Пайка

Пайка - это соединение металлических частей при помощи легкоплавких металлов или сплавов, называе­мых припоями. Процесс припаивания не сложен, однако незнание некоторых мелочей часто приводит к плохим результатам. Правильно спаянный шов долговечен. Взять хотя бы обыкновенное оцинкованное железное ведро: оно выходит из строя потому, что износилось дно или стенки, а спаянный шов остается, как правило, не­вредимым,

Для  пайки требуется паяльник, источник тепла для   его   нагревания,   инструмент     и     материалы для зачистки поверхностей (напильник, металлическая щетка, наждачная бума­га, нож), припой и флюсы. Со всем этим следует ознако­миться детально.

Паяльник представляет собой квадратный или круг­лый клин из красной меди, снабженный длинной ручкой (рис. 74, А, Б).

Медь используется потому, что этот ма­териал хорошо проводит и удерживает тепло.

Важно, чтобы паяльник был правильной формы. Паяльник, изображенный на рисунке 74, В, имеет непра­вильную форму: округленные края его заостренной части при работе будут препятствовать пайке в углах. Не луч­ше и форма паяльника на рисунке 74, Г. Форма паяльни­ка, показанная на рисунке 74, А, позволяет паять большинство встречающихся в практике швов, плоская фас­ка заостренной части обеспечивает хорошую теплопере­дачу.

Придавать медной заготовке нужную форму паяль­ника целесообразно не опиливанием, а ковкой, так как красную медь не так легко достать, а при опилов­ке теряется много металла. Металл нагревают до ярко-красного каления. Неровности опиливают напильником.

Наиболее удобны для любителя электрические паяль­ники (рис. 74, Б),   Они  бывают различных размеров   и обычно продаются    с    комплектом    вставных    медных стержней. Для пайки мелких деталей, например радио­аппаратуры, электрический паяльник незаменим.

Перед включением электрического паяльника в сеть" необходимо проверить, соответствует ли напряжение сети напряжению,  на которое рассчитан инструмент.

Обычный паяльник можно нагревать в печи, на примусе, керогазе, газовой горелке, паяльной лампе.

Пользуясь паяльной лампой, паяльник следует на­гревать сбоку (рис. 75, А),

 а еще лучше с тыльной части,; чтобы не перегреть жало. Для нагревания паяльника паяльную лампу можно оборудовать, как показано на рисунке 75, Б, - пружинными хомутиками (внизу) или скобой, привинченной к горелке (вверху).

Припои делятся на мягкие и твердые. Мягкие имеют температуру плавления ниже 300°С и обладают меньшей механической прочностью, чем твердые, К твердым при­поям относятся сплавы с температурой плавления не ниже 600°С (серебряные, медно-цинковые и т. д.). В практике мастера-любителя- они встречаются редко. Поэтому мы будем говорить только о пайке мягким при­поем.

Самые распространенные мягкие припои - сплавы олова со свинцом. Для понижения температуры плавле­ния в сплав иногда добавляют висмут и кадмий, а для повышения прочности - сурьму. Промышленность выпу­скает оловянно-свинцовые припои под маркой ПОС с но­мером. Например, припой ПОС-30 означает «припой ОЛОВИННО-СВИНЦОВЫЙ с содержанием олова 30%» (осталь­ное- свинец). Этот сплав, кстати сказать, самый распространенный, в обиходе его обычно называют третником. Выбор припоя зависит от его назначения и ха­рактера  пайки.

Мягкий припой можно сделать самому, если есть оло­во и свинец. Эти металлы можно сплавить в одинаковых весовых количествах, т. е. на каждую весовую часть свинца  взять столько  же  олова.

Несмотря на то, что температура плавления олова ниже температуры плавления свинца, его нужно плавить первым и при постоянном перемешивании небольшими порциями добавлять свинец. Свинец нельзя плавить пер­вым, так как на нем образуется толстая пленка окиси.

Чтобы было удобно пользоваться припоем, его выли­вают из тигля узкой струйкой в сделанную из листового железа или толстого картона форму в виде желобка (рис. 74, Д). Припой застывает в виде трехгранной палоч­ки. Узкую полоску припоя можно получить, если струйку сплава направить вдоль металлической поверхности .(только  не луженой).

