластин для курса, хочу напомнить, что готовые наборы также доступны в Ботланде:

В комплект входят 5 печатных плат и электронные детали для курса пайки m.in: диоды, резисторы, шпильки, переключатели!

Заказать на Botland.com.pl »

Популярный пакет (элементы и инструменты): Паяльный мастер

Уже есть комплект? Зарегистрируйте его, используя прикрепленный к нему код . Подробности "

Что такое печатные платы?

В комплект, подготовленный для курса пайки сквозных элементов, входят пять печатных плат , иначе называемых печатными платами от англ. Printed Circuit Board. Учитывая, что это курс для начинающих, я воспользуюсь моментом, чтобы познакомить вас с печатными платами в целом.

Печатная плата = Печатная плата = Печатная плата

Эти печатные платы - "зеленые с электроникой", как вы часто слышите от людей, незнакомых с предметом. Вы наверняка сами знаете плитки, которые видели в электронных устройствах.


На курсах электроники вы наверняка сталкивались с контактными пластинами. Для справки, это были пластиковые прямоугольники с жабрами внутри.Для того чтобы построить электронное устройство, необходимо было расположить элементы таким образом, чтобы с помощью пластин и проводов получил соответствующие электрические соединения.

Пример упражнения на контактной пластине.

Это невероятно удобно, но до определенного момента. Если мы закончим проектирование и тестирование, то собрать схему на печатной плате будет намного проще. Такое соединение будет намного надежнее. Мы также избежим необходимости делать соединения из незакрепленных проводов.

Конечно можно, потому что плитки предназначены для конкретного применения *. Для этого используется специальное программное обеспечение САПР. Одним из самых популярных среди любителей является EAGLE (заинтересованные обращаются к курсу).

* Исключением являются универсальные печатные платы, о которых мы здесь говорить не будем. 90 103

Разумеется, в начале ваших приключений с пайкой вы будете использовать уже готовые платы. Что касается этого курса.Вам не нужно беспокоиться об их дизайне.

Конструкция печатной платы

Перейдем к построению доски. В начале будет полезна наглядная фотография, ниже вы можете увидеть схему сложного теста из соседней статьи (количество резисторов - это намеренная процедура).

Пример проекта, распаянного на печатной плате.

Из-за способа проектирования и создания печатных плат можно выделить несколько слоев. Если смотреть сверху, на плате видны элементы ( элементов, слой ), который также называется ВЕРХНИМ слоем.Затем идет слой описания , то есть те самые белые отпечатки на доске. Благодаря им очень легко найти место для данного элемента.

Графически все выглядит следующим образом:

Поперечное сечение печатной платы.

Далее идет основной элемент платы, т.е. ламинат (чаще всего стеклоэпоксидный). Это изолятор, т.е. материал, который не проводит электричество. Стандартно имеет толщину от 1,5 до 3 мм.

Перевернув тарелку, мы увидим самые интересные для нас слои.На этот раз начнем сразу с иллюстрации, продолжив пример выше с одним резистором:

Сечение всей печатной платы.

Ножки элементов проходят через просверленные в ламинате отверстия на другую сторону. Первый слой на этой стороне — это слой дорожек . То есть правильно устроенные медные соединения. Такая голая плитка с дорожками выглядит так (фото взято с курса минисумо):

Медные следы на ламинате.

Следующий слой — паяльная маска — зеленая краска, покрывающая нижнюю сторону плитки.Это слой, который изолирует и защищает медь от повреждений.

Что касается цвета, то зеленый стал стандартом для - конечно возможно изготовление плитки другого цвета.

Места последующей пайки (контактные площадки) не закрыты паяльной маской. Для защиты от внешнего мира и облегчения последующей пайки их покрывают тонким слоем олова, отсюда и название процесса: лужение . В более дорогих плитках подушечки позолочены.

Отсутствие паяльной маски и лужения приведет к быстрому окислению меди
, что значительно ухудшит ее свойства.

Между ножкой элемента и луженой площадкой припоя "есть место", , в котором будем плавить олово. Здесь мы будем соединять элемент со всей печатной платой.

Вся другая сторона платы, как вы можете догадаться, называется нижним слоем.

Сколько слоев имеет печатная плата?

В приведенном выше описании примера печатной платы я упомянул несколько слоев (элементы, описание...). Однако на вопрос "сколько слоев у этой платы" придется ответить один!

Если электронщик спрашивает количество слоев, он опускает менее важные , т.е. описание. Такой вопрос, как этот, всегда касается количества медных слоев. В данном случае у нас был только один внизу.

