Лужение проводов при пайке электрических соединений

Стабилизаторы напряжения, ИБП, инверторыПолезные статьи Лужение проводов при пайке электрических соединений

Лужение проводов при пайке электрических соединений

В чем заключается необходимость лужения проводов

Современные проводники производятся из цветных сплавов, покрытых изоляционным слоем, что обеспечивает повышенную стойкость к коррозии. При необходимости соединения этих проводов требуется удалить часть изоляции методом лужения.

Обратите внимание! При наличии слабого контакта будет отмечаться повышенный нагрев в месте соединения проводов. В лучшем случае все закончится обрывом электрической цепи, в худшем — возгоранием.

Для исключения указанных проблем следует лудить зачищенные участки проводов. Облуживание удалит с открытых жил кабеля оксидные примеси и позволит повысить сцепление между соединяемыми элементами.



Перечень необходимых для лужения провода материалов и инструментов

Качественно облудить соединяемые жилы кабеля можно только после предварительной подготовки. Она заключается в сборе требуемого материала и инструмента. Для проведения лужения потребуется:

  1. Устройство для удаления изоляционного покрытия — используется для снятия полимерной, лаковой или тканевой изоляции. При этом жила не подвергается механическим повреждениям. Такой инструмент стоит достаточно дорого. При его отсутствии можно воспользоваться канцелярским ножом или скальпелем.
  2. Средство для удерживания проводников — процесс лужения сопровождается нагревом жил кабеля и различных припоев до высоких температур. Поэтому понадобится подготовить плоскогубцы, пинцет, кусачки или подобный инструмент.
  3. Припои, флюсы — материал, используемый непосредственно для лужения проводников. Первоначально электропровод обрабатывается флюсом для очистки поверхности. Затем наносится слой припоя. Существуют различные виды указанных материалов, которые подбираются под конкретный сплав проводника.
  4. Устройство для разогревания припоя — подбираются исходя от требуемого вида выполнения пайки. При локальном лужении жил кабеля небольшого сечения используются паяльники или паяльные станции. Чтобы облудить провода с толстыми жилами, используется тигель или печь. Их конструкция предусматривает наличие специальной ванны, которая заполняется лудильной смесью.



Как научиться правильно паять провода

Паяное соединение считается одним из лучших по надёжности в электротехнике, а в радиотехнике пайка радиодеталей является незаменимой при их монтаже.

Пайкой называется соединение однородных и разнородных металлических деталей при помощи сплава металлов, называемого припоем, имеющим температуру плавления меньшую, чем спаиваемые конструкции.

Физика процессов пайки

Расплавленный припой ведёт себя как жидкость, одним из свойств которой является смачивание поверхности – то есть, распределение молекул по поверхности тонким слоем.

Молекулы припоя диффундируют в приповерхностном слое металла, который, в свою очередь, частично растворяется в припое. Важную роль при этом играет вид поверхности и её загрязнения, а также наличие оксидной плёнки. Если коротко, то спаять два провода – означает смочить их поверхности непрерывным слоем расплавленного припоя, который затвердев, обеспечит механическую прочность соединения и надёжный электрический контакт.

Поскольку в бытовой электропроводке используются медные проводники, то речь, в основном пойдёт о том, как спаять медь.

Процесс пайки медных проводов не так требователен к выбору припоя, флюса и температуры, поэтому научиться этому делу может любой желающий – необходимо обзавестись минимальным инвентарём и соблюдать правила безопасности.

Инструменты для пайки

Нагревательный прибор, при помощи которого разогревают припой и спаиваемые конструкции, называют паяльником.

Из сего состоит паяльник

Разновидности распространённых в быту паяльников:

  • электронагревательные.

Нагревательный элемент разогревает медное жало, окончание которого является рабочей поверхностью инструмента. Данный тип паяльника наиболее распространённый, поэтому, будет рассказано, как правильно паять провода, пользуясь именно этим инструментом, мощностью 60-100Вт, температурой жала до 300ºС;

  • термовоздушные и газовые.Газовая горелкаТермовоздушный

Потоком горячего воздуха или открытым пламенем разогревается место пайки, к которому припой подаётся в виде присадочной проволоки.

