Меню

Чем обработать медный провод для пайки

Правила пайки медных проводов

Одним из лучших способов соединения медных проводов является пайка. Она обеспечивает высокую прочность и электропроводность. При этом пайку легче проводить, чем сварку, и она надежнее простой скрутки. Хотя в распределительных коробках провода часто соединяют с помощью самозажимных клемм типа WAGO, приемы пайки не помешает знать любому электрику.

Научиться паять медные провода можно за несколько минут, имея все необходимые материалы и приборы.

Суть процесса

Суть процесса пайки состоит в том, что металлы соединяются между собой при помощи сплава, имеющего температуру плавления ниже температуры плавления соединяемых веществ.

Во время пайки материалы подвергаются нагреванию до температуры плавления припоя. При этом обеспечивается очень сильная адгезия (прилипание) – свойство материалов сцепляться друг с другом на молекулярном уровне.

Однако не происходит плавление основных деталей и перемешивания их с материалом припоя, как происходит при сварке с использованием присадочного материала.

Паяльник и припой

Для пайки медных проводов традиционно используются паяльники. Существует несколько их видов, в том числе электрические и газовые. Пайка медных проводов осуществляется при помощи электрического паяльника с медным жалом. Этот инструмент представляет собой медный стержень, иногда с никелевым покрытием, который установлен в корпусе нагревательного элемента.

Нагревательный элемент работает от постоянного или переменного тока. Напряжение питания может варьироваться от 12 до 220 В. Для пайки медных проводов электропроводки в доме подходит самый обычный паяльник мощностью 60 Вт. Если надо спаять тонкие проводки электроприбора, то подойдет и менее мощный инструмент. Важно, чтобы он хорошо прогревал медный материал и расплавлял припой.

Чтобы обеспечить высокое качество пайки и прочность соединения, необходима неподвижность во время остывания расплавленного припоя. Провода можно держать руками, но удобнее использовать пинцет или зажимы.

Для пайки медных проводов применяют оловянно-свинцовый припой. Чаще всего это ПОС-61, но можно взять и ПОС-40. Маркировка указывает на состав – припой оловянно-свинцовый с содержанием олова 61%.

Припой обычно производится в прутках диаметром около 8 мм или в виде паяльной проволоки диаметром 2 мм. Нередко используют универсальный припой для пайки медных проводов, который выглядит как полая трубка из оловянно-свинцового сплава. Внутри такой трубки находится порошок из флюса.

Применение флюса

Чтобы припой и материал проводов вступили во взаимодействие друг с другом, и соединение получилось качественным, провода необходимо очистить от оксидной пленки и только после этого паять их. Для очистки можно использовать наждачную бумагу, а для последующей обработки взять специальное вещество – флюс.

Флюс не только очистит медные провода, но и создаст тонкую защитную пленку, препятствующую окислению материала.

Допускается применять как твердый флюс – сосновую канифоль, так и жидкий – различные виды паяльных кислот или самодельный состав.

Иногда, чтобы правильно и крепко припаять медные провода друг к другу или к какому-либо металлическому предмету, пользуются только жидким флюсом. Приготовить его можно, растворив обычную сосновую канифоль в этиловом спирте. Паяльную кислоту готовят самостоятельно, растворив гранулы цинка в соляной кислоте в пропорции 412 грамм цинка на 1 литр кислоты. Но лучше все-таки купить готовый флюс, соответствующий всем стандартам качества, поскольку принесение кислотных составов для медных проводов нежелательно.

Как правильно паять

Чтобы надежно спаять провода из меди, нужно подготовить паяльник. Если перед работой не облудить жало, то припой будет не прилипать, а скатываться шариками со стержня. Так происходит, потому что жало покрыто слоем оксида меди и нагара, образовавшегося во время предыдущей пайки.

Подготовка паяльника

Некоторые специалисты для удобства работы точат жало плоским напильником, чтобы придать ему форму лопатки или плоской отвертки. Угол заточки должен быть 45-60 градусов.

Необгораемое жало (вечное) ни в коем случае точить нельзя, для него используют специальные губки.

Очищенное механическим способом жало нужно нагреть, а потом залудить. Для этого его покрывают флюсом.

Если флюс твердый (канифоль), достаточно просто погрузить в него наконечник. Канифоль расплавится и покроет разогретую поверхность. После этого паяльником нужно прикоснуться к прутку припоя и разогреть его. Расплавленный припой покроет жало, защитив его от дальнейшего окисления.

Процедуру лужения паяльника необходимо повторять по мере образования нагара на нем. Происходит это потому, что температура жала намного выше температуры плавления припоя, и со временем он начинает подгорать. Чтобы уменьшить вероятность возникновения такого явления, рекомендуется применять паяльник с регулировкой температуры.

Подготовка проводов

Соединяемые медные провода также нужно подготовить к пайке. Вначале снимают с концов изоляцию на расстоянии примерно 4 см, зачищают, скручивают между собой и проводят лужение. Медны провода можно залудить следующим образом:

  • нагреть скрутку паяльником;
  • покрыть флюсом;
  • нанести небольшое количество припоя, распределяя его по поверхности провода.

Действия аналогичны тем, какие совершаются при лужении жала паяльника. Если предстоит пайка многожильных медных проводов, то необходимо обязательно запастись именно жидким флюсом, так как покрыть всю поверхность медных «волосков» расплавленной твердой канифолью будет очень трудно. Чтобы получить качественное соединение, нужно нагреть многожильный провод и затем опустить его в жидкий флюс, который смочит всю поверхность, предназначенную для пайки.

Читайте также:  Срок службы провода пунп

Далее пайка многожильных и одножильных медных проводов осуществляется одинаково. Два или более соединяемых проводника нагреваются вместе, и на них наносится припой. После нанесения его необходимо на время остывания обеспечить неподвижность соединения. Не допускается ускорять остывание путем его смачивания или обдува воздухом.

Соединение меди и алюминия

При соединении пайкой медных и алюминиевых проводов можно столкнуться со множеством трудностей, преодолеть которые возможно будет, только применив альтернативные методы соединений.

Дело в том, что как алюминий, так и медь покрываются на воздухе оксидной пленкой. И если сами по себе эти пленки никак не влияют на состояние проводника и даже обеспечивают довольно неплохую проводимость, то соединяясь вместе, они способствуют возникновению мощной химической реакции. Под действием влаги, содержащейся в воздухе, в месте контакта оксидов алюминия и меди начинается процесс электролиза, то есть образуется электрический ток из-за того, что ионы обоих материалов обладают разными электрическими потенциалами.

Электрический ток является движением заряженных частиц – ионов и при их движении металлы в месте контакта разрушаются. При этом сильнее разрушается алюминий. Разрушение вызывает ухудшение контакта, а впоследствии увеличивается электрическое сопротивление соединения и оно нагревается. При сильной коррозии, когда непосредственный контакт между двумя материалами уже утрачен, возникает электрическая дуга, которая и довершает разрушение.

Соединять медь с алюминием рекомендуется только через третий, нейтральный материал. Чаще всего, для этого применяют стальные клеммники или зажимы.

Источник

Как правильно спаять провода с помощью паяльника между собой

Содержание

  1. Физика процесса пайки
  2. Достоинства и недостатки спаивания проводов
  3. Оборудование для пайки
  4. Паяльник электрический
  5. Припой оловянно-свинцовый
  6. Флюс для медных проводов
  7. Паяльные пасты
  8. Подставка для горячего паяльника
  9. Оплетка для удаления лишнего припоя
  10. Выбор паяльника
  11. Мощность нагревателя
  12. Уход за жалом паяльника
  13. Выбор температуры пайки
  14. Подготовка к работе
  15. Подготовка проводов к спаиванию
  16. Процесс пайки электропаяльником
  17. Отличия технологии при использовании флюса
  18. Особенности пайки многожильных проводов
  19. Провода в изоляции
  20. Эмалированные провода
  21. Кабеля из нескольких изолированных проводов
  22. Можно ли паять медный провод с алюминиевым
  23. Возможные проблемы при пайке

Пайка проводов паяльником — одно из самых простых и надёжных технологических решений. При наличии умений оно позволяет решать задачи электротехнического характера и получать работающие приборы/инфраструктуру.

Физика процесса пайки

Этот процесс используется для соединения металлов. Происходит в условиях повышенной температуры, достаточной для расплавления используемых расходных материалов, которые заполняют зазоры между сцепливаемыми поверхностями и обеспечивают их скрепление вследствие кристаллизации нанесённого шва.

Знание физических свойств пайки обеспечивает широкое использование в различных сферах. Она используется при изготовлении электроприборов, узлов техники, в энергетики и ряде других сфер.

Достоинства и недостатки спаивания проводов

Использование этого технологического подхода обладает следующими преимуществами:

  • Качественное исполнение обеспечивает надёжность и долговечность готового изделия.
  • Низкий уровень переходного сопротивления в точке крепления. В этом она существенно превышает все контактные варианты.
  • Минимальные затраты на осуществление монтажа. Основное используемое оборудование — это паяльник. Стоит он недорого, а расходные материалы — ещё меньше.
  • Универсальность использования. Пайка подходит для работы с проводами, у которых даже разное количество жил и параметры сечения. Всё это позволяет успешно решать даже нестандартные задачи.
  • Нетребовательность к обслуживанию.
  • Долгая служба и высокий уровень безопасности (при соблюдении правил обращения).

Для полной картины следует знать и о недостатках:

  • Невысокий уровень технологичности. Перед работой всегда следует выполнять подготовительные операции.
  • Высокая трудоёмкость. Из-за этого пайка не используется в промышленных масштабах.
  • Относительно высокие требования к уровню знаний, навыков и умений исполнителя.
  • Необходимость подбирать паяльник под условия выполняемых задач (главный параметр — мощность).
  • Для работы годятся исключительно нейтральные флюсы.

Оборудование для пайки

Рабочий процесс должен осуществляться с использованием всех необходимых инструментов и расходников.

Паяльник электрический

То, без чего невозможна никакая пайка. Представляет собой инструмент, делимый на ручку, стержень и систему питания. Будучи подключенным к сети электропитания, нагревается до температуры, достаточной для использования расходников.

Припой оловянно-свинцовый

Один из самых популярных расходников. Ценится за способность создавать образования, обладающие эвтектическими свойствами. Обладает рядом ценных особенностей, из-за которых широко и используется.

Важно! Низкая температура работы, удобность нанесения, прочность создаваемого крепления — это далеко не полный перечень достоинств.

Хотя есть внушительный перечень более современных средств, вроде кислоты для пайки, этот припой, сделанный на основе олова и свинца, всё ещё остаётся крайне популярным. Он идеально подходит для плат, дешев и позволяет качественно спаять практически всё, что угодно.

Флюс для медных проводов

Припой и металлы должны взаимодействовать между собой для получения качественного взаимодействия. Но естественные химические процессы часто этому препятствуют.

Для очистки проводов от возникающей оксидной плёнки и используется флюс. Дополнительно, он обеспечивает защиту от процессов окисления.

Паяльные пасты

Так называют пастоподобные однородные смеси, сделанные сразу из двух компонентов — припоя и флюса. Сделано это для совершенствования технологических процессов и получения более высокого качества работы вместе с ускорением совершаемых действий.

Читайте также:  Провод с числом жил 5

Подставка для горячего паяльника

Поскольку паяльник для работы должен нагреться (потом ещё и остыть), а держать его всё время в руках не вариант, необходима теплоустойчивая подставка. В процессе подготовки или при перерыве она сильно выручает, освобождая руки и обеспечивая пожарную безопасность.

Оплетка для удаления лишнего припоя

Это средство для удаления излишков, нанесённых в процессе работы. Полное его название — плетенная из мёдных проводов лента. Она позволяет делать изделия более привлекательными внешне и экономнее тратить расходники.

Выбор паяльника

Чтобы не переплачивать, а вместе с тем и подобрать идеально подходящее оборудование, следует четко знать и понимать, что необходимо для достижения поставленных целей. Их формулирование позволяет дать ответы сразу на большое количество вопросов.

Мощность нагревателя

Новички часто ошибочно полагают, что чем мощнее инструмент, тем лучше. Это не соответствует действительности. Параметры мощности напрямую зависят от целевого предназначения.

Для справки! Для пайки схем подойдут паяльники мощностью в 25-30 Вт, тогда как для работы с трубами используют инструменты на 1-2 кВт.

Уход за жалом паяльника

Насколько легко работать с инструментом, чистить его после работы, можно ли провести замену или изменить положение, заточить его или сместить — все вопросы ухода следует продумывать. Есть статичные инструменты, а есть и более гибкие паяльники, позволяющие проделывать всё описанное.

Выбор температуры пайки

Ещё один параметр, влияющий на выбор — количество выделяемого тепла. Измеряется в достигаемой температуре.

Следует подбирать паяльник исходя из задач, для которых он покупается. Ведь этот параметр будет неизменным у самого инструмента. Его можно подкорректировать за счёт использования специальных расходников, но это влияет на конечную стоимость работы.

Подготовка к работе

Насколько легко начинать трудиться — это момент, который часто недооценивается. Оптимально, если достаточно просто достать, подключить к электропитанию и положить нагреваться на подставку. Но даже в этом случае различается время, затрачиваемое на достижение требуемой температуры и влияющее на длительность подготовки к работе.

