Правила пайки медных проводов

Необходимые инструменты и материалы

Перед тем, как спаять два провода, надо для начала приобрести все необходимые материалы, а также запастись самым главным приспособлением – паяльником.

Паяльник

Устройство это представляет собою нагревательный прибор, с его помощью разогревают припойный сплав и поверхности деталей, которые необходимо припаивать. Он имеет три основные части:

• ручка (её делают деревянной либо пластмассовой, она не греется в процессе работы);
• нагревательный элемент;
• рабочий элемент.

Паяльники бывают разных типов:

1. Электронагревательный. Рабочей частью такого инструмента является кончик медного жала, которое разогревается с помощью нагревательного элемента. Температура жала достигает 300 градусов, при этом он не сильно мощный (от 60 до 100 Вт).
2. Газовый. По принципу действия этот паяльник похож на обыкновенную газовую горелку, место, где должна производиться спайка, нагревается при помощи открытого пламени.
3. Термовоздушный. Место пайки разогревают потомком горячего воздуха.
4. Молотковый. У этого паяльника рабочей частью также является жало из меди, но по форме оно напоминает массивный молоток. Разогрев происходит при помощи открытого пламени либо за счёт встроенного электронагревательного элемента.

Наибольшее распространение получил электронагревательный паяльник для пайки радиодеталей и проводов.

Припой

Главным материалом в процессе пайки является припой. Он представляет собою сплав нескольких металлов, который имеет более низкую температуру плавления, чем у металла соединяемых элементов. Такие сплавы делают из олова, кадмия, серебра, меди, свинца, никеля.

Паять медные провода желательно сплавом марки ПОС-60. Буквы ПОС обозначают, что данный припой из олова и свинца. Цифры показывают, сколько процентов олова содержится в припое. Конечно, лучшим припойным материалом считается чистое олово, но это дорого, его применяют в исключительных случаях.

Форма выпуска припоя бывает разная – в гранулах, пастах, слитках, порошке, фольге или проволоке.

Как пользоваться припойным сплавом? Его греют выше температуры плавления и, когда он достигнет расплавленного состояния, прикасаются к твёрдым поверхностям соединяемых элементов. В этот момент начинаются химические и физические процессы. Припойный сплав растекается по металлическим поверхностям, проникая между ними во все зазоры.

Имейте в виду! Перед тем, как припаять алюминиевые провода, вам потребуется найти специальный припой. Для этого металла больше подойдут сплавы на основе цинка ЦО-12 (цинк с оловом) или ЦА-15 (цинк с алюминием).

Флюс

Чаще всего в качестве флюса используют смесь органических и неорганических веществ, с помощью которой подготавливают поверхности для пайки. Это может быть канифоль, ацетилсалициловая или ортофосфорная кислота, нашатырь или соль бура.

Самым распространённым флюсом считается канифоль. Некоторые используют кислоту для паяния, но она уступает канифоли по своим качествам. Хотя применять кислоту гораздо проще, намочили в ней кисть и нанесли вещество на соединяемые поверхности. С канифолью немного сложнее, нужно уложить в неё жилу, паяльником нагреть, тогда смола начнёт плавиться и обволакивать проводок.

Иногда используют припой, который представляет собою тонкую проволоку, заполненную внутри канифолью. Конечно же, это делает процесс более быстрым и удобным, достаточно будет только брать нагретым паяльником припой и наносить на соединяемые поверхности, отпадает необходимость в обработке каждого провода канифолью отдельно.

Другие инструменты

Также для того, чтобы сделать спайку проводников, потребуются:

1. Место для работы, его надо покрыть материалом, которому не страшны будут капли расплавленного припоя. Подойдёт металлический стол либо какая-то подставка из металла или дерева, когда работы необходимо выполнять, например, в распределительной коробке.
2. Подставка для паяльника (она должна быть надёжной и удобной).
3. Кусочек влажной ткани или губка для протирки жала паяльника.
4. Напильник. Перед применением паяльника, нужно будет сначала зачистить его жало, на нём не должно оставаться следов нагара, тогда пайка пойдёт легко.
5. Нож либо специальное приспособление для снятия с проводов изоляционного слоя.
6. Пассатижи.
7. Наждачная бумага.
8. Спирт.
9. Изоляционная лента (или термоусаживаемая трубка).

Как правильно выбрать паяльник: характеристики

В этой статье будут рассмотрены только электрические паяльники для пайки проводов и радиодеталей. Основным условием, перед тем как выбрать паяльник для дома является его вес. С тяжелым паяльником будет неудобно ориентировать кисть при работе, рука быстро устанет.

