Jak lutować za pomocą lutownicy: instrukcje dla manekinów

Treść artykułu

• Jaka jest istota lutowania
• Topniki i lutowie – jak dobrać właściwy
• Moc i rodzaje lutownic
• Wybór i pielęgnacja żądła
• Druty lutownicze
• Praca z elementami elektronicznymi
• Lutowanie części stałych

Sztuki lutowania trzeba się uczyć stopniowo. Począwszy od lutowania drutów i przechodząc do płytek drukowanych, każda z metod ma swoje własne subtelności, zarówno w doborze materiałów eksploatacyjnych do lutowania, jak i technologii. Dziś podzielimy się z naszymi Czytelnikami podstawami lutowania i podstawowymi umiejętnościami pracy.

Jaka jest istota lutowania

Lutowanie wykorzystuje zdolność niektórych metali w stanie stopionym do skutecznego rozprowadzania się po powierzchni innych pod wpływem grawitacji i umiarkowanego napięcia powierzchniowego. Połączenie lutowane jest jednoczęściowe: dwie łączone części są niejako otoczone warstwą lutowia i pozostają nieruchome po zestaleniu.

Ponieważ będziemy rozważać lutowanie w kontekście lutowania metali, najważniejszymi parametrami będzie wytrzymałość mechaniczna oraz przewodność połączenia elektrycznego. W większości przypadków są to wartości wprost proporcjonalne, a jeśli dwie części są mocno uchwycone, wówczas przewodność między nimi również będzie wysoka. Jednak lut ma wyższą rezystywność niż nawet aluminium, więc jego warstwa powinna być jak najcieńsza, a siła krycia – jak najwyższa.

Aby lutowanie było w zasadzie możliwe, istnieją dwa warunki. Pierwszą i najważniejszą rzeczą jest czystość części w miejscu lutowania. Lut przywiera do powierzchni metalu na poziomie atomowym, a obecność nawet najmniejszej warstwy tlenku lub zanieczyszczenia uniemożliwi niezawodną przyczepność.

Drugim warunkiem jest to, aby temperatura topnienia lutu była znacznie niższa niż temperatura lutowanych części. Wydaje się to oczywiste, ale są na przykład stopy lutownicze o temperaturze topnienia wyższej niż aluminium. Ponadto, jeśli rzeczywista różnica temperatur topnienia nie jest wystarczająco wysoka, gdy lut zestala się, skurcz temperaturowy części może zakłócać normalne tworzenie sieci krystalicznej lutowia..

Topniki i lutowie – jak dobrać właściwy

Z powodów opisanych powyżej właściwy dobór topnika i lutowia to prawie połowa sukcesu w branży lutowniczej. Na szczęście istnieją dość uniwersalne marki, które nadają się do większości zadań. Branża stosowania prawie wszystkich topników i lutów jest dość wyraźnie wskazana na etykietach, ale nadal musisz znać niektóre aspekty ich zastosowania..

Zacznijmy od strumieni. Służą do wytrawiania części, usuwania i rozpuszczania warstwy tlenku z dodatkową ochroną metalu przed korozją. Dopóki powierzchnia pokryta jest topnikiem, możesz mieć pewność, że jest czysta, a roztopiona puszka dobrze zwilża i rozprowadza się..

Topniki rozróżnia się na podstawie rodzaju metali i stopów łączonych części. Są to głównie mieszaniny soli metali, kwasów i zasad, które aktywnie reagują po podgrzaniu lutownicą. Cóż, ponieważ form tlenkowych i zanieczyszczeń jest dużo, koktajl powinien być specjalnie dobrany do określonego rodzaju metali i stopów..

Aktywny topnik do lutowania

Tradycyjnie topniki do lutowania dzielą się na dwa typy. Aktywne topniki powstają na bazie kwasów nieorganicznych, głównie nadchlorowego i solnego. Brak ich w konieczności zmywania natychmiast po zakończeniu lutowania, w przeciwnym razie pozostałości kwasu powodują dość silną korozję związku i same mają wystarczająco wysokie przewodnictwo, które może powodować zwarcie. Ale prawie wszystko można przylutować za pomocą aktywnych topników..

Drugi rodzaj topnika powstaje głównie na bazie kalafonii, którą można stosować w czystej postaci. Płynny topnik jest znacznie wygodniejszy w aplikacji, zawiera również alkohol i / lub glicerynę, które całkowicie odparowują po podgrzaniu. Topniki kalafoniowe są najmniej skuteczne podczas lutowania stali, jednak w przypadku metali nieżelaznych i stopów stosuje się głównie one lub inne związki chemii organicznej. Kalafonia również wymaga spłukania, ponieważ w dłuższej perspektywie będzie korodować i może przewodzić prąd w wyniku zbierania wilgoci z powietrza..

Ciekła i stała kalafonia

Dzięki lutom wszystko jest nieco prostsze. Zasadniczo do lutowania stosuje się ołowiowo-cynowe lutowia marki POS. Liczba po oznaczeniu wskazuje zawartość cyny w lutowiu. Im większy, tym wyższa wytrzymałość mechaniczna i przewodność elektryczna złącza, a jednocześnie niższa temperatura topnienia lutu. Ołów służy do normalizacji procesu krzepnięcia; bez ołowiu cyna może pęknąć lub pokryć się igłami.

Lut POS-61 z kalafonią w środku

Istnieją specjalne typy lutów, głównie bezołowiowe (BP) i inne nietoksyczne, w których ołów jest zastępowany indem lub cynkiem. Temperatura topnienia BP jest wyższa niż w przypadku konwencjonalnych, ale połączenie jest mocniejsze i bardziej odporne na korozję. Istnieją również stopy niskotopliwe, które rozprzestrzeniają się już w temperaturze 90–110 ° C. Należą do nich stopy drewna i róży, używane do lutowania elementów wrażliwych na przegrzanie. Luty specjalne są używane głównie do lutowania sprzętu radiowego.

