Как лудить провода перед пайкой: порядок действий при лужении паяльником и окунание в припой

Почему лужение проводов так важно

Лужение проводов предотвращает их окисление Перед тем как залудить провод, требуется узнать, для чего эта процедура так необходима. Медь и алюминий при взаимодействии с кислородом окисляются, образуя на своей поверхности оксидную пленку, которая ухудшает проводимость и повышает сопротивляемость. Залуживание проводов позволяет этого избежать. Лудят провода свинцово-оловяными припоями, их преимущество заключается в длительном эксплуатационном сроке, безопасности и надежности.

Также лужение используют во время пайки, например, при подключении светодиодных лент к блоку питания. Если жилы осветительного прибора предварительно не облудить, с течением времени все проводки отвалятся.

Способы обработки проводов

Лужение с помощью деревянного бруска Существует несколько способов лужения. Некоторые мастера отдают предпочтение методу, суть которого заключается в прижимании проводов паяльником к деревянной ровной поверхности.

При нагревании из дерева выделяются газы, которые исполняют роль флюса, способствуя удалению оксидов на металле.

Более качественно удалять оксидную пленку на поверхности токопроводящих жил удается при помощи аспирина. Во время работы таблетку подкладывают под провода. При нагревании из ацетилсалициловой кислоты выделяются газы, обволакивающие место соединения, вытесняя из них примеси, отрицательно сказывающиеся на качестве соединения. Этот простой и бюджетный в реализации способ обеспечивает качественное лужение.

Существует еще один способ подготовки многожильных кабелей и проводов, у которых медная основа покрыта эмалью. В качестве подложки предпочтительнее применять небольшой кусок ПВХ материала. При термическом воздействии поливинилхлорид начинает активно выделять хлороводород, который эффективно разрушает оксидный слой.

Особенности жала паяльника

Жало – это основная рабочая часть инструмента, которая контактирует со всеми деталями, припоем, заготовками и прочим. Она разогревается сама, а также плавит при нужной температуре все расходные материалы. Несмотря на то, что данная часть делается из прочных металлов, которые обладают высокой температурой плавления и хорошим сопротивлением химическому воздействию, нужно знать как правильно залудить жало паяльника, так как поверх него начинает образовываться окислительная пленка. Ее не видно без специальных приспособлений, но эффект от присутствия этой пленки становится заметен, так как расплавленный припой не остается на жале, а просто растекается по нему и спадает вниз. Невозможно взять нужное количество материала и аккуратно поместить его на требуемое место. Подготовка жала необходима не только для старых, бывавших в работе устройств. Нужно знать как облудить новый паяльник, так как на нем тоже может образоваться данная окись.

Размер жала и его форма влияют на то, какую именно модель нужно подобрать для определенных операций. Чем толще жало, тем больше мощность паяльника и тем большей температуры он достигает при нагреве. Форма наконечника сказывается на удобстве выполнения определенных операций.

Заточка

Помимо лужения паяльника нужно еще знать, как заточить жало паяльника. Ведь только после правильной заточки уже можно работать. Это относится преимущественно к новым моделям, но если от многократного использование жало обросло старыми остатками припоя, то здесь также нужно провести данную операцию.

Заточка жала нового паяльника

Заточка предполагает создание нужной формы наконечника. Стандартным вариантом является заточка под углом в 30-40 градусов с каждой стороны. В итоге должна получиться клинообразная форма. Желательно, чтобы острая часть жала обладала толщиной около 1 мм.

Минусы соединения методом пайки

Несмотря на весомые достоинства, способ имеет и отрицательные особенности:

Недостаточная технологичность. Перед выполнением самой пайки нужно сделать много подготовительных операций.
Высокая трудоёмкость, вследствие чего метод не подходит для применения в промышленных масштабах. На качественный электромонтаж уходит достаточно много времени, поэтому при больших объёмах работ значительно проще выполнить опрессовку.
Требования к навыкам и знаниям специалиста. Необходимо разбираться, как и с помощью каких расходных материалов оптимально соединять тот или иной тип проводов.
Необходимость применения паяльника достаточной мощности. Соединить толстые провода маломощным паяльником обычно не получается. Высокомощные продаются в магазинах радиодеталей, но их стоимость немного выше обычных бытовых моделей.
Использовать можно только нейтральные флюсы. Иногда с ними работать сложнее, что опять же требует наличия высокой квалификации.

Чтобы качественно выполнить монтаж, исполнитель должен хорошо разбираться в самой технологии, понимать физические и химические особенности разных металлов

К примеру, при креплении многожильных проводов важно качественно обработать флюсом и залудить каждую жилу

Особая внимательность требуется при работе с алюминием. Такие провода соединять значительно сложнее из-за оксидной плёнки. Последнюю нужно удалить с проводника перед лужением. Для этого нужно использовать специальные флюсы, не содержащие кислот.

Правильная последовательность действий при лужении токопроводящих жил

Процесс лужения проводников рассмотрим на примере использования паяльника, так как данный способ самый распространенный. Далее поэтапно представлен порядок действий:

Аккуратно снимается слой изоляции в пределах от 10 до 50 мм, чтобы не повредить непосредственно жилы кабеля.
При наличии лакового покрытия на поверхности проводника, оно удаляется. Это можно сделать с помощью ножика, наждачной бумаги или специальных химических реагентов.
Выполняется чистка жала паяльника от остатков припоя и прочих компонентов.
Паяльник подключается к электрической сети и нагревается до рабочей температуры. При наличии трудностей с ее определением, следует попробовать прикоснуться жалом прибора к припою. Он должен мгновенно расплавиться.
На данном этапе токопроводящие жилы обрабатываются флюсом, в нашем случае канифолью. С помощью паяльника нужно нагреть зачищенные концы проводника и опустить в баночку с флюсом. После этого дождаться плавления канифоли, и полностью провернуть жилу под жалом паяльника. Технология использования других разновидностей флюсов может разниться;
Теперь остается облудить проводник припоем (олово). Для начала припой разогревается и набирается на жало паяльника. После этого олово подносится к кончику проводника и равномерно распространяется по всей поверхности. При соблюдении правильной технологии обработки жил флюсом, олово самостоятельно охватит требуемую площадь. Достаточно будет просто провернуть конец проводника у жала паяльника.
Тщательно осматривается полученный слой припоя на предмет отсутствия сколов, пустот и выпуклостей. Олово должно равномерно лечь на зачищенный край проводника и иметь гладкую поверхность со светлым оттенком.

Правильная последовательность действий при лужении токопроводящих жил

Аккуратно снимается слой изоляции в пределах от 10 до 50 мм, чтобы не повредить непосредственно жилы кабеля.
При наличии лакового покрытия на поверхности проводника, оно удаляется. Это можно сделать с помощью ножика, наждачной бумаги или специальных химических реагентов.
Выполняется чистка жала паяльника от остатков припоя и прочих компонентов.
Паяльник подключается к электрической сети и нагревается до рабочей температуры. При наличии трудностей с ее определением, следует попробовать прикоснуться жалом прибора к припою. Он должен мгновенно расплавиться.
На данном этапе токопроводящие жилы обрабатываются флюсом, в нашем случае канифолью. С помощью паяльника нужно нагреть зачищенные концы проводника и опустить в баночку с флюсом. После этого дождаться плавления канифоли, и полностью провернуть жилу под жалом паяльника. Технология использования других разновидностей флюсов может разниться;
Теперь остается облудить проводник припоем (олово). Для начала припой разогревается и набирается на жало паяльника. После этого олово подносится к кончику проводника и равномерно распространяется по всей поверхности. При соблюдении правильной технологии обработки жил флюсом, олово самостоятельно охватит требуемую площадь. Достаточно будет просто провернуть конец проводника у жала паяльника.
Тщательно осматривается полученный слой припоя на предмет отсутствия сколов, пустот и выпуклостей. Олово должно равномерно лечь на зачищенный край проводника и иметь гладкую поверхность со светлым оттенком.

