16 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Влияние температуры паяльника на качество пайки

Все о температуре паяльников

  1. До скольких градусов может нагреваться?
  2. Какая температура должна быть?
  3. Как получить нужную?
  4. Как узнать?

При спаивании контактов основная задача паяльника заключается в расплавлении припоя и нанесении его на нужные места. Разумеется, что для этого паяльник должен быть разогрет до определённой температуры. При этом для обработки разных металлов этот показатель может существенно отличаться. Слишком высокая или, наоборот, низкая температура жала прибора отразится на качестве выполняемой работы.

До скольких градусов может нагреваться?

Существует так называемый оптимальный температурный диапазон, при котором спаивание нужных поверхностей будет максимально быстрым и качественным. Но есть одна важная особенность, которую должен знать каждый специалист в этом деле: температура на конце жала паяльника должна быть выше температуры плавления обрабатываемых металлов.

При этом припой вообще должен расплавляться за несколько секунд.

Чрезмерно высокая температура превратит припой в массу определённой консистенции, работать с которой будет весьма проблематично. Оптимальным считается диапазон от 245 до 300° C. Если паяльник перегреть, то этот показатель может существенно увеличиться. Для удобства работы в современных приборах необходимую температуру можно выставить самостоятельно.

Какая температура должна быть?

Как уже было сказано, наиболее комфортным для работы температурным диапазоном считаются показатели от 245 до 300° C. Но суть в том, что все паяльники рассчитаны для обработки различных металлов. Например, для пайки некоторых металлов паяльнику необходимо разогреваться до 600 градусов. При этом их мощность тоже может варьироваться. Оптимальным считается диапазон от 25 до 40-60 Вт. Гораздо реже встречаются паяльники с минимальной мощностью в 8 Вт и максимальной – 200 Вт. Как правило, высокой обладают паяльники, используемые на производствах в промышленных масштабах. Устройства для работы в домашних условиях значительной мощностью не обладают. Но рабочая мощность обычного бытового прибора может достигать и 100 Ватт.

Относительно припоя

Рабочая температура паяльника для каждого процесса определяется в индивидуальном порядке. В процессе пайки однотипных контактов допустимо устанавливать одинаковую температуру. Но при этом и состав припоя должен быть идентичным.

В случаях, когда необходимо использовать разный тип припоя, иногда даже приходится менять паяльник.

В зависимости от типа припоя температура жала прибора должна быть следующей:

  • сплав Вуда – 75;
  • сплав Розе – 95;
  • ПСРЗИ – примерно 145-146;
  • ПОЗИ 30 – 175;
  • ПОС 61 – 195-197;
  • О2 – 237;
  • ПСР – 240;
  • ПСР 2 – 248;
  • ПСР 1.5 – 285;
  • ПОС 10 – 305.

Все представленные температурные показатели имеют единицу измерения°C.

В зависимости от материала

Температура жала – это очень важный показатель, который необходимо изменять не только из-за состава припоя, но также и в зависимости от типа обрабатываемой поверхности. Здесь важно знать не только температуру паяльника, но и температуру, при которой происходит плавление обрабатываемого металла.

Температура плавления наиболее распространённых металлов разная и выглядит следующим образом:

  • чугун – 1200;
  • сталь – 1400;
  • серебро – 961,9;
  • свинец – 327,4;
  • олово – 231,9;
  • медь – 1084,5;
  • золото – 1063;
  • железо – 1539;
  • алюминий – 660,4.

Температурные показатели, как и в предыдущем случае, измеряются в градусах Цельсия. При работе важно сравнивать технические характеристики прибора с возможностями обрабатываемого металла.

Как получить нужную?

Температура жала паяльника, имеющего мощность 100 Ватт, имеет некоторые ограничения. Так, при максимальном разогреве нельзя превысить наибольший порог, но недопустимо и понизить, чтобы она постоянно находилась на одном и том же уровне. Для подбора нужной температуры необходимо ориентироваться именно на мощность прибора. На протяжении достаточно длительного времени эта методика была наиболее популярной. Ведь в советских паяльниках по-другому узнать температуру было невозможно. Но и у этого метода был существенный недостаток, поскольку для обработки разных поверхностей приходилось покупать несколько видов паяльников.

Более современные модели оснащены встроенным температурным регулятором. Точно так же регуляторы продаются отдельно. Этот прибор можно установить практически на любую модель. Он с лёгкостью решает проблему понижения температуры. Суть заключается в следующем – если паяльник имеет мощность 60 Ватт, то при повороте ручки регулятора наполовину, температура жала уменьшится до показателей паяльника мощностью в 30 Ватт. Паять при наличии такого прибора намного легче.

Если есть возможность, то покупать лучше не сам регулятор, а те модели паяльников, в которые этот прибор уже вмонтирован.

При обработке микросхем таким паяльником можно регулировать температуру вплоть до 1° C. По стоимости такие приборы существенно отличаются от обычных. Но они в несколько раз облегчают работу мастера.

Как узнать?

В моделях со встроенным датчиком температурные показатели отображаются на специальном дисплее. Для того чтобы узнать температуру нагрева жала на обычном паяльнике, необходимо использовать специальные измерительные приборы. Существуют так называемые термометры для паяльника. Основу этого устройства составляет термопара, определяющая показатели нагрева. Погрешность при этом может варьироваться на несколько градусов в большую или меньшую сторону.

Ещё один способ измерения температуры нагрева заключается в использовании мультиметра. Это весьма распространённая методика, позволяющая точно и быстро узнать температурный режим приборов разных моделей.

Для работы в домашних условиях очень часто подбираются примерные температурные показатели, поскольку этого достаточно. Но при профессиональной пайке, например, когда ведётся работа с микросхемами, нужно подбирать температуру максимально точно. Упущение этого момента может испортить всю работу.

О температуре при пайке смотрите далее.

