Как правильно паять провода паяльником

Выбор мощности паяльника

Для качественной пайки нужен достаточно мощный паяльник, не менее 65 Вт. Медь является очень хорошим проводником тепла, поэтому эффективно отводит тепло от области пайки. Маломощный паяльник не успеет нагреть место скрутки до того, как начнет плавиться изоляция проводов, а недостаточный прогрев может привести к так называемой «холодной пайке». Слабо разогретый припой имеет низкую текучесть и не способен равномерно покрыть всю спаиваемую область. При застывании он будет иметь матовую, зернистую поверхность, низкую прочность. Спаянные таким образом проводники будут иметь высокое переходное сопротивление и, со временем, потеряют контакт между собой. Паяльник должен прогреть место спайки за  время не более 1 минуты. Поверхность припоя после застывания должна быть гладкой и иметь  равномерный блеск.

Пайка меди в домашних условиях

Мягкие металлы довольно сложно поддаются термической обработке. Пайка меди, латуни и бронзы в домашних условиях чаще всего выполняется твердым припоем, хотя иногда используются специальные пасты.

Медь – один из древнейших металлов, который используется людьми для создания различных украшения, приспособлений и коммуникаций. Характеризуется высокой пластичностью и розовато-красным цветом, иногда с золотистым оттенком. В домашнем хозяйстве медь наиболее часто применяется в водопроводных трубах, в отоплении, т. к. она не поддается коррозии и устойчива к перепадам температур.

Фото — медные соединения

Существует множество видов пайки, для меди применяется капиллярная. Она позволяет максимально аккуратно и прочно соединить две части трубопровода или радиодеталей. Также это термическое воздействие делится на:

Высокотемпературная пайка характеризуется более высокой прочностью шва

Помимо этого она позволяет обеспечить соединению термоустойчивость, что очень важно для различных коммуникаций. Но при этом, этот вид работ не используется на резьбовых соединениях

Для проведения такой пайки требуется специальное оборудование – горелка с пьезоподжигом и ацетилом, пропаном.

Фото — медные элементы

Низкотемпературная используется при работе с мягкими припоями (пастями, гелями). Главное достоинство этой методики – простота и легкость проведения работ. Проводится при температуре ниже, чем 425 градусов, поэтому спайка может производиться даже паяльником. Он заключается в том, что под воздействием определенной температуре припой, нанесенный на зазор между деталью и соединяемым участком, расширяется, закрывая собой зазор.

Фото — процесс пайки

Также есть одно важное правило, которое нельзя нарушать ни в коем случае. Пайка меди и алюминия, или алюминия с латунью строго запрещена

Она выполняется для электрических проводов, например, если нужно разветвить проводку в старых домах. Это запрещено из-за разности линейного теплового расширения металлов и вероятности короткого замыкания в месте стыка.

Как правильно запаять провода

Пример универсальной заточки жала паяльника и правильного обслуживания его рабочей области

Процесс пайки может несколько отличаться в зависимости от используемых материалов. Разные способы предусматривают применение разных паяльных составов и флюсов. Чаще всего пайка проводов проводится при соединении медных проводов с площадью сечения до 6 мм.кв.

При выполнении работ соблюдают следующий алгоритм:

С проводов снимается изоляционный слой приблизительной протяженностью 5-6 см.
Разогревают рабочий инструмент и им покрывают поверхность слоем канифоли или флюса

Первый плохо работает на окисленных поверхностях, при глубоком проникновении в скрутку важно предварительно тщательно обрабатывать материалы.
Прогревая провод с помощью разогретого инструмента с припоем на жале, важно достичь равномерного распределения припоя по всей обрабатываемой поверхности.
При пайке скрутки специалисты должны заполнить припоем все неровности.
По окончании выполнения работы все скрутки тщательно изолируют при помощи специальных насадок, изоленты и термоусадочной трубки.. Зачистка проводов от изоляции

Зачистка проводов от изоляции

Окись удаляется механическим способом, далее поверхность обслуживается. Алгоритм соединения алюминиевых жил зависит от разновидности используемого флюса и площади сечения. Для нагревания, как правило, используют газовую горелку.

Порядок пайки жил площадью 4-10 мм.кв:

1. На концах жил длиной 5-6 см удаляется изоляционный слой.
2. Для получения металлического блеска жилы зачищают надфилем, наждачной бумагой или ножом. Лужение многожильных проводов
3. Соединяют жилы друг с другом внахлест способом двойной скрутки, в месте касания посередине делается желобок.
4. Место соединения прогревают до температуры, которая близится к температуре плавления спайки.
5. Аналогичным способом обрабатывается каждая сторона скрутки, все полости заполняются оловом.
6. По окончании работ место соединения очищают с помощью бензина.
7. Очищенная поверхность покрывается асфальтовым лаком и тщательно изолируется.

