Температура жала паяльника

Не существует какой-то универсальной температуры паяльника и пайки, подходящей абсолютно для всех случаев. Многие зависит от припоя, от того, с какими именно материалами работает мастер, а также от целей, которые он преследует.

И в целом подбор оптимальной температуры – не такое уж простое дело. Обычно жало паяльника разогревают до тех пор, пока оно не начнет расплавлять припой. Но в некоторых случаях требуется более тонкая настройка.

Несколько правил пайки

Есть одно незыблемое правило: температура паяльника должна быть выше температуры расплавления припоя.

Причём припойный материал должен быть расплавлен полностью ещё до того, как он заполнит пустые пространства и равномерно распределится по поверхности.

Если жало паяльника окажется чересчур перегрето, припой окислится и паяльный шов получится не слишком качественным. Кстати, окислы могут появиться и на самом паяльнике, и для того, чтобы избавиться них, специалисты советуют приобрести так называемый активатор жала — действительно очень полезная вещь.

А если жало паяльника будет не просто перегрето, а перегорит, то припойный материал вообще перестанет на нём держаться. «Холодная» пайка (то есть когда температура жала паяльника меньше оптимальной) тоже не даст ожидаемого результата.

Если припойный материал не плавится до текучего состояния, место спайки становится матовым и шероховатым, а соединение не слишком прочным.

И ещё одно важное правило, подходящее для любой пайки: температура самих спаиваемых элементов непременно должна быть одинаковой.

Разновидности припоев

Всё разнообразие припоев делят на две категории:

• тугоплавкие;
• легкоплавкие (мягкие).

К категории мягких относятся припои, которые имеют температуру плавления до 400 ℃ и сравнительно низкую механическую прочность (сопротивляемость разрывам до семи килограмм на квадратный миллиметр). Их можно плавить паяльником.

В маркировке такого припоя всегда присутствует аббревиатура ПОС и цифры, указывающие на конкретное процентное содержание олова. Для примера стоит привести очень распространённый припойный материал ПОС-61, рабочая температура которого равна от 190 до 260° по Цельсию.

ПОС-61 и другие мягкие оловянно-свинцовые припои, в частности, используют в радиомонтаже. Вообще при работе с печатными платами надо действовать крайне аккуратно.

Резкого нагрева и повышения температуры лучше избегать, а продолжительность воздействия паяльником не должна превышать больше двух секунд. Особенно это касается таких объектов, как интегральные микросхемы и полевые транзисторы.

Для получения специальных свойств в состав оловянно-свинцовых припоев могут вводить висмут, кадмий, сурьму и иные металлы. Выпускают легкоплавкие припои в виде литых прутков, паст, проволок, порошков, лент, а также трубочек диаметром от 1 до 5 миллиметров с канифолью внутри.

Среди проверенных производителей таких припоев стоит выделить бренды Felder и AIM.

И ещё одно дополнение: специалисты рекомендуют для хранения припоев не использовать металлические коробки, крышечки, жестяные банки. Припои могут прилипнуть к металлу – в результате на стенках появляется канифольная каша, работать с которой будет не слишком комфортно.

Твёрдые припои характеризуются тем, что создают высокопрочные швы. В радиомонтажных работах они применяются гораздо реже, чем легкоплавкие. Причём можно выделить две подгруппы твёрдых припоев — медно-цинковые и серебряные.

Первые используются для пайки бронзы, стали, латуни и иных металлов, обладающих большой температурой плавления. Интересно, что их цвет зависит от процента содержания цинка. А температура плавления, допустим, припоя ПМЦ-42 равна 830 ℃.

Серебряные припои имеют, пожалуй, ещё большую прочность. Их применяют, в основном, для пайки медно-латунных и серебряных изделий. Температура плавки таких припоев находится в диапазоне от 720 до 830 ℃. При работе с такими материалами применяют горелку.

Расплавление различных материалов

У мастера вполне может возникнуть необходимость пайки меди – речь, к примеру, может идти о трубах отопления или иных изделиях из данного цветного металла.

Работать паяльником с медью и её различными сплавами можно, применяя разные припои, как мягкие, так и твёрдые. При этом температура пайки медных элементов мягкими припоями составляет 250-300 ℃, а твёрдыми – 700-900 ℃.

А какова должна быть температура жала паяльника, если надо паять, допустим, полипропиленовые изделия? В данном случае оптимальной будет температура в +260 ℃, а условный допустимый диапазон – от +255 до +280 ℃.

Но стоит отметить, что если перегреть паяльник выше 271 ℃ и уменьшить время нагрева инструмента, то поверхность зоны пайки прогреется значительно больше внутренней части. Это означает, что в результате сварочная плёнка окажется очень тонкой.

Полезные устройства для измерения

Практика показывает, что если температура жала используемого паяльника подобрана верно, то, остыв, место пайки будет иметь характерный зеркальный блеск.

И наоборот, пористость и матовость зоны пайки свидетельствует о том, что процедура был проведена не очень качественно.

Выяснить оптимальную температуру плавления вполне можно опытным путём. Для этого необходимы специальные регуляторы нагрева паяльника (лабораторные трансформаторы). Есть, впрочем, и более простой способ осуществлять регулирование температуры – изменять длину жала.

Но этот способ, пожалуй, актуален только для самодельных приборов для пайки. В любом случае мастер имеет возможность предварительно узнать, при какой температуре или при какой длине жала у припоя появляется зеркальный блеск.

Вооружившись этим знанием, можно приступать к настоящей ответственной работе.

При наличии финансовых возможностей стоит приобрести специальный термометр (датчик) для паяльника, осуществляющего замер и калибровку рабочей температуры инструмента.

Таких датчиков сейчас существует достаточно много. И любому желающему приобрести нужную модель онлайн или офлайн не составит труда. Они производят быстрое и точное измерение температуры жала паяльника с помощью термопары (термоэлектрического преобразователя).

При выборе такого термометра стоит обратить внимание и на такие характеристики, как разрешающая способность, диапазон измерения (например, он может быть от 0 до 700 ℃), точность, габариты, возможные источники питания.

Однако просто замерить температуру недостаточно. Важно, чтобы паяльник сохранял её неизменной при возможных скачках напряжения в сети – то есть нужен специальный стабилизатор.

Такое устройство можно изготовить самостоятельно – в свободном доступе есть довольно простые схемы. Кроме того, сейчас существуют паяльники и паяльные станции с уже встроенным стабилизатором.

А ещё многие профессиональные паяльные станции позволяют точно устанавливать температуру и нужный режим пайки простым нажатием кнопок или перещёлкиванием тумблера. Это значительно упрощает процесс работы и позволяет всегда быть уверенным в хорошем результате.

Паяльник

Для граммотного ремонта электрооборудования обязательно нужен паяльник или паяльная станция. Пайка является обычным делом, её используют не только специалисты, но и не малое колличество домашних мастеров любителей. Без качественной пайки, любое электрическое соединение — от контакта на люстре до кухонного радиоприёмника — с большой вероятностью, рано или поздно будет нарушено.

Во время пайки идёт взаимное растворение припоя, – олова и цинка — и части металла, на который его наносят. После остывания, должно получиться достаточно прочное соединение, имеющее хорошую электропроводимость.

Мощность

Для монтажа небольших элементов и ремонта печатных плат, при чувствительности материала к статическому напряжению, применяют паяльники с мощностями 24-40 Ватт. В случае пайки шин питания, широких проводников и других массивных элементов — обычно 40-80 Ватт. Паяльники с мощностью 100 Ватт и более, чаще всего применяются при пайке крупных стальных конструкций, включающих цветные металлы с высокой теплопроводностью.

Важно помнить и о напряжении питания. В России стандарт – 220 В, 50 Гц; правда, для пайки, к примеру, в автомобиле или в прочих местах, где не просто найти розетку, можно воспользоваться паяльниками с напряжениями 12/18/24В.

Температура

Рабочая температура паяльника является очень важной характеристикой. Самые простые образцы не имеют какого-то определённого температурного режима. Если температуры нагрева недостаточно, то припой не расплавляется до текучести и не заполняет все зазоры. В таком случае может наблюдатся эффект, известный как “холодная пайка”. Место соединения становится матовым, шероховатым, а само соединение будет непрочным.

В случае сильного нагрева жала, ускоряется его износ, припой перегревается, из-за чего жало покрывается окалиной, а флюс быстро выгорает. Нередко, из-за слишком сильного выпаривания припоя, жало паяльника перегревается, от чего перегреваются микросхемы и полевые элементы, дорожки печатных плат начинают отслаиваться.

Паяльная станция

Если вам приходится очень часто паять, то стоит приобрести набор паяльников разных мощностей, а если ваш доход позволяет, то лучше всего купить паяльную станцию. Даже у самых бюджетных экземпляров есть регулятор температуры. На ней можно выставить температуру в широком диапазоне и станция будет автоматически её поддерживать. Также есть много полезных функции, например удобная подставка, ванна для очистной губки, антистатическая защита. Хорошая паяльная станция стоит дорого, и набор разных паяльников может вылезти в приличную сумму, что лучше выбрать, решать вам.

