Паяльник
К наиболее часто используемым инструментам при паяльных работах относится паяльник. Без него сложно представить оборудование рабочего места. Паяльники применяют любители и профессионалы. Все зависит от вида инструмента.
Молотковый
Для соединения больших, массивных деталей применяют молотковые паяльники, названные так из-за своей формы, похожей на молоток. Они разогреваются в печах или жаровнях и, обладая большой тепловой инерцией, долго остаются нагретыми.
Такое оборудование используют для пайки крупных деталей.
Электрический
Самый традиционный способ пайки – при помощи электрического паяльника. Устроен он очень просто – в металлическом корпусе заключен нагревательный элемент, который разогревает жало – медный стержень. От мощности нагревательного элемента зависит .
Содержание процесса паяльных работ заключается в том, чтобы разогреть контактным способом соединяемые детали и скрепить их специальным составом, называемым припоем. После остывания получается прочное соединение, способное проводить электричество, если соединяемые детали являются проводниками.
Профессиональный электропаяльник может быть с регулятором напряжения
В этом случае возможна регулировка температуры жала, что очень важно при сборке и монтаже электронных схем
Особый интерес представляет индукционное оборудование. В происходит саморегуляция нагрева, они экономно расходуют электричество.
Выпускают ультразвуковое паяльное оборудование. Ультразвуковой паяльник снабжен генератором, вырабатывающим сигнал высокой частоты.
Помимо паяльника, работающего от бытовой сети, в состав оборудования поста для пайки может входить паяльный инструмент, питающийся напряжением 12 или 24 вольта. Он подходит для отладки работы электронных схем и для монтажа деталей и компонентов, которые могут выйти из строя от перегрева.
Электрические паяльники могут быть и беспроводными, работающими от пальчиковых аккумуляторов.
Газовый
С помощью газового паяльного оборудования можно плавить твердые высокотемпературные припои. Выпускают посты для газовой пайки медных труб, в которые входят баллоны, редукторы, платформа и горелка.
Недостатками электрического или газового паяльников является невозможность одновременного прогрева большой площади при малой мощности. В этом случае используются другие виды оборудования.
Инструменты и приспособления
При ручной пайке недостаточно наличия только паяльного оборудования. Не имея необходимых дополнительных приспособлений, невозможно бывает не то чтобы качественно, а вообще что-нибудь спаять. К таким приспособлениям относятся:
- паяльная лампа;
- пинцет;
- набор надфилей;
- кусачки;
- увеличительное стекло и штатив;
- струбцины;
- подставки.
Один из необходимых инструментов – это пинцет. Он служит для того, чтобы удерживать мелкие детали в положении, в котором их нужно припаять.
Кроме того, зачастую металлический пинцет, зажимая выводы, служит теплоотводом, когда происходит пайка полупроводников или иных требовательных к температуре предметов.
Еще одним инструментом, часто используемым при работе, является надфиль. Плоским надфилем можно от нагара перед тем, как облудить его.
Круглым надфилем с острым концом можно аккуратно прочистить монтажные отверстия на плате. Иногда приходится зачищать выводы компонентов схем, перед тем как смонтировать их на место.
Для работы с проводами и кабелями понадобятся кусачки-бокорезы. С их помощью отрезают провода, зачищают изоляцию, иногда механически снимают лишний припой.
Для демонтажа электронных компонентов и плат из корпусов электроприборов могут понадобиться отвертки различных видов. А так как некоторые компоненты могут выйти из строя при воздействии даже слабого магнитного поля, понадобится устройство для размагничивания стальных инструментов.
Очень часто приходится паять крупные детали. Нагреть их паяльником, даже самым мощным, невозможно. В этом случае детали около места будущей пайки прогревают паяльной лампой, а после этого уже пропаивают паяльником. Паяльные лампы могут работать на бензине, керосине, газе. Некоторые модели работают на спирте.
Чтобы зафиксировать детали между собой и на столе, неплохо иметь под рукой набор металлических струбцин. При их использовании можно точно сориентировать детали одну относительно другой и сохранить это положение в течение всего времени пайки и остывания.
Полезное приспособление для пайки – поставка. На нее можно не опасаясь возгорания помещать горячий паяльник. Такое простейшее оборудование зачастую делают своими руками.
