Монтаж соединения с пайкой

Соединение деталей пайкой

Соединение деталей пайкой – неразъемное соединение, заключающееся в том, что неразъемное соединение материалов получают с помощью расплавленного промежуточного металла (припоя), плавящегося при более низкой температуре, чем соединяемые детали.

Соединение материалов происходит в результате диффузии припоя и основного материала путем смачивания, растекания и заполнения зазора между ними расплавленным припоем и сцепления их при кристаллизации шва (рис. 1).

Рис. 1. Паяные соединения: а – встык; б – внахлестку; в – встык со скошенными кромками; г, д – внакладку; е, ж – припаивание фланцев; з – в шпунт

В зависимости от температуры в контакте соединяемых материалов пайка подразделяется на низкотемпературную – 450° С и высокотемпературную – выше 450° С. Нагрев может производиться паяльником, токами высокой частоты, в печах, в пламени газовой горелки и т. д.

Припои характеризуются температурой начала и конца плавления (рис. 2).

Рис. 2. Классификация и виды припоев по температуре плавления

В качестве припоев используются цветные металлы и их сплавы, которые в зависимости от температуры плавления подразделяются на мягкие и твердые.

Мягкие припои, имеющие температуру плавления не выше 400-450° С, обладают невысокой механической прочностью, твердые припои – температура плавления свыше 450° С – имеют высокую механическую прочность.

В качестве мягких (легкоплавких) припоев применяют оловянно-свинцовые, висмутовые, кадмиевые и другие сплавы. Наиболее низкотемпературные припои содержат индий, висмут и кадмий с температурой плавления 70-145° С.

Основные материалы мягких припоев – сплавы олова и свинца. Их обозначение (например, ПОС 61) расшифровывается так: П – припой, ОС – оловянно-свинцовый, 61 – содержание олова в процентах. Основные характеристики мягких припоев и область их применения приведены в табл. 1 — 3.

Таблица 1. Свойства и назначение олова

Таблица 2. Припои оловянно-свинцовые (ГОСТ 21930-76)

Таблица 3. Области применения оловянно-свинцовых припоев

в кабельной промышленности, электро-

пайка радиаторных трубок, холодильных агрегатов,

Твердые припои выполняют на серебряной основе (например, ПСр 72, где 72 – содержание серебра, %) или на меднолатунной и медно-никелевой основах. Серебряные припои применяют для пайки черных и цветных металлов, кроме сплавов алюминия и магния, а припои на медной основе – для пайки углеродистых и легированных сталей, никеля и его сплавов. Основные свойства твердых припоев приведены в табл. 4. В качестве твердых (тугоплавких) припоев применяют в основном три вида припоев: медно-цинковые ПМЦ и латунь Л-62, серебряные ПСР и медно-фосфористые марки ПМФ, обладающие хорошей жидкотекучестью и обеспечивающие высокое качество пайки.

Таблица 4. Свойства серебряных припоев (ГОСТ 19738-74)

Флюсы применяют для повышения качества пайки. Флюсом называют химически активное вещество, которое обладает способностью очищать в месте пайки соединяемые поверхности деталей и припоя от оксидов, предотвращения образования оксидов в процессе пайки, снижения поверхностного натяжения припоя и т. д. Флюс способствует лучшему затеканию расплавленного припоя в зазоры между соединяемыми деталями.

В качестве флюсов применяют смеси солей, растворы некоторых солей, кислот и органических соединений. Роль флюса при пайке могут выполнять также специальные газовые среды. Различают флюсы для легкоплавких и тугоплавких припоев, а также для пайки алюминиевых сплавов, коррозионно-стойких сталей и чугуна. Флюсы для мягких припоев – это хлористый цинк, нашатырь, канифоль, пасты и др. Флюсы для твердых припоев – это борнокислый натрий (бура), борная кислота и некоторые другие вещества. Большинство флюсов поступает в готовом для применения виде, а хлористый цинк (травленая кислота) готовят из технической соляной кислоты и металлического цинка, беря их в определенном соотношении. Флюсы увеличивают жидкотекучесть припоев при пайке.

Расчет на прочность паяных соединений производят по методике, изложенной для сварных соединений.

где А – площадь среза припоя.

Допускаемые напряжения на срез для оловянисто-свинцовых припоев [τ‘ ] = 20 ÷ 30 МПа, для медноцинковых припоев [τ‘] = 175 ÷ 230 МПа.

Соединение контактов и проводов пайкой

Пайка — процесс соединения металлов в твердом состоянии припоями, которые при расплавлении затекают в зазор, смачивают спаиваемые поверхности, а при охлаждении, застывая, образуют паяный шов.

Пайка выполняется при температуре ниже температуры плавления материалов соединяемых деталей. Вместе с тем температура припоя, с помощью которого осуществляется пайка, должна быть несколько выше точки его плавления, а температура соединяемых деталей должна быть близка к температуре плавления припоя. Соблюдение этого условия необходимо для получения такой подвижности припоя, которая обеспечивает заполнение зазоров в швах между контактными элементами и обтекание их поверхностей.

Хорошее качество соединения пайкой может быть выполнено лишь в том случае, если припой смачивает контактные поверхности соединяемых элементов, а также обладает высокими капиллярными свойствами и обеспечивает заполняемость зазоров между соединяемыми элементами.

Металлургический метод соединения деталей с использованием припоя, имеющего температуру плавления ниже 450°С, называют мягкой пайкой. Сцепление припоя с металлом происходит благодаря адгезии припоя к металлу. Следует заметить, что температура плавления припоя для мягкой пайки 450°С принята условно.

Выполнение контактных соединений с использованием припоя, имеющего температуру плавления выше 450°С, называют твердой пайкой. Соединение припоя с металлом в этом случае обусловливается как адгезией, так и диффузией припоя в металл.

При пайке почти не происходит расплавления соединяемых элементов, поэтому паяные соединения легче ремонтировать.

Пайкой выполняются соединения практически между любыми одинаковыми металлами или сочетаниями разных металлов.

К числу металлов, которые легко паяются, относится медь. Однако добавление к меди легирующих элементов затрудняет процесс пайки, так как наличие в меди примесей изменяет свойства окисных пленок, являющихся препятствием для образования надежного соединения. Наряду с этим примеси в сплавах меди реагируют в процессе пайки и образуют хрупкие соединения. В этой связи при выполнении контактных соединений следует тщательно выбирать флюсы и припои.

Пайка алюминия связана с двумя основными трудностями. Во-первых, на алюминии имеется тугоплавкая окисная пленка, во-вторых, алюминий обладает высокой теплопроводностью при сравнительно низкой теплоемкости и большим коэффициентом линейного расширения. Поэтому в процессе пайки алюминиевых контактных элементов нагрев должен быть локализован, выбор флюса следует производить в зависимости от легирующих присадок, введенных в металл.

Особенности различных соединяемых металлов или их сочетаний предопределяют как технологический процесс пайки, так и припои, флюсы, оборудование, применяемое при пайке.

