Правила паяния медных деталей
Паяльник используют лишь для соединения мелких деталей, а сам процесс паяния производится при температуре +350 ℃. Крупные же заготовки, ввиду их повышенной теплопроводности, нужно паять только горелками.
Что касается ванн и печей, то здесь две позиции, отличающиеся друг от друга наполнителем. Это может быть припой или соль. Необходимо отметить, что соли выполняют две функции: нагревательного элемента, как источника температуры, и флюса.
То есть, в технологиях, где используются соляные печи или ванны, флюсы не применяются.
В принципе, в независимости от металла заготовок, сам процесс соединения одинаков для всех материалов. И делится он на шесть этапов:
очистка заготовок меди механическим способом для удаления оксидной пленки;- обезжиривание;
- внесение флюса в зону пайки;
- нагрев зоны.
- внесение припоя;
- зачистка стыка от флюса и припойного материала.
Также проводится пайка бронзы. Основное отличие – это необходимая марка припоя и флюса. Поскольку бронзы представляют собой сплав меди, олова и некоторых других элементов, то выбор припоя не составляет труда.
К бронзам также относят сплавы меди и кадмия, меди и бериллия, сплавы со свинцом, алюминием. Необходимо обращать внимание на состав бронзы, в зависимости от которого меняются свойства материала.
Соединение проводов
Перед тем как соединять провода в распределительной коробке советуем вам изучить правила их монтажа
Ведь важно не только качественно соединить провода между собой, но и правильно завести их в распределительную коробку, а также удобно расположить для возможного осмотра или ремонта
Правила монтажа проводов в распределительной коробке
Прежде всего давайте рассмотрим правила, предъявляемые к обустройству и монтажу проводки в распределительной сети. Ведь именно с этого фактора начинается любой монтаж.
- Прежде всего следует помнить, что в одной штробе, коробе или трубе допускается прокладка проводов не более восьми групп.
- Все соединения должны выполняться в соответствии с п.2.1.17 – 2.1.30 ПУЭ. Данные пункты предусматривают целый спектр ограничений. Прежде всего следует помнить, что провод перед любым контактом должен иметь запас, достаточный как минимум для одного повторного подключения.
- Перед тем как соединять провода в распаечной коробке следует убедиться, что они не имеют натяжения. Либо что это натяжение не возникнет при температурных перепадах.
- Любые места соединения проводов должны быть доступны для ремонта и осмотра. При этом эти места следует организовывать так, дабы осмотр не был затруднен элементами конструкции.
- Любое соединение должно иметь изоляцию. При этом эта изоляция должна соответствовать уровню основной изоляции. Для достижения данных параметров лучше использовать изоленту, либо термоусадку.
- Сами распределительные коробки должны изготавливаться из несгораемых или трудносгораемых материалов. как на видео. Особенно это касается монтажа проводки по сгораемым конструкциям, к которым предъявляться дополнительные требования.
Варианты соединения проводов в распределительной коробке
Прежде всего давайте рассмотрим способы соединения проводов в распределительной коробке. Ведь именно контактные соединения зачастую являются наиболее уязвимым местом любой электрической сети и любые недоработки проявляются очень быстро.
Согласно п.2.1.21 ПУЭ все соединения проводов и кабелей должны производится сваркой, пайкой, опрессовкой, винтовым или болтовым сжимом. Другие методы соединения, особенно это касается скрутки, не допускаются. Исходя из этого давайте рассмотрим каждый из возможных методов соединения по отдельности.
Наиболее надежным считается соединение проводов методом сварки. Оно имеет наименьшие переходные сопротивления в результате чего, повышенный нагрев практически отсутствует. Кроме того, со временем такое соединение не теряет своих свойств.
Сварка проводов в распределительной коробке выполняется при помощи специального сварочного трансформатора и угольного электрода. Стоимость таких изделий достаточно велика для простой замена проводки в квартире, поэтому часто можно встретить самодельные устройства. Обычно это трансформаторы до 600 Вт и напряжением 9 – 36В.
На втором месте по надежности стоит соединение методом пайки. Этот метод более доступен для домашнего использования ведь не требует специального оборудования кроме обычного паяльника.
