Для начала несколько слов о спонсоре данной затеи. Спонсором является магазин Гербест - именно он предоставил оборудование и оснастку для данного видеоурока.
Отличительной чертой Гребеста от Алиэкспресс заключается в том, что Гербест это автономный магазин, а не мегасток магазинов. Этим объясняется более скромный ассортимент товаров, но и более жесткие требования к качеству реализуемой продукции – Гребест не может слиться, как иногда делают отдельные магазины на Али, а пропавших магазинов на Али уже довольно много, причем исчезновение магазинов торгующих комплектухой с разборки как бы можно объяснить – кончились компоненты. Однако исчезновение торгашей с новыми компонентами происходит тоже часто и причины иногда понятны – много жалоб от покупателей и рейтинг магазина опускается ниже 90% - магазин закрывается, берет другое название и снова открывается.
Именно по этой причине при заказе на Алиэкпресс приходится тщательно изучать и рейтинг продавца и время его работы на Али, а так же просматривать другие товары этого продавца и читать отзывы покупателей, чтобы составить хоть какое то представление о его добросовестности.
Гербест тут отличается радикально – он сам магазин и ему необходимо следить за качеством своего товара, дабы не собирать отрицательные отзывы, поскольку слиться он уже не может – довольно много средств вложено на раскрутку бренда.
По ценам однозначно сказать не могу – кое что дешевле, кое что ЗНАЧИТЕЛЬНО дешевле, а кое что и дороже. Я не проводил мониторинг цен всех товаров, лишь просмотрел то, что касается моего рода занятий, т.е. три раздела: Ручные инструменты Электроинструменты Измерение и анализ
Трек на все отправленные товары отслеживается, правда на китайском сайте, но используя Гуглохром проблем с переводом не возникает.
Ну вот краткий экскурс по Гербесту окончен и переходим к теме разговора, а именно что такое пайка и как ее лучше выполнять.
Пайка – один из самых популярных способов соединения электронных компонентов между собой в радиолюбительстве. Кроме популярности данный технологический процесс является и самым важным – нет хорошей пайки – нет готового устройства, а если и есть, то не на долго.
Пайка – сродни сварки, но при пайке в жидкое состояние переводятся не соединяемые детали, а металл имеющий более низкую температуру плавления – припой.
Основных видов пайки две – низкотемпературная и высокотемпературная. Первая производится при температурах ниже 450 градусов, вторая – выше. Естественно, что для каждого вида пайки существуют свои припой и свои флюсы. Под флюсом следует понимать вещество вводимое в зону пайки для удаления оксидных пленок с спаиваемых деталей, а так же для предотвращения появления новых, т.е. флюс перекрывает доступ кислорода к месту спайки.
Чисто из школьного курса химии – при нагревании металлов и контакте их с кислородом поверхность металла вступает в реакцию с кислородом и окисляется, т.е. металл покрывается тонкой пленкой окисла, который не позволяет молекулам расплавленного припоя проникнуть внутрь кристаллической решетки металла и произвести соединение металлов пайкой становится не возможно.
В радиолюбительстве используется пайка низкотемпературными припоями на основе олова и именно об этой пайке и будет сегодняшнее кино.
Откровенно говоря в планах как то не было делать видео на эту тему, но появился спонсор и было бы глупо отказаться от его услуг.
Предисловие закончилось и можно переходить непосредственно к теме разговора, а именно как паять и чем. Для начала о самом главном инструменте, необходимым для пайки - паяльнике.
Видов паяльников превеликое множество. Самые примитивные грелись открытым источником огня – древесный или каменный уголь. Более продвинутые имели собственные источники высокой температуры. Более современные уже имеют электрические нагреватели.
Наиболее доступны паяльники с нихромовым или керамическим нагревателями – последние это уже более современные модели и по утверждению маркетологов самые долговечные.
Так же произошло разделение и жал паяльников – стальные жала пытаются вытеснить медные и в последнее время у них это получается. Но как обычно все относительно, поэтому тут выбор уже должен быть самостоятельным.
Устройство паяльника с керамическим нагревателем несколько отличается от устройства паяльника с нихромовым нагревателем, хотя бы тем, что в керамическом паяльнике жало одевается поверх нагревателя, а у традиционного жало вставляется внутрь нагревателя. Кроме этого керамические нагревателя зачастую оснащены термопарой для контроля и регулировки температуры.
Основная задача паяльника – передать вырабатываемое и накопленное тепло припою и поверхности спаиваемых деталей, причем этого тепла должно быть столько, сколько требуется на перевода припоя в жидкое состояние и разогрев до температуры плавления припоя поверхности спаиваемых деталей.
Возможно звучит слишком заумно, но это один критериев успешной пайки.
Для примера рассмотрим ситуацию с тонким жалом паяльника, которым будем паять крупные детали.
Итак, температура жала у нас гораздо выше температуры плавления припоя, но теплоемкости жала недостаточно для разогрева деталей и в результате получается не пайка а лепка. Данное соединение хоть и существует, но оно крайне не надежно и в ближайшее время прекратит свое существование именно как соединение, поскольку металлы начнут покрываться оксидами.
Причина довольно проста – у жала не хватает теплоемкости, т.е. накопленной тепловой энергии, а тепловое сопротивление прутка не позволяет теплу оперативно пополнять израсходованные на разогрев градусы.
