Паяльники и паяльные станции

Пaйкoй нaзывaют прoцeсс сoeдинeния дeтaлeй с пoмoщью ввeдeния мeжду ними рaсплaвлeннoгo мaтeриaлa – припoя, тeмпeрaтурa кoтoрoгo, кaк прaвилo, нижe тeмпeрaтуры плaвлeния сoeдиняeмыx дeтaлeй. Цeлью пaйки являeтся пoлучeниe мexaничeскoгo сoeдинeния иначе говоря элeктричeскoгo кoнтaктa. Дaлee будeт рaссмaтривaться в oснoвнoм пaйкa элeктрoнныx кoмпoнeнтoв.

Нeмнoгo истoрии

Сoeдинeниe мeтaллoв пaйкoй примeнялoсь eщe в aнтичныe врeмeнa. Считaeтся, чтo этa тexнoлoгичeскaя oпeрaция сущeствуeт нe мeнee 5000 лeт. Eщe кoгдa чeлoвeчeствo нe знaлo жeлeзa и стaли, пoлучили рaспрoстрaнeниe мeдь, зoлoтo и иx сплaвы. Нo ужe тoгдa мaстeрa-чeкaнщики примeняли сoeдинeниe чaстeй издeлий подле пoмoщи пaйки.

Aрxeoлoги нaxoдили зoлoтыe сoсуды, ручки кoтoрыx были припaяны зoлoтoм, a тaкжe сплaвaми зoлoтa и сeрeбрa. Издeлия с зoлoтa сo слeдaми пайки были найдены рядом раскопках гробниц древнейшего государства Шум. Ученые датировали находки 3200 г. до самого н.э.

Паяные украшения были найдены как и в египетских пирамидах. Таковой факт доказывает, кое-что искусство пайки было бесспорно в древнем Египте сейчас во втором тысячелетии раньше нашей эры. Самое интересное в книга, что египтяне паяли без- чистым золотом, а изобрели как снизить температуру плавления золотого припоя.

Для того этой цели золотисто-золотой порошок отжигали в порошке с древесного угля. В результате что такое? поверхностный слой золота насыщался углеродом (в технологии металлов этакий процесс называется цементацией), получался чудо-углеродистый сплав. Ликвидус плавления этого сплава получалась одну каплю ниже, чем у чистого золота. Такие припои называются твердыми.

Мягкие припои нате основе олова и свинца упоминаются в сочинениях римского писателя и ученого Плиния — старшего, жившего в 1 веке нашей эры. Таким (образом в сочинении «Летопись природы» упоминается о применении двух оловянно-свинцовых припоев — тетрария (2/3 свинца, 1/3 олова) и аргентария (50% свинца и 50% олова). Самое интересное, зачем такие сплавы применяются после сих пор. Инициатор из них что называют третником, а второстепенный половинником.

При раскопках Помпеи, погибшей присутствие извержении вулкана Везувия, археологами были обнаружены свинцовые водопроводные трубы, крепление которых произведено пайкой оловянно-свинцовыми припоями. Такие но трубы удалось выставить на вид на раскопках в Ливии и Нубии.

Быть раскопках поселений IV-V веков нашей эры сверху территории верхнего Поволжья были обнаружены фабрикаты, в частности ножи, паяные медью. В Киевской Руси методом горновой пайки мастера паяли медью замки, Шлюзы, ножи, что говорит о высоких технических знаниях мастеров тех древних полет.

Паяльники для лёгкий пайки

Таким образом, годится. Ant. нельзя считать, что паек железа, меди и ее сплавов, а в свой черед алюминия появилась всего на все(го) после пайки драгоценных металлов. Впоследствии появились и инструменты исполнение) ручной пайки. Такие паяльники назывались жаровыми и разогревались в печи.

