Сегодня я хочу рассказать вам о том, как можно самому сделать прибор, который поможет вам облегчить процесс пайки...

Посмотрите видео приспособления для пайки:

Часто возникают проблемы, когда нужно припаять провода или что-нибудь другое и не хватает рук. Нужно одной рукой держать паяльник, другой рукой держать заготовку, которую требуется припаять и нужна кроме этого ещё рука, чтобы держать другой конец провода, который нужно припаять. Ещё одна проблема возникает тогда, когда кроме этих перечисленных "трёх рук" нужна ещё и четвёртая, которая будет держать увеличительное стекло (для особо мелких деталей). Проанализировав эту проблему, я пришёл к выводу, что можно её решить с помощью самодельного приспособления, о котором сегодня и пойдёт речь.

Начнём с первой проблемы: "третья рука - держатель"

Для всей нашей конструкции понадобится небольшой деревянный брус. Берём две деревянные прищепки и с помощью саморезов прикручиваем их к нашему брусу так, как показано на фотографии:

Зажимаем саморезы не особо сильно, чтобы мы смогли изменять наклон прищепок.

Первую проблему мы решили. "Третья рука" для пайки готова!

Вторая проблема: куда положить горячий паяльник, чтобы не испортить поверхность рабочего места?

Проволока. Сгибаем её так, как это показано на фотографии:

Далее сбоку нашего деревянного бруса делаем два маленьких отверстия по диаметру совпадающие с диаметром проволоки и концы проволоки засовываем в эти отверстия в брусе. У нас получается вот такая вот конструкция, на которую можно без опасений класть горячий паяльник:

Конструкция хороша ещё и тем, что её можно складывать и тем самым сэкономить место при хранении этого приспособления:

Третья проблема: куда положить припой и канифоль?

Для решения этой проблемы нам понадобится небольшая металлическая крышечка из-под банки. Проделываем к ней отверстие и закрепляем сверху на брус с помощью самореза:

Четвёртая проблема: при пайке особо мелких деталей возникает проблема, когда нужно посмотреть очень с близкого расстояния процесс пайки. Для этого нам понадобится увеличительное стекло и двужильный провод.

Берём провод и плотно обматываем наше увеличительное стекло так, как это показано на фотографии:

Ребро увеличительного стекла должно попасть именно между двумя жилами провода (это позволит очень хорошо держаться увеличительному стеклу). Далее закручиваем концы провода, тем самым закрепляя увеличительное стекло:

Теперь нам понадобится "собачка" из под деревянной защёлки, которую мы с помощью саморезов прикручиваем в деревянный брус.

Одним из действенных и надежных способов соединения материалов считается пайка. Раньше ее применяли для металлов и их сплавов, но пайка также подходит для соединения кусков стекла, пластмассы, керамики.

Существует множество видов пайки, для каждого из них используется специальное паяльное оборудование, инструменты и приспособления.

К наиболее часто используемым инструментам при паяльных работах относится паяльник. Без него сложно представить оборудование рабочего места. Паяльники применяют любители и профессионалы. Все зависит от вида инструмента.

Молотковый

Для соединения больших, массивных деталей применяют молотковые паяльники, названные так из-за своей формы, похожей на молоток. Они разогреваются в печах или жаровнях и, обладая большой тепловой инерцией, долго остаются нагретыми.

Такое оборудование используют для пайки крупных деталей.

Электрический

Самый традиционный способ пайки – при помощи электрического паяльника. Устроен он очень просто – в металлическом корпусе заключен нагревательный элемент, который разогревает жало – медный стержень. От мощности нагревательного элемента зависит .

Профессиональный электропаяльник может быть с регулятором напряжения. В этом случае возможна регулировка температуры жала, что очень важно при сборке и монтаже электронных схем.

Особый интерес представляет индукционное оборудование. В происходит саморегуляция нагрева, они экономно расходуют электричество.

Выпускают ультразвуковое паяльное оборудование. Ультразвуковой паяльник снабжен генератором, вырабатывающим сигнал высокой частоты.

Помимо паяльника, работающего от бытовой сети, в состав оборудования поста для пайки может входить паяльный инструмент, питающийся напряжением 12 или 24 вольта. Он подходит для отладки работы электронных схем и для монтажа деталей и компонентов, которые могут выйти из строя от перегрева.

Электрические паяльники могут быть и беспроводными, работающими от пальчиковых аккумуляторов.

Газовый

Очень удобны в работе газовые паяльники, разогрев которых происходит от сгорания газа. Газовое оборудование представлено огромным количеством моделей, отличающихся размерами, системой розжига, наличием регулятора температуры.