Флюсы и припои

 Флюс – нужен для удаления и растворения оксидов, а также для защиты шва пайки от окисления. В качестве флюсов чаще всего применяют еловую или сосновую канифоль. Также используют спиртовые растворы канифоли; они наносятся кисточкой на место пайки. Этот раствор просто сделать самому. Спирт можно заменить другим растворителем, подойдет ацетон или бензин. Основной недостаток у канифоли – при очень больших температурах с металла уходит оксидная пленка, и сам металл удаляется.

Припой — это сплав олова со свинцом, нужный для соединения данных деталей. Припои бывают легкоплавкие (мягкие припои) и тугоплавкие (твердые припои). Продаются в виде палочек, зерен, прутков, лент, полосок, проволоки и заполненных канифолью трубок, паст и порошков с жидким флюсом. Для домашнего ремонта, особенно компьютерной техники, необходимы легкоплавкие припои с достаточно низкими температурами плавления — до 300С, к примеру, ПОС-61. Аббревиатура ПОС-61 расшифровывается так: припой оловянно-свинцовый, 61- процентное содержание олова. Для придания особых свойств в оловянно-свинцовых припоях, к ним добавляют висмут (ПОСВ), кадмий (ПОСК), сурьму (ПОССу) и прочие металлы.

Самым лучшим является использование трубок с диаметрами 2-3 мм с канальцем канифоли внутри. В таком случае можно паять обычным способом, путём захватывания капли олова с трубки и переноса ее на место пайки, или прижима жала паяльника к месту пайки, подноса к нему кончика трубки. При этом трубка плавится, и расплав затекает в зазоры; из-за малого диаметра количество припоя в этом случае легко регулируется.

Советы: как правильно паять

Лучше выбрать паяльник с возможностью замены жала, которых сегодня широчайший выбор. Это иглы, лопатки, конусы.

Обязательно уделите очистке жала несколько минут перед каждым новым включением, в самых сложных случаях воспользуйтесь напильником. Для того чтобы удалить с жала остатки выгоревшего флюса, окисла и пыли, удобно использовать кусочек картона или дерева.

При использовании простого паяльника, чтобы защитить от статики, желательно соединить проводниками инструмент и корпус ремонтируемого устройства с антистатическим наручным браслетом.

Когда паяльник разогревается, “насухую” его не в коем случае не оставляйте. Обмакните жало паяльника в канифоли, сразу как оно разогреется до температур, способных ее расплавить. Хороший слой канифоли на жале защитит паяльник от окисления. Когда будет достигнута температура плавления, его нужно залудить.

Хранить припой не рекомендуется в металлических коробочках, крышках, консервных банках, т.к. он прилипает на их поверхности . Металл таких коробочек (особенно которые используются в качестве подставки для паяльника) сильно разогревается, дозирование становится затруднительным, получается оловянно-канифольная каша, с которой работать тяжело.

У спаиваемых поверхностей должна быть равная температура – это закон!

Очистите заранее, обезжирьте бензином или каким-нибудь другим растворителем и залудите площадки контакта перед пайкой. Характерная ошибка — часть компонентов сначала паяют, а после откусывают оставшуюся длину ножек, убирают ненужные капли припоя.

Также важно учесть, что у электронных компонентов есть предельные температуры, особенно аккуратно нужно действовать с интегральными микросхемами и полевыми транзисторами. При температурах 260-300С время пайки не более 5-10 секунд.

Варьируя длину жала – можно варьировать и температуру. Но гораздо удобнее делать это при помощи регулируемого трансформатора или ручного регулирующего устройства. К владельцам паяльных станций это не относится.

Температура жала паяльника, должна соответствовать применяемому припою и общему теплоотводу спаиваемых деталей. На первых порах затруднительно определить правильную темперетару, но со временем вы начнете определять её «на глаз». Красивая, аккуратная и долговечная спайка начнет получаться у вас с приобретением опыта.

Используемые источники:

• https://svaring.com/soldering/praktika/temperatura-pajalnika
• https://sovetporemonty.ru/instrumentye/nemnogo-o-payalnom-oborudovanii-pajke-pripoyax-i-flyusax.html
• https://www.hi-fi.ru/forum/forum52/topic44477/