Заточка жала

В процессе эксплуатации жало понемногу приходит в негодность. Проявляются зазубрины, уменьшается размер. Длительное химическое воздействие пускай и незаметно, но буквально разъедает его.

При сильном износе выполняется замена, в остальных случаях достаточно простой заточки. Насколько это легко сделать — важно, хотя часто и недооценивается.

Лужение паяльника

Перед началом основной работы полезно начинать с малых нагрузок. Для этого жало покрывается тонким слоем припоя, подготавливая его к последующему влиянию химических компонентов. Это делается при разогреве инструмента и позволяет увеличить срок его эксплуатации. Название для этих действий — лудить жало.

Подготовка проводов к спаиванию

Прежде чем паять, провода должны соответствующим образом быть обработаны. Для этого достаточно соблюдать последовательность:

  1. В местах соединения жил проводов срезается изоляционный слой на 2-5 сантиметра.
  2. Оголённые участки зачищаются от оксидной плёнки.
  3. Осуществляется лужение, например, посредством канифольной смолы.
  4. Провода соединяются посредством скрутки.

Теперь можно непосредственно паять.

Процесс пайки электропаяльником

А теперь непосредственно к вопросу, как паять провода паяльником. Последовательность действий для этого процесса следующая:

  1. Поверхность скрутки покрывается флюсом.
  2. Берётся кончиком жала немного припоя. Когда он расплавится до жидкого состояния, то его следует нанести на место скрутки.
  3. Дать застыть и всё — готово!

Это простая пошаговая инструкция по тому, как правильно припаивать. Но за этим небольшим списком скрывается существенная подготовительная работа. Она важна, даже если планируется использование только в домашних условиях.

Отличия технологии при использовании флюса

В зависимости от техпроцесса могут вноситься небольшие изменения. Например, для некоторых составов не нужно снимать изоляцию, они с нею отлично справляются. Спаивать можно и так, сложного ничего нет. Но в таком случае приходится протирать место спайки спиртом для утилизации химически агрессивных веществ. Или может наноситься дополнительный раствор на очищенные провода перед их пайкой.

Особенности пайки многожильных проводов

Отличия в нюансах:

  • провода перед лужением следует раскрутить для удобного окунания в канифоль;
  • каждую жилу следует покрывать тонким слоем припоя;
  • как остынут, все они скручиваются в один провод и изолируются.

В остальном, чтобы припаять, необходимо придерживаться стандартного порядка действий.

Провода в изоляции

Для удаления защитного покрытия можно использовать кусачки, нож или сам паяльник (но это для опытных людей и сопровождается вредными испарениями). В последнем случае достаточно просто проплавить изоляцию по кругу и стянуть её вручную с жилы. В других случаях приходится следить, чтобы не повредить сердцевину провода.

Важно! Вариант с паяльником хорош, если приходится иметь дело с полипропиленом. Ведь есть и термостойкая изоляция, с которой подобное обращение не получается.

Эмалированные провода

Вводят в заблуждение своёй «чистотой». На самом деле они имеют покрытие из бесцветной эмали. Удаляется оно так же, как и оксидная плёнка.

Читайте также:  Как определить сечение провода по формуле

Кабеля из нескольких изолированных проводов

Пайке предшествует разделение жил. Их обработка осуществляется по отдельности.

Можно ли паять медный провод с алюминиевым

Напрямую алюминий соединять с химически активными металлами запрещено. А медь как раз принадлежит к их числу. Поэтому, их не соединяют напрямую и не паяют. Хотя есть вариант с промежуточным болтом.

Возможные проблемы при пайке

Частые ошибки, которых следует избегать:

  • Работа под напряжением. Вся электроника должна быть отключена от электропитания. Высокая температура влияет на физические процессы в элементах, что приводит к их выходу из строя.
  • Высокий уровень загрязнения. Нужно чистить жало и места обработки, прежде чем начинать и обеспечивать продвижение процесса.
  • Механические повреждения паяльника. Из-за них может не достигаться требуемая температура для эффективной работы.
  • Использование уже непригодных расходников. Повторное использование одного и того же материала ведёт к понижению качества получаемого результата.

Запаять элементы и схемы качественно новичкам сложно, даже если используются самые лучшие инструменты. Достичь вершин мастерства выйдет только после приобретения солидного опыта. И хотя первые попытки будут весьма скромными, в последующем можно рассчитывать и на успешное выполнение более сложных задач, таких как ремонт автопроводки.

Источник



Как правильно паять в домашних условиях?

При сборке различных электротехнических и радиотехнических устройств популярна пайка. Она обеспечивает электропроводное соединение медных проводов и иных медных изделий друг с другом, с компонентами электрических схем и прочими металлическим деталями из чистой меди и медных сплавов, а также производить пайку алюминия. Пайка проста, очень гибка, позволяет получить низкое переходное сопротивление соединяемых компонентов.

Суть технологии пайки заключается в нагреве зоны контакта с последующей ее заливкой жидким металлическим легкоплавким припоем. После остывания расплав обеспечивает электрический контакт. Перед тем как припаять провода, обычно необходима дополнительная обработка соединяемых поверхностей (чаще всего т.н. лужение проводов), что гарантирует долговременную стабильность.

При отсутствии вибраций и ударных нагрузок для мелких деталей достигается неплохая прочность соединения. Во всех прочих случаях паяют с дополнительной фиксацией.

Что может понадобиться для пайки?

Для пайки требуется источник тепла. Можно паять с использованием открытого пламени, электрической спирали, а также луча лазера. Последний позволяет паять даже чистым металлом. Дома пользуются преимущественно электрическим паяльником. Он предназначен для:

  • монтажа и ремонта различных электронных схем;
  • конструирования и ремонта электротехнического оборудования;
  • лужения слоем припоя различных металлических изделий.

Паяльник

Паяют ручным паяльником, который используют для:

  • прогрева соединяемых компонентов;
  • нагрева припоя до перехода его в жидкое состояние;
  • нанесения жидкого припоя на соединяемые элементы.

Паяльник, который изображен на рисунке 1, содержит:

  • изолированный слюдяной пленкой или стеклотканью спиральный нагреватель из нихромовой проволоки;
  • медное жало, которое расположено внутри спирали;
  • пластиковую или деревянную рукоятку;
  • корпус для размещения жала паяльника и спирали.

Подключение к электрической сети производят кабелем длиной примерно 1 м, который через ограничитель радиуса изгиба выходит из задней части рукоятки.

Деревянная или пластиковая рукоятка имеет форму простой ручки. Электронные схемы паяют изделиями небольшой мощности, оборудованных пистолетными рукоятками с кнопкой-курком для быстрого разогрева жала. Один из вариантов такого инструмента показан на рисунке 2.

Бытовые паяльники предназначены для подключения к сети напряжением 12 и 220 В.

220 — вольтовые паяльники из соображений обеспечения электробезопасности должны комплектоваться 3-контактной вилкой, обеспечивающей надежное заземление. Для 12-вольтовой техники достаточно простой 2-контактной плоской вилки.

Припой

Паяют припоем – сплавом олова со свинцом, возможны добавки иных металлов. Припой имеет форму трубки или проволоки различного диаметра. Трубчатый припой заполнен внутри канифолью, паять с его помощью более удобно.

Свинец вводят в сплав для уменьшения стоимости. Его удельное содержание различно, что прямо отражается в марке. Например, ПОС-61 (очень популярный третник) означает:

  • П — припой;
  • ОС – оловянно-свинцовый;
  • 61 – с 61-процентным содержанием олова.

В быту паяют сплавами с уменьшенным содержанием олова, лужение посуды целесообразно выполнять составом ПОС-90.

Кроме того, паяют мягкими и твердыми припоями. Мягкие составы имеют температуру плавления менее 450, остальные относят к твердым. Температура плавления припоя ПОС-61 составляет 190 – 192 °С. Из-за сложностей разогрева высокотемпературную пайку с привлечением твердых припоев электрическим инструментом не выполняют.

Составами с добавлением легкоплавких металлов: алюминия и кадмия – паяют алюминий. Из-за повышенной токсичности паять с их помощью можно только при отсутствии альтернативы.

Паяют обязательно под флюсом — вспомогательным компонентом, обеспечивающим:

  • растворение окисных пленок на поверхности соединяемых деталей;
  • хорошее сцепления с ними паяльного сплава;
  • улучшение условий растекания сплава по поверхности тончайшим слоем.

Обычно в этом качестве используют канифоль, а также составы на основе ее смеси со спиртом, глицерином и цинком. Канифоль имеет температуру размягчения чуть выше 50°С, при 200°С кипит. Химически канифоль довольно агрессивна по отношению к металлам и гигроскопична, при насыщении влагой быстро увеличивает проводимость. В зависимости от добавок и их концентрации демонстрирует свойства нейтральных или активных флюсов.

Источник