Подробно про электрические паяльники

Всех приветствую! Ранее в этой статье мы рассказывали про электрический паяльник, как им пользоваться и основные понятия, также немного ознакомили с видами паяльников, по виду жала. Однако тема паяльников довольно большая и с развитием технологий, в частности электроники, появляются новые спросы производства и требования, поэтому решили продолжить рассмотрение данной темы. Возможно будет несколько тем, посвящённые паяльникам, возможно затронем тему электроники. На начальных понятиях, которые были в предыдущей статье изложены, не будем останавливаться (кто незнаком, то перейдёте по ссылке выше), а сразу приступим с тонкостей, не рассмотренных ранее.

Жала паяльника

Подробно про электрические паяльники — жала бывают нескольких видов и типов. По виду – его форма, их много, но наиболее встречающиеся: обычное (конусное), скошенная лопатка, капля (скошенный цилиндр или мини-волна), изогнутое, игла. Разновидность по форме объясняется особенностями применения (см. пред. статью). По типу: обычные медные, необгораемые (никелированная медь и др.).
Для каждого типа жала требуется определённый уход за ними, например, если для лужения за медным достаточно напильника, то для использования необгораемого, вам придётся о нём забыть :-) Необгораемые жала наиболее удобны и применимы в современных паяльниках. Например, по температуре, медные легко выгорают, а необгораемые вполне могут держаться температур до 300 градусов (в зависимости от материала изготовления жала). Сейчас рассмотрим уход за паяльником с необгораемым жалом.
Для работы с жалом никелированная медь, как сказали, не используется паяльник, ибо в противном случае напильником стерётся никелированный слой, куда будет цепляться припой, а потом вовсе обгорит. Для ухода необходима специальная губка, или влажная специальная ткань (обычно ХБ). Или же можно заменить её губкой для мытья посуды, намоченную либо глицерином или обычной водой. Для очистки прилипшего припоя используют сеточную мочалку из медной или латунной стружки. Эти вещи недорого стоят, впринципе можно это приобрести также в хозяйственных магазинах (губка, мочалка). Сейчас рассмотрим сам процесс ухода:

  • Включаем паяльник, при этом на регуляторе ставим границу 200-250 градусов. Когда паяльник нагреется до этой температуры, то можем приступать к чистке паяльника.
  • Для очистки окисления металла, можно использовать намоченную водой губку для мытья посуды (что сам автор и использовал). Используем жесткую сторону губки (не использовать мягкую сторону губки, при прикосновении к жалу может сгореть(!)). Затем потираем жалом по губке, пока не стерётся слой окисления (процесс недолгий, сами заметите).
  • Несколько движений и жало снова готово к работе.
  • Для удаления припоя с жала используем железную мочалку, про которую выше написано. Несколько потираний и припой спадёт, жало будет очищено от припоя.
  • Чтобы начать пайку, то следует поставить температуру 300 и выше и начинать процесс пайки. Если закончили пайку или временно её приостановили, то следует выставить границу температуры на 200 (ниже 300), потом при этой температуре почистить паяльник, чтобы жало дольше проработало и находилось в гигиене :-) И припой будет легко цепляться.
  • Не рекомендуется делать постукивание, если ваш паяльник использует керамическое жало, в противном случае может сломаться элемент нагревания. Впринципе можно без постукиваний обойтись, это будет лишним.

Вот такой уход требуется за необгораемым жалом. Ограничения температур связано с тем, что свойства необгораемости жала ограничиваются температурами 300 по Цельсию, при выше температурах в течении некоторого времени покроется окислением, но с помощью выше пару изложенных советов, ваш паяльник будет всегда чистым. Сложно? Думаю нет и довольно эффективно.

