Научиться паять несложно, помните это. Пайка — соединение проводников тока при помощи расплавленного металла. Соединять можно не только проводники. Можно запаять отверстие в кузове автомобиля или что-то другое по хозяйству. Но в данной статье речь пойдёт и именно об электрической пайке обычной проводки или радиокомпонентов.
Паяльник
Самый распространённый способ пайки для новичков, осуществляется при помощи паяльника. Есть совсем мелкие элементы, их называют SMD. Паяльником такие элементы паять трудно из-за их размеров. Часто их паяют горячим воздухом. Но нам надо начать с простого.
Первым делом купите паяльник. Недорогой! При выборе паяльника ориентируйтесь на два параметра: мощность и наличие регулировки. Если инструмент не будет иметь регулировки, то Вам придётся учитывать, что слишком мощный будет перегревать припой и элементы. Слабому не хватит температуры, он будет медленно греться.
Не буду дурить голову видами паяльников, просто порекомендую взять хороший и недорогой паяльник из Китая (ссылка может не работать):
Цена указана на начало 2023 года. В нём достаточно мощности для выполнения большинства задач и он очень быстро нагревается. Подключив его к сети ~220В им можно работать примерно через 30 секунд. Максимальная температура нагрева 500 градусов по Цельсию. Нагревать его до такой температуры на длительное время не рекомендуется. Имеется удобная регулировка с автоматическим поддержанием нужной температуры.
Забейте болт на дорогие паяльники со сверхточной регулировкой температуры. Новичку они не нужны. Объяснение простое: новичок не почувствует разницы в пайке на 300 и 350 градусах, следовательно, погрешность в пару градусов он точно переживёт. Так зачем же переплачивать. За 10 баксов это идеальный выбор.
Минусы паяльника:
- При нагревании, за счёт расширения металлов, развинчивается держатель нагревательного элемента. Это происходит не часто и особых неудобств не доставляет. Можно легонько поджать пассатижами даже не выключая.
- Не хватает массы при пайке массивных проводов и на ветру. Несмотря на хорошую мощность, тонкое жало быстро остывает. В некоторых случаях это серьёзная проблема. При пайке дома Вы этого не заметите.
- Может перегореть керамический нагревательный элемент. Продаётся у китайцев за копейки, меняется секунд за 5. У меня лично ни разу не перегорал за 3 года использования данного устройства.
Медные жала хорошо лудятся и не боятся царапин, но постепенно они растворяются в припое. Это особенность меди. Блестящие цвета стали, паяют хорошо и устойчивые со временем. Но это напыление, оно боится механических царапин. Учиться паять будет удобно и тем и другим. Стоят они копейки, продаются сменные, можно попробовать оба вида.
Припой
Припоев бывает очень много. Вам главное научиться паять самые простые соединения. Для этого выбираем классику: ПОС-61. В составе данного припоя 60% олова и 40% свинца. Хорошо паяет латунь, медь, бронзу. От состава припоя зависит не только то, что он будет паять, но и его температура плавления. Температура плавления у ПОС-61 всего 183 градуса Цельсия и он относительно мягкий. Соединение таким припоем обеспечивает хороший электрический контакт, но низкую механическую прочность.
Все припои с температурой плавления до 300 градусов Цельсия называют мягкими, свыше — твёрдыми.
Вам может понадобиться другой вид припоя, если Вы хотите запаять контакт в чём то, где есть вероятность воздействия высокой температуры. Например: высокотемпературный припой применяется при ремонте электроплиты, даже просто на обычной плате управления.
По форме, лучше всего выбрать в виде проволоки с флюсом внутри. Выглядит примерно вот так:
По диаметру они бывают разные. Слишком тонкие быстро расходуются, но легко плавятся. Для начала возьмите что-то в районе 1мм. Сильно значение диаметру не придавайте, паять можно любым.
Флюс, канифоль
Припой не всегда хорошо прихватывается к поверхности. Причиной чаще всего служит слой окисла или жира. Для облегчения пайки придумано очень много различных флюсов, паст, кислот и т.д. Новичку и так тяжело с электроникой, предлагаю особо не вдаваться в подробности химических процессов. Пробежимся только по основным моментам.
