Умный подход к пайке
Общие понятия
Пайка – простой способ прочного соединения металлических деталей при изготовлении чего-либо методом поверхностной диффузии при расплавлении посреднического металла. Часто этот способ является незаменимым в быту при ремонте технических устройств, хозяйственной утвари и другого [1]. Широкое применение пайка нашла в электро-радиотехнике. Электрические паяльники (без регулировки температуры (а), с регулировкой температуры (б), паяльник импульсный с трансформатором (в)) приведены на рисунке 1.
Рисунок 1 - Электрические паяльники (без регулировки температуры (а), с регулировкой температуры (б), паяльник импульсный с трансформатором (в))
Качественная пайка основывается на трёх физических явлениях – смачивании поверхности (лужении), капиллярном эффекте и поверхностном натяжении. Эти явления относятся к поведению жидкостей. В случае пайки жидкостью является расплавленный припой. Жидкость необходимо равномерно нанести на поверхность и подождать, пока она полностью заполнит всю область, приготовленную для пайки [2]. Минимальный начальный набор для пайки приведен на рисунке 2.
Рисунок 2 - Минимальный набор для пайки
По конструкции бывают
• Стержневые – являются наиболее распространенным видом. Эта разновидность получила свое одобрение и признание у многих мастеров, они неплохо справляются и с бытовой техникой, и с проводами.
• Пистолетные – внешне похожи на оружие, также применяются для ремонтных работ. Рабочая часть и рукоятка расположены друг к другу под углом 90 градусов – это очень удобно для некоторых работ.
• Паяльные станции – укомплектованы блоками управления, которые позволяют производить различные настройки – мощность, температура, сила тока и пр.
Паяльные станции можно подразделить на несколько видов, от которых зависит их принцип работы
• Цифровые – принцип работ схож со стержневыми паяльниками. Отличие заключается в том, что здесь можно задать параметры для производства работ.
• Инфракрасные – спаивание происходит благодаря инфракрасному излучению. Длина волн составляет до 10 мкм, а зона прогрева – до 60 мм.
• Термовоздушные – при его работе припой плавится от воздействия горячего воздуха, направление которого регулируется соплом [3].
Смачивание поверхности (лужение)
Эффект смачивания отвечает за равномерное покрытие поверхности соприкосновения – как жала паяльника, так и места пайки – расплавленным припоем. Если смачивание успешно достигнуто в процессе пайки, то после остывания деталей обеспечивается высокая прочность их соединения. Иначе, если припой норовит собраться в капельки, как вода на жирной поверхности, то и соединения не будет. Смачивания достигают лужением, которое сводится к устранению загрязнений, разрушению окислов на поверхностях металлических деталей и обеспечению доступа к ним жидкого припоя [2].
Капиллярный эффект
Капиллярный эффект отвечает за способность расплавленного припоя затекать в щели и полости, в пространство между жилами многожильного провода, заполняя место пайки. Это также способствует увеличению прочности соединения [2].
Поверхностное натяжение
Поверхностное натяжение позволяет донести на кончике жала капельку припоя и обеспечивает красивый внешний вид получаемого соединения благодаря равномерному обволакиванию деталей и «автоматическому» выравниванию поверхности [2].
Условия получения качественной пайки:
• Все поверхности, подвергающиеся пайке, должны быть обработаны флюсом.
• Поверхности, на которых залуживание не желательно, не должны контактировать с флюсом.
• Все поверхности, участвующие в пайке, должны быть нагреты до температуры плавления припоя.
Некоторые советы начинающим мастерам
Q: Есть универсальных паяльник для всего?
A: Нет, лучше всего иметь их два. Низковольтный – обычно 36 вольт, включающийся через специальный трансформатор. Нужно использовать для пайки радиоэлементов, там, где недопустим перегрев. Обычный же паяльник на 220 понадобится при пайке какой-нибудь несложной конструкции, в случае, когда нет необходимости в «красивой пайке», к которой можно подобраться без усилий.
Q: Как достичь максимальной прочности пайки?
A: Для большей прочности, спаиваемые элементы соединяете не встык, а внахлест.
Q: Какой бывает припой?
A: Обычно – оловянно-свинцовый. Температура плавления зависит от соотношения металлов. Есть разные легкоплавкие припои — сплав Розе
, сплав Вуда
.
Q: Как защититься от статического электричества?
A: Во-первых, снимите электризующуюся одежду. Во-вторых, перед работой нужно заземлиться самому и заземлить жало паяльника. Это просто – обмотайте тонкую проволочку вокруг жала, такую же – вокруг браслета часов, и обе – на батарею или смеситель [2].
Список похожих индивидуальных разделов магистров
1. Пойда А. А. – Пайка, как искусство
2. Токарев О. В. – Искусство пайки радиокомпонентов
Список источников
- Искусство пайки. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://dizstyle.ru/remont-i-otdelka/rasskazy-idei-i-sovety/iskusstvo-paiki.html. Дата обращения: 24.11.2020.
- Основные секреты хорошей пайки. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://projectveka.ru/EL/SOL_IRON/pravilno-payat.htm. Дата обращения: 24.11.2020.
- Устройство паяльника: схема и принцип работы. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://electronoff.ua/academy/post/ustrojstvo-payalnika-skhema-i-princzip-raboty.php. Дата обращения: 24.11.2020.