Есть, правда, двусторонние пластины (с медью на ВЕРХНЕМ и НИЗНЕМ слоях).
Более того, есть даже пластины, содержащие внутри слои меди.

Тем не менее, эта тема довольно сложная, поэтому я закончу здесь.Самое главное, имейте в виду, что этот курс охватывает односторонние пластины с компонентами со сквозными отверстиями. То есть там, где медный слой только на дне, а ножки всех элементов ставятся через просверленные в ламинате отверстия.

Откуда берутся печатные платы?

В качестве любопытства стоило бы узнать, откуда берутся такие ПХД. У нас есть два варианта, первый будет , чтобы сделать плитку самостоятельно. Ламинат с медным покрытием можно приобрести практически в любом магазине.

Но как избавиться от ненужной меди и создать соединения? Для этого разработанный рисунок необходимо перенести на пластину (чаще всего фотохимическим или термопереносом). Затем пластину следует протравить, то есть в химическом реагенте.

Подробный, практический пример самотравления платы с более подробным описанием можно найти на форуме, в статье про сборку робота минисумо.

Второй вариант — отдать задачу на аутсорсинг компании, которая на ней специализируется.К сожалению, это не самое дешевое решение, но качество получаемой плитки будет несравненно лучше. Особенно с более сложными печатными платами.

В домашних условиях у нас не получится
в т.ч. даже паяльная маска или белый описательный слой.

Пример двусторонней плитки от моего робота, которую я не смог сделать дома.

Тарелки, входящие в набор , изготовлены на специализированном предприятии. Контактные данные рекомендуемых производителей можно найти в нашем каталоге компаний »

Что будем паять?

Цель этой части, как упоминалось во введении, - знакомство с паяльником.Поэтому мы пока не собираемся паять электронные компоненты. Мы позаботимся об оловянном покрытии подушек подходящего дизайна.

Печатная плата состоит из 4 секций:

1/5 плитки.
Версия с маркировкой секций.

Соответственно:

  1. Зеленая секция - колодки соединены тройками,
  2. Оранжевая секция - колодки соединены с большим прямоугольником,
  3. Красная секция - контактные площадки объединены в большой прямоугольник (без пробелов),
  4. Без цвета - круглые накладки с отверстиями (для вставки элементов).

Судя по всему первые 3 раздела идентичны. Ведь серебряные подушечки одного размера. Однако ключом здесь является их комбинация . Благодаря этому мы сможем проверить, как площадь спаянного места влияет на весь процесс. К которому мы вернемся позже.

Настройка оборудования

Начнем с настройки третьей руки, универсальной рукоятки. Благодаря этому на можно будет удобно паять иммобилизованную плату. Лучше держать инструмент перед собой.

Для большей устойчивости третью руку
можно прикрепить к столешнице (например, с помощью двустороннего скотча).

Из-за того, что мы оказываем мягкое давление на печатную плату при пайке, все это должно быть правильно прикручено. Я также предлагаю вам повернуть относительно тяжелую лупу назад. Будет хорошим противовесом.

Мое предложение по настройкам:

Первый контакт с паяльником

Пришло время первого контакта с паяльником. Поместите станцию ​​с подставкой для паяльника на стол с правой стороны.Такой вариант будет наиболее удобен для правшей. Главное не тянуться к паяльнику по диагонали (избежим запутывания кабелей).

Тогда перед подключением к блоку питания стоит ознакомиться с предельно простым интерфейсом нашей станции. На передней панели мы находим светодиодный индикатор и большую ручку для выбора интересующей нас температуры.

Светодиод горит только при работающем нагревателе!
Таким образом, его нормальное поведение - неравномерное мигание.

Паяльная станция - вид спереди.

Разумеется, сначала нужно подключить паяльник к соответствующему разъему. Штекер не может быть подключен наоборот, так что нам не о чем беспокоиться. Затем затяните гайку. Вероятность того, что мы его открутим в будущем, очень мала.

Паяльник подключен к станции.

Также перед подключением к электричеству обязательно снимите с наконечника защитную трубку . Это было полезно только при транспортировке станции.Сейчас самое время познакомиться и с паяльником. Вам не обязательно делать это самостоятельно, просто посмотрите на фото ниже.

Снимаем защитную трубку.

Как видите, открутив гайку, мы можем снять крышку и вынуть наконечник. Делать это нужно осторожно, чтобы не повредить белый нагреватель. В будущем, когда вы начнете работать с более мелкими элементами, вы сможете купить более тонкий наконечник.

