Як припаяти: Посібник для початківців

Навчитися паяти за допомогою правильної техніки пайки - це фундаментальна навичка, якою повинен володіти кожен виробник. У цьому підручнику ми викладемо основи паяльників, паяльних станцій, типи припою, розпаювання та поради щодо безпеки. Незалежно від того, будуєте ви робота або працюєте з Arduino, знання способу пайки стане в нагоді.

Якщо вам потрібно було розібрати будь-який електронний пристрій, що містить друковану плату, ви побачите, що компоненти кріпляться за допомогою пайки. Пайка - це процес з’єднання двох або більше електронних деталей шляхом розплавлення припою навколо з’єднання. Припій - це металевий сплав, який при охолодженні створює міцний електричний зв’язок між деталями. Незважаючи на те, що пайка може створити постійне з'єднання, її також можна змінити за допомогою інструменту для розпаювання, як описано нижче.

Хороша річ в тому, як навчитися паяти, - це те, що для початку вам не потрібно багато. Нижче ми розповімо про основні інструменти та матеріали, які вам знадобляться для більшості ваших проектів пайки.

Паяльник

Паяльник - це ручний інструмент, який підключається до стандартної розетки змінного струму 120 В і нагрівається, щоб розплавити припій навколо електричних з'єднань. Це один з найважливіших інструментів, що використовується при пайці, і він може бути в декількох варіаціях, таких як ручка або пістолет. Новачкам рекомендується використовувати паяльник у стилі ручки в діапазоні від 15 Вт до 30 Вт. Більшість паяльників мають взаємозамінні наконечники, які можна використовувати для різних паяльних програм. Будьте дуже обережні, використовуючи будь-який тип паяльника, оскільки він може нагріватися до 896 ° F, що є надзвичайно гарячим.

Паяльна станція

Паяльна станція - це вдосконалена версія основної автономної паяльної ручки. Якщо ви збираєтеся робити багато пайки, це чудово мати, оскільки вони пропонують більше гнучкості та контролю. Основною перевагою паяльної станції є можливість точного регулювання температури паяльника, що чудово підходить для ряду проектів. Ці станції також можуть створити безпечніший робочий простір, оскільки деякі включають вдосконалені датчики температури, налаштування попередження та навіть захист паролем для безпеки.

Наконечники паяльника

В кінці більшості паяльників є взаємозамінна деталь, відома як паяльний наконечник. Існує безліч варіантів цієї підказки, і вони мають найрізноманітніші форми та розміри. Кожен наконечник використовується з певною метою і має виразну перевагу перед іншим. Найпоширенішими наконечниками, які ви будете використовувати в проектах електроніки, є конічний наконечник і наконечник долота .

Конічний наконечник - Використовується в прецизійній електронній пайці завдяки дрібному наконечнику. Завдяки загостреному кінці він здатний подавати тепло на менші площі, не впливаючи на його оточення.

Наконечник зубила - Цей наконечник добре підходить для пайки проводів або інших великих компонентів завдяки своєму широкому плоскому наконечнику.

Кредит на зображення - Sparkfun.com

Латунь або звичайна губка

Використання губки допоможе зберегти наконечник паяльника в чистоті, видаливши утворюється окислення. Наконечники з окисленням, як правило, чорніють і не сприймають припой, як це було коли він був новим. Ви можете використовувати звичайну мокру губку, але це, як правило, скорочує тривалість життя наконечника через розширення та стискання. Крім того, мокра губка тимчасово знизить температуру кінчика при витиранні. Кращою альтернативою є використання латунної губки, як показано зліва.

Паяльна підставка

Підставка для паяльника дуже проста, але дуже корисна і зручна в користуванні. Ця підставка допомагає запобігти контакту наконечника гарячого заліза з легкозаймистими матеріалами або випадкових травм вашої руки. Більшість паяльних станцій поставляються з вбудованою системою, а також містять губку або латунну губку для очищення наконечника.