Паяльник с конусным жалом

Поэтому вес паяльника для удобной и длительной работы должен быть небольшим. Фирменные паяльники имеют вес всего несколько десятков грамм и приличную мощность. Перечислять названия фирм не имеет смысла, так как их великое множество. Выбирать электрические паяльники нужно по ряду его технических характеристик, дизайну.

Ручка паяльника сильно влияет на длительность работы и качество пайки. Ручка может быть изготовлена из пластика, эбонита и из дерева. Пластиковые ручки могут нагреваться, что создает неудобство в работе. Есть пластиковые ручки с отверстиями, для выхода горячего воздуха. Для паяльников с мощностью до 30 Вт этот параметр не критичен, так как пластик при такой мощности сильно не нагревается.

Для больших значений мощности паяльника ручка должна быть эбонитовой или деревянной. Эбонитовая ручка достаточно тяжёлая, но для паяльников большой мощности это допустимо. Деревянная ручка легче эбонитовой, и обладает прекрасным теплоизолирующим свойством, но имеет не красивый дизайн.

Отечественные паяльники с деревянной ручкой

Нагревательные элементы бывают двух видов. Это нагревательный элемент из нихромовой спирали и керамический нагреватель. Паяльник с обычной спиралью из нихрома имеет слюдяные слои, на которые наматывается спираль. Поверх спирали наматывается еще слюда.

Паяльники с керамическим нагревателем более технологичен, но он имеет недостаток. Керамика хрупкая, боится падения. Но если обращаться с таким паяльником бережно, то он прослужит долго. Если сгорает спираль нихрома, тогда ее намотать самому проблематично. Керамические нагреватели имеются в продаже. Их замена не составит труда.

Жало паяльника – это рабочий инструмент, от которого зависит качество пайки и долговечность паяльника. Жало обычно изготавливается из меди. Жало из меди со временем обгорает, появляются раковины. Его обрабатывают мелким напильником до первоначального вида. Существует также жало несгораемое, которое имеет более длительный срок службы.

Жала для разного типа паяльных работ

Паяльники с несгораемым жалом выпускают зарубежные фирмы, отечественных паяльников с таким жалом не наблюдается. Жало может быть заточено под, плоскую отвертку или под косой срез. Жало заточенное под срез или плоскую отвертку используют для пайки проводов. А коническим жалом удобно паять радиоэлементы на печатных платах и тонкие провода. Жало может быть съемным и выдвижным.

Выдвижное медное жало по мере обгорания затачивают и выдвигают до необходимой длины. Обгорает жало не только на конце, но и по всей длине. Поэтому его нужно периодически снимать и чистить от нагара. Иначе оно настолько прикипит, что снять его будет не возможно. Съемное жало достаточно легко меняется новым. Для подавляющего вида работ используются прямое жало. Для точечных паек жало изгибают под углом 60 на треть длины.

Из канцелярских ручек и резисторов

Простейший мини паяльник 5, 24, 12 В в домашних условиях своими руками можно сделать из корпусов ручек для письма и старых резисторов меньшего размера.

Детали:

• резистор, в данном варианте — это МЛТ 0.5–2 Вт, 10 Ом;
• корпус ручки;
• двусторонний текстолит;
• проволока (потребуется два вида):
  • медь, ∅ 1 мм. Можно смотать со старых дросселей, трансформаторов, взять из жил для проводки, из устройств питания бытовых приборов;
  • сталь или медь, ∅ 0.8 мм;
• кабель для подсоединения к сети (с вилкой, от б/у приборов).

Этапы, как сделать мини паяльник:

1. Ободрать резистор от краски.
2. Из детали торчит 2 проволоки: одну срезают, сверлят там отверстие под ∅ 1 мм жилу. Проволока должна изолироваться от чашечки, для чего делают раззенковку сверлом потолще. На верхушке указанной части треугольным надфилем делают маленький пропил под проволоку, стальной провод изгибают, делают кольцо под него. Если провод медный, то делают закрутку пассатижами. Описанная в этом пункте проволока без изоляции.
3. Из текстолита выпиливаем (лобзиком) маленькую форму «Т» с площадками для пайки контактов кабеля питания на одном конце. Можно обойтись и без нее: просто сделать скрутку проволоки с проводами, заизолировать ее и прикрепить к ручке суперклеем. Зазор между нагревателем и ручкой — около 6 см, чтобы избежать плавления пластмассы.
4. Собирают все части.
5. Устанавливают жало. Чтобы не прожгло корпус, делают защитную прослойку из кусочка слюды, керамики на задней стенке.
6. Самоделку подключают (скручивают провода или вставляют их в штекер) к БП не выше 1 А и 15 В.

Инструменты и материалы для сварки

Одного сварочника недостаточно для того, чтобы выполнить качественное соединение проводов. Полный список всего необходимого выглядит следующим образом:

1. Сварочный аппарат. Инверторный или трансформаторный.
2. Электроды. Медно-графитовые покупные или самодельные.
3. Средства защиты. Очки, перчатки.
4. Ручной инструмент. Пассатижи, кусачки.

