Дізнайтеся, як паяти як чемпіон!

Якщо ви зацікавлені в польоті FPV, то вам потрібно навчитися паяти! Навіть якщо ви купуєте готову до польоту (RTF) передачу, траплятимуться аварії, і по дорозі щось зламається. Якщо ви не можете дозволити собі неодноразово купувати цілком нову машину, ви повинні знати, як це виправити. Пайка - це дуже проста концепція, але для засвоєння потрібен певний час і практика. Ця стаття розбере її на найважливіші частини, що значно полегшить вам укладання рідких срібних суглобів, які надійно утримуватимуть вас у повітрі, і з гордістю покажете свої вміння друзям.

Обладнання

Правильно підібрати обладнання дуже важливо, щоб навчитися легко паяти та отримати надійні та професійні результати. Пайка застосовується у багатьох галузях промисловості, від важкої промислової до мікроелектронічної, і використовуване обладнання дуже різне. Паяльник, який лайнер використовує на лініях електропередач за межами вашого будинку, не буде добре грати з тим новеньким ФК, який ви маєте на своєму столі!

Паяльник

Компоненти FPV знаходяться на меншому кінці загального спектра пайки, і тому обраний вами паяльник повинен бути відповідним розміром. Якісне паяльне обладнання раніше було надмірно дорогим, але останнім часом якісне спорядження стало набагато доступнішим.

Придатний паяльник для використання з обладнанням FPV повинен знаходитися в діапазоні 20-40 Вт, бажано мати регульовану температуру, а ідеальний праска матиме взаємозамінні наконечники. Якщо ви не можете дозволити собі регульований паяльник, виберіть його в діапазоні 40 Вт, і ви зможете комфортно спаяти 99% компонентів та з'єднань, з якими ви зіткнетеся в цьому хобі. Деякі великі з’єднання займуть більше часу, але часто це те, де додавання трохи більше тепла в деталь не спричинить проблем (докладніше про це далі в статті)

Я збираюся зайти тут і сказати, що якщо ви хочете придбати свій перший паяльник для FPV, ви не повинні шукати далі, ніж TS-100 від Miniware. (Див. Посилання на каруселі зображень внизу статті). Це крихітне маленьке залізо здатне до 17-65 Вт (залежно від вхідної напруги), має вбудоване програмне забезпечення для контролю температури і навіть має акселерометри, такі як FC у вашому квадрокоптері, щоб він міг визначити, коли він сидів без діла, і зменшити температуру, щоб зберегти нагрівальний елемент і паяльний наконечник.

Раніше я використовував паяльні станції надзвичайно високого класу (500-1000 доларів США), і TS-100 дає подібний результат менш ніж за 10-ту ціну. Єдиним недоліком є те, що вам доведеться забезпечити джерело живлення. Практично працює будь-яке джерело живлення 12-24 В, чим вище напруга, тим швидше нагріється праска. Я використовую старий блок живлення для ноутбука, і праска готова до пайки менш ніж за 20-х років від холоду!

Клацніть на зображення вище, щоб придбати власний TS-100!

Стійка

Наявність надійної підставки для паяльника є обов’язковою умовою, ви не хочете, щоб шматок металу (700 ° F) катався на вашому робочому столі або падав на ваш килим!

Більшість паяльників поставляються з дуже дешевою складеною металевою підставкою, хоча це утримує гарячу частину праски подалі від робочого столу, найменший удар, як правило, збиває праску і веде до ризикованої гри в "Гарячий картопля", як ви спробуйте зловити його, перш ніж він завдасть занадто великої шкоди.
Безумовно, варто витратити кілька зайвих доларів на придбання гідного стенду. Мало того, що праску буде значно легше брати та класти, вам не доведеться постійно пам’ятати про праску поруч із собою, а ви зможете набагато більше концентруватися на тому, над чим працюєте. Хороша підставка, як правило, має добре зважену основу, тому вона набагато стабільніша.

Губка/латунна шерсть

Часто пропускається з уваги, ця частина є абсолютно важливою для пайки. Ваш наконечник паяльника завжди повинен бути блискучим срібним, щоб забезпечити найкращу теплопровідність і чистити паяні шви. Щоб підтримувати кінчик чистим, ви повинні протирати його губкою або латунною ватою кожного разу, коли знімаєте його з підставки.
Це ще одна причина інвестувати в гідну підставку для паяльника, оскільки часто в них вбудований тримач для губки або дроту, що зменшить безлад на вашому столі та зробить прибирання праски надзвичайно простою.

Припій

Важлива частина пайки! Існує два основних типи припою, свинцевий і безсвинцевий. Обов’язково купуйте свинцевий припій. Свинцевий припій має нижчу температуру плавлення, ніж свинцевий, і тече набагато приємніше, що є ключовим для досягнення хороших результатів. Є різні сплави припою, які ви можете придбати, але найкращим і найпоширенішим є 60% олова/40% свинцю. Подивіться також на припій, який має „потік серцевини каніфолі”, це інгібітор оксиду, який запобігає швидкому окисленню припою та забезпечує приємні блискучі гладкі припої, майже всі припої хорошої якості матимуть серцевину флюсу.

Припій буває широкого діапазону товщини. Як і паяльники, більші - це не краще, більшість з'єднань на обладнанні FPV дуже малі, і намагатися припаяти невелике з'єднання масивним шматком припою надзвичайно складно. Шукайте припой в діапазоні 0,7-0,8 мм, він буде достатньо тонким, щоб спаяти майже будь-яке з’єднання, але не надто тонкий, тому що більші з’єднання, такі як роз’єми живлення, ускладнюються.

Третя рука - руки допомоги

Пайка - це операція з двома руками, і ви, як правило, намагаєтеся спаяти дві деталі, не важко скласти математику і зрозуміти, що складно буде тримати все і паяти одночасно. На щастя, «треті руки» або «руки, що допомагають» є поширеними явищами.

Третя рука - це, як правило, невеликий затискач або затискач, який кріпиться до якогось гнучкого позиційного «кронштейна» або підставки. Ви можете перевести затискач у правильне положення, щоб утримувати деталі, які ви намагаєтеся припаяти, що значно полегшує отримання деталей у потрібному місці та досягнення акуратного результату.

Деякі треті руки мають кілька рук, що дозволяє ретельно підтримувати деталі, а деякі навіть включають додаткові функції, такі як робоче світло або невеликий вентилятор, що може бути дуже корисним для видалення диму, що утворюється при пайці.

Інші інструменти

Пайка - це завершальний етап з'єднання деталей між собою, підготовка деталей до з'єднання може зажадати деяких інших основних інструментів. Для обрізки та позиціонування проводів та компонентів непогано мати під рукою пінцет (бажано дрібноточковий), гострий скальпель, маленькі плоскогубці та пару гострих бічних коси. Найкращий тип бокових фрез, відомих як флеш-фрези, мають ріжучу кромку рівно на одній стороні плоскогубців, що дозволяє обрізати деталі «Флеш». У якийсь момент ви зробите помилки при пайці, або, можливо, вам доведеться просто переробити паяний шар, „Припой присоска” або „Припой гніт” є дуже корисним інструментом для видалення надлишків або небажаного припою з деталі.

Наявність відповідних допоміжних інструментів допоможе вам навчитися паяти набагато менше клопоту.

Теорія

Справжнім секретом досягнення чудових результатів пайки є розуміння того, що відбувається, коли ви паяєте. Це здається простим, ви використовуєте гарячий біт, щоб нагріти інші біти, а потім склеюєте їх разом з припоєм. Не зовсім.

Теплова передача

Оптимізація теплопередачі є ключовим фактором для отримання чудових паяних з'єднань. Перше, на що слід звернути увагу, це трохи відкинути фізику середньої школи: енергія завжди переходить від гарячого до холодного. Майте це на увазі. Під час пайки ви забезпечуєте шлях для переходу теплової енергії від гарячого заліза до більш холодних робочих частин.

Оксиди, біпродукт нагрівання металів у середовищі, багатому киснем (тьмяно-сірий або чорний, що утворюється на паяльнику), є дуже поганими теплопровідниками. Яскравий блискучий паяльний наконечник набагато ефективніше передає тепло, оскільки немає оксидів, які заважають. Ось чому так важливо постійно підтримувати паяльник у чистоті.