Что купить и что использовать для начала
Флюс на основе канифоли и спирта. Можно сделать самому, взять кусочек канифоли и растворить в спирте. Можно перелить во флакон от лака для ногтей. В нём есть готовая кисточка и он герметичный. Для начинающих это самый лучший состав. Обычные медные провода будут отлично лудиться. Не содержит вредных добавок кроме самого канифоля. Состав химически нейтрален т.е. после него нет необходимости промывать плату. Он не проводит ток. Если где-то намазали лишнего, ничего страшного не произойдёт.
Канифоль — по сути отвердевшая смола хвойных деревьев. Обычно сосновая.
Паяльный жир по моему хуже, чем канифоль и намного хуже флюса из спирта и канифоли, его можно не брать.
Есть огромное количество флюсов, после которых легко паяться будет например сталь. Продавцы наверняка порекомендуют Вам их. Не спешите. Многие из них химически агрессивные. После них придётся промывать плату. Многие содержат очень ядовитые кислоты. При пайке пары этих кислот попадут Вам в лёгкие. Я очень рекомендую ограничиться спиртом с канифолью. А дальше опыт Вам подскажет, надо ли что-то более вредное.
И последнее. Канифоль приятно пахнет и является натуральным материалом. Но дым, который образуется во время пайки, тоже считается вредным. Старайтесь поменьше вдыхать его, проветривайте помещение.
Как паять
Если Вы используете припой ПОС-61, разогрейте паяльник до температуры 200-350 градусов. Насчёт температуры я делаю просто. Если паяю какие-то радиодетали, которые боятся перегрева или я не знаю, бояться ли они его, то ставлю минимально возможную. Минимально возможной считаю ту, при которой удаётся нормально расплавить припой и он хорошо ложится на место пайки. Если я паяю просто провода, то тут без разницы, лишь бы хорошо паялось.
Чем больше тем лучше, не подходит для температуры пайки. При слишком большой температуре, припой будет скатываться шариками и не возьмётся к поверхности.
- Подготовьте место пайки. Если это провода, скрутите их и обработайте спиртовым раствором канифоли. Если это радиодетали, разместите их на плате. Если Вы правша, возьмите паяльник как авторучку в правую руку и поднесите к месту пайки, но не касайтесь деталей.
- Припой в виде проволоки поднесите левой рукой к месту пайки и прикоснитесь им к поверхности.
- Расплавьте паяльником поднесённый припой и подавайте его в зону плавления по необходимости.
- Большинство радиодеталей не любят перегрев. Старайтесь не перегревать их. Штекера, разъёмы с пластиковыми вставками часто плавятся от перегрева. По возможности сокращайте время плавления припоя.
- Не наплавляйте излишки. Если это ножка радиодетали на плате, то припой должен охватывать её по кругу, полностью. Если плата двухсторонняя, то не забывайте пропаять её со второй стороны.
- Если Вы паяете скрутку проводов, держите её горизонтально, наплавляйте припой сверху. После того как припой наплавлен сверху, прогрейте паяльником скрутку снизу, до расплавления припоя. Он должен стать жидким и протечь через скрутку вниз, пропитав её металлом.
- Если Вы паяете два проводника на весу, старайтесь чтобы руки были как можно более неподвижными. Во время застывания припоя важно не шевелить его. Признаком хорошей пайки является блестящая поверхность. Мутная означает пористую структуру. Чтобы припой быстрее застыл, можно подуть на него.
Лужение
Если Вам надо припаять какой-то провод без скрутки, лучше всего его заранее залудить. Лужение — покрытие поверхности проводника тонким слоем припоя.
Обработайте место будущей пайки раствором спирта и канифоли (флюс). Процесс лужения ничем не отличается от самой пайки, пропаяйте провод до появления на нём слоя припоя. Можно залудить провод пропаяв его припоем в канифоли. На словах это трудно и не очень понятно рассказывать. Предлагаю посмотреть видео с ютуба.