Сварочный аппарат

Сварочный аппарат преобразует напряжение из сети в безопасное для здоровья. Дополнительно он создает гальваническую развязку между человеком и розеткой.

Графитовые электроды

Медно-графитовые и угольные стержни выдерживают огромные температуры. В процессе работы они нередко раскаляются добела. При этом сам электрод практически не разрушается. Работая с ними, следует быть осторожным. Графит — материал хрупкий. Электрод способен треснуть от случайного удара о твердую поверхность. Купить новый в ближайшем магазине не получится.

Электроды угольные омедненные

Средства индивидуальной защиты

При сварке проводов появляется ряд опасных для здоровья факторов. Наиболее весомые из них таковы:

1. Яркое излучение от электродов. Для защиты от вспышек принято использовать сварочные маски или очки. Они защитят глаза от слишком сильного светового излучения дуги, а лицо от возможных искр.
2. Высокая температура сварки свыше 1300°C. Здесь пригодятся перчатки из негорючих материалов. Обжечь может не столько прикосновение к раскаленному металлу, сколько его брызги и искры.
3. Риск поражения электрическим током. Подобные устройства для сварки работают от розетки. Не всегда с ними обращаются достаточно аккуратно. Поэтому возможно повреждение изоляции и попадание корпуса аппарата или его вторичной обмотки под потенциал сети. Для защиты от этого фактора пригодятся знания в электрике, технике безопасности и здравый смысл.

Средства защиты сварщика

Прочий инструмент для сварки проводов

Из ручного инструмента пригодятся пассатижи, кусачки и нож. Возможно, понадобится и другой инструмент, но его уже каждый выбирает исходя из собственной технологии сварки проводов. Пассатижи нужны, чтобы держать спаиваемую скрутку. Кусачки — чтобы подрезать ее до нужной длины. Нож — для снятия изоляции с проводов. По сути, все перечисленное возможно сделать одними только пассатижами, но это будет не так удобно, как использовать отдельный инструмент для каждой операции.

Плоскогубцы и бокорезы электромонтажные

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.

Как собрать аппарат для сварки скруток своими руками

Советуем к прочтению другие наши статьи

• Особенности канализационного септика для дачи
• Керамогранит для пола и стен
• Расчет сечения кабеля по мощности
• Складной стол своими руками

Итак, как собирался аппарат сварки проводов.

Я разобрал трансформатор от микроволновки, распилив его болгаркой по местам сварки. Я не буду описывать это процесс в подробностях, т.к. это делали уже многие и много раз, да хоть на YouTube можно видео найти.

В общем, транс был распилен, вторичная обмотка выкинута, намотана своя обмотка медным проводом на 6 мм кв., у меня влезло всего порядка 16 витков, то ли транс был маловат, то ли я не очень опытный мотальщик, ну да ладно, после включения транса в сеть, я получил напряжение 14 вольт, что нормально для такой сварки (нужно 12-24в). Затем я склеил сердечник транса эпоксидной смолой. На этом работы с трансформатором микроволновки были закончены.

Я установил его в корпус, также я установил туда 2 автомата на 16А (после опыта первой сварки, чтобы знать максимальный ток потребления, он оказался 11А).

Почему не поставил двухполюсник?

А собрал сварку проводов из того, что было под рукой. Мой девиз: Сначала используй, что без дела валяется, если конечно, это не портит конструкцию

Меры предосторожности во время пайки

При пайке, особенно при помощи тигля, нужно работать очень аккуратно, чтобы не получить ожог расплавленным припоем. Пары свинца ядовиты, поэтому при больших объемах работы нужно пользоваться респиратором.

Чего категорические нельзя делать!

Недопустимо для пайки проводов использовать кислотосодержащие активные флюсы, поскольку они требуют полного удаления после окончания работы. Остатки флюса агрессивно воздействуют на материал проводников и в самом скором времени провода будут окислены вплоть до полного разрушения. Особенно разрушительны для меди хлористый цинк или паяльная кислота.

Паяльники с медными жалами и без регуляторов температуры

Обычно такие паяльники называют советскими. И под этим подразумевают, что паяльник выполнен с деревянной ручкой, нихромовым нагревателем и медным жалом.
Такие паяльники уже морально устарели. Да, они и сейчас выпускаются, но это объясняется их дешевизной и простой сборкой.

Медные жала для таких паяльников отличаются скудным разнообразием. Обычно это конусы и плоские жала.
Чем же плохи такие медные жала:

• Они выгорают;
• Такой тип жал плохо регулирует температуру из-за особенностей своей конструкции;
• Такими огромными жалами тяжело паять современные платы, где есть SMD компоненты.

