Після того, як люди навчилися плавити свинець і олово, виникло ремесло лудильника, який паяє металеві вироби. Зараз пайка - це звичайна робота, як для домашнього умільця, так і для великих виробництв. Однак для того, щоб навчитися якісно, паяти, необхідно знати деякі нюанси технології.
Перш ніж починати паяти, поверхні деталей, які з'єднуються, слід зачистити напилком, наждаковим папером, а потім знежирити бензином або розчинником на основі органіки. Потім за допомогою пензлика поверхню потрібно змастити флюсом. Після цього, нагрітий паяльник необхідно занурити в порошок каніфолі або нашатирю. Каніфоль або нашатир служать для очищення жала паяльника від оксиду металів. При цьому повинен з'явиться димок, якщо це сталося, значить, паяльний прилад до роботи готовий. Паяльники можуть бути як примітивними, які підігрівають на вогні, так і електричними або газовими. Існують також прилади для точкової пайки, у яких регулюється потужність нагріву.
Потім очищений паяльник слід опустити в припой і тримати там, поки жало не покриється блискучою плівкою. Жалом необхідно захопити трохи припою, перенести його на місце пайки і вирівняти на поверхні, тобто зробити «Залуження» місця спайки. Таким же чином слід перенести на спайку весь необхідний припій, який потрібно для міцного зчеплення або покриття поверхні. Після того, як припій охолоне, місце спайки потрібно протерти сирої тканиною і зачистити за допомогою напилка або наждачного паперу.
Для чого необхідний флюс?
За допомогою флюсу знімають залишки оксидних плівок, жирове забруднення, а також зачищають поверхню спайки від окислення. Найчастіше флюс готують, розчиняючи десять грам хлориду амонію і тридцять грамів хлориду цинку в шістдесяти мілілітрах води. Можна також використовувати "паяльну кислоту" або "паяльну рідина", які отримують при реакції концентрованої соляної кислоти і цинку. Для отримання необхідного речовини, в скляний або фарфоровий посуд наливають соляну кислоту, розташовуючи її подалі від вогню, (виділяється водень є вогненебезпечним) і додають частинами цинк.
Класичний флюс для пайки
В результаті хімічної реакції, цинк розчиняється в кислоті. При цьому виділяється водень і утворюється хлорид цинку. Під час уповільнення виділення водню, посудину переміщують в теплу воду. Після закінчення реакції, з залишків цинку, яка не розчинився, зливають розчин, і додають нашатир. На кожні три грами металевого цинку необхідно додати два грама хлориду амонію. Потім цю рідину випарюють до стану порошку. Перед паянням на 1 грам сухої суміші солей додають два-три мілілітра води.
Для пайки мідних проводів, флюс, що має в своїй основі хлорид цинку, - не годиться, так як він руйнівно впливає на дріт. Для цього застосовують соснову смолу, або розчин каніфолі в етиловому спирті. При відсутності флюсу, пайку латунних або мідних деталей можна робити за допомогою розчину однієї таблетки аспірину в десяти-двадцяти мілілітрах води. Флюс для пайки різних металевих деталей також можна придбати в магазинах.
Припій - це сплав, службовець для з'єднання металевих деталей. Виготовляють припій в формі смужок, листочків, паличок, порошку. В побутових цілях зазвичай застосовують легкоплавкий і м'який припой. Один з популярних видів припою - це "третнік", який являє собою сплав 35% свинцю і шістдесяти п'яти відсотків олова. Він дозволяє паяти практично всі сплави і метали, крім алюмінію. Температура плавлення третніка близько 1810С. Для самостійного приготування такого припою, в залізній чашці потрібно розплавити свинець, а потім до нього додати шматочки олова. Потім цей склад потрібно ретельно змішати і залити в форму для того, щоб він затвердів.
Припій у вигляді прута
Добрими припоями є сплав свинцю, олова і сурми, що плавляться при температурі від 2200С до 2800С. У легкоплавких видів припою складу складніше, і плавляться вони при більш низьких температурах. Наприклад, припій, який складається з 12,5% олова, 12,5% кадмію, 25% свинцю і 50% вісмуту, переходить в стан рідини при нагріванні до 650С. Легкоплавкий припій, що містить 5,3% кадмію, 8,3% олова, 19,1% цинку, 22,6% свинцю і 44,7% вісмуту, плавиться при температурі всього 470с.
Пайка без паяльника
У разі необхідності, паяти металеві деталі можна без паяльника, застосовуючи суміші хімічних речовин, які при нагріванні виділяють "припій". Прикладами таких речовин є паяльна паста і суміш "тиноль". Для приготування тинолем, в емальований кухоль або миску необхідно налити тридцять два мілілітри соляної кислоти (концентрованої) і додати 12 мл води, після чого туди необхідно кинути 8,1 грам цинку. Дочекавшись абсолютного розчинення цинку, потрібно додати 7,8 грам олова. Після цього повинні виділятися бульбашки водню.
Коли процес вщухне, рідину необхідно поставити на водяну баню. Далі розчин потрібно довести до пастоподібного стану. Потім остившая маса переноситься в порцелянову ступку, до неї додається порошок свинцю - 7,4 г, порошок олова - 14,8 г, безводний гліцерин - 10 мл, нашатир - 7,5 г, цинковий пил 29,6 г, каніфоль - 9 , 4 г, яку необхідно попередньо розтерти до стану пудри. Отриманий склад необхідно перемішати і ретельно розтерти. Тиноль можна зберігати в банку з пластиковою кришкою.
Пайка за допомогою тинолем
Перед процесом пайки, місця пайки потрібно зачистити, потім обмазати тинолем, після чого піддати нагріванню від полум'я свічки або спиртівки. Нагрівати необхідно до появи розплаву, який має бути видно крізь корочку, що утворилася зверху. Після охолодження, місце спаю потрібно зачистити наждачним папером для видалення скоринки. Пайка за допомогою тинолем виходить досить міцною, тому, що в його складі є цинк. При пайку радіодеталей використовують спеціальний тиноль. Його можна приготувати з порошку свинцю - 7,4 г, цинкового пилу - 738 г, безводного гліцерину - 14 мл, порошку каніфолі - 4 г, і порошку олова - 14,8 м Все це потрібно ретельно перетерти в ступці. Паяльна паста особливо зручна для пайки в складно доступних місцях. Пасту, як і тиноль, необхідно наносити на місця майбутньої пайки і нагрівати. Для отримання паст існує кілька рецептів, два з яких представляємо вашій увазі:
1) Тирса припою-третніка або олова потрібно змішати з декількома грамами безводного гліцерину для отримання рідкої кашки;
2) 10 г каніфолі слід розчинити в десяти мілілітрах діетилового ефіру, а потім змішати з двадцятьма грамами олов'яної пилу. При цьому потрібно бути особливо обережними, тому, що ефір горить!
Тиноль - олов'яна паста для пайки
Амальгама Герштейна також є припоєм для холодної пайки. Для отримання препарату, насамперед потрібно розчинити мідний купорос в теплій воді, а потім в нього додати тирса цинку. При реакції цинку і мідного купоросу, на дні посудини повинен осісти порошок металевої міді. Далі рідина потрібно злити, а порошок промити водою і висушити. Потім в порцелянову ступку потрібно насипати 20-35 грам отриманого мідного порошку і додати 5 мл ртуті. Далі отриманий склад потрібно ретельно розтерти. Так як отриманий припій шкідливий для здоров'я, його потрібно зберігати в щільно закритій скляній посудині.
Перед пайком з амальгамою, спаюється поверхні потрібно очистити. Потім на них слід нанести отриманий склад, туго стиснути і зафіксувати місце спаю на кілька годин.
В результаті має утворитися міцне з'єднання металів. Створення, а також використання амальгами Герштейна ведеться лише на відкритому повітрі або в приміщеннях з витяжкою тому, що металева ртуть дуже летюча, а пари її отруйні.
Три методу пайки алюмінію
1. В силу особливостей цього металу, алюміній складно паяти тому, що його поверхня після очищення знову затягується оксидною плівкою. Після зачистки, місце спаю алюмінію або його сплаву потрібно швидко залити раніше розплавленої каніфоллю. Пайка алюмінію виробляється потужним паяльником (потужністю не менше ста Ватт) за допомогою припою, який складається з 20% цинку і 80% олова, або з 5% вісмуту, і дев'яноста п'яти відсотків олова, а також флюсу з стеарину або парафіну. Припій набирається на паяльник, потім переноситься на захищене каніфоллю місце спаю. Алюміній, Залужений таким чином, після цього стає досить просто паяти. Після того як спай затвердів, до його лудженої поверхні припаяти можна, - як мідь, так і алюміній.
а - пайка алюмінієвих проводів кабелю поливом; б - зачистка решт,
в - готове з'єднання; 1 - припій, 2 - місце спаю, 3 - лоток.
2. Існує ще один спосіб пайки алюмінію. Спочатку поверхню металу потрібно зачистити, потім змастити, застосовуючи розчин каніфолі з діетиловим ефіром і посипати тирсою міді. Потім, місце пайки потрібно залудити олов'яним припоєм.
3. Третій метод пайки алюмінію заснований на електрохімічному процесі. Насамперед місце спаю слід зачистити і нанести на нього концентрований розчин мідного купоросу в кількості трьох-чотирьох крапель. Потім алюмінієву деталь необхідно підключити до мінуса (негативний полюс батарейки). До плюса (позитивний полюс) потрібно приєднати шматок зачищеною мідного дроту, яку потрібно ввести в краплю розчину купоросу таким чином, щоб закінчення дроту не торкайтеся до поверхні алюмінію. Через кілька хвилин реакції, місце пайки покриється шаром міді, до якого потім можна припаяти необхідну деталь іншим способом.
Пристрій для омеднения алюмінієвої поверхні