Самые популярные модели и изготовители

На строительном рынке сегодня представлено большое количество устройств от различных производителей. Пользуются популярностью газовые горелки отечественного производства: Профи-Тулс; Аллгаз; Донмет. Хорошей репутацией пользуются и заграничные изготовители: Rothenberger; Kemper; Virax; Rems; Uniweld.

Большинство фирм предлагают горелки разных классов – от ручных мобильных устройств для профессиональных мощных аппаратов. Полупрофессиональная пропановая горелка стоит от 1,5 до 10 тысяч рублей. Профессиональные агрегаты обойдутся дороже – минимальная стоимость от 20 тысяч рублей.

Паяльный флюс

Для того чтобы пайка была качественной, припой должен прочно сцепиться со спаиваемой деталью, смочить ее. Но при нагревании практически любой металл интенсивно окисляется и абсолютно не смачивается припоем. Даже если вам удастся что-то изобразить при помощи паяльника и одного припоя, такая пайка, называемая среди специалистов «холодной», не обеспечит ни хорошего контакта, ни механической прочности. Образцом холодной пайки можно считать фото, которое на очень многих информационных ресурсах почему-то является примером исключительно качественной и правильной работы:

Припой абсолютно не сцепился с медью проводов – эту спайку можно разобрать голыми руками

Чтобы обеспечить надежное сцепление припоя со спаиваемым металлом, используют те или иные флюсы. По методу воздействия они делятся на две категории:

• пассивные;
• активные.

Пассивные флюсы, как видно из их названия, не взаимодействуют со спаиваемыми деталями. Их основное назначение – обеспечение хорошей растекаемости припоя и предотвращение образования оксидной пленки при нагревании спаиваемых деталей. Пассивные флюсы просты в использовании, доступны, безопасны для человека, не электропроводны и полностью нейтральны (не требуют отмывки после пайки). К недостаткам флюсов этого типа можно отнести неэффективность использования на окисленных деталях.

Всем известная канифоль является самым распространенным пассивным флюсом.

Активные флюсы не только улучшают растекаемость припоя и предотвращают образование оксидной пленки, но и способны эту пленку разрушать. Ввиду этого кислотные или щелочные флюсы нашли широкое применение для пайки сильно окисленных или мгновенно окисляющихся на воздухе металлов. Существуют даже вещества, снимающие при прогреве паяльником лак с эмалированного провода. Из недостатков этого типа флюсов можно отметить высокие коррозийные и электропроводящие свойства (флюс после пайки нужно обязательно смывать), опасность для человека.

Флюсы, выпускаемые промышленностью на основе кислот.

Какой флюс лучше использовать для пайки проводов? Если вы собираетесь работать с медью, то идеальным вариантом будет канифоль или раствор канифоли в спирте. Даже если провода старые, но их несложно зачистить до блеска, то все же лучше пользоваться канифолью. Она хороший диэлектрик и абсолютно не взаимодействует с металлом на химическом уровне.

Активный же флюс вам понадобится в том случае, если провода сильно окислились или выполнены из сплавов, плохо поддающихся пайке – никеля, стали, алюминия и пр. Хотя никто не запрещает пользоваться этими составами и для работы с обычной медью. Единственно, если не хотите, чтобы соединение развалилось через месяц-другой, не забудьте после работы тщательно промыть место пайки спиртом или бензином. Ну и, конечно, сразу же вымойте руки с мылом – кислота есть кислота, даже если она паяльная.

Преимущества и недостатки пайки электропроводки

Паяное соединение считается одним из лучших по надёжности

Чтобы правильно спаять провода, нужно ознакомиться с достоинствами и недостатками метода. Несмотря на существующие аналоги, этот способ считается самым распространенным и востребованным, особенно в электронике.

Достоинства:

• Надежность. Важный параметр – наличие и величина переходного сопротивления. Чем оно ниже, тем лучше. У пайки этот параметр чрезвычайно мал. По надежности пайка уступает сварке только в одном случае – если работы приходилось выполнять в экстремальных условиях, например, в среде с запредельно высокой или низкой температурой, воздействии агрессивных сред. Если речь идет о квартирной проводке или загородном доме, подобные факторы исключены.
• Соединение не нуждается в обслуживании.
• Универсальность использования. С помощью пайки удается соединять одножильные и многожильные провода с разными площадями сечения, в любых комбинациях. Такая универсальность позволяет решить много нестандартных и трудновыполнимых задач. К тому же использование флюсов обеспечивает надежное соединение медных и алюминиевых жил.
• Низкая стоимость соединения. Для проведения работ понадобится паяльник, припой и флюс. Стоимость мала, а расход экономичный.