Эти паяльники дешевые, надежные и простые. Можно паять провода, трубы (паяльниками большой мощности), DIP радиодетали, но не более того. Для тонкой работы такой вариант не годится. Современная электроника намного сложнее, поэтому и требования к монтажу и паяльникам изменились.

Требования к современным паяльникам на 2021 год

Если вы собираетесь паять платы, ремонтировать электронику, то от паяльника требуется:

• Наличие терморегулятора (регулировки температуры);
• Разные жала по форме и размерам;
• Хорошие характеристики по стабильности температуры на жале.

В настоящее время не все паяльники соответствуют представленным требованиям. Разберем популярные паяльники среди радиолюбителей и электронщиков.

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.

Процесс изготовления

Самодельный аппарат для сварки медных проводов можно собрать в пластиковой коробке нужного размера. Если готовый трансформатор с требуемыми параметрами найти не удалось можно сделать его своими руками из снятого со старой бытовой техники. Например, с отслужившей микроволновки. Вторичную обмотку удаляют, на ее место наматывают новую одним или несколькими параллельными проводами общим сечением не меньше 6 мм². Поскольку процесс сварки длится несколько секунд этого достаточно для нечастого ремонта и замены участков домашней электропроводки. Если предстоит сваривать непрерывно много скруток сечение нужно увеличить до 10 мм².

Вместе с трансформатором в кожух устанавливают автоматический выключатель на 16 А для защиты от коротких замыканий и перегрузки. Он также удобен для оперативного отключения сварочного аппарата при перемещениях во время монтажа электропроводки в доме или квартире. Сечение медных жил кабеля для подключения питания должно быть не меньше 4 мм². Для удобства эксплуатации на переднюю стенку кожуха устанавливают индикаторную лампочку зеленого цвета. Там же располагают 2 винтовые клеммы. Изнутри к ним присоединяют провода от вторичной обмотки трансформатора, а снаружи подключают сварочные жилы.

В качестве электрода можно использовать угольный стержень от батарейки, но лучше графитовую щетку от электродвигателя. В ней просверливают несколько неглубоких отверстий под скрутки разного диаметра. Они удержат каплю меди от соскальзывания, что часто случается при использовании стержня от батарейки.

Теплоотводящий зажим для скрутки обычно делают из старых плоскогубцев, прикрепляя к одной из ручек сварочную жилу. Ее конец стачивают, надевают и припаивают медную гильзу, а к ней провод. Сверху на ручки надевают изоляционные термоусадочные трубки. Для плотного охвата скруток в губках плоскогубцев делают отверстия разного диаметра.

Снизу прикручивают ножки от радиоаппаратуры. Если последовательно с электродом включить дроссель сварка станет мягче. На большие аппараты для сварки проводов большого сечения устанавливают регулятор тока. При желании его лучше купить в виде отдельного блока, так как сделать самостоятельно, не разбираясь основательно в электронике, не удастся.

Испытание соединений проводов в распределительных коробках

После выполнения всех соединений, оголенные участки проводников изолируют при помощи термоусадочных трубок, и укладывают провода в распределительных коробках. Сами коробки оставляют открытыми до проведения испытаний смонтированной электропроводки. Вначале на подключенные линии подается напряжение включением соответствующих автоматических выключателей.

Если после включения нигде ничего не заискрило и автомат не выбило от короткого замыкания при ошибочном подсоединении проводов или некачественной изоляции соединений, проводят испытания электропроводки током нагрузки (прогрузка), которые производится при помощи подключения различных электроприборов на смонтированные линии. Рекомендуется нагрузить каждую линию максимально допустимым током.

Прогрузка должна продолжаться некоторое время (желательно несколько часов). За данный период возможные дефекты электромонтажа успеют себя проявить. Следует произвести визуальный осмотр соединений в распределительных коробках – признаки большой температуры будут видны по оплавлению изоляции или клеммников

Также важно отсутствие характерного запаха перегретой или горелой изоляции

После снятия напряжения следует на ощупь проверить все соединения – они не должны быть горячими. Если при прогрузке электрокабелей максимальным расчетным током в течение нескольких часов не выявлено никаких замечаний по поводу работы соединений, то электромонтаж считается нормальным, распределительные коробки можно закрывать и вводить проводку в эксплуатацию.

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.

Похожие записи:

Как сделать своими руками подушку под фундамент? Направляющие для гипсокартона Общая характеристика и инструкции по применению клея «космофен» Способы укладки ламината. плавающий, клеевой, жесткий способы Расценка в смете и стоимость демонтажа подвесного потолка армстронг Почему радиатор отопления сверху горячий, а снизу холодный