Для соединения мелких деталей, что очень часто происходит при ремонте ювелирных изделий, понадобится лупа со стеклом большого диаметра, установленная на штатив.
При постоянных частых паяльных работах неплохо установить в помещении оборудование для думоудаления.
Особенности пайки проводов
Выше мы рассказали о лужении проводов. Надо добавить несколько слов о процессе прочной их спайки. Она несколько отличается от обычной с другими материалами.
Тонкие провода подвижны, их нужно прижимать плотно, а потом паять. Способы соединения и пайки проводов различные, расскажем о некоторых.
Можете скрутить два медных провода, если они тонкие, предварительно очистив и залудив, затем спаять.
Если проводка многожильная, то очищать надо все нитки, затем пальцами сжать плотно и прокрутить по часовой стрелке, насколько можно плотнее. Затем окунуть в канифоль и жалом залудить.
Вместо плоскогубцев можно сделать так. Очистите несколько сантиметров медного нетолстого провода, залудите его, а затем туго намотайте на один конец скрутки, зафиксируйте, так же выполните и на другом конце.
А затем окунайте в расплав олова, пока на скрутке не будет видна медь. Выньте из ванны и дайте застыть.
Желательно предварительно надеть на один конец провода термоусадочную трубочку, после спайки продвиньте её и покройте всю оловянную часть.
Спичками разогрейте её, чтобы она охватила и заизолированные части. Тогда не нужно будет наматывать изоленту. Вот и вся инструкция, как правильно паять на флюсе и припое.
Перемотка паяльника
Намотка жала паяльника
В нагреватель вновь вставляется жало, зажимается винтами и в патрон дрели. Если разборку и отмотку излишнего нихрома производить, держа нагревательный элемент в руках, то всё будет гораздо сложнее. Убирается увязочная проволока.
Снимаются освобождённые обёртки стеклоткани и слюды. В слюде со стороны жала есть прорезь, куда вставлен проводник, идущий от нихрома к сетевому проводу – поэтому не разматывается, а снимается с него ослабленная слюдяная обёртка. Слюда материал весьма хрупкий. Отсоединяется примотанный к проводнику конец нихромовой проволоки. Его толщина чуть более 4-х микрон.
Нихром сматывать в обязательном порядке на что-то круглое, идеальный вариант – катушка для ниток. Открутил – подмотал и так до конца. Отсоединять второй конец нихромовой проволоки не нужно.
Сопротивление паяльника провода
Теперь нужно намотать длину в 400 Ом, а в сантиметрах это будет примерно 70 (общая длина нихромовой проволоки 300 см это 1800 Ом, отсюда 400 Ом будет 66,66см). На длине 70 см ставится фиксатор (прищепка) и в висячем положении катушки, слегка направляя пальцами, производится намотка с интервалом, обеспечивающим её окончание у первого проводника. Норма попыток не ограничена, главное не порвать нихром. По окончанию намотки необходим контрольный замер сопротивления.
Как только получилось намотать необходимое количества нихрома, отрезаем проволоку с припуском в 1 – 2 см и приматываем к проводнику. Надеваем слюдяную обмотку, пропуская проводник в имеющуюся в ней прорезь и прижимаем к ней (естественно по верх неё).
Сверху устанавливаем обмотку из стеклоткани и уплотнив прижатием, наматываем увязочную проволоку. Нагревательный элемент рассчитанный на питание напряжением 85 – 106 В собран.
Мощность нагрева паяльников
Мощность паяльника также может варьировать в достаточно большом диапазоне. Этот показатель считается одним из наиболее важных, учитывается при подборе более подходящей модели. От подобного показателя зависит также температуры нагрева и некоторые другие характеристики. К основным рекомендациям по выбору можно отнести следующие моменты:
- Для работы с небольшими микросхемами подходит устройство, показатель мощности которого не более 25 ватт. Этого вполне достаточно для припаивания небольших элементов. Стоит учитывать, что слишком высокий показатель мощности может привести к тому, что при работе микросхема может оплавится.
- Для спаивания толстых проводов используются устройства, показатель мощности которых составляет 40 ватт. Температуры, которую можно получить при подобном показателе, вполне достаточно для решения основных задач.
