содержание   .. 29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  ..

Практические работы по пайке

С первых дней занятий в радиокружке начинаются практические работы. Первой самостоятельной работой начинающего юного радиолюбителя будет пайка. Первостепенной задачей руководителя кружка является: научить ребят правильно, хорошо паять, сознательно применяя полученные теоретические сведения. Для этого руководитель должен объяснить слушателям необходимость правильной, хорошей пайки, приведя пример, что наличие хотя бы одной недоброкачественной пайки в телевизоре может оказаться причиной его выбраковки, так как найти такую пайку среди сотен других очень трудно.

На выставках творчества радиолюбителей жюри оценивает как работу представленной конструкции, так и качество ее монтажа. При плохих пайках в громкоговорителе приемника слышны трески, перерывы передачи, на экране телевизора видны полосы, «моргание» изображения и т. д. Такие конструкции получают низкую оценку.

При объяснении значения и выполнении пайки нужно подробно рассказать, что пайка является одним из основных элементов электромонтажных и радиомонтажных работ. Качество пайки определяется правильным выбором применяемых припоев и флюсов.

Припой — это соединительный материал, составленный из различных металлов 1Гприменяемый для пайки. Припои делятся на легкоплавкие, или мягкие, с температурой плавления ниже 400° С и тугоплавкие, или твердые, с температурой плавления выше 400° С. Для радиотехнических монтажных работ применяют главным образом легкоплавкие припои. Механическая прочность легкоплавких припоев значительно меньше, чем туго-, плавких.

Марки припоев шифруются буквенно-числовым кодом, в котором буквы обозначают элементы, входящие в сплав, а цифры — процентное содержание основного элемента сплава. Например: П — припой, О — олово, С — свинец, М — медь, К — кадмий, В — висмут, Ф — фосфор, Ср — серебро. Тогда обозначение припоев будет расшифровываться так: ПОС-61 — припой оловянно-свинцовый с содержанием 61 % олова. Приведенные ниже данные показывают химический состав припоев, их температуру плавления и область применения.

ПОС-18 состоит из 18% олова, 2,5% сурьмы, 79,5% свинца. Температура плавления 277° С. Применяется для пайки медных проводов, работающих при малых плотностях тока, и деталей из латуни.

ПОС-ЗО содержит: олова — 30%, сурьмы — 2%, свинца — 68%. Температура плавления 256° С. Применяется для пайки медных проводов и деталей из латуни.

ПОС-40 имеет: олова — 40%, сурьмы — 2%, свинца — 58%. Температура плавления 235° С. Применяется для пайки медных проводов, выводов резисторов и конденсаторов, деталей из меди, латуни и серебра.

ПОС-61 содержит: олова — 61%, сурьмы — 0,8%, свинца — 38,2%. Температура плавления 230° С. Применяется для пайки
медных проводов малого сечения, выводов резисторов и конденсаторов, деталей из меди, латуни и серебра.

ПО С-90 имеет состав: олова—90%, сурьмы — 0,8%, свинца— 9,2%. Температура плавления 222° С. Применяется для пайки медных проводов малого сечения, выводов резисторов и конденсаторов, деталей из меди, латуни и серебра при необходимости повышенной электропроводности места спая.

ПОСК-47 содержит: олова — 47%, кадмия — 17%, свинца — 36%. Температура плавления 145° С.

ПОК-56 содержит: олова — 56%, кадмия — 44%. Температура плавления 184° С.

ПОСВ-33 содержит: олова — 33,4%, свинца — 33,3%, висмута — 33,3%. Температура плавления 130° С.

Для пайки различных деталей, не допускающих перегрева, таких, как диоды, транзисторы и т. п., применяются особо легкоплавкие припои:

сплав Вуда содержит: олова—13%, свинца — 26%, висмута — 48%, кадмия — 13%. Температура плавления 70° С,

сплав Липовитца состоит из олова — 13,3%, свинца — 26,7%, висмута — 50%, кадмия — 10%. Температура плавления 60° С.

Эти припои обладают большой хрупкостью и образуют менее прочный спай, чем припои ПОС, среди которых наибольшее применение находит ПОС-40.

Мягкие припои изготовляются в виде прутков, проволоки диаметром до 3 мм и трубок, наполненных флюсом.

Легкоплавкие припои обладают малым омическим сопротивлением спая. Тугоплавкие, или твердые, припои применяются при пайке латуни, серебра, меди, бронзы, стали и других металлов с высокой температурой плавления. Тугоплавкие припои создают прочный шов и имеют несколько большее омическое сопротивление спая.

Флюсы — это химические вещества, предотвращающие окисление зачищенной поверхности на воздухе и при нагревании, обеспечивающие хорошую смачиваемость деталей расплавленным припоем. Температура плавления флюса должна быть ниже температуры плавления применяемого припоя. Флюсы бывают химически активные, или кислотные, и химически пассивные, или бескислотные. Химически активные флюсы имеют, как правило, в своем составе свободную соляную кислоту. Недостатком этих флюсов является интенсивное образование коррозии на месте пайки. К химически активным флюсам относятся соляная кислота, употребляемая для пайки стальных деталей мягкими припоями, и хлористый цинк (травленая соляная кислота), применяемый для пайки латуни, меди и стали. Так же, как и соляная кислота, вызывает коррозию мест пайки и требует промывки горячей проточной водой.

Нашатырь (хлористый аммоний) применяют в виде порошка для очистки рабочей поверхности паяльника.

Химически активные флюсы при монтаже радиоаппаратуры не употребляют из-за большого коррозийного действия в местах /1айки, на выводы деталей, монтажные провода, лепестки и т. л. При монтаже радиоаппаратуры применяют бескислотные флюсы (канифоль, глицерин, жиры и масла). Наиболее употребительна канифоль. Часто используют спиртовой раствор канифоли. Для этого в трех частях (по весу) спирта растворяют одну часть канифоли. Канифоль и ее спиртовой раствор применяют при пайке меди, латуни и бронзы легкоплавкими припоями.

Для пайки меди, латуни, бронзы, константана, серебра и платины применяется флюс, составленный из вазелина (63%), три-этаноламина (6,5%), салициловой кислоты (6,3%), этилового спирта (24,2%). При пользовании этим флюсом обеспечивается высокая чистота спая.

При пайке черных металлов, константана, серебра, меди, латуни, бронзы употребляется флюс следующего состава: анилин солянокислый— 1,8, глицерин— 1,5%, канифоль — 96,7%.

Для пайки выводов деталей и проводов в труднодоступных местах без предварительной зачистки и лужения применяют глицериновую пасту, состоящую из веретенного масла (48%), пчелиного воска (12%), светлой канифоли (15%), глицерина (15%). насыщенного водного раствора хлористого цинка (10%) (все в весовых частях). Для получения этой пасты в расплавленную канифоль добавляют веретенное масло, затем воск, глицерин и хлористый цинк (в порядке перечисленной очередности).

При пайке особо легкоплавкими припоями в качестве флюса применяется стеарин.

Следует обратить самое серьезное внимание слушателей на подбор припоев и флюсов для каждого отдельного случая пайки, подкрепив эти сведения показом правильно и неправильно сделанных паек.

Так как в радиотехнике довольно часто приходится иметь дело с алюминием, нужно рассказать ребятам о специфических особенностях его пайки. Вследствие того, что алюминий легко окисляется на воздухе, пайка его очень затруднена. Место пайки должно быть очень тщательно подготовлено. Для этого имеющуюся на поверхности алюминия прочную пленку окисла удаляют химическим или механическим путем, после чего залужи-вают определенным образом. Зачищенное место пайки покрывают слоем расплавленной канифоли и густо посыпают стальными опилками. Затем горячим паяльником с каплей припоя натирают залитое канифолью место. При этом железные опилки очистят от пленки окисла поверхность алюминия, а жидкая канифоль будет препятствовать новому окислению и произойдет залуживание поверхности припоем. После этого канифоль с опилками удаляют и паяют обычным способом. По другому способу место, на котором собираются паять, зачищают и наносят на него 2—3 капли насыщенного раствора медного купороса. К алюминию подключают отрицательный полюс батареи типа 3336JI, а к положительному полюсу — один конец отрезка медной проволоки диаметром 1,5—2 мм, другой конец которого вводят через верх капли в раствор медного купороса так, чтобы не касаться алюминия. При электролизе на поверхности алюминия осядет слой красной меди. После сушки это место залуживают и паяют обычным способом. В качестве припоев употребляют следующие мягкие припои «Авиа-1» и «Авиа-2». «Авиа-1» содержит олова — 55%, цинка —25%, кадмия — 20%, температура плавления 200° С. «Авиа-2» содержит: олова — 40%, цинка — 25%, кадмия— 20%, алюминия— 15%, температура плавления 250° С.

При пайке алюминия мягкими припоями в качестве флюсов применяют обычно канифоль, стеарин, машинное масло, оружейное масло и др. При пользовании припоями «Авиа-1» и «Авиа-2» употребляют флюс, состоящий из хлористого калия (40%), хлористого натрия (12%), хлористого лития (15%), хлористого цинка (12%), хлористого магния (6%), фтористого натрия (15%).

Алюминий можно также паять специальным припоем, состоящим из 60% олова и 40% цинка (по весу). Место пайки зачищают и покрывают слоем- вазелина. Залуженным паяльником натирают зачищенное место с некоторым усилием, следя за тем, чтобы вазелин полностью не испарился. После лужения вазелйн удаляют и пайку производят обычным способом. При пайке алюминия с медью употребляют флюс из фторобората кадмия (10%), фторобората аммония (8%) и триэтаноламина (82%).