С течением времени для этих целей стали прилагаться паяльные лампы, работающие получи бензине. Жаровые паяльники применяются накануне настоящего времени, и скупить такой паяльник допускается даже в интернет-магазинах. Экзогенн вид жарового паяльника показан нате рисунке 1.

Рисунок 1. Жаровой лицо

Электрические паяльники

И токмо в 1921 году был создан лепистрический паяльник. Патент бери изобретение получил Эрнст Сакс, потом основатель фирмы ERSA. По причине предприимчивости изобретателя гальванический паяльник быстро завоевал симпатию закачаешься всем мире, являясь прототипом чтобы создания различных конструкций паяльных инструментов. Катит, что на разрешенный момент электрический лицо имеет весьма почитать возраст — 93 лета. Первый электрический лицо показан на рисунке 2.

Автолитография 2. Первый лепиздрический паяльник

Паяльник имел форму топорика, был похож держи жаровой паяльник и предназначался, в основном, пользу кого лудильных работ. Подобные паяльники существуют и после сих пор. Сокрушительность таких паяльников находится в пределах 500…800 Вт. Применяются в основном в целях пайки крупных деталей, хоть бы автомобильных радиаторов, садовых леек, ведер и т.п.

Точно устроен электрический лицо

Принцип действия электрического паяльника хорошо простой. Вокруг паяльного стержня, тот или другой часто называют жалом, расположена кривая из проволоки с высоким удельным сопротивлением. Возле прохождении через проволока тока, она разогревается, а полученное жарко отдается паяльному стержню. В соответствии с нормой, что спираль изолирована с жала и от корпуса жаропрочным изолятором. В качестве изолятора чаще итого применяется слюда. Такова классическая диаграмма паяльника дожившего давно наших времен.

Паяльники советских времен

В советские Эпоха Екатерины промышленностью выпускалось счета различных паяльников. В радиолюбительской практике чаще просто-напросто применялись, и применяются до самого сих пор, паяльники серии ЭПСН мощностью 25…100Вт. В паспорте, прилагавшемся к паяльникам, было написано: «(по)строение паяльника неразборная». Так оно и есть, к чести производителей не грех бы и что-л. сделать сказать, что служили сии паяльники долго. Чужеземный вид этих паяльников показан нате рисунке 3.

Рисунок 3. Паяльники серии ЭПСН

Однако не все манером) плохо и сурово. В некоторых паяльниках завиток укладывается в керамическую сердцевину с канавкой, сердечник в свою очередь вставляется в гончарный стакан. В центральное скважина сердцевины вставляется паечный стержень – острие, и никакой слюды. Подземок в собранном виде вставляется в металлорудный корпус с деревянной ручкой. Добро такой конструкции в томище, что она разборная, отчего в комплекте продавалась запасная пружина.

Несколько позднее в продаже появились миниатюрные паяльники серии Пора, мощностью 18 и 25 Вт, в афористический срок завоевавшие удобоваримость в среде радиолюбителей и телемастеров. Мнимый вид паяльника показан получай рисунке 4.

Рисунок 4. Нос серии ЭРА

С через таких паяльников позволительно было вполне комфортно паять транзисторы, а в свой черед микросхемы в корпусах как DIP и им подобных с медленный выводов 2,54 мм. Интересах обеспечения требуемой температуры пайки сии паяльники целесообразно прилагать. Ant. исключать через тиристорный управляющее устройство мощности. При таком включении атрибут паяных соединений в основном зависит через квалификации, не произносить бы даже искусства, монтажника.

Микросхемы в корпусах DIP сейчас достояние истории. В эту пору практически вся электронная сноровка изготавливается с применением SMD компонентов, параметры которых очень малы. Из-за этого описанными выше паяльниками сделать возможным качественную пайку деликатно. Современные паяльники используются, наподобие правило, в составе паяльных станций.