Схема регулятора мощности паяльника
Как правило, с повышение рассматриваемого показателя существенно увеличивается и стоимость изделия. Это связано с конструктивными проблемами, которые возникают на момент производства устройства.
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА
1.1. К выполнению работ по пайке паяльником допускаются работники в возрасте не моложе 18 лет, прошедшие обучение, инструктаж и проверку знаний по охране труда, освоившие безопасные методы и приемы выполнения работ, методы и приемы правильного обращения с приспособлениями, инструментами и грузами.
1.2. Работники, выполняющие пайку паяльником, должны иметь II группу по электробезопасности.
1.3. В случае возникновения в процессе пайки паяльником каких-либо вопросов, связанных с ее безопасным выполнением, работник должен обратиться к своему непосредственному или вышестоящему руководителю.
1.4. При пайке паяльником на работника могут воздействовать опасные и вредные производственные факторы:
- повышенная загазованность воздуха рабочей зоны парами вредных химических веществ;
- повышенная температура поверхности изделия, оборудования, инструмента и расплавов припоев;
- повышенная температура воздуха рабочей зоны;
- пожароопасность;
- брызги припоев и флюсов;
- повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело работника.
1.5. Работники, занятые пайкой паяльником, должны обеспечиваться средствами индивидуальной защиты.
1.6. Работы с вредными и взрывопожароопасными веществами при нанесении припоев, флюсов, паяльных паст, связующих и растворителей должны проводиться при действующей общеобменной и местной вытяжной вентиляции. Системы местных отсосов должны включаться до начала работ и выключаться после их окончания. Работа вентиляционных установок должна контролироваться с помощью световой и звуковой сигнализации, автоматически включающейся при остановке вентиляции.
1.7. Воздухоприемники местных отсосов должны крепиться на гибких или телескопических воздуховодах, способных перемещаться в процессе пайки паяльником к месту пайки. При этом должна быть обеспечена надежная фиксация положения воздухоприемников.
1.8. Паяльник должен проходить проверку и испытания в сроки и объемах, установленных технической документацией на него.
1.9. Класс паяльника должен соответствовать категории помещения и условиям производства.
1.10. Кабель паяльника должен быть защищен от случайного механического повреждения и соприкосновения с горячими деталями.
1.11. Рабочие места обжига изоляции с концов электропроводов (жгутов) должны быть оборудованы местной вытяжной вентиляцией. Работа по обжигу изоляции без применения работниками защитных очков не допускается.
1.12. Для местного освещения рабочих мест при пайке паяльником должны применяться светильники с непросвечивающими отражателями. Светильники должны располагаться таким образом, чтобы их светящие элементы не попадали в поле зрения работников.
1.13. Устройство для крепления светильников местного освещения должно обеспечивать фиксацию светильника во всех необходимых положениях. Подводка электропроводов к светильнику должна находиться внутри устройства. Открытая проводка не допускается.
1.14. На участках приготовления флюсов должны быть водопроводный кран с раковиной и нейтрализующие жидкости для удаления паяльных флюсов, содержащих фтористые и хлористые соли, в случаях их попадания на кожу работника.
1.15. Для предупреждения работников о возможности поражения электрическим током на участках пайки паяльником должны быть вывешены предупредительные надписи, плакаты и знаки безопасности, а на полу положены деревянные решетки, покрытые диэлектрическими ковриками.
1.16. Рабочие поверхности столов и оборудования на участках пайки паяльником, а также поверхности ящиков для хранения инструментов должны покрываться гладким, легко очищаемым и обмываемым материалом.
1.17. Использованные при пайке паяльником салфетки и ветошь должны собираться в специальную емкость, удаляться из помещения по мере их накопления в специально отведенное место.
1.18. Работник, занятый пайкой паяльником, немедленно извещает своего непосредственного или вышестоящего руководителя о любых ситуациях, угрожающих жизни и здоровью людей, о каждом несчастном случае, происшедшем на производстве, или об ухудшении состояния своего здоровья, в том числе о проявлении признаков острого профессионального заболевания (отравления).
1.19. Работнику, занятому пайкой паяльником, необходимо соблюдать правила личной гигиены: перед приемом пищи и после окончания работы вымыть руки теплой водой с мылом. Пищу необходимо принимать в специально оборудованных для этой цели помещениях.
