Как правильно паять паяльником провода: медные, алюминиевые

Учимся паять паяльником провода с нуля или что такое канифоль и флюсы

Новичкам кроме покупки паяльника, необходимо еще приобрести канифоль и флюсы. Это расходные материалы, без которых процесс пайки невозможен. Они еще называются противоокисляющими веществами. Если это важные материалы, тогда разберемся с их назначением, и особенностями применения.

Канифоль или флюсы нужны, чтобы очистить поверхность спаиваемых деталей от различных загрязнений. Флюсы способствуют растворению загрязнений и оксидной пленки, формирующейся на поверхности детали. Чтобы понимать, для чего это необходимо, вспомним назначение грунтовых смесей в строительстве. Перед оштукатуриванием стены наносится грунтовый слой, посредством которого обеспечивается надежное и эффективное присоединение материала. Аналогичная ситуация и с проводами, и если одножильный проводник можно зачистить вручную острым предметом, то с многожильными проводами это сделать будет крайне трудно.

Канифоль представлена в твердом виде, а флюсы преимущественно имеют жидкую или вязкую форму. Отсюда получается, что пользоваться флюсами намного проще, так как для этого жилу провода нужно окунуть в состав, и приступать к пайке. Чтобы воспользоваться канифолью, необходимо расположить жилу провода на поверхности, и нагреть ее до расплавления вещества. При расплавлении канифоль обволакивает поверхность жилы кабеля, после чего он готов к последующему процессу пайки.

Это интересно! Не торопитесь выбирать флюсы, так как они имеют существенный недостаток по сравнению с канифолью. После пайки провода, на нем остаются частицы флюса. Если их не удалить с поверхности, то они постепенно будут разъедать поверхность провода, снижая его проводимость. Именно поэтому при использовании флюса для пайки, после проведения работ, участок подлежит обработке спиртовым раствором. Канифоль после пайки смывать спиртом не нужно.

Прежде, чем паять провода, необходимо знать, что канифолью можно обрабатывать различные материалы — медь, алюминий и т.п., что говорит об ее универсальности. Флюсы имеют соответствующие предназначения, поэтому их нужно применять в зависимости от того, какие материалы паяются. Универсальный флюс легко сделать своими руками, для чего нужно растереть канифоль, получив пылеобразную консистенцию, и соединить ее со спиртом. После тщательного размешивания, получаем универсальный и легко используемый флюс из канифоли.

Преимущества и недостатки пайки

Главными преимуществами пайки остается дешевизна и простота технологического процесса. Главное – иметь в доме паяльник, а сами материалы, такие как канифоль и припой, стоят совсем недорого, а их расход совсем небольшой. Она способна соединить различные виды металлов с прочими материалами: металл с керамикой, стеклом, резиной. Потому как непосредственная пайка металлов с неметаллами невозможна. Первым делом на их поверхность нужно нанести слой меди, серебра, никеля, таким способом они надежно крепятся к неметаллам и обеспечивают надежную пайку с металлом. Дополнительного обслуживания соединение не требует. Электропаяльником можно паять провода разные по сечению, одножильные с многожильными. С его помощью можно даже одновременно припаять более двух проводов. Основным недостатком является небольшая прочность паяного шва механическая и термическая. А также для более качественно проделанной работы нужна высокая точность обработки поверхностей, сборка и фиксация деталей под пайку.

Как паять медные и алюминиевые провода

Пайка проводов методом скрутки

Медный провод тщательно зачищают, потом погружают в канифоль. Специалист расплавляет несколько капель припоя и для лужения провод погружают в расплавленную массу. Процедура выполняется осторожными и равномерными движениями.

Припой для пайки должен прикрывать поверхность провода минимально, насколько это возможно. Излишки удаляют раскаленным паяльником. В ходе выполнения работ красный оттенок медного провода должен измениться на серебристый.

Если работа предстоит с многожильными паяльниками, каждая проволока должна быть раскручена и лишь после лудится. Далее все возвращается в исходное положение.

Алюминиевый провод перед пайкой электрических проводов требуется зачистить, после чего равномерно распределить по его поверхности ранее подготовленный флюс. Далее провод из алюминия тщательно натирается небольшим куском тиноля и прогревается пламенем газовой горелки. Такие манипуляции позволят эффективно избавиться от оксидной пленки.

Чтобы увеличить показатель качества соединения однопроволочных проводов, используется скрутка из залуженных проводов небольших размеров. Все образующиеся полости заполняются тинолем.

Следующий этап – соединение медных и алюминиевых проводов. Для этого восстанавливают изоляционный слой. Для сухих помещений можно использовать только хлопчатобумажную изоленту.

Пайка алюминиевых проводов

При электромонтаже металлические жилы кабелей соединяют методом пайки. Это гарантирует надёжный контакт в месте коммутации. Однако, если на медный провод легко нанести припой, покрыть алюминиевую жилу несколько сложнее. К тому же напрямую соединять два металла нельзя – они образуют гальваническую пару. При прохождении через скрутку электрического тока она будет греться.

Трудность пайки заключается в том, что на поверхности металла есть оксидная плёнка, которую трудно удалить. Образуется она мгновенно при контакте алюминия с кислородом воздуха. Обусловлено это высокой химической активностью металла. Без защитной плёнки он бы полностью прореагировал с кислородом. Чтобы припой равномерно покрыл провод и крепко держался на нём, его поверхность зачищают травлением флюсами либо без доступа воздуха.

Флюсы

Рассмотрим составы, с помощью которых можно подготовить заготовки к нанесению припоя для пайки алюминия.

Канифоль

Как было сказано выше, нейтральные составы плохо справляются со своими задачами. Исключение составляет использование канифоли в вакуумной среде, при отсутствии оксидной пленки. На практике данный способ встречается очень редко.

Порошковый

Работая газовой горелкой, специалисты рекомендуют использовать следующие порошковые составы:

Флюс Ф-34, основу которого составляют соли щелочных металлов соляной кислоты;
Бура – классический состав, отличающийся высокой температурой плавления;
Ацетилсалициловая кислота отлично подходит для домашней пайки;
Паяльный жир не является порошком, однако относится к категории твердых составов.

Жидкий

Такой флюс очень удобно наносить на заготовки, контролируя равномерное распределение по поверхности. Лучше всего себя зарекомендовали следующие составы:

Ортофосфорная кислота;
Ф-64;
Ф-61.

Независимо от типа флюса, необходимо соблюдать требования техники безопасности. Под действием высокой температуры активные составы переходят в газообразное состояние, что несет угрозу зрению и дыхательным путям. После проведения работ флюс необходимо смыть с поверхности детали.

Пайка меди в домашних условиях

Мягкие металлы довольно сложно поддаются термической обработке. Пайка меди, латуни и бронзы в домашних условиях чаще всего выполняется твердым припоем, хотя иногда используются специальные пасты.

Медь – один из древнейших металлов, который используется людьми для создания различных украшения, приспособлений и коммуникаций. Характеризуется высокой пластичностью и розовато-красным цветом, иногда с золотистым оттенком. В домашнем хозяйстве медь наиболее часто применяется в водопроводных трубах, в отоплении, т. к. она не поддается коррозии и устойчива к перепадам температур.

Фото — медные соединения

Существует множество видов пайки, для меди применяется капиллярная. Она позволяет максимально аккуратно и прочно соединить две части трубопровода или радиодеталей. Также это термическое воздействие делится на:

Высокотемпературная пайка характеризуется более высокой прочностью шва

Помимо этого она позволяет обеспечить соединению термоустойчивость, что очень важно для различных коммуникаций. Но при этом, этот вид работ не используется на резьбовых соединениях

Для проведения такой пайки требуется специальное оборудование – горелка с пьезоподжигом и ацетилом, пропаном.

Фото — медные элементы

Низкотемпературная используется при работе с мягкими припоями (пастями, гелями). Главное достоинство этой методики – простота и легкость проведения работ. Проводится при температуре ниже, чем 425 градусов, поэтому спайка может производиться даже паяльником. Он заключается в том, что под воздействием определенной температуре припой, нанесенный на зазор между деталью и соединяемым участком, расширяется, закрывая собой зазор.

Фото — процесс пайки

Также есть одно важное правило, которое нельзя нарушать ни в коем случае. Пайка меди и алюминия, или алюминия с латунью строго запрещена

Она выполняется для электрических проводов, например, если нужно разветвить проводку в старых домах. Это запрещено из-за разности линейного теплового расширения металлов и вероятности короткого замыкания в месте стыка.

Тонкости проведения лужения проводов

Лужение проводов состоит из множества нюансов, которые становятся доступными с опытом. Далее представлены некоторые советы от профессионалов о том, как облегчить и улучшить процесс облуживания:

Чтобы залудить провод большой длины, целесообразнее использовать тигель или печь.
При выполнении пайки заводских деталей не нужно делать облуживание. Все контактные части уже очищены от примесей.
Удалять слой лака с проводников мелкого сечения гораздо проще при помощи зажигалки. Достаточно обжечь контактную часть и удалить образовавшийся нагар.
При работе с припоем рекомендуется использовать плоскую часть жала паяльника.
Старые паяльники со временем разогреваются до больших температур. Это приводит к тому, что припой скатывается с жала в процессе пайки. Для исключения проблемы следует подключать прибор к электрической сети непосредственно перед выполнением облуживания.

Этапы лужения жала

Для лужения потребуются:

паяльник;
напильник;
канифоль;
олово;
дощечка из натурального дерева.

Процедура лужения довольна проста, но требует определенного времени. Она сводится к следующим действиям:

Напильником нужно зачистить до блеска медную поверхность жала. Для этого его прикладывают плашмя к кончику жала. Такая обработка требуется не только для нового паяльника, но и для старого оборудования, у которого жало могло покрыться медной окисью. В ходе обработки напильником жало должно приобрести гладкую и блестящую поверхность.
Напильник нужно после этого разогреть и опустить в канифоль, а потом в олово и на дощечку. Сразу припой не будет прилипать к жалу. Это объясняется тем, что медная поверхность жала паяльника еще не покрылась равномерно припоем. Для того чтобы завершить процедуру лужения, необходимо повторять указанный алгоритм действия до тех пор, пока поверхность жала из желтой не превратиться в серебристую. В этом случае можно считать процедуру лужения завершенной и приступать к спайке нужных деталей.

Важные советы

Разобравшись в том, как пользоваться паяльником, следует учесть несколько рекомендаций по работе с данным инструментом.

Перед началом работы для осуществления качественной спайки деталей всегда нужно чистить наконечник инструмента. Нужно понимать, что только благодаря жалу паяльника усиливается теплопроводность и качество соединения. Для чистки можно использовать влажную губку. После зачистки наконечник прибора следует сразу же окунуть в канифоль, чтобы он покрылся тонким слоем припоя, который не даёт оксидному налёту мешать качественной спайке деталей.
Первыми паять всегда нужно мелкие и тонкие детали, поскольку наконечник прибора в начале его использования будет максимально тонким и точным.
Перед тем как паять детали, необходимо их поверхность тщательно очистить от грязи и кислоты. Зачистка поверхности припаиваемых предметов производится при помощи острого инструмента — наждачки или обычного ножа. Делается до тех пор, пока поверхность проводов заметно не посветлеет. После чего контакты залуживают и соединяют при помощи припоя.
Если необходимо припаять какую-то деталь без использования паяльника, можно использовать канифоль, предварительно растворённую в спирте. Полученную смесь можно наносить на нужную поверхность при помощи любого тонкого инструмента, например, отвертки.
Максимально качественной спайки можно добиться при использовании припоя с канифолью.
Чтобы правильно и плотно припаять провода и прочие детали при помощи припоя, вначале необходимо прогреть паяльником места соединения.
Главная ошибка многих заключается в плохом прогреве паяльника. Если такое случается, детали плохо соединяются. Поэтому перед тем как начать пользоваться инструментом, его нужно хорошенько нагреть.
Однако сильный перегрев паяльника с максимальной мощностью тоже может негативно сказаться на качестве работы. Нужно понимать, что существуют разные температурные режимы, предназначенные для конкретного вида работ.
Температура пайки — очень важный нюанс. Например, для запаивания различных микросхем температура должна быть не более 250 градусов. А вот для того чтобы соединить радиодетали, потребуется нагрев паяльника более 300 градусов.
При работе с электроприбором следует соблюдать технику безопасности. Для этого нужно убедиться в том, что форточка открыта, а розетка исправна. Обусловлено это тем, что при работе с припоем выделяются вредные химические элементы, негативно сказывающиеся на здоровье. Что касается исправности розетки, то это тоже очень важный момент — в процессе сильного перегрева нередко возникают возгорания. Поэтому рабочее место нужно сперва подготовить и обезопасить, а уже после этого приступать к работе.

Если взять на заметку эти маленькие хитрости, то процесс запаивания деталей пройдёт быстро, а главное, качественно.

Источники

https://www.rmnt.ru/story/instrument/kak-pravilno-pajat-pajalnikom-instruktsija-dlja-chaynikov.1256556/
https://pochini.guru/sovety-mastera/kak-pravilno-payat-payalnikom
https://elektroznatok.ru/tools/pajka-payalnikom
https://Elektrik-a.su/kabeli-i-provoda/dlya-prokladki/pajka-provodov-239
https://YaElectrik.ru/elektroprovodka/kak-payat-provoda
https://tokar.guru/instrumenty/payalniki/kak-pravilno-polzovatsya-payalnikom-s-kanifolyu-uchimsya-payat.html

Применение флюса

Чтобы припой и материал проводов вступили во взаимодействие друг с другом, и соединение получилось качественным, провода необходимо очистить от оксидной пленки и только после этого паять их. Для очистки можно использовать наждачную бумагу, а для последующей обработки взять специальное вещество – флюс.

Флюс не только очистит медные провода, но и создаст тонкую защитную пленку, препятствующую окислению материала.

Допускается применять как твердый флюс – сосновую канифоль, так и жидкий – различные виды паяльных кислот или самодельный состав.

Иногда, чтобы правильно и крепко припаять медные провода друг к другу или к какому-либо металлическому предмету, пользуются только жидким флюсом. Приготовить его можно, растворив обычную сосновую канифоль в этиловом спирте. Паяльную кислоту готовят самостоятельно, растворив гранулы цинка в соляной кислоте в пропорции 412 грамм цинка на 1 литр кислоты. Но лучше все-таки купить готовый флюс, соответствующий всем стандартам качества, поскольку принесение кислотных составов для медных проводов нежелательно.

Физика процесса

Перед тем, как выполнять соединение проводов пайкой, неплохо было бы разобраться в самой сути этого процесса.

С помощью паек получают неразъёмные соединения. Например, если нужно соединить какие-то два элемента (кабель либо провод), то между ними вводится припой в виде расплавленного металла. Необходимо чтобы температура плавления у этого металла была ниже, чем у материалов соединяемых элементов. Паяемый элемент, флюс и припой вводят в соприкосновение путём нагрева. Припой становится жидким и смачивает поверхность проводника. Когда нагрев прекращают, сплав припоя твердеет, тем самым образуется прочное контактное соединение.

Прочность контакта зависит от того, насколько хорошо припой смочил поверхности соединяемых элементов. А тут уже прямая зависимость от того, насколько чистыми были эти элементы на момент пайки. Поэтому перед тем, как паять провода, они обязательно должны быть очищены от органических веществ (масло, жир) и от окисной плёнки. Для этой цели и надо использовать флюс, к тому же он понижает поверхностное натяжение и улучшает качество растекания.

Наименьшие требования к флюсу, припойному сплаву и температуре предъявляет пайка медных проводов. Поэтому если хотите обучиться такому делу, лучше сначала паять паяльником провода медного исполнения, а со временем, когда наберётесь мастерства и опыта, поработаете и с другими материалами.

Особенности пайки электропаяльником

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

Выбор флюса

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

Жало паяльника касается камушка канифоли. Затем флюс переносится с разогретого острия инструмента на спаиваемые провода

Важно успеть нанести канифоль на токоведущую жилу до того, как она испарится с жала. Обычно это 3-5 секунд.
Зачищенный провод кладется на канифоль и прижимается сверху нагретым жалом

При этом флюс плавится, а провод погружается в расплав.

Пайка многожильных проводов

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

Пайка распредкоробок с помощью тигля

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

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

Флюс для пайки алюминия

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

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

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

Флюсы для пайки алюминия

Рассмотрим все распространенные флюсы для пайки алюминия.

Канифоль

Да, канифолью можно паять алюминий. Да, в безвоздушной среде без оксидной пленки. Даже при таком раскладе времени обычно тратится больше, чем с активными флюсами. Да, это не профессионально, но паяет же.

Порошковый флюс

Порошковые флюсы для пайки алюминия часто применяют вместе с газовой горелкой. При этом все пишут, что кислород к пламени добавлять нельзя. Из-за него снижается эффективность флюса из-за окисления алюминия. Порошковые флюсы часто применяют следующие:

Активный флюс Ф-34А. Выполнен по ТУ 48-4-229-87 и имеет в составе — хлорид калия 50%, хлорид лития 32%, хлорид цинка 8%, фторид натрия 10%. Такой состав успешно используется с легкоплавкими и тугоплавкими припоями, содержащими много химических добавок. Хорошо растворяется в воде и гигроскопичен.
Бура (натриевая соль борной кислоты) представляет собой порошок, который при температуре 700 градусов плавится и становится вязким. Стоит дешево, растворяется в воде. Смывается хорошо с лимонной кислотой.
Ацетилсалициловая кислота. Я как-то пробовал паять таблеткой ацетилсалициловой кислоты — пары сильно обжигают глаза и нос. В общем, опасная вещь! Лучше активным жидким флюсом паять.
Активный паяльный жир — хоть и не является порошком, но является твердым флюсом, который состоит из парафина, вазелина, деионизированной воды, хлорида цинка и хлорида аммония. Его структуру создает парафин, так что обычно паяльник опускают в банку или крошат паяльный жир на место пайки. Паяет он достаточно хорошо, особенно если подогревать место лужения. Пары лучше не вдыхать и отмывать после пайки, потому как корродирует и окисляет металлы со временем. Впрочем, как и любой активный флюс.

Жидкий флюс

Жидкие флюсы хороши тем, что их можно нанести тонким слоем. Испаряются они активнее и часто имеют обжигающие пары. Больше предназначены для пайки паяльником.

Флюс Ф-64 содержит тетраэтиламмоний, фториды, дионизированная вода, смачивающие присадки и ингибиторы коррозии. Он способен разрушать прочную оксидную плёнку значительной толщины, а значит подходит для пайки больших заготовок. Подходит для пайки алюминия, оцинкованного железа, меди, бериллиевой бронзы и т. д.
Флюс Ф-61 содержит триэтаноламин, фторборат цинка, фторборат аммония. Его можно рекомендовать для низкотемпературной пайки при 250 градусах или лужения изделий из алюминиевых сплавов.
Castolin Alutin 51 L содержит 32% олова, свинец и кадмий. Этот состав лучше всего оправдывает себя при использовании припоев того же производителя на температурах от 160 градусов и выше.
Есть и другие жидкие флюсы , но перечислять их не буду — все должны быть в равной степени хорошие.

Ошибка №6 Неправильный подбор флюса.

Почему
нельзя паять без флюса? Дело в том, что на любых деталях или проводах
присутствует, так называемая оксидная пленка, содержащая микроскопические
частички жира, пота, грязи и т.д.

Она то и не дает возможности нормально прилипнуть припою к поверхности.

При обработке флюсом картинка радикально меняется.

Флюс не только помогает растворить эту пленку, он в процессе пайки не дает ей возможности образоваться вновь. За счет этого олово самостоятельно обволакивает, пропитывает и проникает во все поры между жил.

Раньше наши деды вместо флюса использовали аспирин. Казалось бы, почему нет? Канифоль – это абиетиновая кислота, а аспирин – ацетилсалициловая. А чем как не кислотой окислы счищать?

Однако будьте весьма осторожны в этом вопросе.

Некоторые
советуют в качестве флюса использовать только паяльную кислоту. Якобы эффект от
нее лучше.

По сути,
кислота это тот же самый флюс, но не простой, а активный. А это означает, что
вместе с пленкой она отлично растворяет и сами компоненты.

Это конечно
происходит не сразу, но через несколько месяцев место пайки может превратится в
кисель. Подобное происходит, если на поверхности останутся и задержатся хотя бы
несколько микрокапелек кислоты.

А она
проникает во все поры, и простое протирание тряпочкой не всегда спасает.
Кислоту нужно удалить как можно быстрее.

Для этого используйте зубную щетку или кисточку, смоченную в изопропаноле или спирте.