24artstroy.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Правила пайки медных проводов

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.

Инструменты и принадлежности

Пайка, как и любой другой технический процесс, подразумевает использование определенных инструментов и принадлежностей. Инструментов понадобится немного: паяльник, нож, пассатижи, напильник, наждачная бумага. Принадлежностей и того меньше – достаточно паяльного флюса и спирта или бензина. Тем не менее все это является важными составляющими процесса и к выбору того и другого необходимо отнестись исключительно серьезно. Именно от качества паяльника и наличия нужных принадлежностей к нему будет зависеть как механическая, так и электрическая надежность паяного соединения.

Классификация

Все критерии классификации припоев представляют собой довольно обширную сферу, которая под силу, пожалуй, лишь узкопрофильным специалистам. Поэтому для упрощения подборки конкретные марки ее изготавливают для конкретных целей – паять алюминий, ювелирные изделия, медную проволоку, радиокомпоненты и т.д. Главное, на что вам следует обратить внимание – это температурный параметр. Так как, к примеру, пайку микросхемы нельзя выполнять той же маркой ПОС, что и соединение жил кабеля, так как чувствительный компонент может сгореть и выйти со строя.

Припои для пайки классифицируются по следующим критериям:

  • по способу подачи флюса – безфлюсовые и самофлюсующиеся, для первых флюс подается отдельно, вторые содержат его в своем составе;

Рис. 1. Самофлюсующиеся и с подачей флюса

  • по основному паяльному элементу – оловянные припои, никелевые, кобальтовые, марганцевые, титановые, серебряные, циркониевые, ванадиевые, смешанные и т.д.
  • по способу получения – бывают готовые или формируемые непосредственно во время пайки;
  • по растворимости компонентов – встречаются полностью расплавляемые и частично;
  • по форме выпуска – оловянная проволока, пруток, чушки, лист, гранулы, паста;
  • по температуре плавления – существуют те, которые переходят в жидкое состояние при низкой и при высокой температуре.

При выборе оловянно-свинцового припоя наиболее важным критерием является последний, поэтому на нем мы и остановимся более детально.

Легкоплавкие (мягкие).

К легкоплавким припоям относятся такие составы, которые переходят в жидкое состояние при температуре от 145 до 400°С. Но, при этом они обеспечивают относительно небольшую прочность, для легкоплавких сплавов сопротивление на разрыв составляет не более 7кг/мм 2 . Наиболее распространенные – оловянно-свинцовые. Чаще всего мягкие припои используются в радиоэлектронике для печатных плат или деталей.

Тугоплавкие (твердые).

Твердые припои обладают значительно большей механической прочностью, но их температура плавления составляет более 400°С, что является неприемлемым для большинства радиодеталей, так как они могут пострадать даже от касания разогретым жалом паяльника. Двумя наиболее крупными группами в этой категории являются медные и серебряные составы. Медные сплавы, как правило, соединяются с цинком, но они слишком хрупкие, поэтому подходят для твердых сплавов, испытывающих только статическую нагрузку. Серебряные припои являются универсальными и могут использоваться для пайки любых точек соединения, однако стоимость этих марок также довольно высокая.

Паяльные пасты.

Паяльные пасты также представляют собой компонент для пайки радиодеталей, но применяются они для мелких элементов из легкоплавкого металла. Состав пасты содержит измельченные кусочки припоя в растворе жидкого флюса. Их используют в тех платах или устройствах, где воздействие высокой температуры может нанести вред оборудованию. Пасты, как правило, паяются феном без электрического паяльника, или могут просто наноситься в качестве проводящего клеевого состава.

Нанесение смеси для пайки в точку крепления выводов наносится порционно и может выполняться при помощи специального трафарета, шприца или каплеструйным картриджем.

Однако применение пасты для пайки обуславливает целый ряд требований, которые должны соблюдаться:

  • перед началом вскрытия емкости обязательно выдерживается в комнатной температуре хотя бы 2 часа, использовать средства принудительного нагрева припоя для этого запрещено;
  • после вскрытия смесь обязательно перемешивается до получения однородного вещества, так как в ходе хранения флюс может отделяться от припоя;
  • перед нанесением поверхность должна очищаться от возможных примесей и загрязнителей, при длительной пайке процедура повторяется каждые 45 минут;
  • монтаж электронных компонентов в нанесенную пасту должен производиться за 60 минут, иначе она начнет утрачивать свойства;
  • после пайки остатки и излишки пасты отмывают, существуют те, которые отмываются обычной водой, другим требуется растворитель, некоторые могут не смываться.
Читать еще:  Как делать пайку проводов?

Крайне негативно на функциональных характеристиках такого припоя сказывается помещение в среду с высокой или низкой температурой, а также воздействие влаги.

Бессвинцовые припои.

Изначально, причиной создания припоя без содержания свинца была потребность исключить вредное влияние на окружающую среду и человеческий организм. Такие припои массово используются для пайки алюминия или стали в пищевой промышленности, для труб подачи питьевой воды, лабораторного оборудования и инструментов.

Всего выделяют три наиболее распространенные группы бессвинцовых припоев:

  • олово с медью – применяется для высокотемпературной пайки, относится к тугоплавким припоям, хорошо подходит для работы по медным изделиям;
  • олово с серебром – подходят для низкотемпературной пайки, обеспечивают лучший контакт, чем у свинцовых припоев, но они имеют высокую цену.
  • олово и с медью, и с серебром – также является мягким вариантом, который обладает меньшей стоимостью, чем предыдущий, и практически ничем не уступает ему в качестве соединений.
  • олово с висмутом и серебром – может применяться для пайки меди при низких температурах;
  • олово с цинком и висмутом – более дешевый вариант предыдущего, но имеет ряд сложностей в применении.

Необходимое оборудование

Лучше всего применять для пайки различных медных проводов, паяльную станцию. С её помощью можно изменять температуру жала, однако нужно также подходить к этому обдуманно. Паяльная станция стоит не дешево и смысл её брать есть только в случае довольно частого выполнения паяльных работ. В остальных случаях для того чтобы иногда соединять провода, подойдет и обычный паяльник имеющий мощность тока до 60 Вт. Такой мощности вполне достаточно чтобы произвести все необходимые работы в обычных домах, и спаивать скрутку из 3х-5ти проводов сечением 1,5-2,5 мм2.

Припои следует использовать мягкие оловянно-свинцовые, имеющие низкую температуру плавления, такие как ПОС-40, ПОС-60. Обезжиривать поверхность перед пайкой медных проводов и покрытия их припоем нужно с использованием химически нейтральной канифоли или безкислотных растворов.

Выбор мощности паяльника

Для качественного выполнения работ требуется использовать довольно мощные паяльники, не менее 65 Вт. Особенно это важно при работе с медными проводами, поскольку медь – хороший проводник тепла, следовательно, отводит тепло от места спайки. Если мощности устройства недостаточно, это может привести к «холодной пайке» – припой покрывает спаиваемую область неравномерно, прочность будет низкой.

Устройство должно оптимально прогревать место в течение 1 минуты и не более, поверхность припоя по окончании работ должна быть гладкой, иметь равномерный блеск.

Особенности пайки проводов

Пайка проводов паяльником с кислотой и другими видами флюса практически всегда проводится по одной и той же схеме. Вне зависимости от того, какой именно флюс используется и какой припой был подобран, для соединения проводятся одни и те же операции. В некоторых случаях, если нет большой ответственности, то даже расходные материалы могут стать взаимозаменяемыми. Если же речь идет о контактах, которые могут подвергаться нагрузкам, или же находятся в другой неблагоприятной среде, то здесь требуется четко следовать технологии.

Многие мастера утверждают, что пайка проводов паяльником к плате и между собой является одной из самых простых. На самом деле это действительно далеко не самая сложная процедура. Главной проблемой здесь является подбор правильного припоя и фиксация проводов, чтобы они оставались неподвижными до момента соединения. Подбор удобного положения не всегда возможен, так как здесь многое зависит от конкретной ситуации, но при работе с мелкой бытовой техникой и электроникой проблем не возникает.

Эта процедура является одной из наиболее распространенных, так как с ней очень часто приходится сталкиваться в быту при ремонте различных вещей. Таким образом, стоит знать, как правильно паять провода паяльником, даже если необходимость в этом еще не возникала.

Распространённые виды соединений

Клеммные колодки

Один из видов электроустановочных изделий для быстрого и относительно простого соединения проводов. Представлены в виде корпуса из диэлектрических материалов (либо безкорпусные) с несколькими металлическими контактами, к которым крепится провод. Могут оснащаться механическими, пружинными или болтовыми фиксаторами. Максимально допустимый температурный режим работы — до +300 °С и только для керамических клеммных колодок.

Читать еще:  Пайка резцов латунью

Подходят для использования в распределительных коробках, модулях, различных приборах освещения и блоках электропитания.

Преимуществом клеммных колодок является их простота использования. Недостаток — отсутствие возможности совмещать проводники из разных металлов.

Клеммные зажимы Wago

Подходят для экспресс-фиксации токопроводящей жилы. В основе изделия — рычажный зажимной механизм с предохранением фиксируемого кабеля от повреждения. Доступны в двух вариантах исполнения: разъёмные или многоразовые и неразъёмные.

Область применения: электророзетки общего и бытового назначения, а также системы освещения. В других областях применение не рекомендовано ввиду возможного оплавления клеммника и нарушения контакта между соединёнными проводами.

Одно из преимуществ соединения — простота. Способ не требует наличия специальных инструментов или аксессуаров, а также специфических знаний и навыков. Отличается большой площадью контакта и высокой силой зажима. Недостаток — плавятся при чрезмерном нагреве.

Соединительные изолирующие зажимы или СИЗ

Изделия представляют собой пластиковый колпачок с фиксирующей пружиной. Выполняются из негорючих материалов и отличаются низкой себестоимостью. Удобны для маркировки, так как поставляются в разном цветовом исполнении.

Область применения: монтажные коробки, осветительные приборы и оборудование.

Преимущества: низкая стоимость, простота применения, цветовое разнообразие, многократное использование. Недостатки метода: нельзя соединять между собой медь и алюминий, относительно слабая фиксация контактирующих поверхностей.

Гильзы для опрессовки

Соединительные обжимные гильзы — это полые алюминиевые либо медные трубки, в которые помещаются соединяемые провода. В отдельных случаях применяется как альтернатива сварке или пайке. Благодаря комбинированному варианту исполнения алюмомедные гильзы подходят для соединения разных типов кабеля (медного и алюминиевого).

Для создания надёжного контакта метод требует наличия специализированного инструмента — обжимных клещей. Обычные плоскогубцы для этой цели не подойдут, так как не имеют необходимых диаметров для опрессовки. Рекомендовано использование термоусадочных трубок для защиты гильзы от внешних воздействий.

Сфера применения: обжимные гильзы идеально подходят для организации безопасных контактов в розетках.

Преимущества: опрессовка — долговечный способ соединения, возможность коммутации медных и алюминиевых проводов между собой. Недостатки: относится к одноразовым/неразъёмным, требуют наличие специального инструмента.

Зажим «орех»

Удобный тип соединения проводников. Отличается простотой конструкции — 2 металлических пластины с местом под соединение и 4 зажимных винта по углам. Соединительные пластины защищаются карболитовой оболочкой, благодаря которой способ и получил своё название.

Область применения: в основном в распределительных щитах многоквартирных домов.

Преимущества: высокая степень надёжности, не требует разрыва проводника, к которому необходимо присоединить дополнительный провод, допустимо соединять между собой медь и алюминий. Недостатки: из-за размеров не подходит для использования в распределительных коробках, где требуется разместить много контактов, низкая степень пыле- и влагозащиты.

Болтовое соединение

Способ прост и не отличается эстетическими изысками. Однако надёжен и долговечен. Используется болт, 3 шайбы и гайка. Для создания контактной поверхности необходимо надеть первую шайбу на резьбу болта, прикрутить одну из токопроводящих жил, затем надеть вторую шайбу, прикрутить второй проводник, после чего надеть 3 шайбу и прочно зафиксировать гайкой.

Область применения: хорошо подходит в качестве временного соединения «на скорую руку». Не рекомендован к длительной эксплуатации, особенно в местах, где отсутствует возможность постоянного контроля.

Преимущества: допустимо соединение проводов из разных материалов, быстрота. Недостатки: металлические шайбы могут сильно нагреваться, что создаёт риск возникновения пожара, полное отсутствие пыле- и влагозащиты.

Сварка

Метод требует наличия профессиональных навыков работы со сварочными аппаратами и ряд специализированных инструментов: пассатижи, бокорезы, флюс (для сварки алюминия) и защитные средства для глаз.

Область применения: чаще всего используется на производстве.

Преимущества: крайне высокая степень надёжности ввиду сплавления контактирующих поверхностей. Недостатки: не подходит для сварки между собой меди и алюминия.

Пайка

Область применения: радио- и микроэлектроника (для присоединения проводов на плату). Пайка также применяется для скрепления между собой различных проводников.

Преимущества: допустимо соединение между собой меди и алюминия. Существенный недостаток — слабое место коммутации. Разрыв в месте пайки может произойти даже при слабом воздействии. Также необходим набор обязательных аксессуаров: паяльник либо паяльная станция и припой.