Держатель для паяльника
Во время пайки паяльник нельзя кидать где попало. Сделайте самостоятельно или купите подставку, коробочку для припоя и «третью руку». Подставку рекомендую примерно вот такую:
Втыкать паяльник под углом, мне лично удобнее, чем класть его горизонтально. Обратите внимание на то, что внутри большой спирали, находится малая, а сверху пластиковое кольцо. В хорошей подставке, нагретое жало не должно касаться спирали, паяльник держится в подставке упираясь рукояткой. Внутренняя спираль сильно разогревается и часто становится причиной ожога. Вторая спираль имеет более низкую температуру и защищает Ваши руки. Губка на картинке нужна для очистки жала паяльника от излишка припоя. Вещь полезная, но без неё можно прекрасно обойтись. Если будете делать сами, то спираль делают из обычной толстой проволоки, наматывая её на штырь или конус. Вместо второй спирали, можно применить кусочек трубки, но в ней хуже теплоотвод.
Если нет подставки, в полевых условиях кладут жалом на головку молотка. Она массивная и не перегревается. Но при таком отношении к работе, паяльник моет соскользнуть, что-то расплавить или стать причиной пожара.
Третья рука
Третьей рукой называют держатели для спаиваемых деталей. Обычно они выполнены в виде металлических прищепок с зазубренными губками. В народе их прозвали «крокодилами». Лупа нужна не всегда и не всем. Если она есть и не нужна, её легко отвинтить. Выглядит обычная третья рука примерно вот так:
Чтобы держатель был более устойчивым, его можно посадить на термоклей к фанерке.
Если держателя нет и нет желания его покупать, можно привинтить обычную прищепку. Прищепка отлично удержит провод, плату или радиодеталь.
Можно ли паять, если нет паяльника
В походных условиях можно спаять два провода с помощью обычной зажигалки. Два провода скручиваются между собой. К месту скрутки приставляем припой. Греем место пайки с помощью зажигалки. Иногда греют место рядом с местом пайки. Многие мастера высмеивают такую методику. Но не всегда паяльник есть под рукой и не всегда паяльник есть куда подключить. И не каждый паяльник способен расплавить припой в тяжёлых условиях. Например: зимой на морозе, при сильном ветре надо спаять толстые провода. Отвод тепла будет происходить так быстро, что пайка станет крайне затруднительной. А вот турбированная зажигалка вполне справится с данной задачей.
Но бывает надо паять и срочно, а паяльника нет. Берём гвоздь, приставляем его к месту пайки, греем зажигалкой. Можно в начале нагреть, потом к месту пайки. Зависит от обстоятельств. Способ крайне неудобный. Припой не берется к обычному гвоздю, всё будет выпадать из рук, гвоздь быстро остывать. Но, тем не менее, если очень надо, то это лучше, чем никак. Проверено на практике.
Как паять безопасно
Не спешите пролистывать, тут из опыта, с чем Вы реально столкнётесь.
Когда что-то мастерите, на столе бывает мало места. Следите за проводом паяльника. Разогретое жало может коснуться его, изоляция расплавится и может произойти короткое замыкание. Если замыкание не произошло, то Вас просто может ударить током. При оплавлении изоляции, отключите паяльник из розетки. Заизолируйте повреждённый участок провода изоляционной лентой.
Старайтесь не вдыхать дым при пайке. Он не смертельно ядовит, но вреден. Проветривайте помещение.
При пайке часто капает расплавленный припой. Не работайте над поверхностями которые могут быть повреждены. При попадании на ткань, припой впитывается в неё и его оттуда трудно отколупать. Одежда может быть испорчена. Если капля припоя капнула на пол, не спешите её убирать. Подождите пока остынет. Пол всё равно уже получил контакта с припоем, а Вы избежите возможности ожога. Чаще всего дерево, стол и даже линолеум не пострадают от капли припоя, но не факт. Лучшее паяйте над фанеркой.
Берегите руки и другие части тела. Паяльник реально горячий. Не спешите, будьте внимательны.
Прежде чем паять какую то плату, отключите её от питания. Есть вероятность, что у Вашего паяльника окажется плохая гальваническая развязка с сетью 220В. В итоге может появиться ток, между паяльником и паяемой схемой, что приведёт к непредвиденным последствиям.