Припій

Припій - це металевий сплав, який розплавляється, створюючи постійний зв’язок між електричними частинами. Він поставляється як у свинцевих, так і у безсвинцевих варіантах, діаметри яких становлять 0,032 ″ та 0,062 ″, що є найбільш поширеними. Всередині серцевини припою знаходиться матеріал, відомий як флюс, який допомагає поліпшити електричний контакт та його механічну міцність.

Для пайки електронікою найчастіше використовується тип безсвинцевого каніфольного сердечника. Цей тип припою зазвичай складається зі сплаву олово/мідь. Ви також можете використовувати привинчений каніфольний стрижень 60/40 (60% олова, 40% свинцю), але він стає менш популярним через проблеми зі здоров’ям. Якщо ви все-таки використовуєте свинцевий припій, переконайтесь, що у вас є належна вентиляція та ви миєте руки після використання.

Купуючи припій, переконайтеся, що НЕ використовуєте припой з кислотним сердечником, оскільки це може пошкодити ваші ланцюги та компоненти. Кислотний припой продається в магазинах для дому та в основному використовується для водопроводу та металообробки.

Як уже згадувалося раніше, припій дійсно буває кількох різних діаметрів. Припій товстішого діаметру (.062 ″) добре підходить для швидшої пайки більших швів, але це може ускладнити пайку менших швів. З цієї причини завжди добре мати обидва розміри для різних проектів.

Рука допомоги (третя рука)

Рука допомоги - це пристрій, який має 2 або більше затискачів-крокодилів та іноді прикріплене збільшувальне скло/світло. Ці кліпи допоможуть вам утримувати предмети, які ви намагаєтеся припаяти під час використання паяльника та припою. Дуже корисний інструмент, який можна мати у своєму просторі.

Тепер, коли ви знаєте, які інструменти та матеріали потрібні, настав час коротко обговорити способи збереження безпеки під час пайки.

Паяльники можуть досягати температури 800 ° F, тому дуже важливо завжди знати, де знаходиться ваше залізо. Ми завжди рекомендуємо використовувати паяльну підставку, щоб запобігти випадковому опіку або пошкодженню.

Переконайтеся, що ви паяєте в добре провітрюваному приміщенні. При нагріванні припою виділяються пари, шкідливі для очей та легенів. Рекомендується використовувати витяжку диму, яка представляє собою вентилятор з вугільним фільтром, який поглинає шкідливий дим припою. Ви можете відвідати такі сайти, як Integrated Air Systems для систем фільтрації повітря.

Завжди корисно носити захисний одяг для очей на випадок випадкових бризок гарячого припою. Нарешті, не забудьте вимити руки під час пайки, особливо якщо використовується свинцевий припій.

Перш ніж почати паяти, потрібно підготувати паяльник, лудивши наконечник припоєм. Цей процес допоможе поліпшити тепловіддачу від праски до предмета, який ви паяєте. Лудіння також допоможе захистити наконечник і зменшити знос.

Крок 1: Для початку переконайтесь, що наконечник прикріплений до праски і щільно прикручений.

Крок 2: Увімкніть паяльник і дайте йому нагрітися. Якщо у вас є паяльна станція з регульованим регулюванням температури, встановіть її на 400 C C/752 ′ F.

Крок 3: Протріть кінчик паяльника вологою мокрою губкою, щоб почистити. Зачекайте кілька секунд, щоб наконечник знову нагрівся, перш ніж переходити до кроку 4.

Крок 4: Тримайте паяльник в одній руці, а припаюйте в іншій. Торкніться припою до кінчика праски та переконайтесь, що припій рівномірно обтікає наконечник наконечника.

Вам слід лудити кінчик праски до і після кожного сеансу пайки, щоб продовжити термін його служби. Зрештою, кожен наконечник зношується і потребуватиме заміни, коли він стане шорстким або пошкодженим.

