Как приготовить паяльник для пайки

Пайка для начинающих

Мои отношения с радио- и микроэлектроникой можно описать прекрасным анекдотом про Льва Толстого, который любил играть на балалайке, но не умел. Порой пишет очередную главу Войны и Мира, а сам думает «тренди-бренди тренди-бренди. ». После курсов электротехники и микроэлектроники в любимом МАИ, плюс бесконечные объяснения брата, которые я забываю практически сразу, в принципе, удается собирать несложные схемы и даже придумывать свои, благо сейчас, если неохота возиться с аналоговыми сигналами, усилениями, наводками и т.д. можно подыскать готовую микро-сборку и остаться в более-менее понятном мире цифровой микроэлектроники.

К делу. Сегодня речь пойдет о пайке. Знаю, что многих новичков, желающих поиграться с микроконтроллерами, это отпугивает. Но, во-первых, можно воспользоваться макетными платами, где просто втыкаешь детали в панель, без даже намека на пайку, как в конструкторе.

Так можно собрать весьма кучерявое устройство.

Но иногда хочется таки сделать законченное устройство. Опять-таки, не обязательно «травить» плату. Если деталей немного, то можно использовать монтажную плату без дорожек (я использовал такую для загрузчика GMC-4).

Но вот паять таки придется. Вопрос как? Особенно, если вы этого никогда раньше не делали. Я, возможно, открою Америку, но буквально несколько дней назад я сам для себя открыл волшебный мир пайки без особого геморроя.

До сего времени мое понимание сути процесса ручной пайки было следующим. Берется паяльник (желательно с жалом не в форме шила, а с небольшим уплощением, типа лопаточки), припой и канифоль. Для запайки пятачка, ты берешь капельку припоя на паяльник, макаешь паяльник в канифоль, происходит «пшшшшш», и пока он идет, ты быстро-быстро касаешься паяльником места пайки (деталь, конечно, должна быть уже вставлена), и после нескольких мгновений разогрева припой должен каким-то волшебным образом переходить на место пайки.

Увы, у меня такой метод работал очень плохо, практически не работал. Детали нагревались, но припой никуда с паяльника не переходил. Очевидно, что проблема была в катализаторе, то есть канифоли. Того «пшшшшш», что я делал, опуская конец паяльник в канифоль, явно не хватало, чтобы «запустить» процесс пайки. Пока ты тащишь паяльник к месту пайки, вся почти канифоль успевает сгореть. Именно поэтому, кстати, мне была совершенно непонятна природа припоя, внутри которого уже содержится флюс (какой-то вид катализатора, типа канифоли). Все равно, в момент набирания припоя на паяльник весь флюс успевает сгореть.

Экспериментальным путем я нашел несколько путей улучшить процесс:

• Лудить места пайки заранее. Реально, при пайке деликатных вещей, типа
  микросхем это крайне непрактично. Тем более, обычно, их ножки уже
  луженые.
• Крошить канифоль прямо на место пайки. Аккуратно кладешь кристаллик канифоли прямо на место пайки, и тогда «пшшшшш» происходит прямо там, что позволяет припою нормально переходить с паяльника. Увы, после такой пайки плата вся обгажена черными заплесами горелой канифоли. Хотя она и изолятор, но порой не видно дефектов пайки.Поэтому плату надо мыть, а это отдельный геморрой. Да и само выкрашивание делает пайку крайне медленной. Так я паял Maximite.
• Использовать жидкой флюс. По аналогии с выкрашиваем канифоли, можно аккуратно палочкой класть капельку жидкого флюса (обычно, он гораздо «сильнее» канифоли), и тогда будет активный «пшшшшш», и пайка произойдет. Увы, тут тоже есть проблемы. Не все жидкие флюсы являются изоляторами, и плату тоже надо мыть, например, ацетоном. А те, что являются изоляторами все равно остаются на плате, растекаются и могут мешать последующей внешней «прозвонке». Выход — мыть.