С помощью газового паяльного оборудования можно плавить твердые высокотемпературные припои. Выпускают посты для газовой пайки медных труб, в которые входят баллоны, редукторы, платформа и горелка.

Недостатками электрического или газового паяльников является невозможность одновременного прогрева большой площади при малой мощности. В этом случае используются другие виды оборудования.

Инфракрасные станции и фены

Модели термовоздушного паяльного оборудования (фены) используются в основном для демонтажа и объемного монтажа микросхем на платах электронных устройств. Очень часто фен входит в комплектацию паяльной станции, состоящей еще из электрического паяльника и блока управления.

Паяльная станция позволяет производить установку и контроль параметров инструментов, входящих в нее, обеспечивая высокое качество шва.

Нередко в состав оборудования для паяльной станции входит стол с возможностью прогрева деталей или монтажных плат снизу.

Эта установка использует инфракрасные источники тепла – лампы, нагревательные элементы. Некоторые конструкции столов для подогрева снабжены кронштейнами и штативами, что позволяет закреплять платы.

Схожим действием с паяльным феном обладает инфракрасное оборудование. С его помощью также можно обеспечить нагрев большой площади, не допуская контакта с элементами микросхем.

Инфракрасные паяльные станции позволяют контролировать паяние и обеспечивать плавное остывание металла. Это дорогостоящее оборудование, которое представляет собой целые вычислительные комплексы с наборами датчиков, процессорами и целым перечнем вспомогательных инструментов.

Инструменты и приспособления

При ручной пайке недостаточно наличия только паяльного оборудования. Не имея необходимых дополнительных приспособлений, невозможно бывает не то чтобы качественно, а вообще что-нибудь спаять. К таким приспособлениям относятся:

• паяльная лампа;
• пинцет;
• набор надфилей;
• кусачки;
• увеличительное стекло и штатив;
• струбцины;
• подставки.

Один из необходимых инструментов – это пинцет. Он служит для того, чтобы удерживать мелкие детали в положении, в котором их нужно припаять.

Кроме того, зачастую металлический пинцет, зажимая выводы, служит теплоотводом, когда происходит пайка полупроводников или иных требовательных к температуре предметов.

Еще одним инструментом, часто используемым при работе, является надфиль. Плоским надфилем можно от нагара перед тем, как облудить его.

Круглым надфилем с острым концом можно аккуратно прочистить монтажные отверстия на плате. Иногда приходится зачищать выводы компонентов схем, перед тем как смонтировать их на место.

Для работы с проводами и кабелями понадобятся кусачки-бокорезы. С их помощью отрезают провода, зачищают изоляцию, иногда механически снимают лишний припой.

Для демонтажа электронных компонентов и плат из корпусов электроприборов могут понадобиться отвертки различных видов. А так как некоторые компоненты могут выйти из строя при воздействии даже слабого магнитного поля, понадобится устройство для размагничивания стальных инструментов.

Очень часто приходится паять крупные детали. Нагреть их паяльником, даже самым мощным, невозможно. В этом случае детали около места будущей пайки прогревают паяльной лампой, а после этого уже пропаивают паяльником. Паяльные лампы могут работать на бензине, керосине, газе. Некоторые модели работают на спирте.

Чтобы зафиксировать детали между собой и на столе, неплохо иметь под рукой набор металлических струбцин. При их использовании можно точно сориентировать детали одну относительно другой и сохранить это положение в течение всего времени пайки и остывания.

Полезное приспособление для пайки – поставка. На нее можно не опасаясь возгорания помещать горячий паяльник. Такое простейшее оборудование зачастую делают своими руками.

Для соединения мелких деталей, что очень часто происходит при ремонте ювелирных изделий, понадобится лупа со стеклом большого диаметра, установленная на штатив.

При постоянных частых паяльных работах неплохо установить в помещении оборудование для думоудаления.

Промышленная пайка

На предприятиях тяжелой промышленности используются совершенно иные виды паяльного оборудования. Соединение больших деталей и конструкций в промышленных условиях происходит в печах.

В этом случае достигается наиболее высокое качество, так как при использовании печного оборудования можно постоянно контролировать состояние металла, поддерживать необходимую температуру и давление. Защита металла от окисления производится путем введения в камеру печи флюсов.

Печи для пайки различаются по принципу нагрева. Они бывают индукционными, газовыми, электрическими. Подаются и извлекаются заготовки различными способами в зависимости от конструкции печного оборудования. Это может быть ручная подача, ленточный конвейер, шахтная и элеваторная подачи.

