Быстрое лужение проводов

Паяльник и припой

Для пайки медных проводов традиционно используются паяльники. Существует несколько их видов, в том числе электрические и газовые. Пайка медных проводов осуществляется при помощи электрического паяльника с медным жалом. Этот инструмент представляет собой медный стержень, иногда с никелевым покрытием, который установлен в корпусе нагревательного элемента.

Нагревательный элемент работает от постоянного или переменного тока. Напряжение питания может варьироваться от 12 до 220 В. Для пайки медных проводов электропроводки в доме подходит самый обычный паяльник мощностью 60 Вт. Если надо спаять тонкие проводки электроприбора, то подойдет и менее мощный инструмент. Важно, чтобы он хорошо прогревал медный материал и расплавлял припой.

Чтобы обеспечить высокое качество пайки и прочность соединения, необходима неподвижность во время остывания расплавленного припоя. Провода можно держать руками, но удобнее использовать пинцет или зажимы.

Для пайки медных проводов применяют оловянно-свинцовый припой. Чаще всего это ПОС-61, но можно взять и ПОС-40. Маркировка указывает на состав – припой оловянно-свинцовый с содержанием олова 61%.

Припой обычно производится в прутках диаметром около 8 мм или в виде паяльной проволоки диаметром 2 мм. Нередко используют универсальный припой для пайки медных проводов, который выглядит как полая трубка из оловянно-свинцового сплава. Внутри такой трубки находится порошок из флюса.

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.

Если все предыдущие операции были выполнены правильно, расплавленный припойный материал хорошо покроет место контакта проводков. Нужно внимательно осмотреть всю рабочую зону, убедиться, что лужение прошло успешно.

Применение флюса

Чтобы припой и материал проводов вступили во взаимодействие друг с другом, и соединение получилось качественным, провода необходимо очистить от оксидной пленки и только после этого паять их. Для очистки можно использовать наждачную бумагу, а для последующей обработки взять специальное вещество – флюс.

Флюс не только очистит медные провода, но и создаст тонкую защитную пленку, препятствующую окислению материала.

Допускается применять как твердый флюс – сосновую канифоль, так и жидкий – различные виды паяльных кислот или самодельный состав.

Иногда, чтобы правильно и крепко припаять медные провода друг к другу или к какому-либо металлическому предмету, пользуются только жидким флюсом. Приготовить его можно, растворив обычную сосновую канифоль в этиловом спирте. Паяльную кислоту готовят самостоятельно, растворив гранулы цинка в соляной кислоте в пропорции 412 грамм цинка на 1 литр кислоты. Но лучше все-таки купить готовый флюс, соответствующий всем стандартам качества, поскольку принесение кислотных составов для медных проводов нежелательно.

Скрутка проводов

Итак, все провода зачищаются от общей изоляции, защищающей весь кабель. Для каждой отдельной жилы берется длина на скрутку плюс небольшой запас – основание скрутки должно быть скручено жилами с изоляцией. Вообще, нужно стремиться уложить в коробку лишние сантиметры проводов на всякий случай.

Совет: старайтесь всегда поместить в распаечную коробку побольше запаса проводов, даже с учетом уже сделанных скруток. Возможно когда-то в будущем сюда будут добавляться новые линии или производиться какой-либо ремонт. Хорошим тоном будет предусмотреть ремонтопригодность коробок, даже если вы уверены в надежности и качестве своих работ.

Для самих скруток жилы зачищаются сантиметров на 10 – после скручивания лишнее откусится бокорезами. Конечная длинна скрутки оголенных проводов должна быть не менее 4 см. Если монтаж производится в просторных распредкоробках, длину скруток можно увеличить до 7-8 см. Главное чтобы скрутки поместились в коробку без изгибов.

Но это я забежал немного вперед: перед скруткой оголенных жил необходимо хорошенько их протереть тряпочкой, смоченной в спирте или флюсе ТАГС. После обработки поверхность меди должна иметь однородный желтый цвет без темных участков – только тогда можно производить скручивание. Если жилы покрыты слишком толстым окислом, то перед протиранием их можно обработать мелкой шкуркой.

Когда среди скручиваемых проводов присутствуют мягкие, многожильные проводники, то их следует с особой тщательностью очищать от окислов.

Скрутка производится плоскогубцами так, чтобы несколько сантиметров с изоляцией так же стали частью скрутки. Закручивать следует с достаточным усилием, однако нужно не перестараться и не порвать ни одной жилы. Здесь рекомендуется предварительно потренироваться на пробных скрутках и “почувствовать” материал.

При скручивании большого количества жил или когда сечение жил большое (4 мм² например), основание скрутки нужно придерживать дополнительными плоскогубцами.

Когда скрутки закручены, их нужно укоротить бокорезами до необходимой нам длинны. Короче 4 см. не рекомендуется.

Распаечная коробка скручена, можно приступать к пропаиванию.

Как правильно паять

Чтобы надежно спаять провода из меди, нужно подготовить паяльник. Если перед работой не облудить жало, то припой будет не прилипать, а скатываться шариками со стержня. Так происходит, потому что жало покрыто слоем оксида меди и нагара, образовавшегося во время предыдущей пайки.

Подготовка паяльника

Некоторые специалисты для удобства работы точат жало плоским напильником, чтобы придать ему форму лопатки или плоской отвертки. Угол заточки должен быть 45-60 градусов.

Необгораемое жало (вечное) ни в коем случае точить нельзя, для него используют специальные губки.

Очищенное механическим способом жало нужно нагреть, а потом залудить. Для этого его покрывают флюсом.

Если флюс твердый (канифоль), достаточно просто погрузить в него наконечник. Канифоль расплавится и покроет разогретую поверхность. После этого паяльником нужно прикоснуться к прутку припоя и разогреть его. Расплавленный припой покроет жало, защитив его от дальнейшего окисления.

Процедуру лужения паяльника необходимо повторять по мере образования нагара на нем. Происходит это потому, что температура жала намного выше температуры плавления припоя, и со временем он начинает подгорать. Чтобы уменьшить вероятность возникновения такого явления, рекомендуется применять паяльник с регулировкой температуры.

Подготовка проводов

Соединяемые медные провода также нужно подготовить к пайке. Вначале снимают с концов изоляцию на расстоянии примерно 4 см, зачищают, скручивают между собой и проводят лужение. Медны провода можно залудить следующим образом:

  • нагреть скрутку паяльником;
  • покрыть флюсом;
  • нанести небольшое количество припоя, распределяя его по поверхности провода.

Действия аналогичны тем, какие совершаются при лужении жала паяльника. Если предстоит пайка многожильных медных проводов, то необходимо обязательно запастись именно жидким флюсом, так как покрыть всю поверхность медных «волосков» расплавленной твердой канифолью будет очень трудно. Чтобы получить качественное соединение, нужно нагреть многожильный провод и затем опустить его в жидкий флюс, который смочит всю поверхность, предназначенную для пайки.

Далее пайка многожильных и одножильных медных проводов осуществляется одинаково. Два или более соединяемых проводника нагреваются вместе, и на них наносится припой. После нанесения его необходимо на время остывания обеспечить неподвижность соединения. Не допускается ускорять остывание путем его смачивания или обдува воздухом.

Варианты обработки проводов

Некоторым мастерам нравится метод лужения, при котором провода прижимаются паяльником к деревянной дощечке.

Это вполне приемлемая технология. Выделяющиеся при нагревании деревянной подложки газы в некоторой степени работают как флюс, способствуя удалению оксидов на металле.

Еще лучше удаляет продукты окисления расплав аспирина. Таблетку можно подкладывать под провода при лужении. Выделяющиеся из нагретой ацетилсалициловой кислоты газы хорошо обволакивают место соединения, удаляя с них все примеси. В результате провода будут успешно лудиться.

Существует своеобразный метод подготовки многожильных проводков, в которых тонкая медная основа покрыта эмалью. В этом случае как подложку мастера рекомендуют использовать кусочек ПВХ материала.

При повышении температуры поливинилхлорид начинает выделять пары хлороводорода, которые так же, как соляная кислота, быстро разрушают оксидный слой. Как показывают многие видео уроки, ПВХ подложка может быть не очень большой, соответствующей размерам рабочей зоны лужения.

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.

Что может понадобиться для пайки?

Для пайки требуется источник тепла. Можно паять с использованием открытого пламени, электрической спирали, а также луча лазера. Последний позволяет паять даже чистым металлом. Дома пользуются преимущественно электрическим паяльником. Он предназначен для:

  • монтажа и ремонта различных электронных схем;
  • конструирования и ремонта электротехнического оборудования;
  • лужения слоем припоя различных металлических изделий.

Паяльник

Паяют ручным паяльником, который используют для:

  • прогрева соединяемых компонентов;
  • нагрева припоя до перехода его в жидкое состояние;
  • нанесения жидкого припоя на соединяемые элементы.

Паяльник, который изображен на рисунке 1, содержит:

  • изолированный слюдяной пленкой или стеклотканью спиральный нагреватель из нихромовой проволоки;
  • медное жало, которое расположено внутри спирали;
  • пластиковую или деревянную рукоятку;
  • корпус для размещения жала паяльника и спирали.
Рисунок 1. 100-ваттный паяльник с пластиковой рукояткой и трехполюсной вилкой

Подключение к электрической сети производят кабелем длиной примерно 1 м, который через ограничитель радиуса изгиба выходит из задней части рукоятки.

Деревянная или пластиковая рукоятка имеет форму простой ручки. Электронные схемы паяют изделиями небольшой мощности, оборудованных пистолетными рукоятками с кнопкой-курком для быстрого разогрева жала. Один из вариантов такого инструмента показан на рисунке 2.

Рисунок 2. Радиомонтажный паяльник пистолетного типа

Бытовые паяльники предназначены для подключения к сети напряжением 12 и 220 В.

220 — вольтовые паяльники из соображений обеспечения электробезопасности должны комплектоваться 3-контактной вилкой, обеспечивающей надежное заземление. Для 12-вольтовой техники достаточно простой 2-контактной плоской вилки.

Припой

Паяют припоем – сплавом олова со свинцом, возможны добавки иных металлов. Припой имеет форму трубки или проволоки различного диаметра. Трубчатый припой заполнен внутри канифолью, паять с его помощью более удобно.

Свинец вводят в сплав для уменьшения стоимости. Его удельное содержание различно, что прямо отражается в марке. Например, ПОС-61 (очень популярный третник) означает:

  • П — припой;
  • ОС – оловянно-свинцовый;
  • 61 – с 61-процентным содержанием олова.

В быту паяют сплавами с уменьшенным содержанием олова, лужение посуды целесообразно выполнять составом ПОС-90.

Кроме того, паяют мягкими и твердыми припоями. Мягкие составы имеют температуру плавления менее 450, остальные относят к твердым. Температура плавления припоя ПОС-61 составляет 190 – 192 °С. Из-за сложностей разогрева высокотемпературную пайку с привлечением твердых припоев электрическим инструментом не выполняют.

Составами с добавлением легкоплавких металлов: алюминия и кадмия – паяют алюминий. Из-за повышенной токсичности паять с их помощью можно только при отсутствии альтернативы.

Флюс

Паяют обязательно под флюсом — вспомогательным компонентом, обеспечивающим:

  • растворение окисных пленок на поверхности соединяемых деталей;
  • хорошее сцепления с ними паяльного сплава;
  • улучшение условий растекания сплава по поверхности тончайшим слоем.

Обычно в этом качестве используют канифоль, а также составы на основе ее смеси со спиртом, глицерином и цинком. Канифоль имеет температуру размягчения чуть выше 50°С, при 200°С кипит. Химически канифоль довольно агрессивна по отношению к металлам и гигроскопична, при насыщении влагой быстро увеличивает проводимость. В зависимости от добавок и их концентрации демонстрирует свойства нейтральных или активных флюсов.

Канифоль и припой

Канифольный флюс продается в виде порошка, кусками или раствора канифоли.

Серебро, нержавеющую сталь и некоторые другие металлы можно паять только с помощью специальных флюсов (известны как кислотные флюсы или паяльные кислоты).

Некоторые монтажники, которые паяют провода, для улучшения качества облуживания выполняют предварительный нагрев на таблетке аспирина, пары которого выполняют функции флюса.

Паяльные пасты

Паяльная паста это композиция из припоя и флюса. Ею паяют в труднодоступных местах, а также при установке безвыводных электронных элементов. Состав наносят на компонент, который затем просто прогревают жалом.

Пасту можно изготовить самостоятельно. Для этого оловянные опилки смешивают с жидким флюсом до гелеобразной консистенции. Хранят пасту в герметичной упаковке, срок годности из-за окисления олова не превышает шести месяцев.

Подставка для паяльника

Паяют жалом, нагретым до высокой температуры, поэтому в перерыве инструмент оставляют на подставке. Для мощных паяльников ее выполняют с двумя опорами: задняя для рукоятки, передняя – для корпуса. Опоры монтируют на фанерном основании, которое используют служит для:

  • установки коробки с канифолью;
  • хранения проволоки припоя (пример приведен на рисунке 3);
  • чистки жала.

Рисунок 3 показывает, что подставка не требует дефицитных материалов, может быть изготовлена своими руками.

Рисунок 3. Самодельная подставка для мощного паяльника

Для устройств малой мощности часто применяют конусообразный держатель (обычный или спиральный, что показано также на рисунке 3), в которую инструмент вставляют жалом.

Старшие модели подставок снабжают регулятором рабочей температуры, ЖК дисплеем для индикации температуры жала, рисунок 4. Подобный паяльный инструмент часто называют паяльной станцией.

Рис. 4. Пример паяльной станции с индикатором

Оплетка для удаления припоя

С оплеткой паяют в тех случаях, когда необходимо удаление припоя с печатной платы при демонтаже деталей. Представляет собой плотную сетку из покрытых флюсом тонких медных проволок.

Принцип действия основан на поверхностном эффекте: сетка «впитывает» припой, расплавленный на печатной плате, за счет капиллярных сил.

Обычно ширина оплетки составляет около 5 мм, поставка рулонная в корпусе диаметром примерно 5 см.

Функции удаления припоя может выполнять внешняя оплетка старого гибкого коаксиального кабеля.

Как паять медные и алюминиевые провода

Пайка проводов методом скрутки

Медный провод тщательно зачищают, потом погружают в канифоль. Специалист расплавляет несколько капель припоя и для лужения провод погружают в расплавленную массу. Процедура выполняется осторожными и равномерными движениями.

Припой для пайки должен прикрывать поверхность провода минимально, насколько это возможно. Излишки удаляют раскаленным паяльником. В ходе выполнения работ красный оттенок медного провода должен измениться на серебристый.

Если работа предстоит с многожильными паяльниками, каждая проволока должна быть раскручена и лишь после лудится. Далее все возвращается в исходное положение.

Алюминиевый провод перед пайкой электрических проводов требуется зачистить, после чего равномерно распределить по его поверхности ранее подготовленный флюс. Далее провод из алюминия тщательно натирается небольшим куском тиноля и прогревается пламенем газовой горелки. Такие манипуляции позволят эффективно избавиться от оксидной пленки.

Чтобы увеличить показатель качества соединения однопроволочных проводов, используется скрутка из залуженных проводов небольших размеров. Все образующиеся полости заполняются тинолем.

Следующий этап – соединение медных и алюминиевых проводов. Для этого восстанавливают изоляционный слой. Для сухих помещений можно использовать только хлопчатобумажную изоленту.

Что нужно для пайки электропроводки

Паяльник электрический

Перед тем как запаять провод, готовят рабочий инструмент и расходные материалы. Для выполнения работы потребуется следующий список инструментов:

  • Обычный бытовой паяльник, мощность которого колеблется в пределах 40-100 Вт. В качестве аналога используют сварочный аппарат, на котором есть возможность управлять температурой жала, что упрощает процесс пайки.
  • Мелкий напильник для зачистки жала паяльника.
  • Нож для удаления изоляционного слоя.
  • Пассатижи для скрутки.
  • Канифоль, предназначенная для лужения поверхности.
  • Припой для спайки разных материалов, в качестве аналога используют бескислотные флюсы.
Газовая горелка
Припой
Канифоль сосновая для пайки

Пайка алюминиевых и медных проводов несколько отличается видами используемых припоев.

Используются составы из олова и свинца. Маркировка следующая:

  • ПОС-40
  • ПОС-50
  • ПОС-60
Медь Алюминий
  • Сплав из олова и цинка – ЦО-12
  • Сплав из меди, олова и цинка – А
  • Сплав олова и цинка типа П250А
  • Сплав из алюминия и цинка – ЦА-15

Порядок действий

Чтобы облудить провод, нужно действовать по следующему алгоритму:

  1. С помощью специального инструмента, ножа или скальпеля удалить изоляционный слой с проводов, которые потребуется соединить.
  2. После удаления изоляционного материала токопроводящие жилы зачистить до образования характерного блеска. Для этого можно использовать нож или наждачную бумагу. Если работа предстоит не с литой жилой, а многожильным проводом, каждый проводок распушается и зачищается по отдельности.
  3. В розетку включается паяльник и очищается от всех загрязнений, которые он любит собирать, особенно старого припоя и пыли. Во время очищения жилы паяльника рекомендуется использовать небольшую наждачную бумагу.
  4. Требуется разогреть кончик провода. Это можно сделать с помощью паяльника, газовой горелки или обычной зажигалки.
  5. Когда паяльник разогрелся до рабочей температуры, его жилой прикасаются к припою и канифоли. Рабочая поверхность обильно должна быть покрыта растопленным оловом.
  6. Следующий этап – горячим паяльником касаться медного проводника. Припой должен равномерно распределяться по жиле. Чтобы нанести припой, используются пассатижи и пинцеты.
  7. По окончании работ внимательно осматривается кабель или провод. Рабочая поверхность должна быть полностью и равномерно покрыта припоем. Пустые полости или скопления вещества должны отсутствовать. Если обнаружены недочеты в работе, к процедуре приступают повторно.

Если работа предстоит с совсем тонкими проводами, канифоль лучше не использовать, поскольку рассчитать точное количество вещества очень сложно. В качестве аналога подойдет паяльная кислота. Обработать кончик проводника можно обыкновенной кисточкой. После этого можно приступать к нанесению припоя. Этот способ нельзя назвать более надежным, но с такими видами проводков иначе нельзя.

Тип припоя

Существует большое разнообразие припоев, основные из них перечислены в таблице.

Марка припоя Состав (%) Прочность при растяжении (кг/мм) Температура плавления Применение
ПОС-30 Свинец – 70

Олово – 30

3,2 266 Для пайки и лужения деталей, изготовленных из стали, меди и их сплавов
ПОС-40 Свинец – 60

Олово – 40

3,8 238 Для пайки и лужения контактов и деталей в радиоаппаратуре, изготовленных из оцинкованной стали
ПОС-90 Свинец – 10

Олово – 90

4,9 220 Для пайки и лужения медицинских инструментов и металлической посуды
ПОС-61М Медь – 2

Свинец – 37

Олово – 61

4,5 192 Для пайки и лужения печатных проводников и медных проводов
ПОС-61 (третник) Свинец – 39

Олово – 61

4,3 190 Для лужения и пайки токоведущих частей, изготовленных из бронзы, латуни и меди с герметичными швами
ПОСВ-33 Висмут – 33,3

Свинец – 33,3

Олово – 33,3

130 Для пайки деталей, изготовленных из константана, латуни и меди с герметичным швом
ПОСВ-50 (Сплав Розе) Висмут – 50

Свинец – 25

Олово – 50

94 Для обработки деталей, которые восприимчивы к перегреву
Сплав д Арсе Висмут – 45,3

Свинец – 45,1

Олово – 6,9

79 Для производства предохранителей, лужений и пайки деталей восприимчивых к перегреву
Сплав Вуда Кадмий – 12,5

Висмут – 50

Свинец – 25

Олово – 12,5

68,5 Важная особенность – токсичен. Предназначен для изготовления предохранителей, лужения и пайки деталей, восприимчивых к термическому воздействию

Последние три марки обладают низкой температурой плавления и невысокой прочностью сплава.

Методы лужения

Технология лужения реализовывается путем плавления припоя, смачивания поверхности припоем и его дальнейшей кристаллизации на поверхности. Согласно ГОСТ 17325-79 под припоем следует понимать материал с более низкой температурой плавления по сравнению материалом, из которого сделана деталь. Лужение меди, алюминия и стали осуществляется оловом. Для справки в таблице приведены температуры плавления этих металлов.

Металл Температура плавления, градусы Цельсия
Олово 232
Алюминий 660
Медь 1085
Сталь 1300-1500

Существуют два вида лужения:

    Гальваническое.Этим методом в производственных условиях лудятся изделия различной формы и размера. При наличии специального оборудования можно лудить радио- и электротехнические детали в домашних условиях.Гальваническое лужение выполняется в электролите:

    • щелочном;
    • кислом.
    • Горячее.Самый древний метод нанесения полуды. Применяется для крупных деталей простой формы или проводов и кабелей при их подготовке к пайке. Виды горячего лужения:

      • лужение методом натирания;
      • лужение методом погружения.

Скачать ГОСТ 17325-79

Гальваническая технология

Процесс базируется на использовании электрического тока и протекании электрохимических реакций. Лужение происходит методом погружения деталей в ванну со щелочным или кислым электролитом.

Основные достоинства гальванического нанесения полуды:

  • обеспечение прочного сцепления полуды с металлической поверхностью;
  • равномерность наносимого слоя;
  • возможность контроля толщины покрытия, в том числе на изделиях сложной формы;
  • получение слоя с низкой пористостью;
  • экономное расходование полуды и припоя.

Основной недостаток заключается в высокой стоимости, обусловленной потреблением электрического тока. Этот процесс требует специального оборудования и высокой квалификации исполнителя. Лужение с использованием электролита связано со сложностью приготовления раствора. В ходе процесса должен вестись постоянный контроль концентрации щелочи или кислоты в электролите, а также состояния анодов и поверхности ванны.

При выполнении отдельных работ в радио- и электротехнике возникает необходимость лудить перед пайкой медные поверхности плат. Наиболее простой способ – химическое лужение.

Это гальваническая технология. Суть ее заключается в том, что в ходе протекания электрохимической реакции, ионы меди на поверхности замещаются ионами олова из оловосодержащего раствора. Чтобы осуществить такое лужение в домашних условиях понадобится паяльная ванна для лужения (лудилка). Ванны доступные по цене, компактные (диаметром около 80 мм, глубиной 35-40 мм), мощностью 150-300 Вт. Их можно применять для подготовки к пайке медных плат путем их погружения в припой, для нанесения полуды на электронные компоненты, для демонтажа радиоэлектронных элементов.

Раствор при гальванической обработке

Для лужения применяется два вида электролитов:

  • кислые, содержат олово в форме Sn2+ ;
  • щелочные, олово содержится в виде аниона SnO8 2- .

Из-за того, что в этих электролитах олово имеет разную валентность, отличаются скорости его осаждения. В щелочном электролите олово осаждается в два раза медленнее, чем в кислом.

Из кислых электролитов наибольшее распространение получили:

  • хлоридный;
  • борфтористоводородный;
  • сульфатный.

В кислых электролитах должны присутствовать поверхностно-активные вещества (ПАВ). Это могут быть клей, фенол или желатин. Если ПАВ не добавлять, то олово на катоде будет выделяться в виде кристаллов и не образует сплошной слой. Также в них должно быть достаточно свободной кислоты, чтобы подавлять гидролиз солей олова. В противном случае возникнут основные соли олова или труднорастворимые гидраты. Дополнительно для повышения электропроводности в состав раствора надо вводить проводящие соли (например, в сернокислом электролите — это сульфат натрия). Если учесть все эти требования, то можно повысить рассеивающие способности кислого электролита.

Щелочные электролиты имеют лучшую рассеивающую способность. Их целесообразно использовать для лужения некрупных деталей и деталей сложной формы.

Способов приготовления щелочных растворов много. Простым в приготовлении считается электролит, полученный из соли станната натрия. Он не содержит хлор-ионов, что снижает опасность корродирования стальных стенок лудильной ванны. Если при работе ванн возникают неполадки, то их легко устранить корректировкой свойств электролита.

Достоинства и недостатки электролитов приведены в таблице.

Электролит Преимущества Недостатки
Кислый ·    большой выход металла по току;

·    низкая стоимость;

·    безопасность.

·    слабая рассеивающая способность;

·    использование для лужения деталей простой формы;

·    необходимость введения в электролит дополнительных веществ для получения качественного покрытия.

Щелочной ·    использование для лужения изделий любой формы;

·    высокая рассеивающая способность;

·    получение плотного не пористого мелкокристаллического покрытия;

·    процесс можно проводить в ваннах без особой футеровки.

·    низкий выход металла по току;

·    невысокая плотность тока;

·    необходимость дополнительного оборудования для подогрева и вентиляции.

Раствор для химического лужения меди называют «жидкое олово». Его готовят таким образом. В 1 л дистиллированной воды добавляется 20 г хлористого олова, 40 г концентрированной Н2SO4, потом для снижения мутности 80 г тиомочевины. Для предотвращения образования кристаллов олова на поверхности, дополнительно в 200 мл воды растворяют 5 г вещества ОС-20. Затем растворы смешивают. Дают выстояться около трех часов. Потом в раствор погружают подготовленное и очищенное медное изделие, например, плату. После того, как на поверхности появится блестящий слой олова, раствор сливают.

Часто применяют метод кислотной пайки медных или алюминиевых проводов разного сечения. При этом в качестве флюса используется паяльная кислота. Благодаря ей создается надежное соединение металла и припоя, снимаются с поверхности изделий налеты и окислы. Самая распространенная кислота – водный раствор хлорида цинка.

При необходимости заменить паяльную кислоту можно:

  • аспирином, растворенным в воде (1 таблетка на стакан воды);
  • концентрированной уксусной или лимонной кислотой;
  • концентрированной соляной кислотой (не подходит для пайки тонких деталей, так как может их повредить);
  • паяльным жиром;
  • ортофосфорной кислотой.

Горячее лужение

Горячее лужение может осуществляться одним из двух способов.

  1. Лужение погружением.Процесс лужения следующий:
    • подготовить деталь;
    • погрузить ее в емкость с раствором хлористого цинка;
    • клещами вынуть деталь из емкости;
    • не удаляя с поверхности слой хлористого цинка, переместить в ванну с расплавом олова;
    • выдержать деталь в ванне пока она не прогреется до 270-300 градусов;
    • вынуть изделие из лудильной ванны, встряхиванием удалить лишнюю полуду;
    • дать остыть;
    • для удаления хлористого цинка промыть деталь в растворе извести или в воде;
    • просушить в опилках.
    • Лужение натиранием.Провода и небольшие детали можно лудить с помощью паяльника. Последовательность действий:
      • покрыть поверхность флюсом;
      • перенести на поверхность немного припоя;
      • прогреть поверхность паяльником;
      • передвигая паяльник в разных направлениях выровнять толщину слоя полуды.
      • Для равномерного нагрева поверхности паяльник надо держать так, чтобы он прилегал к ней и концом, и рабочей боковой гранью.

        Если нанести полуду требуется на крупные детали простой формы, то можно использовать другой метод:

        • предварительно подготовить изделие (очистить поверхность, промыть, протравить);
        • нанести на поверхность хлористый цинк, прогреть его паяльной лампой до закипания;
        • после закипания посыпать поверхность припоем, дождаться его расплавления;
        • насыпать на поверхность порошковый нашатырь;
        • растереть жидкое олово по поверхности с помощью щетки или холщовой ветоши, удаляя при этом излишнюю полуду;
        • дать детали остыть;
        • протереть влажным песком, после промыть водой, высушить.

В случае некачественной подготовки поверхности изделия, толщина слоя олова может различаться, в некоторых местах слой может не припаяться. Тогда это место следует зачистить напильником, подогреть и повторить лужение.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *