Прежде всего, определимся, для каких случаев подходит метод лужения и пайки оловянным припоем.
Допустим, нам нужно соединить 2 миниатюрных металлических детали, а отверстия в них сверлить по какой-то причине нельзя. Удачным решением в этом случае может стать имено пайка.
Или, например, мы скрепили "навечно" заклепками пару стальных полосок, и опасаемся, что соединение со временем разболтается (например, от вибрации или отдачи). Если его пропаять, проблема будет решена раз и навсегда.
Выкручивается винт или вываливается штифт, который должен сидеть в своем отверстии "бессменно" - опять выручат паяльник и оловяный припой.
Болтается "башка" гамовского поршня, и нас это раздражает - то же самое: стык недолго пропаять.
Нужно заделать в этом поршне отверстие - нет ничего проще. Прекратите вопить "где взять этот чертов поксипол?!", и не суйте туда, христа ради, гвозди и щепки на эпоксидке . Запаять отверстие куда правильнее, а займет это от силы 10 минут, включая время на разогрев паяльника.
Выпекаете "булку", и возникли проблемы с фиксацией каких-то деталей самодельного механизма, передающего усилие на родной СМ - возможно, в вашем случае это решаемо тем же способом.
Необходимо надежно, и притом - без кропотливой и небезопасной для детали сверловки/нарезки резьбы прикрепить шайбу на торец латунного накопителя - решение, опять-таки, "наплаву"...
Кроме того, бывает необходимость защитить мелкую деталь от коррозии - опять же, покрытие ее поверхности оловом может оказаться отличным вариантом.
С помощью хорошего паяльника и качественного флюса для пайки можно творить чудеса.
Усиленный "на коленке", с помощью обыкновенной пайки, рычаг "Кросмана-1377". Между половинами рычага вставлено внутреннее кольцо от шарикоподшипника, залуженное оловянным припоем.
(П р и м е ч а н и е: правды ради должен отметить - в данном случае это решение, в приведенном здесь виде, себя не оправдало: нагрузка на кольцо, опиравшееся только на свинцово-оловянное "мясо", оказалась слишком велика, и припой однажды не выдержал. Впоследствии узел был доработан иначе, но опять-таки не без помощи припоя, который теперь не несет нагрузки, но удерживает кольцо от осевого смещения).
Для большей надежности половины дополнительно соединены резьбовой проставкой - винтом М3 с торцами, сточенными заподлицо с плоскостями рычага, и торцы запаяны по месту. Сварщик, без которого типа тут никак, спокойно курит бамбук. Время, затраченное на работу - около часа с перекурами, притом на саму пайку минуты 4 максимум.
О СОЕДИНЯЕМЫХ И ОБЛУЖИВАЕМЫХ ДЕТАЛЯХ
Паять металлы можно не только с помощью олова, но и с помощью медных, серебряных и других припоев. Но речь здесь у меня пойдет только о пайке оловом - ничем иным, кроме самодельного композита "олово/порошок серебра" пользоваться мне не доводилось. Ну просто не возникало такой нужды. Да и паяющий инструмент тут нужен иной: не просто мощный, а очень мощный, и не электрический, а газовый.
Наиболее распространенные в нашем деле металлы, легко поддающиеся пайке (т. е. смачиванию расплавленным оловом), это:
1. Сталь и железо (в т. ч. листовое).
2. Латунь.
3. Медь.
4. Бронза.
Можно паять и цинк, и свинец, и серебро, но такая необходимость в нашем деле возникает крайне редко. Алюминий и дюралюминий пайке поддаются только при использовании специальных флюсов: поверхность этих металлов всегда покрыта тончайшим слоем окислов, которые обыкновенный флюс или канифоль разрушить не в состоянии. Тем не менее, сейчас в продаже можно разыскать соответствующие составы (подробнее об этом ниже).
Отдельный случай - нержавейка. В свойствах нержавеющих сплавов я разбираюсь слабо, однако заметил, что некоторые виды нержавейки при использовании специальных флюсов поддаются лужению с легкостью, а некоторые не поддаются вовсе. Во многих случаях с успехом здесь выручает ортофосфорная кислота, она продается в маленьких флакончиках, как и прочие флюсы для пайки.
ПАЯЛЬНИКИ
Чтобы не пересказывать другими словами собственный текст, просто копирую сюда сокращенные и отредактированные выдержки из своей же статьи о паяльном оборудовании, написанной в свое время по заказу журнала "Обустройство и ремонт".
ЭЛЕКТРОПАЯЛЬНИК
"Это самый недорогой и наиболее универсальный тип инструмента для лужения и спайки металлов. Купить его можно почти в любом хозяйственном или магазине, торгующем электротоварами. Стоит он недорого - от 80 до 300 рублей.
Основной деталью электропаяльника является паяльный стержень, состоящий из нагреваемой спирали, намотанной на стальную трубку. Она изолирована от корпуса (трубки с отверстиями охлаждения) слоем слюдопласта: материала, хорошо противостоящего высоким температурам. С переднего конца в трубку вставлено паяльное жало: прямой или изогнутый под углом градусов в 30 отрезок катаного медного прутка, заточенный с двух противоположных сторон на плоскость (клиновидное жало). Эта деталь паяльника является сменной (NB: в теории, но об этом ниже). На другом конце паяльника укреплена деревянная или пластиковая рукоять, за которую его удерживают во время работы. При включении паяльника в сеть он разогревается в течение примерно 5-10 минут, и после этого выходит на рабочий режим: то есть жало его, достигнув нужной температуры, обретает способность плавить мягкие припои.
Электропаяльники выпускаются различной мощности. Почему так и зачем это надо?
Дело в том, что видов работ, где необходимо применить пайку, великое множество, и каждый требует соответствующего инструмента. Например, для работы с электронными платами или присоединения тоненьких проводков к микроскопическим клеммам лучше воспользоваться миниатюрным маломощным паяльником мощностью от 5 до 25-45 Вт: это поможет избежать перегрева или отжига деталей, а также передозировки припоя, да и оперировать небольшим инструментом в данном случае будет удобнее. А вот для соединения крупных стальных или тем более медных, латунных, бронзовых деталей, которые прогреваются медленнее, лужения толстостенных трубок понадобится паяльник помощнее - от 80 до 150 Вт. В последнем случае нередко бывает недостаточно и такой мощности, и пропаиваемый участок приходится дополнительно подогревать газовой горелкой или на электроплитке.
Описанный выше инструмент - электропаяльник так называемого непрерывного нагрева: он не имеет встроенного теплорегулятора, и потому температура его жала остается неизменной в течение всего времени работы. И это небезопасно прежде всего для самого инструмента, поскольку может привести к его перегреву и выходу из строя. К тому же медь, из которой сделано паяльное жало, от постоянного сильного нагрева и под действием кислот довольно быстро разрушается, превращаясь в синевато-серую окалину, куски которой, крошась, понемногу отваливаются от жала, сильно замедляя при этом процесс работы, и главное - снижая ее качество".
Жало, основательно разрушенное высокой температурой и паяльной кислотой.
Далее в этой статье идет абзац, посвященный классификации электропаяльников по мощности, и рассказ о соответстующих областях их применения. Но поскольку здесь речь идет конкретно о "делах наших скорбных", буду краток: для большинства наших случаев самым оптимальным прибором будет паяльник мощностью в 80 или, что лучше, 100 Вт.
ашки железных соцветий этого перстня собраны на общем стержне диаметром 1,5 мм. с помощью пайки. Нижний конец стержня загнут и закреплен в проточке на внутренней стороне серебряного кольца заподлицо с ней также с помощью оловянного припоя.
Жало паяльника в процессе долгой работы постепенно истончается и укорачивается, кончик его делается бесформенным и покрывается слоем окалины. Все это сильно снижает комфорт, скорость и эффективность работы. Поэтому время от времени жало нужно затачивать на электроточиле или напильником, и заново облуживать припоем. В теории, укоротившееся до предела паяльное жало можно заменить на новое, но дело в том, что отдельно их нигде не продают. Очевидно, невыгодно. Кроме того, со временем жало прикипает к трубке корпуса, и выдрать его оттуда, не повредив нагревательные элементы, почти нереально. Поэтому, когда от него остается огрызок примерно 1,5 см., паяльник чаще всего приходится просто менять на новый.