В печах с ручной подачей нагрев и остывание деталей, паяльной камеры происходит в пределах одного цикла пайки. После остывания загружаются новые детали. В этой печи легче всего контролировать течение процесса и его продолжительность.

В конвейерном паяльном оборудовании нагрев происходит постоянно, а остывают детали уже после извлечения из камеры. Такие печи используются для создания большого количества одинаковых, серийных изделий.

Шахтные и элеваторные печи используют для изготовления крупногабаритных объемных конструкций, которые собирают прямо в печи и затем производят процесс пайки при полностью контролируемых параметрах.

Вакуумное паяльное оборудование используют для соединения изделий из сильноокисляющихся материалов. Паяные швы, произведенные в таких печах, отличаются чистотой и однородностью, что обеспечивает их прочность.

По причине менее высокой температуры и совершенно иного, чем при сварочных работах, воздействия на металл, паяные соединения более стойки к коррозии и к механическим воздействиям.

Несмотря на давнее изобретение пайки и создание новых методов соединения металлов и сплавов, паяльные работы с использованием специального оборудования остаются востребованными и в настоящее время.

Приспособления для пайки

К атегория:

Сварные соединения

Приспособления для пайки

Технологическая оснастка для узлов, изготовляемых с помощью пайки, имеет целый ряд особенностей, которые необходимо учитывать при ее создании, особенно оснастки, используемой при пайке в печах. Обычно детали, собираемые под пайку, самофиксируются без использования приспособления. Это достигается как за счет конструкции деталей, так и путем их механического скрепления проволокой, штифтами, точечной сваркой, запрессовкой по накатке и т. п.

Если непосредственная фиксация и скрепление деталей не удается, то используются специальные приспособления, обычно предназначенные для поддержания или сжатия соединяемых поверхностей.

Поддерживающие приспособления применяются при пайке деталей, взаимное расположение которых обеспечивается наличием заранее предусмотренных в их конструкции посадочных мест. Одно из таких приспособлений приведено на рис. 2.

Рис. 1. Приспособление для роликовой сварки продольных швов на обечайких малого диаметра

Сжимающие приспособления не только поддерживают собранные под пайку детали, но и поджимают их друг к другу с определенным усилием. Конструкция таких приспособлений определяется формой и свойствами материалов паяемого изделия, а также методом пайки.

В зависимости от температуры пайки и требований, предъявляемых к паяным изделиям, применяют различные способы прижима деталей: с помощью пружин, резьбовых элементов, клиньев, пневматический или вакуумный, с использованием разности коэффициентов линейного расширения материала отдельных элементов приспособления.

Сжимающее приспособление с пружинным прижимом показано на рис. 3. Работоспособность такого приспособления зависит в основном от температуры пайки и свойств материала пружины при этой температуре.

На рис. 4 показана схема термоприжимного приспособления, где усилие прижима создается за счет разности коэффициентов линейного расширения отдельных элементов приспособления, изготовленных из разнородных материалов.

При пайке с местным нагревом элементы конструкции приспособления по возможности необходимо выводить из зоны нагрева, чтобы устранить тепловые потери на нагрев приспособления и исключить его коробление.

В условиях пайки с общим нагревом приспособления должны выдерживать достаточно большое число повторяющихся термических циклов. Это предъявляет определенные требования к их конструкции и к материалам, из которых они изготовляются. Кроме поддержания неподвижности деталей в процессе пайки, конструкция приспособления должна обеспечивать легкое извлечение паяных узлов и не допускать их коробления.

Во избежание заедания паяных деталей в приспособлении необходимо стремиться сводить к минимуму поверхность контакта деталей паяемого узла с приспособлением. При пайке с общим нагревом не рекомендуется резьбовое крепление деталей; его следует заменять клиньями, распорками, грузами и т. п.

Рис. 2. Фиксирующее приспособление при пайке деталей с общим нагревом: 1 - паяемые детали, 2 - приспособление

При пайке в циркулирующей защитной атмосфере приспособления должны предотвращать образование воздушных мешков.

При конструировании приспособления следует учитывать возможности его коробления. Степень коробления зависит от выбранного материала приспособления, от его конструкции, от характера нагрева и от температуры пайки.