Соединение проводов методом пайки
Пайка проводов в распределительной коробке осуществляется по обычной технологии и не предъявляет особых требований
Единственным моментом, на который стоит обратить внимание — это качество таких соединений. Ведь в случае нагрева олово достаточно быстро нагреется и контакт пропадёт. Дабы не допускать этого пайку достаточно часто совмещают с соединением методом скрутки
Дабы не допускать этого пайку достаточно часто совмещают с соединением методом скрутки.
Опрессовка проводов в последнее время приобретает все большую популярность. Ведь на рынке появилось большое количество достаточно дешевого инструмента для опрессовки проводов, да и цена на расходные материалы для такого метода достаточно низка.
Но наиболее распространенным все равно остается метод винтового или пружинного зажима жил. Огромное количество шин и клемм, представленных сейчас на рынке, позволяют осуществить достаточно надежное соединение проводов.
Обратите внимание! Винтовыми клеммами следует зажимать одножильный провод. Если вы используете многожильный медный провод, то вам необходимо приобрести специальные наконечники, которые не дадут винтам обломать нити многожильного провода при зажиме. Эти наконечники крепятся к проводу методом опрессовки
Эти наконечники крепятся к проводу методом опрессовки.
Подбор припоя и флюса
Когда проводится пайка медных сплавов при низкотемпературном режиме, применяются оловянно-свинцовые припои и свинцово-серебряные.
В зону пайки добавляется или канифоль, растворенная спиртом, или хлористый цинк. Это флюсы. К сожалению, оловянные и свинцовые добавки – это высокая хрупкость соединения, которая образуется за счет так называемых интерметаллидов. При низких температурных режимах пайки в них образуются трещины.
Поэтому для соединения меди используются припойные материалы, в которых олова содержится не более 15%. Свинцовая составляющая увеличивает ударную вязкость стыка.
А если в материале содержится серебро, то соединение меди становится хладо- и теплостойким. Но необходимо учитывать и тот факт, что серебро снижает прочность соединения.
При диффузионной пайке припой для меди – это несколько металлов: олово, свинец, индий и галлий. Если проводится низкотемпературный процесс, то нельзя гарантировать высокую прочность соединения. Она не выше 70 МПа.
Капиллярная пайка также может быть проведена этими припоями. Но с одним условием – зазор между заготовками не должен превышать 0,5 мм, а температура пайки не больше +900 ℃.
Для пайки оловянной бронзы применяют серебряные, оловянно-свинцовые и медно-цинковые припои. При высоком содержании олова в сплаве медно-цинковый материала нежелателен. В процессе пайки бронзу следует разогревать постепенно, и тщательно флюсовать металл.
Правильный порядок действий
Облуживать провода посредством паяльника следует в соответствии с алгоритмом, выверенным многолетней практикой. У проводов в самом начале работы нужно тщательно снять ножом или клещами наружный изолирующий слой. Желательно освободить от полимерного покрытия минимум 10 мм, максимум – 50 мм с каждого соединяемого конца.
После этого тем же ножом поверхность зачищают до блестящего состояния. Это исключит наличие остатков изолирующей оболочки, удалит с проводов оксидный налет.
Толстый провод удерживать и очищать проще. Если кабель включает в себя несколько тонких жил, их желательно растрепать, разъединить, зачистить со всех сторон, а потом скрутить заново.
Затем можно разогревать паяльник, предварительно проверив степень чистоты жала. Поверхность будет хорошо облуживаться только абсолютно чистым .
Нагретым паяльником следует разогреть подготовленные, тщательно зачищенные концы проводов, опустив их в канифоль. Надо чтоб канифоль хорошо обволокла провод.
Жалом паяльника нужно взять припой и равномерно распределить смесь по срезу проводков, которые зафиксированы пинцетом или обычными плоскогубцами. Для обеспечения полноты нанесения массы из расплавленных расходных материалов, провода следует проворачивать вокруг собственной оси.
Медный провод можно обрабатывать не только канифолью, но и кислым флюсом. Некоторые предпочитают использовать , всегда имеющуюся в продаже. Для лужения алюминиевых проводов предусмотрен свой специальный флюс.
Некоторые виды припоев
Кадмиевые припои при пайке меди и стали требуют к себе определенных навыков работы с ними. Потому что технологичность этих материалов ниже, чем у предыдущих.
Необходимо отметить, что такое соединение является термостойким (до +350 ℃), но не хладостойким. К тому же стык из кадмиевого сплава будет не очень прочным.
Цинковые припойные материалы редко используются для пайки меди, потому что сам металл быстро растворяется в материале припоя. Это ослабевает стык, отсюда и низкая прочность на разрыв – до 15 МПа.
Цинковые припои, легированные серебром или той же медью, также обладают низкой текучестью. Легированные кадмием или оловом эти материалы хоть и обладают неплохой текучестью, но прочность самого соединения сильно падает.
Медно-фосфористые марки с добавлением серебра – неплохой вариант для пайки. Соединение выдерживает высокие нагрузки, до 300 МПа, и температуру до +800 ℃. Но металл припоя, соединенный с медью, не пластичен. А значит, это небольшая прочность на изгиб.
Серебряные припойные материалы хорошо себя зарекомендовали при высокотемпературных режимах пайки меди. Правда, свои качества они проявляют, если пайка поводится ацетиленом или в специальных печах, где применяются коррозийно-активные флюсы.
Припои с высоким содержанием серебра используются в процессе соединения медных заготовок в вакууме или при нагреве аргоном. Если процесс проводится под давлением, то для соединения используют или фольгу (серебряную), или покрытие серебром.
Припойные материалы, в которых повышенное содержание меди и пониженное серебра, используют редко и в исключительных случаях. Потому что это тугоплавкий сплав, для которого требуется высокая температура нагрева.
Что касается чисто свинцовых припоев, то соединения, им проведенные, недостаточно прочны, но у них высокая пластичность. К примеру, изгибать такие стыки после пайки можно до угла 130°, а на растяжении они могут выдержать до 140 МПа.
Можно ли спаять нержавейку с медью?
Пайка меди с нержавейкой хоть и является достаточно сложным процессом, но и это все же возможно. Дело в том, что соединение нержавейки с нержавейкой и меди с медью происходит намного чаще, так как итоговое качество соединение выходит значительно лучше. Но в различных ситуациях, когда требуется сделать такое соединение, то приходится уступать качеством. Специально для подобных случаев выпускают особые припои, которые позволяют сделать надежное соединение, отвечающее эксплуатационным требованиям. Если для других типов пайки использование флюса далеко не всегда обязательно, то здесь требуется провести полный спектр процедур, включая лужение, а также использовать все дополнительные материалы.
К этой группе принадлежат припои на основе серебра и меди. Медно–цинковые припои используются для соединения деталей со статической нагрузкой, потому что обладают определенной хрупкостью.
Процесс пайки меди латунью осуществляется с помощью твердого медно–фосфорного припоя.
Серебряные виды припоев относятся к наиболее качественным материалам. Такие сплавы могут содержать кроме серебра, цинк и медь. Эти припои применяются для соединений заготовок, которые работают в условиях ударов и вибраций.
Применение буры
Проводить пайку меди бурой всегда считалось самым простым способом соединения медных труб. По сути, бура – это высокотемпературный флюс в виде пасты.
При нагреве до 700-900 ℃ она начинает плавиться, превращаясь в стекловидную массу. С ее помощью соединяют между собой не только медные заготовки, но и медь с железом, для чего используются припои из меди, серебра, золота или латуни, то есть, среднеплавкие сплавы.
Единственное, на что необходимо обратить внимание, это соли, которые образуются в процессе пайки меди с помощью буры.
Высококачественный флюс на основе буры можно изготовить в домашних условиях, что и делает большинство мастеров.
Для этого они смешивают в одинаковых пропорциях борную кислоту и буры. Добавляют в нее воды, перемешивают и выпаривают. Получается борный флюс. Для увеличения качества в смесь можно добавить хлористые или фтористые соли.
Технология пайки медных трубок практически ничем не отличается от стандартного процесса. Но есть в нем и свои нюансы.
К примеру, буру наносят и поверх трубок, и по внутренним ее поверхностям. Затем два патрубка нагреваются в течение 15 секунд, и только после этого вносят припой в зону нагрева.
Метод пайки фольгой
Фольга с успехом может заменить припой. Это тонкая алюминиевая плёнка, которая для плавки требует минимум тепловой энергии. Такой способ пайки удобен для соединения тонких проводов, которые используют китайские производители в своих многочисленных электрических и электронных изделиях. Поступают следующим образом:
- проводки очищают от изоляции по длине концов 1,5-2 см;
- жилы скручивают;
- скрутку покрывают тонким слоем паяльной пасты и заворачивают в фольгу;
- полученное соединение прогревают газовой зажигалкой или пламенем свечи;
- в течение 1 минуты образуется прочное спаянное соединение проводов.
Как паять медную проволоку
В домашних условиях часто приходится паять медную бижутерию. При кажущейся простоте процесса, он на самом деле не прост. Во-первых, надфилем надо обработать медную проволоку так, чтобы соединение двух ее частей проходило по большей плоскости. Обязательно надо соединяемые части закрепить относительно друг друга, чтобы в процессе пайки не происходило смешение.
В место стыка добавляется жидкий флюс, после чего проводится нагрев места соединения горелкой. Далее в зону нагрева подается припой. Лучше, если это будут небольшие кусочки, которые устанавливаются встык пинцетом. Можно их уложить до начала нагрева медной проволоки.
Пайка пищевой и непищевой меди – стандартизированный процесс, основанный на двух документах – это ГОСТ 1922249-73 и ГОСТ 16038-80. То есть, нормами и правилами оговорено конкретно, как проводить работу, чем и в каких условиях.
Порядок пайки
Техника паяльных работ непосредственно связана с типом образуемого соединения, которое может иметь следующие исполнения:
- обычная скрутка, чаще всего встречающаяся в распределительных цепях;
- стыковочный узел из проводов различного класса (меди и алюминия, в частности);
- витые сочленения, оформляемые в квартирных коробках распределения и другие виды соединений.
При пайке обычной скрутки особое внимание следует обратить на сечения каждого из проводов, которые могут иметь существенное отличие по толщине. Если один из них толстый, а другой несравненно тоньше его – их скрутка формируется особым образом
Для получения надёжного паяного соединения в этом случае следует намотать заранее залуженный тонкий провод вокруг хорошо зачищенной оголённой части толстого, а затем изогнуть её в любом удобном направлении. Лишь после этого следует тщательно пропаять зону из сочленения по всей длине оголённой части (предварительно нанеся на это место раствор канифоли).
Для снятия изоляции с проводников можно воспользоваться обычной зажигалкой, под пламенем которой защитная плёнка сначала сжигается, после чего её остатки соскабливаются ножом или скальпелем.
Таким образом, весь процесс пайки условно может быть разбит на два этапа, на каждом из которых осуществляются следующие действия.
Во-первых – подготовка (удаление с поверхности лака) и лужение самих проводов. А во-вторых – их надёжная запайка в месте контакта. При параллельном соединении (без скрутки) жил необходимо уложить их вплотную на рабочей площадке стола и, придерживая одной рукой, во вторую взять паяльник и прогладить жалом место контакта.
Зачем нужна паяльная паста
Паяльная паста – это пастообразная масса, состоящая из маленьких частиц припоя, флюса и специальных добавок. Флюс-паста применяется в промышленности при пайке элементов на печатных платах. Пасту выбирают согласно определенным условиям:
- после нанесения должны оставаться легкоудаляемые частицы;
- вещество должно сохранять вязкость и клейкость;
- не оказывать отрицательного воздействия на обрабатываемую поверхность;
- не просочиться на одежду во время плавления.
Как работают с пастой, зависит от вида и размера припоя, содержащегося в ее составе. Материал различается также по типу флюса (канифольные, водосмываемые, безотмывные). Она необходима для удержания маленьких деталей на месте и облегчения процесса соединения.