Однако подобная конструкция имеет право на существование – при помощи такого приспособления очень удобно паять мелкие детали, находящиеся в трудно доступных местах. Вероятность перегреть элемент таким жалом сводится на нет.
Используя обратный эффект даже сорока ваттным паяльником можно производить пайку элементов, для монтажа которых на первый взгляд требуется паяльник на 60…80 ватт. Жало для подобных операций как раз и берется от больших и мощных паяльников, часть его стачивается для возможности установки в маломощный паяльник и теперь собственная теплоемкость жала позволяет накапливать достаточное количества тепла для пайки или распайки довольно крупных элементов.
Понятно, что между каждой пайкой придется выждать некоторое время, чтобы жало снова нагрелось, однако это избавляет от необходимости иметь несколько паяльников, что наиболее актуально при выездных ремонтах.
В свое время для ремонта на дому у клиента я таскал с собой всего один паяльник на 60 Вт. Им менялись и микросхемы в телевизорах, им же паялись автомобильные радиаторы и получалось все это благодаря набору жал. Для монтажа радиодеталей использовалось родное жало, которое отковывалось на длину 7-8 см и конечный диаметр жала был равен 3-4 мм. Для пайки крупных деталей использовалось жало изготовленное из медной шины. Оно было больше похоже на меч комиксовых персонажей и на разогрев его уходило довольно много времени, однако оно успешно справлялось со своей задачей и позволяло производить пайку довольно массивных деталей. Чуть позже был сделан простейший регулятор мощности. Причем кроме уменьшения было возможно и увеличение мощности. Идея довольно проста – используя тумблер на три положения, пять диодов типа FR157 и электролит на 100 мкФ 400 В было реализовано три режима работы – нагрев в половину мощности, полный нагрев, нагрев в 1,4 раза больший. Смысл данной поделки заключается в подаче на паяльник не переменного напряжения, а постоянного.
Когда тумблер находится в среднем положении диодный мост работает только одним плечом и на нагрузку попадает только половина напряжения питания, поскольку вторая часть синусоиды попросту не проходит.
Когда переключатель тумблера находится в левом по схеме положении диодный мост становится полноценным и уже выпрямляет обе полуволны синусоиды. Таким образом на паяльники попадает полная амплитуда напряжения питания, но только напряжение не переменное, а постоянное.
Когда переключатель тумблера находится в правом по схеме положении, то кроме недостающего в диодном мосте диода подключается еще и электролитический конденсатор. Таким образом паяльник получает дополнительную энергию, поскольку на пиках синусоиды электролит заряжается, а в паузах отдает накопленную энергию в паяльник, тем самым увеличивая время подаваемого на нагреватель напряжения и температура жала разумеется увеличивается.
Рабочая зона жала, т.е. то самое место, которым производится пайка может иметь совершенно разный вид, тут каждый подбирает под себя. Откровенного говоря современные стальные жала с покрытием рабочей зоны на меня впечатления не произвели, особенное «ФУ!!!» было высказано на жало с круглой рабочей зоной и химобработкой.
Разумеется есть ярые поклонники данных видов жал, и даже проводятся чемпионаты по пайке, поэтому я скромненько замечу – да пусть этими жалами чемпионы паяют, а я уж как нить медяшкой…
В свежекупленном паяльнике жало было как раз стальное, однако при выборе паяльника я давал поправку на это и выбирал паяльник с регулировкой температуры и возможностью установки обычного медного жала, что и было сделано. Жало имеет диаметр 5 мм, поэтому проблем с покупкой не возникло – этот размер используется и в отечественных паяльника, обычно на 40 Вт.
Шнур на паяльнике заменил буквально в первый день – тот шнур, который был установлен на паяльник слишком жесткий и портит все удовольствие от легкости паяльника.
Регулятор температуры откровенно врал, пришлось корректировать порог выключения, благо диапазона подстроечного резистора хватило и танцевать с бубном не пришлось.
Скорость нагрева у этого паяльника значительно выше, мощность то в полтора раза выше, а масса несколько меньше, что делает его более удобным при монтаже радиоэлемнтов.
В новинку уже установлено медное жало, заточенное под мою любимую форму.
По сути это скошенный клин, но клин не острый, а имеющий плоский торец. Причем за формой этого торца я слежу гораздо тщательней, чем за боковыми плоскостями.
Смысл такого жала заключается в том, что боковой поверхностью нагревается вывод элемента, и контакт жала сначала происходит именно с выводом, а когда вывод уже разогрелся жало опускается до контактной площадки печатной платы и вот тут в работу вступает плоскость торца. Она довольно быстро прогревает контактную площадку, поскольку площадь соприкосновения гораздо больше, чем у простого клина. Припой по выводу элемента стекает на площадку образуя пародию на каплю.
При этом не перегоревшие остатки окислов всплывают на поверхность капли – это отчетливо видно при серьезном увеличении участка пайки.
Кроме классического монтажного жала есть еще несколько вариантов вспомогательных.
Но вернемся к монтажу радиодеталей. В приведенном выше примере выводы элементов сравнительно свежие и оксидной пленкой практически не покрыты, соответственно пайка прошла быстро и красиво. В первом случае использовался жидкий флюс – раствор канифоли в растворителе, во втором – канифоль в первозданном виде.