Так, например, не следует использовать в качестве центрирующей базы отверстия в сравнительно толстой плите, которая при нагреве сама может сильно деформироваться. Более рациональным решением будет, если в эти отверстия вставлять свободно входящие сменные вкладыши с внутренним центрирующим отверстием, которое возможно использовать как базу. При групповой пайке многопозиционные приспособления более удобны в работе, чем индивидуальные. Однако это ограничивается размерами печи и весом самого приспособления в сборке.

Рис. 3. Приспособление с пружинным прижимом для пайки легкоплавкими припоями: 1 - паяемые детали, 2 - пружина. 3 - нажимной винт

Рис. 4. Приспособление с термоприжимом: 1 - паяемые детали, 2 - алюминиевый цилиндр. 3 - стальной стакан, 4 - пробка

К материалам приспособлений для пайки с общим нагревом предъявляется целый ряд специфических требований:
1. Способность выдерживать многократные нагревы до температуры пайки без коробления и снижения физико-механических свойств.
2. Хорошая обрабатываемость резанием с целью получения заданной точности.
3. Достаточная твердость и износоустойчивость, допускающие частые сборки и разборки.
4. Возможность применения средств, предупреждающих ненужное смачивание поверхности припоями в процессе пайки.
5. Их коэффициент линейного расширения должен соответствовать коэффициенту линейного расширения деталей паяемого узла.

Исходя из этих условий для приспособлений под пайку используются различные материалы: конструкционные и нержавеющие стали, жаропрочные сплавы, тугоплавкие металлы. Кроме металлов и сплавов, в ряде случаев применяются керамические материалы, являющиеся весьма устойчивыми при температурах пайки к действию любых атмосфер. Кроме того, керамические материалы не окисляются, хорошо противостоят истиранию и не коробятся при высоких температурах нагрева. Недостатками таких материалов являются трудность механической обработки их и склонность к растрескиванию при повторных термических на-гружениях. Поэтому они чаще всего применяются в приспособлениях в виде простейших деталей - цилиндров, грузов, подставок и т. п.

Рис. 5. Схемы приспособлений для пайки с общим нагревом: 1 - паяемые детали, 2 - плита, 3 - винт, 4 - клин, 5 - вкладыш

Приспособления для пайки необходимо часто контролировать. Конструкция таких приспособлений должна допускать ремонт и восстановление необходимых размеров и замену отдельных деталей.

При пайке в “печах часто используются специальные контейнеры, в которые помещаются паяемые изделия. Контейнеры для этих целей могут быть:
а) жесткие, полностью загружаемые в печь;
б) жесткие с резиновым уплотнением водоохлаждаемого фланца, который находится в процессе пайки вне рабочего пространства печи;
в) мягкие, также полностью загружаемые в печь.

Жесткие контейнеры могут уплотняться засыпкой или завариваться герметичным швом. Требования к жесткости конструкции контейнера определяются условиями эксплуатации. Так, если пайка производится в вакууме, то контейнер должен быть рассчитан на необходимое при этом внешнее давление при заданной температуре нагрева.

В конструкции контейнеров часто предусматриваются специальные элементы для прижима паяемых деталей. С этой целью в жестких контейнерах иногда используются пневматические подушки в виде сварного конверта из малоуглеродистой или нержавеющей стали с толщиной листа 0,6 - 1,0 мм. Для создания усилия прижима в нее подается воздух или азот под необходимым избыточным давлением.

Рис. 6. Схемы контейнеров для пайки: а - контейнер с герметизацией засыпкой, б - контейнер герметизируемый с помощью сварки, в - жесткий контейнер с пневматической подушкой, г - жесткий контейнер с резиновым уплотнением крышки (в печь загружается лишь горячая зона контейнера), д - мягкий контейнер, 1 - контейнер, 2 - крышка контейнера, 3, 4 - трубопроводы, 5 - уплотнительная засыпка, 6 - детали, 7 - пневматическая подушка, 8 - тепловой экран

При пайке в вакууме прижим может осуществляться за счет самого контейнера. Для этого применяются мягкие тонколистовые контейнеры (толщина листа 0,6 - 1,0 мм). При создании вакуума внутри контейнера детали прижимаются за счет разности внутреннего и внешнего давлений. При пайке деталей сложной формы контейнер изготовляется по форме деталей. С целью повышения усилия прижима иногда используется комбинированный способ создания давления. При этом мягкий контейнер, содержащий изделие, с внутренним вакуумом помещается в другой жесткий контейнер, внутри которого создается избыточное давление. Для контейнеров используются различные стали: малоуглеродистые, нержавеющие и жаропрочные. При разработке оснастки для пайки, с целью повышения экономического эффекта от ее использования, необходимо стремиться к возможности ее многократного применения.