Пайка - це з'єднання металевих частин за допомогою легкоплавких металів або сплавів, званих припоями. Процес припаювання не складний, однак незнання деяких дрібниць часто призводить до поганих результатів. Правильно спаяний шов довговічний. Взяти хоча б звичайне оцинковане залізне відро: воно виходить з ладу тому, що зносилося дно або стінки, а спаяний шов залишається, як правило, неушкодженим.
Мал. 1. Інструменти і матеріали для пайки: А - звичайні паяльники; Б - електричний паяльник; В, Г - неправильна форма паяльнику; Д - виливок припою в зручну для роботи форму.
Для пайки потрібно паяльник, джерело тепла для його нагрівання, інструмент і матеріали для зачистки поверхонь (напилок, металева щітка, наждачний папір, ніж), припій і флюси. З усім цим слід ознайомитися детально.
Паяльник є квадратний або круглий клин з червоної міді, забезпечений довгою ручкою (рис. 1, А, Б). Мідь використовується тому, що цей матеріал добре проводить і утримує тепло.
Важливо, щоб паяльник був правильної форми. Паяльник, зображений на малюнку 1, В, має неправильну форму: округлені краю його загостреної частини при роботі будуть перешкоджати пайку в кутах. Чи не краще і форма паяльника на малюнку 1, Г. Форма паяльника, показана на малюнку 1, А, дозволяє паяти більшість можна зустріти на практиці швів, плоска фаска загостреної частини забезпечує хорошу теплопередачу.
Надавати мідної заготівлі потрібну форму паяльника доцільно не обпилюванням, а куванням, так як червону мідь не так легко дістати, а при обпилюванню втрачається багато металу. Метал нагрівають до яскраво-червоного розжарювання. Нерівність обпилюють напилком. Найбільш зручні для любителя електричні паяльники (рис. 1, Б). Вони бувають різних розмірів і зазвичай продаються з комплектом вставних мідних стрижнів. Для пайки дрібних деталей, наприклад радіоапаратури, електричний паяльник незамінний.
Перед включенням електричного паяльника в мережу необхідно перевірити, чи відповідає напруга мережі напрузі, на яке розрахований інструмент.
Звичайний паяльник можна нагрівати в печі, на примусі, керогазі, газовому пальнику, паяльної лампи.
Користуючись паяльною лампою, паяльник слід нагрівати збоку (рис. 2, А), а ще краще з тильної частини, щоб не перегріти жало. Для нагрівання паяльника паяльну лампу можна обладнати, як показано на малюнку 2, Б, - пружинними хомутиками (внизу) або скобою, пригвинченої до пальника (вгорі).
Мал. 2. Підготовка паяльника до роботи і зачистка поверхні: А - нагрівання паяльника паяльною лампою; Б - способи кріплення паяльника на паяльної лампи; В - підставка для паяльника; Г - облуживание паяльника на цеглі.
Припої діляться на м'які і тверді. М'які мають температуру плавлення нижче 300 ° С і мають меншу механічну міцність, ніж тверді. До твердих припою відносяться сплави з температурою плавлення не нижче 600 ° С (срібні, мідно-цинкові і т. Д.). У практиці майстра-аматора вони зустрічаються рідко. Тому ми будемо говорити тільки про пайку м'яким припоєм.
М'який припій можна зробити самому, якщо є олово і свинець. Ці метали можна сплавити в однакових вагових кількостях, т. Е. На кожну вагову частина свинцю взяти стільки ж олова.
Незважаючи на те, що температура плавлення олова нижче температури плавлення свинцю, його потрібно плавити першим і при постійному перемішуванні невеликими
порціями додавати свинець. Свинець не можна плавити першим, так як на ньому утворюється товста плівка окису. Щоб було зручно користуватися припоєм, його виливають з тигля тонкою цівкою в зроблену з листового заліза або товстого картону форму у вигляді жолобка (рис. 1, Д). Припій застигає у вигляді тригранної палички. Вузьку смужку припою можна отримати, якщо цівку сплаву направити уздовж металевої поверхні (тільки не лудженої).
Зустрічаються також припої у вигляді паяльних паст. Вони дуже зручні для запаювання невеликих отворів в посуді, при пайку електричних проводів і інших дрібних деталей. Пасту досить нанести на зачищене місце і розплавити паяльною лампою, паяльником, а іноді навіть полум'ям сірника.
Паяльну пасту легко приготувати самому. На 2 частини свинцевих тирси і 2 частини олова потрібно взяти 1 частину порошкоподібного нашатирю. При змішуванні додають гліцерин і травлення соляну кислоту (хлористий цинк) до утворення пасти.
Хороша паяльна паста виходить також при розтиранні тирси припою в невеликій кількості гліцерину. Цю пасту зручно застосовувати для пайки радіоапаратури і електропроводів.
Припій легко сплутати з чистим оловом, так як колір їх майже однаковий, але чисте олово при згинанні дає характерний тріск, чого не спостерігається в припої. Свинець також гнеться без тріску, але він має більш темний, сіруватий колір.
Більшість металів дуже швидко окислюється, особливо в нагрітому стані. Щоб запобігти окисленню спаюється поверхонь і паяльника, застосовують флюси. У присутності флюсів припій краще плавиться і міцніше зчіплюється з поверхнею металу. До найбільш поширених флюсу відносяться: соляна кислота, хлористий цинк, нашатир, каніфоль, бджолиний віск (останній застосовується рідко).
Мал. 3. Прийоми пайки: А - пайка відкритого шва молотковим паяльником; Б - підігрівання спаюється поверхонь електричним праскою; В - пайка листового металу; Г - пайка проводів; Д - споювання труб торцевих паяльником; В - спосіб запаювання отворів в трубах; Ж - облуживание кінців дроту.
Соляну кислоту застосовують при пайку цинку і оцинкованого заліза. Користуючись кислотою в якості флюсу, необхідно мати на увазі, що вона руйнує фарбу, тому перед фарбуванням місць спаяний їх необхідно очистити від слідів кислоти або нейтралізувати. Кислоту не слід застосовувати при пайку харчової посуду. Найчастіше в якості флюсу вживається хлористий цинк, званий іноді труєний або паяльною кислотою. З цим флюсом можна паяти майже всі метали. При неможливості придбати готовий хлористий цинк його легко зробити самому. У посуд наливають кілька соляної кислоти і кладуть дрібні шматочки чистого цинку до тих пір, поки вони не перестануть розчинятися. Хлористий цинк слід готувати і зберігати в скляній або фарфоровому посуді, так як, з'єднуючись із залізом, соляна кислота дає шкідливі для флюсу домішки.
Розчинення цинку супроводжується виділенням тепла, тому посудину треба поставити в безпечному місці на випадок розколювання. При травленні кислоту потрібно перемішувати скляною або дерев'яною паличкою. Цинк в кислоті повинен залишатися доти, поки не припиниться виділення бульбашок газу. Травлення кислотою розбавляють водою (навпіл) і фільтрують. З кислотами потрібно звертатися дуже обережно, не капати на одяг, а тим більше на тіло, оберігати від них інструменти та поліровані металеві поверхні, так як пари кислот сприяють іржавіння.
Щоб хлористий цинк позбавити кислотних властивостей (нейтралізувати), в нього додають трохи нашатирного спирту (не більше 25% від розчину).
Нашатир в якості флюсу застосовують у вигляді порошку або окремих шматків. Дотик гарячого паяльника до нашатирю викликає виділення їдкого, шкідливого для організму диму. Тому краще користуватися водним розчином нашатирю.
При пайку деталей і проводів радіо- і електроапаратури треба застосовувати каніфоль, так як вона не викликає корозії спаяного шва і не роз'їдає ізоляції проводів.
Приступаючи до пайки, паяльник необхідно облуди, Облуживание можна зробити декількома способами, але при будь-якому з них спочатку очищають робочий кінець паяльника від бруду і окислів, так як на брудній поверхні припій триматися не буде (рис. 2, Г). Зачищати можна наждачним шкіркою, напилком або іншим скребущим інструментом.
Зачищене місце потрібно якомога швидше покрити флюсом. Іноді зачищені жалом паяльника
стосуються флюсу (каніфолі або нашатирю), але мідь встигає окислюватися, і облуживание йде погано. Надійніше зробити так. Перед зачисткою паяльник трохи нагрівають і на одну з його робочих поверхонь кладуть шматочок каніфолі. Плівку окису зчищають звичайним способом, а розплаву каніфоль майже миттєво покриває поверхню, запобігаючи окислення. Якщо на оброблену таким чином поверхню капнути рідким припоєм, він рівномірно покриє захищене флюсом місце. Для цього може знадобитися другий паяльник.
Найпростіше облужівать паяльник на звичайному будівельному цеглі, в якому зроблено невелике заглиблення. У поглиблення кладуть трохи каніфолі і кілька шматочків припою. Якщо робочою частиною гарячого паяльника терти про цеглу, то каніфоль змішається з цегляним пилом, паяльник зачистити, а припій рівномірно покриє жало паяльника.
Бляхарі застосовують іноді спосіб облуговування, схожий на попередній. Замість цегли вони беруть великий шматок нашатирю, в якому також роблять поглиблення. Як флюс і зачищають елемента виступає нашатир.
Паяльник можна облуди і за допомогою хлористого цинку. Нагрівання паяльник, його кінець занурюють в розчин хлористого цинку. Відбувається хімічна реакція, в результаті якої окісна плівка міді замінюється тонким шаром цинку. Цинк не так швидко окислюється, як мідь, ніж та запобігає на деякий час освіту оксиду на паяльнику. Припій добре пристає до оцинкованої поверхні, а тому весь процес облуговування зводиться до того, що гарячий паяльник занурюють в розчин хлористого цинку, а потім стосуються прутка припою.
Мал. 4 Пристрій паяльної лампи
Початківцю любителю необхідно навчитися визначати ступінь нагріву паяльника. Це досягається, звичайно, практикою. Досить точно і швидко температуру паяльника можна визначити за такими ознаками. Тепло від нормально нагрітого паяльника добре відчувається на відстані 8-10 см від щоки або тильного боку долоні. Паяльник можна вважати нормально нагрітим, якщо розплавлений їм припій вільно стікає по гладкій поверхні бляшанки, наприклад кришки консервної банки. Добре нагрітий паяльник плавить припій з одного дотику.
Поява на облуженной частини паяльника синьою окисної плівки - ознака того, що паяльник перегрівся. Перегрітий паяльник слід трохи охолодити і знову облуди. Не намагайтеся паяти холонучим паяльником, коли припій втрачає текучість. Паяльник треба нагрівати при появі перших ознак загустіння припою. Перед черговим нагріванням робочу частину паяльника слід рази два потерти про цеглу.
Обов'язкова умова успішної пайки - чистота спаюється поверхонь. Зачищати їх найкраще напилком або наждачним шкіркою, але можна скористатися і полотном слюсарної ножівки, ножем, лезом безпечної бритви і т. Д. - важливо повністю видалити з металу плівку окислів.
Початківці любителі нерідко намагаються наносити при пайку товстий шар припою, помилково думаючи, що, це збільшить міцність шва. Але це веде тільки до зайвої витрати припою, та й шов виходить грубий. Міцність шва залежить не від кількості припою, а від міцності зв'язку між припоєм і споюють металом. З гарячою робочої поверхні надлишок припою видаляють шматочком тканини, згорнутої в кілька разів. Невеликі крапельки припою потрібно збирати, так як їх якість анітрохи не нижче, ніж нового припою.
Форму паяльника вибирають в залежності від типу шва; молотковий паяльник зручніше використовувати для пайки відкритих швів (рис. 3, Л), торцевий - для важкодоступних місць (рис. 3, Д). Чим більше маса спаюється деталей, тим більше повинен бути паяльник. Теплоємність паяльника можна вважати нормальною застосовується для розрахунку спаюється виробів, якщо покладена на спустошену поверхню виробів крапля припою плавиться від тепла паяльника, що знаходиться на тій же поверхні на відстані 2-3 мм. Для підтримки тепла в спаюється деталях іноді зручно скористатися електричним праскою (рис. 3, Б).
Перед паянням великих поверхонь (ширина шва більше 3-5 мм) їх краще облуди. Для цього припой рівномірно розподіляють по всьому шву тонким шаром. Потім поверхні добре стискають і нагрівають до відповідної температури, Щоб спаюється предмети були абсолютно нерухомі (одна відносно іншої), їх кріплять в лещатах, струбцинки, плоскогубцями і т. Д.
Перед суцільним пропоює довгих швів на листовому металі припій спочатку наносять окремими ділянками (рис. 3, В), які потім з'єднують, пересуваючи гарячий паяльник уздовж шва. Для цієї мети потрібно користуватися великим паяльником.
Паяти можна поверхні будь-якої форми, труби, дроти і т. Д.
Електричні дроти ніколи не споюють впритул, їх обов'язково скручують (рис. 3, Г). Робочу частину паяльника слід тримати знизу споюють вузла. Припаюючи дроти до інших дрібних деталей (при ремонті електронагрівальних приладів і радіоапаратури), їх кінці слід попередньо сблудіть (рис. 3, Ж).
Тріщину в тонкостінної труби можна легко закрити, щільно обмотавши пошкоджене місце голим мідним дротом і 'заповнивши проміжки між витками гарячим припоєм (рис. 3, Е).
Щоб спаяти два входять один в одного труби, потрібно зовнішню частину однієї труби і внутрішню інший облуди і нагріти паяльником місце з'єднання з одночасним додаванням припою (рис. 3, Д).
Спаюється деталі слід класти не на металеву, а на дерев'яну підкладку.
Після охолодження спаяного вироби з нього ретельно видаляють залишки паяльної кислоти спочатку слабким розчином гашеного вапна, а потім водою.
Кілька слів про догляд за паяльним інструментом і його зберіганні.
Після закінчення роботи, поки паяльник ще не охолов, його робочу поверхню слід зачистити і добре облуди.
З плином часу на робочому кінці паяльника з'являються невеликі поглиблення, так як припої потроху розчиняють мідь. Такий паяльник потрібно обпиляти.
Паяльні флюси потрібно тримати щільно закритими.
Паяльна лампа - дуже зручний нагрівальний прилад, однак вона надійно працює тільки при правильному догляді і потребує відповідного догляду. Як видно на малюнку 4, лампа складається з резервуара для гасу, куди за допомогою насоса нагнітається повітря; трійника з запірним краном для розподілу і регулювання робочої суміші; пальники; чашечки для підігріву пальника; горловини і клапана, службовця для випуску надлишкового повітря з резервуара.
Мал. 5. Запалювання паяльної лампи.
Принцип дії паяльної лампи простий. Повітря, що нагнітається насосом в резервуар, подає пальне в пальник, де воно згоряє, утворюючи факел полум'я. Щоб пальне спалахнуло, пальник потрібно попередньо нагріти до певної температури. Для цього в чашку під пальником наливають бензин і підпалюють його. Запірний кран в цей час повинен бути закритий. Ємності чашечки зазвичай вистачає для достатнього нагрівання пальника. Поки пальник розігрівається, в резервуар не поспішаючи накачують повітря. Після цього відкривають запірний кран, і лампа загоряється (рис. 5). Величина полум'я регулюється запірним краном. Щоб загасити лампу, закривають запірний кран і випускають повітря з резервуара через клапан.
Майстру-любителю можуть зустрітися лампи різних конструкцій і розраховані на різний горючее- гас, бензин, спирт. Найбільш поширені гасові лампи. Їх ні в якому разі не можна заправляти бензином або сумішшю бензину і гасу - може статися вибух.
Гас слід заливати в лампу через лійку з дрібною сіткою. Резервуар можна заповнювати пальним більше ніж на три чверті його об'єму, так як це може призвести до вибуху.
Щоб накачаний в резервуар повітря не виходив, необхідно періодично перевіряти стан прокладки кришки заливної горловини і своєчасно замінювати її новою. Правильна робота лампи в значній мірі залежить від стану форсунки, отвір якої необхідно регулярно прочищати. Подача палива в пальник іноді затримується нагаром, який утворюється всередині змійовика. Змійовик в цьому випадку необхідно розжарити і продути повітрям.