Hakko — пайка без свинца

Широко применяющиеся оловянно-свинцовые припои, состоящие из свинца и олова в приблизительной пропорции 40% свинца и 60% олова, обладают хорошей эвтектикой. Свинец и сплавы на его основе, которые используются для пайки, имеют низкую температуру плавления. К сожалению, свинец является токсичным металлом. Из экологических соображений содержащие свинец припои вытесняются с рынка постановлениями исполнительной власти ЕС, которые оказывают давление на производителей, несмотря на факт, что 80% свинца, используемого во всем мире, идет на изготовление аккумуляторов, 8% — в автомобильную промышленность, 3% — на производство боеприпасов и менее 1% — на производство электроники. Не вникая в политические причины или проблемы окружающей среды, мы должны иметь в виду, что, нравится нам это или нет, мы столкнемся в дальнейшем с потребностью паять бессвинцовыми сплавами.

Прежде чем рассматривать особенности и области применения паяльных станций, адаптированных для работы с бессвинцовыми припоями, перечислим некоторые проблемы, которые могут возникнуть при работе с этими припоями.

1. Более высокая температура плавления пайки может повредить электронные компоненты, содержащие пластмассу.
2. Термический «шок» самих компонентов.
3. Деформация плат.
4. Слабая смачиваемость и растекание в связи с возрастающим окислением поверхности.
5. Необходимость использования более активных (и коррозийных) флюсов.
6. Возникновение перемычек и замыканий.
7. Сильное разбрызгивание флюса вследствие более высокой температуры пайки.
8. Увеличение времени создания качественной пайки (контакта).
9. Тусклый вид контакта.
10. Более короткий срок эксплуатации паяльных головок.
11. Изменение стиля работы операторов (монтажников).

Являясь одним из мировых лидеров в области изготовления паяльной техники, HAKKO Corporation выпускает исчерпывающий диапазон продукции для ручной пайки и демонтажа: паяльные станции и паяльники, демонтажные устройства, термовоздушные и ремонтные станции, вспомогательное оборудование и инструмент. Наиболее распространенным паяльным инструментом являются паяльные станции.
Что такое паяльная станция? Как правило, это комплект устройств, состоящий из паяльника со сменным наконечником (головкой), блока электронной регулировки, подставки под паяльник и очистителя паяльных головок. На первый взгляд можно подумать, что основным узлом паяльной станции является блок электронной регулировки. Но на самом деле это не так. Технические параметры паяльной станции, в первую очередь, зависят от конструкции и качества паяльников. Диапазон регулировки температуры, точность ее поддержания, скорость разогрева, мощность, напряжение питания, а также потенциал и сопротивление заземления, вес и габариты – все эти параметры, которые определяются применяемыми паяльниками, в полной мере влияют на качество пайки. В случае использования паяльных станций на производстве, эргономические показатели паяльников (вес, габариты, температура разогрева ручки) начинают играть значительную роль, т.к. монтажник пользуется паяльником практически непрерывно в течение всей рабочей смены, и эти параметры значительно сказываются на утомляемости работника.
Итак, какие же паяльные станции для пайки бессвинцовыми припоями предлагает HAKKO.
Для этих целей HAKKO Corporation выпустила новую линейку паяльного оборудования, оформленную в желто-синей цветовой гамме. В связи с тем, что пайка бессвинцовыми припоями требует более высокой температуры, необходимо обеспечивать более интенсивное тепловое восстановление, с чем прекрасно справляются композитные головки, которые применяются во всех новых паяльных станциях. Композитная головка представляет собой монолитную конструкцию, в которой объединены керамический нагревательный элемент, датчик температуры и сверхдолговечная паяльная головка. Это обеспечивает улучшенную передачу и отличное восстановление тепла при пайке за счет отсутствия воздушных зазоров между вышеперечисленными элементами. Использование станций с композитными паяльными головками особенно актуально при бессвинцовой пайке, исходя из тех негативных моментов, которые дает нам бессвинцовый припой (рис.1).

Рис. 1. Схема композитной головки

Применение композитных головок позволило создать принципиально новую конструкцию паяльника. В ней не используются наружные фиксирующие элементы. Для замены головки не требуется никаких инструментов. Используя термоизоляционную ухватку, вынуть головку из паяльника очень просто.
Вставленную новую головку не требуется ориентировать определенным образом, так как положение головки относительно ручки не играет роли. Небольшие композитные головки обеспечивают улучшенную передачу тепла и превосходные характеристики регулировки температуры. Они позволили создать паяльники по размерам и весу сопоставимыми с шариковой ручкой.
Наиболее широко применяемыми для бессвинцовой пайки паяльными станциями являются HAKKO FX-951/952/938 и система HAKKO FM-202. Все станции выпускаются в антистатическом (ESD) исполнении. Станция FX-952 (рис.2) объединяет в одном корпусе две независимые автономные станции FX-951 (рис.3), что позволяет работать одновременно двумя паяльниками с различными профилями паяльных головок.

В станциях HAKKO FX-951, FX-952 и FM-202 применяются паяльники мощностью 70 Вт, в станции HAKKO 938 – 90 Вт. Станции обеспечивают скорость нарастания температуры 16…20 °С/сек. Электронные блоки всех станций управляются микропроцессором и обладают целым рядом сервисных возможностей, которые стали необходимыми при переходе на бессвинцовую пайку. Отметим некоторые из них:

1. Цифровая индикация всех характеристик и режимов.

2. Облегченный процесс установки параметров при помощи ключ-карты.
В комплект каждой паяльной станции HAKKO входит ключ-карта. Она используется для ввода данных. Когда карта вынимается из щели, все установки параметров и температуры «блокируются» в памяти системы. Это не только обеспечивает строгий контроль процесса (карта находится у технолога, мастера участка и т.д.), но также исключает возможность произвольного, по своему усмотрению, измения режимов пайки операторами (монтажниками).

3. Энергосберегающие режимы.
В связи с тем, что при пайке бессвинцовыми припоями, как правило, используются более высокие температуры, окисление головок происходит гораздо быстрее. В целях увеличения работоспособности головок и продления срока их эксплуатации, в станциях HAKKO предлагаются два режима:
Функция автоматического отключения питания. Если паяльник не используется в течение установленного времени (например, 15 минут), происходит автоматическое отключение питания нагревательного элемента и подается звуковой сигнал.
Sleep-функция
В отличие от предыдущего режима, питание нагревательного элемента не отключается полностью, а переходит в режим минимальной температуры (200 °С).

Читать еще:  Пайка пропиленовых труб в труднодоступных местах

4. Функция оповещения о пониженной температуре.
При пайке большого числа соединений, когда за короткое время паяльная головка отдает большое количество тепла, возможна ситуация, когда температура головки упадет ниже, чем необходимо для приемлемого качества монтажа. Функция оповещения о пониженной температуре, разработанная НАKKО, предотвращает возникновение этой ситуации. Если измеренное датчиком значение температуры упадет ниже установленного предела, звуковая сигнализация предупредит об этом оператора, а на дисплее появится сообщение об ошибке. Нижний предел температуры устанавливается и сохраняется в памяти станции с помощью цифровых клавиш ввода данных.
Особо следует отметить систему HAKKO FM-202 (рис.4), обладающую уникальными особенностями.
Эта станция производит автоматическую калибровку и поддерживает рабочую температуру ±10°С от установленного значения во всем диапазоне температур в рабочем режиме (во время пайки). Все применяемые с ней композитные головки имеют свой штрих-код, по которому из памяти станции выбирается программа оптимального регулирования температуры для соответствующего профиля головки.

Рис. 4. Станция FM-202

Совместно со станцией FM-202 могут быть использованы два типа термопинцетов: FM-2022 и FM- 2023 (рис.5).

Рис. 5. Термопинцеты FM-2023 и FM-2022

Термопинцет FM-2022 имеет уникальную конструкцию параллельного сдвига губок пинцета, что значительно сокращает время прогрева места пайки и резко снижает возможность термошока электронных компонентов. В FM-202 могут быть использованы 12 типов сменных головок различного профиля и размера.
Термопинцет FM-2023 может работать с малогабаритными компонентами (размером 0201 и меньше). Он имеет 3 типа сменных головок и прямую и обратную функцию сведения губок.
Если к FM-202 подключить модуль FM-2024 (рис.6), то эта система сможет проводить демонтажные работы, используя эффект разогрева и всасывания припоя. Оконечное устройство FM-2024 может использовать 8 сменных модулей с внутренним диаметром отверстия от 0,6 до 2,3 мм. Конструкция этих модулей полностью адаптирована для работы с бессвинцовыми припоями.

Рис. 6. Модуль FM-2024

В комплекте с генератором азота FX-780 и контроллером FX-791 на базе любой станции можно создать систему для пайки в азотной среде. Это позволяет избавиться от таких отрицательных факторов бессвинцовых припоев, как невысокая смачиваемость и плохая растекаемость, вследствие чего при пайке могут возникать дефекты и «мостики» между проводниками на плате. Использование азота в качестве защитной среды предохраняет припой и печатную плату от окисления, вытесняя кислород из зоны пайки.

Компания «АСТЭНА» осуществляет полную гарантийную и постгарантийную поддержку всего спектра оборудования, предлагаемого HAKKO. О качестве и надежности станций HAKKO говорит тот факт, что за 5 лет поставок не было ни одного обращения в связи с отказом электрики или электроники, а только в связи с механическими повреждениями, связанными с некорректной эксплуатацией.
Также важным обстоятельством является то, что на складе компании «АСТЭНА» имеется весь перечень оборудования HAKKO, включая сменные принадлежности и расходные элементы – это обеспечивает высокую оперативность поставок.

Рабочая температура жала паяльника

Автор: Игорь

Дата: 21.04.2018

  • Статья
  • Фото
  • Видео

Основная задача паяльника во время спаивания различных контактов заключается в расплавлении припоя и нанесении его на нужное место. Естественно, что для этого требуется температура паяльника, которая была бы выше, чем температура плавления расходных материалов. С учетом того, что для разных металлов и их сплавов она может сильно отличаться, то выпускают инструменты с различной мощностью, которые способны работать в разных параметрах. Ведь слишком высокие показатели оказываются такими же вредными для качественного соединения, как и низкие. Только в первом случае все приведет к расплавлению припоя до такого состояния, когда им уже невозможно будет работать, а во втором – он не сможет нормально расплавиться для соединения.

Все эти причины приводят к тому, что температура жала паяльника должна быть оптимальной. Для каждого случая подбираются свои варианты, которые должны помочь добиться лучших результатов. Для определения того, какая температура жала паяльника при пайке должна быть, учитывается расходный материал, толщина проводов, материл контактов и другие параметры.

Температура жала относительно используемого припоя

Рабочая температура паяльника для каждого процесса подбирается отдельно. Во время пайки однотипных контактов с использованием одного и того же припоя допускается применение одинаковых параметров инструмента. В иных случаях даже приходится менять паяльник, чтобы подстроиться под нужные характеристики. Для работы с определенными припоями температура паяльника для пайки всегда должна быть немного выше, чем температура плавления припоя. Разница должна быть небольшой, всего в 5-10 градусов. С современной техникой таких показателей легко добиться, если есть регулятор мощности и точный датчик разогрева.