Выбор паяльника, его подготовка к работе, степень нагрева играют немаловажную роль при пайке. Поэтому руководителю кружка нужно самому показать подготовку паяльника к работе jp научить ребят определять необходимую степень его нагрева. Обычно для радиомонтажных работ применяют торцовый электропаяльник рабочим напряжением не выше 36 В мощностью 40—60 Вт. Нагревательным элементом паяльника служит провод из нихрома, намотанный на медный стержень. Для изоляции нагревательного элемента от медного стержня проложен слой слюды. Поверх нагревательного элемента намотана асбестовая нитка для изоляции от корпуса паяльника. Рабочую часть медного стержня (жало) заостряют напильником под углом порядка 30°. Рекомендуется жало отковать молотком для предотвращения образования раковин и удлинения срока службы медного стержня. Затем жало следует залудить. Для этого включают паяльник в сеть и, слегка нагрев его, покрывают жало слоем канифоли. Когда паяльник нагреется до температуры плавления припоя, жало прикладывают к кусочку или прутку припоя. Припой расплавится и растечется по жалу тонким слоем. Если припой не пристает, то жало снова зачищают мелкой шкуркой или личным напильником и операцию по залуживанию повторяют.

Для получения хороших паек монтаж ведут только нормально нагретым паяльником. Слабо нагретый паяльник плохо плавит припой, размазывает его по месту пайки, и надежного спая не получается. При работе перегретым паяльником расплавленный припой быстро покрывается серой пленкой окиси и плохо держится на жале. Хорошего электрического контакта спая не получается. При опускании перегретого паяльника в канифоль выделяется много дыма, канифоль с шипением разбрызгивается, а жало покрывается черной коркой нагара. Нормально нагретый паяльник быстро плавит припой и набирает его на жало, канифоль остается на нем в виде кипящих капелек, превращающихся в пар, а не дым. При этом пайка имеет гладкую блестящую поверхность.

Порядок выполнения пайки следующий: место пайки нужно хорошо4 зачистить мелкой шкуркой от изоляции, окислов и грязи. К зачищенному месту нельзя прикасаться пальцами, чтобы не оставить на нем следы пота и жира, которые будут мешать залуживанию. Паять нужно подходящим припоем с применением соответствующего бескислотного флюса из числа рекомендованных выше. Паяльник должен быть нормально нагрет. Спаиваемые провода или выводы деталей надо покрыть флюсом. Взяв на жало паяльника немного припоя, приложить его к местам спайки и облудить их. Залуженные концы проводов или выводов деталей механически следует скрепить друг с другом (см. монтажные работы). Приложить жало нормально нагретого паяльника с небольшим количеством расплавленного припоя на место спайки и держать его до тех пор, пока припой не обтечет равномерно все спаиваемые поверхности. Большое количество припоя прочность спая не увеличивает, зато появляется опасность затекания на другие контакты и замыкания между ними. Жало паяльника от места спая надо отнимать быстро. Тогда припой равномерно распределится по месту спая. Во время затвердевания припоя спаиваемые провода и выводы деталей должны быть неподвижны.

Особое внимание следует обратить на способы пайки лицендрата, тонких проводов и мелких деталей. При пайке лицендрата необходимо спаять отдельные жилки канатика вместе. Для этого надо сначала с каждой жилки удалить эмалевую изоляцию. Отдельные жилки канатика лицендрата могут быть очень тонкие (0,05 мм), поэтому зачистить их от эмали нелегко. Радиолюбители применяют обычно следующий способ зачистки эмалевой изоляции. Освободив конец провода от шелковой обмотки, быстро нагревают его зажженной спичкой и так же быстро опускают в спирт или денатурат. При достаточном нагреве и быстром охлаждении эмалевая изоляция разрушается и может быть легко удалена ватой. После этого следует осторожно (чтобы не оторвать) залудить зачищенные жилки канатика и дальше паять их обычным способом.

Для пайки тонких проводов и мелких деталей пользуются обычным паяльником с несложным приспособлением. На рабочую часть медного стержня паяльника плотно наматывают 6—8 витков голого медного провода диаметром 1,5—2,5 мм, конец провода отгибают и отрезают на расстоянии 10—15 мм. Затем его запиливают и залуживают. Два или несколько залуженных проводников спаивают вместе теми же способами, которые предусмотрены для механического крепления выводов радиодеталей при монтаже аппаратуры. Для тренировки учащихся и выявления лучших мастеров по пайке можно рекомендовать проведение соревнований, предварительно подготовив соответствующее краткое положение. Соревнования удобно организовать на последнем занятии по пайке.