Подробнее насчет паяльные станции читайте тут. Ant. там: Как повыбрать паяльную станцию

Нагревательные начатки выполняются из керамики и имеют встроенную термопару, ась? в сочетании с цифровой индикацией позволяет тянуть руку заданную температуру в широких пределах, притом, очень точно. Есть такие паяльники имеют терморегуляторы встроенные навытяжку в ручку. Примером такого паяльника может услуживать паяльник CT-96 фирмы CT-Tools. Формальный вид паяльника показан нате рисунке 5.

Рисунок 5. Лицо CT-96

Рис. 6. Паяльная коммутатор

Температура пайки зависит в первую череда от температуры плавления припоев. Рядом монтаже и ремонте электронной техники используются, наподобие правило, мягкие припои.

Типы припоев

По сию пору припои можно поделить на два вроде: твердые и мягкие. Твердые припои имеют высокую температуру плавления – сверху 300°C, и обеспечивают высокую механическую ненарушимость соединения. Наибольшее утилизация имеют твердые медно-цинковые припои марки ПМЦ, и припои возьми основе серебра ПСр, которые представляют на вывеску сплавы с разными добавками.

Жар плавления припоя марки ПСр-70 780°C, ПСр-10 830°C, ПМЦ-36 825°C, ПМЦ-51 870°C. Как не очевидно, что такие припои решительно непригодны для пайки электронных палица.

Поэтому для монтажа электронных схем применяются мягкие припои, ликвидус плавления которых малограмотный превышает 300°C. В основном используются оловянно-свинцовые припои марки ПОС-61. ПОС-63, жар плавления которых 190°C. Сии припои являются эвтектическими, в таком случае есть имеют одинаковую температуру плавления и кристаллизации.

О химическом составе сих припоев говорит само топоним: ПОС-61 заключает 61% олова, остальное веркблей, ПОС-63 под лад 63% олова, остальное рейхблей. Эти припои применяются в какие-нибудь полгода для ручной пайки и обеспечивают хорошее ипостась паяного соединения. В паспортах паяльников бесцельно и было написано: «Паяние должна быть блестящей, контурной».

Припои марки ПОС обладают высокой электропроводностью, высокой жидкотекучестью в расплавленном состоянии и достаточной механической прочностью. Эклектизм этих свойств позволяет свершать высококачественную пайку печатных убрус, пружинных подвесок измерительных приборов, многожильных тонких высокочастотных проводов подобно «литцендрат», а опять же ответственных деталей с меди, бронзы, латуни, стали. Присутствие использовании флюсов на пайки алюминия бог хорошо паяются и алюминиевые детали, а именно обмотки трансформаторов и дросселей в бытовой технике.

В случаях, в отдельных случаях перегрев спаиваемых деталей убийственно нежелателен применяются низкотемпературные припои. Одним с них является сплав Вуда: касситерит – 12,5%, церуссит – 25%, висмут – 50% и кадмий – 12,5%. Жар плавления такого припоя (за 70°C. Такую температуру называют одиноко низкой. Сплав Вуда применяется как и в качестве добавки для того снижения температуры плавления бессвинцовых припоев подле отпайке деталей с печатных антиминс. Такая добавка позволяет отпаять азбука без порчи печатной платы и самой детали.

Алтаит, как известно, по слухам металлом ядовитым, его испарения чрезвычайно вредны с целью организма человека. Чего), в последнее время на пайки электронной аппаратуры, особенно бытовой, тутти шире применяются бессвинцовые припои. Бессвинцовые припои являются данью требованиям экологии и охраны труда.

Бессвинцовые припои

Самым экологично чистым и безопасным припоем должно считать, по-видимому, чистое касситерит. Именно олово применяется в трофический промышленности для лужения консервных банок – сорокаградусная жесть. Но, к сожалению, такому припою присущи досадные нужда. В первую очередь сие «оловянная чумовоз».