1.20. Лица, виновные в нарушении законодательства об охране труда, несут ответственность в порядке, установленном законодательством Российской Федерации.
Меры предосторожности
Правила техники безопасности, которые необходимо соблюдать при работе с паяльным оборудованием:
- Поскольку при пайке свинцово-алюминиевыми припоями используются металлические детали, разогретые до 250-300°С, то возникает риск термических ожогов. Организация рабочего места и проведение работ без спешки снижают риск получения травм.
- При работе жало паяльника располагается на удалении от кабеля питания, поскольку разогретый элемент разрушит изоляцию. Для удержания инструмента рекомендуется применять специальную подставку.
- Запрещается прилагать физические усилия к паяльнику. Дополнительное давление не способствует ускорению процедуры соединения. Чтобы расплавить каплю припоя, необходимо прогреть точку до требуемой температуры. Жало прикладывается к этому месту, а затем необходимо выждать несколько секунд, пока место стыка не прогреется до температуры плавления припоя. При излишнем давлении возникает риск соскальзывания жала и травмирования кистей рук раскаленным инструментом.
- При работе с кислотными флюсами рекомендуется использовать защитные очки. При соединении деталей в неудобном месте (например, в распаечных коробках в помещении) очки используются и при применении канифоли. Защитные приспособления снижают риск травмирования брызгами припоя.
- Поскольку пары припоя и флюсов ядовиты, то все работы выполняются в проветриваемом помещении или под специальной вытяжкой с электрическим вентилятором.
Что потребуется для пайки
Для соединения кабелей припоем потребуется электрический паяльник, мощность устройства зависит от сечения и материала провода. Для повышения качества работы жало очищается от нагара и следов канифоли абразивным инструментом. В бытовых условиях для чистки применяется напильник или наждак на плотной основе. Напильник позволяет удалить грубые наросты нагара, наждачная бумага предназначена для финишной обработки рабочей поверхности жала.
При пайке медных проводов потребуются дополнительные приспособления для обрезки и удаления изоляционного слоя. Кабели подгоняются под требуемый размер электротехническими кусачками, рекомендуется использовать инструмент с изолированными рукоятками. Для удаления изолятора применяется канцелярский нож или специальные клещи, позволяющие равномерно зачищать кабель.
Дополнительные приспособления, используемые при пайке:
- Основание, предназначенное для хранения паяльника и дополнительных принадлежностей. Устройство изготовлено из металла или термостойкого пластика.
- Подставка, позволяющая корректно позиционировать соединяемые детали. При удержании толстых кабелей рукой детали будут разъезжаться в стороны, что ухудшает качество соединения. Встречаются подставки с дополнительными зажимами, увеличительным стеклом и подсветкой. Оборудование предназначено для пайки малогабаритных деталей.
- Металлическая сетка, позволяющая убрать из линии стыка излишки припоя.
- Пинцеты или зажимы, предназначенные для облегчения процедуры соединения деталей припоем.
Конструкция паяльника
Прежде чем разбираться, как правильно паять паяльником с кислотой, изучите конструкцию инструмента. В зависимости от конкретного устройства, ее содержание варьируется, однако выделяют общие основы, на которых строятся практически все модели. К конструктивным частям относятся:
- жало;
- стержень;
- нагревательный элемент;
- держатель;
- электрический провод с вилкой для подключения к сети.
Стержень делается из меди. Нагревательный элемент – из нихромовой спирали, которая позволяет выдержать много циклов нагрева до высокой температуры, достаточной для плавления припоя. Это помогает эффективно передавать тепло к жалу, которое быстро нагревается.
Рабочей частью является жало, которое может иметь различную форму, в зависимости от специализации инструмента. Стержень закрепляется в металлической трубке. Ее следует заизолировать, что делается с помощью слюды или стеклоткани. Материал ручки и длина провода являются второстепенными факторам, которые больше влияют на удобство работы, чем на безопасность.
Подготовка инструмента и рабочего пространства
Подготовительный процесс важен как для работы, так и для безопасности при работе с паяльником. Чтобы не возникло пожара, нужно убрать все легковоспламеняющиеся предметы и жидкости с рабочего места. Для самого инструмента следует предусмотреть подставку, которая не будет загораться при контакте с горячим жалом.
Далее нужно провести дополнительную очистку жала паяльника, которую желательно осуществлять перед каждой новой пайкой, особенно если инструмент долго лежал на открытом воздухе. Дело в том, что на поверхности начинает появляться слой оксидов, затрудняющий контакт с припоем и прочими деталями, с которыми ведется работа. Это можно сделать механическим путем, используя наждачную бумагу или мелкозернистый напильник, или же химическим с помощью специальных растворителей.
После очистки паяльник нужно включить в сеть и подождать, пока он начнет прогреваться. Когда температура жала достигнет 70 градусов Цельсия, его требуется залудить. Для этого рабочую часть нужно погрузить во флюс. Чаще всего берется канифоль, но могут быть и другие варианты. Флюс должен растечься по жалу паяльника, полностью охватывая его рабочую поверхность. Благодаря этому создается защитный слой, который не позволяет образовываться оксидам и прочим пленкам.
Лужение может оказаться неудачным, если на поверхности жала образовался синий налет. Его нужно убрать и повторить всю процедуру заново. Причиной плохого лужения является перегретое жало.
Несколько слов о флюсе
Для паяльных дел не обойтись без специальных химических веществ, предназначенных для удаления с поверхности провода или ножки детали оксидные пленки и дает припою равномерно растекаться по ним. Канифоль — самый дешевый и универсальный тип твердого флюса, который обязательно должен быть в арсенале у каждого радиолюбителя. Она защищает поверхность от окислов и предотвращает разъедание.
Но гораздо удобней жидкий флюс — ЛТИ 120. Он относится к нейтральным, не содержит кислот и не разъедает металл. Основой его состава является канифоль, растворенная в спирте.
Также в продаже можно найти припой в виде тонкого провода, намотанного на катушку, называется он ПОС-61.
В центре такого припоя имеется флюс, который при расплавлении паяльником сразу наносится на деталь.
Также, для надежной пайки применяют активные флюсы — паяльную кислоту. Как правило, это соляная кислота, которую после пайки необходимо нейтрализовать протиркой спиртом (или раствором соды).
Чтобы металл не корродировал после пайки, применяют и фосфорную кислоту, которая не требует нейтрализации и не вызывает коррозии.
- Как починить наушники самостоятельно: пошаговое руководство
- Как починить LED-лампочку самостоятельно: пошаговая инструкция
Фото: компании-производители
Принцип работы
Основным отличием индукционного паяльника от обычного является нагревательный элемент, а точнее, его полное отсутствие. Нагрев инструмента происходит благодаря возникновению вихревых индукционных токов под действием переменного магнитного поля.
В конструкции индукционного паяльника предусмотрена катушка, в которую вставлен стержень жала прибора.
При подаче тока на катушку в ней генерируется магнитное поле. Оно воздействует на , где и образуются индукционные токи, нагревающие сам стержень.
При этом жало паяльника прогревается равномерно, потому что индукционный ток воздействует на него по всей длине. Срок эксплуатации такого инструмента увеличивается, а его КПД возрастает.
Первоначально выпускались индукционные паяльные станции с частотой 470 кГц, но сегодня встречаются модели, в которых подается напряжение 13 МГц и выше. Разогрев происходит буквально за секунду.
Основные критерии выбора
Итак, сначала вкратце рассмотрим самые важные параметры, на которые стоит обращать внимание при покупке паяльника
Тип нагревателя
В первую очередь приспособления делятся на электрические и газовые. Сначала поговорим о тех, которые работают на газу.
Газовый паяльник рекомендуется выбрать для пайки проводов в распределительных коробках. Он удобен тем, что работает в автономном режиме, без электричества, что актуально при электромонтажных работах. К тому же, такой прибор может использоваться как фен для термоусадки.
К недостаткам газовых устройств можно отнести сложность работы с микросхемами, а также тот факт, что при горении газа в атмосферу выбрасываются вредные для организма вещества, поэтому долго работать с таким приспособлением крайне опасно для здоровья.
Выбрать электрический паяльник целесообразно для пайки микросхем и тех же самых проводов, если нет проблем с электроснабжением. Электрические модели делятся на следующие типы:
Спиральный. Самый дешевый, практичный и долговечный тип нагревателя
Недостаток — долго греется, но это не так важно, если вам нужно выбрать паяльник для дома.
Керамический. Более дорогой и в то же время хрупкий (может перестать работать даже при небольшом ударе)
Преимущество — быстро нагревается. Если для вас главной выбрать прибор такой, чтобы быстро и сильно нагревался, модель с керамическим нагревателем будет самым оптимальным решением.
Импульсный. Еще один вариант исполнения, который способен быстро нагреваться. Импульсный паяльник лучше выбрать для пайки микросхем и для работы с печатными платами. Такой инструмент будет стоить дороже и используется в большей степени только для перечисленных работ.
Отдельно следует упомянуть о таком варианте исполнения, как паяльная станция. С ее помощью можно быстрее и качественнее осуществить пайку проводов и микросхем. Для радиолюбителей выбор паяльной станции будет самым оптимальным решением!
Мощность
Что касается выбора мощности электрического паяльника, то тут следует учитывать следующие рекомендации:
- мощность до 10 Вт может использоваться для пайки простейших микросхем;
- от 20 до 40 Вт — это оптимальная мощность для применения в бытовых условиях;
- выбрать модель на 60-100 Вт целесообразно, если вы собираетесь паять провода;
- свыше 100 Вт домашним мастерам не стоит использовать, т.к. у таких приспособлений своя специфическая сфера применения (пайка радиаторов, металлических деталей и и т.д.).
Дополнительные возможности
Также при выборе паяльника следует обратить внимание на такие моменты, как:
Ручка должна быть хорошо защищена от перегрева. В этом случае деревянная ручка обладает самым лучшим показателем. Пластиковые ручки быстрее разогреваются, что мешает бесперебойной работе, а эбонитовые тяжелее аналогов, что также снижает удобство пользования, особенно при пайке микросхем.
Жало должно быть медным, оно проще обрабатывается и к тому же легче чистится от нагара. Желательно чтобы в комплекте шел набор жал, различных по форме. Также хорошо, если есть возможность заменить жало или же отрегулировать его длину. Считается, что прямое жало самое удобное для работы, особенно новичкам.
Сетевой шнур должен быть гибким, длинным и обязательно в двойной изоляции.
Вилка для подключения к сети лучше, когда разборная
Вроде бы мелочь, но все же свидетельствует о качестве устройства и в то же время упрощает его ремонт.
Обращайте внимание на комплектацию. Как правило, качественные паяльники снабжаются кейсом, подставкой для жала, губкой для очистки жала и т.д.
Рекомендуем выбрать паяльник с терморегулятором, что позволит под собственные условия применения отрегулировать температуру нагрева жала.
Функция постоянной поддержки температуры защитит устройство от перегорания.
Это и все советы, которые мы хотели вам предоставить
Как вы видите, существует множество нюансов, на которые нужно обращать внимание при выборе паяльника для дома
Способы улучшения работоспособности паяльника
Если в процессе пайки паяльник перегревает жало или на способен его довести до нормальной температуры, то можно подкорректировать его работу изменением толщины медного провода, используемого для наконечника.
Более тонкий проводник будет быстрее разогреваться, а толстый — дольше служить.
Оптимальное поперечное сечение меди для наконечника — 2,5 мм кв. С этой величины и начинают испытания паяльника.
Заканчивая статью предлагаю по ее теме посмотреть полезный видеоролик по приемам пайки для новичков и не только владельца CHIP’n’BASS.
Полезные товары
- Магнитный браслет – держатель
- 7 в 1 USB Цифровой вольтметр
- Питчер для бариста
Температура пайки
От температуры нагрева наконечника электропаяльника напрямую зависит качество спаиваемых элементов. Недостаточный прогрев не позволит металлу растечься по поверхности даже при использовании флюса. Такое соединение будет иметь рыхлую структуру и невысокую прочность.
Температура жала должна на 40 °С превышать температурное значение пайки, а для спаиваемых деталей этот показатель обязан находиться в пределах 40-80 °С. При этом паяльный наконечник нагревается на 60-120 °С выше значения плавления припоя. На станциях паяльного типа необходимая температура устанавливается специальным регулятором.
Для визуального определения нужного нагрева индикатором служит канифоль. Она должна выделять пар и вскипать, оставаясь на жале в виде небольших кипящих капель.
