У цій статті ми розглянемо, як паяти паяльником з каніфоллю, види припою і технологію.

Пайка — технологія, застосовувана для отримання нероз’ємного з’єднання деталей з металів і сплавів, шляхом з’єднання цих деталей розплавом припою з низькою температурою плавлення. При цьому не відбувається розплавлення матеріалу з’єднуваних деталей (на відміну від зварювання). Пайка використовується для механічного з’єднання, електричного з’єднання та герметизації з’єднання.

Припої

Найбільш поширені припої – олов’яно-свинцеві, марка – ПОС. Цифра після букв вказує процентний вміст олова. Найбільш ходовий припій в електроніці – ПОС60 (припій олов’яно-свинцевий, вміст Sn – 60 %). Олов’яно-свинцеві припої володіють хорошою електропровідністю. Тому їх використовують для пайки електронних схем. Механічна міцність ПОС недостатньо велика.

При наявності великих механічних навантажень(вібрація, удари, велика маса деталей) деталі додатково фіксуються іншими методами (скрутка, обтиск, гвинти, заклепки і т. д.). При низьких температурах (нижче мінус 30 градусів Цельсія) ПОС втрачає міцність. Для низьких температур необхідно використовувати інші припої. В силових ланцюгах (220 В) забороняється з’єднувати дроти тільки пайкою без додаткової механічної фіксації. При нагріванні проводів припій може розплавитися з руйнуванням з’єднання і подальшим коротким замиканням. Із-за вмісту свинцю категорично забороняється використовувати ПОС для пайки харчової посуду. Пайку олов’яно-свинцевими припоями піддаються наступні метали (в порядку погіршення):

• Дорогоцінні метали (золото, срібло, паладій і т. д., а також їх сплави).
• Мідь.
• Нікель, латунь, бронза.
• Залізо, сталь (нержавіюча в тому числі).
• Чавун.
• Алюміній.

Як правильно паяти з каніфоллю? Технологія пайки алюмінію, наприклад, дуже складна. Найпростіше паяти мідь. Далі йтиметься саме про пайку деталей з міді. Для паяння деталі необхідно підготувати, прогріти, з’єднати, дочекатися охолодження. Про каніфоль і що це таке, буде сказано далі.

Підготовка (лудіння)

Лудіння – нанесення на деталь тонкого шару припою. Лудіння полегшує паяння деталей. Радіодеталі заводського виготовлення випускаються вже з облужеными контактами. Найбільш часто доводиться лудити дроти. Перед лужением з дроту необхідно зняти шари ізоляції: пластик, гуму, тканини, лак або їх поєднання. Простіше всього це зробити механічно, тобто ножем. Пластик і тканина зрізують або знімають, зробивши круговий надріз. Лак зскрібають лезом ножа, уклавши провід на тверду основу (дерево) і утримуючи ніж перпендикулярно дроту. Хоча на масовому виробництві використовують хімічні та термохімічні способи зняття ізоляції (особливо лаку), які прискорюють роботу, в побутових умовах їх не застосовують, тому що для людини становлять небезпеку як хімікати, що застосовуються при цьому, так і виділяються під час процесу випаровування.

Зачистка

Наступний етап – зачистка мідного дроту від оксидів. На поверхні будь мідної деталі утворюється оксидний шар, що перешкоджає пайку. Його треба зіскоблити ножем до появи кольору чистої міді. Масивні деталі можна зачистити дрібним наждачним папером. Оксидний шар швидко відновлюється, тому між зачисткою і наступним етапом не повинно бути пауз. Після зачистки деталь покривають шаром флюсу. Завдання флюсу – хімічно прибрати залишки оксидів і перешкоджати утворенню нових. У якості флюсу зазвичай використовуються кислоти. Найбезпечніший флюс – каніфоль (соснова смола). Він безпечний при зберіганні та використанні, до того ж з паяних деталей можна не змивати залишки каніфолі, т. к. вони не псують метал.

Каніфоль: що це таке і як користуватися?

Її можна наносити або, підчепивши крапельку гарячим паяльником, або зануривши провід в розплавлену каніфоль. Каніфоль, що це таке? Спочатку використовувалася смола очищена. Але набагато зручніше використовувати розчин каніфолі в спирті (продається під марками ФСКнили ФКСп). Такий флюс наноситься пензликом, вбудованої в пробку флакона. Особливо зручно такий флюс наносити на плату – плата просто суцільно зафарбовується розчином. Спиртовий розчин каніфолі витрачається економно та не забруднює місце пайки зайвим флюсом. Після флюсу наноситься тонкий шар припою. Для цього стосуються гарячим паяльником каніфолі і покривають жало тонким шаром флюсу.

Припій і посуд

Потім стосуються припою і розплавляють маленький ділянку. Розплавлений припій за рахунок капілярних сил розтікається по жалу (робочого дільниці) паяльника. Після цього жалом паяльника з невеликим натиском водять по деталі. Щоб облудить з усіх боків, деталь треба повертати. Для забезпечення натиску деталь краще покласти на дерев’яну поверхню. Припій повинен лягти тонким однорідним шаром. Для цього треба забезпечити достатній прогрів деталі. Якщо деталь недостатньо прогріта, припій густіє, в ньому утворюються дрібні кристалики («сир»), він не блищить. Після охолодження шар полуди виходить зернистим, не блискучим. Таку деталь необхідно прогріти ще раз. При лудінні існує небезпека перегріву деталі. На проводах при перегріві може розплавитися ізоляція, радіодеталі можуть вийти з ладу, з друкованої плати можуть відвалитися доріжки. Тому деталі не можна довго гріти паяльником. До речі, паяльник перед роботою теж треба облудить. Правда, зараз велика частина паяльників продаються вже з лудженим жалом. Але, якщо жало мідного кольору, його треба зачистити, злегка нагріти, покрити каніфоллю, нагріти до температури плавлення припою і покрити припоєм. При роботі на жалі утворюється нагар з продуктів піролізу каніфолі. Його треба видаляти або бавовняною тканиною (не синтетичної і не вовняної!) або спеціальною підкладкою для чищення жала. Далі перейдемо до нашої теми, як паяти каніфоллю, припоєм, як виправити неправильну пайку.

Пайка

Луджені деталі можна паяти. Якщо з моменту лудіння пройшло багато часу, і посуд потемніла, її треба зачистити (це відноситься і до деталей із заводським лужением). Чистити можна ножем, але при цьому є небезпека повністю зняти припій. Простіше зняти окислене шар, потерши деталь хорошим гумкою. На деталі наносять флюс, що з’єднують їх, паяльник занурюють у каніфоль для пайки і припій, прогрівають деталі до повного розтікання припою по стику деталей, прибирають паяльник, остуджують з’єднання, перевіряють міцність пайки. Якщо деталі сильно розрізняються за масою, спочатку гріють більш масивну, потім до неї підносять більш легку.

Ознаки правильної пайки:

• припій (остиглий) блищить;
• припій лежить рівномірно, по краях утворює меніск;
• немає зайвих напливів припою.

Ознаки неправильної пайки:

• припій тьмяний, зернистий;
• припій лежить нерівномірно;
• на стику багато припою.

Виправлення неправильної пайки

Для виправлення помилки, в будь-якому випадку, спочатку треба на стик нанести флюс (каніфоль). Що це таке, вже було сказано вище. У першому і другому випадку треба просто вдруге прогріти стик. Якщо припою багато, треба зчистити з паяльника весь припій, прогріти стик і зняти з нього зайвий припій паяльником. При пайку повинна бути правильно підібрана потужність паяльника. Чим більше маса деталей, тим могутніше повинен бути паяльник. Для дрібних деталей використовується паяльник потужністю 25-30 Вт, для середніх – 50-60 Вт. Корпусні деталі з тонкої жерсті паяють паяльниками на 90-100 Вт. Для особливо масивних деталей використовують спеціальні паяльники.