Щоб краще пояснити, як паяти, ми збираємося продемонструвати це за допомогою програми з реального світу. У цьому прикладі ми збираємося припаяти світлодіод до друкованої плати.

Крок 1: Встановіть компонент - Почніть із вставки кабелів світлодіода в отвори друкованої плати. Переверніть дошку і зігніть провід назовні під кутом 45 ′. Це допоможе компоненту краще з'єднатися з мідною прокладкою та запобігти його випаданню під час пайки.

Крок 2: Нагрійте суглоб - Увімкніть паяльник, і якщо він має регульований регулятор нагрівання, встановіть його на 400’C. У цей момент торкніться кінчиком праски одночасно до мідної прокладки та резисторного виводу. Вам потрібно утримувати паяльник на місці протягом 3-4 секунд, щоб нагріти прокладку та свинець.

Крок 3: Нанесіть припій на суглоб - Продовжуйте тримати паяльник на мідній прокладці та свинцю і торкайтеся припою до місця з'єднання. ВАЖЛИВО - Не торкайтесь припою безпосередньо до кінчика праски. Ви хочете, щоб з'єднання було досить гарячим, щоб розплавити припій при дотику. Якщо суглоб занадто холодний, це утворить поганий зв’язок.

Крок 4: Відріжте потенційні клієнти - Вийміть паяльник і дайте припою природним чином охолонути. Не продувайте припій, оскільки це призведе до поганого з’єднання. Остигнувши, ви можете відрізати зайвий дріт від відведень.

Правильне паяне з'єднання гладке, блискуче і схоже на форму вулкана або конуса. Вам потрібно лише достатньо припою, щоб покрити весь суглоб, але не надто багато, щоб він став кулькою або розлився на сусідній відвід чи шарнір.

Тепер настав час показати вам, як паяти дроти разом. Для цього процесу рекомендується використовувати допоміжні руки або інший тип затискачів.

Почніть із зняття ізоляції з кінців обох проводів, які ви паяєте разом. Якщо дріт багатожильна, скрутіть пасма між собою пальцями.

Переконайтеся, що ваш паяльник повністю нагрітий, і торкніться кінчика кінця одного з проводів. Тримайте його на дроті 3-4 секунди.

Залиште праску на місці і торкайтеся припою до дроту, поки вона не буде повністю покрита. Повторіть цей процес на іншому дроті.

Тримайте два луджених дроти один на одному і торкайтеся паяльника обома дротами. Цей процес повинен розплавити припій і покрити обидва дроти рівномірно.

Зніміть паяльник і почекайте кілька секунд, щоб запаяне з'єднання охололо і затверділо. Для покриття з'єднання використовуйте термоусадочну шафу.

Хороша річ у використанні припою полягає в тому, що його можна легко видалити за допомогою техніки, відомої як розпаювання. Це стане в нагоді, якщо вам потрібно видалити компонент або внести виправлення в свою електронну схему.

Для розпаювання місця з’єднання вам знадобиться паяльний гніт, який також відомий як відпаювальна коса .

Крок 1 - Покладіть шматок коси, що розпаює, на місце з'єднання/припою, яке потрібно видалити.

Крок 2 - Нагрійте паяльник і торкніться кінчика до верху коси. Це призведе до нагрівання припою, нижче якого потім буде всмоктуватися в оплету. Тепер ви можете зняти косу, щоб побачити, як припій витягнутий і видалений. Будьте обережні, торкаючись оплетки, коли її нагріваєте, бо вона нагріється.

Необов’язково - Якщо у вас багато припою, який ви хочете видалити, можливо, ви захочете скористатися пристроєм, який називається припой. Це ручний механічний пилосос, який всмоктує гарячий припій натисканням кнопки.

Для використання натисніть на поршень у кінці припою. Нагрійте місце пайки своїм паяльником і поставте кінчик припою присоски над гарячим припоєм. Натисніть кнопку випуску, щоб всмоктати рідкий припій. Щоб спорожнити припой, натисніть на поршень.