Учимся паять провода – рассмотрение всех нюансов пайки

Содержание

Физика процесса пайки

Пайка проводов — это их электрическое соединение, по надежности уступающее только сварке. При спаивании токоведущие жилы соединяются на уровне микрочастиц. Расплавленный припой проникает в поверхность медного провода и становится с ним одним целым.

Для достижения этого эффекта требуется 2 фактора:

Высокая температура. Необходима для расплавления припоя до текучего состояния.
Чистота поверхности спаиваемых металлов. Слой грязи, окисла или жира препятствует диффузии припоя в поверхность металла.

Соединение проводов с помощью пайки.

Что потребуется для пайки

Перед тем как начать паять провода, нужно подготовить:

Паяльник. Это главный инструмент для работы с металлическими изделиями. Им расплавляется припой, с помощью которого соединяются элементы микросхемы. Приборы имеют разные мощности. Чем выше этот показатель, тем быстрее нагревается паяльник. Рекомендуется выбирать инструмент мощностью больше 60 Вт. Работает паяльник от электросети 220 В.
Припой. Под этим термином подразумевается сплав на основе олова, используемый для соединения металлов с высокой температурой плавления. Припой представляет собой длинную проволоку, реже олово продается небольшими кусками.
Канифоль (флюс). Используется для лужения элементов микросхемы. Канифоль дает надежное сцепление металлов с другими материалами.

Паяльник

Паяют ручным паяльником, который используют для:

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

Паяльник, который изображен на рисунке 1, содержит:

изолированный слюдяной пленкой или стеклотканью спиральный нагреватель из нихромовой проволоки;
медное жало, которое расположено внутри спирали;
пластиковую или деревянную рукоятку;
корпус для размещения жала паяльника и спирали.

100-ваттный паяльник с пластиковой рукояткой и трехполюсной вилкой. Подключение к электрической сети производят кабелем длиной примерно 1 м, который через ограничитель радиуса изгиба выходит из задней части рукоятки.

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

Радиомонтажный паяльник пистолетного типа.

Бытовые паяльники предназначены для подключения к сети напряжением 12 и 220 В. 220 — вольтовые паяльники из соображений обеспечения электробезопасности должны комплектоваться 3-контактной вилкой, обеспечивающей надежное заземление. Для 12-вольтовой техники достаточно простой 2-контактной плоской вилки.

Канифоль и флюсы

Чтобы получить хорошее соединение проводов, необходимо их очистить от загрязнений, в том числе и от оксидной пленки. Если моно-жилы еще можно очистить вручную, то многожильные проводники нормально зачистить не удастся. Их обычно обрабатывают канифолью или флюсом — активными веществами, которые растворяют загрязнения, в том числе и оксидную пленку.

И канифоль и флюсы работают неплохо, только флюсами пользоваться проще — можно окунуть кисточку в раствор и быстро обработать провода. В канифоль надо проводник положить, затем разогреть его паяльником, чтобы расплавленное вещество обволокло всю поверхность металла. Недостаток использования флюсов — если они остаются на проводах (а они остаются), постепенно разъедают прилегающую оболочку. Чтобы этого не случилось, все места пайки надо обработать — смыть остатки флюса спиртом.

Припои и флюсы для пайки паяльником медных проводов.

Канифоль считается универсальным средством, а флюсы можно подбирать в зависимости от металла, который собираетесь паять. В случае с проводами это медь или алюминий. Для медных и алюминиевых проводов берут флюс ЛТИ-120 или буру. Очень неплохо работает самодельный флюс из канифоли и денатурированного спирта (1 к 5), кроме того его просто сделать своими руками. В спирт добавить канифоль (лучше пыль или очень мелкие ее кусочки) и встряхивать до растворения. Потом этим составом можно обрабатывать проводники и скрутки перед пайкой.

Припои для пайки паяльником медных проводов используют ПОС 60, ПОС 50 или ПОС 40 — оловянно-свинцовые. Для алюминия больше подходят составы на основе цинка. Наиболее распространенные — ЦО-12 и П250А(из олова и цинка), марки А (цинк и олово с добавлением меди), ЦА- 15 (цинк с алюминием).

Удобно пользоваться припоем с канифолью. Очень удобно пользоваться припоями, в состав которых входит канифоль (ПОС 61). В этом случае отпадает необходимость в предварительной обработке каждого проводника в канифоли отдельно. Но для качественной пайки паяльник надо иметь мощный — 80-100 Вт, который может быстро разогреть до необходимых температур место пайки.