В виду большой тепловой мощности данных инструментов, они применяются для пайки массивных деталей, на разогрев которых необходимо много тепла;

  • молотковые.

Медное жало выполнено в виде массивного молотка, разогреваемого открытым пламенем или встроенным электронагревательным элементом.

Молотковым паяльником можно паять без электричества. За счёт большой теплоемкости жала, при должной сноровке мастер может спаять все провода в распределительной коробке с одного разогрева.

Выбор расходных материалов

Нужно приобрести низкотемпературный оловянно-свинцовый припой типа ПОС. Число, идущее за аббревиатурой, означает процентный состав олова. Наибольшую популярность в радиоэлектронике и электротехнике имеет марка ПОС-61 (иностранный аналог Sn63Pb37) из-за совпадения температур начального и полного расплавления сплава (190ºС).

Припои других марок имеют диапазон температур, в котором сплав пребывает в специфическом эвтектическом состоянии и выглядит как кашица мелкозернистых гранул. Лёгких сдвиг деталей в данном температурном диапазоне значительно ухудшает качество пайки.

ПОС-61 не подвержен данному эффекту эвтектики и переходит из твёрдой фазы в жидкую и наоборот сразу после достижения температуры 190ºС, поэтому для новичков лучше всего использовать именно данную марку припоя, который продаётся в мотках в виде проволоки или трубки с канифолью. В качестве флюса для пайки медных проводов чаще всего применяют канифоль,

а также паяльную кислоту на основе хлористого цинка – о их роли речь пойдёт ниже.

Процесс лужения проводов

Очистка поверхностей перед пайкой является самым важным этапом данного процесса. Для начала нужно снять изоляцию с проводов и убедиться, что на них нет эмалированного покрытия или оксидной плёнки.

Зачистка медных проводов

Зачистка поверхности проводника до металлического блеска при помощи ножа или мелко абразивной наждачной бумаги поможет в лужении – так называется процесс смачивания припоем места спайки. Для этого нужно разогретым кончиком жала коснуться канифоли – характерное шипение и кипение флюса будет свидетельствовать о нормальной температуре паяльника.

Лужение провода

Не мешкая, чтобы канифоль не испарилась нужно взять каплю припоя, прикоснувшись к отмотанному проводку ПОС-61. В данном случае флюс предотвращает окисление припоя. Вторая функция канифоли или паяльной кислоты состоит в разложении оксидной плёнки на поверхности металла.

Лужение

Лужение лучше всего производить, прижав жалом паяльника провод к деревянной дощечке – газы, выделяющиеся при пиролизе дерева, также частично помогают, действуя как флюс.

Намного лучших результатов достигают, используя в качестве подложки таблетку аспирина. Ацетилсалициловая кислота, испаряясь, эффективно удаляет оксидный слой.

Правильная последовательность действий при лужении токопроводящих жил

Процесс лужения проводников рассмотрим на примере использования паяльника, так как данный способ самый распространенный. Далее поэтапно представлен порядок действий:

  1. Аккуратно снимается слой изоляции в пределах от 10 до 50 мм, чтобы не повредить непосредственно жилы кабеля.
  2. При наличии лакового покрытия на поверхности проводника, оно удаляется. Это можно сделать с помощью ножика, наждачной бумаги или специальных химических реагентов.
  3. Выполняется чистка жала паяльника от остатков припоя и прочих компонентов.
  4. Паяльник подключается к электрической сети и нагревается до рабочей температуры. При наличии трудностей с ее определением, следует попробовать прикоснуться жалом прибора к припою. Он должен мгновенно расплавиться.
  5. На данном этапе токопроводящие жилы обрабатываются флюсом, в нашем случае канифолью. С помощью паяльника нужно нагреть зачищенные концы проводника и опустить в баночку с флюсом. После этого дождаться плавления канифоли, и полностью провернуть жилу под жалом паяльника. Технология использования других разновидностей флюсов может разниться;
  6. Теперь остается облудить проводник припоем (олово). Для начала припой разогревается и набирается на жало паяльника. После этого олово подносится к кончику проводника и равномерно распространяется по всей поверхности. При соблюдении правильной технологии обработки жил флюсом, олово самостоятельно охватит требуемую площадь. Достаточно будет просто провернуть конец проводника у жала паяльника.
  7. Тщательно осматривается полученный слой припоя на предмет отсутствия сколов, пустот и выпуклостей. Олово должно равномерно лечь на зачищенный край проводника и иметь гладкую поверхность со светлым оттенком.

Технология правильной пайки проводов электрическим паяльником

Среди многих способов соединения электропроводов пайка является наиболее надежным методом. Работа с паяльником требует усидчивости, понимания технологического процесса и определенных навыков. Ознакомиться с тем, как правильно паять провода можно по приведенным в статье видео, фото.

Технологические особенности

В процессе пайки припой заполняет пространство между электропроводами. Плавление самого припоя при этом происходит при температуре намного ниже, чем металлических проводов.

Качество электрического контакта напрямую зависит от чистоты соединяемых элементов и их хорошего обволакивания припоем. Перед тем как паять проводку проводится очистка поверхности от окислительной пленки и жиров. Для этого используются специальные флюсы.

Они повышают качество растекания расплавленной массы, а также снижают поверхностное натяжение.

Что необходимо для пайки

Пайка проводов требует наличия соответствующего инструмента, а также некоторых материалов. Комплект для спайки жил электропроводов включает:

  • паяльник;
  • припой;
  • флюс;
  • вспомогательные принадлежности.

Паяльник

При помощи этого инструмента проводится нагрев соединяемых деталей. Паяльник может использоваться газовый, термовоздушный, электрический. Наиболее практичны при работе дома электрические инструменты. Они состоят из ручки, нагревательного устройства, а также рабочего наконечника. Электропаяльник подключается к электросети и через некоторое время температура его жала достигает порядка 300 градусов. Этого вполне достаточно для плавления припоя и соединения элементов.

Припой

Данный металлический сплав имеет пониженную температуру своего плавления и хорошую текучесть. В него включают свинец, медь, а также олово, серебро, никель, кадмий. Спайка медных проводников проводится припоем ПОС-60. Эта марка показывает, что сплав состоит из олова со свинцом. В данном случае на оловянную составляющую приходится 60 %.

Наиболее удобным материалом является чистое олово, однако оно имеет весьма высокую стоимость. Выпускается припойный материал в виде пасты, гранул, порошка, проволоки, слитков или же фольге. Учтите, что для спайки алюминиевых электропроводов требуется применять специальные сплавы на цинковой основе. Для этих целей отлично подойдут такие материалы, как ЦА-15 и ЦО-12.

Флюс

Перед тем как припаять провод, проводится обработка места соединения специальным материалом. В состав флюса входит смесь специальных веществ органического и неорганического происхождения. При помощи данного вещества проводится подготовка места соединения перед спаиванием.

К наиболее применяемым флюсам относится ортофосфорная или ацетилсалициловая кислота, канифоль, соль бура и нашатырь. Сосновая смола весьма удобна при проведении паяльных работ, однако требует выполнения некоторых манипуляций. Нанесение кислоты на соединяемые детали и микросхемы проводится с помощью небольшой кисточки. Некоторые фирмы производители выпускают особую проволоку (припой) с имеющейся внутри канифолью. Это значительно ускоряет паяльный процесс и не требует отдельной обработки каждой жилы.

Вспомогательные принадлежности

К дополнительным принадлежностям для паяльных работ относится рабочее место, которое не будет бояться случайных капель расплавленного флюса или же припоя, подставка для электропаяльника, небольшой напильник. Помимо этого, понадобится губка (влажная ткань) для протирки паяльного наконечника, нож для зачистки соединяемых жил, шлифовальная шкурка, пассатижи, спирт, а также изолента.

Правильное соединение электропроводов для пайки

Перед тем как паять провода паяльником выполняется подготовка соединительных проводников. Для этого их жилы освобождаются от изоляционного слоя, зачищаются и обезжириваются. Соединение их вместе можно выполнять любым из известных способов. К наиболее распространенным методам относится механическая скрутка двух и более проводников. Учтите, что нельзя соединять вместе алюминиевые и медные жилы. Для этого используются специальные переходные клеммники.

Подготовка к работе

Для того чтобы понять, как паять правильно электрические провода, необходимо ознакомиться с самим процессом работы, а также провести подготовительный этап. Он предполагает выполнение непосредственной подготовки рабочего места. Для этого на столике для пайки располагаются все необходимые инструменты, материалы. Помещение, в котором будет проводиться пайка должно быть хорошо проветриваемым.

Электропаяльник должен находиться на специальной подставке недалеко от розетки. Следите, чтобы его кабель не касался горячего корпуса, а также жала. После выполнения данной подготовки проводится зачистка соединяемых жил от изоляции на расстоянии порядка 40 мм и удаляется оксидная пленка. Это можно выполнить при помощи наждачной бумаги мелкозернистого типа. Зачищенные жилы должны иметь блестящий металлический вид. Заранее позаботьтесь о наличии изоленты или же термоусадочной трубки.

Технология лужения

После выполнения подготовительных процедур проводится лужение зачищенных поверхностей. Это необходимо выполнить перед соединением между собой. Для этого нагревается паяльник, прогревается конец проводника.

Нагретая жила погружается в канифоль, после чего припойным сплавом с жала паяльника проводится по очищенному участку. Для ускорения процедуры можно слегка проворачивать электропровод. После окончания данной процедуры жила будет иметь равномерный серебристый вид.

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:

  1. Чтобы залудить провод большой длины, целесообразнее использовать тигель или печь.
  2. При выполнении пайки заводских деталей не нужно делать облуживание. Все контактные части уже очищены от примесей.
  3. Удалять слой лака с проводников мелкого сечения гораздо проще при помощи зажигалки. Достаточно обжечь контактную часть и удалить образовавшийся нагар.
  4. При работе с припоем рекомендуется использовать плоскую часть жала паяльника.
  5. 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.

Паяльник: какие материалы и приспособления необходимы, как правильно паять провода

Если рассматривать способы пайки, то работа, произведённая паяльником, является самым распространённым и удобным. Несмотря на это, паяние паяльником имеет два важных ограничения, которые стоит учесть при выборе способа. Паять паяльником следует только низкоплавкими припоями и затруднительно производить нужные манипуляции, если детали, которые необходимо спаять, уж слишком массивные.
Последнее затруднение можно преодолеть, если воспользоваться дополнительными источниками тепла, такими как газовая или электрическая плита, газовая горелка. С помощью этих источников можно добиться нужного результата, прогрев паяемую деталь, хоть это и усложнит весь процесс.

Чтобы начать процесс пайки, необходимо подготовить нужный инструмент и специальные материалы. В первую очередь, конечно, необходим сам паяльник и понятно дело, что не обойтись без флюса и припоя.

Виды паяльников

Специалисты различают такие виды паяльных инструментов:

  1. Электрические паяльники, которые имеют керамический или спиральный нагреватель.
  2. Газовые паяльники, оснащённые газовой горелкой.
  3. Термовоздушные паяльники, в которых тепло проводится в нужное место воздушным потоком.
  4. Молотковые паяльники (которые работают с помощью открытого пламени или электрические).
  5. Индукционные паяльники.

Самыми распространёнными приборами для пайки считаются электрические паяльники, так как ими легко пользоваться и нетрудно приобрести. Нужный паяльный инструмент выбирают в зависимости от его мощности, которая показывает уровень теплового потока, направленного на паяемые детали.

Производить пайку электронных компонентов будет правильно прибором, мощность которого не будет превышать 40 Вт. Если у деталей, которые следует спаять стенки или провод, не превышают один миллиметр, то уместно будет выбрать инструмент в диапазоне 80–100 Вт.

Если стенка детали от двух миллиметров и больше, то мощность нужна больше 100 Вт. Как раз к таким мощным инструментам относятся молотковые, работающие от электричества паяльники, которые бівают мощностью в 250 Вт., а также выше.

Такие мощные устройства необходимы, как правило, для промышленности, где нужно паять большие детали. Цена на такие небытовые приборы соответственно высокая.

Теплопроводность паяемого материала тоже необходимо учитывать при выборе мощности паяльника. Например, при пайке изделий из стали он должен находиться в менее нагретом состоянии, чем при работе с медной конструкцией.

Припои

Для паяния электрическим инструментом используется чистое олово, оловянно-свинцовые, оловянно-серебряные и другие варианты припоев.

Свинцово содержащие припои отличаются своей вредностью, но в то же время качество работы при их использовании значительно выше других припоев.

Если необходимо подвергнуть пайке посуду, применяемую для приготовления пищи, то правильно будет использовать лишь чистое олово.

Флюсы

Как утверждают специалисты, хорошо паяются такие материалы, как бронза, серебро, нейзильбер, медь, олово, золото, латунь, свинец. Вполне приемлемо можно паять никель, низколегированные и углеродистые стали, цинк.

К материалам, с которыми сложно работать, можно отнести алюминий, нержавеющие, а также хром, высоколегированные стали, алюминиевую бронзу, чугун, магний, титан.

На практике же можно отметить, что только неподготовленная деталь или провод, неправильно подобранный флюс и неверно выбранная температура обработки ведёт к плохой пайке.

Так что правильно подобранный флюс залог идеально выполненной работы с минимальными временными и физическими затратами. Именно флюс отвечает за то, будет ли паяться нужный металл, какой будет прочность соединения, насколько будет трудно проходить весь процесс. Вся задача флюса заключается в том, чтобы разрушить окисную плёнку паяемого металла.

Флюс «Паяльную кислоту», которая относится к кислым активным флюсам, запрещается применять, когда производится паяние электронных деталей. Своей агрессивностью такой флюс может вызвать коррозию. Но именно это его свойство позволит идеально соединить металлические детали. Таким образом, чем металл химически стоек, то активнее должен быть применяемый флюс. Но нельзя забывать, что то, что осталось от активных флюсов, нужно удалить после завершения процесса.

Для пайки стальных конструкций эффективными флюсами считаются водный раствор хлористого цинка и паяльные кислоты, произведённые на этой основе. На данный момент производители представили широкий ассортимент сильных флюсов, которые тоже можно использовать при пайке.

При работе с нержавеющей сталью в отличие от низколегированной и углеродистой стали, нужно применять более активные флюсы, которые позволят разрушить слой стойких окислов, покрывающий, поверхность нержавеющей стали.

Выясняя, как паять паяльником изделия из чугуна, то очевидно, что для этих целей электрический паяльник будет непригоден, так как не сможет выполнить поставленную перед ним задачу. Паять чугун нужно выполнимо лишь высокотемпературной пайкой.

Чтобы выполнить качественно работы с нержавейкой, необходимо применить ортофосфорную кислоту (Ф-38). Так как она лучше всего одолевает окисную стойкую плёнку, покрывающую этот материал.

Железо оцинкованное с лёгкостью позволит спаять флюс, который включает хлористый цинк, этиловый спирт, хлористый аммоний, канифоль (ЛК-2).

Приспособления и материалы

Далеко не все приспособления и материалы необходимы при проведении паяльных работ. Но все они упрощают и делают работу с паяльником более удобной и комфортной.

Подставка для паяльного инструмента нужна не только для удобства, но и для безопасности. Чтобы нагревающийся наконечник устройства не касался посторонних предметов, которые могут быть повреждены от такого соприкосновения.

Возможны три варианта получения такого нужного приспособления:

  • Подставка продаётся в наборе с паяльным инструментом.
  • Приобретается.
  • Производится самостоятельно из листа тонкой жести.

Для удаления от излишков припоя существует специальная оплётка, которая производится из офлюсованных тонких медных проводков. Размотанный её конец прикладывается к припою, а затем сверху прижимается паяльником. Впоследствии весь лишний припой с помощью капиллярных сил, есть возможность собрать в ней, как в промокашке. Использованный кончик оплётки, который уже пропитан припоем, обрезается и выбрасывается.

При паяльных работах будет очень уместно иметь приспособление, которое именуется «третья рука». Данное устройство своими зажимами решает вопрос с катастрофической нехваткой рук при процессе паяния, где в одной руке держится паяльник, а в другой припой. К тому же это устройство может быть оснащено ещё и увеличительным стеклом, которое поможет лучше рассмотреть паяемые мелкие изделия или тонкий провод.

И конечно же, нельзя обойтись при проведении паяльных процедур без пинцетов, зажимов, плоскогубцев. Ведь детали могут сильно разогреться, и руками их держать будет невозможно.

Техника работы паяльником

Распространены несколько способов работы с паяльником:

  • Доставка припоя с кончика инструмента сразу на нужные детали.
  • Подача припоя непосредственно на площадку паяемой детали.

Но прежде чем начать паять, необходимо произвести подготовительные манипуляции с деталями. Подготовка заключается в закреплении деталей, разогреве паяльника и смачивании флюсом места пайки.

Варианты облуживания провода без канифоли

Разберемся, что делать, если под рукой не оказалось канифоли, а работу необходимо выполнить в кратчайшие сроки. Далее представлены самые актуальные выходы из сложившейся ситуации.

Янтарь, животный жир и смола

Вариант подойдет для обработки многожильных кабелей с тонким сечением (питающие проводники наушников, блоков питания). Для приготовления флюса понадобится растопить три указанных компонента одновременно, постоянно перемешивая. Это необходимо для получения однородной консистенции. Недостатком метода является образование неприятного запаха от приготовленного раствора.

Батарейки и аспирин

Для облуживания проводников из медного сплава можно воспользоваться следующими подручными средствами:

  • батарейка;
  • аспирин.

С отработанного аккумуляторного устройства понадобится слить электролит и воспользоваться им.

При применении аспирина рекомендуется использовать классическую форму препарата. Таблетки растираются до порошкообразного вида и растворяются в воде или спиртосодержащей жидкости. Потребуется принять меры для защиты органов дыхания. Можно использовать ватно-марлевую повязку или задействовать вытяжку. Оба варианта сопровождаются выделением вредных газов.

Универсальные кислоты

Данный способ предполагает применение щелочных средств. Предварительно выполняется тщательная зачистка проводника и припоя. Обработка осуществляется стеарином, наиболее доступный вариант — свечка. Ее необходимо расплавить и равномерно нанести на обрабатываемую поверхность.

Необычные варианты

Залудить провод без канифоли можно и экстравагантным методом, используя вещество для натирания смычков. Его необходимо растворить в чистом спирте, после чего выполнить обработку подготовленной жилы. Со временем спирт полностью выдохнется, а кабель получит требуемое лужение.

Выполнить лужение проводов можно самостоятельно, соблюдая определенный порядок действий. Необходимо правильно подобрать припои для конкретного сплава токопроводящей жилы.

Что такое сечение проводника?


Сечение проводника — это площадь поперечного среза проводника, измеряемая в квадратных миллиметрах (мм²) или других подходящих единицах измерения. Сечение проводника определяет его способность проводить электрический ток и сопротивление потери энергии в виде тепла.

Чем больше сечение проводника, тем больше ток он может переносить без перегрева. Поэтому выбор правильного сечения проводника важен для обеспечения безопасности и эффективности электрической системы.

Обычно в бытовых и промышленных электрических системах используются проводники с разными сечениями в зависимости от потребляемой мощности устройств и длины проводов. Большие сечения используются для подачи электроэнергии на большие расстояния или для мощных потребителей, таких как электрические плиты, водонагреватели и т.д. Меньшие сечения могут использоваться для слаботочных систем или устройств с небольшим потреблением энергии.

Правильный выбор сечения проводника также зависит от норм и стандартов электробезопасности, которые могут различаться в разных странах. Неверный выбор сечения проводника может привести к перегреву, потере эффективности и даже пожару. Поэтому перед проведением работ с электропроводкой важно консультироваться с профессионалами и соблюдать действующие стандарты и нормативы.

Добавить комментарий