Однако если жало, несмотря на "возраст", извлекается из корпуса без труда, нужно время от времени вынимать его, ослабив винт-фиксатор, и очищать от окалины поверхность, контактирующую с нагревательным элементом: это позволяет держать его температуру на должном уровне и повышает срок службы паяльника.
АЛЬТЕРНАТИВА: РУЧНАЯ ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА
(выдержка из статьи)
"Как бы ни был хорош электропаяльник, бывают ситуации, в которых он оказывается бессилен. Например, при отсутствии электросети в помещении, где производятся паяльные работы, в полевых условиях, а также при необходимости очень сильного и одновременно быстрого разогрева запаиваемого участка. Газовый паяльник создает мощный поток ровного, упругого пламени, которое не боится даже сильного ветра. Ценно также и то, что этот инструмент способен выполнять массу иных задач помимо пайки: с его помощью можно закаливать или, наоборот, отпускать стальные детали, отжигать медь и латунь, прогревать "закипевшие" резьбовые соединения, которые нужно развинтить, и т. п.
Отсутствие электрошнура - также немаловажный плюс в смысле комфорта работы: ничто не мешает рукам, не путается под ногами и не стесняет движений.
Наиболее часто применяемый для различных домашних работ газовый паяльник - это универсальная мини-горелка. В ее комплект входит несколько насадок - паяльных жал разного сечения и с разными углами заточки. Заправляют ее с помощью обыкновенного баллончика со сжиженным бутаном, которые продаются в любом табачном киоске и стоят от 50 до 80 рублей. Хватает такого баллона очень надолго.
Баллончик для заправки газом.
Газовая горелка-паяльник состоит из нескольких простых деталей. Самая большая - газовый резервуар, который одновременно является и рукояткой, за которую инструмент удерживают при работе. В передний торец его ввинчена трубка, по которой газ поступает в расположенную на ее конце форсунку (или сопло), окруженную керамическим изолятором, заключенным снаружи в металлическую оболочку. Между форсункой и резервуаром находится миниатюрный радиатор охлаждения - цилиндрик из дюралюминия, глубоко, почти до основания, надсеченный поперечными проточками: он повышает теплоотдачу форсунки, которая во время длительной непрерывной работы сильно нагревается. Также на переднем торце резервуара смонтирован поворотный регулятор пламени, объединенный в один блок с кнопкой пьезоэлемента, которым осуществляют поджиг газовой струи. В заднем торце резервуара имеется выточенный из латуни заправочный клапан.
Ручная горелка обеспечивает рабочую температуру в 1300 С, поэтому с ее помощью удобно подогревать объемные детали в процессе их спайки обычным электропаяльником.
Заправка.
Для того, чтобы привести инструмент в состояние "боеготовности", нужно насадить носик заправочного баллончика на трубку клапана и надавить на него - клапан откроется, и газ пойдет в резервуар. Цена ручной горелки - 300-400 рублей, ее можно купить на любом строительном рынке".
Отмечу, что у дешевых горелок "но-нейм" нередко быстро отказывает пьезоэлемент. Но это не страшно: поджечь газовую струю можно обыкновенной спичкой или зажигалкой.
О ПРИПОЕ И ФЛЮСАХ
Лужение с помощью паяльника - это смачивание поверхности одного металла другим, находящимся в состоянии текучести. Механические свойства обоих металлов в результате этого процесса не изменяются - если речь идет не о, скажем, пружинках из тонкой проволоки, которая прогревается очень быстро и сильно, и потому запросто может изменить в процессе облуживания свои характеристики. По этой причине, кстати, я не стал облуживать межклапанную пружину накопителя Кросман-1377, которая склонна ржаветь из-за конденсата.
Наиболее распространенная проблема начинающих паяльщиков, из-за которой они нередко отказываются от пайки - неумение добиться ровного, качественного и красивого запая. Олово мажется, как пластилин, или сбегает шариками с обрабатываемой поверхности вместо того, чтобы покрывать ее ровным тонким слоем. Шов получается грубый, а главное непрочный. Между тем олово под жалом паяльника должно приобретать текучесть воды, не ниже: именно это является признаком и гарантией качественной пайки. Хороший запай вообще нет необходимости обрабатывать напильником или наждаком.
Желтыми стрелками отмечены точки пайки.