Облуживание с помощью паяльника

Уверенное владение паяльником необходимо для каждого начинающего мастера. Без закрепившихся навыков работы залудить провод, затем провести пайку не удастся. Размеры паяльника, модификацию каждый может выбрать самостоятельно. Удобны в использовании паяльные станции, пальники с возможностью регулировать температуру нагрева.

Имеет смысл затратить средства на приобретение качественного инструмента, оборудования. Тогда работа будет доставлять удовольствие долгие годы.

Внесение припоя

Когда место пайки достаточно разогрето, можно добавлять припой. Его вносят двумя способами — расплавленное, в виде капли на жале паяльника или в твердом виде (проволоку припоя) непосредственно в зону пайки. Первый метод используется если область пайки небольшая, второй — при значительных площадях.

В случае, если надо внести небольшое количество припоя, его касаются жалом паяльника. Припоя достаточно, если жало стало белым, а не желтым. Если повисла капля — это перебор, ее надо удалить. Можно стукнуть пару раз по краю подставки. Потом сразу возвращаются в зону пайки, проводя жалом вдоль места пайки.

Как правильно паять паяльником: второй способ внесения припоя

Во втором случае проволоку припоя вводим непосредственно в зону пайки. Нагревшись, он начинает плавиться, растекаясь и заполняя пустоты между проводами, занимая место испаряющегося флюса или канифоли. В этом случае надо вовремя убрать припой — его переизбыток тоже не очень хорошо влияет на качество пайки

В случае с пайкой проводов это не так критично, а вот при пайке электронных элементов на платах очень важно

Лужение посредством окунания

Предварительную обработку проводов большого диаметра проводят иначе. Паяльником полного равномерного покрытия среза большого сечения добиться нелегко.

В специальный тигель кладут кусочки олова, разогревают, получая расплав металла. Конец кабеля сначала погружают в канифоль или другой флюс, а затем окунают во внутренность тигеля. В результате срез покрывается полностью защитным слоем.

Подобным способом делают полностью луженые провода. Погружение при этом имеет другие масштабы, выполняется в заводских условиях.

Катушку с намотанным проводом водружают на механизм, посредством которого будут обслуживать процесс. Сначала всю медь поверхности механически обрабатывают щетками, предварительно обработанными раствором хлористого цинка. Получают растворенный флюс из цинка и технической соляной кислоты.

Затем проволоку из мотка, постепенно раскручивают, окунают в ванну с расплавленным оловом. Равномерность покрытия, отсутствие наплывов обеспечивает последующая обработка проволочного материала резиновыми щетками. Проволоку охлаждают окунанием в холодную воду, еще раз обрабатывают щетками, заново сматывают и упаковывают.

Луженая медная проволочная продукция имеет защитный оловянный слой, толщина которого варьируется от 1 мкр до 20 мкр.

Требуемые инструменты

Работа с проводами – дело несложное, если к нему хорошо подготовиться. Желательно, сделать все заранее, чтобы потом в самый неподходящий момент, не пришлось суетиться. Список инструментов, позволяющих лудить провода или кабель, выглядит следующим образом:

хорошо заточенный нож;
медицинский или технический пинцет;
обычные плоскогубцы;
паяльник или станция для паяния;
расходные материалы (флюс, припой).

Вместо ножа сейчас продаются специальные клещи, которые позволяют содрать изоляцию одним движением. Но они не так уж дешево стоят, поэтому многие обходятся ножом или скальпелем.

Все средства и приспособления немудреные, но очень полезные. Под расходными материалами подразумеваются определенный флюсовый состав и припой, подходящий для данного вида проводов.

Вспомогательные материалы

Если заранее подготовить все необходимые приспособления, то залудить провода паяльником можно гораздо быстрее и качественнее:

Оплетка для удаления избытков припоя. Состоит этот элемент из обработанных флюсом тонких медных жил.
Удобная подставка. Этот элемент предназначен для обеспечения комфортной и безопасной работы. Изготовить подставку можно своими руками из тонкого металлического листа.
Оригинальные приспособления с увеличенным стеклом и зажимами. Работа с мелкими деталями будет более качественной.
Плоскогубцы, зажимы, пинцеты. Эти элементы облегчают работу с горячими деталями.

Особенности покрытий

Паяльники простого типа традиционно имеют медное жало. Материал до сих используется с момента изобретения инструмента из-за своих высоких теплопроводящих свойств. Но есть недостаток — способность к высокому износу. Медь выгорает или растворяется в припое. Недостаток требовалось устранить, и производители стали наносить дополнительное покрытие из никеля или серебра.

Никель обладает высокой прочностью и не изнашивается. Долгий срок службы — это преимущество никелевого покрытия. Недостаток — слабая адгезия. Такой наконечник плохо удерживает припой. Пайку можно выполнить только при подаче припоя непосредственно в зону работы. Рабочую область нагревают жалом, потом ложат небольшую часть припоя или паяльной пасты. Схватывание происходит от нагрева.

Особенности напыления усложняют работу и обслуживание. Поэтому радиолюбители, особенно старшего поколения, предпочитают медные паяльники. Но у медного жала есть недостаток — горячая медь мгновенно окисляется. Взаимодействие с воздухом происходит лишь на тонком слое, но этого достаточно для нулевой адгезии. Тепло тоже передаётся хуже. Выход из ситуации — наконечник всегда нужно покрывать тонким слоем припоя.

Олово нельзя наносить перед пайкой, поскольку под его слоем начинает выгорать медь. На месте выгорания появляются шлаки, из-за которых отсутствует адгезия. Мастер начинает отвлекаться от работы.

Абразивные материалы стачивают покрытие. Никель или керамика нанесены тонким слоем на жало — вот почему нельзя их стачивать. Дорогостоящий наконечник превратится в медный пруток.

Как сделать облуживание контактов наушника

Микрофоны, наушники iphone и любого другого акустического гаджета постоянно подвергаются механическим нагрузкам. Как следствие, происходит обрыв проводков.

Подготовить их к пайке обычными способами не удастся. Лак, находящийся сверху будет мешать. Его перед лужением либо соскабливают острым скальпелем, либо обжигают. Можно также лудить в канифоли сильно разогретым паяльником, который снимет лак.

Тонкую жилу провода помещают в канифоль, разогревают паяльником. Затем с помощью паяльника тонкий слой расплавленного олова распределяют в месте будущего контакта. После этого быстро выполняется соединение. Служить оно будет долго и надежно.

Соединение скруткой

Самый простой способ для соединения проводов — это скрутка. Раньше это был самый распространенный способ, особенно при проведении проводки в жилом доме. Сейчас, согласно ПУЭ соединение проводов этим способом запрещёно. Скрутку необходимо пропаять, заварить или опрессовать. Однако эти способы соединения проводов начинается со скрутки.

Для того чтобы выполнить качественную скрутку, соединяемые провода необходимо очистить от изоляции на необходимую длину. Она составляет от 5 мм при соединении проводов у наушников до 50 мм, если необходимо соединить провода сечением 2.5 мм². Более толстые провода скруткой обычно не соединяются из-за большой жёсткости.

Провода зачищаются острым ножом, клещами для снятия изоляции (КСИ) или, после нагрева паяльником или зажигалкой, изоляция легко снимается плоскогубцами или бокорезами. Для лучшего контакта оголённые участки зачищают наждачной бумагой. Если скрутку предполагается пропаивать, то провода лучше залудить. Лудятся провода только с помощью канифоли и аналогичных флюсов. Кислотой этого делать нельзя — она разъедает проволоку и та начинает ломаться в месте пайки. Плохо помогает даже мытьё места пайки в содовом растворе. Пары кислоты заходят под изоляцию и разрушают металл.

Зачищенные концы складываются параллельно, в один пучок. Концы выравниваются вместе, крепко держатся рукой за изолированную часть и весь пучок скручивается плоскогубцами. После этого скрутка пропаивается или сваривается.

Если возникает необходимость соединить провода для увеличения общей длины, то их складывают встречно друг другу. Зачищенные участки накладываются крест-накрест друг на друга, скручиваются вместе руками и плотно докручиваются двумя плоскогубцами.

Скручивать можно только проволоку из одного металла (медную с медной, а алюминиевую с алюминиевой) и одного сечения. Скрутка из проводов разного сечения получится неровной и не обеспечит хорошего контакта и механической прочности. Даже если её пропаять или опрессовать, эти виды соединения проводов не обеспечат хорошего контакта.

Лужение посредством окунания

Если работать предстоит с проводами и кабелями большого диаметра, то подготовку целесообразно проводить иначе. Полного и равномерного распределения припоя в данном случае добиться непросто.

Существует специальное устройство – тигель, в который помещаются небольшие кусочки олова. Там они разогреваются, в результате получается, расплав металла. Конец провода предварительно погружают в канифоль или другие марки флюса, а далее в емкость тигля. Такой подход обеспечивает полное и равномерное распределение веществ на месте среза.

Использовать этот метод можно лишь с полностью лужеными проводами. Погружение уже имеет совершенно иные масштабы, и проводится в промышленных условиях. Реализуется процесс с помощью специальной катушки с намотанным проводом. Сначала всю медную поверхность вручную обрабатывают жесткими щетками, предварительно их щетину обрабатывают хлористым цинком в жидком виде. Растворенный флюс получают из смеси технической соляной кислоты и цинка.

Далее проволоку из мотка начинают медленно раскручивать и окунают в емкость, заполненную растворенным оловом. Равномерность покрытия обеспечивается вторичной обработкой кабеля или провода большого диаметра резиновыми щетками. В завершение кабель погружают в емкость с холодной водой и вновь обрабатывают щетками. После этого провода и кабели сматывают и упаковывают для дальнейшей реализации в строительных магазинах.

Что нужно для пайки паяльником

Кроме самого паяльника нужны будут припои, канифоль или флюсы, желательно иметь подставку. Еще в процессе работы может потребоваться небольшой напильник и маленькие пассатижи.

Канифоль и флюсы

Чтобы получить хорошее соединение проводов, необходимо их очистить от загрязнений, в том числе и от оксидной пленки. Если моно-жилы еще можно очистить вручную, то многожильные проводники нормально зачистить не удастся. Их обычно обрабатывают канифолью или флюсом — активными веществами, которые растворяют загрязнения, в том числе и оксидную пленку.

И канифоль и флюсы работают неплохо, только флюсами пользоваться проще — можно окунуть кисточку в раствор и быстро обработать провода. В канифоль надо проводник положить, затем разогреть его паяльником, чтобы расплавленное вещество обволокло всю поверхность металла. Недостаток использования флюсов — если они остаются на проводах (а они остаются), постепенно разъедают прилегающую оболочку. Чтобы этого не случилось, все места пайки надо обработать — смыть остатки флюса спиртом.

Канифоль считается универсальным средством, а флюсы можно подбирать в зависимости от металла, который собираетесь паять. В случае с проводами это медь или алюминий. Для медных и алюминиевых проводов берут флюс ЛТИ-120 или буру. Очень неплохо работает самодельный флюс из канифоли и денатурированного спирта (1 к 5), кроме того его просто сделать своими руками. В спирт добавить канифоль (лучше пыль или очень мелкие ее кусочки) и встряхивать до растворения. Потом этим составом можно обрабатывать проводники и скрутки перед пайкой.

Припои для пайки паяльником медных проводов используют ПОС 60, ПОС 50 или ПОС 40 — оловянно-свинцовые. Для алюминия больше подходят составы на основе цинка. Наиболее распространенные — ЦО-12 и П250А(из олова и цинка), марки А (цинк и олово с добавлением меди), ЦА- 15 (цинк с алюминием).

Очень удобно пользоваться припоями, в состав которых входит канифоль (ПОС 61). В этом случае отпадает необходимость в предварительной обработке каждого проводника в канифоли отдельно. Но для качественной пайки паяльник надо иметь мощный — 80-100 Вт, который может быстро разогреть до необходимых температур место пайки.