На додаток до підтримки кінчика паяльника в чистоті, дуже важливим є збільшення площі, доступної для передачі тепла. Як показано на діаграмах вище, притримування чистого залізного наконечника до деталі набагато краще окисленого наконечника, але лише забезпечує дуже малу площу контакту для передачі тепла від заліза до заготовок. Якщо ви нанесете спочатку на праску краплю припою, а потім покладете її на деталі, що підлягають пайці, крапля розповзається на деталь, збільшуючи площу контактної поверхні і швидко збільшуючи швидкість передачі тепла від праски до частина. Це особливо важливо при лудінні великих прокладок на друкованих платах або дротах більшого діаметру, таких як дроти акумуляторів.

Тепло замочити

Нагрівання - це ворог будь-якого паяльника. Нагрівання нагрівається, коли тепло, яке ви вводите в деталь для створення припою, поширюється крізь деталь і підвищує температуру навколишньої ділянки/компонентів. Багато компонентів, що монтуються на друкованій платі, дуже чутливі до підвищених температур і можуть бути назавжди пошкоджені, якщо вони занадто нагріваються. Ви можете подумати: "О, це просто, я просто відмовлю свій паяльник". НЕПРАВИЛЬНО!

Нагрівання - це побічний продукт того, наскільки гарячим є ваш паяльник, разом із тим, як довго ви контактуєте з паяною деталлю. Припій плавиться при 188 ° C (370 ° F), якщо паяльник встановлений на 570 ° F (300 ° C), може пройти хвилину або дві, перш ніж контакти, що паяються, піднімуться до температури плавлення припою, в тим часом решта частини також значно нагріється.
Якщо встановити паяльник на 750 ° F (400 ° C), контакти, що паяються, дуже швидко нагріються до температури плавлення припою, що дозволить зробити шарнір і видалити тепло перед тим, як решта частини шанс нагрітися. Це набагато краще для чутливих компонентів з боку.

Теплова маса

Теплова маса відноситься до того, скільки теплової енергії об'єкт може поглинути або зберегти. Як правило, це пов’язано з розміром і щільністю об’єкта, і в цьому випадку це стосується як створених паяних з'єднань, так і гарячого наконечника паяльника.

Під час пайки дуже важливо враховувати теплову масу деталей, які ви намагаєтеся спаяти, і збалансувати їх з обладнанням, яке ви використовуєте для виготовлення паяного з'єднання.

Маленький припой, такий як провід камери на FC, вимагає лише дуже мало енергії, тому навіть невеликий паяльник може виконати чудову роботу. Велике паяне з'єднання, як додавання XT60 до набору акумуляторних висновків, вимагало набагато більше теплової енергії, а тому використання більшого паяльника полегшить роботу набагато швидше та простіше.

Наприклад, TS-100 - чудовий праска, але він має досить маленький наконечник (доступно кілька наконечників, але всі вони досить маленькі), тому наконечник має досить невелику теплову масу, для 99% пайки, пов’язаної з FPV розмір наконечника цілком адекватний, і він може накопичувати достатньо теплової енергії, щоб розплавити необхідний припій і створити гарне з'єднання.
Однак під час великих паяльних робіт паяне з'єднання може мати більшу теплову масу, ніж наконечник праски. Це означає, що тепло передається від наконечника праски, а припій тане, він висмоктує все тепло з наконечника і залишає паяльний елемент, намагаючись наздогнати. Це може призвести до повторного затвердіння припою в середньому з'єднанні або, що ще гірше, може означати, що ви повинні тримати праску на з'єднанні протягом тривалого часу, що збільшує ефект теплового розсмоктування та ризикує пошкодити інші компоненти.

Найкращий спосіб уникнути подібних проблем - використовувати паяльник з більшим наконечником і, отже, більшою тепловою масою. Цей великий паяльник, без сумніву, нагріватиметься набагато довше, оскільки для заповнення наконечника потрібно набагато більше енергії, але з тієї ж причини, коли ви прийдете до пайки тих великих проводів, наконечник матиме енергію, а припій розтане легко і швидко.
Підвищення висоти нагрівання наконечника має такий самий ефект, як використання великого наконечника, оскільки в невеликий простір потрапляє більше теплової енергії.

Утворення оксиду

Оскільки ми вже говорили про те, щоб паяльник був чистим і без оксидів, це дуже важливо, але добре знати, що чим гарячіша деталь, тим швидше вона окислюється. Це улов 22 при використанні більш високого тепла для припоювання з'єднань, хоча це дозволить уникнути нагрівання, наконечник паяльника окислюється набагато швидше і вимагатиме більш частого очищення та повторного лудіння.