Правила заточки и лужения жала паяльника
Для получения качественного паяного соединения следует выдерживать требуемый режим пайки, определяемый величиной температуры в рабочей зоне, составом припоя, а также состоянием жала паяльника. Эта деталь традиционно изготавливается из меди, однако в ряде случаев для продления срока службы на остриё наносятся специальные защитные покрытия.
Зачем лудить и точить
Лужение жала перед пайкой существенно упрощает все операции с паяльником, состоящие в переносе расплавленного припоя в зону контакта. Без этой процедуры удаётся обходиться лишь в том случае, когда купленное паяльное устройство имеет жало, покрытое защитной плёнкой из серебра.
Покрытие на основе серебра хорошо удерживает припой, не ухудшая показателя теплопроводности основы из меди.
Однако изделия с таким покрытием стоят немалых денег; к тому же серебряная плёнка со временем сходит и обнажает медное основание (говорят, что она растворяется в припое). Так что и в этом случае по истечении некоторого времени облудить жало, так или иначе, придётся.
Точить остриё напильником приходится не только перед лужением, но и в тех случаях, когда необходимо придать жалу удобную для работы форму.
Некоторые из пользователей предпочитают, чтобы жало было заточено «под конус». Другие же стараются так заточить его боковые части, чтобы получить плоскую заострённую форму.
Подготовка нового паяльника
Подготовка паяльника к работе заключается в том, чтобы прокалить его исполнительную часть (жало) до такого состояния, при котором оно сможет полноценно выполнять свои функции.
Дело в том, что у любого паяльного инструмента, только что принесённого из магазина, на жало имеются следы окислов меди (они образуются после длительного контакта с воздухом). Естественно, что этот налёт ухудшает контакт с рабочими составами (припоем и флюсом).
Подготовить инструмент к работе – означает устранить все помехи хорошей адгезии поверхности жала с припоем.
Для достижения этого необходимо предпринять следующие шаги:
- Во-первых, следует тщательно прокалить жало до состояния, пока металл не приобретёт красновато-оранжевый оттенок. С этого момента оно будет обгорать, то есть начинается процесс термического выжигания остатков окислов, сопровождающийся характерным резким запахом.
- Во-вторых, по истечении определённого времени, когда на поверхности жала появится характерный для меди нагар, следует соскрести его любым острым металлическим предметом.
- В-третьих, очищенное от нагара жало паяльника должно пройти ещё одну операцию, называемую лужением. Для того чтобы качественно залудить наконечники любого типа следует научиться отличать варианты их исполнения.
Лужение в канифоли
Перед выбором способа лужения постарайтесь выяснить структуру материала, из которого изготовлено жало паяльника. Так, очищенный от окалины медный наконечник может лудиться в обычной канифоли с припоем.
Для этого нужно погрузить конец раскалённого жала в канифоль и расплавить уложенный под неё кусочек припоя. Делать это следует таким образом, чтобы расплавленная жидкая смесь полностью накрыла поверхность острия.
Иногда припой с большим трудом «прилипает» к обрабатываемой поверхности (то есть жало паяльника не лудится). Что делать в этом случае?
Необходимо перенести паяльный состав вместе с канифолью на дно мелкой металлической ёмкости и расплавить их там до получения жидкой смеси. Затем следует взять новый паяльник и с силой поскрести жалом по металлическому днищу с расплавленной ванной. Указанную операцию следует проводить до тех пор, пока всё остриё полностью не смочится в припое.
Металлическая губка
В продаже нередко встречаются паяльники с рабочей частью, покрытой особыми защитными составами из нержавейки (такое покрытие называют «необгораемым»). Оно имеет толщину в несколько микрон, так что заточка и лужение наконечника совершенно недопустимы из-за возможности разрушения покрытия при сильном трении.
В этом случае используется простейший способ сухого лужения и очистки жала, реализуемый с помощью стальной губки.
Её пружинящие ячейки обеспечивают хорошую притирку жала и позволяют быстро залудить его рабочие поверхности. Этим способом можно пользоваться при подготовке паяльников, оснащённых керамическими и никелевыми наконечниками, а также имеющих очень тонкое жало.
Специальную стальную сетку можно поменять на обычную кухонную губку. Для очистки самой губки достаточно просто постучать сеточкой по столу, после чего все остатки припоя вывалятся низ неё. Стоимость этой чистящей принадлежности не превышает пятидесяти рублей, так что можно купить её сразу с запасом.
При любом из предложенных вариантов повреждение паяльника из-за сильного давления практически исключено.
Напильником и наждачкой
Классический способ подготовки и лужения жала паяльника перед началом работы с ним – это обработка напильником (наждачной бумагой) совместно с использованием качественной канифоли.
При подготовке жала по этому способу сначала напильником с мелкой насечкой надо наточить одну из граней наконечника, после чего она погружается в канифоль и протирается по деревянной доске с расплавленным припоем.
Заметьте, что такая процедура должна повториться несколько раз. По завершении лужения одной гранить, точно так же надо затачивать и лудить вторую грань.
Для лужения медного жала, заточенного «под конус», оно сначала зачищается наждачной бумагой по всей рабочей окружности, после чего вращательным движением лудится о деревянную подкладку с расплавленным припоем.
Специальные средства
В качестве специальных средств допускается применять активные органические смеси (флюсы), а также пасту особого состава. Применение флюсов позволяет повысить эффективность смачивания материала жала припоем и, соответственно – улучшить показатели лужения.
Отечественными производителями предлагается несколько видов флюса, поступающих в открытую продажу в герметично закупоренной пластиковой упаковке. При работе с составом, состоящим из этилового спирта с добавленными катализирующими добавками, температура в зоне обработки не превышает 300 градусов. Этот показатель удовлетворяет требованиям к выбору правильного режима лужения большинства материалов, идущих на изготовление жал.
Порядок применения активных пастообразных добавок отличается лишь способом их нанесения на обрабатываемые поверхности.
Паяльник с вечным жалом
Лужение так называемого «вечного» или несгораемого жала обычно вызывает затруднение (даже при использовании флюса). На форумах удалось отыскать методику, автор которой предлагает такую последовательность действий:
- Берётся лоскуток чистой хлопчатобумажной ткани, обильно смоченный в воде.
- Затем припой кладётся в баночку с канифолью, после чего переходят к лужению.
- Сначала горячим жалом следует пару раз пройтись по мокрой ткани, что позволит избавиться на короткое время от имеющейся на нём плёнки окисла.
- Не дожидаясь образования нового соединения, нужно быстро погрузить наконечник пальника в канифоль и утопить в ней комочек припоя, доведя его до расплавленного состояния.
Таким путём удаётся растворить в канифоли остатки окислов, которые тут же замещаются лудильным составом.
Рассмотренные способы лужения позволяют быстро и качественно подготовить жало к паяльным работам, а также обеспечивают сохранность этой части инструмента в течение длительного времени.
Как залудить паяльник?
Если на эту страничку попали те, кто уже умеет правильно паять, то информация Вам вряд ли пригодится, это мануал для новичков.
Радиоэлектроника для начинающих начинается с пайки. Это аксиома. Научиться паять довольно просто, как и в любом деле, нужна практика. Если паяльный набор готов, то пора приступить к подготовке инструмента.
Заточка жала паяльника.
Прежде чем паять необходимо подготовить новый паяльник к работе, а точнее, заточить жало под определённую форму и покрыть тонким слоем припоя.
Жало необходимо заточить напильником под углом в 30-40 градусов, так, чтобы получился клин. Острый край жала следует затупить, чтобы получился плоский край шириной около 1 мм. Обычно, у новых паяльников жало уже заточено клином, но оно покрыто слоем патины – зеленоватым окислом меди и кислорода. Этот окисел надо убрать напильником по металлу или мелкозернистой шкуркой.
Кроме «классической» клиновидной формы жалу можно придать и другую, всё зависит от того, что вы будете паять. Для пайки мелких деталей можно сделать его форму наподобие вытянутого конуса с шириной края 2 — 3 мм. Или же сделать пропил в краю, чтобы можно было одним касанием выпаивать SMD-резисторы.
Сразу после того, как заточили жало, нужно установить его в паяльник и залудить. Если не сделать этого, медная поверхность жала окислиться на воздухе и его придётся затачивать заново!
Залуживаем жало паяльника.
Далее необходимо залудить жало, т.е покрыть его тонким слоем припоя. Для этого включаем электрический паяльник в сеть и ждём, когда медный стержень прогреется до определённой температуры. Когда жало прогреется, это станет заметно по красноватому оттенку, медь станет красновато-оранжевого цвета. Затягивать прогрев не стоит, иначе жало обгорит. Как только жало приобретёт чуть красноватый оттенок, его необходимо прислонить к кусковой канифоли или смоле.
При этом будет обильное выделение дыма. Расплавленной канифолью покрываем всё жало. Далее расплавляем небольшой кусочек припоя так, чтобы он равномерно растёкся по поверхности. Можно потереть жало о деревянную дощечку, так припой лучше распределиться по медной поверхности.
Медное жало должно быть покрыто ровным слоем припоя. Если на поверхности остались непокрытые припоем участки, процесс лучше заново повторить.
Вот так происходит подготовка паяльника к работе. По мере необходимости процесс надо будет повторять, но делать это часто совсем необязательно.
Писал всё довольно подробно, чтобы новичкам было как можно легче.
Уход за паяльником.
Как и любой другой инструмент, паяльник требует ухода. Время от времени жало у паяльника выгорает, на нём появляются рытвины и неровности. Устраняется выгорание затачиванием жала и его лужением. Также следует обратить внимание на то, что при длительном использовании стержень покрывается окалиной, что препятствует быстрому прогреву.
Почему жало паяльника выгорает? Дело в том, что при нагреве медь частично растворяется в припое, а сам край жала подвергается пусть и небольшому, но механическому воздействию. Также стоит понимать, что когда паяльник не используется, жало сильно разогревается и это способствует окислению меди. Поэтому при холостом простое рекомендуют либо выключить паяльник, либо уменьшить температуру. У обычного электрического паяльника типа ЭПСН температурной регулировки нет, поэтому при простое его лучше выключить.
Окалину удаляют следующим образом.
Пассатижами вытаскивают медный стержень из паяльника. Убирают окалину со стержня с помощью мелкозернистой шкурки. Можно покрыть стержень небольшим слоем графита, потерев его о грифель обычного карандаша. Это предотвратит быстрое образование окалины в будущем. Лёгким постукиванием по нагревательному элементу паяльника добиться извлечения окалины из нагревательного элемента, где был установлен медный стержень. Устанавливают медный стержень на прежнее место.
Следует время от времени проверять состояние изоляции электрического паяльника. Для этого замеряют сопротивление между сетевой вилкой паяльника и жалом. О том, как измерять сопротивление я уже рассказывал. На омметре следует выставить мегаомный предел измерения (1 — 10Мом). Помните, что касаться руками металлических щупов мультиметра при замере сопротивления нельзя. Иначе, прибор покажет общее сопротивление Вашего тела и замеряемой цепи. Прибор должен показать бесконечно большое сопротивление. Это будет свидетельством добротной изоляции между жалом паяльника и электрической сетью.
Для тех, кто уже обзавёлся паяльной станцией, подойдут сменные жала 900М из меди. Они также требуют подготовки перед работой.
Как залудить паяльник: подготовка и уход за паяльником
Пайкой называется физико-химический процесс образования соединения между деталями при взаимодействии припоя со спаиваемым металлом. В отличие от сварки, рабочие поверхности не оплавляются, а происходит их смачивание припоем.
Как выглядит простой паяльник
Непременным условием для осуществления процесса пайки является расплавление припоя и смачивание им поверхности рабочего инструмента. Со временем наконечник паяльника чернеет и перестаёт работать. Поэтому необходимо знать способ его восстановления – как правильно залудить жало паяльника. На фото ниже изображена окисленная поверхность инструмента и покрытая припоем.
Поверхность жала паяльника: 1) окисленная поверхность инструмента; 2) покрытая припоем – луженая
В первом случае даже не стоит пытаться производить пайку, поскольку окислы препятствуют удержанию припоя на поверхности жала.
Паяльник будет готов к работе только тогда, когда его жало покроется слоем расплавленного материала с более низкой температурой плавления, чем соединяемые металлы.
Материалы для пайки
Для пайки применяется припой – материал, служащий для соединения металлических поверхностей и имеющий более низкую температуру плавления, чем у материалов соединяемых деталей.
Припой состоит из разных сплавов, куда могут входить олово, свинец, медь, никель и кадмий. Его изготавливают преимущественно в виде прутков и проволоки.
Пайка необходима для создания соединения, уменьшения переходного сопротивления электрического контакта и защиты соединения деталей от окисления.
Припой должен обладать свойством смачивания основы. При этом происходит его диффузия в основной металл, а тот растворяется в припое, образуя промежуточный слой, после застывания соединяющий детали как одно целое.
Для паяльников применяют мягкие припои с температурой плавления от 191 0 С до 280 0 С. Их основными компонентами являются олово и свинец в разных соотношениях.
С поверхности соединяемых металлов под пайку необходимо удалять оксиды. Для этого служат флюсы. Кроме того, они способствуют лучшему растеканию припоя и защищают поверхности от действия внешней среды.
Флюс применяется в твёрдом, жидком и пастообразном виде. Он может находиться внутри трубки из припоя.
В качестве флюса применяются:
- канифоль;
- ацетилсалициловая кислота;
- ортофосфорная кислота;
- соли;
- глицерин;
- нашатырь.
Распространённые флюсы для пайки в твёрдом, жидком и пастообразном виде
Флюсы должны обеспечивать низкий ток утечки и не обладать коррозионной активностью.
Принцип и процесс пайки
Пайка производится путём захвата припоя и флюса жалом паяльника, введения их между соединяемыми деталями и дальнейшего нагрева контактирующих поверхностей до их смачивания припоем, который впоследствии застывает, образуя соединение. Для этого следует прекратить нагрев.
Заточка паяльника
Жало паяльника перед работой затачивается напильником под углом в 30-40 0 . Край делают слегка притупленным, шириной 1 мм.
Если наконечник новый, заточка на нём уже есть. Здесь остаётся только обработать жало мелкозернистой шкуркой, напильником или надфилем, чтобы снять патину – зеленоватый окисел меди.
Магазинная заточка многих не устраивает, поскольку паять с ней не всегда возможно. Поэтому целесообразно вынуть медный наконечник из корпуса и отковать рабочую часть в виде вогнутой лопатки.
Подобная холодная обработка эффективней заточки, поскольку структура металла уплотняется, и жало меньше поддаётся коррозии. Небольшая шлифовка напильником на конечном этапе необходима, чтобы придать рабочей части паяльника законченный вид.
Как залудить жало?
После заточки жало следует облудить тонким слоем припоя. Для этого включается электрический паяльник, и медный стержень прогревается, пока не примет красновато-оранжевый оттенок.
Долго ждать не нужно, иначе стержень обгорит. После разогрева всё жало погружают в канифоль, а затем расплавляют кусочек припоя и покрывают им всю рабочую поверхность.
Если потереть жало о поверхность дерева, припой лучше покрывает рабочую зону паяльника.
Слой припоя на жале должен быть равномерным. Если поверхность покрылась частично, процесс повторяется. Как только паяльник будет готов к работе, его можно применять для пайки изделий.
Как залудить необгораемое жало?
Рабочая часть некоторых паяльников покрывается специальным защитным составом. Слой является достаточно тонким, и зачищать его нельзя. Для этого применяется специальная губка. Если её нет, подойдёт обычный кусок ткани, смоченный водой или глицерином. Можно использовать губку, предназначенную для мытья посуды.
Производятся специальные очистители жала в виде клубка из стружки цветного металла, в который погружается жало. При этом окислы остаются внутри. Их можно потом высыпать наружу.
Механические воздействия сокращают срок службы защитного слоя. При пайке не рекомендуется шаркать по плате или стучать по металлическим поверхностям.
Необгораемый слой окисляется достаточно быстро. Для повышения его срока службы рекомендуется поддерживать температуру пайки не выше 250 0 С.
Температура считается нормальной, когда от канифоли дым идёт тонкой струйкой, а не облаком с брызгами. При этом пайка получается с чёткими границами и характерным блеском. Если поверхность припоя получается матовой и с низкой механической прочностью, температуру нагрева следует увеличить.
Чтобы облудить жало паяльника с покрытием, надо в расплавленную канифоль положить кусок припоя. Паяльник разогревается и его концом нужно пошаркать по мокрой ткани, удалив со всех сторон окислы. Затем жало опускается в канифоль под кусок припоя. При этом снимаются остатки окислов, а припой плавится и частично остаётся на жале.
После лужения жало снова протирается тряпочкой и паяльник готов к работе. Важно его не перегреть выше 300 0 С, иначе всё придётся повторять сначала.
Перегрев виден по кипению и разбрызгиванию канифоли при опускании в неё жала паяльника.
Набор сменных необгораемых жал, применяемых на паяльной станции
Стандартное жало типа «игла» обладает низкой теплопроводностью, и паять им удобно только миниатюрные элементы. Выпаивать радиодетали с его помощью довольно сложно.
Более удобны жала типа «цилиндр со скосом». Для пайки в наборе целесообразно иметь 3 наконечника подобного вида, диаметром 1, 2 и 3 мм.
Ножевидное жало 5 мм обладает приличной мощностью и с его помощью можно паять как тонкие детали, так и массивные, если правильно разворачивать нож. Аналогично можно использовать классический клиновидный наконечник.
Перегрев паяльника
При отсутствии регулятора напряжения паяльник может разогреваться выше 300 0 С, что приводит к его обгоранию. Если не удаётся замерить температуру жала, перегрев можно заметить по кипению и брызгам канифоли.
Уменьшить температуру паяльника можно с помощью регулятора мощности – диммера. Здесь можно подобрать обычное устройство управления яркостью лампы накаливания. Важно, чтобы оно подходило по мощности.
Можно собрать тиристорный регулятор на микросхеме Кр1182ПМ2 своими руками, позволяющий управлять приборами, мощностью до 150 Вт.
Регулятор мощности на основе микросхемы, который можно собрать своими руками
В качестве нагрузки изображена лампа HL1. Вместо неё, можно подключить паяльник, который является активной нагрузкой. Мощность регулируется переменным резистором R1.
В диммерах предусмотрено плавное включение и отключение нагрузки. Для паяльника этого не требуется и можно обойтись более простым устройством.
Схема простого тиристорного регулятора
Положительный полупериод не управляется и проходит через диод VD1. Регулирование производится только через отрицательный полупериод путём управления тиристором VD2 с помощью переменного резистора R2. Для паяльника этого вполне достаточно.
Миниатюрные устройства регулирования встраиваются в ручку паяльника. Лучшие способы поддерживания оптимальной температуры пайки применяются в паяльных станциях, где режим может быть ручным или автоматическим.
Распространённая паяльная станция «Weller»
Для домашней сети со стабильным напряжением питания вполне достаточно ручного управления нагревом, в зависимости от марки припоя.
Износ паяльника происходит неравномерно. При выгорании на поверхности жала появляются неровности. Время от времени его надо затачивать и лудить.
Медь при нагреве растворяется в припое, а длительный разогрев без использования приводит к образованию слоя окислов. Поэтому рекомендуется в паузы выключать паяльник или уменьшать его температуру.
Закрепление жала паяльника
Наличие съёмного жала позволяет его снять и заточить. Но во многих конструкциях требуется его дополнительная фиксация, так как стержень начинает болтаться и выпадать. У него предусмотрена металлическая втулка, которая надевается сверху. Если её постоянно снимать при замене жала, прочность соединения уменьшится. Можно втулку оставить на месте, но со временем её заклинит и вынуть жало будет сложно.
Для создания надёжного соединения корпуса паяльника с жалом, втулку заменяют другой, чтобы она легко надевалась. Затем в ней сверлится отверстие и нарезается резьба М3 или М4. После того как втулка будет надета на жало, в неё вворачивается винт, создающий надёжное соединение и предотвращающий проворачивание жала. На рисунке ниже изображён паяльник в разобранном (а) и собранном виде (б), где в качестве втулки использована обычная гайка.
Как выглядит крепление сменного жала паяльника
Съёмное жало необходимо для паяльника ещё с целью регулирования его температуры. Если вставлять его в нагреватель на разную глубину, температура рабочей части будет изменяться.
Периодически требуется удаление окалины из соединения. Когда она накапливается, снижается рабочая температура паяльника. Очистку производят следующим образом:
- вынуть медный стержень пассатижами из паяльника;
- наждачной шкуркой удалить окалину;
- нанести на стержень слой графита, потерев об него грифель карандаша;
- извлечь остатки окалины из отверстия нагревательного элемента, слегка постукивая по нему;
- установить новый или вернуть старый медный стержень и закрепить его с помощью втулки с винтом.
Периодически следует проверять изоляцию паяльника. Для этого омметр устанавливается на мегаомный предел (1-10 мОм) и замеряется сопротивление между жалом и штырьками вилки паяльника, которое должно быть бесконечно большим.
Уроки пайки. Видео
Основы пайки для начинающих собраны в этом видео.
Паяльник в процессе работы со временем выгорает. Его жало необходимо периодически затачивать и лудить. При наличии необгораемого покрытия рабочая поверхность очищается специальными химическими средствами, после чего также лудится. В процессе работы важно, чтобы паяльник не перегревался.