Структура паяных контактных соединений

Пайка имеет много общего со сваркой плавлением но между ними имеются и принципиальные различия. Если при сварке основной и присадочный металлы находятся в сварочной ванне в расплавленном состоянии то при пайке основной металл не плавится.

Соединение пайкой в общем случае представляет собой комплекс металлургического и физико-химического процессов, протекающих на границе основного твердого металла с жидким металлом — припоем. В зависимости от физико-химических свойств основного материала и припоя, а также условий и режима пайки спай, образующийся между ними, имеет различное строение. Условием соединения основного металла с припоем, как известно, является адгезия. При смачивании чистой металлической поверхности припоем и последующем его затвердевании протекают следующие процессы.

Если компоненты, входящие в состав припоя, не взаимодействуют с основным металлом до растворения в нем, то между припоем и этим металлом возникают межкристаллитные связи. Прочность сцепления затвердевшего припоя с основным металлом близка к прочности собственного припоя. Это определяется тем, что припой заполняет все неровности и микроуглубления, образующие развитую поверхность сцепления, значительно превышающую кажущуюся поверхность контакта.

В том случае, когда при температуре пайки или при более низких температурах возможно растворение одного металла в другом, помимо межкристаллитных связей происходит диффузия атомов припоя в паяемый металл и наоборот. Взаимная диффузия припоя и паяемого металла чрезвычайно чувствительна к температуре. Поэтому развитие этого процесса зависит от температуры пайки и продолжительности нагрева. При определенных температурах паяемый металл и компоненты припоя образуют на границе соединения интерметаллические прослойки.

Структура контактного соединения, выполненного пайкой, представляет собой зону, состоящую из слоя литого припоя, равного зазору между соединяемыми элементами и окруженного с обеих сторон продуктами взаимодействия припоя с основными металлами — прослойками интерметаллического типа различного состава — и областями взаимной диффузии.

Структура паяного соединения: 1— соединяемые проводники; 2 — области коррозии; 3 — интерметаллические прослойки; 4 — припой; 5 — область диффузии

Пайка алюминиевых проводов

Соединение и ответвление однопроволочных проводов сечением 2,5 — 10 мм2 пайкой выполняются после того, когда концы жил предварительно соединены двойной скруткой так, чтобы в месте касания жил образовался желобок. Место соединения нагревают пламенем пропан-бутановой горелки или бензиновой лампой до температуры начала плавления припоя. Затем с усилием натирают поверхности соединения палочкой припоя, введенной в пламя. В результате трения желобок очищается от загрязнений и облуживается по мере прогрева соединения. Таким образом запаивается все соединение.

Соединение и ответвление однопроволочных проводов пайкой

Соединение, оконцевание и ответвление изолированных алюминиевых многопроволочных проводов пайкой производят после ступенчатой разделки контактных участков алюминиевых жил и предварительного их облуживания. Концы жил вставляют в специальные формы, располагая их в середине и по центру трубчатой части таким образом, чтобы они касались друг друга. На жилы надевают защитные экраны для предохранения изоляции соединяемых жил от действия пламени. При больших сечениях жил дополнительно используют охладители. Внутренние поверхности форм предварительно окрашивают кокильной краской или натирают мелом. Места ввода жил в форму уплотняют листовым или шнуровым асбестом для предотвращения вытекания припоя.

Перед пайкой направленным пламенем нагревают среднюю часть формы, затем в пламя через литниковое отверстие вводят пруток припоя, который, расплавляясь, заполняет форму до верха литникового отверстия.

На рисунке показано соединение, подготовленное к пайке. Разработан и используется способ пайки поливом припоя. При этом способе подготовленные жилы со скосами под углом 55° укладывают в. форму, оставляя зазор между ними примерно 2 мм, остальные операции подготовки жил к соединению аналогичны выполняемым при соединении сплавлением.

В тигле расплавляется и нагревается примерно до 600°С (во избежание быстрого охлаждения) 7—8 кг припоя. Между тиглем и местом заливки припоя устанавливают лоток для стекания припоя, который крепят к голым частям жил. Припой заливается в форму через литниковое отверстие до тех пор, пока не произойдет сплавление торцов жил и заполнение формы. Припой рекомендуется помешивать и счищать окисную пленку с торцов жил скребком. Длительность пайки не превышает 1 — 1,5 мин.

Многопроволочные жилы с установленными на них формами, подготовленные к пайке: 1 — изоляция жилы, 2 — защитный экран, 3 — форма, 4 — жила, разделенная ступенчато, 5 — асбестовое уплотнение.

Соединение алюминиевых жил кабеля пайкой поливом расплавленного припоя: а — общий вид процесса пайки, б — шаблон для оформления концов жил; в — готовое соединение, 1 — припой, 2 — места пайки

Пайка медных проводников

Технология соединения и оконцевания медных жил пайкой одинакова. Пайка жил сечением 1,5 — 10 мм2 производится паяльником, а сечением 16 — 240 мм2 — пропан-бутановой горелкой или паяльной лампой; процесс пайки заключается в погружении в расплавленный припой или поливе места пайки расплавленным припоем.

Соединение и ответвление медных жил сечением до 10 мм2 пайкой выполняется после подготовки их контактных концов. Жилы скручиваются, покрываются канифолью, место пайки подогревается паяльником с расплавлением припоя в месте пайки или путем погружения соединения в ванночку с припоем. После того как место соединения смочено припоем и им заполнены зазоры между спаиваемыми концами, подогрев соединения прекращается.

Соединение и ответвление медных жил сечением 4 — 240 мм2 пайкой с применением контактной арматуры выполняется способом полива. Для этого припой в графитовых или стальных тиглях разогревают в электрической или газовой печи до температуры 550—600 о С.

Подготовленные к соединению или оконцеванию жилы предварительно облуживаются, а потом вставляются в гильзу или наконечник. Стык жил проводов располагается в середине гильзы. При оконцевании жила вставляется в наконечник таким образом, чтобы ее конец находился заподлицо с торцом трубчатой части наконечника. Во избежание вытекания припоя на жилу между концом гильзы (наконечника) и краем изоляции подматывают асбест. Соединение при пайке располагается горизонтально. Полив припоя продолжают до заполнения объема между жилой и наконечником, но не более 1,5 мин. По окончании пайки следует немедленно (пока не остыл припой) протереть гильзу тканью, смоченной паяльной мазью, сгоняя и разглаживая при этом подтеки припоя.

Читайте также  Селектор входов и выходов умзч на микроконтроллере

Соединение проводников из разнородных металлов пайкой производится по той же технологии, что и соединение двух алюминиевых жил. При подготовке концов алюминиевых жил для пайки выполняется скос их концов под углом 55 о либо ступенчатая разделка, после чего концы облуживаются. Пайка ведется непосредственным сплавлением в форме или поливом предварительно расплавленным припоем. Соединение и ответвление алюминиевых многопроволочных и однопроволочных жил может выполняться и в медных луженых гильзах.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Как правильно запаять скрутку медных проводов паяльником между собой: какой припой лучше использовать для соединения

  1. Суть процесса пайки проводов
  2. Принцип работы
  3. Преимущества и недостатки
  4. Какое оборудование необходимо
  5. Электрический паяльник
  6. Оловянно-свинцовый припой
  7. Флюс
  8. Паяльные пасты
  9. Подставка
  10. Оплетка
  11. Критерии выбора паяльника
  12. Правила подготовки проводов к спаиванию
  13. Нюансы пайки электропаяльником
  14. Распредкоробок с помощью тигля
  15. Многожильных проводов
  16. Пошаговая технология пайки проводов
  17. Метод пайки радиодеталей на плату
  18. Можно ли паять медный и алюминиевый провода вместе
  19. Правила безопасности
  20. Распространенные проблемы при пайке

Правильная пайка жил обеспечивает надежное соединение проводов. При работе учитывают материал токопроводящих элементов, вид флюса и припоя, некоторые другие факторы. Человеку, работающему с электрическими сетями, нужно знать, как паять провода с соблюдением всех правил и норм. Ответственный подход к процедуре исключает возникновение аварий и травм.

Суть процесса пайки проводов

Так называется процесс соединения проводников путем нагревания. По прочности паяный шов уступает только сварному.

Для получения хорошего результата требуются:

  1. Высокая температура. При нагреве припой расплавляется, приобретая нужную текучесть.
  2. Предварительное очищение соединяемых поверхностей. Грязевой или жировой слой препятствует проникновению припоя в толщу основного материала.

Принцип работы

Действие паяльника основывается на нагреве проводника из нихрома, намотанного на трубку, которая помещена в металлический кожух. Насадка инструмента снабжена жалом. Нихром раскаляется под влиянием проходящего через него тока, передавая тепло рабочим частям приспособления. Прибор нагревает и расплавляет припой, который в дальнейшем наносится на спаиваемые области.

Преимущества и недостатки

Паяние считается более эффективным в сравнении с другими способами скрепления кабелей.

Главными его преимуществами являются:

  1. Низкая стоимость. 1 упаковки флюса и припоя хватает для скрепления 1000 проводов.
  2. Простота. Научиться пользоваться паяльником может любой начинающий мастер.
  3. Прочность соединения. Клеммы, скрутки, обжимки не обеспечивают столь высокой надежности, как пайка.
  4. Возможность одновременного скрепления проводников разного сечения. Количество элементов в 1 точке достаточно велико.
  5. Отсутствие необходимости в применении дорогого или габаритного оборудования. Использовать переносное устройство проще.

Способ имеет и недостатки:

  1. Необходимость подключения паяльника к электрической сети. Работающие от аккумулятора устройства характеризуются недостаточной мощностью.
  2. Неразборное соединение. Отпаять провод, не повредив его, сложно. Требуется повторное расплавление припоя.

Какое оборудование необходимо

Стандартный набор материалов и приспособлений включает:

  • электропаяльник;
  • флюс;
  • припой.

Для получения лучшего результата потребуются приспособления для удаления припоя, паяльная кислота.

Электрический паяльник

Стандартный инструмент состоит из 4 компонентов:

  • питающего кабеля;
  • рукоятки;
  • нагревательной трубки;
  • жала.

Провод передает ток от розетки нагревателю. Пластиковая рукоятка не проводит тепло, что облегчает работу с инструментом. Медное жало разогревает место пайки. Современные паяльники снабжаются несгораемыми наконечниками, не требующими регулярного подтачивания.

Оловянно-свинцовый припой

Материал имеет вид мягкой проволоки серого цвета диаметром 1-6 мм. Самым распространенным считается припой ПОС-60. Его часто используют для соединения медных жил. Припой содержит 40% свинца, 60% олова. Существуют и другие разновидности, например ПОС-10 или ОЦ, отличающиеся температурой плавления и сферой применения. ПОС-60 плавится при 180 °С, значит, паяльник нужно разогревать до 280 °C.

Правильно паять провода между собой без этого средства не получается. Флюс предназначен для предварительной обработки поверхностей. Состав удаляет жировую и оксидную пленки, которыми покрыты медные провода.

Применяются 3 вида флюса:

  1. Твердые составы. Пример — канифоль, устаревший, но по-прежнему востребованный материал. В его состав входят натуральные смолы. С использованием канифоли паяют стальные проводники.
  2. Жидкие средства. Наносятся на обрабатываемые поверхности с помощью кисти.
  3. Пастообразные. Содержат вазелин и другие жиры. Наносятся с помощью палочки.

При выборе флюса учитывают активность состава, от которой зависит прочность соединения.

Малоактивная канифоль подходит для работы с медными проводами.

Паяльные пасты

В таком формате выпускаются не только флюсы, но и готовые средства, содержащие припой. Применение смеси облегчает пайку. Соотношение компонентов подобрано так, что мастеру не придется самостоятельно определять объемы наносимых на поверхность припоя и флюса. Паяльная паста предназначена для работы с мелкими радиодеталями, однако может использоваться при соединении проводов.

Подставка

Мастер не всегда держит инструмент в руках во время пайки. Прибор откладывают в сторону при скручивании жил в распределительной коробке. Горячий паяльник нельзя класть на горючие поверхности. Поэтому в комплект включают жаропрочную подставку. Если подложка в коробке с устройством отсутствует, ее изготавливают своими руками. Самодельную подставку снабжают отсеками для инструментов, флюса и припоя.

Оплетка

Использование такого приспособления не является обязательным. Однако оплетка быстро и легко снимает излишки припоя. Приспособление имеет вид ленты, сделанной из медных проволок. Оплетку прикладывают к соединению, прижимают жалом паяльника. Излишки припоя плавятся и проникают в волокна ленты.

Критерии выбора паяльника

При покупке инструмента учитывают мощность, материал жала и рукоятки. Присутствующие в продаже паяльники требуют подготовки к работе. После подключения нужно дождаться выгорания технической смазки. Мощность выбирают, исходя из толщины спаиваемых проводов. Самые толстые кабели соединяют с помощью паяльника на 100 и более ватт. Для пайки тонких жил подойдет инструмент мощностью 25 Вт. Устройства отличаются типами нагревательных элементов, которые бывают нихромовыми или индукционными.

Рукоятки выполняются в классическом удлиненном формате или в виде пистолета.

Правила подготовки проводов к спаиванию

На первом этапе следуют таким рекомендациям:

  1. Не паяют элементы электропроводки, находящейся под напряжением. Это повышает риск короткого замыкания на корпус инструмента.
  2. Жилы тщательно очищают от резиновой оплетки кусачками и ножом. Длина очищаемого конца зависит от толщины и типа кабеля. При пайке слаботочных проводников снимают 1,5-2 см изоляции. При ремонте компактных электронных устройств достаточно удаления 2 мм оплетки.
  3. Перед пайкой провода скручивают. При наличии стойких загрязнений поверхности зачищают надфилем или ножом.
  4. Эмаль с проводов снимают пламенем зажигалки. Можно воспользоваться острым ножом.