Недостатки:

• Низкая технологичность. Для проведения работ требуется выполнить много подготовительных мероприятий, отсюда следует высокая трудоемкость.
• Потребность в квалификации исполнителя.

Способы соединения проводов или кабелей между собой

Места соединения двух проводников должны удовлетворять следующим требованиям:

• надежность;
• механическая прочность.

Соблюсти эти условия можно и при соединении проводников без спайки.

Опрессовка

Этот метод требует наличия специального оборудования. Опрессовка проводов гильзами проводится как для медных, так и для алюминиевых проводов разных диаметров. В зависимости от сечения и материала выбирается гильза.

Алгоритм опрессовки:

• зачистка изоляции;
• зачистка проводов до чистого металла;
• провода нужно скрутить и вставить в гильзу;
• проводники обжимаются при помощи специальных клещей.

Подбор гильзы вызывает основные сложности. Неправильно выбранный диаметр не сможет обеспечить надежного контакта.

Болтовое соединение

Для контакта используются болты, гайки и несколько шайб. Место соединения получается надежным, но сама конструкция занимает много места и неудобна при укладке.

Порядок соединения такой:

• зачистка изоляции;
• зачищенная часть укладывается в виде петли с диаметром, равным сечению болта;
• на болт надеваются шайба, затем один из проводников, другая шайба, второй проводник и третья шайба;
• конструкция затягивается гайкой.

С помощью болта можно соединить несколько проводов. Затягивание гайки производится не только руками, но и ключом.

Клеммники

Клеммник представляет собой контактную пластину в полимерном или карболитовом корпусе. С их помощью соединить провода может любой пользователь. Соединение происходит в несколько этапов:

• зачистка изоляции на 5-7 мм;
• удаление оксидной пленки;
• установка проводников в гнезда друг напротив друга;
• фиксирование болтами.

Плюсы – можно соединить кабели разных диаметров. Недостатки – можно соединить только 2 проводка.

Виды клеммников для многожильных и одножильных кабелей

Всего существует 5 основных видов клеммников:

• ножевые и штыревые;
• винтовые;
• зажимные и самозажимные;
• колпачковые;
• ужимные типа «орех».

Первый вид используется редко, они не рассчитаны на большие токи и имеют открытую конструкцию. Винтовые клеммы создают надежный контакт, но не подходят для соединения многожильных кабелей. Зажимные клеммники – самые удобные в применении приборы, для их установки не нужно специальное оборудование. Колпачковые также используются часто, но в отличие от зажимных приборов колпачки можно использовать неоднократно. «Орех» практически не используется.

Клеммы в распределительной коробке (медные или металлические)

Клеммы являются самым распространенным способом соединения в распределительной коробке. Они стоят дешево, легко монтируются, обеспечивают надежную фиксацию контакта и могут использоваться для соединения меди и алюминия. Недостатки:

• дешевые приборы обладают низким качеством;
• соединить можно только 2 провода;
• не подходят для многожильные проводов.

Самозажимные клеммники WAGO

Используется 2 вида клеммников Ваго:

• С плоскопружинным механизмом – их еще называют одноразовыми, так как повторное использование невозможно. Внутри находится пластина с пружинными лепестками. При установке проводника лепесток отжимается, а провод зажимается.
• С рычажковым механизмом. Это наилучший вариант соединителя. Зачищенный проводник вставляется в клемму, зажимается рычажок. Возможна повторная установка.

При правильной эксплуатации клеммники Ваго работают 25-30 лет.

Использование наконечников

Для подключения используют 2 вида наконечников и гильз:

• в первых соединение производится внутри изделия;
• во втором оконцевание двух электропроводов происходит разными наконечниками.

Соединение внутри гильзы или наконечника является прочным и надежным. Также существуют специальные гильзы для подсоединения медных и алюминиевых проводов.

Пайка наконечников электропроводки

Наконечники соединяются с проводком при помощи пресса. Если его нет, можно обеспечить контакт путем пайки.

Электропровод и наконечник внутри облуживается, зачищенный кабель заводится внутрь.

Всю конструкцию на контакте надо обмотать стекловолоконной лентой, прогреть горелкой до плавления олова.

Виды флюсов

Существующие виды флюсов можно подразделить на три больших категории:

Нейтральные или неактивные флюсы — они не содержат в своём составе кислот. Отличительной особенностью данных флюсов является невозможность проводить электричество. Ярким примером неактивного флюса является сосновая канифоль. Неактивные флюсы в основном применяются при низкотемпературной пайке деталей, обычным паяльником.

Кислотные или активные флюсы — содержат в своём составе кислоту. Активные флюсы используются для пайки алюминия, там, где нужны высокие температуры и сильная химическая реакция для удаления оксидной пленки.

Антикоррозийные или защитные флюсы — применяются для защиты готового места соединения от коррозийных процессов металла и появления ржавчины на них.

Каждый вид флюса предназначен для выполнения своих, каких-то конкретных задач. По своей консистенции флюсы бывают жидкими, в виде пасты и геля, твёрдыми, и в виде порошка, например, флюс бура.

Пошаговая технология пайки проводов

Инструкция для начинающих включает несколько выполняемых последовательно этапов:

1. Подготовку проводников. Элементы очищают от изоляции и оксидного налета. Наждачной бумагой металл обрабатывают до блеска.
2. Лужение. Паяльник нагревают до температуры плавления флюса. Жилу подносят к куску канифоли, продолжают нагрев. Очищенный конец провода должен полностью погрузиться в расплав. На обработанный проводник наносят припой. Состав равномерно растекается, покрывая поверхность тонким слоем. Таким способом обрабатывают все подлежащие пайке кабели.
3. Складывают залуженные проводники, обеспечивая плотное прилегание. При пайке длинного участка делают скрутку. Жалом паяльника набирают припой, прижимают наконечник к обрабатываемому месту с небольшим усилием. Когда состав покроет всю область соединения, инструмент убирают. Провода удерживают в неподвижном состоянии до остывания.

Процесс пайки электропаяльником

Вся технология пайки паяльником проводов может быть разделена на несколько последовательных этапов. Все они повторяются в определенной последовательности:

• Подготовка проводников. При пайке проводов они освобождаются от изоляции. После этого с них механическим путем удаляется оксидная пленка. Можно использовать небольшой кусок наждачной бумаги с мелким зерном. Металл должен блестеть и быть светлым.
• Лужение. Разогревают паяльник до температуры плавления канифоли (при прикосновении начинает активно плавится). Берут проводник, подносят к куску канифоли, прогревают паяльником так, чтобы вся зачищенная часть провода оказалась погруженной в канифоль. Затем на жало паяльника берут каплю припоя и разносят его по обработанной части проводника. Припой быстро растекается, покрывая тонким слоем провод. Чтобы он распределялся быстрее и равномернее, провод немного поворачивают. После лужения медные проводники теряют красноту, становясь серебристыми. Так обрабатывают все провода, которые надо будет припаивать

Вот, собственно и все. Таким же образом можно спаять два или более провода, можно припаять провод к какой-то контактной площадке (например, при пайке наушников — провод припаять можно к штекеру или к площадке на наушнике) и т.п.

После того, как закончили паять паяльником провода и они остыли, соединение необходимо изолировать. Можно намотать изоленту, можно надеть, а потом разогреть термоусадочную трубку. Если речь идет об электропроводке, обычно советуют сначала навернуть несколько витков изоленты, а сверху надеть термоусадочную трубку, которую прогреть.

Отличия технологии при использовании флюса

Если используется активный флюс, а не канифоль, процесс лужения изменяется. Очищенный проводник смазывается составом, после чего прогревается паяльником с небольшим количеством припоя. Далее все как описано.

Пайка скрутки с флюсом — быстрее и проще

Есть отличия и при пайке скруток с флюсом. В этом случае можно каждый провод не лудить, а скрутить, затем обработать флюсом и сразу начинать паять. Проводники можно даже не зачищать — активные составы разъедают оксидную пленку. Но вместо этого придется места пайки протирать спиртом — чтобы смыть остатки химически агрессивных веществ.

Особенности пайки многожильных проводов

Описанная выше технология пайки подходит для моножил. Если провод многожильный, есть нюансы: перед лужением проводки раскручивают чтобы можно было все окунуть в канифоль. При нанесении припоя надо следить чтобы каждый проводок был покрыт тонким слоем припоя. После остывания, провода снова скручивают в один жгут, дальше можно паять паяльником как описано выше — окунув жало в припой, прогревая место спайки и нанося олово.

При лужении многожильные провода надо «распушить»

Можно ли паять медный провод с алюминиевым

Соединение алюминия с другими химически активными металлами напрямую делать нельзя. Так как медь — химически активный материал, то медь и алюминий не соединяют и не паяют. Дело в слишком разной теплопроводности и разной токопроводимости. При прохождении тока алюминий нагревается больше и больше расширяется. Медь греется и расширяется значительно меньше. Постоянное расширение/сужение в разной степени приводит к тому, что даже самый хороший контакт нарушается, образуется токонепроводящая пленка, все перестает работать. Потому медь и алюминий не паяют.

Если возникает такая необходимость соединить медный и алюминиевый проводники, делают болтовое соединение. Берут болт с подходящей гайкой и три шайбы. На концах соединяемых проводов формируют кольца по размеру болта. Берут болт, надевают одну шайбу, затем проводник, еще шайбу — следующий проводник, поверх — третью шайбу и все фиксируют гайкой.

Алюминиевый и медный проводники паять нельзя

Есть еще несколько способов соединить алюминиевую и медную линии, но пайка к ним не относится. Прочесть о других способах можно тут, но болтовое — наиболее простое и надежное.

Технология пайки медного трубопровода

Медные трубы используются для монтажа разных коммуникаций: водопроводов, отопительных систем и газовых труб. Они отличаются рядом преимуществ, таких как:

• обладают устойчивостью к губительному воздействию коррозии;
• поверхность медных труб довольно гладкая;
• устойчивы к ультрафиолетовому излучению;
• имеют высокий коэффициент теплопроводности;
• способны выдерживать высокую температуру;
• обладают хорошей прочностью;
• эксплуатационный срок медного трубопровода доходит до 50 лет.

Для соединения отдельных элементов медной конструкции используют пайку. Разновидности ее таковы:

• пайка при высокой температуре;
• пайка при низкой температуре.

Высокотемпературный вариант пайки используют, чтобы получить стык с повышенной прочностью. Низкотемпературную пайку применяют во всех остальных случаях.

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.

В данной статье рассмотрю соединение медных проводов в распределительной коробке при электромонтаже посредством пайки.

Несмотря, что я перешёл на разъемы Ваго, которые существенно ускоряют монтаж электропроводки, всё же считаю, что соединение проводов пайкой лучше. Сейчас на меня набросятся приверженцы сварки. Но я спорить не буду, скажу только, что мне так удобнее, а электрические и механические свойства такого соединения ничуть не хуже сварки.

Итак, публикую несколько фото, иллюстрирующих пайку проводов в распределительной коробке. Постараюсь раскрыть все свои секреты такого электромонтажа. Надеюсь, мой опыт пригодится моим читателям. В основном, с этой целью я и пишу статьи на СамЭлектрике.

Пайка

Сразу следует отметить, что данная операция требует определенных знаний и опыта. Как ни парадоксально звучит, но качественная скрутка лучше плохой пайки, помните об этом.

Процесс пайки начинается с предварительной очистки концов проводов от изоляции и окислов. Затем их скручивают, покрывают специальным веществом – флюсом, после чего опаивают. Спаивать можно не только провода из меди, но и из алюминия, главное – правильно выбрать флюс и припой. Использование активного кислотного флюса не рекомендуется, так как он обязательно останется на проводах, вследствие чего соединение быстро разрушится.

Одна пайка занимает достаточно много времени, однако если все сделано правильно, такое соединение будет надежным и долговечным. После того как провода остынут, их необходимо тщательно заизолировать.

Какими характеристиками должен обладать флюс для пайки медных труб?

Качественный флюс, который используется для пайки медных трубопроводов, должен отвечать некоторым требованиям. Рассмотрим их:

• независимо от вида, состав должен равномерно распределяться по рабочей поверхности;
• показатели вязкости и плотности этого вещества должны быть меньше, чем у припоя. Это нужно для того, чтобы происходило замещение;
• флюс должен растворять оксидную плёнку и предотвращать повторное окисление медной детали;
• кроме этого, такое вещество должно обеспечивать аккуратный внешний вид шва;
• состав не должен разрушаться в результате воздействия высоких температур;
• после завершения пайки должно производиться лёгкое удаление грязи и пыли;
• флюс должен позволять проводить пайку как на вертикальных, так и на горизонтальных участках.

Качественный флюс в виде пасты должен быть вязким и плотным, тогда он будет равномерно распределяться по поверхности трубы

Качественный флюс должен обладать всеми вышеперечисленными характеристиками. После окончания пайки это вещество удаляется с помощью специальных растворителей.