Паяльник в разобранном виде.

Теперь можно подключить станцию ​​к источнику питания и включить выключатель с правой стороны.Установите температуру от 250 до 300ºC и подождите, пока диод не перестанет светиться.

Тем временем не забудьте намочить прилагаемую губку. Благодаря ему мы сможем легко очистить жало паяльника. Губка должна быть влажной, а не полностью мокрой!

Правильно смоченная губка должна выглядеть вот так!

Лужение наконечника

В интернете можно найти различные способы ухода за наконечником стрелы. Наша цель — всегда сохранять красивым и блестящим. Лужение включает расплавление большого количества олова на кончике наконечника и последующую очистку его губкой. После такой операции все должно быть гладким и серебристым.

Наш наконечник не должен выглядеть так:

Разрушенный наконечник стрелы.

Наконечники покрыты специальным покрытием! Очистка наконечника ножом или наждачной бумагой приводит к необратимому повреждению наконечника !

Теперь можно (!) спокойно приступать к пайке.

Раздел 1 — «Прокладки Easy Pads»

Начнем со случая, когда наши контактные площадки соединены с остальной частью схемы тонкой дорожкой. У этой ситуации есть один недостаток и одно преимущество. Большим плюсом является то, что площадь обогрева относительно небольшая, поэтому быстро наберет нужную температуру.

К сожалению, с другой стороны, такая маленькая поверхность делает легким перегревом ламината и разрушением площадки припоя.

Разрыв паяльной площадки , ситуация, когда мы слишком сильно нагреваем площадку и механически отрываем ее от ламината.Это одна из самых серьезных поломок , которые могут с нами случиться. Я покажу пример такого явления в следующей статье.

Мы знаем, чего ожидать, поэтому пора действовать. Вернуться к пластине, установленной в держателе. Вначале мы хотим покрыть верхние площадки припоя тонким слоем.

Плата установлена ​​в держателе.

Чтобы нанести олово на подушечки, сначала приложите наконечник к полю и подождите, пока он нагреется. Сколько ждать точно не скажу - сложно сказать.Главное действовать спокойно. Например, вы можете сосчитать в уме до 5

.

Затем прикладываем олово к месту контакта наконечника с подушечкой. Помните, что олово должно плавиться в основном от тепла припоя. Если все прошло хорошо, мы увидим блестящий, даже рельефный , когда закончим на подушке. Стоит помнить, что нельзя держать в ней долго нагретый наконечник после того, как олово расплавится.

Когда мы увидим, что олово расплавилось, берем наконечник стрелы и заканчиваем операцию!
Хороший припой должен оставаться блестящим и гладким!

Лучше всего это показано в фильме:

Жидкость, которая выделяется при пайке — это флюс, о котором я писал в предыдущей статье.Благодаря этому олово намного лучше растекается по полю припоя. Незначительные следы, видимые после пайки, можно смыть изопропанолом.

Давай, попробуй - теперь твоя очередь паять! Ниже показаны мои результаты крупным планом. Проверьте различное время нагрева, вы также можете поэкспериментировать с количеством олова и температурой.

Это наука, тут ничего не сломаешь!

Раздел 2 — «Средние колодки»

Теперь пришло время для дополнительных колодок.На этот раз они соединены между друг с другом четырьмя тонкими дорожками. Более того, вокруг контактных площадок имеется медь, которая является очень хорошим проводником, в том числе и термически. Как только вы начнете нагревать площадку , ее окрестности начнут отбирать у нее тепло. Как вы, наверное, уже догадались, это затруднит плавку олова.

Следовательно, нужно будет дольше нагревать колодки. Вот тут-то и пригодится большая мощность паяльника, о которой я писал в первой части.

На этот раз в начале я приложил паяльник слишком коротко. Как видите, олово не так легко растеклось по всей колодке:

Вблизи мой эффект выглядел так:

Впаянная секция второй контактной площадки.

Раздел 3 — «Жесткие прокладки»

Как вы можете догадаться, последний участок, в котором колодки не отделяются друг от друга, будет самым сложным. Здесь нагреть медь до нужной температуры будет сложно.Во время этого примера стоит даже немного повысить температуру паяльника, например до 300 градусов.

В видео ниже вы можете увидеть, что происходит, когда мы нагреваем площадку слишком мало. При нанесении олова на первые подушечки приходилось потом дольше держать наконечник, избегайте таких ситуаций!

В итоге вышло не так уж и плохо:

Окончательный эффект, первый контакт с паяльником!

Если ваш первый февраль выглядит иначе, не переживайте.Все придет со временем. Кроме того, мои тоже не идеальны. Наконец, вид на окончательную версию сверху:

Окончательный эффект, первый контакт с паяльником!

Если у вас возникли проблемы с выполнением этих задач, внимательно прочитайте следующий раздел. Делитесь эффектами своей работы в комментариях — фотографии приветствуются!

Пайка - распространенные ошибки

Мы еще не начали паять компоненты, поговорим о багах? Да, к сожалению, но вы можете сделать несколько ошибок на этом этапе.Самые распространенные из них:

  • слишком мало жести (не покрывает всю подушку),
  • слишком много олова,
  • пайка при слишком низкой температуре.

Как избежать вышеуказанных ошибок? Вполне очевидно (выбрать правильную температуру и использовать оптимальное количество олова). С золотой серединой сложнее, как ее достичь.

Здесь пригодится практика, много практики!
Поэтому тщательно залудите все 47 тестовых площадок на плате!

Для того, чтобы легче было выявить проблемы, я сделал видео, на котором показано формирование каждой из вышеперечисленных ошибок (я делал это на более старой плате-прототипе):

Если у вас возникли какие-либо из перечисленных выше ошибок, не беспокойтесь о них сейчас.В следующих статьях мы также затронем тему устранения самых распространенных проблем!

Резюме

Этот раздел относительно длинный, но я должен был описать его фундаментальные основы. Когда мы перейдем к , мы сосредоточимся на пайке элементов. Я покажу вам, как и где наносить наконечник и сколько использовать олова. Это была просто практика! Если вы думали, что эти упражнения не имеют смысла, потому что мы не видим таких обмотанных медью прокладок на практике, вы ошибаетесь! Вскоре вы узнаете, где пригодятся знания из этого эпизода!

Самое важное, что нужно запомнить после этого урока:

  1. Идеальный припой, гладкий и блестящий,
  2. мы никогда не носим олово на кончике,
  3. температуру и время нагрева следует подбирать для определенного места на тарелке,
  4. держите наконечник в чистоте – никогда не используйте абразивные/острые материалы.

В следующей статье мы припаяем недостающие элементы к обсуждаемой здесь плате. Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь комментировать . Мы обязательно решим проблемы вместе. Я только прошу, чтобы обсуждение было специфичным для обсуждаемых здесь примеров.

Закажи набор элементов и начни учиться на практике! Идти в магазин "

Автор курса, фото и видео: Дамиан (Трекер) Шимански
Автор схемы печатной платы: Михал Куржела

Статья была интересной?

Присоединяйтесь к 11 000 человек, которые получают уведомления о новых статьях! Зарегистрируйтесь и вы получите файлы PDF с (m.в по питанию, транзисторам, диодам и схемам) и список вдохновляющих DIY на основе Arduino и Raspberry Pi.

Олово, курс Пайка, пайка, паяльник, площадки, печатные платы

.

Пайка - как правильно паять кабели?

Вернуться к содержанию

Пайка – это соединение двух металлов с третьим, температура плавления которого намного ниже , чем у двух других. В электронике мы чаще всего паяем медные провода с помощью припоя , широко известного как олово, которое на самом деле представляет собой сплав олова с другими металлами в строго определенных пропорциях.

Что такое паяльник?

Для пайки требуется паяльник, который нагревает место соединения.Электроника использует электрические паяльники . Они бывают двух типов: стыковые, называемые резистивными, и трансформаторные, называемые короткозамкнутыми. Они различаются по принципу работы, но эффект тот же, что и у .

Паяльник-трансформер

Трансформаторный паяльник содержит внутри трансформатор, который на своем выходе дает очень большой ток , порядка нескольких десятков ампер, но низкого напряжения. Этот ток протекает через наконечник, обычно сделанный из медной проволоки.Ток, протекающий по этому проводу, нагревает его.

К сожалению, практически нет контроля температуры наконечника. Вес этого паяльника немалый, но к нему можно привыкнуть. С немного практики , он также может паять компонентов поверхностного монтажа (SMD).

Большим преимуществом является достижение нужной температуры жала в течение секунд, секунд с момента включения, поэтому он отлично подойдет для временных сервисных работ, где нужно подсоединять толстые провода или что-то припаивать спорадически.