Как добиться хорошего запая и в чем причины неудач?
Если металл, который вы обрабатываете, в принципе поддается пайке, припой подходящий, а паяльник выбран правильно и хорошо разогрет - их остается всего две:
1. Недостаточный прогрев самих спаиваемых деталей.
2. Использование неподходящего флюса.
Когда металл прогрет слабо, олово просто не способно перейти в состояние текучести. Такое случается, когда спаиваемые детали весьма объемисты, и быстро отнимают у припоя тепло: мощности паяльника оказывается недостаточно. Чтобы решить проблему, нужно дополнительно прогреть их на газовой (электрической) плите, или (наиболее удобный вариант) с помощью описанной выше газовой горелки.
Герметичное соединение пробки и корпуса этой детали (сталь 2 мм.)выполнено паяльником 100 Вт. с предварительным подогревом на электроплитке.
Если же всему виной неподходящий или (что скорее) некачественный флюс - олово будет собираться в шарики и сбегать с поверхности металла, словно капли воды с покрытого жиром стекла. Причина проста: между ним и припоем стоит непреодолимый барьер - жировая пленка. А к ней олово прилипнуть попросту неспособно. Чтобы обеспечить необходимый эффект, эту пленку необходимо разрушить.
(Выдержка из статьи)
"Во время пайки детали, которые нужно соединить или облудить, покрываются слоем припоя - другого, более мягкого и легкоплавкого металла. Растекаясь по железным, стальным, латунным, медным и т. п. поверхностям, оно намертво прилипает к ним: такое покрытие можно отчистить полностью, только превратив в пыль напильником или наждаком поверхностный слой облуженного металла.
Наиболее универсальным и часто применяемым является оловянный и свинцово-оловянный припой. Выглядит он как мягкая проволока тускло-серебряного цвета, и продается скрученным в небольшие бухточки или отрезками длиной в 20-25 см.
При грамотной пайке такой припой обеспечивает надежное и эстетичное внешне соединение. Он бывает разных типов; есть, например, мягкие припои с большим или меньшим содержанием свинца. От количества свинца нередко зависит прочность спайки, потому что он ощутимо более тугоплавок, чем олово в чистом виде, и для качественного соединения при использовании припоя с большим содержанием свинца деталь необходимо сильнее прогревать.
Серебряный припой чаще всего применяют в ювелирном деле. Он более тугоплавок, но зато соединения, выполненные с его помощью, еще надежнее, а сам шов серебряного припоя близок по твердости к сырому железу. Нередко также применяют для пайки комбинацию оловянного и серебряного припоев, такой шов в остывшем виде прочнее и надежнее.
(рассказ о медном припое, приведенный в статье, здесь опущен).
"Попробуйте покрыть машинным маслом, например, консервную банку, а потом покрасить ее нитрокраской. Эффект (точнее, его отсутствие) предопределен: краска попросту не сможет "зацепиться" за поверхность окрашиваемого материала - тонкая пленка масла создала на нем своего рода разделительный слой. Выражаясь научным языком, этот слой препятствует адгезии - прилипанию) частиц краски к поверхности.
То же самое и с тончайшей пленкой окислов и жировых отложений на спаиваемых поверхностях. Расплавленный паяльником припой при попытке перенести его с жала на необработанный флюсом участок будет собираться в шарики, и сбегать с его поверхности, словно дождевые капли с оконного стекла.
Для того, чтобы исключить это явление и обеспечить максимально качественное соединение, пленку посторонних веществ на металле необходимо разрушить. Именно для этого и нужен паяльный флюс.
Самый распространенный вид его - так называемая паяльная кислота. Она продается на строительных рынках, как правило, в тех местах, где торгуют электропроводкой и электротехническим оборудованием. На флакончиках из полупрозрачного пластика или темного стекла, в которые она расфасована, наклеены этикетки, на которых так и написано: "Паяльная кислота".
На самом деле, это не "кислота" в полном смысле этого слова, а жидкий состав на основе хлористых солей цинка. Он годится для эффективной пайки черных металлов (железо, сталь), латуни, меди, бронзы, никелевых и серебряных сплавов.
А вот нержавеющая сталь, алюминий или дюраль с его помощью не облудить и не запаять. Поверхность этих металлов очень тяжело поддается смачиванию припоем - здесь не поможет никакой дополнительный подогрев, и потому для их пайки необходимо применять другие специальные флюсы. Они также продаются на строительных рынках, и флакончики, их содержащие, снабжены этикетками, на которых указана область применения данного вещества. Например: "Для пайки алюминия и его сплавов", или "Для пайки нержавеющих сплавов". Нередко в тех же местах можно увидеть и флюсы, на этикетках которых написано: "Для пайки меди, латуни, бронзы" - но практика показывает, что для обработки этих металлов перед пайкой прекрасно подходит обычная "Кислота паяльная". Но это, в сущности, и неважно: паяльные флюсы стоят на рынках очень недорого - от 20 до 50 рублей за флакон объемом 30 мл.
Состав для эффективной пайки металлов можно приготовить и самостоятельно; для этого необходимо использовать раствор цинка в концентрированной серной или соляной кислоте. Насыщают раствор, опуская в емкость с кислотой кусочки цинка или покрытых им металлов (что менее предпочтительно). Как только цинк погружается в нее, начинается реакция насыщения: от его поверхности начинают отделяться мелкие пузырьки. Окончание этого процесса свидетельствует о том, что раствор насыщен, и его можно использовать по назначению.
Однако все же лучше воспользоваться любым готовым покупным составом - тем более, что купить его сейчас куда проще, чем соляную или серную кислоту. Но главное - это гораздо безопаснее: серная и соляная кислоты - вещества очень едкие, вдыхать их пары небезопасно для здоровья, а при случайном соприкосновении с кожей они вызывают сильные химические ожоги.
Канифоль - это твердое смолистое вещество, остаточный продукт отгонки летучего скипидарного масла от живицы, добываемой из хвойных деревьев. Это один из самых древних паяльных флюсов, но далеко не самый универсальный и эффективный. Канифоль применяют в основном для тонкой радиотехнической и электротехнической пайки - там, где не нужен и даже вреден чересчур сильный прогрев металла, а также есть опасность повреждения клемм или тончайших проводков трудноудалимыми остатками более "жестких" активных флюсов. Толстые же металлические заготовки с помощью канифоли паять практически невозможно - однако при пайке с использованием паяльной кислоты канифоль, которой наполняют трубчатые оловянные и оловянно-свинцовые припои, оказывает небольшой дополнительный эффект в обезжиривании поверхностей".
"АКСЕССУАРЫ"
В процессе пайки вам придется касаться жалом паяльника оловянного прутка. Для того, чтобы к припою не примешивались гарь и грязь, сильно снижающие эффективность работы, положите его на твердую и ровную, негорючую поверхность, например, на керамическую плитку. Я использую обыкновенное чайное блюдце: его загнутые вверх края не позволяют капелькам расплавленного олова, которые ведут себя подобно каплям ртути, убегать далеко от паяльного столика, портить пол, обжигать колени и другие полезные части тела . Если в качестве материала такой площадки использовать дерево, оно будет обугливаться при соприкосновении с расплавленным оловом, гарь, смешавшись с ним - попадать на обрабатываемые поверхности. Все это приведет к некачественному и некрасивому запаю.
Раскаленный паяльник на деревянный стол не положишь. Но можно купить или изготовить специальную подставку. Например - просто вырезать из оцинкованного железа полосу с 2 прорезями, и согнуть ее в виде буквы П.
Можно, конечно, использовать для этой цели и магнит. Например такой, какими снабжены мощные радиодинамики. Однако паяльник, когда его нужно взять в руку, придется отрывать от него с изрядным усилием - и если жало облужено, раскаленная капля припоя может сорваться с него и полететь в совершенно непредсказуемом направлении.
Смачивать спаиваемые детали флюсом или кислотой удобно с помощью обыкновенной маленькой кисточки.
Удерживать мелкие детали в соединении друг с другом перед началом спайки удобно с помощью хирургического кронцаргового зажима.
СОБСТВЕННО ПАЙКА. ПРОЦЕСС.
Итак, вы знаете, какие инструменты, средства и приспособления вам нужно использовать, чтобы аккуратно, быстро, качественно и красиво соединить методом пайки две (или больше) металлических детали. Осталось рассказать о самом процессе.
У вас в руках новый паяльник на 80 или 100 Вт. Жало его девственно чисто и еще не тронуто разрушением. На паяльном столике - подставка, отрезок припоя, кисточка, керамическая плитка (или блюдце), открытый флакон с паяльной кислотой.
Включите паяльник в сеть. Через 5-8 минут он будет полностью готов к работе. Далее сделайте вот что: обмакните его жало в паяльную кислоту, и тут же, прикоснуквшись им к прутку припоя, облудите его. Именно "тут же" - иначе рабочие плоскости его быстро покроются тонким слоем окалины, и олово прилипать к ним уже не захочет.
Надежно прижмите спаиваемые детали друг к другу. Возможно, их контактные поверхности придется предварительно облудить.
Обмакнув кисточку в паяльную кислоту, покройте ею точку пайки. Заливать, как из душевой лейки, не нужно - это лишняя грязь и лишние вредные испарения.
Прикоснувшись жалом паяльника к отрезку припоя, наберите на него каплю олова. Количество, необходимое для каждого случая, определяется интуитивно: это умение приходит с опытом. Почувствовав перебор, лишнее можно просто стряхнуть обратно в блюдце. Если стряхнули слишком много - подцепите жалом один-два из тех шариков, в которые эти излишки превратились.
Коснитесь жалом с набранным на него припоем точки соединения. Если все сделано правильно, олово тот час же разогреет детали и растечется по обрабатываемым поверхностям подобно воде. Через три-четыре секунды припой на деталях утратит яркий "никелевый" блеск, сделается матовым: это признак того, что он, хотя еще и горяч, уже достаточно охладился для того, чтобы соединение не развалилось.
ПРИМЕЧАНИЕ: словосочетание "сделается матовым" в ДАННОМ случае обозначает лишь одно: станет несколько МЕНЕЕ БЛЕСТЯЩИМ, чем свежерасплавленное олово. Застывшее олово хоть и блестит, но все же не так сильно, как жидкое в процессе пайки. Серо-матовая же, тусклая и как бы "шершавая" для взгляда поверхность запая означает, что олово кристаллизовалось: такой шов ненадежен и недолговечен, поскольку склонен к быстрому растрескиванию.
Далее очень важный момент. Спаянные детали - вне зависимости от того, сколько именно паяльной жидкости в процессе пайки на них потрачено - совершено необходимо промыть с мылом (или моющим средством) под струей воды. Паяльная кислота - это состав на основе хлористых солей цинка, обладающий кислой реакцией. Концентрированная кислота - она и вовсе... э... кислота. А мыло, как известно - наиболее доступная нам щелочь, которая способна нейтрализовать кислотные осадки. Если этого не сделать - со временем они могут повредить поверхности не только спаянных, но и соседних с ними
деталей. Мелкие белесые хлопья, образующиеся на деталях при обработке мылом в тех местах, где они были покрыты кислотой - характерный признак нужной нам реакции нейтрализации.
П р и м е ч а н и е. Применяя в качестве паяльного флюса любые кислоты, будьте особенно аккуратны с соседними воронеными стальными и железными участками обрабатываемой поверхности. Воронение - не что иное, как слой оксидов, а кислота именно их-то и разрушает. В случае с вороненой поверхностью это означает, что капля кислоты, попавшая на нее, разъест этот слой добела - т. е. до металла.
Далее соединенные детали нужно протереть насухо или высушить, и если есть возможность - протереть щелочным маслом (например, "Тайгой", применяемой для чистки ружейных стволов: она отлично нейтрализует последние остатки кислоты).
На этом "краткий курс паяльщка" можно считать завершенным. Все остальное - дело исключительно практики.
ЗЫ: На все вопросы в комментариях, на которые знаю ответ, готов отозваться сразу же по их прочтении. Все учесть и вспомнить сразу непросто, если у кого-то есть что добавить - велкам. Топик, возможно, будет со временем пополняться фотографиями и полезными советами.
Всем удачи.
По материалам одного из оружейных сайтов.
Если изделие работает, то уже не важно, где и чем оно сделано...
Мы в глупости своей шлифуем мастерство...
пренебрегая Тем , Кем создан Мир давно......
Автор темы