Кстати о канифоли – это пожалуй самый популярный флюс среди радиолюбителей, популярный, но не единственный. И раз уж пошел разговор о флюсах, то раскроем эту тему полностью.
Основная задача любого флюса – перекрыть доступ кислорода к месту пайки, поскольку при нагреве металлы окисляются гораздо быстрее. Вспомогательным свойством канифоли является огромное содержание смоляных кислот, но на оксидную пленку эти кислоты действуют очень слабо. Именно поэтому канифоль считается пассивным флюсом – в холодном состоянии она вообще нейтральна.
Жидкий флюс – раствор канифоли в каком либо растворителе. Наиболее популярный растворитель для канифоли – спирт. Однако приобрести хороший спирт, с содержанием выше 90% на сегодня не так уж просто – в аптеке на тебя смотрят как на алкаша, а в итоге даже в 90% асептолине канифоль растворяется очень плохо – мешает вода.
Если же кому то удастся раздобыть хорошего спирта, то во время приготовления имеет смысл в раствор добавить примерно 2-4 % ацетилсалициловой кислоты – аспирина. Но опять же не того, что в таблетках, а того, который продается на граммы в рецептурных отделах аптек. Этот аспирин не содержит наполнителей и для пайки плохопаяемых деталей весьма полезен.
Ну раз уж пошли в аптеку, то можно сразу приобрести и глицерин. Его тоже можно использовать как флюс, но лучше на его основе приготовить адскую смесь для лужения. Рецепт довольно простой:
Канифоль толчется в мелкий порошок, ее необходимо 2/3 от общего объема, а 1/3 занимает аптечный аспирин. Порошки перемешиваются и по не многу в них добавляется глицерин до получения массы довольно густой сметаны.
При работе с подобным флюсом вонь стоит ужасная, поэтому необходима полноценная вытяжка, вентилятор с угольным фильтром тут будет до одного места. Если лужение с таким флюсом это разовая акция, то ее лучше проводить на улице, если же планируется его частое использование, то однозначно нужна вытяжка с отводом воздуха на улицу.
Подобные флюсы реально не заменимы при лужении серьезных выводов импульсных трансформаторов, стальных деталей даже со следами ржавчины.
Но это пожалуй самый ядреный и самый вонючий флюс, однако есть несколько разновидностей не столь агрессивных и не столь вонючих.
Для примера сейчас несколько простых опытов по лужению текстолита, алюминия и жгута медного обмоточного провода.
Для усложнения опыта медь на текстолите не будет зачищена, алюминий же будет зачищен тщательно, ну а провод будет лудится прямо по лаку.
Итак, первым будем лудить текстолит и первым флюсом будет обычная канифоль. Как видно лужении произошло, но качество покрытия оставляет желать лучшего.
Дальше лимонная кислота. Результат не впечатли – она слишком быстро выгорела, поэтому к ней было добавлено не много канифоли. С канифолью значительно лучше, но все равно остался не облуженный участок.
Аспирин из таблетки приправлен не много канифолью. Лудится хорошо, но воняет тоже отлично.
Паяльная кислота из хозяйственного магазина. Не смотря на то, что раствор довольно быстро испарился качество лужения вполне на высоте.
Паяльная кислота из радиомагазина. Там по идее кисточка должна быть, но чет не положили. Результат весьма не дурен, хотя кислота тоже довольно быстро испарилась.
Ортофосфорная кислота испаряется несколько дольше, но лудится текстолит хорошо.
Глицериновый флюс – больше похоже на дымовую шашку, но там, где был непосредственный контакт с флюсом лудится хорошо.
Паяльный жир, кстати сказать прошлый раз, когда я покупал жир он выглядел совсем по другому. Результат средненький.
В качестве итога – паяльная кислота дала лучшие результаты при лужении не подготовленной медной поверхности, однако хоть кислота и слабенькая, но все равно требует соблюдения мер предосторожности. При лужении печатных плат совсем не обязательно наносить кислоту на плату, достаточно протереть плату тряпочкой, смоченной кислотой и затем покрыть жидким раствором канифоли. До начала монтажа плату необходимо тщательно вымыть, чтобы остатки кислоты не остались на плате – со временем они могут вступить в реакцию с выводами элементов.
Но использование кислоты для лужения плат крайне не рекомендуемый способ – пока на плате нет деталей большого труда подготовить плату для лужения не составляет – мелкая наждачка или же обычная стирательная резинка вполне успешно удаляют окислы с поверхности медной фольги.
Следующим подопытным для флюсов будет алюминиевая полоска. Поверхность тщательнейшим образом зачищается, сначала наждачной бумагой, затем стирательной резинкой.
Первой будет канифоль без всяких добавок.
Как бы это парадоксально не казалось, но алюминий лудится по мере прогревания алюминия и прочной пайки получается вполне качественной – чтобы оторвать припаянный провод пришлось приложить серьезные усилия.
Паяльный жир вообще не произвел впечатления – даже мелких пятен припоя не осталось на поверхности.
Глицериновый флюс отработал алюминий на троечку – покрытие получилось отнюдь не равномерное.
С паяльной кислотой из радиомагазина алюминий дружить не захотел – видимо сама кислота образует оксидную пленку на поверхности алюминия, вместо того, чтобы растворять оксиды, да и испаряется она раньше, чем успевает прогреться алюминий. Положение не много спасло добавление канифоли. Однако тут же встает вопрос – а на фига тогда кислота, если просто канифолью можно пользоваться?
Кислота из хозяйственного вообще себя ни как не показала, ни с канифолью, ни без – поверхность довольно быстро почернела, а пятна припоя на алюминии сползали вслед за паяльником.
Ортофосфорная кислота не проявила себя ни отдельно, ни с канифолью – не удалось даже сделать пятна из припоя.
Сухой аспирин с канифолью показал такие же результаты, как и глицериновый флюс – лудит, но не очень хорошо.
Лимонная кислота ни к чему не привела – алюминий даже не покрылся пятнами.
Ну и под занавес – лужение алюминия без подготовки, прямо по краске и с помощью канифоли. Процесс хоть и получился затяжным, но все равно окончился вполне успешно.
Дальше будет лужение жгута проводов из обмоточного провода, ну типа это вывод импульсного трансформатора и зачищать лак ну ни как не хочется.
Прежде всего потребуется подкладушка, на которой и будет производится лужение. Для этого хорошо подходит деревянный брусок – выгорая от паяльника образуется древесный уголь, который равносилен мелкому абразиву.
Чтобы эксперимент был чистым я просто переверну свою лудильную доску, поскольку с обратно стороны у меня уж слишком большие сталактиты не известного состава.
Паяльник для этих нужд должен быть слегка перегретым – я ЛАТРом накрутил 240 вольт.
Первым будет глицериновый флюс. Даже одного захода достаточно, чтобы лак с провода обсыпался, но для страховки добавляю еще не много этой адской смеси – если бы не вытяжка, я бы там реально офигел от вони. Лужение вполне качественное – припой хорошо проник между всех проводов.
Следующий будет ортофосфорная кислота. Для увеличения эффекта добавляю канифоли – водный раствор довольно быстро испариться и перестанет оказывать какое либо влияние. Вонища не такая агрессивная, как от глицеринового флюса. Как и в первом случае добавляем вторую порцайку смеси и вот теперь припой начал проникать между проводов жгута.
Кислота из хозяйственного магазина, так же с канифолью. Тяжеловато, но с задачей справилась. Вторую порцию добавлять не стал – изначально плесканул довольно много.
Кислота из радиомагазина. Вторая порция довела начато до успешного финала – припой хорошо проник между всех проводов жгута.
Ну а теперь, в догонку, пройдемся по всем трем задачам с использованием паяльного активного флюса из Гербеста. Флюс позиционируется как слабый кислотный, имеющий малое сопротивление.
Первым будет текстолит и со своей задачей данный флюс справляется великолепно – качество лужение такое же, как при использовании кислоты, причем флюс не высыхает, а растекается как канифоль, покрывая большую площадь.
С алюминием у данного флюса не задалось – качественно облудить не получилось, хотя пятна припоя на алюминии он оставил.
С лужением обмоточного провода данная барматуха справилась, но пришлось так же добавлять флюса, но добавлять пришлось 4 раза, но по чуть-чуть – жгут макался в баночку с флюсом.
Общие впечатления от этого якобы Японского чуда весьма положительные, но дороговато получается его для повседневной работы использовать. Хотя его два существенных плюса компенсируют цены передвижным ремонтникам:
Он не разольется, поскольку он густой.
Во время работы он не воняет так сильно, как глицериновый флюс
Видео на ускоренке, поэтому реально судить о времени лужения жгута довольно затруднительно, однако оценку времени можно сделать исходя из цвета лудильной досточки – чем темнее пятно от контакта тем дольше в этом месте был нагрев, тем сильнее выгорело дерево. Надеюсь ни кого не надо убеждать, что первое пятно, оставленное глицериновым флюсом самое светлое, следовательно жгут облудился быстрее всех.
Кстати, пока идет разговор о лужении жгутов, то есть еще один довольно древний способ – лудильная ванна. Ну ванна конечно сказано громко, это скорей ванночка, однако с ее помощью можно успешно лудить жгуты из обмоточного провода без механической зачистки.
Когда я работал на заводе, где занимались сборкой сварочных аппаратов ВДУЧ-16, трансформаторы мотались жгутами, а концы проводов лудились как раз при помощи лудильной ванны и глицеринового флюса. Все это стояло под мощнейшей вытяжкой.
Что ж, остается попробовать что сможет данное чудо. Температура на шкале не проградуирована, лишь минимальное значение в 100 градусов и максимальное в 600.
Дождавшись разогрева ванны было сделано несколько пробных лужений с промежуточным замером температуры. При 500 градусах лак на проводе обгорает довольно быстро, однако успевает образоваться оксидная пленка, мешающая успешному лужению. При ее механическом удалении и использованию глицеринового флюса во время слишком быстрого нагрева аспирин успевает выжечь не только оксидную пленку, но и сам проводник.
Постепенно снижая температуру была выявлена оптимальная – 340-360 градусов. Сам процесс лужения занимает довольно продолжительное время и если жгут менее 20 проводов, то гораздо быстрее его залудить паяльником на 80-100 Вт. Если же жгут содержит более полусотни проводов, то тут уже ванночка позволяет сэкономить много времени, поскольку для лужения и 20 и 120 проводов требуется примерно одно и тоже время – время отслоения изоляционного лака от провода и затем покрытие его припоем. Причем каких либо физических усилий не прилагается – жгут просто держится в ванне примерно 2-3 минуты, время от времени контролируется качество лужения. Как только каждый провод жгута покрывается слоем припоя операцию можно считать законченной.
Я тщательно отряхиваю припой и разминаю жгут плоскогубцами, чтобы провода жгута не спаялись между собой – так гораздо легче придать выводу необходимую форму.
Возвращаемся к флюсам и для общего развития я перечислю наиболее популярные флюсы и конечно же их области применения:
Канифоль сосновая, таловая ГОСТ 19113-84
Назначение: Для пайки радиоэлектронных компонентов при производстве для монтажных, ремонтных и наладочных работ.
Температура размягчения не ниже плюс 60 С. Температура пайки – не выше 280 С, так как происходит интенсивное окисление и снижение ее флюсующих способностей. Имеет конвертирующие свойства. Если узел не подвергается нагреву канифоль допускается оставлять на местах пайки. При нанесении на поверхность клеев, лаков, красок канифоль необходимо удалить.
Состав: смесь смоляных кислот, имеющих общую формулу С20Н30О2.Марки А- живичная.
Отмывка: спиртом, бензином, ацетоном. Нейтрализации не требует.
Упаковка: Фасуется в пластиковые баночки по 20 гр. Или пакеты 100гр., 500гр., 1 кг.
Флюс ФИМ.
Назначение: Для пайки меди, константина, серебра, платины, и черных металлов.
Применение: Хорошо очищает поверхность соединяемых материалов. Требует обязательной промывки.
Состав: Ортофосфорная к-та (плотность 1,7)-16%, спирт этиловый -3,7%, Вода-остальное.
Температура: 290-350 С
Отмывка: Вода.
Упаковка: 30 мл.
Меры предосторожности: В случае попадания на лицо промыть большим количеством воды.
Бура.
Назначение: Пайка изделий из меди и ее сплавов, никеля, углеродистых сталей медными и медноцинковыми припоями.
Применение: Горелка с температурой 900С. Порошок буры гигроскопичен, поэтому его нужно хранить в банке с притертой крышкой.
Отмывка: во избежание коррозии остатки флюса должны промываться горячей водой с помощью волосяной щетки.
Упаковка: Банка полиэтиленовая 20 гр.
Меры предосторожности: Беречь от попадания в глаза.
Паяльная кислота.
Классический флюс для грубой пайки на основе хлорида цинка. Температурный диапазон активности 290-300 С.
Назначение: Пайка меди, никеля и их сплавов.
Упаковка: Флакон стеклянный 30 мл., пласт.30 мл.
Отмывка: – 5% раствор кальцинированной соды.
Паста Канифольно вазелиновая.
Назначение: Пайка медных деталей и приборов.
Применение: Представляет собой желеобразную массу, наносится палочкой или кисточкой на место пайки. Температурный диапазон активности 180-300 С. Не обладает остаточной коррозией.
Упаковка банка 20 гр.
Паста Канифольно-Жировая
Народное название «паяльное мыло».
Назначение: Пайка стали, меди и ее сплавов легкоплавкими припоями. Температурный интервал активности 180 -300 С.
Применение: не обладает остаточной коррозией, не требует промывки.
Упаковка банка 20 гр.
Жир нейтральный
Применение: Пайка радиоэлектронных компонентов при производстве монтажных работ.
Температура размягчения не ниже 70С. Температура пайки не выше 240 С., так как происходит окисление и снижение флюсующих способностей. В связи с чем, оптимальная мощность паяльника до 40 Вт не требует промывки.
Состав: Канифоль, стеарин.
Упаковка: банка 20 гр.
Флюс ТАГС.
Назначение пайка элементов радиоаппаратуры. Диапазон температурной активности 180-300 С. Глицериновый флюс.
Отмывка: Удаление остатков флюса необязательно. В случае повышенных требований: бензин, спирт.
Упаковка: Флакон 30 мл
Флюс ФТС
Назначение: Пайка труднопаяемых металлов: Бронзы.
Флюс имеет слабую коррозийную активность, термостоек, практически не дымит, что очень важно, где отсутствует вытяжка.
Отмывка: Вода.
Упаковка: Флакон 30 мл.
Флюс ЗИЛ – 2
Флюсующий состав на основе Хлоридов металлов.
Назначение: Пайка стали, чугуна, меди и ее сплавов мололовянистыми припоями и припоями на основе цинка, кадмия и висмута.
Упаковка: Флакон 30 мл
Флюс ЗИЛ-4
Назначение: Пайка стали, оцинкованного железа и медных сплавов припоями с большим содержанием свинца.
Рабочая температура флюса 200 – 250 С.
Упаковка: Флакон 30 мл
Отмывка: 5% раствор кальцинированной соды.
Флюс ЛТИ -120
Назначение: Флюс, применяемый в современном производстве для пайки токоведущих частей и большинства металлов и сплавов (медь, сплавы меди, нержавейка, цинк, никель, серебро).
Состав: Канифоль, диэтиноламин солянокислый, триэтиноломин, спирт этиловый.
Меры предосторожности: Огнеопасен.
Упаковка: Флакон 30 мл.
Флюс СКФ.
Назначение: Классический флюс для пайки проводниковых изделий из меди и ее сплавов, во время электромонтажных работ мягкими легкоплавкими припоями. Удобен в трудно доступных местах.
Состав: Спирт этиловый -80-70%, канифоль 20-30%.
Температура: 250-280 С
Отмывка: Спирт, ацетон.
Упаковка: Флаконы 30 мл.
Меры предосторожности: Огнеопасен
Флюс ЛК-2
Назначение: Пайка меди, латуни, оцинкованного железа. Температурный диапазон активности 200-300 С., что соответствует мощности паяльника 40-65 Вт.
Состав: Представляет собой спиртоканифольный флюс, усиленный хлоридами аммония и цинка.
Отмывка: Спирт, ацетон, бензин.
Упаковка: Флакон 30 мл.
Флюс активный Ф – 38 Н
Назначение: Флюс для конструкционной пайки припоем ПОС 61 нержавеющих сталей, хромоникелевых сплавов, меди и ее сплавов, мало- и средне углеродистых сталей. Предназначен для ручной и механизированной пайки изделий, ПВХ и др. изоляций, при условии полного удаления остатков флюса после пайки, с учетом отсутствия зазоров, Скрытых полостей, из которых удаление остатков флюса затруднено. Классификация по ГОСТ 19250-73 низкотемпературный ( от +250. С до 450 С.), кислотный, водосмываемый, химического действия. t интервал активности от +200 С до +400 С. Плотность 1,2 г \ см. куб.
Состав: Ортофосфорная кислота -25% и диэтоламин соляно–кислый.
Отмывка: Промывать в проточной воде кистью. Нейтрализации не требует. Создает на поверхности сталей защитную пленку, ограничивающую коррозию.
Упаковка: Флаконы емкостью 30 мл., а в промышленной поставке – в канистрах.
Меры предосторожности: При попадании на открытые участки кожи – промыть большим количеством проточной воды.
Флюс паста ВТС
Назначение: Пайка проводниковых изделий из меди, констонтана, серебра, платины и ее сплавов.
Достигается высокая чистота пайки.
Применение: не обладает остаточной коррозией.
Состав: Вазелин, триэтиноломин, салициловая кислота, спирт этиловый.
Отмывка: Спирт, ацетон.
Упаковка: банка 20 гр.
Меры предосторожности: Беречь от детей.
Ортофосфорная кислота Н3РО4
Назначение: для грубой пайки металл - оловянными припоями. Температурный диапазон 180-300 С.
Применение: При длительной пайке требуется вытяжка из-за воздействия паров кислоты.
Отмывка: 5% раствор кальцинированной соды.
Упаковка: Флакон 30 мл
Вроде как со вторым важным технологическим моментом разобрались, осталось выяснить чем собственно паять.
Для радиоэлектроники вариантов не так уж и много.
Это старые добрые ГОСТированные:
ПОС-90 – олово 89-91%, остальное свинец, температура плавления 220 градусов, используется в пищевой промышленности и медицине.
ПОС-61 – олово 60-62%, остальное свинец, температура плавления 190 градусов, используется для лужения и пайки электронного оборудования.
ПОС-40 – олово 39-41%, остальное свинец, температура плавления 238 градусов, лужение и пайка электронных компонентов, а так же оцинкованных металлов.
ПОС-30 – олово 29-31%, остальное свинец, температура плавления 256 градусов, используется для лужения и пайки медных и стальных изделий.
Более редкими считаются следующие припои:
ПОС-61М – олово 60-62%, медь 1,2-2%, остальное свинец, температура плавления 192 градуса, используется в радиоэлектронике и спайке мелких медных деталей.
АВИА-1 – олово 55%, цинк 25%, остальное кадмий, температура плавления 200 градусов, используется для пайки алюминия.
АВИА-2 – олово 40%, цинк 25%, кадмий 20%, остальное алюминий, температура плавления 250 градусов, используется для пайки алюминия.
Ну и несколько слов о модных безсвинцовых припоях состав которых определяет их свойства.
Олово 48%, Индий 52% - температура плавления 118 градусов, высокая стоимость, низкая прочность. Отношение олова и индия могут колебаться.
Олово 42%, Висмут 58% - температура плавления 138 градусов, стандартный припой.
Олово 91%, Цинк 9% - температура плавления 199 градусов, высокая степень шлакообразования, но и высокая коррозийная стойкость.
Олово 93,5%, Сурьма 3%, Висмут 2%, Медь 1,5% - температура плавления 218 градусов, высокая прочность, высокая стойкость к термической усталости.
Олово 95%, Серебро 3,5%, Цинк 1% - температура плавления 220 градусов, высокая прочность, высокая стойкость к термической усталости.
Олово 99,3%, Медь 0,7% - температура плавления 227 градусов, высокая прочность. По сути – пищевой припой и лично для меня наиболее привлекателен. Да, паять им не много сложнее, поскольку требует несколько большей температуры и большего количества флюса, но качество пайки по истечении долгого времени ни чуть не меняет свои свойства.
Олово 95%, Сурьма 5% - температура плавления 240 градусов, высокая прочность, высокая стойкость к термической усталости.
Олово 96,5%, Серебро 3,5% - температура плавления 220 градусов, высокая прочность.
Ну и конечно же припои из Китая. Прежде всего выбирая припой в Китайских магазинах кроме цены смотреть стоит и на описание. Если в описании написано, что это ну просто офигенный припой, то пусть они сами им и паяют – либо в описании, либо на самих рулонах должен быть написан химический состав – сколько каких металлов содержится в данном припое. Если написано, что это Sn63Pb37 или 63/37, то это означает, что это ближайший аналог ПОС-60 и он содержит 63 % олова и 37% свинца. Но можно наткнуться и на припои, которые я и припоями бы не рискнул назвать, а скорей заготовками для рыбацких грузил: Олова 20%, Свинца 80%. Так что смотрите внимательно.
Довольно много припоев, которые содержат внутри своего тела и флюс, обычно это обозначается словом Flux и чаще всего этого флукса 1,5…2% от массы припоя.
Так, ну вроде как об основных инструментах поговорили, вроде как с теорией подразобрались, пора бы и к практическим занятиям перейти.
Для начала рассмотрим монтаж элементов, а потом демонтаж, ну скажем что то ремонтируем или распускаем на петушки, т.е. на компоненты, которые потом используем или дождавшись пока они состарятся выбросим.
На сегодня набирают большую популярность макетные платы, это по сути листы текстолита с уймой дырок и вокруг каждой дырки контактная площадка.
Бесспорно штука довольно удобная – вроде и детали закреплены, и травить ни чего не надо, главное соплей не навешать и не попутать чего с чем соединять. По молодости я сам такими пользовался, но потом чуток повзрослел. Использования подобных плат не дает набираться опыта в разработке настоящих печатных плат, а отсутствие опыта разработки печатной платы так и оставит Вас на уровне радиолюбителя, причем начинающего, но так и не начавшего.
Только полноценная печатная плата позволит оценить работоспособность того или иного устройства во всех режимах работы. Лично я для простых примочек платы не разрабатываю – навесным монтажом собрал, клеем залил и вперед, да и с песней.
Если это даже прототип и есть большая вероятность того, что ОНО не заработает я все равно развожу печатную плату, все на ней отлаживаю – режу дорожки, кидаю перемычки и после этого уже разрабатывается чистовик.
Да, это дольше и дороже, чем просто собрать на макетнице, но при переносе с макетницы на реальную плату иногда возникают трудности с работоспособностью, особенно это касается импульсной техники с хорошими токами потребления – наводки могут вылезти в самых неожиданных местах и заставить поломать голову не один день какого ляпа правильно собранная схема работает через задницу.
Но это мое мнение и я кажется отвлекся на философию, вместо того, чтобы продолжать вещать о пайке.
Пожалуй самым основным секретом успешной пайки является качественное лужение, эта операция как раз подготавливает спаиваемые поверхности к пайке и заключается в покрытии спаиваемых деталей припоем. Именно поэтому тест флюсов и проводился как раз на лужении, а не на пайке как таковой. Подавляющее большинство радио элементов либо уже облужены, либо прошли химобработку, способствующую хорошему лужению с процессе пайки.
Но иногда из за не правильных условий хранения и облуженные выводы деталей, и химобработанные покрываются оксидной пленкой и паять такие элементы довольно трудно.
Решением данной проблемы является использование активных, кислотосодержащих флюсов, что не всегда удобно. Поэтому выводы перед монтажом можно просто зачистить – удалить оксиды механическим способом. Делать это можно лезвием резака, надфилем, наждачной бумагой, я же предпочитаю просто повращать вывод в пинцете – он всегда под рукой и много времени это не занимает, тем более зачищать нужно только ту часть вывода, которая будет паяться – остальное все равно обрезается.
Подавляющее большинство плат самодельные и перед монтажом радиодеталей приходится покрывать припоем все дорожки. Тут следует добавить, что для лужения плат можно использовать либо сплав Розе, либо сплав Вуда.
Сплав Вуда. Состав: Олово — 12,5 %, Свинец — 25 %, Висмут — 50 %, Кадмий — 12,5 %. Температура плавления 68,5 °C
Сплав Розе. Состав: Олово (25%), Свинец (25%), Висмут (50%). Температура плавления +94 °C. Менее токсичек, чем сплав Вуда, так как не содержит Кадмий.
Одно время я активно использовал и тот и другой сплав для лужения дорожек – ложится ровно, вид довольно призентабельный, но со временем поверхность покрытая этими сплавами мутнеет и чернеет. Если же в процессе монтажа использовались активные флюсы, то поверхность может почернеть при отмывке платы от флюса после монтажа и свежезапаянная плата приобретает вид не догнившей мумии. Чтобы сохранить призентабельность платы на годы приходилось ее покрывать Цапонлаком, а в те времена достать его было не так уж и просто. Платы так же покрывались и тонким слоем эпоксидного клея, но ремонт таких плат несколько затруднителен.
На сегодня проблему можно успешно решить воспользовавшись специальным защитным лаком с ультрафиолетовым отверждением, но лично мне это уже не совсем актуально. Дело в том, что во первых цапонлак уже гораздо доступней и для единичных изделий более приемлем, ну а если нужно сделать что то партией, то я просто заказываю платы на заводе сразу с химпокрытием и нанесением маски. Шелкографию не использую, поскольку практически все платы разрабатываю сам и прекрасно помню где что должно стоять, а если и забуду, то распечатать чертеж деталировки не проблема.
Так что использовать маску или нет это уже каждый пусть решает сам.
Если же заморачиваться с лаками не хочется, а устройство будет работать в щадящих условиях, то лужения дорожек обычным припоем типа ПОС-60 вполне достаточно – 5-7 лет дорожки сохраняют пристойный внешний вид, а отсутствие оксидной пленки не препятствует демонтажу деталей при необходимости.
Не облуженные дорожки без защитного лака уже через пару лет приобретают вид антикварного устройства – медь чернеет, зеленеет, если был доступ влаги, в общем со стороны дорожек образуется ярко выраженное безобразие.
Так что не нужно ленится – либо как дедушка покрыть дорожки припоем, либо нанести маску.
Монтаж деталей на плату лучше начинать с наиболее низких деталей, поскольку в противном случае высокие элементы будут мешать установке мелочевки. Поэтому я обычно начинаю с джамперов, точнее с диодов и резисторов с наиболее длинными выводами, а обкусанные вывода как раз и используются для джамперов. Ну если длины конечно хватает. Если джампер сигнальный и слаботочный, то выводов от резисторов 0,25 Вт вполне достаточно, если же джампер по питанию, то тут выводы либо от двухватного резистора, либо от диодов на 1-2 Ампера.
Моточные детали устанавливаются в зависимости от удобства вставки выводов в плату – разумеется, что лучше, когда трансформатор ни чему не мешает, но так бывает далеко не всегда.
Самыми последними идут высокие детали, такие как высокие электролиты и т.д.
Демонтаж.
Обычно эта операция производится либо при ремонте, либо при разборке не нужно платы. В данном случае на запчасти пошла плата блока питания на FSFR2100. Суть проблемы от меня ускользнула – при пониженном напряжении питания все прекрасно работает, но стоит увеличить напряжение питания хотя бы до 100 вольт как генерация срывается. Выставлять претензию продавцу я не стал – 35 рублей за корпус это не цена для этих микросхем и было понятно, что это либо не кондиция, либо с разборки, т.е. знал, что покупал кота в мешке. Эти микрухи с разборки, причина их демонтажа с плат не известна, в общем плата пошла на запчасти и пока я тут слова разговаривал при помощи отсоса было выпаяно несколько деталей. Общие впечатления от этой громадины довольно положительные – во время всасывания не происходит характерного удара поршня, т.е. с момента нажатия кнопки всасывания и до окончания этого всасывания отсос ведет себя довольно спокойно – не нужно прилагать особых усилия для удержания его на одном месте.
Так же детали можно выпаивать, одновременно нагревая все вывода элементов. Такой способ вполне пригоден для большинства элементов, у которых выводы довольно близко и их не много. Но следует учитывать, что например перегрев выводов электролитических конденсаторов чреват нарушением герметизации последних, следовательно получается мина замедленного действия. Именно поэтому при демонтаже крупных электролитов лучше воспользоваться отсосом. Мелкие же можно выпаивать одновременно нагревая оба вывода. Если выводы загнуты, но жалом паяльника, по одному, необходимо придать им максимально ровную форму, чтобы во время извлечения на выводы не приходилось механических усилий.
Так же существует старинный способ демонтажа микросхем методом сбора припоя на многожильный провод, лучше плетеный. В свое время для этого использовались экраны с экранированных проводов. Однако сегодня экранируют все больше фольгой, но выход есть и из этой трудности – в продаже имеются отрезки этих саамы многожильных плетеных проводов. И как раз именно сейчас производится сбор припоя вокруг выводов микросхемы. Данный кусок оплетки наиболее удобен для подготовки площадок планарных микросхем к установке нового корпуса – припой собирается на оплетку довольно хорошо и контактные площадки получаются одинаковой высоты, что исключает перекос корпуса микросхемы.
При демонтаже довольно удобно пользоваться различными крючками или ковырялками. Сначала набор самодельных ковырялок. Это цыганская иголка вставленная в корпус от шариковой ручки, закреплена при помощи ниток и супер клея. Ей добно расшарохивать отверстия в плате, если они забились канифолью или вывод элемента имеет диаметр 1,2 мм, а отверстие на 1 мм. Так же ею можно банально выталкивать вывода элементов из платы, но тут нужно не много руку набить.
Крючок. Этот вариант изготовлен из присадочного прутка для сварки нержавейки. Его предшественник был из обычно стальной проволоки и проволока была чуть толще. Длина этой приспособы такова, что поддев элемент остается достаточно выпрямить пальцы и элемент выдергивается с платы. При частом использовании на кольцо лучше чего то подмотать – режет палец.
Подобие фомки тоже позволяет довольно легко извлекать детали из печатной платы. Ею же довольно удобно вытаскивать микросхемы из панелек.
Заводской вариант имеет большее разнообразие. Тут и металлическая щетка, правда от нее толку не очень много. Есть мысль подрезать щетину для увеличения жесткости.
Есть подобие отвертки. Этой штукой тоже довольно удобно что то поддевать и вытаскивать, то только делать это лучше вращая инструмент вдоль оси. Если заточить, то можно довольно легко перерезать дорожки печатных плат. Крючок и фомка, как этим пользоваться я уже показал. Следующий вариант довольно удобен для регулировки контактов реле. Двухсторонне шило. В принципе штука не очень удобная – не позволяет развить максимальное усилие при протыкании. Однако при прокалывании не очень твердых материалов вполне пригодная. Одина сторона круглая, другая – квадратная, что облегчает задачи по увеличению отверстий в печатных платах. Ну и более мелкий вариант фомок для поддевания элементов.