Встречаются также припои в виде паяльных паст. Они очень удобны для запаивания небольших отверстий в посуде, при пайке электрических проводов и других мелких деталей. Пасту достаточно нанести на начищен­ное место и расплавить паяльной лампой, паяльником, а  иногда даже  пламенем   спички.

Паяльную пасту легко приготовить самому. На 2 ча­сти свинцовых опилок и 2 части олова нужно взять 1 часть порошкообразного нашатыря. При смешивании добавляют глицерин и травленую соляную кислоту (хло­ристый  цинк)   до  образования  пасты.

Хорошая паяльная паста получается также при ра­стирании опилок припоя в небольшом количестве глице­рина. Эту пасту удобно применять для пайки радиоаппа­ратуры  и   электропроводов.

Припой легко спутать с чистым оловом, так как цвет их почти одинаков, но чистое олово при изгибании дает характерный треск, чего не наблюдается в припое. Сви­нец также гнется без треска, но он имеет более темный, сероватый   цвет.

Большинство металлов очень быстро окисляется, осо­бенно в нагретом состоянии. Чтобы предотвратить окис­ление спаиваемых поверхностей и паяльника, применяют флюсы. В присутствии флюсов припой лучше плавится и прочнее сцепляется с поверхностью металла. К наибо­лее распространенным флюсам относятся: соляная ки­слота, хлористый цинк, нашатырь, канифоль, пчелиный воск   (последний  применяется  редко).

Соляную кислоту применяют при пайке цинка и оцин­кованного железа. Пользуясь кислотой в качестве флю­са, необходимо иметь в виду, что она разрушает краску, поэтому перед окраской мест спая их необходимо очистить от следов кислоты или нейтрализовать. Кислоту не следует применять при пайке пищевой посуды,

Чаще всего в качестве флюса употребляется хлори­стый цинк, называемый иногда травленой или паяльной кислотой. С этим флюсом можно паять почти все метал­лы. При невозможности приобрести готовый хлористый цинк его легко сделать самому. В посуду наливают не­которое количество соляной кислоты и кладут мелкие кусочки чистого цинка до тех пор, пока они не переста­нут растворяться. Хлористый цинк следует готовить и хранить в стеклянной или фарфоровой посуде, так как, соединяясь с железом, соляная кислота дает вредные для флюса  примеси.

Растворение цинка сопровождается выделением теп­ла, поэтому сосуд надо поставить в безопасном месте на случай раскалывания. При травлении кислоту нужно пе­ремешивать стеклянной или деревянной палочкой. Цинк в кислоте должен оставаться до тех пор, пока не прекра­тится выделение пузырьков газа. Травленую кислоту разбавляют водой (пополам) и фильтруют. С кислотами нужно обращаться очень осторожно, не капать на одеж­ду, а тем более на тело, оберегать от них инструменты и полированные металлические поверхности, так как пары кислот   способствуют   ржавлению.

Чтобы хлористый цинк лишить кислотных свойств (нейтрализовать), в него добавляют немного нашатырного спирта   (не  более 25%   от раствора).

Нашатырь в качестве флюса применяют в виде по­рошка или отдельных кусков. Прикосновение горячего паяльника к нашатырю вызывает выделение едкого, вредного для организма дыма. Поэтому лучше пользо­ваться   водным   раствором   нашатыря.

При пайке деталей и проводов радио- и электроаппа­ратуры надо применять канифоль, так как она не вызы­вает коррозии спаянного шва и не разъедает изоляции проводов.

Приступая к пайке, паяльник необходимо облудить, Облуживание можно сделать несколькими способами, но при любом из них сначала очищают рабочий конец паяльника от грязи и окислов, так как на грязной по­верхности припой держаться не будет (рис. 75, Г). Зачи­щать можно наждачной шкуркой, напильником или иным  скребущим  инструментом.

Зачищенное место нужно как можно быстрее по­крыть флюсом,  Иногда зачищенным жалом паяльника

касаются флюса (канифоли или нашатыря), но медь ус­певает окислиться, и облуживание идет плохо. Надеж­нее сделать так. Перед зачисткой паяльник немного на­гревают и на одну из его рабочих поверхностей кладут кусочек канифоли. Пленку окиси счищают обычным спо­собом, а расплавившаяся канифоль почти мгновенно по­крывает поверхность, предотвращая окисление. Если на обработанную таким образом поверхность капнуть жид­ким припоем, он равномерно покроет защищенное флю­сом место. Для этого может потребоваться второй паяль­ник.

Проще всего облуживать паяльник на обычном стро­ительном кирпиче, в котором сделано небольшое углуб­ление. В углубление кладут немного канифоли и не­сколько кусочков припоя. Если рабочей частью горячего паяльника тереть о кирпич, то канифоль смешается с кирпичной пылью, паяльник зачистится, а припой рав­номерно покроет жало паяльника.

Жестянщики применяют иногда способ облуживания, похожий на предыдущий. Вместо кирпича они берут большой кусок нашатыря, в котором также делают уг­лубление. В качестве флюса и зачищающего элемента выступает нашатырь.

Паяльник можно облудить и при помощи хлористо­го цинка. Нагрев паяльник, его конец погружают в раст­вор хлористого цинка. Происходит химическая реакция, с результате которой окисная пленка меди заменяется тонким слоем цинка. Цинк не так быстро окисляется, как медь, чем и предотвращается на некоторое время образование окисла на паяльнике. Припой хорошо при­стает к оцинкованной поверхности, а поэтому весь про­цесс облуживания сводится к тому, что горячий паяль­ник погружают в раствор хлористого цинка, а затем касаются прутка припоя.

Начинающему любителю необходимо научиться оп­ределять степень нагрева паяльника. Это достигается, конечно, практикой. Довольно точно и быстро темпера­туру паяльника можно определить по следующим при­знакам. Тепло от нормально нагретого паяльника хоро­шо ощущается на расстоянии 8-10 см от щеки или тыльной стороны ладони. Паяльник можно считать нор­мально нагретым, если расплавленный им припой сво­бодно стекает по гладкой поверхности жестянки, напри-

мер крышки консервной банки. Хорошо нагретый паяльник плавит припой с одного прикосновения.

Появление на облуженной части паяльника синей окисной пленки - признак того, что паяльник перегрел­ся. Перегретый паяльник следует немного охладить и вновь облудить. Не пытайтесь паять остывающим паяльником, когда припой теряет текучесть. Паяльник надо нагревать при появлении первых признаков густения припоя. Перед очередным нагреванием рабочую часть паяльника  следует  раза два потереть  о  кирпич.

Обязательное условие успешной пайки - чистота спаиваемых поверхностей. Зачищать их лучше всего напильником или наждачной шкуркой, но можно воспользоваться и полотном слесарной ножовки, ножом, лез­вием безопасной бритвы и т. д. - важно полностью удалить с металла пленку окислов.

Начинающие любители нередко стараются наносить при пайке толстый слой припоя, ошибочно думая, что это увеличит прочность шва. Но это ведет только к лишнему расходу припоя, да и шов получается грубый. Проч­ность шва зависит не от количества припоя, а от проч­ности связи между припоем и спаиваемым металлом. С горячей рабочей поверхности излишек припоя удаля­ют кусочком ткани, свернутой в несколько раз. Неболь­шие капельки припоя нужно собирать, так как их каче­ство нисколько не ниже, чем нового припоя.

Форму паяльника выбирают в зависимости от типа шва; молотковый паяльник удобнее использовать для пайки открытых швов (рис. 76, А),

торцовый - для труд недоступных мест (рис. 76, А). Чем больше масса спаиваемых деталей, тем больше должен быть паяльник. Теплоемкость паяльника можно считать нормальной при данной величине спаиваемых изделий, если положенная на зачищенную поверхность изделий капля припоя плавится от тепла паяльника, находящегося на той же по­верхности на расстоянии 2-3 мм. Для поддержания теп-: ла в спаиваемых деталях иногда удобно воспользоваться электрическим утюгом (рис. 76, Б)

Перед пайкой больших поверхностей (ширина шва более 3-5 мм) их лучше облудить. Для этого припой равномерно распределяют по всему шву тонким слоем. Затем поверхности хорошо сжимают и нагревают до со-: ответствующей температуры, Чтобы спаиваемые предметы были совершенно неподвижны (одна относительно другой), их крепят в тисках, струбцинками, плоскогуб­цами и т. д.

