Пайка при выполнении слесарных работ

«ПАЙКА,ЛУЖЕНИЕ, СКЛЕИВАНИЕ»

Литература:

«Материаловедение и слесарное дело»

С.Чумаченко

С.412

Вопросы:

• Инструменты
• Флюсы и припои
• Приемы пайки

Пайка

— технологический процесс соединения металлических (или металлизированных) деталей расплавленным припоем, который, затвердевая, скрепляет спаиваемые детали.

Соединение деталей происходит вследствие диффузии припоя в основной металл без расплавлена последнего. При этом температура плавления припоя значительно ниже температуры плавления основного металла.

Подставки под паяльник

Инструмент для выполнения пайки

Качество и эстетический вид паяного соединения напрямую зависит от набора имеющегося инструмента. При пайке паяльником детали сильно нагреваются и в руках их не удержать. Поэтому нужны разных размеров пинцеты, плоскогубцы. Для зачистки от окислов и снятия изоляции понадобятся кусачки, нож, напильники, кар щетка, наждачная бумага. Для придания проводам требуемой формы, например концу толстого проводника для резьбового соединения при подсоединении к розетке или выключателю, понадобятся круглогубцы. Микросхемы хорошо выпаивать с помощью медицинской иглы, отсоса или медной оплетки от экранированного коаксиального кабеля. Зубочисткой или остро заточенной спичкой хорошо очищать от припоя заплывшие отверстия в печатных платах.

Перед пайкой паяльник нужно разогреть.

При этом корпус паяльника нагревается до температуры 300°С и для защиты окружающих предметов от повреждения необходимо исключить контакт паяльника с ними.

Для этого служит подставка для паяльника, которая кроме функции защиты является своеобразным столиком, на котором обычно размещают флюс, припой, поролон для чистки жала паяльника и выполняют работы по лужению проводов.

Подставки для паяльника заводского изготовления не удобные в эксплуатации, главным образом из-за малых размеров.

Припой для пайки паяльником

Припои — это некоторые цветные металлы и их -сплавы. В зависимости от механических свойств припои принято делить на мягкие и твердые.

Основным компонентом при пайке электрическим паяльником является оловянно-свинцовый припой.

Он выпускается в виде проволоки или трубки разных диаметров.

Трубчатый припой внутри заполняется канифолью.

Такой припой очень удобен при работе, так как не требует дополнительного брать на жало паяльника флюс.

Припой представляет собой сплав легкоплавких металлов.

В состав припоя входит олово . Можно паять и чистым оловом, но оно дорогое и поэтому в олово добавляют дешевый свинец.

Олово является экологически чистым металлом и его можно применять для пайки пищевой посуды и медицинских инструментов.

Если согнуть или сжать трубочку из чистого олова , то она хрустит. Чем больше в составе припоя свинца , тем темнее поверхность припоя.

Припои маркируются буквами и цифрами. Например ПОС-61, что обозначает П – припой, О – оловянный, С – свинцовый, 61 – % содержания олова.

Припои бывают мягкие и твердые. Температура плавления мягких припоев ниже 450˚С . Твердые припои плавятся при нагреве свыше 450˚С и для паяния электрическим паяльником не используются.

Флюс для пайки паяльником

Флюс - вспомогательное вещество, необходимое для освобождения поверхностей спаиваемых деталей от окислов и лучшему растеканию припоя по поверхности металла при пайке.

Без применения флюса выполнить паяльником качественную пайку практически не возможно.

При приготовлении наиболее популярных флюсов для пайки электрическим паяльником, применяется канифоль.

Ее получают из древесины деревьев хвойных пород, в основном сосны.

При температуре около 50°С канифоль размягчается, а при 250 начинает кипеть.

Флюс на основе спирта и растворителей требуется хранить в герметичной таре, иначе жидкость быстро испариться.

Очень удобна для этих целей бутылочка от маникюрного лака.

Её достоинство: кисточка и закрутка не растворяются спиртом и растворителем. Перед наполнением флюсом обязательно нужно тщательно вымыть бутылочку и кисточку от лака. Если лак сильно застыл, то налить ацетона и оставить. Через время лак раствориться.

Паяльные пасты (тиноль) для пайки

Паяльная паста (тиноль) представляет собой композицию из припоя и флюса.

Паста не заменима при пайке паяльником в труднодоступных местах, и при монтаже бескорпусных радиодеталей. Паста наноситься лопаткой в нужном количестве на место пайки прогревается электрическим паяльником. Получается красивая и качественная пайка. Особенно удобно ее применение при отсутствии опыта работы с паяльником

Технологический процесс пайки состоит из следующих операций:

• подготовки поверхностей деталей,
• покрытия спаиваемых поверхностей флюсом,
• лужения поверхностей, пайки.

Процесс пайки паяльником начинается с подготовки мест поверхностей деталей, подлежащих пайке.

Для этого необходимо удалить с поверхностей следы грязи, при их наличии, и оксидную пленку.

В зависимости от толщины пленки и формы поверхности, ее зачищают напильником или наждачной бумагой.

Малые площади и круглые провода можно зачистить лезвие ножа.

В результате должна получиться блестящая поверхность без пятен окислов и раковин.

Жировые загрязнения убираются протиркой ветошью, смоченной в ацетоне или растворителе уайт-спирте (очищенный бензин).

После подготовки поверхностей их необходимо покрыть слоем припоя, залудить.

Для этого на поверхность наноситься флюс и прикладывается жало паяльника с припоем.

Залуженная поверхность детали.

Для лучшей передачи тепла от жала паяльника к детали нужно прикладывать жало так, что бы площадь соприкосновения была максимальной.

Срез жала паяльника с припоем должен быть параллелен поверхности детали.

Самое главное при пайке паяльником, это прогреть до температуры расплавленного припоя спаиваемые поверхности.

При недостаточном прогреве пайка получится матовой низкой механической прочности.

При перегреве припой не будет растекаться по поверхности спаиваемых деталей и пайка вообще не получиться.

Время пайки в зависимости от толщины и массы деталей составляет от 1 до 10 секунд.

Лужение

-нанесение на деталь тонкого слоя олова или сплавов олова (со свинцом, цинком, висмутом и т. д.) с целью предохранения поверхностей от коррозии и окисления, придания им необходимых свойств, например, для декоративной обработки поверхности при изготовлении художественных изделий или подготовки поверхности подшипников перед заливкой баббитом, перед пайкой. Этот слой носит название полуда.

Перед лужением поверхности деталей обрабатывают до чистого металлического блеска либо нехимическим способом (напильниками, стальной или волосяной щеткой с мокрым песком, шлифованием) либо химическим способом с целью обезжиривания (в растворе каустической соды при кипении, бензином и др.) и травления (в растворе соляной кислоты с подогревом).

Процесс лужения осуществляется двумя способами : погружением в полуду (а), налитую в чистую посуду, с кусочками древесного угля (для защиты от окисления) и растиранием, путем предварительного нанесения паклей на поверхность детали хлористого цинка и последующего нанесения от прутка с подогревом припоя (в) и растирания его паклей (б). После лужения детали промывают водой и сушат.

Как залудить медные провода:

Когда изоляция снята, нужно оценить состояние проводника. Как правило, в новых проводах, медные проводники не покрыты окислами и их можно облуживать без зачистки. Достаточно взять немного припоя на жало паяльника, коснуться ним канифоли и поводить жалом по поверхности проводника.

Если поверхность проводника чистая, то припой тонким слоем растечется по ней.

Если припоя не хватило, то берется дополнительная порция с касанием канифоли. И так, пока весь проводник не будет полностью залужен. Удобнее лудить провода положив их на деревянную площадку.

Иногда, вопреки ожиданиям, хотя проводник кажется без окислов, лудиться не хочет. Тогда положить паяльник на таблетку аспирина и пару секунд прогреть, а затем лудить на площадке. Даже медный провод с очевидным окислением, без предварительной механической зачистки, с аспирином сразу же порывается тонким слоем припоя.

Лужение выполнено

Следующий этап - залудить паяльником многожильный медный провод:

- Снять оксидную пленку механическим способом затруднительно, нужно расплести проводники и зачистить каждые по отдельности. Но лудятся они с такой, же легкостью, как и одножильные.

Первое - положить проводник на таблетку аспирина и прогревая паяльником подвигать, что бы все проводники провода смочились составом аспирина (при нагревании аспирин плавиться).

Далее лудите на площадке с канифолью, как описано выше, с той лишь разницей, что нужно прижимать провод жалом паяльника к площадке и в процессе облуживания провод вращать в одну сторону, что бы проводники сплелись в единое целое.

Из такого конца залуженого провода можно с помощью круглогубцев сформировать колечко, например для резьбового присоединения к контактам розетке, выключателя или патрона люстры или припаять к латунному контакту или печатной плате.

Как залудить очень тонкий медный проводник покрытый эмалью

  Нужно положить провод на изолирующую трубку из хлорвинила и легонько прижать жалом паяльника, затем протаскивать провод, каждый раз поворачивая. От нагрева хлорвинила выделяется фтор, который разрушает эмаль и провод легко залуживается.

Лужение тонкого эмалированного провода аспирином .

С помощью таблетки аспирина тоже легко залудить паяльником эмалированный тонкий провод, точно также протягивается провод между таблеткой аспирина и жалом паяльника. На жале должно быть достаточное количество припоя и канифоли.

Пайка паяльником резисторов, диодов, конденсаторов

Технология пайки паяльником микросхем

Выпаять резистор или диод простая задача, гораздо сложнее выпаять паяльником микросхему, выпаивать по очереди выводы возможно, только если их откусить от корпуса кусачками.

Но есть технология, позволяющая за минуту выпаять 24 выводную микросхему, с помощью заправленной медицинской иглы для инъекций. Игла выбирается с внутренним диаметром 0,6мм, так как размер выводов микросхем обычно 0,5мм. Конец ее заправляется под прямым углом и на конус, что бы игла легче входила в отверстия печатной платы.

Отсос припоя

Отсос представляет собой металлическую трубку с наконечником из фторопласта. Внутри имеется подпружиненный поршень на штоке и спусковой механизм. По устройству напоминает ручной велосипедный насос. Поршень опускается вниз, при этом пружина сжимается. Когда нажимается спусковая кнопка, поршень освобождается и под действием пружины быстро перемещается в верхнее положение, увлекая за собой через наконечник воздух из атмосферы. Если приставить наконечник к расплавленному припою, то припой вместе с воздухом засосётся внутрь отсоса.

Заправленное жало паяльника

Удаление остатков канифоли с места пайки.

Пайка паяльником стальных и железных деталей

Склеивание

• неразъемное соединение деталей с помощью различных клеев.

Клей ВС-10Т применим для приклеивания тормозных накладок, склеивания деталей, работающих при температуре до 300° С, во влажных условиях, при воздействии масел. Обладает прочностью и стойкостью.

Карбинольный клей - для склеивания деталей из стали, чугуна, пластмасс и эбонита. Стоек против кислот, щелочей, спирта, воды, бензина и масел. Им склеивают аккумуляторные банки, детали карбюратора, заделывают трещины, отверстия. Нестоек к высокой температуре.

Бакелитовый лак - для приклейки прокладок в муфтах сцепления, склеивания пластмасс.

Эпоксидные клеи - для склеивания металлических и других деталей, используют при ремонте корпуса редукторов, заделки трещин, отколов, ликвидации износов в опорах.

Термостойкие клеи марок ВК-32-280, ИП-9, ВФК-9 для склеивания деталей из различных материалов, стойки к температуре, влажности.

Процессы склеивания деталей у различных клеев имеют много общего, но отличаются временем и температурой выдержки и некоторыми сопутствующими особенностями.