Главная > Советы электрика > Как правильно паять паяльником с кислотой
Чаще всего для пайки печатных плат в радиотехнических изделиях и бытовой технике предпочитают использовать обычную канифоль из сосновой смолы, но ее можно заменить другими компонентами. В расплавленном виде она способствует растеканию оловянного припоя по медным дорожкам платы. Это позволяет надежно припаять ножки радиодеталей и концы соединительных проводов. Канифоль позволяет эффективно паять медные, жестяные и серебряные изделия. Для того чтобы паять оцинкованное, нержавеющее железо, радиатор, ведра, кастрюли, различные сплавы, латунь и другие металлы можно использовать кислотные растворы.
Флакон с кислотным раствором для пайки металлов
Внесение припоя
В разогретую до требуемой температуры рабочую зону припой вносят двумя методами:
- В жидком виде, на кончике жала, применяется при соединении небольших элементов. Для этого касаются проволоки жалом, кусочек проволоки плавится и под действием сил поверхностного натяжения перетекает на жало, покрывая его тонким слоем. Капля при этом с жала свисать не должна.
- В твердом виде, поднося проволоку к рабочей зоне. Применяется при работе с крупными деталями.
Пайка твердым припоем
Как готовится паяльная паста
Паста для пайки продается в магазинах радиодеталей, но можно приготовить самостоятельно. В 32 мл соляной кислоты добавляют 12 мл обычной воды, потом кусочки цинка – 8,1 г. Для этого используется эмалированная посуда.
Как залудить паяльник: подготовка и уход за паяльником
После окончания реакции растворения, в состав вносят олово – 8.7 г. Когда закончится вторая реакция растворения, выпаривают воду до пастообразной консистенции раствора. Паста перемещается в фарфоровую емкость, куда засыпают порошок, в составе которого:
- свинец – 7,4 г;
- олово – 14,8 г;
- сухой нашатырь – 7,5 г;
- цинк – 29,6 г;
- канифоль – 9,4 г.
Эта паста замешивается на 10 мл глицерина, подогревается и перемешивается.
Как правильно паять, последовательность действий:
- детали на месте пайки зачищают, провода скручивают;
- паста наносится кисточкой, тонким слоем;
- поверхность для спайки разогревается зажигалкой плазменной, горелкой, свечкой или спиртовой таблеткой, можно даже спичками или на костре до момента, когда паста расплавится;
- после плавления элементы пайки удаляются от источника тепла, припой застывает.
Паста очень эффективна, когда необходимо паять медный провод, мелкие детали из сплавов, основой которых является медь, латунь, например радиатор, самовары и другие изделия.
Возможные проблемы при пайке
При наличии определенного быстро нарабатываемого навыка пайка обеспечивает хороший контакт. Немногочисленные проблемы легко выявляют визуально. К таковым относятся:
- слабый прогрев соединяемых компонентов или т.н. холодная пайка – припой приобретает характерный тусклый цвет, механическая прочность контакта падает, он быстро разрушается;
- перегрев компонентов – припой вообще не покрывает поверхности, т.е. соединение фактически отсутствует;
- перемещение соединяемых компонентов до полного затвердевания припоя – видимый резкий разрыв в пленке затвердевшего припоя, соединение отсутствует.
Устранение этих дефектов осуществляют повторной пайкой.
Читайте также: Откуда начинать клеить обои в комнате
Советы: как сделать пайку правильно
После использования канифоли можно попробовать кислоту, но у неё тоже есть ряд недостатков. Флюс наносится прямо перед самой работой.
Припоя не должно быть много! Требуется нанести равный тонкий слой материала без образования капель и наплывов, с отчетливым блеском.
Его всегда надо подносить к месту стыка спаиваемых деталей, но никогда не делайте так: пытаться приложить выше, чтобы он стёк к месту соединения. Так оно не будет обладать достаточной прочностью. Для полноценного процесса диффузии этого не хватит.
Прикладывать к месту спайки жало всей лопаткой для лучшей теплопередачи и прогрева. Также нельзя и перегревать. Это приходит с опытом. После проведения работ не забывайте обязательно протереть залуженый провод от «жировых пятен» из-за кислотного флюса, который к тому же может вызывать коррозию. Не использовать кислоту на микросхемах и радиодеталях. Для них используется химически пассивная канифоль или смола.
Для запаивания использовать только сплавы из чистого олова, свинец вреден. По пайке микросхем множество видео на ютубе, но по лужению проводов достойных нет. Так что придется ориентироваться на фото и развивать свои способности.
Подбираем паяльник
Если вы не занимаетесь радиоделом профессионально (скорее всего это так, иначе вы не изучали бы этот материал), у вас в арсенале обычный паяльник в одном экземпляре. О паяльной станции речь и вовсе не идет, поскольку это достаточно дорогой (хотя и очень удобный комплект). Но для начинающего мастера это излишество.
Вернемся к паяльникам. Классика — это нихромовый нагреватель и медное жало. На самом деле, это лучшее сочетание, но для ручного управления. Никакого контроля за температурой, плавный медленный нагрев. При этом медное жало отлично держит градус, и зачастую компенсирует теплоотвод в месте пайки. Еще одно преимущество — мягкий материал позволяет формовать любую конфигурацию наконечника. Можно буквально расклепать и выпилить жало под конкретный вид пайки.
Единственный недостаток — медь быстро выгорает, и такой тип жала фактически является расходным материалом. Его постоянно приходится обтачивать напильником.
Совет: прежде чем формировать кончик напильником, обязательно поработайте молотком. После уплотнения медного стержня он продержится дольше. Немного потерянного времени с лихвой компенсируется удобством работы.
Ортофосфорная кислота для получения флюса
Вторым распространенным типом кислоты для пайки считается ортофосфорная кислота – H3PO4. Она также идеально снимает с металлических поверхностей оксидную пленку и предупреждает ее возобновление.
Справка: H3PO4 (ортофосфорная кислота) – компонент многих антикоррозийных составов для обработки металлов.
Чтобы осуществить качественную пайку элементов из никеля или хрома, такую кислоту используют в неразбавленном виде. При этом приготовленный с ее применением состав, включает в себя 1/3 часть этанола или этилового спирта.
На долю ортофосфорной кислоты берется 32%, а 6% приходится на канифоль.
В других кислотных составах, используемых для лужения и пайки, доля кислоты может достигать 100%.
Очень часто H3PO4 соединяют с хлористым цинком, при этом его масса в готовом флюсе может достигать 50%.
Применение ортофосфорной кислоты не ограничивается пайкой никелевых сплавов, с ее помощью соединяют элементы из нержавейки, меди, алюминия и низколегированной стали.
Ортофосфорная кислота является составляющим компонентом классического активного флюса «Ф-38 Н», применение которого дает возможность осуществлять пайку медных сплавов и чистой меди, различных сталей и хромоникеливых сплавов.
«Ф-38 Н» – отличный вариант для проведения рабочего процесса в труднодоступных местах, обладает свойством защищать спаянные элементы от коррозии.
Составляющими компонентами «Ф-38 Н» являются: солянокислый диэтиламин и 25% ортофосфорной кислоты.
Ортофосфорный паяльный состав характеризуется как пожаро- и взрывобезопасный. При этом хранить и использовать средство рекомендуется со всеми мерами предосторожности.
При попадании на кожу следует промывать ее не менее 10 минут под проточной водой.
Чистка паяльника
Губку для чистки паяльника следует смочить водой. Жало горячего паяльника осторожно протереть несколькими быстрыми движениями. Если слишком долго держать наконечник на одном месте, можно повредить губку.
Чистка (протирание) кончика грязного паяльника влажной губкой
Жало паяльника не нужно очищать после пайки отдельного элемента. Это следует делать при заметном загрязнении наконечника.
Простая пайка проводов
Первый пример это припаивание проводов.
Что потребуется
Для снятия изоляции с проводов понадобится стриппер.
С помощью него можно быстро удалить изоляцию. Бокорезы, кусачки, нож, зубы или паяльник не смогут так же легко справиться с этой задачей.
Для пайки проводов подойдет жидкая канифоль, или ФКЭТ.
Жидкая канифоль лучше всего обволакивает жилки проводов. Она дешевая, практичная и удобная.
Какое жало лучше выбрать
Для проводов нужно много припоя. Мини волна практичнее всего для пайки любых проводов, чем обычный конус или плоское жало.
Пошаговый процесс
Стриппером снимаем изоляцию, скручиваем провода.
Наносим флюс на спаиваемые провода, берем припой на жало. Температура жала не больше 300 °C.
Несколькими движениями вперед и назад лудим скрученные провода. Если припой образовался в комочки, то добавляем ждем остывания место пайки, чтобы не повредить кисточку. Добавляем еще флюс и снова проводим по месту пайки паяльником. Припоя не должно быть много или мало.
Лучше всего залудить оба провода перед спаиванием вместе, однако не получится надежно их скрутить. Поэтому, легче сразу сделать скрутку и затем спаять их.
Особенности залуживания проводов
Чтобы залудить такие провода, необходимо с помощью припоя и канифоли тщательно пройтись по месту пайки.
Для пайки понадобится массивное жало, большая капля припоя и жидкая канифоль. Так же наносится флюс, но пайка немного другая. Теперь главная задача это сжечь изоляцию. Это можно сделать при помощи большой капли припоя. Продольными движениями вперед и назад проводим припой по месту пайки. Изоляция сжигается медленно. Не нужно повышать температуру выше 300 °C и использовать кислоту. Если не получается залудить, то пробуем снова, но уже вместо канифоли используем ЛТИ-120. Этот флюс поможет залудить провода не хуже паяльной кислоты.
Правила безопасности
При производстве паяльной кислоты применяются соляная и фосфорная кислоты. Они очень активны (хотя фосфорная слабее) и легко вступают в реакцию со многими химическими веществами. Попадая на кожу, такие вещества вызывают химический ожог.
Читать также: Круглый уровень для горизонтальных поверхностей
Даже в разведенном виде их пары способны повредить слизистую оболочку органов чувств.
Учитывая вышеизложенные факты, правила безопасности при обращении с паяльной кислотой заключаются в надежном хранении препарата, использовании защитной одежды и перчаток, хорошей вентиляции рабочего помещения.
[Кислота для проведения пайки необходима], если применение канифоли не позволяет качественно спаять между собой нужные элементы.
Использование паяльной кислоты для пайки способствует снятию оксидного пленочного слоя со спаиваемых поверхностей и дает возможность надлежаще подготовить их к соединению.
Как правило, канифоль используют, чтобы подготовить своими руками к пайке детали из меди. А вот паяльной кислотой пользуются для лужения не только меди, но и ее сплавов – бронзы и латуни.
А также для нержавейки, драгоценных и черных металлов, алюминия и никеля, даже для пайки чугуна.
Флюсы и припои — как правильно подобрать
По описанным выше причинам правильный выбор флюса и припоя — это практически половина успеха в паяльном деле. К счастью, имеются вполне универсальные марки, подходящие для большинства задач. Отрасль применения почти всех флюсов и припоев вполне доходчиво указывается на этикетках, но некоторые аспекты их применения всё же нужно знать.
Начнём с флюсов. Их применяют для протравливания деталей, снятия и растворения оксидной плёнки с дальнейшей защитой металла от коррозии. Пока поверхность покрыта флюсом, можно быть уверенным в её чистоте, как и в том, что расплавленное олово будет хорошо её смачивать и растекаться.
Флюсы различают по типу металлов и сплавов соединяемых деталей. В основном это смеси металлических солей, кислот и щелочей, активно вступающих в реакцию при нагреве паяльником. Ну а поскольку оксидных форм и загрязнений существует достаточно много, коктейль должен специально подбираться под конкретный тип металлов и сплавов.
Активный флюс для пайки
Условно флюсы для пайки делятся на два типа. Активные флюсы создаются на основе неорганических кислот, в основном хлорной и соляной. Недостаток их в необходимости смывки сразу по завершении пайки, иначе остатки кислот вызывают довольно сильное корродирование соединения и сами по себе обладают достаточно высокой проводимостью, способной вызвать замыкание. Зато активными флюсами можно паять практически что угодно.
Второй тип флюсов создаётся, преимущественно, на основе канифоли, которая может использоваться и в чистом виде. Жидкий флюс гораздо удобнее в нанесении, в него также входят спирт и/или глицерин, полностью испаряющиеся при нагреве. Канифольные флюсы наименее эффективны при пайке стали, однако для цветных металлов и сплавов используют преимущественно их или другие соединения органической химии. Канифоль также требует смывки, ибо в долгосрочной перспективе она способствует корродированию и может становиться проводимой, набирая влагу из воздуха.
Жидкая и твёрдая канифоль
С припоями всё несколько проще. В основном для пайки используются свинцово-оловянные припои марки ПОС. Цифра после маркировки означает содержание олова в припое. Чем его больше, тем выше механическая прочность и электропроводность соединения и при этом ниже температура плавления припоя. Свинец используется для нормализации процесса застывания, без него олово может растрескаться или покрыться иглами.
Припой ПОС-61 с канифолью внутри
Существуют специальные типы припоев, прежде всего — бессвинцовые (БП) и прочие нетоксичные, в них свинец заменён индием или цинком. Температура плавления у БП выше, чем у обычных, но соединение прочнее и более устойчиво к коррозии. Есть также легкоплавкие припои, растекающиеся уже при 90–110 ºС. К таким относятся сплавы Вуда и Розе, используют их для пайки компонентов, чувствительных к перегреву. Специальные припои находят главное применение при пайке радиоаппаратуры.
Сплав Розе
Назначение
Чтобы подготовить детали к накладыванию припоя, необходимо очистить их от частиц посторонних материалов – пыли, песка, воды. Кроме этого нужно удалить с поверхности пленку окислов, которая присутствует практически на всех металлах.
И если с первым условием легко справиться механически, при помощи напильника, надфиля, наждачной шкурки, то второе условие выполнить без применения химических составов затруднительно – окисная пленка очень быстро появляется на поверхности металла.
Вещества, удаляющие пленку и препятствующие образованию новой, называются флюсами, и самый эффективный из них – паяльная кислота. Она является активным флюсом, то есть при пайке химически воздействует на состав поверхности металла.
У профессионалов никогда не возникает вопрос – зачем нужна паяльная кислота, они отлично знают, что очень часто без нее невозможно выполнить поставленные задачи.
Паяльную кислоту применяют для следующих металлов:
- медь и ее сплавы;
- никель;
- железо;
- конструкционная сталь;
- сплавы цветных металлов.
Если медные или латунные детали с успехом паяют бурой, то припаять друг к другу заготовки из алюминия или стали возможно зачастую только с использованием паяльной кислоты. По завершению работ активный флюс обязательно смывают водой с небольшим содержанием щелочи.
Кислоту покупают в магазинах, или делают самостоятельно, используя химические реагенты. Хотя приобретение исходных материалов может обойтись и дороже, чем готовый к применению флюс.
Где научиться паять
Тренироваться можно дома, выполняя пайку обычных электропроводов. Главное при этом – придерживаться инструкций безопасности.
В работе могут понадобиться:
- паяльник (по словам профессионалов, для работы с небольшими проводами в электронике и радиотехнике достаточно будет инструмента мощностью 20-40 Вт);
- плоскогубцы;
- нож;
- ножницы;
- набор надфилей;
- наждачная бумага;
- изоляционная лента;
- канифоль;
- припой.
Вопрос “как научиться паять” будет решен после нескольких тренировок. У новичка появится уверенность и опыт. Помочь в этом ему может пошаговая инструкция для пайки.
Как правильно паять паяльником
Взять прутик пассатижами, покрыть флюсом. Либо кисточкой покрыть кислотой, либо растопить канифоль и нанести на жилу.
2. Далее на жало паяльника взять немного припоя, чтобы образовалась капелька. Она не должна капать. И далее провести жалом по прутику, чуть-чуть проворачивая, чтобы вся проволочка покрылась тоненьким слоем олова без просветов.
Подождать пока остынет и повторить операцию со всеми оставшимися. На фото видны пятна, оставшиеся из-за использования кислоты. Потребуется дополнительно протирать, если используется химически активный флюс.
3. Теперь самое сложное, нужно соединить прутики в уголки, потом в 2 квадрата.
4. Один квадрат положить на металлическую плоскость (чтобы не испортить стол) и приделать 4 ребра.
5. Припаять сверху второй квадрат. Миссия выполнена.
Чтобы проверить качество работы, возьмите своё творение и сожмите его в руках. Если он помялся, но ни одно ребро не отвалилось — мои поздравления. Советуется повторять до победного, но попробуйте сделать хотя бы 2-3 раза.
В уголках не должно образовываться капель припоя.
Сами заметите, как на залуженных проводках будет идеально ровный, блестящий слой и стыки деталей станут крепче. А когда привыкнете держать ровно детали, сможете делать что угодно.
Флюс из соляной кислоты своими руками
Часто для обработки спаиваемых деталей приобретают флюс, который находится в свободной продаже, и называется просто паяльной кислотой.
Производитель дополняет продукцию инструкцией по условиям ее применения, которая позволяет легко сориентироваться в ее предназначении.
Обычно — это лужение и спаивание нержавейки, серебра, меди, алюминия и различных сплавов.
При производстве флюса используется соляная кислота, в которой растворяют цинк, в результате получается основа – хлорцинковое соединение. Подобный состав достаточно просто изготовить в домашних условиях своими руками.
Чтобы приготовить состав необходимо взять:
- 1 литр HCL (концентрированная соляная кислота);
- 412 г Zn (цинк).
Далее понадобится емкость из стекла, керамики или фарфора. В посуду сначала помещают цинк, затем наливается соляная кислота.
Очень важно готовить состав с осторожностью, кислотой заполняют ¾ емкости.
Цинк и соляную кислоту можно купить в специальных магазинах химических реактивов, но если дома есть старые пальчиковые батарейки «АА», Zn легко добыть из них.
После того как произойдет реакция растворения цинка в соляной кислоте, прекратится выделение водорода.
То есть в жидкости больше не будут образовываться пузырьки, она станет прозрачной. Готовый состав паяльной кислоты осторожно переливают в плотно закрывающуюся стеклянную тару.
Меры предосторожности: при изготовлении флюса рекомендуется находиться вблизи проточной воды, если состав вдруг попадет на кожу или, еще что хуже, в глаза, необходимо промыть их большим количеством воды.
Кстати, в качестве флюса может использоваться соляная кислота в чистом виде при условии обработки железных деталей.