Тип припояТемпература жала паяльника, градусы Цельсия
Сплав Вуда75
Сплав Розе95
ПСРЗИ146
ПОЗИ 30175
ПСР240
ПСР 1,5285
ПСР 2248
ПОС 50250
ПОС 61197
ПОС 10305
ПОС 40243
ПОС 61195
О2237
ПОССУ 95-5245

Температура плавления различных металлов

Далеко не всегда приходится выполнять стандартную пайку с готовыми марками припоев. Иногда приходится работать с нестандартными для этого процесса металлами. Это не всегда дает гарантированно качественный результат, но порой именно пайка становится лучшим решением для соединения деталей. Здесь нужно знать, какая температура жала паяльника нужна для работы, а также и при какой происходит плавление металлов, с которыми ведется работа.

Если дело касается выпаивания контактов или разъединения определенных частей, то эта информация становится более важной, чем технические данные припоя. Температура нагрева паяльника должна достигать таких значений, чтобы можно было расплавить контакт. Это значит, что она должна быть равной величине, при которой происходит плавление, или же превышать его. С учетом ограничения мощности паяльников это далеко не всегда осуществимо. Некоторые виды металла невозможно расплавить паяльником. Стоит сравнивать технические характеристики инструмента с параметрами конкретного металла или сплава.

Металлы и сплавыТемпература плавления материала, градусы Цельсия
Алюминий660,4
Вольфрам3420
Германий937
Дуралюмин650
Железо1539
Золото1063
Иридий2447
Калий63,6
Константин1260
Кремний1415
Латунь1000
Легкоплавкий сплав60,5
Магний650
Медь1084,5
Натрий97,8
Нейзильбер1100
Никель1455
Нихром1400
Олово231,9
Осмий3054
Ртуть38,9
Свинец327,4
Серебро961,9
Сталь1400
Фехраль1460
Цезий28,4
Цинк419,5
Чугун1200

Способы получения нужной температуры

Температура жала паяльника 100 Ватт имеет определенные ограничения. С одной стороны, нельзя превысить максимальное значение при полном разогреве, а с другой – ее нельзя понизить так, чтобы она поддерживалась на одном и том же уровне. Если для пайки требуются более низкие значения данного параметра, то следует попробовать заменить инструмент. Температура жала паяльника 60 Ватт будет ниже, чем аналога на 100 Вт, поэтому данная методика хорошо подходит для подбора нужной температуры. Долгое время именно она была основной, так как современные модели с регулируемыми параметрами появились относительно недавно. Недостаток методики заключается в том, что требуется покупать несколько видов паяльников. Также это не дает точного регулирования, хотя для большинства случаев хватает и примерных значений.

Паяльник на 100 Ватт

Установка регулятора мощности помогает решить проблему с понижением температуры практически с любой моделью. Регулятор можно установить практически на любую модель. Он будет работать с относительными значениями в своем диапазоне. К примеру, если диапазон регулировки значений лежит в пределах от 0 до 100%, то температура жала паяльника 40 Ватт на половине оборота ручки регулятора будет соответствовать температуре нагрева паяльника на 20 Ватт. При 25% это значение будет равняться 10 Ватт и так далее. Регулятор может иметь ограничение по снижению, к примеру, до 50%. Ниже он не сможет опуститься.

Покупка модели с регулируемым значением температуры. Автоматически встроенный регулятор, оптимизированный под конкретную модель и находящийся непосредственно в корпусе устройства становится отличным современным решением. Благодаря ему, температура паяльника для пайки микросхем будет регулироваться с точностью вплоть до 1 градуса Цельсия. Стоимость таких паяльников выше, чем у стандартных моделей, применять регулятор к другим инструментам не получится, но удобство играет свою роль и для профессионального применения они становятся лучшим выбором.

Не совсем удобным способом регулировки является разогрев жала с последующим остыванием. Для начала инструмент доходит до своего максимума, а затем нужно подождать пока он не остынет до нужного значения. Остывание происходит медленно, так что подобрать нужною величину вполне реальною главное использовать для этого измерительные приборы, которые покажут точные параметры.

Оборудование для измерения температуры

Температура нагрева жала паяльника определяется при помощи специальных измерителей, или как их еще называют, термометров для паяльника. В основу данных устройств входит термопара, которая показывает точное значение с погрешностью до нескольких градусов. На рынке встречается множество моделей, которые могут показывать температуру в градусах Цельсия или Фаренгейта. Практически все модели сейчас имеют цифровую шкалу для отображения данных. Термопара со временем портится и ее требуется заменять, но это позволяет работать с любыми типами паяльников.

Измеритель температуры жала паяльника

Помимо отдельных измерителей еще имеются встроенные варианты. Они идут сразу выпонтированные в паяльник, что очень удобно для работы с одним инструментом. Это заметно влияет на стоимость изделия, но здесь не возникает проблем с частой заменой термопары.
Еще одним способом определения является использование мультиметра. Это очень рас пространная методика, так как у специалистов по пайке всегда имеются такие приборы. Точность определения значений зависит от конкретной модели.

Заключение

Для домашней пайки зачастую подбираются условные примерные значения разогрева жала. Этого вполне достаточно для тех случаев, когда нет большой ответственности соединений. Если речь идет о профессиональной пайке и о работе с микросхемами, то здесь уже нужно соблюдать точность. Если для популярных видов материалов значения известны и температуру жала паяльника для ПОС 61 можно посмотреть по соответствующей таблице, то для нестандартных решений нужно подбирать значения самостоятельно.

Как выбрать температуру для пайки?

Температура пайки – важный момент в работе пайщика, от которого зависит качественное соединение металла. Данный показатель должен быть выше аналогичного показателя полного расплавления тиноля. В некоторых случаях, показатель может находиться между линией ликвидус и линией солидус.

Опираясь на теорию, припой должен быть полностью расплавлен до того момента, как он заполнит зазор и распределится в соединении под влиянием капиллярных сил. В связи с этим температура ликвидуса тиноля может быть самой низкой, применяемой для такого процедуры, как высокотемпературная пайка. В свою очередь, все детали должны нагреваться до этой температуры или более высокой.

Нельзя быть уверенным в том, что все внутренние, а также внешние части деталей нагреваются только до данной температуры. Скорость нагрева, месторасположение, масса металлических деталей, а также коэффициент термического расширения паяемого металла – все это факторы, которые определяют в детали распределение тепла.

В условиях быстрого местного нагрева деталей температурное распределение неравномерно, температура наружных поверхностей существенно выше, чем внутренних. Во время медленного нагрева и равномерного распределения тепла, распределение тепловой энергии в паяном узле происходит более равномерно.

Диффузия, а также растворение тиноля на протяжении пайки

Во время смачивания соединяемого металла при помощи расплавленного припоя может иметь место растворение тинолем основного металла или диффузия компонентов тиноля в основной металл. Вдобавок ко всему, диффузия имеют наибольшую вероятность образования в том случае, если тиноль вместе с основным металлом подобны по химическому составу.

На растворение и диффузия могут быть влиятельны следующие факторы:

  • Температура соединения материалов;
  • Продолжительность пайки;
  • Геометрия соединяемого места металла, поскольку она определяет площадь основного материала, подвергаемую воздействию тиноля;
  • Химический состав.

В редких случаях на протяжении пайки по причине местной диффузии тиноля между зернами основного материала происходит растекание материала, зависящего от внутренних напряжений. Чрезмерная диффузия тиноля в основном металле с большой вероятностью может оказывать влияние на механические и физические свойства металла.

Таким образом, тонкие части основного материала – наиболее уязвимая зона паяного соединения. В данном месте по причине эрозии могут образовываться сквозные раковины. Стоит отметить, что растворение основного металла тинолем изменяет температуру его ликвидуса, тем самым может привести к недостаточному заполнению зазора между деталями.

Для уменьшения диффузии или растворения есть несколько сплавов, которые применяются в качестве тинолей. Припои приобретают жидкую консистенция при достижении температуры ниже действенной температуры ликвидуса. Благодаря припою подобного состава высокотемпературная пайка производится успешно также при тех обстоятельствах, когда температура соединения металлов не дошла до линии ликвидуса.

Температура соединения smd-компонентов

Нижний подогрев дает возможность уменьшить теплоотвод от компонента в smd-плату, тем самым снижая нужную температуру инструмента для пайки. Во время использования воздушных методик замены компонентов нижний подогрев способен уменьшать или исключать вовсе коробление smd-платы, которое вполне может произойти по причине одностороннего нагрева посредством горячего воздуха.

Помимо всего, печатные платы, выполненные на основе керамики, перед процедурой пайки нуждаются в плавном предварительном нагреве вследствие чувствительности данных материалов к перепадам температур.

Опираясь на способ подачи тепловой энергии, можно выделить инфракрасные, а также конвекционные нижние подогреватели. Первые приспособления зачастую состоят из нескольких кварцевых ламп, которые имеются ярко выраженное красное свечение. Относительно конвекционных приспособлений, то они могут работать путем применения принудительной конвекции.

Рассматриваемые smd-компоненты являются достаточно хрупкими, и в условиях воздействиях вибрационной нестабильности (при механических ударах) могут трескаться. Еще одним минусом smd-компонентов является непереносимость перегрева во время пайки, из-за чего часто возникают микротрещины, заметить которые практически невозможно. Самое неприятное, пожалуй, в этом деле – то, что узнаешь о трещинах в smd-компонентах во время эксплуатации. Проверить наличие трещин в smd-деталях можно при помощи обыкновенного мультиметра.

Таким образом, соединять smd-детали можно при помощи паяльной станции, а также паяльника. Определенная часть пайщиков утверждает, что паять компоненты проще паяльной станцией со стабилизированной температурой. Однако если паяльной станции нет, разрешить вопрос можно при помощи паяльника, включая его посредством регулятора. Стоит отметить, что без регулятора у обычного паяльника температура его наконечника (жала) достигает температуры 400 гр. С. показатель во время работы с smd-компонентами должен составлять 260-270 гр. С.

Оптимальная температура нагрева жала паяльника, а также требуемая мощность во время ручной пайки – показатели, которые зависят от конструктивных особенностей паяльника, выполняемой им задачи. В работе с бессвинцовыми припоями трубчатой формы, которые имеют температуру плавления порядка 217-227 гр. С, минимальный показатель нагрева жала паяльника составляет 300 гр. С.

На протяжении пайки необходимо всячески избегать избыточного перегрева жала паяльника, а также длительного воздействия жала на металл. В большинстве случаев во время работы с припоями, в состав которых не входит свинец, и традиционным тинолями, наиболее подходящим является нагревание жала паяльника до температуры 315-370 гр. С.

В определенных ситуациях отличные результаты при пайке smd-компонентов могут получаться во время кратковременного нагрева (длительность воздействия жала паяльника до 0,5 секунды), а также при нагреве жала паяльника до показателя от 340 до 420 гр. С.

Порядок пайки smd-компонентов

Порядок пайки smd-компонентов:

  1. Сначала отлудите одну из контактных площадок. Для этого подайте достаточное количество тиноля для дальнейшего формирования галтели.
  2. Далее следует установка smd-компонента на КП.
  3. Следующим этапом придерживайте smd-компонент посредством пинцета, и одновременно с этим поднесите жало паяльника, тем самым обеспечивая одновременный контакт жала паяльника с выводом smd-компонента, а также отлуженной КП.
  4. Произведите кратковременную пайку в течение 0,5-1,5 секунды. Относительно жала приспособления, то оно должно быть отведено.
  5. Далее выполняется высокотемпературная пайка второго вывода: поднесением жала приспособления, вы обеспечиваете одновременный контакт жала с выводом и КП.
  6. Далее с противоположной от жала паяльника стороны следует подать тиноль под углом 45° к КП, а также выводу компонента.

Четыре секрета – залог успешной пайки

Существует четыре секрета качественно выполнения пайки, последующей длительной эксплуатации детали. Рассмотрим их подробнее.

Основополагающие качественного соединения:

  1. Правильность применения припоя и флюса в пайке;
  2. Чистота жала паяльника, а также степень его нагрева;
  3. Чистые паяемые поверхности металлов во время процедуры;
  4. Правильность соединения, достаточный нагрев рабочей зоны деталей.

Как становится понятно, от температуры нагрева деталей, а также степени прогревания паяльника очень многое зависит. Также следует знать температуру плавления некоторых оловянно-свинцовых припоев.

Температура плавления припоев

Маркировка припояТемпература плавления (°С)
ПОС-90222
ПОС-60190
ПОС-50222
ПОС-40235
ПОС-30256
ПОС-18277
ПОС-4-6265

Знание технологической составляющей пайки позволяет пайщику осуществлять соединения деталей на долгое время, что является отличным качеством для настоящего профессионала. Таким образом, высокотемпературная пайка будет показывать отличную результативность.

Температура и время пайки полипропиленовых труб

Полипропиленовые трубы в своё время произвели революцию в монтаже водопроводных, а теперь уже и отопительных систем. Это лёгкий и удобный материал, который относительно несложно монтировать. Бытует даже мнение, что с монтажом этих изделий справится любой человек чуть ли не с помощью обыкновенного паяльника. На самом деле это не так. Пайка этих труб имеет ряд особенностей. Да и сами они неоднородны по диаметру и составу. А паяльник там применяется, но это несколько другой инструмент. В этом материале поговорим о двух важнейших составляющих: температуре и времени пайки полипропиленовых труб.

Особенности труб ППР

Полипропилен сегодня по объёму его потребления в мире только немного уступает полиэтилену. Из него изготавливают не только трубы, но и тару, нити, листы, — это самый востребованный пластик в промышленности. Трубы из него обладают следующими отличительными свойствами:

  • они имеют высокую прочность;
  • устойчивы к воздействию щелочной среды;
  • практически не действуют на них и кислоты;
  • в них не образуется ржавчина;
  • они обладают низкой электропроводностью;
  • выдерживают сильные гидроудары;
  • изгибать их можно, сколько угодно;
  • наконец, они сейчас относительно недороги.

Технические характеристики:

  • выдерживают температуру до – 15 градусов;
  • имеют низкую теплопроводность;
  • плотность материала 0,91 кг/см2;
  • прочность – 35Н/мм.

Размягчаться полипропилен начинает при температуре 140 градусов, а плавиться – при 170. Трубы из него делают различного диаметра – от 10 до 125 мм. Соединяются с помощью специальной пайки, которая делает шов очень прочным при правильном выполнении работ.

Температура сварки ппр

Для состыковки труб используются фитинги – своеобразные переходники, которые припаиваются непосредственно к трубам. Процесс производится с помощью специального паяльника или утюга. Температура пайки зависит от вида трубы. Вариант исполнения такого изделия наносится маркировкой по длине трубы изготовителем.

PN10 – это трубы тонкие, их используют практически только для холодного водоснабжения. Температура среды не должна превышать 20 градусов. Иногда их укладывают для незначительного обогрева тёплых полов.

PN16 применяют в условиях давления в процессе эксплуатации не выше 16 атмосфер. Максимальная температура – 60 градусов, на более высоких значениях деформируется. Самая популярная труба в холодном водоснабжении и простая при монтаже.

PN20 – это трубы уже для отопления. Выдерживают температурную нагрузку до 95 градусов. Ещё несколько лет назад считалось, что пластик на такое не способен.

PN25 – армированные трубы повышенной прочности. Выдерживают сильный нагрев и температурные перепады.

Исходя из вышеназванных характеристик, подбирается не только температура, но и время пайки, поскольку некоторые виды полипропиленовых труб выдерживают лишь кратковременное воздействие высоких температур, после чего начинают размягчаться.

Сам процесс пайки несложен:

  • соединямые детали надеваются на специальный кончик утюга;
  • места стыковки выдерживаются до видимого размягчения;
  • происходит соединение.

Весь процесс должен происходить быстро и в строгой последовательности. Очень важно выверить нужную температуру. И при слишком горячем соединении, и при, образно говоря, холодном, полипропиленовые трубы теряют часть своих качеств, а то и вовсе ломается на месте шва.

Во время пайки труба может начать стремительно плавиться или крошиться. Чаще всего это происходит от использования вторичного сырья при изготовлении труб или наличия посторонних примесей. Единственный выход – произвести замену материала. Исправить его уже нельзя, он не соответствует заявленным техническим характеристикам.

Как правило, во время процесса используют усреднённое значение температурного режима для расплавления материала. Обычно это 260 градусов, но допускается диапазон от 255 до 280 градусов, всё зависит от вида трубы, о чём было сказано выше.

Есть ещё метод холодной сварки. Его используют в бытовых водопроводах низкого давления. Тогда детали просто соединятся специальным клеем. Прочность такого соединения гораздо ниже, качество шва – тоже.

Время сварки ппр

Для правильного расчёта времени пайки полипропиленовых труб нужно к процессу подготовиться:

  • на рабочую часть паяльника или утюга следует установить болванку соответствующего размера;
  • паяльник включается;
  • нагрев должен достигнуть хотя бы 260 градусов – это оптимальный режим;
  • об окончательном нагреве сообщает датчик зелёного цвета.

Теперь предстоит рассчитать время. В принципе, это нужно сделать вообще перед началом монтажа.

Неправильно подобранное время подобной пайки полипропиленовых труб – главная ошибка монтажника. Правильно его рассчитать поможет таблица, о которой будет рассказано ниже. Но нужно учитывать и другие факторы:

  • температуру окружающей среды;
  • температуру паяльника;
  • трубу следует предварительно разогреть;
  • правильно рассчитать диаметр фитингов и труб.

И обратиться к следующей таблице.

Таблица пайки полипропиленовых труб

Выработана уже давно таблица пайки полипропиленовых труб, которая считается оптимальной. Время нагрева материала напрямую зависит от диаметра трубы. Рассчитаны и некоторые другие параметры.

Диаметр изделия в ммВремя сваривания сВремя нагревания сОхлаждениеТемпература пайки
2046120259-280
2547180259-280
3248240259-280
40512260259-280
50518300259-280
63624360259-280
75630390259-280

Время пайки и температура монтажа полипропиленовых труб не должна быть рассчитана произвольно. Поэтому эта таблица для монтажных работ – главный учебный материал. Как видно, температурный режим даётся средний, а вот время его применения значительно разнится.

Нарушение указанного температурного цикла может привести к негативным последствиям:

  • при недостаточном коротком нагреве шов разойдётся в результате диффузии, и неизбежно возникнет протечка;
  • перегрев оболочек в трубах вызовет образование внутренних наплывов, что чревато увеличением гидравлической нагрузки.

Особенно помогает эта таблица при сварке труб больших диаметров, так как время нагрева в них увеличивается, но надо точно знать, насколько.

Но и эти данные не всегда являются корректными. Многое зависит от температуры в помещении или на месте работ извне. Оптимальной считается комнатная температура, а самой допустимой по нижнему значению – минус 10. Здесь время пайки нужно увеличивать, исходя из погодных условий. Чем ниже температура, тем время пайки увеличивается. А вот в сильную жару лучше вообще от монтажных работ отказаться. Граница + 25 градусов.

Основные ошибки при пайке полипропиленовых труб

О последствиях перегрева и недогрева уже говорилось выше. Но есть и ещё нарушения, которые могут значительно ухудшить результат работы:

  • монтажные работы редко совершаются в идеальной чистоте, между тем, грязь и вода могут свести на нет все усилия монтажника, нужно стараться держать рабочий материал сухим и чистым;
  • иногда чрезмерно разогретая труба просовывается в фитинг слишком глубоко, это приводит к её заметному сужению и нарушению силы подачи воды;
  • однако соединять фитинг и трубу следует в разогретом состоянии, иначе она войдёт неглубоко, и возникнут протечки, так что действовать нужно в темпе;
  • длину входа лучше сразу отмечать маркером;
  • иногда после соединения монтажнику кажется, что труба вошла в фитинг косо или под углом, тогда он пытается её слегка провернуть, — протечка в этом случае почти неизбежна;
  • нередко в процессе работы пытаются орудовать ножом или ножницами, — для этих целей есть специальные инструменты, иначе материал можно повредить;
  • одна из самых больших ошибок при самостоятельном монтаже – выбор дешёвого некачественного материала, — к сожалению, пластиковые трубы сейчас производят и недобросовестные производители, которые занимаются подделками, так что лучше делать покупки в проверенных фирменных строительных магазинах. Здесь качество товара подтверждено сертификатами.

После окончания работ утюг нужно будет очистить от пластика, иначе на нём образуется нагар. Сделать это можно обычной деревянной палочкой. Если останутся обрезки труб, они тоже в хозяйстве пригодятся. Некоторые из них даже зимние удочки делают.

И последнее обстоятельство. При наличии инструментов монтаж полипропиленовых труб выполнить не так уж и сложно. Но всё-таки лучше довериться специалистам или хотя бы посмотреть сначала, как такие работы выполняются. В противном случае можно просто затопить не только свою квартиру, но и соседей снизу.

Берем паяльник в руки!

Как и при других работах, так и при пайке деталей есть свои секреты и особенности. Некоторые думают: всё просто — включил паяльник, взял припой, канифоль и паяй себе сколько угодно!

В отличие от сварки, где происходит плавление соединяемых деталей, пайка — это своего рода «склеивание» двух (и более) элементов при помощи специального сплава- припоя, разогретого до необходимой температуры. Уметь правильно паять — это своего рода искусство. Чтобы хорошо и качественно паять, нужно знать некоторые основные секреты пайки, о которых и пойдёт речь в этой статье.

Хороший паяльник

Конечно первое, что вам нужно — это паяльник. Паяльники, выпускаемые промышленностью, различаются в основном по их мощности. Самые распространенные — 25, 40, 65, 80 и 100 Ватт. Для радиолюбительской практики желательно иметь несколько видов паяльников различной мощности для пайка различных деталей:

Для мелких радиоэлементов — резисторы, транзисторы, конденсаторы, микросхемы вполне пригоден паяльник мощностью 25 Ватт.

Для пайки более крупных вещей — радиаторы микросхем, толстые провода, мощные клеммы необходим паяльник помощнее: Ватт на 40- 60.

Большинство из них работают от сети

220В и не контролируют температуру нагрева жала.

Один из секретов качественной пайки — чистота жала паяльника и его нагрев. Если жало грязное, им трудно работать — плавиться припой будет, а к поверхности жала не прилипнет. Жало надо обязательно зачистить и залудить — покрыть тонким слоем припоя. Делают это так. Разогрейте паяльник и зачистите его жало напильником или шлифовальной шкуркой. Опустите жало в канифоль, а затем прикоснитесь им к кусочку припоя. В слое расплавленного припоя поводите жало по деревянной палочке (или по подставке) так, чтобы вся поверхность его покрылась слоем припоя. Со временем жало будет покрываться окисным налетом темного цвета, мешающим пайке. Вот тогда снова залудите его.

Припой

Кроме паяльника есть несколько других вещей, которые считаются необходимым для хорошего пайки. Конечно, один из которых — это припой. Требования к припою — тягучесть и хорошая смачиваемость в расплавленном виде, хорошее механическое соединение деталей в твердом виде. Припоем называется легкоплавкий металлический сплав, которым спаиваются провода и выводы деталей. При радиомонтаже чаще применяют оловянно-свинцовые припои, представляющие сплав олова и свинца. Температура плавления припоя 180 — 200° С. Обозначаются они тремя буквами — ПОС (припой оловянно-свинцовый), например: ПОС-40, ПОС-60 цифры — это содержание олова в процентах. Самый распространённый припой ПОС-61 с канифолью. Он состоит из 61% олова и 39% свинца с флюсом в центре припоя.

Кроме этого существуют припои и с более низкой или высокой температурой плавления:

сплав Вуда: Олово- 12,5%, Свинец- 25%, Кадмий- 12,5%, Висмут- 50%. Температура плавления- 60,5 град/С.

припой ПСр-25: Медь- 40%, Серебро- 25%, Цинк- 35%. Температура плавления- 780град/С.

На качество пайки, в первую очередь, влияет наличие окислов на спаиваемых деталях. При окисленной (или загрязненной) поверхности детали ухудшается смачиваемость, и следовательно припой плохо или вообще не прилипнет к спаиваемой детали.

Для улучшения смачиваемости, кроме зачистки поверхности, применяются так — же и химические соединения — флюсы. Флюсы — это противоокислительные вещества. Они применяются для того, чтобы подготовленные к пайке места деталей или проводников не окислялись во время пайки. Без флюса припой может не прилипнуть к поверхности металла.

Флюсы условно делятся на пассивные и активные.

Самый простой пример пассивного флюса — канифоль. Используется для соединения медных деталей. Применяется так — же и в виде спиртового раствора (СКФ). В виде раствора свойства канифоли даже лучше, чем в твердом виде: раствор позволяет проникать в труднодоступные участки соединений.

К активным флюсам можно отнести различные химические соединения на основе кислот или щелочей. Применяются они для пайки изделий, когда канифоль малопригодна: черные металлы, сталь, алюминий, драгоценные металлы. Таких флюсов достаточно много, самые распространенный из них — паяльная кислота.

Пайка радиоэлементов активными флюсами допускается лишь в крайних случаях и требует обязательной отмывки остатков флюса при помощи растворителей! Кроме этого почти все активные флюсы обладают еще и проводимостью, что так — же требует обязательного удаления остатков флюса после пайки.

Обязательно, соблюдайте правила безопасности при пайке: мойте руки после пайки теплой водой с мылом, не вдыхайте пар от расплавленного припоя! Помните, что при пайке выделяются вредные для здоровья пары олова и свинца. Ни в коем случае нельзя наклоняться над местом пайки и вдыхать испарения. Летом старайтесь паять у открытого окна, зимой чаще проветривайте помещение. Хорошо бы иметь вытяжку над рабочим местом!

Вспомогательные инструменты для пайки

Вы должны иметь удобный держатель для паяльника. Бывают просто подставки, подставки вместе с очисткой наконечника жала паяльника.

Другой инструмент, которым часто пользуются — это вакуумный экстрактор припоя. Они бывают механическими, которые удаляют припой разогретый паяльником, и совмещенные модели с насадкой для разогрева места демонтажа(подключаются к сети 220В). Считается, что это один из недорогих и лучших способов освободить деталь от припоя.

Конечно, есть и другие вещи, которые помогут с пайкой, например, хорошо освещенное место работы, пинцеты с защёлкой, лента для выпайки, приспособление «третья рука» и т.д.

Секреты пайки

Если вы паяете радиодетали, чувствительные к перегреву — используйте теплоотвод. Это может быть обычный пинцет, утконосы или плоскогубцы. Придерживайте ножку радиодетали во время пайки. Если надо спаять концы двух залуженных проводников, плотно прижмите их друг к другу и к месту касания приложите паяльник с каплей припоя на конце жала. Как только место спайки прогреется, припой растечется и заполнит промежутки между проводниками. Плавным движением паяльника распределите припой равномерно по всему месту спайки. Продолжительность пайки не должна превышать 3-5 с, особенно это касается радиодеталей, чувствительных к перегреву (транзисторов, микросхем, диодов, стабилитронов…). Припой быстро затвердеет и прочно скрепит детали, в это время надо следить, чтобы детали или проводники не смещались в течение 10 с. Для быстроты остывания можно подуть на место пайки, заодно мы будем сдувать испарения припоя от себя в сторону.

Во время налаживания конструкций приходится перепаивать проводники или заменять детали. Это нужно учитывать при монтаже. Так, концы деталей, соединяющиеся согласно схеме с общим проводником, следует припаивать не в одной точке, а на некотором расстоянии друг от друга. Не рекомендуется закручивать концы деталей вокруг проводника.

Если вы делаете плату с большим количеством компонентов, сначала подумайте о порядке, чтобы все радиодетали уместились на ней. Учитывайте размер деталей, а также нагрев во время работы. Не располагайте близко к нагреваемым радиоэлементам другие компоненты, особенно электролитические конденсаторы. Ели необходимо оставьте место под радиатор.

Если вы паяете многожильный провод — сначала снимите с него необходимый отрезок изоляции, скрутите жилки провода, а затем облудите его припоем. Если вы будете залуживать лакированный провод (ПЭЛ, ПЭВ), зачистите это место шлифовальной шкуркой или перочинным ножом и поднесите кусок канифоли. Плавным движением паяльника равномерно распределите припой по залуживаемой поверхности.

Места проводников и деталей, предназначенных для пайки, должны быть зачищены до блеска. Тщательно зачищенный проводник кладут на кусок канифоли и хорошо прогревают паяльником. Канифоль быстро расплавится, а имеющийся на паяльнике припой растечется по проводнику. Поворачивая проводник и медленно двигая по нему жало паяльника, добейтесь равномерного распределения припоя по поверхности проводника.

Теперь берите паяльник в руки и воплотите свои мечты в реальность, произведите впечатление на своих друзей своими интересными электронными самоделками!

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector