Припой
Припой для алюминия – это присадочный материал, от выбора которого зависит качество и надежность будущего соединения. Для чистого материала и дюралюминия следует использовать совершенно разные составы. Начинающие мастера испытывают сложности при пайке алюминия именно из-за выбора неподходящего состава, предназначенного для работы с другими металлами.
Все припои можно условно разделить на две группы:
- Легкоплавкие. К этой группе относятся составы, основу которых составляют мягкие металлы – олово, цинк, висмут и медь. Такие материалы, за низкую температуру плавления, называют радиолюбительскими. Доступная стоимость делает такие припои идеальным выбором для домашних мастеров. Их выпускают в форме проволоки, толщиной до 6 мм.
Легкоплавкие припои не применяют для ответственных работ. Например, пайку алюминиевых трубок холодильника, работающих под давлением, лучше выполнять тугоплавкими присадочными материалами.
- Тугоплавкие. К ним относятся припои, в состав которых входит алюминий, цинк, кадмий, кремний и другие химические элементы. Наличие алюминия обеспечивает высокий уровень смачивания и высокую прочность шва. Для работы с тугоплавкими припоями необходимо профессиональное оборудование с высокими температурными показателями.
Необходимые материалы и подручные средства
Пайка алюминиевых изделий при должной подготовке поверхности может быть выполнена всеми видами припоев. Например, пайка алюминия оловом возможна при снятии оксидной пленки.
Материалы, необходимые для пайки алюминия.
Однако, в большинстве случаев, алюминиевые соединения, полученные при пайке оловянным припоем, имеют низкую надежность из-за плохой растворимости материалов.
Наиболее оптимальными припоями для пайки алюминия являются:
- цинковый;
- медный;
- кремниевый;
- алюминиевый.
На рынке имеется большое количество припоев, на основе указанных выше материалов. Одним из самых распространенных цинковых припоев является ЦОП40, в составе которого имеется 40% цинка и 60% олова. Кроме этого, популярным остается припой 34А, состоящий из 66% алюминия, 28% меди и 6% кремния.
Важно отметить, что проведение работ с правильным припоем и со специальным флюсом для пайки алюминия существенно облегчает задачу. Отдельного упоминания стоит специальный припой для низкотемпературного пропая алюминиевых деталей
Одним из наиболее распространенных расходных материалов для подобной операции является припой HTS-200
Отдельного упоминания стоит специальный припой для низкотемпературного пропая алюминиевых деталей. Одним из наиболее распространенных расходных материалов для подобной операции является припой HTS-200.
Конечно, не стоит забывать и об обязательном использовании специального флюса для низкотемпературной пайки алюминия.
В состав флюса для беспроблемной пайки алюминия должны входить хотя бы один из следующих элементов:
- триэтаноламин;
- фторборат цинка;
- фторборат аммония.
Одной из марок флюсов для сварки алюминия газовой горелкой является Ф64. Популярность данного флюса вызвана его большой активностью. Пропаять с флюсом Ф64 можно даже алюминиевые детали без предварительной зачистки оксидной пленки.
В состав флюса Ф64 входят:
- 50% хлорида калия;
- 32% хлорида лития;
- 10% фторида натрия;
- 8% хлорида цинка.
Пайка под флюсом
Для снятия оксидной плёнки с поверхности алюминия используют различные флюсы (Ф-59А, ФТБФ-А, Ф-61А). Применение определённого состава зависит от характеристик металла и дальнейшего назначения. Последовательность пайки:
- Очищают жилу от изоляции на расстоянии 5 см от края. При этом нож держат под углом, чтобы не повредить сердечник.
- Поверхность металла очищают мелкой наждачной бумагой.
- Покрывают флюсом жилу при помощи кисточки.
- Повторно зачищают металл ножом.
- Нагретым паяльником лудят провод.
Во время лужения паяльник двигают вперёд-назад вдоль провода, очищая поверхность алюминия от плёнки. С первого раза равномерно покрыть жилу припоем не получится. Процедуру повторяют для открытых участков. После получения нужного результата конец провода промывают водным раствором соды (5 ст. л. на 200 мл жидкости) для нейтрализации активных кислот. Остатки флюса под изоляцией или припоем со временем разъедят алюминий. В результате место соединения будет греться и обугливаться.
https://youtube.com/watch?v=uuVm6M64cGk
https://youtube.com/watch?v=F-bxhDriITw
https://youtube.com/watch?v=HUI6vrqWG1E
Соединение электрических проводов пайкой
Соединение медных проводов при качественной пайке является самым надежным и практически не уступает цельному проводу. Все вышеприведенные примеры скруток проводов, кроме алюминиевых и мишуры, при залуживании проводников перед скруткой и последующей их пайке припоем будут надежными наравне с цельными проводами. Единственный недостаток это дополнительная трудоемкость работы, но она того стоит.
Если нужно соединить пару проводов и проводники от скрутки должны быть направлены в разные стороны, то применяют несколько другой вид скрутки.
Срастив две пары двойных проводов описанным ниже способом, удается получить компактное и красивое соединение скруткой как одножильных, так и многожильных пар проводников. Этот способ скрутки может быть с успехом применен, например, при сращивании перебитых проводов в стене, наращивания провода при переносе розетки или выключателя с одного места стены на другое, при ремонте или наращивании длины кабеля переноски.
Для получения надежного и красивого соединения необходимо подогнать длины концов проводников со сдвигом на 2-3 см.
С концов проводов снять изоляцию.
Выполнить по парную скрутку проводников. При данном виде скрутки достаточно для одножильного провода двух витков, для многожильного – пяти.
Если планируется прятать скрутку под штукатурку или в другом недоступном месте, то скрутки нужно обязательно пропаять. После пайки нужно пройтись по припою наждачной бумагой, чтобы удалить возможные острые сосульки припоя, которые могут проколоть изоляцию и торчать из нее. Можно обойтись и без пайки в случае доступности к соединению и небольшом протекающем по проводникам токе, но долговечность соединения без пайки будет на много ниже.
Благодаря сдвигу мест скрутки, изолировать каждое из соединений отдельно нет необходимости. Прикрепляем с обеих сторон вдоль проводников по полоске изолирующей ленты. В заключение нужно навить еще три слоя изолирующей ленты. По требованиям Правил электробезопасности должно быть не менее трех слоев.
Провода, срощенные и пропаянные описанным выше способом, можно смело укладывать в стену и сверху штукатурить. Перед укладкой желательно защитить соединение хлорвиниловой трубкой, одетой заблаговременно на одну из пар проводов. Я так делал неоднократно, и надежность подтвердилась временем.
Соединение проводов в распределительных коробках
Когда я въехал в квартиру 1958 года постройки и стал делать ремонт, то сразу столкнулся с миганием лампочек освещения в такт ударам молотка по стенам. Возникла первоочередная задача ремонта, проведение ревизии распределительных коробок. Вскрытие их показало наличие плохого контакта в скрутках медных проводов. Для восстановления контакта нужно было разъединить скрутки, зачистить концы проводов наждачной бумагой и скрутить заново.
При попытке разъединения столкнулся, казалось бы, непреодолимым препятствием. Концы проводов обламывались даже без приложения усилий. Со временем медь потеряла эластичность и стала хрупкой. При зачистке провода изоляцию, очевидно, подрезали лезвием ножа по кругу и сделали насечки. В этих местах провод и обламывался. Медь от колебаний температуры закалилась.
Вернуть меди эластичность, в отличие от черных металлов, можно нагрев ее до красна и быстро охладив. Но для данного случая такой прием неприемлем. Остались концы проводов длиной не более 4 см. Выбора для соединения не оставалось. Только паять.
Оголил провода паяльником, расплавив изоляцию, залудил их припоем, связал группами луженой медной проволокой и залил припоем с помощью 60 ваттного паяльника. Сразу возникает вопрос, а как пропаять провода в распределительной коробке, если электропроводка обесточена? Ответ простой, с помощью паяльника, запитанного от аккумулятора.
Так обновил соединения во всех соединительных коробках, потратив не более 1 часа на каждую. В надежности сделанных соединений я уверен полностью, и это подтвердили 18 прошедших с той поры лет. Вот фото одной из моих коробок.
При выравнивании стен Ротбандом в прихожей и установке натяжного потолка распределительные коробки стали помехой. Пришлось все их вскрыть, и подтвердилась надежность паяного соединения, они были в идеальном состоянии. Поэтому я смело .
Практикуемые в настоящее время соединения и с помощью клеммой колодки с плоско пружинным зажимом Wago на много снижают затраты времени на монтажные работы, но сильно уступают в надежности соединениям пайкой. А в случае отсутствия в колодке подпружинивающих контактов и вовсе делают соединения в высоко токовых цепях ненадежными.
Преимущества
Пайка не получила широко промышленного применения из-за относительно низкой производительности работ. Тем не менее, данный метод соединения выгодно отличается от прочих способов создания неразъемных соединений:
- Классическими рабочими инструментами является электрический паяльник и газовая горелка. Наука не стоит на месте, и на отечественном рынке уже давно положительно зарекомендовали себя установки для пайки ультразвуком и электронными волнами. Эти устройства отличаются способностью к выполнению работ на загрязненной поверхности без предварительной подготовки.
Дополнительная информация. С помощью ультразвука паяют особо тонкие листы, толщиной до 0,001 мм.
- Процесс сопровождается низким температурным воздействием на обрабатываемые детали.
- Пайка сохраняет структуру металла, не меняя физические и химические свойства – шов формируется за счет расплавленного присадочного материала.
- С помощью данной технологии можно соединять даже миниатюрные элементы и тонкостенные изделия, не опасаясь поверхностной деформации заготовки.
- Имеется возможность соединения разнородных материалов.
Пайка алюминия дома своими руками: пошаговая инструкция
Хотите попробовать паять алюминий в домашних условиях , но терзают сомнения, что ничего не получится?
Не переживайте — мы расскажем, что и как нужно делать, а самое главное — чем паять , чтобы все получилось! Все рекомендации опробованы на практике и доказали свою эффективность.
Что вообще понадобится для пайки алюминия ? Один из основных инструментов — это нагревательный прибор.
Это может быть как электрический паяльник с самодельной насадкой (о том, как ее изготовить — расскажем ниже), так и более продвинутый вариант — газовый баллончик с горелкой . В данном случае понадобится баллон со смесью из двух (пропан/бутан) или трех газов (пропан, бутан, изобутан).
Обратите внимание, что пайка и сварка алюминия — это совсем не одно и то же. Хотя многие люди очень часто путают эти понятия
Давайте внесем некоторую ясность, что такое пайка алюминия, и что такое сварка.
Под сваркой подразумевается соединение металла путем его нагрева с последующим расплавлением и перемешивания в сварочной ванне. Обычно для этих целей используется аргонная сварка и специальные присадочные прутки .
В результате сварки алюминия получается очень прочное и монолитное соединение с одной и той же кристаллической решеткой. Качество свариваемых деталей довольно высокое.
Под термином « спаять алюминий » подразумевается использование специального припоя (или обычного олова), который и соединяет между собой алюминиевые детали. При этом сам металл не разогревается до температуры плавления.
Особенность пайки заключается в том, что можно без проблем запаять алюминиевую кастрюлю или другую емкость (если в ней имеется трещина), а также можно припаять алюминий к другому металлу. А вот сварить два разных металла сложно.
Существуют разные методы пайки алюминия и дюрали . Мы рассмотрим одни из самых популярных и эффективных способов, которые применимы в быту.
Пайка алюминия в домашних условиях: принцип работы — Сварка
Процедура пайки алюминиевых элементов в домашних условиях является весьма проблематичным процессом, который облегчается использованием специальных материалов.
Работа осложняется моментальным появлением на месте зачистки тонкой оксидной пленки, мешающей спайке. Дополнительную трудность создает сам материал, имеющий низкий температурный порог плавления (+660 °С).
Применяя припой для пайки алюминия, особые сильнодействующие флюсы и соблюдая технологию, можно самостоятельно паять практически любые предметы из алюминия.
Пайка алюминия в домашних условиях – простое и безопасное занятие
Домашним мастерам довольно часто приходится сталкиваться с проблемой ремонта, а также изготовления изделий из алюминия. Если с механической обработкой проблем нет (металл легко пилится, обтачивается и гнется), то процесс соединения частей между собой вызывает трудности.
https://youtube.com/watch?v=tOPfQWfB7O4
О сварке речь не идет, это вопросы масштабного ремонта. Чаще всего приходится паять детали традиционным способом.
- Наиболее частая проблема — прохудившаяся посуда, или отвалившиеся части бытовой алюминиевой утвари. Склеивание подходит не всегда, из-за низкой термостойкости и плохой эстетики шва. Заклепки не могут обеспечить герметичность. Остается пайка алюминия оловом.
- Еще одна необходимость качественного соединения — электроприборы. Довольно часто приходится соединять алюминиевые проводники с клеммами, или просто поверхностью электрооборудования. Сращивание проводов также будет надежнее, если вместо скрутки будет прочная спайка.
Как и любой металл, алюминий можно и нужно паять. Он обладает хорошей пластичностью и теплопроводностью. А вот с адгезией есть проблема. На открытом воздухе металл моментально покрывается прочной пленкой окислов, которая мало того, что является теплоизолятором, на нее практически невозможно нанести припой.
Поэтому качественный флюс для пайки алюминия — первый помощник в работе. С его помощью, также можно припаять алюминий к другим металлам.
Общие принципы пайки алюминия в домашних условиях
- Поверхность должна быть тщательно зачищена от краски, грязи и жирных жидкостей
- Место пайки шлифуется, все неровности желательно выровнять до глубины самого большого дефекта
- Между очисткой и нанесением флюса должно пройти минимальное время
- Необходимо правильно выбрать нагревательное устройство, в соответствии с объемом металла
- Алюминий обладает отличной теплопроводностью, температура рассеивается по всей площади, и нагретый участок будет быстро остывать
- Перед пайкой алюминий обязательно надо залудить. Под слоем припоя окислы не образуются.
Маленькие секреты. Если у вас под рукой нет специального флюса, можно воспользоваться абразивной защитой от моментального окисления поверхности:
- Энергично потрите место пайки кусочком кирпича. Образовавшуюся пыль не нужно сдувать. Наберите на жало паяльника большое количество обычной канифоли, и залейте ей место пайки прямо поверх кирпичной пыли. Затем облудите поверхность, сильно нажимая жалом паяльника на металл.Плоским срезом надо как бы втирать пыль в алюминий. Абразив сотрет тонкий слой окисла и обеспечит соединение с припоем. Можно использовать просеянный песок мелкой фракции.
- Еще один способ – использование железных опилок. Можно просто сточить толстый гвоздь среднезернистым напильником. Наливаем на место пайки жидкую канифоль и засыпаем опилками. Когда канифоль затвердеет – набираем припой на жало паяльника и интенсивно втираем его поверх опилок. Оловянное покрытие обеспечит моментальную защиту от окисления.
Делаем неразъемное соединение проводов
Главным отличием этого варианта от рассмотренного ранее резьбового метода является отсутствие возможности разборки соединения без разрушения проводов. Помимо этого, придется купить или взять в аренду специальное приспособление – заклепочник.
Собственно, провода соединяются с помощью заклепок. Прочность, доступная стоимость, простота и высокая скорость выполнения работы – вот главные преимущества неразъемного соединения.
Термоусадочная трубка для изоляции скрутки или опрессовки
Заклепочник работает по предельно простому принципу: стальной стержень втягивается сквозь заклепку и обрезается. По длине такого стержня присутствует некоторое утолщение. В процессе протягивания стержня через заклепку последняя будет расширена. На рынке доступны заклепки различных диаметров и длин, что позволяет подобрать приспособление для соединения кабелей практически любого сечения.
Надежное соединение проводов опрессовкой
Работаем в следующем порядке.
Первый шаг. Счищаем с проводников изоляционный материал.
Второй шаг. Делаем на концах кабелей кольца размером, немного превышающим диаметр используемой заклепки.
Третий шаг. Поочередно надеваем на заклепку колечко алюминиевого провода, пружинную шайбу, затем колечко кабеля из меди и плоскую шайбу.
Четвертый шаг. Вставляем стальной стержень в наш заклепочник и с усилием сжимаем ручки инструмента до щелчка, который будет свидетельствовать об обрезке лишней длины стального стержня. На этом соединение готово.
Как правильно соединить провода
Вы ознакомились с основными методами самостоятельного соединения алюминиевых и медных проводов. Каждый способ имеет свои особенности, недостатки, преимущества и предпочтительные сферы применения. Выбирайте наиболее подходящий вариант, следуйте положениям инструкции и уже очень скоро все необходимые соединения будут готовы.
При использовании многопроволочных жил проводов и кабелей нужно применять специальные наконечники под опрессовку или концы проводов пропаять
Удачной работы!
Подготовительные процедуры к спаиванию
Особого значения не имеет то, когда проходит спаивание проводов из алюминия с медными или с подобными ему проводами, необходимо произвести подготовительные работы, поскольку от этого зависит качественное соединение в завершении процесса. В начале, требуется произвести необходимую зачистку поверхности металла, благодаря чему будет удалена пленка из оксида.
Для работы с проводами отлично подходит мелкая наждачная бумага, или какой ни будь похожий вариант. Затем необходимо произвести лужение конца провода предстоящего к спаиванию, а еще залудить конец паяльника, если такое приспособление будет использоваться для работы. Существуют небольшие затруднения в применении нескольких видов флюса, для его замены может неплохо послужить стружка из металла.
Пошаговая инструкция
1. В начале, требуется подготовить все требуемые приспособления и расходные материалы, а так же убрать со стола все ненужные предметы для более удобной работы;
2. Провести подготовительные работы, подготовив металл к пайке, произведя очищение, лужение, обработку флюсом и другие необходимые процедуры, для дальнейшего качественного соединения материалов;
3. Затем требуется выставить правильные параметры и регулировку режимов на технике, для максимально качественного результата, и отсутствию различных браков в материале;
4. В самом процессе следует осуществлять спаивание, точными и быстрыми движениями, поднеся малую часть припоя к проводам, и нанеся его на их концы, соединив материалы в одно целое;
5. В окончании необходимо дать время остыть металлу, и произвести осмотр на прочность соединения.
Меры осторожности
Подобные работы необходимо осуществлять только с помощью исправных приспособлений. Когда применяется флюс, рекомендуется обеспечить необходимое проветривание в помещении, потому что большинство из них являются токсичными для дыхательной системы.
У паяльника в наличие должна быть специальная металлическая подставка, в которую его необходимо помещать во время вашего недолгого отсутствия, а так же ставить в места, где нет в наличии легковоспламеняющихся предметов
Подобные меры осторожности необходимо применять и в использовании горелки, однако тут присутствует емкость с расходным материалом, которую рекомендуется оставлять на расстоянии не менее 5 метров от места данных работ, что бы избежать возможного взрыва
Трудности пайки алюминиевых проводов
Помимо оксидной пленки и отсутствия визуального контроля за температурой нагрева металла, существует еще несколько сложностей. Пайка алюминиевых одножильных проводов должна проводиться всего за несколько секунд, чтобы не повредить самому проводу. Температурное воздействие на алюминий подвергает структуру металла изменениям, в результате чего он теряет свою прочность и гибкость.
Пайка алюминия паяльником в домашних условиях
Практически все процедуры, вне зависимости о того какой вид пайки используется, должны проходить полный круг подготовительных процедур, куда входит лужение, обработка флюсом и зачистка. Именно такие процедуры помогают ликвидировать оксидную пленку, благодаря которой получается основная масса брака при пайке. Еще одной сложностью становится правильный выбор параметров, так как рабата с тонкими элементами требует деликатного подхода. В то же время, небольшая толщина изделий помогает беспроблемно производить все в домашних условиях без явной потери качества.
Способы пайки алюминиевых проводов
Пайка алюминиевых проводов в домашних условиях может осуществляться несколькими способами. Одним из основных является пайка алюминиевых проводов паяльником, так как это один из самых простых и распространенных инструментов, который есть в каждом доме. Достаточно подобрать паяльник требуемой мощности, чтобы расплавить припой и сделать соединение. В отличие от других способов, он наиболее прост в подготовке, но требует, чтобы рядом находился источник электричества. В отличие от горелки, паяльник является более грубым методом, так что для работы со слишком тонкими материалами он может оказаться непригодным.
Пайка алюминия паяльником
Способ при помощи горелки, которая может быть газовая или бензиновая, помогает проводить более деликатные процедуры, так как тут легче регулировать температуру и газ отлично прогревает не только сам провод и припой, но и области, которые находятся рядом с ними. Подготовка горелки более длительная процедура, так как ее нужно заправлять, подбирать режим и так далее. Также это менее безопасный вариант, но после всего не нужно ждать, пока инструмент будет долго остывать, как это происходит при работе с паяльником.
Пайка алюминиевых проводов горелкой
Подготовка к пайке
Вне зависимости от того, происходит пайка алюминиевых проводов с медными, или с такими же, как и они, следует ответственно отнестись к подготовке, так как от этого зависит успех операции. В первую очередь нужно заняться зачисткой поверхности, что помогает убрать оксидную пленку. Для проводов подойдет мелкозернистая наждачная бумага или какой-либо аналогичный вариант. После этого следует залудить конец провода, который будет спаиваться и, если все производится при помощи паяльника, следует залудить и жало паяльника. Несмотря на проблематичность использования некоторых разновидностей флюса, в качестве заменителя можно применять металлическую стружку припоя или же какие-либо жидкие варианты, которые улучшат смешиваемость и увеличат скорость соединения.
Пошаговая инструкция
- Первым делом необходимо подготовить все имеющиеся инструменты и расходные материалы, которые должны быть всегда под рукой, а также освободить рабочее место от лишних предметов;
- Подготовить металл к спаиванию, проведя зачистку, обработку флюсом, лужение и прочие процедуры;
- После этого нужно установить технику на требуемый режим, чтобы не испортить заготовки во время спаивания и все прошло максимально качественно;
- Далее, точными и быстрыми движениями нужно осуществить само спаивание, поднеся небольшую часть припоя к проводам, и нанеся его на их концы, соединив в единое изделие;
- После этого нужно дать остыть металлу и проверить прочность соединения.
https://youtube.com/watch?v=QUqGYkwQn3w
Таблица режимов пайки
|
Диаметр провода, мм |
Расход материала, граммы |
Продолжительность пайки, сек |
|
|
припой |
бензин |
||
|
2,5-4 |
1 |
5,5 |
25 |
|
6 |
1,5 |
7 |
30 |
|
10 |
2 |
11 |
55 |
Техника безопасности
Работа должна проводиться только при помощи исправных инструментов. При использовании флюсов стоит обеспечить нормальное проветривание помещения, так как многие из них не только издают неприятный запах, но и оказываются токсичными. Паяльник не стоит бросать включенным и он всегда должен находиться в безопасном месте, где нет рядом ни каких легко воспламеняемых предметов. Такие же меры безопасности требуется соблюдать и при работе с горелкой, только здесь еще и сам источник пламени требуется держать максимально далеко от емкости с расходным материалом, чтобы не произошло взрыва.