Перед сплошным пропаиванием длинных швов на листовом, металле припой сначала наносят отдельными участками (рис. 76, В), которые затем соединяют, пере­двигая горячий паяльник вдоль шва. Для этой цели нужно пользоваться большим паяльником.

Паять можно поверхности любой формы, трубы, про­вода и т. д.

Электрические провода никогда не спаивают впри­тык, их обязательно скручивают (рис. 76, Г). Рабочую часть паяльника следует держать снизу" спаиваемого узла. Припаивая провода к другим мелким деталям (при ремонте электронагревательных приборов и радио­аппаратуры), их концы следует предварительно облудить (рис. .76, Ж).

Трещину в тонкостенной трубе можно легко заделать, плотно обмотав поврежденное место голым медным про­водом и заполнив промежутки между витками горячим припоем  (рис. 76, Е).

Чтобы спаять две входящие друг в друга трубы, нуж­но внешнюю часть одной трубы и внутреннюю другой сблудить и нагреть паяльником место соединения с од­новременным добавлением припоя (рис. 76, Д).

Спаиваемые детали следует класть не на металличе­скую, а на деревянную подкладку.

После охлаждения спаянного изделия с него тща­тельно удаляют остатки паяльной кислоты сначала сла­бым раствором гашеной  извести,  а затем водой.

Несколько слов об уходе за паяльным инструментом и его хранении.

По окончании работы, пока паяльник еще не остыл, его рабочую поверхность следует зачистить и хорошо облудить.

С течением времени на рабочем конце паяльника по­являются небольшие углубления, так как припои по­немногу растворяют медь. Такой паяльник нужно опи­лить.

Паяльные флюсы нужно держать плотно закрытыми.

Паяльная лампа - очень удобный нагревательный прибор, однако она надежно работает только при пра­вильном уходе и требует, осторожного обращения.   Как видно ка рисунке 77,

лампа состоит из резервуара для керосина, куда при помощи насоса нагнетается воздух; тройника с запорным краном для распределения и ре­гулирования рабочей смеси; горелки; чашечки для подо­грева горелки; горловины и клапана, служащего для выпуска избыточного  воздуха  из  резервуара.

Принцип действия паяльной лампы прост. Воздух, нагнетаемый насосом в резервуар, подает горючее в го­релку, где оно сгорает, образуя факел пламени. Чтобы горючее воспламенилось, горелку нужно предварительно нагреть до определенной температуры. Для этого в ча­шечку под горелкой наливают бензин и поджигают его. Запорный кран в это время должен быть закрыт. Ем­кости чашечки обычно хватает для достаточного нагрева горелки. Пока горелка разогревается, в резервуар не спеша накачивают  воздух.   После  этого  открывают запорный кран, и лампа загорается (рис. 78).

Величина пламени регулируется запорным краном. Чтобы поту­шить лампу, закрывают запорный кран и выпускают воз­дух из резервуара через клапан.

Мастеру-любителю могут встретиться лампы раз­личных конструкций и рассчитанные на разное горю­чее-керосин, бензин, спирт. Наиболее распространены керосиновые лампы. Их ни в коем случае нельзя заправ­лять бензином или смесью бензина и керосина - может произойти взрыв.

Керосин следует заливать в лампу через воронку с мелкой сеткой. Резервуар нельзя заполнять горючим бо­лее чем на три четверти его объема, так как это может привести к взрыву.

Чтобы накачанный в резервуар воздух не выходил, необходимо периодически проверять состояние проклад­ки крышки заливной горловины и своевременно заме­нять ее новой. Правильная работа лампы в значительной мере зависит от состояния форсунки, отверстие которой необходимо регулярно прочищать. Подача топлива в го­релку иногда задерживается нагаром, который образуется внутри змеевика. Змеевик в этом случае необходимо раскалить и продуть воздухом.