Это статья для тех, кто хочет научиться пайке своими руками или только начинает паять.
Вначале статьи будет изложена теория, ближе к ее середине будет рассмотрена практика, максимально кратко так же расскажем об инструменте, о химии, которая необходима в пайке, о дополнительных инструментах. Для того, чтобы получить действительно качественную пайку, Вам все эти вопросы следует хорошо изучить, где-то узнавать подробности, но мы постараемся объяснить все максимально доступно «на пальцах», так что после прочтения вы гарантированно сможете выполнить поставленные задачи.
Обзор оборудования, которое может понадобиться
1. нихромовый электрический паяльник мощностью 25Вт. Это обычный хозяйственный паяльник, который раньше можно было встретить практически у любого радиолюбителя-электронщика. Сейчас они тоже распространены и стоят довольно дешево, около 200 рублей. Можно покупать любые, в том числе, китайские паяльники, они тоже служат долго – при постоянной работе до 8 лет. Самый простой паяльник состоит из жала, которое представляет собой медный прут, на торце заточенный под углом и спирали нагревателя. Ручка из дерева или теромоустойчивого пластика. Это однозначно рабочий инструмент, который годится в 90% случаев для применения в бытовых условиях и даже в некоторых ремонтных мастерских он все еще используются.
2. Паяльник на 40-80Вт с жалом, заточенным под клин, напоминающий шлицевую отвертку, для удобства пайки тяжелых элементов. Такой паяльник покупать для дома не советуем, хотя он и дешевый. Некоторые по ошибке сразу покупают его, потом возникают проблемы: сгорают некоторые компоненты, отслаиваются дорожки от печатных плат, потому что перегреваются. Для дома 25-30ВТ – более чем достаточно.
3. Газовый паяльник купить Предназначен для пайки в отсутствии электросети. Эквивалент (если переводить в электрическую мощность ) около 100Вт.
Инструмент 3 в 1:
• паяльник, который заточен под конус, жало долговечное, выполнено не из меди, а из специального термоустойчивого сплава. Подходит для гаражных работ, ремонта в машине.
• жало снимается и его можно использовать как термофен (нагрев до 600 градусов). Довольно удобно применять, если нужно прогреть термоусадочную трубку или просто деталь. Большие работы термофеном не выполнить, так как поток воздуха и давление газа составляют небольшую величину.
• меняется насадка и инструмент превращается в хорошую рабочую газовую горелку с температурой 1300 градусов. Таким образом, можно паять массивные детали или просто по надобности что-то разогревать.
4. Последний тип паяльника, который набирает обороты – это керамический паяльник. Если кто-то хочет сразу начинать с хорошего и не экономить, советуем купить его. Плюсы: очень тонкое жало, подходящее для точных (миллиметровых) работ — запаять разъемы на мобильных телефонах, монтировать или демонтировать компоненты SOIC, QFP, PLCC, BGA и т.п. Мощности хватает для любых работ. Разогревается он быстро. Если нихромовый нагреватель 1,5-2 мин выходит на рабочий режим, то здесь разогрев происходит за 20 сек. – и уже можно паять.
Идеальный вариант иметь к нему паяльную станцию и регулировать температуру от 200 до 480 градусов, подстраивая ее под припои и условия пайки. С ее помощью можно менять детали на материнских платах, на видеокартах, так и паять крупный провод. Если вы хотите со временем научиться паять качественно, то советуем начинать учиться с покупки паяльной станции.
Рассмотрим химию, которая необходима для пайки
Так как жало паяльника никогда не должно быть сухим, его обязательно нужно смачивать в канифоли или других флюсах. Перечислим их основные виды, которых более чем хватает для пайки в бытовых условиях и профессиональных мастерских.
- канифоль сосновая можно применять в любых видах работ и обзавестись ею нужно обязательно.
- СПИРТОКАНИФОЛЬНЫЙ ФЛЮС ФКЭт с кисточкой (он же КЭ, СКФ,
ФКСп). Им удобно покрывать элементы радиомонтажа, выводы, дорожки печатных плат, труднодоступные места – покрыли кисточкой и запаяли. Таким образом, можно уйти от кусковой канифоли и не смачивать лишний раз детали.
- Химически активный флюс ЛТИ-120. Содержит в своем составе ортофосфорную кислоту, для того, чтобы более эффективно бороться с окисной пленкой. Паять старые, сильно окисленные элементы им удобней, чем перечисленными выше флюсами
Примечание. Канифоль, ФКЭт, ЛТИ-120 не требуют промывки. После пайки их можно оставлять прямо на платах, на контактах и ничего страшного не произойдет, более того, будет своего рода защитный слой от дальнейшей коррозии. ЛТИ-120 все же некоторые рекомендуют отмывать, так как он активный. Обычно это делают в мастерских. промывка происходит в бензине типа «Галоша», 92, химически активными веществами, такими как изопропиловый спирт, можно и этиловым, но получается чуть дольше. Для хозяйственных работ ( ремонт телевизоров, магнитофонов и т.д.) отмывать его не обязательно.
- Флюс Ф-38Н. Высокоактивный, кислотный. Применяется для пайки нихрома, алюминиевых деталей, нержавейки, бронзы. Удобно паять заземления на выводы, корпуса, радиаторы. Когда горит – «бьет в нос». Применяется достаточно редко, в основном в тех случаях, когда нужно бороться с большим окислом, например, на грязных проводах. В автомобиле он, конечно, незаменим: грязь, масло можно не промывать, а просто покрыть этим флюсом и все запаивается быстро и комфортно. Требует обязательной отмывки бензином, иначе начнется процесс коррозии.
- Такое же свойство имеет паяльная кислота – более дешевый вариант флюса Ф-38Н.
- Густая прозрачная жидкость – чистый медицинский 99-типроцентный глицерин. Отличное средство для пайки конструкторов, усилителей, автомобильной электроники и лужения печатных плат. Обладает отличной смачиваемостью, наносится кисточкой. Паять им легко, припой растекается по контактным площадкам и проводам прекрасно. Окислительных свойств нет, так как это многоатомные спирты. Кислоты не содержит – безопасен и безвреден. Запаха он сильно не выделяет, по крайней мере, при пайке на паяльной станции при температуре порядка 270 градусов. Смывается простой водой!
- Модернизированный ФКЭт приготовленный по собственной рецептуре:
• на 200гр изопропилового спирта наливается 200 гр. этилового спирта (водка не пройдет из-за того, что она содержит воду),
• плюс ко всему этому добавляется 200 гр глицерина (для того, чтобы жидкость получилась вязкая и держалась лучше на контактах)
• добавляется кусковая канифоль до того момента как она перестанет растворяться. Раз в два-три дня ее нужно взбалтывать, пока она не перестанет разводиться.
Смывка не требуется. Грязи не оставляет. Электричество такой флюс не проводит – проверено мультиметром до 10 МОм.
- Последним хотелось бы особо рассмотреть индикаторный флюс ТТ. Он в
виде геля, соответственно, он не течет, имеет интересную пастообразную структуру, мягкий. По заявлениям производителя отмывка не требуется, более того, цитата: «остатки флюса после пайки предохраняют паяльный шов от коррозии, при условии исчезновения красной окраски». Состоит из: вазелина, эмульгатора, тетраэтиленгликоля и КРС-78.
Производитель обещает защиту от коррозии, но с другой стороны, так как флюс активный ( позволяет паять сильно окисленные и грязные контакты, проводники, в том числе старые советские, которые покрылись толстым слоем окисла), мы не рекомендуем оставлять его не промытым. Смывается он обычной водой.
Так же флюс подходит для пайки SMD – компонентов, так как он обладает достаточной вязкостью (в отличие от других флюсов) для их точного позиционирования на площадках и дорожках печатной платы.
В любом случае выбор химии остается за вами, каким из представленных элементов пользоваться.
Наши рекомендации:
• для обычной повседневной пайки – флюс ФКЭт (для финальной паки);
• канифоль обязательна для зачистки паяльника и смачивания контактов, лужения и т.д. (для подготовительных работ). Сначала лудим в канифоли, а паяем с флюсом.
• Для работы со старыми электронными компонентами, бытовыми приборами, которые окислены, лу4чше использовать ЛТИ-120.
• Если нужно лудить автомобильную электрику можно приобрести Ф-38Н. Но для бытовых нужд, чтобы начать паять, он не обязателен.
Инструмент для пайки
Рассмотрим инструмент, который необходимо приобрести для начала радиолюбительской деятельности, для монтажа/демонтажа электронных компонентов.
Кусачки (бокорезы) – они обязательны для работы, ими удобно формовать лишние выводы, откусывать и зачищать лишние выводы.
Плоскогубцы – для обжатия/поджатия элементов радиоэлектроники. Если плоскогубцы с удлиненной рабочей частью, ими можно пользоваться как пинцетом. Очень удобно, если что-то нужно выдернуть с платы, что-то окрутить, придержать гайку, болт.
Скальпель технический со сменными лезвиями (некоторые используют медицинские или ножи) для зачистки проводов, дороже от лака, отрезания.
Оловоотсос, который представляет собой шприц обратного действия. Если шприц выдавливает, то этот, наоборот, втягивает. Для снятия лишнего припоя с контактов и контактных дорожек , выпайки элементов. Для тех же целей можно использовать специальную медную оплетку, которая впитывает под действием капиллярных сил расплавленный припой. Оплетка – вещь одноразовая, которая заканчивается и выкидывается (чистить ее не получится). В отличие от оловоотсоса, который разбирается и из него можно вынуть снятый припой, закрутить обратно и снова использовать. Т.е. это универсальный инструмент многоразового использования. Если вы что-то не так припаяли можно эту пайку снять и заново все перепаять.
Есть электрический оловоотсос, который чем -то напоминает паяльник и запитывается от сети 220Вт. Он насаживается на припаянный к печатной плате вывод и под своим теплом, расплавляя припой, втягивает его в свой корпус.
Но для начинающих вполне хватит оплетки и обычного оловоотсоса.
Этот набор необходим и обязателен к применению для начала паяльных работ радиолюбительской практики, без него не обойтись ни в одном ремонте, тем более при сборке собственных конструкторов и сложных устройств.
Третья рука (механическая рука, держатель) — своеобразный помощник, рекомендуем у применению. Состоит из:
• штатива, который включает в себя зажимы в виде «крокодилов», в них можно зажимать проводник, чтобы не держать его рукой.
• небольшой ванны, в которую можно класть канифоль или припой.
• держателя паяльника
Штатив у такой руки удобный, крутится во всех направлениях, регулируется по высоте.
Практика
Если вы достали старый паяльник с грязным окисленным жалом и остатками канифоли на нем, то его нужно «реанимировать». Если паяльник новый из упаковки, в любом случае его необходимо будет подготовить к работе, так как его рабочая часть окислена на воздухе и соответственно припой он на себя брать не будет — паять таким паяльником не получится.
Что нужно сделать: рабочую часть жала в холодном состоянии нужно зачистить надфилем, напильником или точильным камнем, крепко удерживая в руках. Медь материал мягкий, податливый, поэтому больших усилий во время зачистки прикладывать не стоит, вполне хватит нескольких движений, чтобы все обработать до чистого светлого металла. Диаметр жала чистить не обязательно, потому что пайка производится пяточкой.
Пока зачищенная часть не успела окислиться, нужно включить паяльник в сеть и разогреть, но не просто положив на подставку, а утопив его кончик в канифоль. Утапливать нужно сразу в холодном состоянии и ждать, пока не разогреется. Параллельно с этим процессом нужно подготовить оловянные прутки.
Необходимо залудить рабочую часть жала, чтобы оно в дальнейшем хорошо брало на себя припой, прогревало место контакта, а так же для сохранности и долговечности работы самого жала. Такому процессу подвергают обычные паяльники. На паяльных станциях подготовка делается гораздо проще, точить и лудить не нужно, так как используется спецхимия.
Для обычных паяльников рабочая температура составляет 300 … 350 градусов, хотя на сегодняшний день китайские паяльники разогреваются на температуру до 500 градусов, что не хорошо, так как перегреваются компоненты, дорожки печатных плат.
Пока не выгорела и не высохла канифоль на жале паяльника, нужно нанести на нее олово и снова окунуть в канифоль. Протрите рабочую часть жала паяльника о мягкую губку. Жало должно быть равномерно пролужено: красно-розовый оттенок меди должен пропасть, олово должно иметь чистый серебристый оттенок. Все готово к работе.
Уже рабочим пару раз окуните паяльник в канифоль и поставьте его в держатель. Отключите его, если не планируете эксплуатировать далее.
Канифоль служит как защита, она имеет приятный запах древесной смолы, химии в ней нет и вредного в этом запахе, соответственно, тоже ничего нет. Поэтому насчет дыма можете не переживать – это безвредное вещество, в отличие от веществ, которые сейчас применяются.
Пайка
Возьмите медный провод. С помощью кусачек разрежьте его пополам и скальпелем очистите от изоляции. Покладите одну из половинок провода на скальпель и, прокручивая его вокруг свое оси, придавливайте кабель к лезвию. Слой изоляции надрезается и впоследствии легко снимается. Закрутите жилы кабеля в «косичку», чтобы было с ней легче работать и жилы «не распушивались» . Залудите подготовленный провод припоем ПОС61. Возьмите разогретое жало паяльника, нанесите на него припой. Вывод кабеля окуните в канифоль, и утопите его в ней, чтобы он плавал. В таком состоянии проведите паяльником несколько раз по жилкам кабеля, не вынимая его из расплавленной канифольной ванны. В итоге получится равномерно нанесенный оловянистый слой. Снова опустите его в канифоль, чтобы лакировать провод.
Второй провод залуживается точно так же, потеков быть недолжно, цвет везде одинаковый.
Теперь, чтобы запаять два конца кабеля вместе, нужно их зажать в неподвижном состоянии (для этого можно применить третью руку, которую мы рассмотрели выше). Жало снова смачивается в канифоли (она используется постоянно), берется немножко припоя и соединение прижимается им слегка. При испытании на разрыв такое соединение должно быть прочным (разрыв должен быть не по пайке).
Наверное, вы не раз задавались вопросом, как надежно соединить провода в распределительной коробке, чтобы было не на год –два, а на долгое время ?