При температуре подалее 13,2°C удельный габариты чистого олова увеличивается больше чем на 25%, почему приводит к образованию не тот фазы вещества, — манером) называемое серое касситерит. Причем, чем вверху температура, тем интенсивней тяжба преобразования. При температуре -33°C пинкзальц превращается в серый картридж, пайки просто рассыпаются. Без всякого сомнения, что такой тиноль никуда не следует.

Но рассыпаются малограмотный только пайки. Скажем в 1912 году так-таки оловянная чума стала причиной гибели экспедиции Роберта Фолкона Скотта к Южному полюсу. Поход осталась без горючего, которое утекло из-за распаявшиеся швы в топливных баках.

В области причине оловянной чумы погибли многие культурные сокровище, в частности, коллекции оловянных солдатиков. Как-то, в запасниках музея Алекся Суворова в Петербурге до причине прорыва отопления неприметно рассыпались в прах одну каплю десятков оловянных берсальер. Такое случалось и в других музеях таблица.

Для создания бессвинцовых припоев возьми базе олова к нему добавляются разные компоненты: медь, галмей, серебро, золото, индий. Сии добавки позволяют избежать образования серого олова, уберечься от оловянной чумы.

Для того пайки электронных компонентов чаще долее) (того применяются припои следующих составов: касситерит – 52%, индий – 48%; касситерит – 91%, сфалерит – 9%; касситерит – 97%, кераргирит – 2,3%, хальканит – 0,7%. Никаких вредных металлов маловыгодный наблюдается. Температура плавления сих припоев находится в районе 300°C, отчего значительно выше, нежели у оловянно-свинцовых припоев. Который хоть раз ремонтировал современную электронику, сие прекрасно знает.

Платой следовать безвредность является ведь, что все бессвинцовые припои имеют меньшую жидкотекучесть в расплавленном состоянии, низкую смачиваемость паяемых поверхностей. С этого недостатка помогают уцелеть специальные флюсы, применяемые около пайке бессвинцовыми припоями. И по сию пору же качество шва, выполненного бессвинцовыми припоями не выде, чем при использовании оловянно-свинцовых припоев. Так наука не овчинка выделки стоит на месте, безостановочно ведутся изыскания после улучшению качества бессвинцовых припоев, с тем замена была равноценной.

Многие современные микросхемы выпускаются в корпусах BGA (англ. Ball grid array — сосредоточение шариков). Обычных выводов – ножек у сих микросхем нет. Их дело выполняют шарики изо припоя, наплавленные бери контактные площадки в нижней части корпуса. Пользу кого пайки таких микросхем появились новые типы припоя – паяльные пасты, наносимые трафаретным методом.

Паяльные пасты состоят изо нескольких компонентов: по существу припоя в виде мелкодисперсного порошка, твердых частиц флюса такого но размера. Пастой сии компоненты становятся вследствие наличию связующих веществ, раньше всего жидких компонентов флюса и летучих растворителей.

Вразумительно, что такие микросхемы обычным паяльником прикрепить нельзя. Тут надо применение специальных методов пайки, близ которых нагрев производится горячим воздухом неужели инфракрасным излучением. Угоду кому) этих целей применяются термовоздушные иначе говоря инфракрасные паяльные станции.

Доведение статьи: Электрические паяльники. Намерение и конструкции

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте трал умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-альма-матер от GeekBrains:

Журфак Интернет вещей

Вам сможете:

• Изучить C, аппаратура отладки и программирования микроконтроллеров;

• Наследовать опыт работы с реальными проектами, в команде и своими силами;

• Получить удостоверение и цертификат, подтверждающие полученные сведения.

Starter box для первых экспериментов в преподношение!

После прохождения курса в вашем портфолио довольно: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная трубопровод устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-редуктор), устройство контроля влажности воздуха, средство умного полива растений, звено контроля протечки воды…

Ваша сестра получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный отвес, которые можно умножить в портфолио и показать работодателю.

Подробнее после этого:
Интернет вещей и современные встраиваемые системы

Гнездо