Флюсы и химия

Продолжим тему, так называемой, необходимой химией для пайки. Флюсы тоже бывают разного типа. Наиболее известные, конечно, канифоль. Но также есть ещё другие виды, в зависимости от облуживаемого материала.Подробно про электрические паяльники
Канифоль – это прозрачная стеклообразная смола, светло-желтого цвета, твердая, но хрупкая. Ее получают из смолы деревьев различных хвойных пород. Канифоль по сути, это смесь, состоящая из смоляных кислот, различных типов жирных кислот и небольшого количества окисленных и нейтральных веществ. Бывает еловая или сосновая, применяют для пайки радиодеталей совместно с припоем, канифоль ускоряет пайку и способствует быстрому лужению радиодеталей. Канифоль помогает припою прилипнуть к поверхности и растекается по ней блестящей пленкой. После этого деталь очень легко припаивается. Для пайки канифолью обычно в канифоль обмакивают контакт и жало и затем наносят припой на контакт. После окончания пайки остатки стирают растворителем или спиртом.
Флюсы и химияЖидкие флюсы. Им удобно наносить на место пайки, в отличии от канифоли. Также бывают под определённые виды материалов и эффективно облуживают контакт, удаляя окислы и жировые загрязнения, по времени быстро обходится. Бывают флюсы автивные и пассивные. Активными называются флюсы, в составе которых присутствуют вещества, вступающие в реакцию с металлом. Такие флюсы нужно эффективно после пайки очищать, чтобы не допустить коррозии контактов. Одним из таких является ЛТИ-120. Из пассивных флюсов наиболее применим СКФ, состоящий из ~60% спирта и ~40% канифоли, не вступает в реакцию с металлами контактов. Рассмотрим ещё некоторые флюсы.
Ф-64 – флюс для алюминия, оцинкованного железа, меди и др. металлов. Является активным, может быть применим для пайки алюминия и легко удаляется водой.Ф-64
Также для пайки алюминия можно применить «Флюс для пайки алюминия», обычно попадается в таких «бутыльках» Ф61А. Прозрачный, в отличии от предыдущего – высокоактивный, является безотмывочным, можно просто оттереть его обычной тряпкой.
Пайка алюминия наиболее затруднена, так как алюминий обладает таким химическим свойством, что оксидная плёнка при пайке образуется быстро. Чтобы эффективно залудить алюминий, есть несколько способов, которые не являются обычными, по сравнению с пайкой на другие виды металлов. Для пайки алюминия также используют совместно с другим флюсом и канифоль с металлическим (медь и некоторые металлы) порошком, как способ предотвратить быстрого появления оксидного слоя.
Жидкие флюсы можно наносить либо кисточкой, прямым наведением капли, шприцом или грушей «клизмой».
Паяльная кислота ZnCl2Паяльная кислота (ZnCl2) – наиболее эффективное вещество и быстрое по времени для облуживания металлов. Однако большой её недостаток в том, что вещество является высокоактивным и проводящий электрический ток, что делает неудобным для пайки радиоэлектроники.

Паяльный жирПаяльный жир – основой вещества является вазелин, присутствуют другие вещества. Бывают разновидности активные и пассивные. Применяется для тех же целей, что и канифоль, но по эффективности лучше канифоли.

Бура Бура – высокотемпературный флюс, применяют для пайки металлами, температура плавления которых более 400 °С. Температура плавления её 700-900 °С. Наиболее используют её для пайки чугуна, серебра, латуни и золота. При пайке на поверхности контакта образуются соли, удаление которых можно произвести механическим путём. Также состав буры таков, что она растворима в воде. Бурой также можно спаять металл с неметаллом.
Также существуют паяльные пасты, которые состоят из флюса, припоя и добавочных веществ. Бывают безотмывочные и водосмываемые. Последние после пайки приходится очищать водой, так как в составе содержат активные вещества. Паяльной пастой наиболее легко и скоротечно паять SMD компоненты, так как в одной нанесённой капле содержатся все необходимые вещества для пайки.
Гелевый флюсГелевый флюс – это та же самая канифоль, но в жидком виде. Удобность его в монтаже и демонтаже SMD компонентов.
Для покрытия контактов изолирующим слоем (особенно для покрытия дорожек печатной платы), используют цапонлак. Представляет собой такую смесь, как растворенная нитроцеллюлоза и искусственные смолы. Бывают прозрачные и цветные. Вторые, чтобы получить определённый цвет, в своём составе имеют органический краситель.

Типы паяльников (по типу нагревателя)

По типу нагрева паяльники значительно различаются под различные требования производства электроники. Для работы с современной электроникой «дедовский» паяльник уже непригоден (да и обычные электрические не везде применимы). Есть и газовые паяльники, но данная тема посвящена электрическим. Рассмотрим несколько видов:
Обычный электрический паяльник – давно знакомый паяльник. Универсален для работы с электроникой. Но не все виды монтажа им возможны (далее будет более подробно отмечено).
Отметим, что есть молоткового вида. Особенность его – довольно габаритное (крупное) жало. Его предназначение – для силовых работ, например, подходит для пайки листового металла, также для автомобильного ремонта. В плане современной электроники такой паяльник не применим. Молотковые паяльники обладают большой мощью (500 Вт) и продолжительно нагреваются.
Обычные электрические паяльники бывают с нихромовым и керамическим нагревателем.
Нихромовый паяльник дольше нагревается, также по цене дешёвый, но недостаток его – сложный уход (очистка механическая (паяльником)), также нихром подвержен старению, из-за этого долговечность работы меньше.
Керамический нагреватель имеет значительно больше плюсов: быстрее нагревается (нагрев долго ждать не придётся, как у нихрома), керамика долговечна, возможность доступной установки термодатчика, чтобы контролировать температуру. Недостатком является – дороговизна, по отношению к нихрому (примерно за 600 руб можно купить с керамический нагревателем паяльник), керамика хрупкая (почему постукивания в качестве очистки от припоя недопустимы, важно обезопасить паяльник от падений и ударов).
Для тех, кто собирается приобрести паяльник с керамическим нагревателем, то советую искать только с терморегулятором, только таким имеет смысл работать, или же всегда можно купить диммер и последовательно питанию паяльника использовать его, как регулятор.
Керамический нагреватель отличается внешне от нихрома тем, что сам нагреватель гладкий и имеет ярко выраженную на кончике ступеньку. Эта особенность связана с технологией производства.
Данное отличие важно, так как могут попадаться нихромовые, плотно намотанные и закрытые в керамику.
Индукционные паяльники – нагрев осуществляется за счёт энергии подводимого высокочастотного электромагнитного поля (явление токов Фуко). Нагреватель представляет собой катушка-индуктор, жало имеет ферромагнитное покрытие, в котором создаётся катушкой магнитное поле с наведёнными токами, которые нагревают жало.
Такой тип паяльника автоматически регулируемый без дополнительной электроники, так как при достижении определённой температуры (точка Кюри), ферромагнитное покрытие теряет свои магнитные свойства и нагрев сердечника прекращается, возобновляется при охлаждении. Различные виды жал имеют разную точку Кюри, тем самым температуру можно регулировать сменой жала.

Импульсные паяльники – паяльники, нагрев которых происходит после нажатия кнопки. Обычно представлен в форме пистолета.
В отечественных импульсных паяльниках реализована схема, при которой наконечник в виде медного провода является частью электрической цепи, состоящей из частотного преобразователя и высокочастотного трансформатора. Первый повышает частоту сетевого напряжения до 18-40 КГц, второй снижает сетевое напряжение до рабочего. Жало паяльника крепится к токосъемникам вторичной обмотки трансформатора, что обеспечивает протекание в нем большого тока и быстрый разогрев. Современные импульсные паяльники имеют регуляторы уровня мощности и температуры, позволяющие производить пайку не только мелких электронных элементов, но и относительно крупных деталей.

Паяльные станции. При сборке электроприборов и электронных устройств в промышленности и лабораторных условиях используются паяльные станции, предоставляющие дополнительные возможности и удобства для пайки, в первую очередь, термостатирование жала паяльника с возможностью оперативной установки различных значений температуры. Кроме того, существуют паяльные станции для пайки горячим воздухом или ИК-излучением, демонтажа (оснащенные отсосом припоя), с устройствами автоматической подачи припоя и флюса и т. п.

При использовании термовоздушных паяльных станций нагрев зоны пайки осуществляется струей горячего воздуха, выходящего из сопла паяльника. По своей сути — это фены, в которых выходящий горячий воздух (с температурой 100-500°C) сфокусирован с помощью сопла. По способу создания воздушного давления термовоздушные паяльные станции подразделяются на турбинные и компрессорные. У первых в ручке паяльника находится электродвигатель с крыльчаткой, создающий воздушный поток. В компрессорных станциях давление воздуха создается диафрагменным компрессором, находящимся в корпусе станции.

Инфракрасные паяльные станции осуществляют нагрев инфракрасным излучением с длиной волны 2-10 мкм. Зона нагрева может колебаться от 10-ти до 60-ти мм. Ее прямоугольные размеры задаются системой регулировки окна ИК-излучателя. Произвольную форму можно получить, используя отражающую ленту из фольги, которая закрывает те области электронной платы, которые не подлежат нагреву. Инфракрасной паяльной станцией более удобно выполнять монтаж и демонтаж BGA.

Также есть паяльники, работающие от батарейки и аккумуляторов. Они имеют небольшую мощность (обычно 15 Вт) и предназначены для пайки мелких электронных компонентов.

Пока статья подходит к концу. Получались довольно большой, много подробностей узнали по данной теме, но также много не успели рассказать, интересного много, сразу не расскажешь. Потом будет продолжение в виде углубленного изучения определённого вопроса.

Комментарии запрещены.