Нюансы пайки электропаяльником

Процесс имеет некоторые особенности, которые учитывают при подготовке к работам. При пайке стоит надевать респиратор, защищающий органы дыхания от вредных испарений. Работать нужно в хорошо проветриваемом помещении под вытяжным зонтом.

Распредкоробок с помощью тигля

Метод помогает легко спаять скрутки, расположенные в подрозетниках и коробах. Припой расплавляют в тигле емкостью 20-100 мл. Два провода погружают в расплав, после чего соединяют между собой. Для разогрева тигля используют газовую горелку. Некоторые мастера изготавливают самодельные устройства из мощных паяльников. Приборы работают в основном от промышленных электросетей напряжением 380 В.

Многожильных проводов

Такой кабель состоит из большого числа тонких проволок, сплетенных в трос и покрытых изоляцией. Паять многожильный провод проще, чем цельный. Флюс и припой быстро проникают в пустоты между жилами. Главное — аккуратно скрутить и тщательно прогреть обрабатываемый участок.

Пошаговая технология пайки проводов

Инструкция для начинающих включает несколько выполняемых последовательно этапов:

  1. Подготовку проводников. Элементы очищают от изоляции и оксидного налета. Наждачной бумагой металл обрабатывают до блеска.
  2. Лужение. Паяльник нагревают до температуры плавления флюса. Жилу подносят к куску канифоли, продолжают нагрев. Очищенный конец провода должен полностью погрузиться в расплав. На обработанный проводник наносят припой. Состав равномерно растекается, покрывая поверхность тонким слоем. Таким способом обрабатывают все подлежащие пайке кабели.
  3. Складывают залуженные проводники, обеспечивая плотное прилегание. При пайке длинного участка делают скрутку. Жалом паяльника набирают припой, прижимают наконечник к обрабатываемому месту с небольшим усилием. Когда состав покроет всю область соединения, инструмент убирают. Провода удерживают в неподвижном состоянии до остывания.

Метод пайки радиодеталей на плату

Монтаж элементов микросхемы выполняют так:

  1. Очищают выводы от оксидной пленки, лудят их. Сопоставляют места контакта, закрепляют пинцетом.
  2. Проводят жалом паяльника с припоем и флюсом по обрабатываемому месту. Убирают инструмент, удерживая спаянные детали в неподвижном состоянии.
  3. Удаляют пинцет после остывания припоя.

Воздействие высокой температуры должно быть кратковременным. При неудачных попытках контактным площадкам дают возможность остыть. При работе с диодами и светодиодами пинцет лучше устанавливать между корпусом и местом пайки: инструмент будет отводить лишнее тепло.

Можно ли паять медный и алюминиевый провода вместе

Прямое совмещение таких проводников недопустимо. Медь — активный металл, отличающийся от алюминия теплопроводностью. При прохождении тока последний нагревается больше, расширяясь при этом. Медные элементы проявляют такие качества в меньшей мере. Со временем даже самое прочное соединение разрушается: проведение тока нарушается, повышается вероятность возгорания.

Правила безопасности

При работе с паяльником необходимо:

  1. Следить, чтобы жало не касалось провода питания самого инструмента и других электрических приборов. Неосторожное обращение с устройством способствует расплавлению кабелей с последующим коротким замыканием.
  2. Проверить состояние питающего провода, корпуса и вилки. Инструменты и приборы не должны иметь повреждений, способствующих поражению человека током.
  3. Класть паяльник на жаропрочную подставку. Горячий инструмент должен быть зафиксирован в держателях.
  4. Брать инструмент только за рукоятку, направлять жало от себя. Ручка не должна выскальзывать или нагреваться при работе.

Распространенные проблемы при пайке

При работе с паяльником могут возникать такие затруднения:

  1. Получение некачественного соединения. Проблема возникает при скреплении проводов из металлов, плохо поддающихся пайке. Реже спайка получается ненадежной из-за низкого качества припоя.
  2. Разбрызгивание припоя. Этому способствует перегрев жала паяльника.
  3. Невозможность расплавления припоя. Такая проблема свидетельствует о неправильном выборе мощности паяльника.
  4. Попадание в соединение полимерных частиц, наблюдающееся при работе в ненадлежащих условиях.
  5. Стекание олова с места пайки. Наблюдается при отказе от удаления оксидной пленки.

Исключить появление проблем помогает соблюдение правил пайки проводников, сделанных из того или иного металла.

Правильное соединение электрических проводов: пайка своими руками

Проводка есть в каждом доме. А правильное соединение проводов является частью безопасности электросети и ее безаварийной работы.

Монтаж электропроводки в квартире или коттедже предполагает соединение проводов распределительных коробках и щитовых. От того, насколько правильно и качественно выполнены все соединения, зависит безопасность электросети и ее безаварийная работа.

Правильное соединение электрических проводов

Способы соединения электрических проводов

Электромонтажники используют следующие методы соединения проводов:

  • скруткой;
  • пайкой;
  • с помощью клеммных колодок;
  • опрессовкой;
  • с помощью болтов;
  • пластиковыми СИЗами;
  • «Wago» – пружинными клеммами;
  • «орехами» из пластика.
  • от материала жил провода (кабеля);
  • от условий эксплуатации электросети (наружная или внутренняя проводка, скрытая или проложенная открытым способом);
  • от сечения соединяемых жил;
  • от количества жил в одном соединении.

Соединение проводов распределительной коробки должно быть выполнено таким образом, чтобы обеспечить надежный контакт и избежать нагрева жил. Вашему вниманию обзор перечисленных выше способов соединения токопроводящих жил.

Особенность использования клеммных колодок для соединения электрических проводов

Клеммная колодка состоит из пластикового корпуса, латунной или медной втулки с резьбой и винтами, расположенными с двух сторон.

Такое приспособление позволяет:

  • сэкономить на электрооборудовании: клеммная колодка дешевле других соединителей;
  • надежно соединить провода;
  • выполнить соединение жил из разнородных металлов (медь с алюминием);
  • сократить время монтажа.

Недостатки клеммных соединителей:

  • непригодность для соединения более, чем двух проводников;
  • трудности во время присоединения алюминиевых жил: при чрезмерном затягивании винта металл может надломиться;
  • непригодность использования для многожильных проводов.

Соединение электрических проводов в клеммной колодке выполняется следующим образом.

С кабелей частично снимается внешняя изоляция и оголяются жилы. Длина оголенного проводника зависит от размеров клеммы.

Проверяется длина участка провода без изоляции, для чего требуется выкрутить винт клеммы и ввести в отверстие жилу полностью. Лишнее обрезается бокорезами.

Для улучшения контакта выполняется лужение медного провода.
Соединяемые жилы поочередно вводятся в клеммы и зажимаются винтами в несколько приемов.
Проверяется надежность соединения.

Совет: для того чтобы снять изоляцию не повредив жилу, рекомендуется пользоваться специальным инструментом. При отсутствии такового острым ножом надрезается лишь поверхностный слой изоляции по кругу, после чего провод следует согнуть по линии реза. После разрыва изоляцию снимают легким движением плоскогубцев.

Используем пружинные клеммы для соединения электрических проводов

Соединение проводников пружинными клеммами осуществляется посредством пружин, прижимающих контактную пластину к металлу жилы. Механизм приводится в действие специальным рычагом.

Клеммный соединитель типа «Wago»

Технология «Wago» имеет ряд преимуществ перед другими способами монтажа:

  • позволяет выполнять соединение алюминиевых проводов с медными;
  • может использоваться для соединения более двух жил;
  • позволяют выполнить коммутацию проводов в небольших распределительных коробках;
  • монтаж выполняется качественно и в кратчайшее время;
  • жилы проводников не повреждаются;
  • после монтажа имеется возможность проверить целостность цепи с помощью щупа прибора или индикатора через отверстие в корпусе.

Для того чтобы соединить провода с помощью клемм «Wago», необходимо снять изоляцию так, чтобы оголенных жил не было видно, после чего ввести жилы в гнезда соединителя и прижать рычаги до упора.

Примечание: существуют пружинные клеммы «Wago» многоразового и одноразового применения. Последние, при необходимости ремонта соединения, срезаются, после чего устанавливаются новые соединители.

Соединение проводников с помощью СИЗ колпачков

СИЗ колпачок накручивается на соединение по часовой стрелке

Аббревиатура СИЗ означает «соединительные изолирующие зажимы». Конструкция соединителя представляет собой пружину, расположенную в пластиковом корпусе. Пружина надежно удерживает жилы вместе, чем создает надежный контакт. Преимущества такого способа:

  • возможность маркировки проводов с помощью цветных колпачков: жилы «фазы» соединяют СИЗ красного цвета, «ноля» – синего или белого, «земли» — желтого или зеленого;
  • защищенность от возгорания: корпуса соединителей изготовлены из не горючего пластика.

Важно: соединение медных и алюминиевых проводов с помощью СИЗ не допускается.

Опрессовка гильзами

Соединение жил проводников гильзами

Метод заключается в том, что на освобожденные от изоляции жилы надевают металлическую трубку (гильзу), которую обжимают пресс-клещами. В результате проводники плотно соединяются друг с другом. Место соединения изолируют.

Важно: соединение алюминиевых и медных проводников допускается выполнять только с помощью специально предназначенных для этого гильз.

Сварка и пайка электрических проводов руками

Технология сварки или пайки позволяет получить надежное соединение проводов.

Недостатком данного метода является невозможность выполнить контроль целостности сети после монтажа и изолирования, а также не ремонтопригодность такого соединения. Кроме того, горелка для пайки своими руками представляет опасность при использовании.

Альтернативой пайки проводов является их сварка. Процесс предполагает использование сварочного аппарата.

Технология сваривания проводов

При соединении медных проводов таким способом рекомендуется опробовать трансформатор для пайки медных проводов своими руками, прежде чем приступить к работе. Важно знать, что плавка меди осуществляется при температуре 1080 °С, но уже свыше 300 °С этот металл становится хрупким.

При отсутствии специального паяльного устройства пользуются обычным инверторным сварочным аппаратом. Поэтапно процесс сварки проводов выглядит следующим образом.

С концов проводов снимается изоляция на длину до 10 см.
Жилы соединяемых проводов туго скручиваются друг с другом. В результате должны образовываться скрутки длиной примерно 5 см.

Кабель «массы» инверторного аппарата присоединяется к скрутке ближе к ее началу.
Ручка регулировки силы тока устанавливается в положении от 30 до 90 А (при напряжении 12 – 36 В): значение выбирается в зависимости от сечения провода и их количества.

Угольный электрод сварочного аппарата кратковременно (не более 2 с) прикасается к скрутке так, чтобы образовалась дуга. В результате на кончике скрутки образуется сварное монолитное соединение.
После полного остывания соединение изолируется термоусадочной трубкой или липкой лентой.

На концах жил, соединенных сваркой, образуется монолитный сплав

Соединение электрических проводов пайкой

Пайка медных проводов – старый, испытанный способ, позволяющий получать надежное электрическое соединение. Технология позволяет монтировать монолитные и многожильные провода различных сечений. В одном соединении может быть несколько проводников.

Работа выполняется по следующей технологии.

С концов соединяемых проводников специальным приспособлением снимается изоляция (примерно 5 см).
Жилы туго скручиваются друг с другом вручную или с помощью плоскогубцев (в зависимости от количества жил и их сечений).

Скрутка обрабатывается флюсом либо канифолью. Это необходимо для улучшения качества пайки.
На открытом огне (используется газовая горелка или бензиновая паяльная лампа) разогревается стаканчиковый паяльник (футорка) докрасна. Чаша футорки до краев заполняется оловянно-свинцовым припоем марки ПОС 30, ПОС 40 или ПОС 61.

Припой разогревается до состояния текучести.
Скрутка кратковременно (до 1 секунды) полностью окунается в чашу футорки, в результате чего припой должен полностью покрыть оголенные жилы.

После естественного остывания скрутка изолируется липкой лентой ПВХ или пластиковым колпачком.
Важно: пайку проводов следует выполнять в защитных очках и брезентовых рукавицах. Во время работы необходимо соблюдать правила пожарной безопасности.

Пайка медных проводов выполняется так, как это показано на видео.

Соединение проводов простой скруткой

Схемы соединений проводов в распределительной коробке для маломощных электрических сетей могут быть реализованы методом простой скрутки без применения дополнительных средств фиксации. При этом важно, чтобы шаг скрутки был как можно меньше, а длина ее – не менее 20 мм. Соединяют таким способом только жилы из однородных металлов: медь – с медью, алюминий – с алюминием.

Не допускается применять такой метод монтажа во влажных помещениях и в деревянных домах.

После скручивания соединение проводов должно выглядеть так, как показано на фото

Зажим типа «орех»

Для соединения проводов сечением 4 кв. мм и более удобно использовать зажим «орех». Он представляет собой пару пластин специальной формы, которые прижимаются друг к другу винтами по углам. Преимущества способа:

  • простота соединения;
  • возможность соединять медные жилы с алюминиевыми;
  • сравнительная дешевизна материалов.

Важно: зажим «орех» не применяется в распределительных коробках (не позволяют размеры). Для того чтобы контакт оставался надежным, винты необходимо время от времени затягивать.

Использование болтового соединения для соединения электрических проводов
Для соединения проводов большого сечения, а также для монтажа элементов заземления в электрощитовой используют болтовое соединение. Концы проводов, освобожденные от изоляции, накручивают на резьбу болта в направлении часовой стрелки. Соединение прижимают шайбой с гравером и гайкой, после чего болт изолируется.

В завершение предлагаем ознакомиться с обучающим видео (мастер-класс с комментариями специалиста).

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Пайка проводов паяльником: как сделать правильно

Один из самых надежных способов соединения проводов — пайка. Это процесс при котором пространство между двумя проводниками заполняется расплавленным припоем. При этом температура плавления припоя должна быть ниже температуры плавления соединяемых металлов. В домашних условиях чаще всего используется пайка паяльником — небольшим устройством, работающим от электричества. Для нормальной работы мощность паяльника должна быть не менее 80-100 Вт.

Что нужно для пайки паяльником

Кроме самого паяльника нужны будут припои, канифоль или флюсы, желательно иметь подставку. Еще в процессе работы может потребоваться небольшой напильник и маленькие пассатижи.

Чаще всего приходится паять медные провода, например, на наушниках, при ремонте бытовой техники и т.д.

Канифоль и флюсы

Чтобы получить хорошее соединение проводов, необходимо их очистить от загрязнений, в том числе и от оксидной пленки. Если моно-жилы еще можно очистить вручную, то многожильные проводники нормально зачистить не удастся. Их обычно обрабатывают канифолью или флюсом — активными веществами, которые растворяют загрязнения, в том числе и оксидную пленку.

И канифоль и флюсы работают неплохо, только флюсами пользоваться проще — можно окунуть кисточку в раствор и быстро обработать провода. В канифоль надо проводник положить, затем разогреть его паяльником, чтобы расплавленное вещество обволокло всю поверхность металла. Недостаток использования флюсов — если они остаются на проводах (а они остаются), постепенно разъедают прилегающую оболочку. Чтобы этого не случилось, все места пайки надо обработать — смыть остатки флюса спиртом.

Припои и флюсы для пайки паяльником медных проводов

Канифоль считается универсальным средством, а флюсы можно подбирать в зависимости от металла, который собираетесь паять. В случае с проводами это медь или алюминий. Для медных и алюминиевых проводов берут флюс ЛТИ-120 или буру. Очень неплохо работает самодельный флюс из канифоли и денатурированного спирта (1 к 5), кроме того его просто сделать своими руками. В спирт добавить канифоль (лучше пыль или очень мелкие ее кусочки) и встряхивать до растворения. Потом этим составом можно обрабатывать проводники и скрутки перед пайкой.

Припои для пайки паяльником медных проводов используют ПОС 60, ПОС 50 или ПОС 40 — оловянно-свинцовые. Для алюминия больше подходят составы на основе цинка. Наиболее распространенные — ЦО-12 и П250А(из олова и цинка), марки А (цинк и олово с добавлением меди), ЦА- 15 (цинк с алюминием).

Удобно пользоваться припоем с канифолью

Очень удобно пользоваться припоями, в состав которых входит канифоль (ПОС 61). В этом случае отпадает необходимость в предварительной обработке каждого проводника в канифоли отдельно. Но для качественной пайки паяльник надо иметь мощный — 80-100 Вт, который может быстро разогреть до необходимых температур место пайки.

Вспомогательные материалы

Для того чтобы нормально паять паяльником провода нужны еще:

    Подставка. Может быть она из металла полностью или на деревянной/пластиковой подставке закрепленные металлические держатели для паяльника. Также удобно, если есть небольшая металлическая коробочка для канифоли.

Паять паяльником удобнее с подставкой самодельной и фабричной — не очень важно
Напильник. Перед работой затачивают дало паяльника. Оно должно быть ровным и чистым без следов нагара. Тогда паяется легко.

Так надо затачивать жало паяльника
Пассатижи. Удерживать провода пальцами во время пайки сложно — медь и алюминий имеют высокую теплопроводность, что приводит к быстрому нагреву близлежащих участков. Потому паять паяльником провода удобнее, если их удерживать пассатижами. Только должны инструмент должен быть миниатюрным, с тонкими ручками и губками. В принципе, можно использовать пинцет, но на его верхушку (где держатся пальцами) желательно надеть термоусадочную трубку — сталь тоже быстро нагревается.

Пассатижи — для того чтобы придерживать провода

Для смывки флюса может потребоваться спирт, для изоляции — изолента или термоусадочные трубки различных диаметров. Вот и все материалы и инструменты, без которых пайка паяльником проводов невозможна.

Процесс пайки электропаяльником

Вся технология пайки паяльником проводов может быть разделена на несколько последовательных этапов. Все они повторяются в определенной последовательности:

  • Подготовка проводников. При пайке проводов они освобождаются от изоляции. После этого с них механическим путем удаляется оксидная пленка. Можно использовать небольшой кусок наждачной бумаги с мелким зерном. Металл должен блестеть и быть светлым.
  • Лужение. Разогревают паяльник до температуры плавления канифоли (при прикосновении начинает активно плавится). Берут проводник, подносят к куску канифоли, прогревают паяльником так, чтобы вся зачищенная часть провода оказалась погруженной в канифоль. Затем на жало паяльника берут каплю припоя и разносят его по обработанной части проводника. Припой быстро растекается, покрывая тонким слоем провод. Чтобы он распределялся быстрее и равномернее, провод немного поворачивают. После лужения медные проводники теряют красноту, становясь серебристыми. Так обрабатывают все провода, которые надо будет припаивать

Лужение провда

  • Залуженные проводники складывают вместе, поправляя их пальцами — чтобы они плотно прилегали один к другому. Если пайка должна быть большой протяженности, можно сделать скрутку. Придерживая проводники, на жало берут припой, прижимают его к месту пайки, прикладывая некоторое усилие. При этом место пайки разогревается, начинает кипеть канифоль, припой растекается. Когда он покроет всю зону, затечет между проводниками, можно считать что пайка паяльником проводников закончена. Их еще некоторое время удерживают неподвижно — пока припой не остынет (для ускорения процесса на это место дуют).
  • Вот, собственно и все. Таким же образом можно спаять два или более провода, можно припаять провод к какой-то контактной площадке (например, при пайке наушников — провод припаять можно к штекеру или к площадке на наушнике) и т.п.

    После того, как закончили паять паяльником провода и они остыли, соединение необходимо изолировать. Можно намотать изоленту, можно надеть, а потом разогреть термоусадочную трубку. Если речь идет об электропроводке, обычно советуют сначала навернуть несколько витков изоленты, а сверху надеть термоусадочную трубку, которую прогреть.

    Отличия технологии при использовании флюса

    Если используется активный флюс, а не канифоль, процесс лужения изменяется. Очищенный проводник смазывается составом, после чего прогревается паяльником с небольшим количеством припоя. Далее все как описано.

    Пайка скрутки с флюсом — быстрее и проще

    Есть отличия и при пайке скруток с флюсом. В этом случае можно каждый провод не лудить, а скрутить, затем обработать флюсом и сразу начинать паять. Проводники можно даже не зачищать — активные составы разъедают оксидную пленку. Но вместо этого придется места пайки протирать спиртом — чтобы смыть остатки химически агрессивных веществ.

    Особенности пайки многожильных проводов

    Описанная выше технология пайки подходит для моножил. Если провод многожильный, есть нюансы: перед лужением проводки раскручивают чтобы можно было все окунуть в канифоль. При нанесении припоя надо следить чтобы каждый проводок был покрыт тонким слоем припоя. После остывания, провода снова скручивают в один жгут, дальше можно паять паяльником как описано выше — окунув жало в припой, прогревая место спайки и нанося олово.

    При лужении многожильные провода надо «распушить»

    Можно ли паять медный провод с алюминиевым

    Соединение алюминия с другими химически активными металлами напрямую делать нельзя. Так как медь — химически активный материал, то медь и алюминий не соединяют и не паяют. Дело в слишком разной теплопроводности и разной токопроводимости. При прохождении тока алюминий нагревается больше и больше расширяется. Медь греется и расширяется значительно меньше. Постоянное расширение/сужение в разной степени приводит к тому, что даже самый хороший контакт нарушается, образуется токонепроводящая пленка, все перестает работать. Потому медь и алюминий не паяют.

    Если возникает такая необходимость соединить медный и алюминиевый проводники, делают болтовое соединение. Берут болт с подходящей гайкой и три шайбы. На концах соединяемых проводов формируют кольца по размеру болта. Берут болт, надевают одну шайбу, затем проводник, еще шайбу — следующий проводник, поверх — третью шайбу и все фиксируют гайкой.

    Алюминиевый и медный проводники паять нельзя

    Есть еще несколько способов соединить алюминиевую и медную линии, но пайка к ним не относится. Прочесть о других способах можно тут, но болтовое — наиболее простое и надежное.

    § 24. Пайка электромонтажных соединений

    В настоящее время почти все электромонтажные соединения РЭА осуществляют тремя способами: ручной пайкой электропаяльником; машинной пайкой погружением в расплавленный припой и волной расплавленного припоя.

    В данном параграфе подробно рассматривается ручная пайка электропаяльником, машинные способы пайки будут рассмотрены в гл. VI.

    Основными требованиями, предъявляемыми к электромонтажным паяным соединениям, являются низкое переходное сопротивление и высокая надежность. Поэтому любая РЭА предъявляет повышенные требования к качественному выполнению всех электромонтажных соединений. Работа электромонтажника осложняется возросшей плотностью монтажа.

    В современной РЭА плотность только самих монтажных соединений доходит до 10—12 шт. на одном квадратном сантиметре.

    В связи с улучшением прочностных характеристик фольгированных диэлектриков резко сократились зазоры между печатными проводниками (до 0,25 мм) и уменьшились (по ширине до 0,3 мм) контактные площадки. Ограниченная термоустойчивость элементов печатного монтажа вынуждает снижать температуру пайки, поддерживая ее в узком интервале, и жестко ограничивать время пайки — дискретных радиокомпонентов до 3 с, некоторых микросхем до 2 с. Во избежание повреждения многовыводных микросхем и модулей необходимо ввести очередность их распайки на плате.

    Большая плотность монтажа резко ограничивает размеры соединений и предъявляет повышенные требования к точности их выполнения и обеспечения стабильности и повторяемости их свойств. Это делает ручную пайку электромонтажных соединений РЭА незаменимой и приводит к необходимости ее совершенствования.

    Пайка монтажных соединений электрическим паяльником должна обеспечивать высокое качество и надежность электрического контакта, а также необходимую прочность паяного соединения.

    Марку припоя и флюса для монтажных соединений выбирают в зависимости от рода металлов, подвергаемых пайке, допустимого нагрева паяемых деталей, конструктивных требований и условий эксплуатации деталей и узлов.

    Основными критериями при выборе электропаяльника являются: максимальная рабочая температура, теплоемкость наконечника и время его повторного разогрева; масса Vi теплоемкость паяемых (соединяемых пайкой) деталей. Причем рабочая температура и теплоемкость неразрывно связаны с мощностью и конструкцией паяльника.

    Максимальнаярабочаятемпература берется по установившемуся тепловому режиму, когда количество теплоты, выделяемое нагревательной обмоткой, равно количеству теплоты, теряемому в окружающую среду. Рекомендуемая максимальная температура наконечника должна быть на 50 — 70 °С выше конечной температуры плавления припоя.

    Теплоемкость наконечника является показателем количества теплоты, запасенного в нем для выполнения пайки. Это количество теплоты должно быть передано от наконечника паяльника к месту соединения деталей за время пайки, которое обычно не превышает 3 — 5 с. Теплоемкость зависит от геометрических размеров наконечника, его материала и мощности паяльника (она либо слишком мала, либо завышена, что приводит к непропаю или перегреву участка пайки).

    Время повторного разогрева наконечника— это период, в течение которого он набирает максимальную рабочую температуру после каждого цикла пайки (считается от момента отведения электропаяльника от запаянного узла до момента прикосновения электропаяльника ко вновь запаиваемому узлу). Это время является косвенной функцией мощности паяльника, его теплоемкости и габарита паяного узла и должно быть минимальным (до 10 с). Масса рабочего наконечника и электрическая мощность электропаяльника должны соответствовать массе соединяемых деталей (приблизительно). Данные для выбора диаметра медного наконечника в зависимости от мощности электропаяльника приведены в табл. 1.

    Таблица 1.
    Данные для выбора диаметра медного наконечника

    При электромонтаже и пайке деталей в качестве основного инструмента применяют электрические паяльники с напряжением питания не более 36 В. Корпус электропаяльника должен быть заземлен.

    Во время работы электромонтажника электропаяльник должен находиться на рабочем месте с правой стороны. Токоподводящий шнур электропаяльника должен быть гибким, так как от его эластичности зависит удобство работы с электропаяльником и скорость выполнения операций пайки.

    Конструкция электропаяльника зависит от его назначения и способа выполнения нагревательного элемента. По способу нагрева электропаяльники подразделяют на следующие группы:

    • с нагревательным элементом в виде нихромовой спирали (внутренним и наружным обогревом наконечника);
    • с импульсным нагревательным элементом в виде нихромовой петли, которая одновременно является наконечником;
    • с электроконтактным нагревом (паяльные клещи).

    Для пайки радиокомпонентов, печатного монтажа, микропроводов и интегральных микросхем применяют малогабаритные электропаяльники различной мощности (от 12 до 50 Вт) с внутренним нагревательным элементом. Температура нагрева торца паяльного наконечника достигает 260 °С.

    Поперечный разрез электропаяльника, предназначенного для пайки радиокомпонентов, показан на рис. 20.

    Рис. 20. Конструкция электропаяльника с заземлением:
    1 — наконечник, 2, 6 — гайки, 3 — трубка, 4 — термопара, 5 — керамика, 7 — основание, 8 — винт, 9 — втулка, 10 — термостойкие изоляционные трубки, 11 — ручка, 12 — держатель (пластина), 13 — жгут из проводов питания, термопары и заземления, 14 — нагревательный элемент

    Для пайки монтажных проводов со штепсельными разъемами применяют паяльники мощностью от 60 до 90 Вт со сменным нагревательным элементом (рис. 21).

    Рис. 21. Электропаяльник со сменным нагревательным элементом:
    1 — наконечник, 2 — корпус, 3 — сменный нагревательный элемент, 4 — ручка, 5 — провода питания

    Для пайки печатных узлов с полупроводниковыми элементами применяют электропаяльники с автоматической регулировкой температуры. Датчиком температуры для них обычно служит термопара, спай которой помещается в паяльном жале на расстоянии 30 — 40 мм от рабочего конца паяльника. Показания термопары по номограммам пересчитываются на рабочую температуру. Точность регулировки нагрева составляет ±2°С на спае термопары, причем на рабочем торце наконечника она может падать до 20 — 30 °С за счет инерционности теплового поля. Однако такие колебания не выводят паяльник за пределы рабочей зоны.

    Для пайки кабельных наконечников (различных типов и сечений) с монтажными проводами, а также крупных электроэлементов с массивными выводами применяют электропаяльники с наружными нагревательными элементами (рис. 22) мощностью от 90 до 120 Вт. Температура разогрева торца паяльного наконечника у этих паяльников достигает 400°С.

    Рис. 22. Молотковый электропаяльник с наружным нагревательным элементом:
    1 — наконечник, 2 — нагревательный элемент, 3 — корпус, 4 — ручка, 5 — провода питания

    Для пайки электромонтажных соединений твердыми припоями (ПСр) с температурой плавления от 400 °С и выше применяют специальный электропаяльник, наконечник которого выполнен из нихромовой проволоки. Петля одновременно выполняет функцию нагревательного элемента. Перед пайкой петлю из нихромовой проволоки облуживают припоем, которым производят пайку (рис. 23). Для пайки крупногабаритных электромонтажных соединений твердыми припоями иногда применяют контактные клещи с угольными электродами.

    Рис. 23. Электропаяльник с нагревательным элементом, выполненным в виде петли:
    1 — петля (наконечник), 2 — втулка, 3 — гайка, 4 — изоляционное основание с токоподводами, 5 — корпус, 6 — провода питания

    Паяльные наконечники характеризуются геометрическими параметрами (длиной, диаметром, формой загиба наконечника и формой заточки его рабочего конца); конструктивно-компоновочными особенностями (способом размещения нагревательного элемента); креплением к корпусу паяльника; основными технологическими показателями (теплоемкостью, теплопроводностью, теплоотдачей в атмосферу, материалом наконечника и его покрытием). Длина наконечника колеблется в зависимости от расположения паяльных соединений в схеме и может быть от 2—10 до 30—50 мм. Для наконечников обычно применяют медь марки Ml (реже М2, М3), никель, вольфрам.

    В процессе пайки рабочая часть наконечника из меди довольно быстро изнашивается и окисляется, поэтому медные наконечники электропаяльников для увеличения срока службы покрывают тонким слоем железа или никеля толщиной 40 — 60 мкм.

    Геометрия рабочей части наконечника электропаяльника должна обеспечивать необходимую для качественной пайки дозу жидкого припоя. Основные типы паяльных наконечников и форма заточки их рабочей части приведены на рис. 24.

    Рис. 24. Форма заточки рабочей части паяльных наконечников:
    а — пирамидка, б — четырехгранный клин, в — клин, г — конус, д — срезанный конус, е — паяльный наконечник

    Для выпайки микросхем из платы используют специальные наконечники, надеваемые на жало электропаяльника (рис. 25).

    Рис. 25. Насадки (к электропаяльникам), применяемые для выпайки микросхем в круглых <а) и прямоугольных (б) корпусах

    После выбора и подготовки электропаяльника к пайке рекомендуется выполнить пробные пайки для установления режима паяльника (температуры рабочей части наконечника). Достигнув соответствующего качества пайки эталонных образцов, можно приступать к пайке РЭА. Для лужения выводов радиокомпонентов, жил проводов применяют специальные электрованны, содержащие расплавленный припой. Лужение осуществляют вручную погружением деталей в расплавленный припой (рис. 26).

    Рис. 26. Ванна для ручного лужения выводов радиокомпонентов:
    1 — тигель с расплавленным припоем, 2 — корпус, 3 — термопара, 4 — ручка, 5, 6 — провода термопары и питания, 7 — нагревательная обмотка

    Электромонтажная пайка представляет собой соединение металлических деталей (выводов радиокомпонентов с контактными площадками печатной платы) в нагретом состоянии расплавленным металлом или сплавом (припоем). В отличие от сварки при пайке не происходит расплавления основного металла соединяемых деталей, так как температура плавления припоя всегда ниже температуры плавления основного металла.

    В качестве припоев применяют различные цветные металлы и сплавы. Низкотемпературные припои (оловянно-свинцовые, кадмиевые, висмутовые) имеют температуру плавления ниже 450 СС и применяются для пайки электромонтажных соединений. Высокотемпературные припои (медные, медно-цинковые, серебряные) имеют высокую температуру плавления (700-900 °С) и применяются для пайки соединений, несущих большую токовую нагрузку.

    Припои должны обеспечивать высокое качество соединений и простоту выполнения пайки. Оловянно-свинцовые припои, наиболее широко распространенные в радиоэлектронной промышленности, полностью удовлетворяют этим требованиям. Они применимы для всех способов пайки (ручной — электропаяльником, машинной — погружением и волной припоя) и со всеми флюсами. У них удовлетворительная коррозионная стойкость во многих средах, температурный интервал пайки совпадает с температурным интервалом активности распространенных флюсов, поверхностное натяжение расплавленных припоев обеспечивает заполнение достаточно узких зазоров.

    Для успешного проведения процесса пайки и получения качественного соединения применяют активные вещества — флюсы. По своему состоянию флюсы могут быть твердыми (канифоль чистая), мягкими (различные пасты на основе канифоли) и жидкими (составы кислот или спиртовые флюсы на основе разведенной канифоли).

    Все флюсы должны удовлетворять основным требованиям: своевременно и полностью растворять оксиды основного металла, равномерным слоем покрывать поверхность металла у места пайки, предохраняя его от окисления в продолжение всего процесса пайки. При электромонтажной пайке РЭА в основном применяют флюс ФКСп (30 — 40 %-ный раствор канифоли в этиловом спирте).

    Прочность механических соединений пайки (сварки) проверяют покачиванием проводника около места соединения пинцетом или на вибрационных стендах. Проверенные паяные электромонтажные соединения рекомендуется закрашивать цветными прозрачными лаками, что исключает повторный осмотр.