Вспомогательные материалы

Для того чтобы нормально паять паяльником провода нужны еще:

Для смывки флюса может потребоваться спирт, для изоляции — изолента или термоусадочные трубки различных диаметров. Вот и все материалы и инструменты, без которых пайка паяльником проводов невозможна.

Подготовка и обслуживание

Чем интенсивнее идет работа, тем скорее жало паяльника выгорает и обрастает чешуйками окалины.

Во время продолжительного нагрева до высоких температур медь, из которой сделан наконечник, частично переходит в расплав олова, а частично истирается о паяемые поверхности и контакты. Происходит физическая и химическая эрозия вещества. Кроме того, под действием тепла происходит окислительная реакция меди с кислородом воздуха. На моделях, позволяющих регулировать температуру, рекомендуется снижать ее при случающихся перерывах в пайке, или просто выключать на это время паяльник.

Последовательность операций по удалению окалины:

Аккуратно вытащить жало.
Зачистить слой окалины мелкозернистой абразивной бумагой.
Нанести на жало графитовый защитный слой, натерев его грифелем простого карандаша, Это замедлит повторное появление слоя окалины.
Легко постукивая по корпусу электронагревателя и поворачивая его, удалить окалину из углубления для медного стержня.
Вставить жало обратно в крепление.

Для обеспечения электробезопасности следует каждый раз перед началом работы осматривать изоляцию сетевого кабеля на предмет отсутствия механических повреждений и оплавлений.

Время от времени полезно также измерить величину сопротивления изоляции. Замер проводится между контактами вилки и жалом. Значение должно превышать 10 мом.

Подготовка проводов к спаиванию

Спаиваемые провода требуют подготовки. Для ее выполнения необходимо соблюдать следующие правила:

Запрещена пайка проводов, находящихся под напряжением. Возникает риск короткого замыкания на корпус паяльника.
С токоведущих жил снимается изоляция. Здесь пригодятся кусачки или нож. Все зависит от сечения и типа проводки.
Если необходимо припаять тонкие слаботочные жилы, достаточно снять 15-20 мм изоляции. В компактных электронных устройствах хватит 1-2 мм.
При пайке в распределительной коробке провод зачищается не менее чем на 50 мм. Затем выполняется скрутка, далее сама пайка.
Если соединяемые проводники слишком грязные и окисленные, то флюс не поможет. Придется снять загрязнение при помощи ножа или надфиля.
Для пайки эмалированных проводов с них следует снять изоляцию. Она легко удаляется с помощью ножа, надфиля или пламени зажигалки.

Правильный порядок действий

Облуживать провода посредством паяльника следует в соответствии с алгоритмом, выверенным многолетней практикой. У проводов в самом начале работы нужно тщательно снять ножом или клещами наружный изолирующий слой. Желательно освободить от полимерного покрытия минимум 10 мм, максимум – 50 мм с каждого соединяемого конца. После этого тем же ножом поверхность зачищают до блестящего состояния. Это исключит наличие остатков изолирующей оболочки, удалит с проводов оксидный налет.

Толстый провод удерживать и очищать проще. Если кабель включает в себя несколько тонких жил, их желательно растрепать, разъединить, зачистить со всех сторон, а потом скрутить заново.

Затем можно разогревать паяльник, предварительно проверив степень чистоты жала. Поверхность будет хорошо облуживаться только абсолютно чистым жалом паяльника.

Нагретым паяльником следует разогреть подготовленные, тщательно зачищенные концы проводов, опустив их в канифоль. Надо чтоб канифоль хорошо обволокла провод.

Жалом паяльника нужно взять припой и равномерно распределить смесь по срезу проводков, которые зафиксированы пинцетом или обычными плоскогубцами. Для обеспечения полноты нанесения массы из расплавленных расходных материалов, провода следует проворачивать вокруг собственной оси.

Медный провод можно обрабатывать не только канифолью, но и кислым флюсом. Некоторые предпочитают использовать готовую паяльную кислоту, всегда имеющуюся в продаже. Для лужения алюминиевых проводов предусмотрен свой специальный флюс.