Припой

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

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

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

В быту паяют сплавами с уменьшенным содержанием олова, лужение посуды целесообразно выполнять составом ПОС-90. Кроме того, паяют мягкими и твердыми припоями. Мягкие составы имеют температуру плавления менее 450, остальные относят к твердым. Температура плавления припоя ПОС-61 составляет 190 – 192 °С. Из-за сложностей разогрева высокотемпературную пайку с привлечением твердых припоев электрическим инструментом не выполняют.

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

Паяльные пасты

Под паяльными пастами принято называть или пастообразные флюсы или готовый состав для пайки, в котором уже содержится припой. Использование данной смеси упрощает процесс пайки. В составе паяльных паст присутствует флюс и мелкодисперсный припой. Их соотношение подобрано оптимальным образом. Поэтому нет необходимости самостоятельно брать на жало нужное количество припоя и канифоли.

Паяльная паста Mechanic XGSP-50.

Паяльные пасты используются преимущественно для работы с smd радиодеталями. Обычно с их помощью не паяют проводку, но в теории это вполне возможно.

Подставка для паяльника

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

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

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

Самодельная подставка для мощного паяльника.

Для устройств малой мощности часто применяют конусообразный держатель (обычный или спиральный, что показано также на рисунке 3), в которую инструмент вставляют жалом. Старшие модели подставок снабжают регулятором рабочей температуры, ЖК дисплеем для индикации температуры жала, рисунок 4. Подобный паяльный инструмент часто называют паяльной станцией.

Пример паяльной станции с индикатором.

Оплетка для удаления лишнего припоя

Оплетка не является обязательным атрибутом для успешной пайки. Она используется для быстрого и удобного удаления лишнего припоя.

Оплетка выполнена в виде ленты, сплетенной из тонких проволок меди. Ее ширина лежит в пределах от 2 до 10 мм. Оплетка прикладывается к месту, где набежал лишний припой. Затем она прижимается горячим жалом паяльника. Лишний припой начинает плавиться и под действием капиллярного эффекта всасываться в волокна оплетки. Принцип такой же, как если положить губку для мытья посуды в тарелку с водой. Она втянет лишнюю влагу.

Оплетка для удаления припоя продается в магазинах. Однако ее возможно получить гораздо быстрее и дешевле. Экраны некоторых сигнальных кабелей обладают таким же строением как лента для удаления припоя. Достаточно разделать старый ненужный антенный провод РК-75 и бесплатная оплетка для пайки готова. Для улучшения всасывающих свойств ленту не помешает пропитать любым слабоактивным жидким флюсом.

Подготовительные работы

Перед тем, как спаять провода, необходимо выполнить ряд подготовительных работ:

На соединяемых жилах срежьте изоляционный слой на 40-50 мм.
Теперь необходимо зачистить оголённые участки от окисной плёнки. Это можно сделать с помощью наждачной мелкозернистой бумаги. Жилы проводов надо зачистить до блеска.
Перед тем, как паять медные жилы, выполняют их лужение. Нагрейте паяльник до температуры плавления канифоли. Как это узнать? Просто прикоснитесь инструментом к канифоли, она начнёт активно плавиться. Оголённый участок погрузите в канифольную смолу. Возьмите жалом немного припойного сплава и проведите по проводу. Чтобы сделать процесс равномернее и быстрее, немного проворачивайте провод. Жила из меди после лужения станет не красной, а серебристой. Проделайте то же самое со всеми проводами, которые надо будет спаивать.
Залуженные провода соедините в скрутку.

Достоинства и недостатки спаивания проводов

Пайка заметно выигрывает перед большинством других методик соединения проводов. Из основных ее достоинств отмечается:

Дешевизна. Достаточно 1 раз приобрести паяльник и комплект припоя с флюсом, и получится надежно спаять тысячи проводов.
Простота. Научиться пользоваться паяльником возможно за 1 час.
Надежность соединения. Контакт уступает по электрическим и механическим свойствам разве что сварке. Клеммы Wago, обжимки и, тем более, скрутки не способны обеспечить столь качественный контакт, как пайка.
Универсальность. Возможно одновременно соединять жилы кабелей разного сечения. Причем их количество в одной точке контакта неограниченно.
Спайка проводов разрешена по ПУЭ. Получаемое соединение надежно.
Не нужен громоздкий сварочный трансформатор. Переносить паяльник гораздо легче.

У этого способа соединения имеются и недостатки:

Для работы стандартного паяльника требуется розетка с сетевым напряжением 220 В. Недостаток слабый. Существуют паяльники, работающие от встроенного аккумулятора и даже от газа. Последние вообще не требуют электричества.
Соединение получается неразборным. Спаянные между собой провода возможно рассоединить только при помощи паяльника и повторного расплавления припоя.

На какие критерии выбора паяльника следует обращать внимание

Паяльник представляет собой сравнительно небольшой инструмент, предназначенный для спаивания мелких деталей и проводов. Сфера его применения достаточно обширна. Если, например, человек является автолюбителем, то он пригодится для припаивания скруток. Также электропаяльник может пригодиться для починки кастрюль. Но, как выбрать паяльник?

Подходить к покупке аппарата необходимо ответственно, изучив соответствующие характеристики. Когда речь заходит об инструменте, нужно иметь четкое представление о том, что он из себя представляет и из чего состоит.

Среднестатистический пальник состоит из ручки, фартука, специальных отверстий, корпуса, нагревателя, соединительного винтика и жала. Каждая из этих деталей играет особую роль и нужно внимательно относиться к ним. Поэтому, когда приходит время выбирать паяльник, нужно обращать внимание на все эти детали (на то из чего сделаны, какой функционал, фирма или страна, завод-изготовитель и т.д).

Для пайки разных материалов и их размеров применяется соответствующая модификация аппарата. Помимо этого, при выборе паяльника стоит учитывать то, для каких целей он приобретается и отталкиваться от этого. Но есть пара общих критериев, на которые стоит обращать внимание при выборе данного инструмента.

Один из главных параметров, который играет самую важную роль при эксплуатации, является мощность и размер оборудования. Не стоит отталкиваться от суждения, что чем больше паяльник, тем он лучше. Если электропаяльник предназначен для использования дома, то нецелесообразно его мощность выбирать более 40 Ватт. Слишком большой параметр будет отражаться только на электросчетчике, а по факту греть воздух, а не те мелкие детали, которые встречаются в ремонте в домашних условиях.

Часто обращают внимание на ассортимент насадок в комплекте. Рекомендуется приобретать паяльник с большим количеством насадок. Это увеличит его универсальность в работе, повысит функционал ремонтируемых изделий. Функция регулировки размера жала станет полезной, если часто приходится «залазить» в труднодоступные места. Со временем жало становится меньше. Это объясняется тем, что при пайке рабочий цилиндр приобретает зазубрины или становится меньше. Поэтому функция регулировки размера придется как раз кстати. В любой момент сточенное жало можно сделать чуть больше или при необходимости уменьшить до нужных размеров.

Материал, которым покрыты насадки играет немаловажную роль. Если на стальной насадке нет покрытия, то к нему прилипает припой. После проделанной работы очень трудно от него избавиться. Поэтому просто необходимо обращать внимание при приобретении на наличие защитного антипригарного покрытия. Чаще всего в качестве покрытия используют тефлоновое. Она имеет блеск, поэтому при покупке сразу бросится в глаза.

Обратите внимание! Идеальным вариантом (но, наиболее дорогостоящим) является полностью медное жало. Оно хоть и мягче, быстрее стачивается, но передает больше тепла, оперативнее разогревается и хорошо взаимодействует с припойными материалами.

Вид паяльника стоит определить заранее, до покупки. От типа паяльного оборудования зависит результат работы. При неправильном выборе можно испортить изделие. Самым популярным и эффективным является электрический паяльник. Он популярен своей универсальностью и сочетает в себе необходимые для работы критерии.

Самый знаменитый вариант — электрический.

Материал, из которого сделана ручка, влияет не только на дизайн аппарата, но и удобство эксплуатации. Это один из самых главных критериев. Рекомендуется приобретать паяльники с ручкой, которая выдерживает высокую температуру. Самым популярным материалом является дерево. Деревянная модель легка и не деформируется при нагревании инструмента.

Дополнительная информация. Не рекомендуется покупать электропаяльник с пластиковыми ручками, они не выдерживают высоких температур и перегреваются. Идеальным вариантом станет керамический вид. Ручка из такого материала диэлектрическая, на промокает и не расплавится от высокой температуры, что характерно другим видам.

Мощность паяльника

От мощности паяльника зависит интенсивность нагрева поверхности, на которой происходит работа. Тут тоже многое зависит от цели. Например, при пайке микросхем идеально подойдёт электропаяльник с мощностью до 25 Ватт. Параметр, превышающий этот порог, может нанести вред электромикросхеме.

Если паяльник необходим при спаивании толстых проводов, то рекомендуется приобретать инструмент с мощностью от 40 Ватт.

Не рекомендуется использовать паяльник с мощностью, меньше рекомендуемой (например, при пайке толстых проводов не стоит использовать электропаяльник 25 Ватт, когда советуют 40 Ватт). Материал не нагреется до необходимой температуры. Пайка в лучшем случае будет некрепкой, а в худшем – её не будет вообще. Также при мощности, превышающей допустимую, материал нагреется быстрее, чем требуется, и время пайки займёт не более трех секунд.

При возможности рекомендуется покупать паяльник с регулируемой мощностью.

Регулятор мощности, расположенный на аппарате или поблизости, хорошо поможет в работе с разной толщиной металла.

Мощность нагревателя

Мощность паяльника выбирается исходя из сечения спаиваемых проводов. Чем оно больше, тем мощнее нужен прибор. Тонкие провода сечением до 2,5 кв. мм успешно паяются паяльником на 25 Вт. Для жил потолще, 2,5-10 кв. мм, потребуется устройство на 40-60 Вт. Самые толстые провода паяются соответствующими паяльниками на сотни ватт.

Паяльники отличаются по типу нагревателя:

из нихромовой проволоки (самые распространенные);
с индукционным нагревом;
паяльники, где жало нагревается проходящим по нему током.

Индукционная паяльная станция.

Отличия существуют и с точки зрения эргономики:

классический с продолговатой ручкой;
паяльник в форме пистолета (похож на термоклеевой пистолет)

Существуют и другие, экзотические виды паяльников. Например, инфракрасный. Нагрев осуществляется с помощью ИК теплового излучения.

Способы регулирования температуры

При работе с паяльником, важно следить за температурой жала. При перегреве, пайка может быть неисправной (внутренние раковины, не расплавление, а налипание припоя). Существует три способа регулировать температуру электропаяльника:

Использовать переключатель — самый простой и доступный вариант регулировки мощности нагревательного оборудования. Данный способ подразумевает под собой циклическое переключение подачи тока, что приведет к перемене температуры с максимального на минимальное значение.
Простой и практичный способ, это использование диммера. Существует ряд паяльников со встроенной регулировкой. Эти элементы называются диммерами. Прибор представляет собой устройство, которое ограничивает поступление в электропаяльник электроэнергии. Регулировка температуры в жале происходит за счет упадка напряжения в диммере.
Использование блоков управления — недешевый, но наиболее точный метод регулировки мощности нагрева паяльника. Системы регулирования имеются у более сложных устройств. Речь идёт о паяльниках с блоком питания. В источнике тока находится система регулирования. Блок не занимает много места, находится в рукоятке самого электропаяльника.

Наконечник является одной из важных частей всего аппарата.

Материал жала

Одной из важных частей паяльника является жало. Благодаря этому простому металлическому цилиндру и происходит вся работа. Материалов, из которых делают наконечники для электропаяльника, множество. Но лучше приобретать проверенные, опираясь на отзывы экспертов и других пользователей.

Наиболее востребованное — жало из меди. Самый популярный материал для изготовления наконечников для паяльников. Является одним из самых оптимальных благодаря своей теплопроводности и теплоёмкости. Это огромный плюс для тех, кто работает с крупными предметами, так как медное жало долго остается теплым. Также наконечник является универсальным. Паять им можно практически всё. Но стоит аккуратно работать с микросхемами. Главный минус — при воздействии высоких температур, жало окисляется. При его очистке, размер наконечника может довольно сильно уменьшиться.

Один из дешевых вариантов — пруток с лужением из никеля и серебра. Жало делается из меди, но имеет покрытие либо из никеля или серебра. Это делается для того, чтобы защитить наконечник от ржавчины и обгорания. Главный минус такого варианта жала с никелем — припой очень плохо удерживается на поверхности.

Форма жала

Всем бы хотелось иметь одно универсальное средство для всего, но, к сожалению, так не бывает. Для каждого типа пайки должно быть своё жало. Конечно, есть универсальная модификация, имеющая название конус, но во время работы с ним будет не так удобно и эффективно, как того бы хотелось. Именно поэтому стоит покупать паяльники со сменными насадками.

Жало-конус является универсальной насадкой, именно поэтому находится в комплекте практически со всеми типами оборудования. Из-за своих размеров, прекрасно сохраняет тепло, что не может не радовать тех, кто занимается крупными объектами. Но по этой же причине может напрочь испортить хрупкую работу. Имеет конусовидную форму, отсюда и одноименное название. Жало-игла является самым неудачным и неэффективным вариантом, по мнению экспертов.

Имеет конусовидную форму, но чуть меньших размеров и заострено к концу, напоминая игловой кончик. Из-за своих размеров, не сохраняет тепло. Это приводит к тому, что даже незначительное количество припоя не расплавляется.

Конусная и скошенная форма наиболее популярны из-за универсальности и практичности.

Жало-клин, благодаря своей конструкции, отлично удерживает припой. Так же, как и конусовидного варианта, огромным плюсом является размер. Благодаря своей форме обладает прекрасной теплопроводностью. Многие специалисты утверждают, что данный вид наконечника является более универсальным, чем принято о нём думать.

Жало-скос встречается редко. Данный наконечник имеет цилиндрическую форму со скосом в 45 градусов. Эффективность жала напрямую зависит от его размера. Например, при работе с микросхемами, наконечник рекомендуется использовать поменьше стандартного. Отлично справляется с поставленным задачами за счет своей теплоемкости, которую обеспечила форма и плоскость со стороны скоса.

Жало-микроволна встречается редко. Говоря простым языком, является более усовершенствованной версией модели со скосом. Отличие в самом срезе сбоку жала. В случае наконечника микроволна, в скосе имеется углубление. При использовании этого жала не придется снимать лишний припой, что является огромным преимуществом. Это преимущество очень необходимо при профессиональном занятии пайкой. Необязательно приобретать такой наконечник для домашнего использования.

Жало ножевидное имеет форму ножа. Лучше других видов накапливает и сохраняет тепло, что делает его фаворитом. Благодаря своей форме помещает на себе большее количество припоя, по сравнению с остальными насадками. Идеально подходит для сквозного монтажа. В другом могут возникнуть проблемы. Не подходит для пайки мелких деталей.

Немаловажно удобство держания аппарата.

Материал ручки паяльника

Ручка паяльника также является важным компонентом. На прилавках чаще всего можно увидеть электропаяльники именно с деревянными моделями. Древесный материал не пропускает электричество, не нагревается, не деформируется под воздействием высоких температур, не портится при перепаде давления. Чего нельзя сказать о других материалах.

Довольно популярна из-за дешевизны пластмасса. Такая ручка деформируется при длительном использовании. При воздействии высоких температур, материал может расплавиться. Это приведёт к замене ручки, так как работать на испорченном инструменте неудобно.

А в случае со стеклом, всё обстоит проще. При воздействии высоких температур, стеклянные поверхности высвобождают ионы натрия, что приводит к достаточной проводимости электричества. Помимо этого, при резких термоперепадах, ручка из стекла может лопнуть. Опираясь на все эти факты, можно сделать вывод, что деревянные ручки являются самыми безопасными.

Модели в форме пистолета идеально подходят для паяльных работ.

Правильное соединение электрических проводов

Способы соединения электрических проводов. Электромонтажники используют следующие методы соединения проводов:

скруткой;
пайкой;
с помощью клеммных колодок;
опрессовкой;
с помощью болтов;
пластиковыми СИЗами;
«Wago» – пружинными клеммами;
«орехами» из пластика.

Выбор зависит:

от материала жил провода (кабеля);
от условий эксплуатации электросети (наружная или внутренняя проводка, скрытая или проложенная открытым способом);
от сечения соединяемых жил;
от количества жил в одном соединении.

Соединение проводов распределительной коробки должно быть выполнено таким образом, чтобы обеспечить надежный контакт и избежать нагрева жил. Вашему вниманию обзор перечисленных выше способов соединения токопроводящих жил.

Особенность использования клеммных колодок для соединения электрических проводов

Клеммная колодка состоит из пластикового корпуса, латунной или медной втулки с резьбой и винтами, расположенными с двух сторон.

Такое приспособление позволяет:

сэкономить на электрооборудовании: клеммная колодка дешевле других соединителей;
надежно соединить провода;
выполнить соединение жил из разнородных металлов (медь с алюминием);
сократить время монтажа.

Недостатки клеммных соединителей:

непригодность для соединения более, чем двух проводников;
трудности во время присоединения алюминиевых жил: при чрезмерном затягивании винта металл может надломиться;
непригодность использования для многожильных проводов.

Соединение электрических проводов в клеммной колодке выполняется следующим образом. С кабелей частично снимается внешняя изоляция и оголяются жилы. Длина оголенного проводника зависит от размеров клеммы. Проверяется длина участка провода без изоляции, для чего требуется выкрутить винт клеммы и ввести в отверстие жилу полностью. Лишнее обрезается бокорезами.

Для улучшения контакта выполняется лужение медного провода. Соединяемые жилы поочередно вводятся в клеммы и зажимаются винтами в несколько приемов. Проверяется надежность соединения.

Совет: для того чтобы снять изоляцию не повредив жилу, рекомендуется пользоваться специальным инструментом. При отсутствии такового острым ножом надрезается лишь поверхностный слой изоляции по кругу, после чего провод следует согнуть по линии реза. После разрыва изоляцию снимают легким движением плоскогубцев.

Используем пружинные клеммы для соединения электрических проводов

Соединение проводников пружинными клеммами осуществляется посредством пружин, прижимающих контактную пластину к металлу жилы. Механизм приводится в действие специальным рычагом.

Клеммный соединитель типа «Wago»

Технология «Wago» имеет ряд преимуществ перед другими способами монтажа:

позволяет выполнять соединение алюминиевых проводов с медными;
может использоваться для соединения более двух жил;
позволяют выполнить коммутацию проводов в небольших распределительных коробках;
монтаж выполняется качественно и в кратчайшее время;
жилы проводников не повреждаются;
после монтажа имеется возможность проверить целостность цепи с помощью щупа прибора или индикатора через отверстие в корпусе.

Для того чтобы соединить провода с помощью клемм «Wago», необходимо снять изоляцию так, чтобы оголенных жил не было видно, после чего ввести жилы в гнезда соединителя и прижать рычаги до упора.

Примечание: существуют пружинные клеммы «Wago» многоразового и одноразового применения. Последние, при необходимости ремонта соединения, срезаются, после чего устанавливаются новые соединители.

Соединение проводников с помощью СИЗ колпачков

СИЗ колпачок накручивается на соединение по часовой стрелке.

Аббревиатура СИЗ означает «соединительные изолирующие зажимы». Конструкция соединителя представляет собой пружину, расположенную в пластиковом корпусе. Пружина надежно удерживает жилы вместе, чем создает надежный контакт. Преимущества такого способа:

возможность маркировки проводов с помощью цветных колпачков: жилы «фазы» соединяют СИЗ красного цвета, «ноля» – синего или белого, «земли» — желтого или зеленого;
защищенность от возгорания: корпуса соединителей изготовлены из не горючего пластика.

Важно: соединение медных и алюминиевых проводов с помощью СИЗ не допускается.

Опрессовка гильзами

Метод заключается в том, что на освобожденные от изоляции жилы надевают металлическую трубку (гильзу), которую обжимают пресс-клещами. В результате проводники плотно соединяются друг с другом. Место соединения изолируют. Соединение алюминиевых и медных проводников допускается выполнять только с помощью специально предназначенных для этого гильз.

Соединение жил проводников гильзами.

Технология сварки или пайки позволяет получить надежное соединение проводов.

Недостатком данного метода является невозможность выполнить контроль целостности сети после монтажа и изолирования, а также не ремонтопригодность такого соединения. Кроме того, горелка для пайки своими руками представляет опасность при использовании.

Альтернативой пайки проводов является их сварка. Процесс предполагает использование сварочного аппарата.

При соединении медных проводов таким способом рекомендуется опробовать трансформатор для пайки медных проводов своими руками, прежде чем приступить к работе. Важно знать, что плавка меди осуществляется при температуре 1080 °С, но уже свыше 300 °С этот металл становится хрупким.

Технология сваривания проводов.

При отсутствии специального паяльного устройства пользуются обычным инверторным сварочным аппаратом. Поэтапно процесс сварки проводов выглядит следующим образом. С концов проводов снимается изоляция на длину до 10 см. Жилы соединяемых проводов туго скручиваются друг с другом. В результате должны образовываться скрутки длиной примерно 5 см.

Кабель «массы» инверторного аппарата присоединяется к скрутке ближе к ее началу. Ручка регулировки силы тока устанавливается в положении от 30 до 90 А (при напряжении 12 – 36 В): значение выбирается в зависимости от сечения провода и их количества.

Соединение электрических проводов пайкой

Пайка медных проводов – старый, испытанный способ, позволяющий получать надежное электрическое соединение. Технология позволяет монтировать монолитные и многожильные провода различных сечений. В одном соединении может быть несколько проводников.

Работа выполняется по следующей технологии:

С концов соединяемых проводников специальным приспособлением снимается изоляция (примерно 5 см).
Жилы туго скручиваются друг с другом вручную или с помощью плоскогубцев (в зависимости от количества жил и их сечений).
Скрутка обрабатывается флюсом либо канифолью. Это необходимо для улучшения качества пайки.
На открытом огне (используется газовая горелка или бензиновая паяльная лампа) разогревается стаканчиковый паяльник (футорка) докрасна.
Чаша футорки до краев заполняется оловянно-свинцовым припоем марки ПОС 30, ПОС 40 или ПОС 61.
Припой разогревается до состояния текучести.
Скрутка кратковременно (до 1 секунды) полностью окунается в чашу футорки, в результате чего припой должен полностью покрыть оголенные жилы.
После естественного остывания скрутка изолируется липкой лентой ПВХ или пластиковым колпачком.
Пайку проводов следует выполнять в защитных очках и брезентовых рукавицах. Во время работы необходимо соблюдать правила пожарной безопасности.

Пайка медных проводов выполняется так, как это показано на видео.

Пайка многожильных проводов

Многожильный провод представляет собой множество тонких проволок, сплетенных в один трос и покрытых изоляцией. Такой проводник проще паять, чем монолитный. Любой вид флюса охотно проникает и втягивается в пустоты между тонкими проволоками жилы. Касается это и припоев. Они легко пропитывают многожильный провод. Главное, как следует прогреть его, и пайка пойдет сама собой. Чтобы надежно спаять провода, их необходимо аккуратно скрутить пальцами.

Соединение проводов простой скруткой

Схемы соединений проводов в распределительной коробке для маломощных электрических сетей могут быть реализованы методом простой скрутки без применения дополнительных средств фиксации. При этом важно, чтобы шаг скрутки был как можно меньше, а длина ее – не менее 20 мм. Соединяют таким способом только жилы из однородных металлов: медь – с медью, алюминий – с алюминием.

Не допускается применять такой метод монтажа во влажных помещениях и в деревянных домах.

После скручивания соединение проводов должно выглядеть так, как показано на фото.

Пайка распредкоробок с помощью тигля

Данный способ позволяет удобно пропаивать скрутки, которые находятся в коробках и подрозетниках. Припой заранее плавится в небольшом тигле объемом от 20 до 100 мл. Спаиваемые провода погружаются в емкость с расплавленным металлом.

Для разогрева тигля и расплавления припоя используется компактная газовая горелка. Некоторые специалисты применяют для этих целей самодельные приспособления, сделанные своими руками из мощных электропаяльников. Но такие устройства требуют напряжения, которое не всегда присутствует в ремонтируемой квартире.

Зажим типа «орех»

Для соединения проводов сечением 4 кв. мм и более удобно использовать зажим «орех». Он представляет собой пару пластин специальной формы, которые прижимаются друг к другу винтами по углам. Преимущества способа:

простота соединения;
возможность соединять медные жилы с алюминиевыми;
сравнительная дешевизна материалов.

Важно: зажим «орех» не применяется в распределительных коробках (не позволяют размеры). Для того чтобы контакт оставался надежным, винты необходимо время от времени затягивать.

Для соединения проводов большого сечения, а также для монтажа элементов заземления в электрощитовой используют болтовое соединение. Концы проводов, освобожденные от изоляции, накручивают на резьбу болта в направлении часовой стрелки. Соединение прижимают шайбой с гравером и гайкой, после чего болт изолируется.

Использование болтового соединения для соединения электрических проводов.

Флюс для пайки алюминия

При пайке с обычной канифолью припой не будет прилипать к алюминию. Здесь необходимо использовать флюс наподобие Ф-64. Он выпускается специально для алюминиевых проводов. Средство продается в жидком виде в форме баночки с кисточкой.

После пайки с Ф-64 скрутку нужно промыть слабощелочным раствором для нейтрализации кислотных свойств флюса. Для получения отмывочной смеси достаточно развести пищевую соду в теплой воде. Затем требуется отмывка простой мыльной водой или жидким мылом с применением зубной щетки.

Пайка позволяет надежно соединять провода при минимальных затратах. Все что нужно: паяльник, припой и флюс. Правильно пропаянный контакт прослужит не меньше, чем сама проводка.

Выбирать паяльник следует по мощности нагревателя. От этого критерия зависит максимальная толщина проводов, которые получится соединить. Тип флюса, припоя, форма и материал ручки паяльника выбираются исходя из индивидуальных предпочтений мастера.

Пошаговая методика пайки радиодеталей на плату

Обычно радиодетали и заводские печатные платы имеют выводы и токоведущие дорожки, которые покрыты оловом. Их можно паять без предварительного облуживания. Платы лудят только при их самостоятельном изготовлении.

Процедура пайки включает такие шаги как:

Пинцетом отгибают выводы под требуемым углом, затем их вставляют в отверстия платы.
Фиксируют деталь пинцетом.
Набирают припой на жало, погружают его в канифоль, приставляют к точке соединения вывода с платой так, как это показано на рисунке 7. После нагрева поверхностей припой перетекает на дорожки платы, вывод элемента, контакты микросхем, равномерно распределяясь по ним под действием сил поверхностного натяжения.
Деталь удерживают в нужном положении пинцетом до застывания припоя.
После завершения пайки следует обязательно промыть плату спиртом и/или ацетоном.
Дополнительно контролируют отсутствие короткого замыкания компонентов платы, вызываемых каплями припоя.

Пайка выводов радиодеталей на печатной плате.

Губки пинцета для лучшей фиксации целесообразно заточить или использовать специальный инструмент. Избыток выводов удаляют бокорезами.

Вариант исполнения паечного пинцета.

На повторно используемых платах установочные отверстия очищают от остатков припоя деревянной зубочисткой. При работе целесообразно соблюдать следующие правила:

жало ориентируют параллельно плоскости платы;
из-за опасности перегрева радиодеталей, а также отслаивания токоведущих дорожек из-за перегрева платы паяют не более 2 секунд;
перед набором припоя жало следует очистить от окислов.

Можно ли паять медный провод с алюминиевым

Соединение алюминия с другими химически активными металлами напрямую делать нельзя. Так как медь — химически активный материал, то медь и алюминий не соединяют и не паяют. Дело в слишком разной теплопроводности и разной токопроводимости.

При прохождении тока алюминий нагревается больше и больше расширяется. Медь греется и расширяется значительно меньше. Постоянное расширение/сужение в разной степени приводит к тому, что даже самый хороший контакт нарушается, образуется токонепроводящая пленка, все перестает работать. Потому медь и алюминий не паяют.

Если возникает такая необходимость соединить медный и алюминиевый проводники, делают болтовое соединение. Берут болт с подходящей гайкой и три шайбы. На концах соединяемых проводов формируют кольца по размеру болта. Берут болт, надевают одну шайбу, затем проводник, еще шайбу — следующий проводник, поверх — третью шайбу и все фиксируют гайкой.

Алюминиевый и медный проводники паять нельзя.

Есть еще несколько способов соединить алюминиевую и медную линии, но пайка к ним не относится. Прочесть о других способах можно тут, но болтовое — наиболее простое и надежное.

Возможные проблемы при пайке

При наличии определенного быстро нарабатываемого навыка пайка обеспечивает хороший контакт. Немногочисленные проблемы легко выявляют визуально. К таковым относятся:

слабый прогрев соединяемых компонентов или т.н. холодная пайка – припой приобретает характерный тусклый цвет, механическая прочность контакта падает, он быстро разрушается;
перегрев компонентов – припой вообще не покрывает поверхности, т.е. соединение фактически отсутствует;
перемещение соединяемых компонентов до полного затвердевания припоя – видимый резкий разрыв в пленке затвердевшего припоя, соединение отсутствует.

Устранение этих дефектов осуществляют повторной пайкой.

Заключение

Соединение пайкой обеспечивает высокое качество в сочетании с технологичностью. Процедура проста в реализации (научиться паять можно за пару часов), но необходимо аккуратно выполнять нескольких последовательных операций, тщательно соблюдая технологию работы. Правильно паять можно только при наличии исправного инструмента. Возможные проблемы при пайке паяют всегда со строгим соблюдением правил техники безопасности.