Итак, мы почти уже у цели. Я так подробно все пишу, так как, честно, для меня это было прорыв. Как я случайно открыл, все, что нужно для пайки несложных компонент — это паяльник, самый обычный с жалом в виде шила:

и припой c флюсом внутри:

Все дело в процессе. Делать надо так:

• Деталь вставляется в плату и должна быть закреплена (у вас не будет второй руки, чтобы держать).
• В одну руку берется паяльник, в другую — проволочка припоя (удобно, если он в специальном диспенсере, как на картинке).
• Припой на паяльник брать НЕ НАДО.
• Касаетесь кончиком паяльника места пайки и греете его. Обычно, это секунды 3-4.
• Затем, не убирая паяльника, второй рукой касаетесь кончиком проволочки припоя с флюсом места пайки. В реальности, в этом месте соприкасаются сразу все три части: элемент пайки и его отверстие на плате, паяльник и припой. Через секунду происходит «пшшшшш», кончик проволочки припоя плавится (и из него вытекает немного флюса) и необходимое его количество переходит на место пайки. После секунды можно убирать паяльник с припоем и подуть.

Ключевой момент тут, как вы уже поняли, это подача припоя и флюса прямо на место пайки. А «встроенный» в припой флюс дает его необходимое минимальное количество, сводя засирание платы к минимуму.

Ясное дело, что время ожидания на каждой фазе требует хотя бы минимальной практики, но не более того. Уверен, что любой новичок по такой методике сам запаяет Maximite за час.

Напомню основные признаки хорошей пайки:

• Много припоя еще не значит качественного контакта. Капелька припоя на месте контакта должна закрывать его со всех сторон, не имея рытвин, но не быть чрезмерно огромной бульбой.
• По цвету пайка должна быть ближе к блестящей, а не к матовой.
• Если плата двухсторонняя, и отверстия неметаллизированные, надо пропаять по указанной технологии с обоих сторон.

Стоит заметить, что все выше сказанное относится к пайке элементов, которые вставляются в отверстия на плате. Для пайки планарных деталей процесс немного более сложен, но реален. Планарные элементы занимают меньше места, но требуют более точного расположения «пятачков» для них.

Планарные элементы (конечно, не самые маленькие) даже проще для пайки в некотором роде, хотя для самодельных устройств уже придется травить плату, так как на макетной плате особого удобства от использования планарных элементов не будет.

Итак, небольшой, почти теоретический бонус про пайку планарных элементов. Это могут быть микросхемы, транзисторы, резисторы, емкости и т.д. Повторюсь, в домашних условиях есть объективные ограничения на размер элементов, которых можно запаять обычным паяльником. Ниже я приведу список того, что лично я паял обычным паяльником-шилом на 220В.

Для пайки планарного элемента уже не получится использовать припой на ходу, так как его может «сойти» слишком много, «залив» сразу несколько ножек. Поэтому надо предварительно в некотором роде залудить пятачки, куда планируется поставить компонент. Тут, увы, уже не обойтись без жидкого флюса (по крайне мене у меня не получилось).

Капаете немного жидкого флюса на пятачек (или пятачки), берете на паяльник совсем немного припоя (можно без флюса). Для планарных элементов припоя вообще надо очень мало. Затем легонько касаетесь концом паяльника каждого пятачка. На него должно сойти немного припоя. Больше чем надо, каждый пятачек «не возьмет».

Берете элемент пинцетом. Во-первых, так удобнее, во-вторых пинцет будет отводить тепло, что очень важно для планарных элементов. Пристраиваете элемент на место пайки, держа его пинцетом. Если это микросхема, то надо держать за ту ножку, которую паяете. Для микросхем теплоотвод особенно важен, поэтому можно использовать два пинцета. Одним держишь деталь, а второй прикрепляешь к паяемой ножке (есть такие пинцеты с зажимом, которые не надо держать руками). Второй рукой снова наносишь каплю жидкого флюса на место пайки (возможно немного попадет на микросхему), этой же рукой берешь паяльник и на секунду касаешься места пайки. Так как припой и флюс там уже есть, то паяемая ножка «погрузится» в припой, нанесенный на стадии лужения. Далее процедура повторяется для всех ног. Если надо, можно подкапывать жидкого флюса.

Когда будете покупать жидкий флюс, купите и жидкость для мытья плат. Увы, при жидком флюсе лучше плату помыть после пайки.

Сразу скажу, я ни разу не профессионал, и даже не продвинутый любитель в пайке. Все это я проделывал обычным паяльником. Профи имеют свои методы и оборудование.

Конечно, пайка планарного элемента требует куда большей сноровки. Но все равно вполне реально в домашних условиях. А если не паять микросхемы, а только простейшие элементы, то все еще упрощается. Микросхемы можно покупать уже впаянные в колодки или в виде готовых сборок.

Вот картинки того, что я лично успешно паял после небольшой тренировки.

Это самый простой вид корпусов. Такие можно ставить в колодки, которые по сложности пайки такие же. Эти элементарно паяются по первой инструкции.

Следующие два уже сложнее. Тут уже надо паять по второй инструкции с аккуратным теплоотводом и жидким флюсом.

Элементарные планарные компоненты, типа резисторов ниже, весьма просто паяются:

Но есть, конечно, предел. Вот это добро уже за пределами моих способностей.

Под занавес, пару дешевых, но очень полезных вещей, которые стоит купить в дополнение к паяльнику, припою, пинцету и кусачкам:

Отсос. Изобретателю этого устройства стоит поставить памятник. Налепили много припоя или запаяли не туда? Сам припой, увы, обратно на паяльник не запрыгнет. А вот отсосом убирается элементарно. Одной рукой разогреваете паяльником место «отпайки». Второй держите рядом взведенный отсос. Как «оттает», нажимаете на кнопку, и припой прекрасным образом спрыгивает в отсос.

Очки. Когда имеешь дело с ножками и проводами, может случиться, что разогретая ножка отпружинит, и припой с нее куда-то полетит, возможно, в глаз. С этим лучше не шутить.

Успехов в пайке! Запах канифоли — это круто!

Источник

Подробная инструкция по самостоятельному лужению жала паяльника

Электрический паяльник незаменим при сборке электронных схем, ремонте бытовых приборов. Но возникают ситуации, когда инструмент отказывается набирать на жало припой. В статье далее подробно разобрано, как правильно облудить паяльник, чтобы получать качественные соединения.

Обыкновенный бытовой паяльник

Основные сведения о лужении

Процесс состоит в подготовке поверхности жала и нанесении тонкого слоя расплавленного припоя на его поверхность. При пайке без данной технологической операции невозможно обойтись. Это делается для возможности осуществления переноса припоя на соединяемые детали.

Рабочее жало инструмента под воздействием высокой температуры на воздухе покрывается оксидной плёнкой, которая препятствует прилипанию расплавленного припоя. Вот тогда возникает вопрос: как правильно облудить электрический паяльник?

Первоначально с рабочей зоны нужно снять окислившийся слой. Для этого, в зависимости от материала жала и его состояния, применяют различные абразивы. Иногда кроме зачистки, приходится выравнивать рабочую поверхность.

На следующем этапе обработанные участки покрывают расплавленным припоем. Для защиты от повторного окисления применяют флюс. Лужение необходимо для обеспечения хорошей адгезии расплавленного припоя. Его перенос к соединяемым элементам возможен только облуженным инструментом.

Зачем выполнять заточку жала паяльника

Заточку необходимо проводить по трём причинам:

• придание необходимой формы;
• выравнивание рабочей поверхности;
• снятие слоя окалины и окислов.

Соединять паянием приходится детали различной формы и размеров. Каждый мастер подготавливает инструмент под конкретные условия работы. В одних случаях жало затачивают «под конус», в других на кончике делают заострённую форму, как у зубила.

Для справки! Современные паяльные станции комплектуются сменными стержнями, рабочие поверхности которых имеют различные размеры и формы.

Во время работы наконечник инструмента истирается, происходит эрозия металла, в рабочей зоне образуются выемки. Это устраняется при помощи заточки.

Ещё одна причина выполнения заточки — образование слоя окалины. Под воздействием высокой температуры от флюса на стержне появляются тёмные отложения, которые затрудняют прилипание олова.

Существует ещё один прием придания нужной формы — оковка. Ударами молотка формируют нужный наконечник жала, уплотняют металл. Впоследствии рабочая зона зачищается напильником.

Подготовка и обслуживание паяльника

Домашний паяльный инструмент требует ухода. В процессе работы его жало выгорает, образуются неровности, которые следует периодически устранять.

Как правильно подготовить и облудить жало нового паяльника

Сразу выполнить пайку только что купленным инструментом не получится. Предварительно его нужно подготовить к работе. Перед тем как облудить жало нового паяльника требуется выполнить ряд последовательных действий:

1. Удалить упаковку, осмотреть прибор.
2. Придать кончику стержня необходимую форму (ковкой или напильником).
3. Положить паяльник на подставку.
4. Включить в сеть и прокалить жало до появления красновато-жёлтого оттенка. Этим достигается выжигание консервационного состава и окислов на внешней поверхности.
5. Соскрести образовавшийся нагар.

Только после этого можно производить лужение рабочей зоны одним из способов, описанных ниже.

Будьте осторожны! Температура нагрева паяльника достигает более 200 градусов. Прикосновение к нему незащищённой кожей приведёт к ожогам.

Обслуживание

От постоянного нагрева рабочий стержень покрывается окалиной. Это ухудшает передачу тепла от нагревательного элемента. Последовательность удаления окалины:

1. Из холодного паяльника вытаскивают стержень.
2. Мелкозернистой наждачной шкуркой удаляют образовавшийся рыхлый слой.
3. Наклонив отверстием вниз, легко постукивают по нагревательной части для высыпания шлака.
4. Устанавливают рабочий стержень в паяльник.

Инструмент питается от электрической сети 220 В при помощи шнура с вилкой. Перед работой следует обязательно проверять их состояние. Перелом провода или плохой контакт приводят к перебоям в работе или полному отказу.

Внимание! Неосторожное прикосновение нагретого инструмента к питающему шнуру разрушает изоляцию, что может привести к короткому замыканию или поражению работающего.

Материалы для лужения

Набор для проведения облуживания небольшой и состоит из доступных материалов:

• припой (олово и его сплавы со свинцом, серебром или другими металлами);
• флюс (канифоль сосновая, хлористый аммоний (нашатырь), хлористый цинк, растворы соляной или плавиковой кислот);
• абразив (напильник с мелкой насечкой, наждачная бумага);
• губка (металлическая, из вискозы, для мытья посуды);
• деревянный брусочек.

Обратите внимание! Флюс выбирается в зависимости от материала соединяемых деталей. Нельзя производить паяние электронных элементов используя кислоты. А для железных оцинкованных деталей лучше применять хлористый цинк, этиловый спирт, хлористый аммоний.

Особенности рабочего органа паяльника

При паянии нагрев соединяемых деталей, флюса и припоя осуществляется от жала электропаяльника. У большинства приборов оно сделано из меди — металла с хорошей теплопроводностью. Этот материал легко обрабатывается, изменяет форму. К чистой меди хорошо прилипает расплавленный припой. Но появляющиеся окислы снижают адгезию. Поэтому возникает необходимость периодически их снимать.

В зависимости от нужной температуры нагрева, подбирают толщину рабочего органа и мощность инструмента. Если требуется спаять детали больших размеров, то используют паяльник с толстым стержнем. Для монтажа мелких элементов микросхем понадобится маломощный прибор с тонким жалом.

Как залудить жало у паяльника

Облуживать инструмент нужно перед каждой пайкой. Нужно добиться, чтобы рабочая поверхность была покрыта тонким слоем припоя. Последовательность действий зависит от устройства инструмента.

Лужение медного жала

Перед тем как залудить паяльник со стержнем из меди, его следует осмотреть. Толстый слой нагара удаляется наждачной бумагой. Материал жала мягкий, поэтому усердствовать не надо. Пристальное внимание уделяется заточенной части. Она должна быть совершенно чистая и гладкая.

После очистки инструмент разогревается. Чтобы метал не окислился на воздухе, наконечник опускают в канифоль, а потом подводят к припою. К очищенной поверхности сплав хорошо прилипает, набирается небольшая капля. Кончик рабочего органа ещё несколько раз опускают в канифоль для равномерного распределения припоя.

Лишний жидкий сплав удаляют на кусочке картона, покрытого флюсом или влажной губке. Идеально залуженный паяльник должен иметь на рабочей поверхности тонкий слой олова. Для облегчения пайки выпускаю проволоку с канифолью. Процесс лужения с использованием такого материала упрощается. Достаточно подвести жало к проволоке и припой с флюсом равномерно покроет поверхность.

Внимание! Описанные здесь рекомендации касаются только инструментов со стержнем из меди.

Обработка абразивами керамического рабочего органа приведёт к его повреждению и потере эксплуатационных свойств.

Как лудить электропаяльник во время работы

Через некоторое время пайки инструмент опять начинает плохо набирать припой. Поэтому его необходимо обслуживать и во время работы. Для этого используют различные материалы.

Деревянный брусок в помощь

Обычный шершавый брусочек из дерева хвойных пород поможет быстро удалить появившуюся окалину. Предварительно на его поверхность насыпается (наливается) небольшое количество флюса и ложится кусочек припоя. При необходимости очистки, рабочую поверхность жала прижимают к брусочку и делают возвратно-поступательные движения, одновременно набирая олово.

В металлической губке

Обычная проволочная губка для мытья посуды также облегчает лужение при пайке. Но этот способ требует некоторой подготовки. Для удобства металлическую губку помещают в стаканчик. Её нижнюю часть промазывают густым флюсом. При движении жала по проволочкам происходит очистка от окалины. А если набрать немного припоя и погрузить внутрь губки, то получится залудить. Этот способ подходит для лужения и паяльников со стрежнем из керамики или покрытых никелем.

В канифоли

Данный способ подойдёт для старого паяльника, где установлено жало из мягкой меди. После очистки напильником или наждачкой горячий материал мгновенно окисляется. В таком случае придётся лудить непосредственно в канифоли. Для этого используют вспомогательные предметы из меди или её сплавов: кусочек оплётки кабеля или тонкую пластинку небольшого размера. Сверху ложатся кусочки канифоли и припоя. Жалом трут до тех пор, пока флюс и олово не расплавятся.

Классический способ

В данном случае понадобится тугоплавкий припой. Его преимущество в более медленном испарении с рабочей поверхности. Последовательность выполнения:

• подготовить деревянный брусочек, положить на него припой;
• зачистить одну грань жала напильником (наждачной);
• окунуть в канифоль;
• прижать и провести несколько раз по брусочку, захватывая припой;
• всё повторить для второй грани.

Подготовка жала современного паяльника

Кроме меди, в новых моделях паяльников используют другие материалы. Жала изготавливаются из керамики, с покрытием из никеля, а также из нескольких металлов. Последний образец имеет внутри стальной сердечник, далее следует слой меди, который покрыт никелем, а рабочая область посеребрена.

Подготовку к работе конкретной модели следует выполнять согласно рекомендациям производителя. Такие инструменты нельзя точить и обрабатывать абразивами. Наконечник протирают хлопчатобумажной ветошью и сразу погружают во флюс, добавляя туда припой.

Как подготовить необгораемое жало

Для паяльных приборов выпускают наборы необгораемых жал, которые покрыты тонким защитным слоем. В продаже чаще встречаются такие комплекты отечественного или китайского производства. Их не нужно периодически подтачивать, так как там есть стержни различной формы.

Необгораемое жало

Внимание! Эти инструменты нельзя перегревать, ударять или обрабатывать абразивами, так как это приведёт к разрушению покрытия. Их можно вытирать о ткань или специальную губку.

• приготовить кусочек мокрой хлопчатобумажной ткани (полотенца), канифоль и припой;
• прогреть паяльник;
• сильно натереть рабочую часть наконечника о ткань;
• быстро окунуть кончик жала в канифоль с припоем;
• добиться равномерного растекания олова;
• вынуть паяльник и ещё раз натереть о ткань.

В подготовке рабочего наконечника паяльника нет ничего сложного. Выбор действий и их последовательность зависят от материала инструмента. Способы, описанные в статье, позволят быстро выполнить лужение, предотвратят скорый износ жала. Не следует расстраиваться, если с первого раза не получиться облудить и припаять. В процессе работы каждый мастер приобретёт нужные навыки.

Источник