Читать еще:  Как пользоваться паяльной кислотой при пайке?

Скрутка

Один из самых популярных и примитивных способов соединения. Используется повсеместно и с любыми видами кабельно-проводниковой продукции. Относительно недавно включен в разряд запрещённых (прямого запрета в ПУЭ на это нет, но и в список разрешённых соединений скрутка не входит). Изолирование контактирующих поверхностей при скрутке осуществляется с помощью изоленты или с применением термоусадочных трубок.

В зависимости от многих факторов, таких как профессиональный навык, усилие при скручивании, применение зажимного инструмента, а также видов проводников может быть как надёжным, так и нет. Подобное соединение связано с определённым риском, так как со временем скрутка теряет свои прижимные свойства, вследствие чего ослабляется контакт между проводниками, что приводит к повышению температуры в месте соединения и возгоранию.

Применение: скрутка больше подходит для организации временного соединения. Для исключения возможных рисков рекомендовано воспользоваться одним из выше представленных способов.

Преимущества: быстрота и простота применения, возможность соединения меди и алюминия. Недостатки: высокий риск возникновения пожара, быстрое окисление места соединения и, как следствие, ухудшение контакта.

Особенности

Основная особенность пайки медных проводов паяльником состоит в необходимости обеспечения качественного механического контакта соединяемых жил и контактов.

Для этого применяют скручивание их кончиков либо удержание вместе с помощью рук, пинцетов, острогубцев и паяльных зажимов.

Методы скручивания кабелей. Внизу, красным — скрутка по-британски.

Какой тип скрутки выбрать, определяется напряжением и силой тока, которую должно выдерживать паяное соединение, вибрационными нагрузками, а также рядом других особенностей будущей эксплуатации.

Кабели, подверженные статическим либо динамическим нагрузкам, должны состоять из нескольких жил. Эти жилы скручивают по-британски.

Почему невозможно пользоваться очень маленьким паяльником при пайке? Ответ прост: ему не хватит мощности, чтобы качественно прогреть соединение. Отлично справляется простой электропаяльник. При больших объемах работ используют станции с регулируемой температурой жала. Питается аппарат от инвертора. Предварительного прогрева иногда проводят портативной газовой горелкой.

Процесс пайки проводов

Рассматривая многочисленные фото, показывающие как правильно паять, можно подумать, что это – ужасно сложный процесс. Определенная доля истины в этом есть. Нужны навыки, без которых не обойтись. В частности – умение пользоваться плоскогубцами, пинцетом, флюсом, припоем, следить за состоянием паяльника.

Придется много чему учиться, чтобы делать всё качественно. Пайка печатных плат – действительно ювелирно тонкая работа, без многочисленных предварительных тренировок не обойтись.

Начать можно с простого соединения проводов. Потом переходить к более сложным, ответственным конструкциям.

Чтобы научиться паять канифолью и оловом и, самое главное, понять, как это делается, немного потренируемся:

  • Возьмем многожильный медный провод;
  • Разрежем его на 12 кусков длиною 40 мм;
  • Зачистим концы на 5 мм со всех сторон;
  • Берем один провод плоскогубцами и начинаем залуживать его торцы. Сначала подносим к нему жало паяльника, разогреваем. Потом покрываем тонким слоем канифоли. Сверху равномерно наносим припой.
  • Когда залудим паяльником 12 проводов, начинаем их спаивать. От того, как качественно это будет сделано, будет зависеть прочность нашей конструкции.
  • Накладываем торцы проводов друг на друга, прогреваем, наносим флюс и припой.
  • Ждем остывания стыков. Не дуем, не охлаждаем слюнявыми пальцами.
  • В результате у нас должен получиться равносторонний кубик.
  • Кладем его на ладонь и – сжимаем. Если пайка была качественной, то провода не отойдут друг от друга. Если нет – то неплохо было бы еще потренироваться!

Сейчас можно встретить различные мастер-классы с фото и видео иллюстрациями как пошагово правильно паять, делать это качественно.

Сложного в этом деле практически ничего нет. Важно следить за состоянием паяльника, чтобы он сильно не перегревался, не охлаждался.

Хорошо прогретая поверхность хорошо впитывает припой. Поэтому важно приловчиться работать с припоем и флюсом при оптимальной температуре раскаленности жала.

Чутье, когда настало время паять приходит со временем после многочисленных тренировок. Естественно, сначала будет всё смотреться и получаться коряво. После многочисленных проб и ошибок выработается свой стиль работы, а сама пайка будет выглядеть всё лучше и лучше.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector