Как паять паяльником латунь в домашних условиях: Как паять латунь: методы, обзор материалов, инструкция

Как паять латунь: методы, обзор материалов, инструкция

Сплав меди с цинком, известный с давних времен, широко применяется и в наше время. Латунь обладает высокой прочностью, стойка к коррозии, пластична. Благодаря таким свойствам из нее изготавливают детали механизмов, элементы конструкций, вынужденных постоянно контактировать с агрессивными средами. Несмотря на надежность материала, в латунных изделиях иногда появляются разнообразные дефекты, требующие ремонта, — изломы, отверстия, трещины. Одним из способов восстановления элементов является пайка. Процесс этот не отличается большой сложностью, однако имеет свои особенности, поэтому крайне важно знать, как паять латунь. Знакомство с технологией пайки позволит успешно проводить такие работы даже в домашних условиях.

В чем особенности технологии?

Этот метод получения неразъемных соединений не настолько популярен, как сварка. Причина — более низкий показатель прочности пайки. Швы образуются благодаря расплавлению присадочного материала, называемого припоем. Самое главное отличие пайки — температура плавления, которая должна быть ниже, чем у соединяемых элементов. Они не меняют агрегатного состояния, что дает возможность надежного скрепления разнородных материалов.

Низкотемпературное воздействие на спаиваемую поверхность сделало пайку незаменимой, а в некоторых случаях единственно возможной: например, когда требуется получить неразъемное соединение разнородных металлов. Целостность обрабатываемых деталей — главное преимущество такой технологической операции, так как она позволяет работать с самыми мельчайшими элементами, не опасаясь за их деформацию или изменение структуры.

Пайка особенно актуальна в электронике, где приходится работать с миниатюрными, очень хрупкими микросхемами, и электрике, когда возникает необходимость в соединении либо наращивании проводников.

Классификация латунных сплавов

Латунь бывает двойной либо многокомпонентной. В первом случае в состав входит только медь и цинк, повышающий твердость сплава. В роли других компонентов, улучшающих его физические, химические характеристики, выступают алюминий, железо, кремний, марганец, никель, олово, свинец и другие элементы. По этой причине необходимо заранее точно узнать состав латуни, это поможет определить способ, а также специфику пайки.

Латунь классифицируется по химическому составу:

1. Двухкомпонентная (двойная, простая). Она состоит только из меди и цинка. Процентное соотношение этих компонентов может быть различным. Эти составы маркируются буквой «Л» и числом, всегда указывающим количество меди. Например, Л90 содержит от 88 до 91% меди, на долю цинка приходится 8,8-12%. Примеси есть, но их количество минимально — около 0,2%.
2. Многокомпонентная (специальная). Эта латунь имеет большое количество ингредиентов, повышающих коррозионную стойкость сплава, его прочность, твердость. Его маркируют по-другому: к букве «Л» добавляют еще одну, означающую легирующий элемент, появляется еще одна цифра — процентное содержание легирующего металла. Например, ЛА77-2 — латунь алюминиевая, она содержит 77% меди, около 2% алюминия, а остальное — цинк. Все подобные сплавы называют в «честь» легирующего элемента: железистая, кремнистая, никелевая, марганцовистая, свинцовистая и т. д.

Латунь идет на изготовление различных изделий. По степени обработки эти сплавы делят на:

• деформируемые, из них производят болты, гайки, детали автомобилей, латунные ленты, листы, проволоку, патрубки, трубы;
• литейные (арматура, втулки, детали приборов, подшипники, штуцера гидросистемы автомобилей).

По процентному содержания цинка латуни разделяют на:

1. Красную (томпак), имеющую в составе 5-10% этого компонента. Такие сплавы идеальны для ювелирных украшений, статуэток и подобных художественных изделий.
2. Желтую, здесь процент цинка составляет 21-36%.

Причина популярности латуни — ее долговечность, надежность, устойчивость к перепадам температур, к механическим воздействиям. Поэтому детали, изготовленные из этого сплава, широко используют в системах водоснабжения, обустройстве канализации, в машино- и приборостроении. Латунные изделия имеют длительный срок службы, однако это справедливо лишь в том случае, если не нарушаются их правила эксплуатации.

Эффективность и препятствия

Есть несколько технологий, позволяющих без труда сваривать детали или изделия из латуни, однако они не отличаются простотой, обещают ощутимые затраты, требуют от мастера определенных навыков работы. Пайка — альтернатива, которая проще технологически, а значит, этот вариант подходит и для домашнего мастера, так как нет необходимости в высокой квалификации исполнителя.

Если содержание цинка в сплаве не слишком высоко, то на пути к цели не возникает непреодолимых препятствий: справиться с поставленной задачей позволяет простая пайка с использованием обычной канифоли. Когда процентное содержание данного металла в латуни превышает цифру 15, необходимы специальные флюсы.

Причина — сильное испарение во время пайки меди и цинка, оно приводит к образованию на материале крепкой оксидной пленки, а ее удалить довольно сложно. Поэтому без специальных припоев и нейтрализующих флюсов идеального результата добиться не получится.

Выбор оптимальных материалов

Прежде чем искать оптимальный вариант для пайки латуни, необходимо установить ее марку. Только в этом случае можно гарантировать приемлемый результат операции.

Выбор подходящего припоя

Это материал, обычно сплав, которым спаивают элементы. Главная его особенность — температура плавления, обязанная быть ниже, чем у соединяемых металлов. Типичные примеры сплава — олово со свинцом, чистое олово. Однако качество, механическая прочность такого сцепления и внешний вид очень далеки от идеала. Причины низкого качества — поры, появляющиеся в результате испарения цинка. Чтобы обеспечить надежный контакт, температура плавления материала обязана быть значительно ниже латунной, а припой должен обладать отличной адгезией с этим сплавом.

1. Для пайки латуни, содержащей большое количество меди, лучше брать составы, относящиеся к медно-цинковым припоям, так как в результате присадки цинка снижается температура плавления данных сплавов. Например, припои ПМЦ54 и ПМЦ-48 плавятся при температуре 880°, ПМЦ-36 — при 800-825°.
2. Для таких же сплавов можно пользоваться серебряными припоями — марки от ПСр12 до ПСр72. Если в латуни большее содержание цинка, то рекомендованы аналогичные припои, однако не ниже ПСр40.
3. Относительно недороги медно-фосфорные припои — МФ-1, МФ-2, МФ-3. Они пластичны, но обладают хорошей электропроводностью. Если механические и вибрационные нагрузки будут велики, то лучше приобрести припои с серебром.
4. Если необходимо гарантировать особую прочность, то выбирают твердые медные сплавы: например, универсальный L-CuP6.

Последняя марка припоя имеет диапазон температур — 710-880. Она предназначена для работы с бронзой, красной бронзой, латунью, а также медью, при монтаже труб, радиаторов, системы отопления. При использовании серебряных или фосфорных припоев надо учитывать, что латунь интенсивно растворяется, поэтому время обработки (нагрева и пайки) необходимо сократить.

Флюсы: самодельные или готовые

Флюсы очищают поверхность металлов от жира, а также предотвращают образование оксидной пленки. Их тоже подбирают в зависимости от состава сплавов. Для соединений меди достаточно одной лишь канифоли, однако для латуни уже необходимо более агрессивное средство. Самый простой вариант флюса для пайки латуни — смесь буры с борной кислотой (1:1). Ее заливают водой (5 мм на 1 г), кипятят, помешивая, потом остужают. Однако лучшими характеристиками обладают «профессионалы» — покупные составы.

1. Флюс Бура. Он известен очень давно, однако с тех пор не растерял своих поклонников. Причина популярности — его качественная работа.
2. Не менее эффективны другие марки: ПВ-209 (от 700 до 900°), ПВ-209Х (от 650 до 850°).

Популярные импортные марки — немецкие порошки FELDER Cu-Rosil, Chemet FLISIL-NS-Pulver, флюс-паста Chemet FLISIL-NS-Paste. На рынке существует множество флюсов, предназначенных и для пайки латуни — как импортных, так и отечественных, поэтому с выбором проблем не возникнет.

Два метода пайки латуни

Как уже было замечено, самая большая сложность в работе с латунью — образование при нагреве сплава оксидной пленки, с которой канифоль (даже в компании со спиртом) справиться не в состоянии.

Использование паяльника

Для пайки этого сплава необходим мощный аппарат — как минимум 500 Вт, максимум — 1000 Вт. Связано это требование с высокой температурой плавления — как сплава, так и припоев. Однако исключения есть: это латунные сплавы, имеющие более низкую температуру плавления (большой процент меди). Лучший вариант — паяльная станция, дающая возможность регулировать нагрев жала паяльника. Оптимальный параметр — 350°. Это оборудование позволит избежать перегрева зоны паяния.

Если в сплаве преобладает медь, то в этом случае можно использовать инструмент скромной мощности — 100 Вт. В роли флюса используют ортофосфорную либо паяльную кислоту: перед пайкой поверхности латунных изделий тщательно обрабатывают. В качестве припоя используют ПОС-60 (олово-свинец).

Пайка с помощью горелки

Эту же задачу можно решить, используя не слишком большую горелку. Но в этом случае есть главное требование к рабочей поверхности: латунную деталь нужно поместить на жаропрочный материал. Например, на небольшую асбестовую пластину, в железное ведро с мелкой галькой. Соединяемые детали совмещают между собой, поверхности протирают флюсом с основой-бурой. Сверху посыпают небольшим количеством стружки из серебряного припоя, затем в зону пайки вводят пламя газовой горелки.

Разогрев ведут поэтапно. Сначала участок нагревают слегка: так, чтобы припой мог схватиться с поверхностями сплавов. Второй этап — разогревание зоны до появления красноты, во время него припой равномерно растекается по поверхности, заполняя зазоры. В этот момент достигается температура 700-750°.

Горелку выключают. После остывания зоны пайки ее промывают, удаляя остатки флюса — наплывы, стекловидные капли: сначала изделие на несколько минут погружают в горячий раствор серной кислоты (3%), затем помещают под проточную воду.

Эти методы отличаются от традиционного соединения других элементов с помощью олова, так как паять латунь не настолько просто. Лучший результат гарантирует использование газовой горелки. Если выполнять все этапы операции корректно, то можно получить качественные и надежные изделия.

Этому животрепещущему вопросу посвящено следующее видео:

Как паять латунь: советы мастера

В быту нередко встречаются изделия из латуни. Ремонтируя их, владельцам приходится прибегать к технологии пайки. Так как данный способ соединения металлов обладает специфическими особенностями, у новичков в ходе работы могут возникнуть трудности. Поэтому их интересует, как паять латунь. Если знать технологию и соблюдать рекомендации специалистов, с этой процедурой сможет справиться каждый. Информацию о том, как паять латунь в домашних условиях, вы найдете в данной статье.

О составе сплавов

В быту имеется много различных деталей, содержащих латунь и бронзу. Несмотря на внешнюю похожесть этих медных сплавов, они обладают разными составами. Латунь является медно-цинковым сплавом, в который во время производства добавляют олово, алюминий и другие металлы. Бронза – это соединение олова, алюминия, свинца и других веществ с медью. Состав латуни с добавлением олова приближен к бронзе, но в основе металла преобладает цинк.

В чем особенности использования медных сплавов

Многие новички задают вопрос, чем паять бронзу и латунь. Интерес обусловлен тем, что пайка сопряжена с некоторыми сложностями. В ходе термического воздействия происходит активное испарение из сплава цинка, в результате чего образуется плотная пленка из цинковых и медных оксидов. Разрушить ее достаточно затруднительно. Как утверждают специалисты, не справится с этой задачей и канифоль.

Мастеру придется воспользоваться специальными флюсами. Если применять оловянно-свинцовый припой, то существует риск, что место соединения будет с низкой механической прочностью. В отличие от медной спайки в данном случае показатель прочности будет в полтора раза ниже. Причина тому – испаряющийся цинк. Выбор способа пайки бронзовых деталей будет зависеть от ее состава. Бронзу с высоким содержанием олова и никеля следует паять с применением оловянно-свинцовых припоев. Бронзу, содержащую алюминий и бериллий, лучше соединять специальными припоями и флюсами.

О флюсах

Их задача – удалять с поверхности соединяемых металлов образующуюся пленку и предотвращать ее дальнейшее появление. Согласно отзывам специалистов, для пайки медных изделий подойдет канифоль. Иная ситуация обстоит с латунью. Как правильно паять этот сплав? Какой флюс выбрать? Такие вопросы очень часто задают начинающие. Опытные мастера советуют воспользоваться более «агрессивным» флюсом, чем канифоль. Поскольку в производстве латуни в качестве добавок применяют металлы, для пайки следует брать флюсы с разными составами. Для работы с самыми распространенными марками латуни Л63 и ЛС59 предназначен флюс, содержащий хлористый цинк и борную кислоту. Для ЛКС80 со свинцом и кремнием оптимальным вариантом станет флюс на основе буры, содержащий в своем составе бор, калий и фтор. На прилавках специализированных магазинов имеются уже готовые составы. Специалисты рекомендуют обратить внимание на флюсы ПВ-209, ПВ-209Х и «Бура». Тот, кто желает сэкономить, может приготовить флюс дома.

О флюсе кустарного производства

Согласно многочисленным отзывам потребителей, данным составом можно работать с разными марками латуни. Приготовить флюс не очень сложно. Нужно взять 20 г порошка буры и смешать с борной кислотой, которой также потребуется не более 20 г. Состав в сухом виде вещества тщательно перемешиваются. Затем смесь нужно залить водой (200 мл). Перед эксплуатацией смесь следует прокипятить и остудить.

О припое

С помощью этого расплавленного металла осуществляется спайка. В жидком состоянии он проникает внутрь паяемых металлов, а затем остывает, в результате чего и происходит соединение. Температура плавления припоя обязательно должна быть ниже температуры плавления самих металлов. Тем, кто интересуется, можно ли паять латунь оловом, опытные мастера рекомендуют использовать припой с хорошей адгезией. Обычными сплавами, содержащими олово и свинец, лучше пользоваться в тех случаях, когда не требуется высокая механическая прочность. Также припой подойдет, когда не важен внешний вид места соединения.

О составах припоев

Выбор припоя зависит от марки латуни. Серебряные припои ПСр12-ПСр72, латунные ПМЦ36-ПМЦ54 и медно-фосфорные рекомендованы для латуни с преобладанием в ее составе меди. Если в металле больше цинка, то нужно работать серебряными припоями от ПСр40 не ниже. С фосфористыми составами образуются непрочные фосфорные соединения цинка, что понижает механическую прочность спайки. Для деталей, которые в ходе их эксплуатации не подвергаются ударным воздействиям и вибрации, подойдут латунные припои МПЦ. Отметим, что латунь может легко растворяться, поэтому мастера, используя серебряные и фосфористые припои, должны сократить время нагревания и спайки.

Для работы со стационарно закрепленными деталями (радиаторами и трубами) опытные мастера рекомендуют воспользоваться специальными твердыми припоями со сложными составами. Согласно многочисленным отзывам потребителей, большой популярностью пользуется L-CuP6, который плавится при температуре 730 градусов. Приготовить припой можно и в домашних условиях.

Как это сделать

Для пайки латуни лучше всего воспользоваться серебряным припоем. Желательно, чтобы местом плавки был специальный тигель, приспособленный для значительных термических воздействий. В качестве материала для тиглей могут быть использованы контактные угольные элементы для троллейбуса. В нагретом состоянии они не представляют ценности, а домашний умелец может их приспособить для изготовления припоя. В данном изделии следует сделать выемку 20 х 20 мм. Далее к ней следует проделать канавку. Извлекать припой будет легче, если ее ширина составит 0,5 см.

Припой делают из серебра и меди (2:1). После взятия нужного количества металлов их следует поместить в тигель. Их термообработка осуществляется газовой горелкой. Некоторые мастера расходный материал предварительно крошат. В таком случае процедура плавки протекает гораздо проще. Далее в состав добавляют стальной или керамический (фарфоровый) стержень. Паять латунь можно тогда, когда припой кустарного изготовления полностью застынет.

Как выполнить спайку газовой горелкой

Как паять латунь? Процедура заключается в следующем:

• Перед началом процесса нужно разогреть металлы. Выполняется эта работа на жаропрочных материалах. Специалисты советуют воспользоваться асбестовой пластиной.
• Спаиваемые детали нужно совместить друг с другом.
• Поверхности в месте спаивания тщательно протереть флюсом.
• Произвести нарезку серебряного припоя. В конечном итоге он должен представлять собой стружку, которую следует насыпать на место соединения металлов.
• В газовой горелке отрегулировать пламя. Для схватывания припоя с поверхностями металлов место соединения сначала прогревается слабым огнем.
• Выставить газовую горелку на 750 градусов для основного нагрева. На латунной поверхности должен образоваться красный оттенок. Припоем заполняются все зазоры, далее он растекается по всему месту соединения.
• Выключить горелку и дать время изделию для остывания. Процедура считается выполненной правильно, если получился шов, который мало отличается от металла.
• Место соединения промыть, чтобы удалить остатки флюса.

Как паять латунь паяльником

Данный способ является самым распространенным, потому что его выполнить проще всего. Тому, кто не знает, как паять латунь паяльником в домашних условиях, специалисты рекомендуют придерживаться следующего алгоритма действий:

• В самом начале нужно произвести чистку соединяемых деталей. На металлических поверхностях должны отсутствовать различные посторонние наслоения и загрязнения.
• Расположить детали на специальной огнеупорной подставке. Смастерить ее можно дома из подручных средств.
• Для удаления всех дефектов в латунной поверхности место соединения обработать флюсом.
• Сверху посыпать припоем в виде крошки.
• Выполнить прогрев паяльником.

Очень часто новички задают вопрос, как паять медь с латунью твердым припоем. Специалисты советуют применять низкотемпературную пайку, которая способна обеспечить высококачественное соединение. Для этой цели потребуются паяльник, мощность которого не более 100 Вт, и ортофосфорная кислота. Перед работой поверхность изделия тщательно обезжиривается, с нее удаляется окисная пленка. Соединять металлы лучше с помощью оловянно-свинцового припоя ПОС60. Чтобы начать паять латунь, инструмент следует хорошо разогреть.

Для работы с серебряными припоями понадобится паяльник, мощность которого варьируется в пределах от 0,5 до 1 кВт. Обезжиривание осуществляется флюсом – концентрированной ортофосфорной кислотой. Также достаточно эффективным считается флюс на основе буры. В зоне спаивания образуется температура не менее 500 градусов.

Работы с нержавеющей сталью

Согласно многочисленным отзывам, домашним умельцам часто доводится паять латунью нержавейку. Так как в составах стальных сплавов наличие никеля и хрома не превышает 25 %, работы с такими материалами менее трудоемкие. Кроме того, такой состав обеспечивает надежное соединение деталей из нержавейки с другими металлами.

Исключение составляют магний и алюминий. Если нержавейка со значительным содержанием никеля, то в результате ее нагрева до 700 градусов происходит образование карбидных соединений. Чем продолжительнее нагрев, тем интенсивнее они формируются. По этой причине паять следует максимально быстро. Риск образования данных соединений будет минимальным, если в сплав во время пайки добавить титан. Как утверждают опытные мастера, особенно следует быть осторожным с наклепанными нержавейками. Обусловлено это тем, что на поверхности металла могут появится трещины. Чтобы предотвратить их образование, спаивание выполняют после предварительного отжига деталей.

Ход работы

Спаивание нержавейки выполняют следующим образом:

• Сначала поверхность тщательно зачищается наждачной бумагой или напильником.
• Далее место спайки обрабатывается флюсом, а именно паяльной кислотой.
• Затем поверхности требуется залудить – нанести на них тонкий слой припоя, содержащий олово и свинец. Бывает, что припой с первого раза нанести не представляется возможным. В таком случае придется применить кисточку, содержащую металлические жилы. Ими будет гораздо удобнее снимать окисную пленку, предотвращающую лужение.
• Используя паяльник и припой, выполняют спаивание деталей.

В заключение

Процесс пайки только на первый взгляд может показаться сложным. Проблем не возникнет, если освоить технологию и работать с грамотно подобранными расходными материалами.

газовой горелкой, припой, в домашних условиях пошаговая инструкция – Техника пайки на Svarka.guru

Пайка латуни – востребованная технология, отличающаяся универсальностью подхода. В качестве рабочего инструмента можно использовать как паяльник, так и газовую горелку. Процесс не отличается особой сложностью и строгими требованиями. Изучив особенности технологии соединение латунных изделий можно выполнить даже в домашних условиях.

Суть технологии и ее особенности

В первую очередь необходимо ознакомится с особенностями процедуры пайки. Данная технология, в качестве способа создания неразъемных соединений, не столь популярна, как сварка, поскольку показатель прочности у пайки несколько ниже.

Образование шва происходит при расплавлении присадочного материала, который называется припоем. После кристаллизации застывший состав надежно соединяет заготовки.

Отличительной особенностью пайки является подход воздействие на рабочую поверхность. При выборе припоя главным показателем является температура плавления, которая должна быть ниже, чем у основного металла. Он не меняет своего агрегатного состояния, свойства остаются неизменными. Это позволяет соединять заготовки с разнородным составом.

В этом и заключается разница между сваркой и пайкой. При проведении работ, в состав сварочной ванны входят основной металл и присадочный материал. Вместе они формируют шов, что неизменно отражается на качестве металла, который подвергся температурному воздействию. Недаром при строительстве ленточного фундамента каркас крепят с помощью проволоки, а не сварки. Пайка не влияет на параметры основного металла, чем выгодно отличается от прочих технологий соединения.

Выделим основные особенности пайки:

• в качестве присадочного материала используют припой;
• соединяемые изделия не плавятся;
• материалы не взаимодействуют друг с другом;
• походит для соединения миниатюрных элементов.

Метод широко востребован в сфере высоких технологий, благодаря низкому температурному воздействию на поверхность, что является основным показателем для чувствительных к колебаниям температур компонентов плат и электронных схем. Требования к качеству работ изложены в ГОСТе 17325-79.

Виды латуни

Существует два типа латуни, отличающиеся химическим составом:

1. Двойная. Как следует из названия, сплав состоит из двух элементов – цинка и меди в различных пропорциях. Причем цинк играет роль легирующего элемента. Согласно техническим требованиям, такие составы имеют специальную маркировку, указывающую на тип сплава и процентное соотношение элементов. Например, Л 63 является двухкомпонентным составом, с массовой долей меди 63 %. Содержание цинка не превышает 37 %.
2. Многокомпонентная. Специальные составы, содержащие множество примесей, состав которых зависит от области применения. К таким сплавам очень трудно подобрать оптимальный латунный припой, особенно не зная точного соотношения химических элементов в составе.

В состав многокомпонентных сплавов могут входить следующие металлы: алюминий, никель, олово, марганец и другие. Такие составы часто называют по наименованию элемента с самым высоким содержанием, например, «алюминиевая латунь».

Флюсы

Грамотный выбор флюса – залог качественного соединения. Он очищает поверхность от следов масла, грязи и оксидов и подготавливает ее к пайке. Ввиду особенностей рассматриваемого материала, использовать нейтральные составы на основе спирта и канифоли нецелесообразно. Специалисты рекомендуют применять активный флюс для эффективного удаления оксидной пленки.

Важным фактором является химический состав сплава. Для классического двухкомпонентного материала Л 63 достаточно использовать раствор хлорида цинка в борной кислоте. Для многокомпонентных сплавов лучше приобрести универсальный флюс для работы с латунью – ПВ 209 и ПВ 209Х. При выборе готового состава следует внимательно изучить инструкцию, с рекомендациями по эксплуатации.

Припой

Начинающие мастера не знают, какой припой для латуни выбрать, для достижения наилучших результатов.

Рассмотрим основные марки:

1. Для пайки латуни и меди специалисты рекомендуют использовать припои медно-цинковой группы. При выборе следует обращать внимание на температуру плавления. Например, для ПМЦ-48 она составляет 880 Сº.
2. Медно-фосфорные припои группы МФ отличаются доступной ценой. Эксплуатационные характеристики несколько ниже, чем у составов с добавлением серебра.
3. Группа серебряных припоев ПСр относится к твердым сортам. Полученное соединение отличается высокой устойчивостью к механическим и вибрационным нагрузкам.

При пайке стали латунью используют сплав марки Л-63, который зарекомендовал себя лучше всего. Форма выпуска – проволока латунная для пайки. Его применяют исключительно для работы с твердоплавкими материалами.

Заслуживают внимания латунные припои с флюсом. Их стоимость выше, чем у классических составов, однако цена компенсируется удобством в применении и снижении количества брака в работе.

Приготовление своими руками

Многие мастера предпочитают готовить припой своими руками в домашних условиях. Лучше всего себя зарекомендовала смесь из двух частей серебра и одной части меди.

После проведения замеров, металл расплавляют в тигле и путем перемешивания добиваются получения однородной массы. Охлаждение проходит в холодной воде.

Готовому припою придается нужная форма, после чего производят зачистку с помощью крупного напильника.

Оптимальные размеры тигеля – 20х20. Его основой могут служить графитовые угли из контактных элементов.

Паяльником

Основная сложность работы с латунью, в отличие от пайки прочих цветных металлов горелкой или паяльником, заключается в оксидной пленке, которая образуется в процессе испарения цинка после нагрева латуни.

Для пайки данного сплава с помощью паяльника, необходим качественный аппарат, мощностью не менее 1000 Вт. Такое требование связано с высокой температурой плавления латуни и используемых припоев. Исключение составляют медные латунные сплавы, температура плавления которых гораздо ниже.

Наилучшим выбором считается паяльная станция, с функцией регулировки температурных параметров. Использование такого оборудование позволяет с легкостью подобрать оптимальные параметры работы без риска перегрева поверхности.

Использование горелки

Для пайки латуни можно использовать газовую горелку. Особые требования предъявляют к размещению заготовки – ее необходимо поместить на поверхность из жаропрочного материала.

Подготовительный этап не отличается от аналогичной процедуры перед пайкой электрическим паяльником.

Процесс начинают с постепенного нагрева поверхности, с целью увеличения смачивающих свойств припоя. После этого заготовку прогревают до рабочих параметров, достижение которых характеризуется появлением характерного красного оттенка на поверхности.

Использование горючего газа не имеет особых преимуществ перед электрическими источниками питания.

Этапы проведения работ

Пошаговая инструкция процесса пайки латуни в домашних условиях имеет следующий вид:

1. Очистка и обезжиривание места соединения.
2. Обработка поверхности флюсом.
3. После завершения подготовительных процедур в зону нагрева вносим припой, измельченный до состояния стружки.
4. Начинаем постепенный прогрев поверхности. Важно, чтобы пламя постоянно перемещалось, во избежание перегревов.
5. После формирования шва прекращаем обработку заготовку и ждем остывания в естественных условиях.
6. Смываем остатки флюса.

Качественные характеристики шва зависят от правильности выбора расходных и присадочных материалов, а также соблюдения требований к технологическому процессу.

Заключение

Для получения качественного соединения необходимо определить состав латуни. На основании полученных данных подбирает флюс и припой для проведения пайки. Работы можно выполнять как электрическим паяльником, так и газовой горелкой.

Слесарь-ремонтник 6-го разряда Мовчан Ярослав Евгеньевич. Опыт – 13 лет: «По работе часто сталкиваюсь с необходимостью проведения паяльных работ с латунью простых марок. Перепробовал множество составов. Как показала практика, лучше всего использовать офлюсованный серебряный припой с содержанием металла 20 %. Стоимость, конечно, высоковата, но при ответственных работах можно быть уверенным в надежности соединения».

Пайка латуни в домашних условиях оловом и другими припоями

Из латуни делают краны, метизы, трубки, декоративные предметы интерьера и многие другие изделия. Этот материал получают в результате сплавления меди, цинка (в разных пропорциях) и различных добавок.

Пайка латуни обеспечивает получение надёжного и качественного соединения деталей. Пайка предполагает использование специального инструмента в виде газовой горелки, а также припоя из смеси олова и свинца. В ряде случаев при изготовлении твердого припоя для латуни используется одно олово.

Преимущества и недостатки

При наличии необходимых инструментов и материалов, а также после изучения основных приёмов обращения с латунью пайкой этого материала можно заняться самостоятельно.

Пайка изделий из латуни имеет несколько особенностей. Данная технология предполагает применение специально приготовленного припоя, вводимого в зазор между деталями и играющего роль «схватывающего» элемента. Кроме того, существенное значение имеет оборудование, посредством которого осуществляется расплавление материала припоя.

Обычно для пайки используется газовая горелка, обеспечивающая расплав паяльной проволоки при температурах, меньших по величине, чем точка плавления самой латуни. С помощью этой технологии удаётся надежно спаять отдельные заготовки схожих по структуре или разнородных материалов.

В отдельных случаях применение латунной пайки – это единственно возможный способ получения неразъемных контактов.

Недопустимо сравнивать пайку со сварочными процедурами, при которых расплаву подлежит каждый из сплавляемых металлов. В данном случае термическому воздействию подвергается лишь твердый припой с оловом, а состояние самих соединяемых деталей остаётся без изменения.

Указанная особенность позволяет обрабатывать изделия из латуни совсем небольшого размера и массы, не нанося им какого-либо ущерба.

При проведении пайки необходимо учитывать, что этот процесс предполагает применение более мягких, чем при сварке расходных материалов. Вследствие этого полученные при пайке соединения считаются менее прочными по сравнению со сварными швами.

В случаях работы с латунью из тела припоя (из-за его сильного нагрева) полностью испаряется цинк, вследствие чего шов становится пористым, что заметно снижает качество образуемого соединения.

Помимо этого, при пайке латунных деталей важно правильно выбрать их взаимное положение (в этом случае предпочтение отдаётся сочленениям типа «внахлест»).

Применение

Современные технологии обработки сплавов меди и цинка широкого востребованы в таких отраслях промышленности, как:

• электроника и электротехника;
• приборостроение и инструментальное производство;
• выпуск холодильного и вентиляционного оборудования.

При наличии всего необходимого (припоя требуемого качества, флюса и паяльной горелки), можно лудить латунные поверхности с целью их защиты от коррозийного разрушения. Процедура лужения также востребована при ремонте отопительных и водопроводных систем, изготавливаемых на основе латуни.

В зависимости от типа используемого при пайке припоя, соединения делятся на высоко- и низкотемпературные. Такое деление позволяет применять более тугоплавкие сочленения для пайки заготовок, эксплуатируемых в режиме высоких температур.

Использование высокотемпературного варианта пайки невозможно в домашних условиях, поскольку в этой ситуации необходимо специальное оборудование.

Особенности спайки однородных заготовок

В бытовых условиях нередко возникает потребность в спайке двух одинаковых по структуре латунных заготовок. В этом случае первостепенное значение приобретает правильность выбора флюсового состава, отличающегося от традиционной комбинации канифоли со спиртом.

Обычный состав по причине низкой активности составляющих не сможет растворить образующуюся на поверхности латуни окисную плёнку. Так что для рассматриваемого варианта пайки потребуется более активный флюс, приготавливаемый на основе хлора и цинка.

Со всеми подробностями его подготовки можно ознакомиться в таблице, где приводятся несколько разновидностей хлористо-цинковых смесей.

Помимо рассмотренных видов флюса при пайке латуни могут применяться составы на основе буры и фтористо-борной соли калия. Приготовленные из них смеси занимают не более 5% от общего объёма паяльной ванны и обладают прекрасными показателями активности.

Под активностью понимается способность создавать идеальные условия для проникновения расплавленного припоя в зазоры между деталями при пайке.

Наряду с рассмотренной проблемой не следует забывать и о грамотном подходе к выбору припоя, поступающего к месту соединения в виде калиброванной проволоки того или иного состава.

В том случае, когда паяные изделия из латуни предполагается эксплуатировать в газовой среде, желательно применять специальные типы припоев, изготавливаемых на основе сплавов медного фосфата и серебра. Они также подходят для пайки красной латуни с большим процентным содержанием медной составляющей.

Иногда в качестве припоя используется проволока, изготовленная на основе самой латуни. Однако в этом случае припаять латунную деталь удаётся лишь при условии, если температура плавления проволоки из латуни ниже, чем тот же показатель для обрабатываемых заготовок.

Общий порядок действий

Перед началом самостоятельной пайки латунных деталей следует тщательно очистить их от посторонних наслоений и загрязнений. Далее необходимо разместить их на огнеустойчивой подложке, функцию которой может выполнять засыпанная в старое ведро речная галька.

Общий порядок пайки латуни может быть представлен следующим образом.

• сначала место предполагаемого соединения двух деталей обрабатывается подходящим по составу флюсом, после чего на него насыпается мелко наструганная крошка материала припоя;
• после этого можно приступать к прогреву латуни (только в месте соединения!) с помощью ранее подготовленной горелки;
• после расплавления материала припоя и заполнения жидким составом имеющихся между деталями зазоров следует выключить горелку и дождаться остывания места соединения.

В процессе пайки недопустим перегрев заготовок, который может вызвать их деформацию. В целом же самостоятельная пайка латуни не является чем-то абсолютно недоступным.

Для освоения этой технологии достаточно грамотно подобрать все необходимые расходные материалы и в точности следовать приведённым рекомендациям.

Пайка латуни в домашних условиях

Латунь – это сплав, обязательными компонентами которого являются медь и олово. Обладая высокой прочностью, пластичностью и коррозионной стойкостью, она хорошо подходит для изготовления как тяжелонагруженных деталей различных механизмов, так и элементов конструкций, работающих в агрессивных средах. Её основной недостаток – высокая стоимость. Но есть и другие проблемы, связанные с применением этого материала.

Просто и эффективно

На сегодняшний день разработаны различные технологии, позволяющие сваривать изделия из латуни. Но все они довольно сложны, затратны, и требуют, чтобы выполняющий работу специалист обладал определёнными навыками. Альтернативой сварке часто становится пайка латуни. Она несколько проще технологически и предъявляет иные требования к квалификации исполнителя.

Возникающие препятствия

Если содержание цинка в сплаве невысоко, то особых проблем не возникает. Справиться с задачей удаётся с помощью обычной канифоли. Но в случае, когда количество цинка превышает 15%, в обязательном порядке требуется использование специальных флюсов. Это связано с тем, что испаряясь при нагреве, цинк и медь образуют на поверхности детали прочную оксидную плёнку, удалить которую очень непросто.

Выбрать готовый или изготовить самому?

Простейший флюс для пайки латуни несложно изготовить самостоятельно. Для этого потребуется смешать в соотношении один к одному порошок буры и борной кислоты, залить получившееся количество водой из расчета 5 мл на каждый грамм смеси порошка, осторожно помешивая прокипятить, а затем остудить. Но лучшими характеристиками обладают поступающие в продажу уже готовые составы.

• Одним из наиболее распространённых является флюс «Бура». Придуманный очень давно, этот рецепт получил одобрение многих ювелиров, занимающихся пайкой разных металлов, в том числе и латуни. Он относится к разряду высокотемпературных смесей, активизирующихся при достижении 700 – 900 градусов Цельсия. Несмотря на солидный возраст, свою работу он выполняет качественно.
• Хорошо справляются со своей задачей флюсы марки ПВ-209 и ПВ-209Х. В основе первого – фторосоли, а второй изготовлен с использованием плавиковой кислоты. И тот и другой также работают при температурах, приближающихся к тысяче градусов.
• Несколько меньшего нагрева потребуют выпускаемые в Германии составы Chemet FLISIL-NS-Pulver (порошкообразный) и Chemet FLISIL-NS-Paste (паста). Для них будет достаточно 550 – 800 градусов Цельсия. Лучше всего они действуют при использовании серебросодержащих припоев.

Перечисленные марки приведены лишь в качестве примера. На рынке представлено множество вариантов этой необходимой для пайки латуни продукции.

Какой взять припой

Не менее важным, чем выбор флюса, является определение нужного состава припоя.

• Для пайки латуни с содержанием меди хорошо подходит припой ПМЦ-48, плавление которого происходит при 870 – 880 градусах. Несколько меньшая температура плавления у ПМЦ-36. Оба состава относятся к группе медно-цинковых припоев.
• Марки МФ-1, МФ-2 и МФ-3 относятся к группе медно-фосфористых припоев. Они относительно недороги, пластичны, однако обладают высокой электропроводностью и сопротивляются ударным и вибрационным нагрузкам хуже, чем составы с содержанием серебра.
• Наилучшими механическими качествами обладают серебряные припои. Среди них – ПСр-10, ПСр-12м, ПСр-25 и далее, вплоть до ПСр-72. Все они имеют некоторые отличия, заключающиеся в химическом составе и температуре плавления. По-разному они реагируют и на процентное соотношение меди и олова в соединяемом металле.

Из вышесказанного ясно, насколько важно прежде, чем приступать к выбору флюса и припоя, определиться с маркой латуни. Только тогда удастся добиться приемлемого результата пайки.

Подготовка

Приступая к работе, необходимо как следует очистить место соединения от загрязнений. Для этого можно использовать самые разные инструменты – металлические щётки, специальные насадки, напильники или наждачную бумагу. После этого обработанный металл необходимо обезжирить. Не сделав этого, вы затрудните свою работу, а пайка, если её и удастся выполнить, не будет обладать достаточной прочностью.

Спаиваемые детали необходимо уложить на термоизолирующую подкладку. Странно, но многие источники до сих пор рекомендуют для этих целей признанный канцерогеном листовой асбест. Несомненно, что стоит подыскать ему не наносящую вред здоровью замену. Например, на основе стекловолокна или углепластика.

Паяльник или горелка?

Использование электрического паяльника допустимо, когда используются флюс и припой с температурой плавления порядка 500 градусов Цельсия. Но даже в этих случаях мощность прибора должна быть не менее 100 Ватт. Лучше, если этот показатель будет составлять 0,5 кВт и выше. Ведь место пайки должно быть предварительно хорошо прогрето.

Соединение массивных деталей или пайку латуни большой толщины более удобно производить с помощью газовой горелки. В этом случае можно прогреть металл так, чтобы стало возможным использование высокотемпературных компонентов. Зону соединения обрабатывают флюсом, а сверху посыпают измельчённым припоем. Лишь после этого переходят к нагреву металла. Делать это нужно крайне осторожно. Сначала выполняется предварительный нагрев, позволяющий активизироваться флюсу, а припою – схватиться с поверхностью. Постепенно температуру повышают до тех пор, пока латунь не приобретёт характерную красноту. Именно в этот момент припой растекается, заполняя все мелкие поры, чтобы при остывании надёжно соединить детали. Если всё сделано правильно, то после постепенного остывания получиться аккуратный шов, цвет которого будет близок с цветом латуни.

Область применения

Совершенно очевидно, что выполнить пайку латуни проще, чем сварку не только в домашних условиях, но и на производстве. Полученное соединение будет обладать достаточной прочностью. Тем не менее, рассчитывать на то, что оно выдержит очень высокие нагрузки, всё же не стоит. Исходя из этого, определяется и область применения технологии.

• Изготовление электрических и электронных компонентов. Механические нагрузки в этом случае невысоки, а на первый план выходит электропроводность. Не стоит забывать и о том, насколько трудно использовать сварку для соединения деталей малого размера.
• Соединение элементов, подвергающихся малым и средним нагрузкам. Сюда можно отнести детали небольших механизмов вроде часов, или составляющие трубопроводов, работающих при давлении, не превышающем нескольких атмосфер.
• Производство ювелирных изделий. Разумеется, стоимость латуни значительно ниже, чем серебра или золота. И всё же, она довольно часто используется для изготовления недорогих колец, брошек и других украшений, становясь если не главной их частью, то хотя бы компонентом оправ и застёжек.
• Не стоит забывать и реставрационные работы. Иногда пайка латуни – единственный способ восстановить вещь, сделанную много лет назад.

Нашлось применение такой методики и в машиностроении. Изготовить с её помощью новый, или запаять повреждённый латунный радиатор значительно проще, чем применять сварку. Эффективность и долговечность получившейся детали окажется значительно выше, чем у более дешёвых аналогов из алюминия.

Мастерство приходит с опытом

Не стоит полагать, что если вы возьмёте в руки паяльник или газовую горелку, то у вас всё получится сразу. Потребуются долгие тренировки, чтобы по их результатам накопить необходимый опыт и понять, каково это – паять латунь. Так что, наберитесь терпения, и можете приступать.

Поделись с друзьями

1

0

0

0

Пайка латуни газовой горелкой и паяльником: технология, припои, флюсы

Латунь как материал известна достаточно давно. Хорошие физические и химические свойства позволили ей получить широкое распространение. У латунных деталей тоже периодически возникают дефекты (трещины, отверстия, изломы).  Эти проблемы можно решить с помощью пайки. Чтобы результат получился высокого качества необходимо хорошо знать состав латуни, физические и химические характеристики, каким образом проводить пайку, какие припои и флюсы применяют для проведения таких работ.

Пайка латуни

Основные сведения о латуни

Латунь по своему составу бывает двойной или многокомпонентной. Всегда её основу составляют два металла: медь и цинк. В этом сплаве цинк выполняет функции основного легирующего компонента. Для придания различных свойств в её состав добавляют различные металлы: олово, свинец, марганец. Поэтому очень важно бывает знать, с каким составом латуни приходится работать. Это необходимо, чтобы определить условия и специфику пайки.

Латунь

Современная латунь классифицируется по следующим показателям:

В зависимости от химического состава:

• Двухкомпонентные сплавы. В его составе присутствует только два металла цинк и медь. Процент содержания каждого может быть различным. Такой тип маркируется заглавной буквой русского алфавита «Л» и числом. Число указывает, какой процент меди содержится в сплаве. Например, марка Л85 — в этом сплаве 85% меди и остальные 15% приходится на долю цинка.
• Многокомпонентные. Их ещё называют специальные. Такие сплавы содержат большое количество добавок. Они маркируются двумя заглавными буквами и цифрами. Например, марка ЛА77-2. Она указывает, что состав включает 77% меди, 21% цинк и 2% алюминия. Поэтому очень часто специальные латуни получают своё название в зависимости от названия легирующего элемента с самым высоким процентом (алюминиевые, оловянные, никелевые, марганцевые и так далее).

По степени и качеству обработки:

• Деформируемые. К ним относится латунь в виде проволоки, круглая трубка, лист и лента.
• Литейные. Это арматура, готовые изделия, сделанные из латуни.

По содержанию цинка в сплаве:

• Если содержание цинка находится в пределах от 5 до 20%, то такой сплав именуется красной латунью (томпак).
• Если это процент колеблется от 21% и достигает 36%, такая латунь называется жёлтой.

Все марки латуни обладают схожими свойствами. Они хорошо поддаются обработке, имеют высокие антикоррозийные характеристики, обладают достаточной прочностью. При значительном понижении температуры сохраняют свою пластичность.

Эти свойства определили обширный круг применения латуни.

Применение латуни

Кроме перечисленных положительных свойств, латунь очень долговечный и надёжный сплав. Латунь применяется в следующих областях:

• Изготовление трубопроводной арматуры (переходники, вентили, трубы).
• Сантехнических устройств (краны, смесители умывальники)
• Мебельной фурнитуры (руки, защёлки, замки, декоративные накладки).
• Производство электротехнических деталей.
• Производство сувениров.
• Производство посуды.
• Художественное литьё.
• Производство ювелирных изделий. Ювелиры в основном применяют двухкомпонентные сплавы. Это может быть: желтая, красная, зелёная или золотистая латунь.

Пайка трубы из латуни

Припои и флюсы: классификация и методы выбора

Для получения хороших результатов пайки обязательно применяются добавки в виде флюсов и различных припоев.

Припоем называется определённый металл, который после его расплавления проникает в металлы, подготовленные для пайки.

Чтобы добиться надёжного контакта, марка припоя должна обладать температурой плавления, которая будет значительно ниже температуры плавления самой латуни. В то же время он должен обладать хорошей адгезией с латунью. Поэтому для паяния латуни применяют специальные припои.

Только в крайнем случае, если паяют детали, на которых не лежит большой ответственности за весь агрегат, и нет высоких требований к прочности, применяют обычные сплавы олова со свинцом.

Современные припои классифицируются следующим образом:

• По температуре плавления. Они бывают мягкие с температурой плавления достигающей 400°C; полутвёрдые с температурой плавления олова и твёрдые. Температура плавления твердых припоев превышает 500 °C.
• По типу расплавления. Припои, которые расплавляются в процессе пайки полностью или частично.
• По способу получения припоя. Производятся готовые припои, и припои которые образуются в процессе пайки. Такая пайка называется контактно – реактивная.
• По перечню химических элементов, добавленных в состав. Таких элементов применяется достаточно большое количество. От распространенных металлов цинка, олова, алюминия, до редкоземельных металлов галлия, индия, палладия.
• По технологии изготовления припоя. Они бывают: проволочные, штампованные, катанные, литые измельчённые.
• По виду припоя. Их производят в виде проволоки, готового порошка, в виде ленты и отдельных листов, в форме таблеток и готовых к применению закладных деталей.
• По способу образования флюса. Припои делятся на две большие категории: флюсуемые и так называемые самофлюсующиеся.

Припои, так же как и латунь, маркируются заглавными буквами и цифрами. По маркировке можно определить для какой латуни предназначен конкретный припой. Например, если необходимо спаять деталь из латуни, в которой большой процент меди, то предлагается использовать припой марки ПСр12 или ПСр72. Этот припой в своём составе содержит большой процент серебра. Если в латуни присутствует большой процент цинка, то целесообразно использовать припой ПСр40. Поэтому, чтобы получить надёжное соединение после пайки, необходимо понимать, какие нагрузки возлагаются на ремонтируемую деталь. Если деталь стационарная и не несёт больших вибрационных нагрузок (например, элементы сантехники) можно смело применить припой мари ПМЦ. Если же необходимо обеспечить прочное соединение применяют специальные твёрдые припои, такие как L-CuP6. Этот припой имеет очень высокую температуру плавления — 730 °С.

Припои для латуни

Чтобы правильно выбрать марку припоя, можно воспользоваться следующим методом:

• Определить температуру плавления деталей, которые планируется спаять.
• Уточнить коэффициент температурного расширения. У латуни, которую планируется паять и припоя он должны быть очень близким.
• После пайки припой не должен снижать механические характеристики отремонтированной детали.
• Припой должен образовывать с основной латунной деталью гальваническую пару. Если этого не обеспечить будет быстро происходить процесс коррозии.
• Свойства припоя должны соответствовать всем техническим и эксплуатационным характеристикам.
• Припой должен обеспечивать в процессе пайки хорошую смачиваемость основной детали.

Флюсом называют специальное вещество, которое позволяет подготовить поверхность металла, то есть, снять с неё образующийся налёт окисла, жирные и водяные пятна. Без применения флюса качественно спаять латунную деталь невозможно. Флюсы подбираются в зависимости от химического состава латуни.

Опыт показывает, чтобы качественно спаять детали из распространенных марок латуни ЛС59 и Л63 достаточно иметь флюс, состоящий из хлористого цинка, растворённого в борной кислоте. Если необходимо спаять латунь, в составе которой имеется свинец и кремний (например, марка ЛКС80), то необходим флюс, имеющий соединения фтора и калия. Их также растворяют в борной кислоте, или буры. Подобный флюс для пайки можно приготовить и в домашних условиях, используя соответствующие элементы в требуемом процентном соотношении.

Флюс-паста для пайки латуни

Сегодня промышленность предлагает готовые флюсы для паяния латуни. К ним относятся: флюс «Бура»; флюсы ПВ-209 и ПВ-209Х.

Способы пайки

Процесс паяния латуни обладает определённой спецификой. Латунь нагревается и происходит испарение элементов горячего цинка. В этот момент образовывается оксидная плёнка, которая достаточно сложно удаляется с поверхности детали и тем самым ухудшается качество пайки. Обычно латунь паяют двумя способами: с помощью паяльника и с помощью специальной горелки

Пайка с помощью паяльника

Чтобы качественно спаять латунь паяльник должен обладать мощностью не ниже 1000 Вт. Такой паяльник обеспечит необходимую температуру нагрева самих деталей и припоя. Она должна равняться 500ºС и выше. Низкотемпературная пайка латуни возможна только в том случае если в ней имеется высокий процент содержания меди.

Пайка латуни паяльником

Наиболее удобным является паяние с помощью паяльной станции, которая имеет регулировку температуры жала паяльника. Такая регулировка позволяет установить оптимальный режим нагрева. Дело в том, что во время паяния необходимо избегать ненужного перегрева зоны паяния. Оптимальной считается температура нагрева жала паяльника до 350°С.

Пайка с применением газовой горелки

Поставленную задачу по паянию латуни можно решить, применяя небольшую горелку. Латунную деталь размещают на любом жаропрочном материале, он должен выдерживать высокие температуры. Для этих целей применяют асбестовые пластины.

Пайка латуни газовой горелкой

Детали, которые необходимо спаять, размещают на этой пластине и совмещают друг с другом. Подготовка к паянию такая же, как и при паянии паяльником. Далее припой нарезают в виде мелкой металлической крошки или стружки и посыпают ею стык деталей. Затем регулируют величину пламени горелки, и подводят его в зону паяния.

Сначала необходимо произвести не сильный разогрев участка паяния, чтобы произошло прихватывание припоя к поверхности латуни. После этого приступают к полному нагреву до тех пор, пока на поверхности латуни не появится характерный красный цвет. При правильно отрегулированной горелке температура в зоне паяния достигает 700 °С. После остывания необходимо удалить наплывы и остатки флюса.

Итак, чтобы получить добротные результаты пайки латунных деталей необходимо правильно подобрать припой. Следить за чистотой стержня паяльника и степенью его прогрева. Ни когда не стоит начинать пайку, если паяльник не нагрелся до требуемой температуры. Тщательно подготовить поверхности латунной детали, которые планируется спаивать (протереть от грязи и пыли и обезжирить). Внимательно следить за степенью нагрева рабочей зоны паяемых деталей.

Пайка латуни – делаем неразъемное соединение в условиях дома + видео

Пайка латуни газовой горелкой, оловом, оловянно-свинцовыми и иными аналогичными припоями весьма распространена, хотя многие не решаются взять в руки соответствующий инструмент. Ниже будут рассмотрены все тонкости этого процесса, области применения, а также способы осуществить его самостоятельно в домашних условиях.

1 Основы пайки и области применения

Пайка – один из способов получения неразъемного соединения. Осуществляется она путем введения между двумя элементами расплавленного припоя. А значит, температура плавления последнего должна быть несколько ниже, чем у материалов основных деталей. С помощью этого процесса можно соединять между собой разнородные металлы, и в некоторых ситуациях это бывает единственно возможным способом крепления.

Многие отождествляют такое соединение металлов со сваркой, однако общим у них является только лишь конечный результат. Суть же совершенно иная. Самое главное их отличие заключается в том, что при сварочных работах происходит расплавление основного материала. В пайке же плавится только лишь металл-связка, так что полностью сохраняется целостность обрабатываемых деталей. Благодаря этому появляется возможность работать с довольно мелкими элементами, не переживая, что они деформируются, да и структура со свойствами у паяемых материалов останутся прежними.

Однако стоит учитывать, что по сравнению с той же сваркой соединение будет менее прочным. Это обусловлено мягкостью припоя, если же речь идет о латунных изделиях, то данный материал при воздействии высоких температур выделяет цинк, и шов получается более пористый, что также негативно отражается на прочности сцепления. Да еще и играет роль расположение элементов, так пайка встык достаточно ненадежна, лучше делать внахлест.

Сегодня именно пайка занимает одну из лидирующих позиций в создании неразъемных соединений, уступая место только лишь сварке металлов. Так, электронщикам, которые вынуждены работать с довольно хрупкими микросхемами, очень трудно себе представить свою профессию без участия в ней этого процесса. Кроме того, паяные соединения очень актуальны и в электрике, если необходимо нарастить либо просто соединить провода.

Также таким способом осуществляется соединение медных труб в холодильниках, теплообменниках и других установках. Очень часто ее применяют для крепления пластин, сделанных из твердых сплавов к режущему инструменту. Еще можно присоединить тонкостенные детали к толстому листу. Кроме того, иногда с помощью лужения осуществляют антикоррозионную обработку. В общем, сфера применения довольно обширная.

Пайка может быть высоко- либо низкотемпературной. В первом случае соединение получается более надежным, плюс у него повышенная термоустойчивость (это связано с тем, что припои для этого типа обработки имеют большую температуру плавления). Таким образом, детали после подобного воздействия могут работать при куда более высоких температурах по сравнению с деталями, соединенными вторым способом. Однако такой вид имеет и свои недостатки, так как речь идет о чрезмерно высоких температурах, то осуществить данный процесс простым подручным паяльником не удастся. Для него необходимо специальное оборудование, что в значительной степени усложняет работу.

2 Пайка латуни – особенности материалов

Чаще всего работать паяльником приходится по сплаву меди и цинка, именуемому латунью. Этот материал преимущественно встречается в промышленности и домашнем хозяйстве, так из этого материала делают радиаторы, трубы и множество других изделий. Поэтому рассмотрим особенности работы с ним. Во-первых, очень важно правильно подобрать флюс для пайки латуни. Ведь обыкновенный канифольно-спиртовый неспособен хорошо удалить оксидную пленку с ее поверхности, поэтому необходимо использовать более активные компоненты, основой которых может являться хлористый цинк.

Для пайки элементов в соляных ваннах нашли свое применение флюсы, содержащие буру либо фтороборат калия. Обычно их содержание в растворе около пяти процентов. Они способствуют лучшему затеканию связующего компонента в зазоры.

Во-вторых, с особым вниманием следует подбирать и припой для пайки латуни. Для газовых сред отлично подойдут серебреные и медно-фосфорные компоненты. Они применимы и для работ с латунями, где большое содержание меди. В последнем случае в качестве припоя можно использовать даже латунь, просто ее температура плавления должна быть значительно ниже, чем у основного сплава, из которого сделаны детали. Весьма распространенной является пайка латуни твердым припоем. Так, допустим, для соединения радиаторов, медных труб и иных элементов отопительных систем используют L-CuP6. Вообще, твердые припои выигрывают по сравнению с мягкими, так как прочность соединения будет большей.

Также важно рассмотреть ситуацию, когда материал соединяемых деталей различен, например, как происходит пайка меди с латунью, в домашних условиях данный процесс вполне осуществим, главное, знать некоторые его особенности, и какой припой следует использовать. При нагреве на поверхности латуни образуется оксидная пленка, также чрезмерное тепло способствует и испарению цинка из этого сплава, который попадает в жидкий металл-связку. В связи с этим швы получаются более пористыми, что способствует ухудшению прочности сцепления.

Кроме того, из-за данного свойства очень редко применяют высокотемпературную пайку в специальных печах. Что же насчет пайки в газовых средах, то это лучше делать с применением флюса, если же такой возможности нет, тогда на поверхность деталей из латуни следует нанести слой никеля либо же меди. Подобное решение позволит избежать выделения цинка и, соответственно, соединения будут более надежными. Некоторые припои содержат вещества, которые выполняют и роль флюса, что делает работу проще, ведь не нужно жонглировать множеством компонентов во время работы. Примером может служить меднофосфорный припой.

3 Как паять латунь – инструкция для домашнего применения

Изучив все особенности процесса и ознакомившись со всеми возможными компонентами, следует уделить внимание непосредственно вопросу, как паять латунь. Ведь она очень часто встречается у нас в быту, а нанимать специалистов не всегда позволяет бюджет, поэтому приходиться справляться своими силами. Тем более что нам понадобятся всего-то:

• газовая горелка (иногда можно обойтись и простым паяльником),
• припой,
• флюс,
• бура.

Без последних двух элементов шов, конечно, получится, однако будет довольно слабым, белым и места сгибов, если таковые имеются, могут очень быстро разойтись.

Итак, приступим к сбору всего необходимого. В этот список входят: газовая горелка, асбестовое основание, графитовый тигель, бура, припой и борная кислота. Припой готовится следующим образом: берется одна часть меди и две серебра, далее их кладут в тигель и расплавляют, нагревая на газовой горелке, не забывая при этом перемешивать. Поле того как смесь получилась однородной, помещаем емкость в холодную воду, дабы содержимое остыло. Потом же его можно либо нарезать, либо использовать в виде стружки.

Чтобы изготовить флюс понадобятся бура для пайки латунью и борная кислота, которые берутся в соотношении 1:1 и заливаются водой. Так, взяв по 20 грамм каждого компонента, понадобится 250 мл жидкости. Теперь приступаем непосредственно к процессу. Берем детали, обрабатываем их поверхность флюсом и посыпаем стружкой припоя. Затем подносим к газовой горелке и греем где-то до 700 °С. Опасайтесь перегрева, ведь тонкие латунные детали нагреваются очень быстро и могут деформироваться. Массивные элементы необходимо прогревать постепенно. Пайку можно считать завершенной. Конечно, паяльником данную процедуру делать куда проще, зато горелкой более надежно.

Как пользоваться паяльником: несколько простых советов

По сути, пайка — это процесс соединения двух или более металлических предметов вместе с целью образования надежного соединения. В отличие от сварки, используемой для соединения больших металлических конструкций, пайка — это правильный метод для создания тонких соединений и связывания небольших или даже крошечных предметов.Чтобы сделать соединение, вам нужно будет добавить в него присадочный сплав или припой, который действует как своего рода клей или клей. Раньше все припои были на основе свинца, однако сейчас существует целый ряд бессвинцовых сплавов, безопасных как для здоровья человека, так и для окружающей среды. Чтобы использовать в качестве связующего, припой необходимо расплавить. Именно для этого и используется паяльник. Этот инструмент с нагретым наконечником поможет вам не только разжижить припой, но и установить с ним точное соединение.

Чтобы получить прочное и действительно надежное соединение, важно знать, какие материалы можно паять, а какие — нет. Изначально пайка предназначалась для металлов и так или иначе паять можно все металлы. Тем не менее, стоит сказать, что металлы различаются по паяемости, то есть по способности металла создавать паяные соединения.Таким образом, благородные металлы (золото, серебро, олово, кадмий, палладий) отличаются превосходной паяемостью и часто содержатся в припоях. Медь, бронза, латунь, никель, свинец, углеродистая сталь, цинк и низколегированная сталь обладают способностью к пайке от хорошей до средней, и их довольно легко паять. Самыми сложными для пайки металлами, которые потребуют предварительного покрытия, лужения или использования специального припоя, являются алюминий, высоколегированные стали, нержавеющая сталь, чугун, титан и магний.

Пайка наиболее широко используется в электронике для соединения электрических проводов и электронных компонентов, восстановления плохих соединений в электрических цепях, на печатных платах, ремонта ПК, клемм, преобразователей, радиоустройств и антенн.Однако сфера применения не ограничивается только электроникой. Пайка может применяться для соединения компонентов сантехники и холодильного оборудования, ювелирных изделий, компонентов машин и некоторых механических деталей, а также для соединения деталей из листового металла.

Получите необходимый «поворот запястья»

На первый взгляд простое использование паяльника требует определенных навыков, чтобы без проблем выполнять точные, плавные и надежные соединения.Чтобы помочь вам быстро освоить технику пайки, мы собрали несколько полезных советов по правильному использованию паяльника.

1. Жало паяльника сильно нагревается, не говоря уже о температуре расплавленного металла. Следовательно, из-за высокого риска ожогов и травм вы должны в первую очередь позаботиться о своей личной безопасности. Надевайте специальные очки и перчатки для защиты глаз и кожи и работайте в хорошо проветриваемых помещениях, чтобы не вдыхать вредные пары плавящихся припоев, особенно на основе канифоли.
2. Перед использованием паяльника убедитесь, что он полностью нагрет.
3. Чтобы получить аккуратный и прочный стык, важно, чтобы жало паяльника было чистым и не содержало твердых остатков припоя. Очистите наконечник непосредственно перед нанесением и продолжайте чистку во время пайки, просто протерев наконечник влажной губкой.
4. Приложите жало паяльника к области контакта между компонентами, которые вы хотите соединить, и удерживайте его в течение нескольких секунд. Затем введите припой в область соединения и подержите там еще несколько секунд, чтобы он расплавился.Количество припоя, которое вам нужно подать, зависит от проекта и материалов, к которым вы присоединяетесь. После удаления припоя подержите наконечник еще на секунду, чтобы получился действительно хороший стык, и уберите его.
   
5. Дайте стыку остыть естественным образом и не трогайте его, чтобы избежать порчи. Правильно спаянный стык должен выглядеть гладким, однородным и плоским без каких-либо окисленных пятен или зерен.
   

Примечание: Чтобы обеспечить идеальное соединение проводов, используйте кусачки и устройства для зачистки проводов, чтобы отрезать провода и снять изоляцию.Между тем, для пайки крошечных или близких к микроскопическим деталям рекомендуется использовать увеличительное стекло, чтобы улучшить видимость.

Техническое обслуживание — ключ к долговечности вашего инструмента

Периодически нагреваясь и остывая, паяльник или жало паяльника покрываются оксидами и остатками флюса, все это значительно снижает теплопередачу и ускоряет износ жала.Для поддержания высоких тепловых характеристик инструмента и максимального продления срока его службы необходимо регулярно лужить припой. Лужение — это удаление старого припоя и мусора с нагретого наконечника, просто используя влажную губку, чтобы получить чистый и блестящий наконечник, готовый к выполнению пайки.

.

Как паять: Пайка через отверстие

Введение

Пайка — один из самых фундаментальных навыков, необходимых для работы в мире электроники. Они сочетаются друг с другом, как горох и морковь. И хотя можно изучать и создавать электронику без необходимости брать в руки паяльник, вы скоро обнаружите, что с помощью этого простого навыка открывается целый новый мир. Мы в SparkFun считаем, что пайка должна быть в арсенале каждого.Мы считаем, что в мире все более технологической среды важно, чтобы люди повсюду могли не только понимать технологии, которые они используют каждый день, но также иметь возможность создавать, изменять и исправлять их. Пайка — один из многих навыков, которые помогут вам в этом.

В этом руководстве мы рассмотрим основы пайки через сквозные отверстия — также известной как пайка со сквозными отверстиями (PTH), обсудим необходимые инструменты, рассмотрим методы правильной пайки и покажем вам, куда вы можете пойти. оттуда.Мы также обсудим переделку, связанную с пайкой через отверстие, и дадим вам несколько советов и приемов, которые сделают починку любой части электроники легким делом. Это руководство предназначено как для начинающих, так и для экспертов. Если вы никогда раньше не прикасались к утюгу или хотите немного освежиться, в этом руководстве каждый найдет что-то для себя.

Рекомендуемая литература

Как было сказано ранее, вы можете изучать и собирать электронику, не касаясь паяльника. Если вы хотите узнать больше о теории электроники, прежде чем научиться паять, мы рекомендуем начать с некоторых из этих руководств:

Что такое схема?

Каждый электрический проект начинается со схемы.Не знаю, что такое схема? Мы здесь, чтобы помочь.

Что такое электричество?

Мы можем видеть электричество в действии на наших компьютерах, освещающее наши дома, как удары молнии во время грозы, но что это такое? Это непростой вопрос, но этот урок прольет на него некоторый свет!

Если вы хотите узнать больше о создании схем, не прибегая к паяльнику, ознакомьтесь с нашим руководством по созданию макетов без пайки:

Как использовать макетную плату

Добро пожаловать в чудесный мир макетов.Здесь мы узнаем, что такое макетная плата и как с ее помощью построить вашу самую первую схему.

Наконец, мы будем основываться на некоторых предыдущих руководствах, поэтому рекомендуется, чтобы вы прочитали и поняли эти предметы, прежде чем двигаться дальше в этом руководстве:

Основы печатной платы

Что такое печатная плата? В этом руководстве мы разберем, из чего состоит печатная плата, и разберем некоторые общие термины, используемые в мире печатных плат.

Полярность

Введение в полярность электронных компонентов. Узнайте, что такое полярность, в каких частях она есть и как ее определить.

---

Если вы все увлечены вышеизложенным, давайте приступим прямо к делу!

---

Что такое припой?

Перед тем, как научиться паять, всегда целесообразно немного узнать о припое, его истории и терминологии, которая будет использоваться при его обсуждении.

Припой , как слово, можно использовать двумя разными способами. Припой, , существительное , относится к сплаву (вещество, состоящее из двух или более металлов), который обычно выпускается в виде длинной тонкой проволоки в катушках или трубках. Припой, , глагол , означает соединение двух металлических частей в так называемое паяное соединение . Итак, паяем припоем!

Паяльная проволока продается в катушке (слева) и в трубке (справа). Они бывают как свинцовыми, так и бессвинцовыми.

Свинец и бессвинцовый припой — краткая история

Одна из самых важных вещей, о которых следует помнить, когда дело доходит до припоя, заключается в том, что традиционно припой состоял в основном из свинца (Pb), олова (Sn) и нескольких других металлов. Этот припой известен как свинцовый припой . Как стало известно, свинец вреден для человека и может привести к отравлению свинцом при воздействии больших количеств. К сожалению, свинец также является очень полезным металлом, и он был выбран в качестве основного металла для пайки из-за его низкой температуры плавления и способности создавать отличные паяные соединения.

Поскольку известно о вредных последствиях пайки с выводами свинца, некоторые ключевые лица и страны решили, что лучше больше не использовать этилированные припои. В 2006 году Европейский Союз принял Директиву об ограничении использования опасных веществ ( RoHS ). Эта директива, сформулированная просто, ограничивает использование свинцового припоя (среди других материалов) в электронике и электрическом оборудовании. При этом использование бессвинцового припоя стало нормой в производстве электроники.

Бессвинцовый припой очень похож на свой свинцовый аналог, за исключением того, что, как указано в названии, он не содержит свинца.Вместо этого он состоит в основном из олова и других металлов в следовых количествах, таких как серебро и медь. Этот припой обычно помечается символом RoHS, чтобы потенциальные покупатели знали, что он соответствует стандарту.

Выбор подходящего припоя для работы

Когда дело доходит до производства электроники, лучше всего использовать бессвинцовый припой, чтобы обеспечить безопасность ваших продуктов. Однако, когда дело касается вас и вашей электроники, выбор припоя остается за вами. Многие люди по-прежнему предпочитают использовать этилированный припой из-за его превосходной способности действовать как соединительный агент.Тем не менее, другие предпочитают безопасность функциональности и выбирают бессвинцовые. SparkFun продает обе разновидности, чтобы люди могли сделать этот выбор сами.

Бессвинцовый припой не лишен недостатков. Как уже упоминалось, свинец был выбран потому, что он лучше всего подходит для таких ситуаций, как пайка. Когда вы убираете вывод, вы также лишаетесь некоторых свойств припоя, которые делают его идеальным для того, что он был предназначен — для соединения двух металлических частей. Одно из таких свойств — температура плавления.Олово имеет более высокую температуру плавления, чем свинец, поэтому для достижения текучести требуется больше тепла. И хотя олово выполняет свою работу, иногда ему требуется небольшая помощь. Многие варианты бессвинцовых припоев имеют так называемый сердечник из флюса . А пока просто знайте, что флюс — это химический агент, который способствует растеканию бессвинцового припоя. Хотя можно использовать бессвинцовый припой без флюса, это значительно упрощает достижение тех же эффектов, что и при использовании свинцового припоя. Кроме того, из-за дополнительных затрат на изготовление бессвинцового припоя он иногда может быть дороже, чем свинцовый припой.

Помимо выбора припоя, содержащего свинец или бессвинца, при выборе припоя следует учитывать ряд других факторов. Во-первых, помимо свинца и олова существует множество других составов припоя. Посетите страницу пайки в Википедии для получения обширного списка различных типов. Во-вторых, припой бывает разной толщины или ширины. При работе с небольшими компонентами часто лучше использовать очень тонкий кусок припоя — чем больше число, тем меньше калибр. Для крупных компонентов рекомендуется использовать более толстую проволоку.Наконец, припой, помимо проволоки, бывает и в других формах. Приступая к пайке поверхностного монтажа, вы увидите, что паяльная паста является предпочтительной формой. Однако, поскольку это руководство по пайке через отверстие, паяльная паста не рассматривается подробно.

Покупка припоя

SparkFun предлагает множество размеров катушек припоя как с свинцовым, так и с бессвинцовым припоем. Если вам нужно достаточно для одного проекта или запасы на предстоящую зиму, у SparkFun есть то, что вам нужно.

Вы также можете посетить категорию пайки каталога SparkFun, чтобы узнать о других вариантах пайки.

---

Теперь, когда вы знаете, как выбрать лучший припой для работы, давайте перейдем к инструментам и дополнительной терминологии.

---

Паяльники

Есть много инструментов, которые помогают при пайке, но ни один из них не является более важным, чем паяльник. По крайней мере, вам понадобится как минимум утюг и немного припоя для выполнения поставленной задачи. Паяльники бывают разными, от простых до сложных, но все они работают примерно одинаково.Здесь мы обсудим детали утюга и различные типы утюгов.

Анатомия паяльника

Вот основные части, из которых состоит паяльник.

• Жала для паяльника — Ни один утюг не обходится без жала. Наконечник — это часть железа, которая нагревается и позволяет припою течь вокруг двух соединяемых компонентов. Хотя припой при нанесении будет прилипать к наконечнику, распространенное заблуждение состоит в том, что наконечник переносит припой.Наконечник фактически передает тепло, повышая температуру металлических компонентов до точки плавления припоя, и припой соответственно плавится. Большинство утюгов дают вам возможность поменять наконечник, если вам нужно заменить старый наконечник или если вам нужно перейти на другой тип наконечника. Наконечники бывают разных размеров и форм, чтобы подходить к любому компоненту.

Несколько типов насадок. Слева направо: кончик конуса (также известный как кончик копыта), два конических кончика различной ширины и кончик долота.

Замена наконечника — это простой процесс, который состоит из либо отвинчивания палочки, либо простого надавливания и вытягивания наконечника.

Наконечник: Эффективность передачи тепла от жала к стыку зависит от размера жала паяльника, которое вы используете. Обычно вам нужно иметь паяльное жало примерно такой же ширины, как и паяльная площадка, к которой вы паяете. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с этой статьей Hakko.

• Жезл — Жезл — это часть утюга, которая удерживает наконечник.Это тоже часть, которой занимается пользователь. Палочки обычно изготавливаются из различных изоляционных материалов (например, резины), чтобы предотвратить передачу тепла наконечника наружу палочки, но они также содержат провода и металлические контакты, которые передают тепло от основания или выхода к наконечнику. . Эта двойная роль нагрева и предотвращения ожогов делает высококачественные палочки очень ценными.

Две разновидности жезлов. Обратите внимание на то, как наконечники ввинчиваются в палочку, обеспечивая взаимозаменяемость.У некоторых жезлов есть наконечники, которые просто вдавливаются и вынимаются без каких-либо крепежных механизмов.

Некоторые утюги состоят из палочки, которая подключается к розетке. Эти утюги настолько просты, насколько это возможно, и в них нет никаких элементов управления для изменения температуры. В этих утюгах нагревательный элемент встроен непосредственно в трубку.

Простой паяльник, состоящий только из палочки. Некоторые из этих утюгов не имеют сменных наконечников.

• База — Основа паяльника — это блок управления, который позволяет регулировать температуру.Палочка прикрепляется к основанию и получает тепло от внутренней электроники. Существуют аналоговые базы, на которых есть циферблат, который контролирует температуру, и есть цифровые базы, на которых есть кнопки для установки температуры и дисплей, который сообщает вам текущую температуру. Некоторые основания даже имеют дополнительные функции, такие как тепловые профили, которые позволяют быстро изменять количество тепла, подаваемого на наконечник для пайки различных компонентов.

Два варианта основания паяльника.Слева цифровая база с кнопками управления и цифровым дисплеем. Справа аналоговая база, которая использует циферблат для контроля температуры.

База обычно состоит из большого трансформатора и нескольких других управляющих электронных устройств, которые позволяют безопасно изменять температуру наконечника.

Внутренности основания паяльника

• Подставка (подставка) — подставка для утюга (часто называемая подставкой) — это то место, где размещается утюг, когда он не используется.Подставка может показаться тривиальной, но оставлять без присмотра утюг на столе или верстаке представляет собой потенциальную опасность: он может вас обжечь или, что еще хуже, обжечь стол и вызвать пожар. Опять же, они могут быть такими же простыми, как металлическая подставка, или могут быть сложными, предлагая функцию автоматического отключения, которая снижает температуру наконечника, когда палочка помещается в подставку. Это поможет предотвратить износ насадки со временем.

Различные типы железных люлек. Обратите внимание, что некоторые позволяют использовать обычную губку, а другие — латунную губку.

• Латунная губка — Во время пайки ваш наконечник будет склонен к окислению , что означает, что он станет черным и не захочет принимать припой. В припоях, особенно в бессвинцовых припоях, есть примеси, которые имеют тенденцию накапливаться на кончике вашего железа, что и вызывает это окисление. Вот тут-то и пригодится губка. Время от времени следует тщательно очищать наконечник, удаляя этот налет. Традиционно для этого использовалась настоящая влажная губка.Однако использование влажной губки может значительно сократить срок службы наконечника. Если протереть кончик прохладной влажной губкой, кончик будет расширяться и сжиматься при изменении температуры. Это расширение и сжатие приведет к износу наконечника и иногда к образованию отверстия сбоку наконечника. Если в наконечнике есть отверстие, его нельзя паять. Таким образом, латунные губки стали стандартом для очистки наконечников. Латунные губки вытягивают излишки припоя с наконечника, позволяя наконечнику сохранять свой текущий уровень нагрева.Если у вас нет латунной губки, лучше использовать обычную губку, чем ничего.

Латунная губка. Если на вашей железной подставке нет места для латунной губки, вы можете приобрести ее с собственным основанием.

---

Покупка паяльника

Если вы только начинаете или опытный профессионал, у нас есть паяльник для вас!

Наши рекомендации:

Ищете другие варианты паяльника? Нажмите на кнопку ниже, чтобы увидеть дополнительные опции в каталоге!

Щелкните здесь, чтобы увидеть больше паяльников и станций

---

Принадлежности для пайки

Теперь, когда вы знаете все тонкости паяльника, пришло время обсудить другие инструменты, которые помогут вам в вашем приключении по пайке.

• Solder Wick — ластик для паяльного карандаша. При решении таких проблем, как перемычки или снятие деталей (распайка), фитиль для припоя очень удобен. Фитиль для припоя, также известный как оплетка для распайки, состоит из тонкой медной проволоки, сплетенной вместе. Припой пропитан медью, что позволяет «стереть» лишние капли припоя.

• Tip Tinner — это химическая паста, используемая для очистки жала паяльника.Он состоит из слабой кислоты, которая помогает удалить пригорелые остатки (например, когда вы случайно расплавили жало на компоненте) и помогает предотвратить окисление (неприятный черный материал), который накапливается на жале паяльника, когда он не используется.

.

Как паять: зубчатые монтажные отверстия

Введение

Популярным трендом у производителей является пайка «плата-плата». Этот метод позволяет компаниям производить интегрированные модули (часто содержащие десятки деталей) на одной плате, которые могут быть встроены в другую сборку во время производства. Один из простых способов изготовления печатной платы, предназначенной для установки на другую печатную плату, — это создание зубчатых монтажных отверстий. Они также известны как «зубчатые переходы» или «зубцы».«

В этом руководстве мы покажем вам, как вручную припаять плату с зубчатыми монтажными отверстиями к другой печатной плате с соответствующей площадью основания.

Мы будем использовать радиопередатчик SparkFun RFM22B в качестве нашего примера в этом руководстве.

Видео

Если вы визуально обучаетесь, мы сделали видео, показывающее, как припаять модуль с зубчатыми монтажными отверстиями. Он охватывает большую часть того, что написано в этом руководстве.

Рекомендуемая литература

Если вы никогда раньше не паяли, мы определенно рекомендуем вам прочитать наше руководство по пайке сквозных отверстий и сначала попробовать припаять некоторые детали со сквозными отверстиями (PTH).Прежде чем продолжить, ознакомьтесь с любыми другими руководствами ниже, с которыми вы не знакомы.

Необходимые материалы

Как и для любой пайки, вам понадобится некоторое оборудование. Учебное пособие «Пайка — сквозное отверстие» содержит большую информацию о паяльниках и принадлежностях. Не стесняйтесь заглянуть туда, если вам нужно освежить в памяти, что делает каждый из инструментов.

Если вы хотите купить новые инструменты или обновить свой ассортимент, мы предлагаем множество паяльных инструментов и принадлежностей.

Необходимые инструменты

Паяльник

Подойдет любой надежный паяльник. Мы рекомендуем что-нибудь с регулируемой температурой.

Убедитесь, что наконечник достаточно мал, чтобы поместиться на одной контактной площадке в одном из зубчатых переходных отверстий. Вам не нужен слишком широкий наконечник, который нанесет припой на несколько контактных площадок или переходных отверстий (также называемых выводами). Вот так получается паять мосты!

Губка латунная

Латунная губка — хороший выбор для очистки кончика утюга.Если у вас нет латунной губки, подойдет обычная губка (обязательно смочите ее небольшим количеством воды!).

Припой

Выберите припой. Мы рекомендуем освежить свои знания в области пайки, если вам нужно освежиться. В этом руководстве мы используем бессвинцовый водорастворимый припой с сердечником из флюса диаметром 0,020 дюйма.

Флюс

Flux — это , настоятельно рекомендуется при пайке поверхностных или зубчатых компонентов. Всякий раз, когда вы расплавляете припой, флюсовая сердцевина в припое выгорает.Если вам когда-нибудь понадобится снова нагреть этот припой, вам сначала нужно добавить флюс. Флюс помогает очистить поверхность и позволяет припою лучше течь, улучшая смачиваемость припоя.

Мы будем использовать водорастворимую ручку для флюса, так как сердцевина в нашем припое представляет собой водорастворимый флюс. Просто убедитесь, что флюс в сердечнике припоя соответствует жидкому флюсу, который вы используете.

Пинцет

Иногда можно подержать модуль в руке, надев его на жидкий горячий припой.Однако мы бы не рекомендовали это. Вам понадобится хороший пинцет, чтобы удерживать модуль, пока вы маневрируете вокруг действительно горячих предметов.

Кисть

Подойдет любая дешевая щетка с жесткой щетиной. Мы рекомендуем недорогую кислотную щетку с щетиной, обрезанной примерно до 6 мм (1/4 дюйма). Он понадобится нам для очистки платы, когда мы закончим пайку.

Медицинский спирт

Если вы используете «водорастворимый» или канифольный флюс (это будет сказано на ручке или банке), вам нужно будет очистить его от платы после пайки.Флюс, оставшийся на печатной плате, может вызвать коррозию или вызвать короткое замыкание между контактами с высоким сопротивлением (это плохо!). Технически вы должны использовать горячую деионизированную воду для «водорастворимого» флюса, но мы можем обойтись без изопропилового (медицинского) спирта. Вы можете найти медицинский спирт практически в любой аптеке или продуктовом магазине.

Дополнительные инструменты

Тонировщик для наконечников

Средство для чистки жала паяльника. Это , опционально , так как вы можете добавить припой прямо на наконечник и очистить его латунной губкой.Однако он очень полезен для очень старых железных наконечников, которым нужна новая жизнь.

Фитиль для припоя

Фитиль для припоя: , опционально , но его необходимо иметь под рукой, если вы испортили и вам нужно удалить припой.

Третья рука или тиски

Хорошая третья рука (руки помощи) или PanaVise помогут вам поднять доску со стола, если вам нужно, чтобы она была ближе к уровню глаз. Вы также можете создать свою собственную третью руку.

Салфетки с низким ворсом

Вы можете использовать бумажное полотенце, чтобы высушить доску после того, как вы ее очистили, но бумажные полотенца имеют обыкновение оставлять после себя небольшие кусочки ворса.Мы рекомендуем салфетки с низким содержанием ворса, такие как Kimwipes.

Диагональные фрезы

Вам понадобится что-нибудь, чтобы отрезать фитиль припоя, и диагональные фрезы обычно являются предпочтительным инструментом. Тем не менее, подойдет все острое и похожее на ножницы (например, внутренние лезвия приспособлений для зачистки проводов).

Припой!

Настройте свою станцию ​​

Создайте вокруг паяльника рабочую зону.

• Убедитесь, что в помещении нет беспорядка.
• Мы рекомендуем положить антистатический коврик или другую поверхность, о которой вам будет наплевать, если она обожжется. Идеально то, что не загорится (например, газета плохая).
• Подключите утюг к сети и включите его. Если вы можете отрегулировать температуру, мы рекомендуем около 700 ° F (370 ° C).
• Установите инструменты поблизости.
• Если вы используете обычную губку, добавляйте воду, пока она не станет влажной. Выдавите излишки воды. Вы хотите, чтобы он был влажным, но не капающим.

Очистите наконечник

Всегда обращайте внимание на чистое жало паяльника.Если вы заметили, что наконечник утюга черный, комковатый или окисленный, вам необходимо его очистить.

Подсказка неприятная!

Нанесите припой прямо на кончик горячего утюга, пока он не расплавится. Вы также можете воткнуть утюг в банку с растворителем для наконечников. Припой или краситель должны расплавиться и покрыть наконечник. Сотрите излишки припоя или красителя влажной губкой или латунной губкой . Ваш наконечник должен быть чистым и блестящим! Если нет, повторите процесс.

Этот наконечник красивый и чистый!

Добавить припой к одной контактной площадке

Найдите угловую площадку и добавьте к ней припой.Мы рекомендуем штифт 1 или угловую площадку. Держите кончик утюга прямо на подушке и подождите 1-2 секунды.

Медленно введите припой в пространство между наконечником утюга и контактной площадкой.

Припой должен расплавиться, и на поверхности контактной площадки останется небольшой холмик припоя. Сначала удалите жилу припоя, а затем снимите паяльник.

Flux It Up

Обильно нанесите флюс на бугорок припоя. Помните, что, поскольку мы сожгли флюс в сердечнике припоя, нам нужно добавить еще флюса, прежде чем мы повторно нагреем припой.Будьте осторожны, так как ручки могут вылить флюс, если на кончик пера будет оказано слишком большое давление.

Присоедините плату

Используя пинцет, возьмите модуль в одну руку. С другой стороны, возьмите паяльник. Расположите модуль поблизости. Мы собираемся расплавить небольшой холмик припоя, а затем вставить плату на место.

ВАЖНО: Убедитесь, что ваш модуль обращен в правильном направлении или имеет правильную полярность! Вы же не хотите случайно припаять деталь на печатной плате в обратном направлении.

Нагрейте припой утюгом, пока он не расплавится.

Удерживая утюг на насыпи (мы не хотим, чтобы припой затвердел!), Осторожно вставьте модуль на место. Убедитесь, что кончик утюга касается первого зубчатого переходного отверстия и контактной площадки с расплавленным припоем. Мы хотим, чтобы зубчатый венец нагрелся и впитал часть припоя.

Перед снятием утюга убедитесь, что зубчатые переходные отверстия на модуле совпадают с посадочным местом. Пока припой все еще расплавлен, вы можете осторожно повернуть и сдвинуть модуль по мере необходимости, чтобы выровнять его.

Снимите утюг и подождите, пока припой остынет и затвердеет. Не прикасайтесь к плате во время этого процесса, иначе вы испортите хорошее паяное соединение. Осмотрите соединение, чтобы убедиться, что припой прилип к контактной площадке и зубчатому венцу.

Если вы обнаружите, что модуль не совмещен с контактными площадками, добавьте немного флюса к контакту 1, прикоснитесь металлическим наконечником к стыку, чтобы расплавить припой, и осторожно переместите модуль пинцетом, чтобы все выровнялось. Это также хорошее время, чтобы проверить зубчатые монтажные отверстия на другой стороне платы, чтобы убедиться, что они выровнены, прежде чем добавлять припой.

Припаяйте следующий штифт

На следующей подушке возьмитесь за кончик утюга так, чтобы он касался зубчатого переходного отверстия и площадки. Подайте припой в соединение (место пересечения металлического наконечника, переходного отверстия и контактной площадки). Чтобы припой начал плавиться, может потребоваться некоторое время, так что наберитесь терпения.

Когда у вас будет достаточно припоя, сначала удалите припой.

После удаления припоя удалите утюг. Подождите, пока припой остынет, прежде чем прикасаться к плате. Осмотрите соединение, чтобы убедиться, что припой покрыл переходное отверстие и площадку.

Припаиваем остаток

По одному припаивайте каждый из зубчатых переходов к контактным площадкам, пока все переходные отверстия не будут припаяны к контактным площадкам.

Очистить доску

Ваша законченная сборка, вероятно, будет иметь остатки флюса на плате или модуле возле контактов. Он будет липким и черным или янтарным на вид. Вы захотите очистить это.

Налейте в таз медицинский спирт, окуните в него кисть и потрите ею булавки и подушечки, чтобы удалить остатки.

Высушите доску полотенцем с низким содержанием ворса или бумажными полотенцами. Мы рекомендуем что-нибудь вроде Kimwipes, чтобы не оставлять ворсинок на доске. Сжатый или баллонный воздух тоже хорошо подходит для этого.

Осмотрите свою работу! Убедитесь, что все контакты припаяны к соответствующим контактным площадкам, а на плате нет остатков флюса. Возможно, вам придется повторить процесс очистки несколько раз, чтобы полностью избавиться от флюса.

Поиск и устранение неисправностей

В этом разделе мы рассмотрим несколько ошибок, связанных с пайкой для поверхностного монтажа.

Устойчивые контакты GND

Вы можете заметить, что лишь некоторые из выводов, которые вы припаиваете, более упрямы, чем другие, в том смысле, что они не хотят принимать припой так же охотно. Это связано с плоскостью заземления (GND) (или заливкой). При проектировании печатной платы вы можете либо установить соединение с помощью следа (крошечные медные линии, проходящие по всей печатной плате), либо создать плоскость или заливку меди (светло-красные капли, заправленные между темно-красной печатной платой на фотографии ниже) . Они часто подключаются к GND или Vcc, но могут быть подключены к любому желаемому сигналу.Независимо от того, к какому сигналу они подключены, эта большая медная пластина имеет тенденцию поглощать больше тепла, чем тонкий след, из-за чего их немного труднее паять.

Каждая из зеленых стрелок на фотографии выше указывает на контактную площадку, которая соединена с заливкой, а не на след.

Если какая-то конкретная подушка вызывает у вас проблемы, проверьте, подключена ли она к заливке. Если это так, потратьте несколько дополнительных секунд на нагрев этой контактной площадки, прежде чем наносить припой.Немного дополнительного флюса также поможет с опорными подушечками.

Устранение ошибок

Что произойдет, если вы сделаете ошибку, например, спаяете два контакта вместе?

Самое простое решение — использовать немного фитиля для припоя и немного флюса, чтобы удалить припой.

Подготовьте фитиль

Если на конце фитиля есть припой, отрежьте его. Припой будет серебристого цвета.

Нанесите флюс на конец фитиля. Большинство фитилей для припоя содержит немного флюса, но помогает добавить еще немного.

Удалить излишки припоя

Удерживая фитиль на паяльной перемычке, прижмите жало паяльника к фитилю. Подождите несколько секунд, и припой между контактами должен всосаться в фитиль.

Закрепите штифты

Если вы случайно удалили слишком много припоя из стыка, вы можете просто добавить флюс в стык, прижать металлический наконечник к стыку и добавить еще немного припоя.

Очистите стык

Каждый раз, когда вы добавляете флюс или припой (который, вероятно, содержит флюс) в соединение, вам нужно будет очистить его щеткой и небольшим количеством медицинского спирта.

Проверьте свою работу

Еще раз осмотрите соединения, чтобы убедиться, что перемычка была удалена и на всех контактах имеется хороший отложение припоя.

Ресурсы и движение вперед

Продвинутые методы

Первоначально он был создан для пайки PTH, но в этом видео Джоэл демонстрирует некоторые отличные передовые методы пайки.

Если у вас есть достаточно маленький модуль или правильный наконечник для паяльной станции с горячим воздухом, вы можете использовать методы удаления деталей, показанные Дэвидом в этом видео, для демонтажа модуля.

Ресурсы

Если вас интересует дополнительная информация о пайке, вот несколько ресурсов:

Если вы хотите разработать свои собственные печатные платы, у нас есть отличная серия руководств по процессу проектирования с использованием Eagle, бесплатного программного обеспечения для проектирования печатных плат.

Использование EAGLE: Макет платы

Во второй части руководства по использованию Eagle рассказывается, как разложить доску после разработки схемы.

.