14.05.2024

Как правильно паять

Если выйдет из строя электроника, бытовая техника или вдруг перестанет работать электроудлинитель, для ремонта понадобится паяльник. Расскажем, как правильно и безопасно им пользоваться и что нужно для пайки.

Что такое пайка

Паяние, или пайка, — способ соединения элементов с помощью жидкого сплава разных металлов. Когда расплавленный металл остывает, соединение становится крепким и передает ток. Пайкой соединяют детали из алюминия, меди и любых черных, цветных и драгоценных металлов.

Что можно сделать с помощью паяльника

Чтобы плавить металл, соединять или разъединять детали, используют паяльник. Он нужен для:

• пайки проводов
• паяния и замены радиодеталей в бытовой технике
• ремонта светильников, светодиодов и тонкостенных труб
• ремонта компьютеров, смартфонов и другой электроники

Как устроен паяльник и как его выбрать

Электрический паяльник состоит из деревянной или пластмассовой рукоятки, провода питания, корпуса и наконечника. Главная деталь в нем — наконечник, который чаще называют жалом. Жало бывает из меди или другого металла с никелевым покрытием. Новичкам лучше выбирать паяльник с медным жалом, так как у меди самый большой коэффициент передачи тепла и к медному наконечнику будет лучше прилипать припой.

У самых простых паяльников внутри корпуса находится спираль из нихромовой проволоки — элемент, который разогревает жало до 250 °С и выше. Есть и более продвинутые модели — керамические и импульсные паяльники, но для бытовых нужд достаточно инструмента со спиралью внутри.

Одна из главных характеристик паяльника — его мощность. Новичкам лучше выбирать модели в диапазоне 25–40 Вт: паяльник мощнее будет слишком громоздким и может постоянно перегревать радиодетали, что приведет к их поломке. Удобно работать паяльником, у которого есть возможность регулировать длину жала, вытягивая его из корпуса.

Для разных видов работ используют паяльники разной мощности:

• для микросхем и миниатюрных компонентов электросхем — 10–20 Вт
• для радиодеталей — 30–40 Вт
• для простого бытового ремонта — 20–40 Вт
• универсальный паяльник — 60 Вт
• для толстых проводов и крупных деталей — 80–100 Вт

Какие материалы нужны для пайки

Паяние похоже на склейку деталей, только вместо клея здесь припой — чаще всего проволока из сплава олова и свинца, которая плавится при низкой для металла температуре (200–400 °С). Вместе с припоем используют флюс — раствор или вещество, которое растворяет оксидный слой на паяльных поверхностях. Флюс очищает место пайки от появившихся там пленок и жиров, чтобы припой лучше растекался и прилипал к деталям и поверхностям.

По составу все флюсы делятся на активные и нейтральные. Активные содержат кислоты и растворяют сам металл, а не только окислы, поэтому его обязательно нужно смывать после паяния спиртом или специальным растворителем. Нейтральный флюс не содержит кислот, поэтому менее эффективный для тяжелых случаев загрязнения и его применяют на новых деталях или там, где нет серьезных окислов.

Классический пример флюса — это канифоль. Но после канифоли место пайки нужно тщательно отмывать специальным очистителем или спиртом: вреда он не принесет, но эстетичный вид соединения немного испортит. Периодически перед работой жало нужно чистить влажной губкой или ножом. Это не всегда просто, поэтому многие переходят на гель-флюсы: они не пригорают, и их легко отмыть.

Гель-флюсы — это глицерин с частичками канифоли или других искусственных материалов. Если канифоль наносят на рабочую поверхность с жала паяльника, то флюс наносят кистью: так удобнее контролировать дозировку и проникать в труднодоступные места.

Еще одна разновидность флюса — паяльная (ортофосфорная) кислота. Она сильнодействующая и предназначена для тяжелых загрязнений и коррозии, поэтому ее редко используют в домашних условиях. Маленькой капли достаточно для соединения пайкой массивных деталей. Будьте аккуратны во время работы с кислотой: при попадании на руки ничего не будет, но для глаз она опасна.

Совет :

Для тех, кто только учится паять с нуля, я рекомендовал бы выбрать припой с канифолью в составе, а в качестве флюса — чистую канифоль. Она недорогая и удобная, а когда наберетесь опыта, то сможете перейти на гелевый флюс и паяльную кислоту. Со временем у каждого радиолюбителя появляются свои любимые материалы и стиль пайки. Например, мне нравится работать припоем 60/40 1 мм с флюсом в составе (60/40 — пропорции олова к свинцу, а 1 мм — диаметр проволоки). И еще я до сих пор работаю с канифолью, хоть паяю много лет.

Вне зависимости от того, какой припой или флюс вы выбрали, процесс пайки не меняется. Но детали, которые вы будете паять, по-разному реагируют на припой: некоторые моментально впитывают его, а к другим он с трудом прилипает. Есть материалы, для которых не подойдет обычный припой. Например, для алюминия нужен припой с цинком и другими металлами, для ювелирных изделий — припой с добавками из золота или платины. Обычный припой из олова и свинца подходит для меди и черных металлов: железа, стали или чугуна.

Техника безопасности

Прежде чем включать паяльник, ознакомьтесь с основными правилами безопасности.

• Убедитесь, что инструмент исправен. У паяльника должен быть целый провод и корпус без трещин. Если при включении он трещит или искрит, то работать им небезопасно.
• Держите паяльник только за ручку, не касайтесь металлических деталей, которые быстро нагреваются.
• Держите паяльник крепко, чтобы он не выскользнул и не поранил вас или не прожег пол.
• Не касайтесь горячим жалом электрических проводов, которые могут быть под напряжением, а также провода самого паяльника, иначе случится короткое замыкание.
• Кладите паяльник только на негорючую подставку из металла или огнеупорного пластика.
• Не работайте в помещениях, которые плохо проветриваются, и там, где влажно. Канифоль и припой токсичны при испарении, поэтому важно, чтобы в комнате был свежий воздух.
• Дайте паяльнику полностью остыть после работы: оставьте его на столе на 15–30 минут.
• Не работайте рядом с горючими и легковоспламеняющимися предметами и жидкостями.
• Не наклоняйтесь к паяльнику ближе чем на 20 см, чтобы брызги и горячий пар не попали в глаза.
• Используйте защитные очки, так как канифоль и флюс могут «стрелять», когда касаетесь их раскаленным жалом.

Как подготовиться к пайке

Перед тем как приступить к пайке, нужно залудить жало. Лужение — это процесс, при котором поверхность жала покрывают тонким слоем припоя, чтобы оно не окислялось, лучше удерживало припой и в целом паять было приятнее.

Лудить паяльник нужно, даже если он новый. Если паяльником уже работали, его нужно сначала очистить. Можно использовать для этого металлическую губку, если жало никелированное, или напильник, если жало медное. Но не наоборот.

Когда очистите жало до чистого однородного блеска, сразу, пока оно не окислилось, окуните его в канифоль. Не вынимая жало из канифоли, включите паяльник в сеть и подождите, пока канифоль начнет плавиться. Когда появится легкий дым, достаньте припой и начните водить им по жалу, чтобы расплавить. Капните крупную каплю припоя в канифоль и сразу же опустите туда жало, стараясь как бы втереть его в припой. Когда рабочая часть жала начнет блестеть серебряным цветом — можно приступать к паянию.

Как паять: шаг за шагом

В качестве примера возьмем оборванный провод, который нужно снова сделать целым:

1. Убедитесь, что провод не под напряжением.
2. Снимите изоляцию с конца обоих оборванных концов. Достаточно оголить контакты на 1–2 см. Для резиновой изоляции используйте бокорезы. Если под общей изоляцией провода окрашены краской или эмалью, подожгите их зажигалкой, а гарь соскребите ножом, пока провода не станут чистыми и блестящими. Провод с несколькими жилами скрутите пальцами в один, чтобы проволочки не торчали в стороны.
3. Включите паяльник и подождите, пока он нагреется. Для проверки опустите жало в канифоль: если пошел пар, значит, инструмент готов к работе.
4. Залудите провод. Опустите жало в канифоль и со всех сторон нанесите ее на зачищенный провод. Можно одновременно опустить провод с паяльником прямо в баночку с канифолью на пару секунд, а потом вынуть и залудить со всех сторон жалом, постоянно добавляя припой. То же самое сделайте со вторым проводом.
5. Держите один провод в руках, а другой положите на стол и зажмите кусачками, чтобы зафиксировать.
6. Наберите припой на паяльник: коснитесь проволоки кончиком жала буквально на секунду.
7. Соедините провода и быстрым движением нанесите на них каплю припоя с жала. При любом паянии электроники прямой контакт с жалом должен длиться не больше 3 секунд. Уберите паяльник, чтобы не перегреть соединение. Через пару секунд припой остынет и слегка потемнеет. Тогда соединение станет крепким, а пока старайтесь не шевелить проводами. Хороший припой ложится ровным слоем и блестит, а если потянуть за провода, они не разъединяются.

Упражнения для начинающих

В любом деле главное — практика. Есть несколько упражнений, которые помогут почувствовать, как работает паяльник, и набить руку.

Нарежьте много тоненьких проволочек диаметром около 0,4 мм и спаяйте их в сетку. На места пересечения проводов наносите равномерную каплю припоя. Когда закончите, попробуйте разорвать сетку. Если рвутся сами провода, а не места соединения, то пайка отличная. Если нет — тренируйтесь дальше.

После сетки можете попробовать распаивать и запаивать назад разные платы от радиотехники. Главное, чтобы там были детали разной формы, размера и с разным количеством ножек. Так вы точно научитесь паять что угодно.

Качество паяния оценивают по целостности и яркому блеску верхнего слоя, прочности на разрыв, а также отсутствию излишков припоя в местах соединения деталей.

Какие бывают ошибки

Начинающие радиолюбители допускают одни и те же ошибки:

• Не залуживают жало перед пайкой, из-за чего припой не липнет к нему и работать сложно.
• Покупают некачественный припой, который не плавится при низкой температуре. Нормальный припой должен плавиться при температуре около 300 °С. Из недорогих и качественных припоев лучше всего подойдет ПОС-61 с флюсом внутри. Отличить хороший припой от плохого можно, расплавив и капнув его на стол: чем меньше матовости и больше блеска, тем лучше.
• Берут слишком много канифоли, и она сгорает, образуя на жале черную копоть. В этом случае жало нужно протереть мокрой тканью или поскрести ножом. Для нормальной работы жало всегда должно быть залужено и блестеть серебряным цветом припоя.

Подведем итог:

Не допускайте популярных ошибок новичков в паянии, следите за чистотой инструмента и соблюдайте правила безопасности. А чтобы с каждым разом паять все лучше и лучше, выполняйте упражнения, о которых мы рассказали.