Паяльник

В паяльнике есть нагреватель , который нагревает металлическое жало . Такой паяльник держится за ручку из пластика, реже из дерева. Он легкий и легко регулируется, но для достижения номинальной температуры требуется минут. Поэтому он лучше подходит там, где есть необходимость многократного использования паяльника — например, при сборке электронной схемы.

Однако в современном мире паяльник можно встретить чаще. Особенно в виде так называемого паяльная станция, обеспечивающая контроль за температурой жала и позволяющая ее регулировать. Небольшой вес приклада не утомляет руку при утомительной пайке множества мелких элементов, а значит, снижает мышечную дрожь. Кроме того, регламент позволяет подстраивать температуру под размеры спаиваемого объекта: мелкие детали должны нагреваться меньше, а более крупные сильнее, чтобы сам припой не продержался долго.

Пистолет-паяльник - компромисс

В продаже имеются паяльники-пистолеты в форме трансформатора, но с нагревателем вместо проволочного жала. Держатся они так же, как и трансформеры, но легче и все время согревают.

Что паять?

В любительских условиях для пайки применяют припой (он же тинол), который содержит сплав олова и свинца. Эта металлическая смесь из 60% олова и 40% свинца имеет низкую температуру плавления около 190°С.Однако хороший февраль образуется при нагреве его на выше температуры, порядка 320-400ºС.

Как строится тинол?

Тинол представляет собой металлическую трубку определенного диаметра , изготовленную из припоя, в центре которой находится флюс . Облегчает правильную пайку, так как очищает припаиваемые поверхности при нанесении наконечника тинола на нагретую поверхность.

Тинол продается в катушках по или флаконах по штук указанного веса.Чем он тоньше, тем меньший февраль можно сделать — например, на одинарных ножках миниатюрных интегральных схем поверхностного монтажа. Припой с большими диаметрами поперечного сечения используется для соединения проводов или крупных соединений друг с другом.

Дополнительный флюс

Флюс

также должен подаваться извне, потому что только тинол содержит его относительно немного. Необходимо также учитывать, что под действием температуры разлагается и вырождается , например окисляется.При длительном нагреве поверхности стоит добавить чуть больше, чем просто тинола.

На рынке представлено множество различных флюсов, каждый из которых обладает разными свойствами. Кислотные флюсы агрессивны в эксплуатации и требуют тщательной очистки спаиваемых поверхностей, так как длительное их присутствие может вызвать коррозию. Для многих применений достаточно обычной канифоли . Большим его преимуществом является то, что он токопроводящий и его не нужно смывать после пайки.Его остатки выглядят не эстетично, но это единственный недуг.

Дополнительные инструменты

Вам также понадобятся бокорезы для пайки. Лучше всего иметь две пары : одну массивную для резки толстых проводов и другую более тонкую для резки тонких проводов и выводов компонентов.

Плоскогубцы

также полезны, особенно для зачистки от резистивных проводов и для плотного скручивания их вместе.Тонким ножом, даже со сломанным лезвием, для обоев можно соскоблить спаянные поверхности, если они окислились или загрязнены .

Немного здоровья и безопасности тоже не помешает: прозрачные защитные очки спасут ваше зрение от входящего конца кабеля, который выскочил из плоскогубцев при резке. При пайке выделяются пары, поэтому можно иметь специальную вытяжку или хотя бы позаботиться о хорошей вентиляции.

Время пайки

У нас уже есть все паяльные принадлежности, что дальше? Сначала снимите изоляцию с паяных проводов , чтобы обнажить медь.Если на ней есть налет или другие загрязнения, соскребите ее.

Слабо торчащие провода нужно скрутить пальцами. Такие провода потом можно побелить , т.е. покрыть слоем припоя. Это делается:

  • нанесение горячего наконечника на голую медь,
  • для обогрева этой области,
  • 90 125 касание наконечника тинола к проволоке ( не наконечнику )

Если отбеливание затруднено из-за того, что проволока толстая или сделана из трудно поддающегося пайке материала, можно аккуратно обмакнуть хот-энд в канифоль в канифоль - она ​​локально нагреется и расплавится под воздействием температуры.

Когда провода побелеют, просто приложите их друг к другу и нагрейте , возможно добавив еще немного тинола. Провода также можно скрутить - до или после побелки - чтобы они плотнее прилегали друг к другу. Этот метод особенно рекомендуется для шлангов, состоящих из множества тонких проволок. Отбеливание скрученных проводов будет эквивалентно пайке их вместе.

Вернуться к содержанию

.

Смотрите также