Róża stopowa

Moc i rodzaje lutownic

Główną różnicą między lutownicą jest rodzaj źródła zasilania. Dla zwykłych ludzi najbardziej znane są lutownice sieciowe zasilane napięciem 220 V. Są one używane głównie do lutowania drutów i bardziej masywnych części, ponieważ przegrzanie drutu miedzianego jest prawie niemożliwe, z wyjątkiem być może stopienia izolacji.

Zaletą lutownic sieciowych jest ich duża moc. Dzięki temu zapewniona jest wysoka jakość i głębokie nagrzewanie części, a do pracy nie jest wymagany duży zasilacz. Wśród niedociągnięć można wyróżnić niską wygodę pracy: lutownica jest dość ciężka, grot znajduje się daleko od rękojeści i takie narzędzie nie nadaje się do drobnej pracy.

Stacje lutownicze wykorzystują kontrolę temperatury, aby utrzymać stabilny poziom temperatury. Takie lutownice nie mają znaczącej mocy, zwykle 40 W to już sufit. Jednak do przegrzania wrażliwej elektroniki i lutowania małych części to narzędzie najlepiej nadaje się.

Wybór i pielęgnacja żądła

Groty lutownicy wyróżniają się kształtem i materiałem. Dzięki formie wszystko jest proste: najbardziej prymitywne i jednocześnie uniwersalne jest żądło szydełkowe. Możliwe są odmiany w postaci szpatułki, stożka z tępym końcem, z fazą i innych. Głównym zadaniem przy wyborze kształtu jest uzyskanie maksymalnej powierzchni styku z określonym rodzajem lutowanych elementów, tak aby grzanie było mocne i jednocześnie krótkotrwałe.

Miedziane groty lutownicze

Pod względem materiału prawie wszystkie żądła są miedziane, ale mogą być powlekane lub niepowlekane. Miedziane końcówki są pokryte chromem i niklem, aby zwiększyć odporność na ciepło i wyeliminować utlenianie powierzchni miedzi. Powlekane końcówki są bardzo trwałe, ale nieco mniej zwilżane lutowiem i wymagają ostrożnej obsługi. Do ich czyszczenia używaj wiórów mosiężnych i gąbek wiskozowych..

Niklowane ostrza

Niepowlekane końcówki można słusznie przypisać materiałom eksploatacyjnym do lutowania. Podczas pracy takie żądło jest okresowo pokrywane warstwą tlenków, a lut przestaje się do niego przyklejać. Krawędź roboczą należy ponownie oczyścić i ocynować, dlatego przy intensywnym użytkowaniu żądło jest zeszlifowywane wystarczająco szybko. Aby spowolnić spalanie żądła, zaleca się najpierw je wykuć, a następnie zmielić, aby nadać pożądany kształt.

Druty lutownicze

Druty są najłatwiejsze do lutowania. Końce żył zanurza się w roztworze topnika i przenosi wzdłuż nich za pomocą lutownicy, której końcówka jest obficie zwilżona w topniku. W procesie cynowania wskazane jest otrząśnięcie nadmiaru stopionego lutowia. Po zastosowaniu pół skrętu z drutów formuje się skręt, a następnie ostrożnie podgrzewa się niewielką ilością lutowia, wypełniając wolną przestrzeń między żyłami.

Możliwa jest również inna metoda, gdy przed skręceniem druty są po prostu dokładnie zwilżone topnikiem i lutowane bez wstępnego cynowania. Ta metoda jest szczególnie popularna podczas lutowania przewodów linkowych i drutów o małej średnicy. Jeśli topnik jest wysokiej jakości, a lutownica zapewnia dostatecznie mocne grzanie, nawet skręcenie z 3-4 „puszystych” rdzeni o średnicy 1,5 mm² dobrze zaimpregnowany cyną i będzie niezawodnie lutowany.

Należy pamiętać, że w okablowaniu elektrycznym, czyli wewnątrz puszek połączeniowych, nie ma zwyczaju lutowania okablowania. Przede wszystkim ze względu na nierozłączność połączenia, plus wszystko, kolec ma znaczną odporność na przejście i zawsze istnieje duże ryzyko korozji. Przewody są lutowane wyłącznie podczas wykonywania połączeń wewnątrz urządzeń elektrycznych lub do cynowania końców przewodów linkowych przed ich przykręceniem zaciskami śrubowymi.

Praca z elementami elektronicznymi

Elektronika lutownicza to najbardziej rozbudowany i złożony temat, wymagający doświadczenia, umiejętności i specjalnego sprzętu. Jednak amator może również wymienić wadliwy element na płytce drukowanej, nawet jeśli jest tylko jedna lutownica sieciowa..

Najłatwiej lutować elementy wyjściowe (z nóżkami). Są wstępnie przymocowane (plasteliną, woskiem) za pomocą przewodów w otworach deski. Następnie, na odwrotnej stronie, lutownica jest mocno dociskana do końcówki, aby ją rozgrzać, po czym drut lutowniczy zawierający topnik jest wprowadzany do punktu lutowania. Za dużo cyny nie jest potrzebne, wystarczy, aby spłynęła do otworu ze wszystkich stron i utworzyła coś w rodzaju wydłużonego wieczka.

Jeśli element wylotowy zwisa i trzeba go trzymać rękami, wówczas miejsce lutowania należy najpierw zwilżyć topnikiem. Potrzebuje bardzo małej ilości, tutaj optymalne jest użycie butelek z lakierem do paznokci, wstępnie umytych acetonem. Przy tej technice lutowania cyna jest zbierana na lutownicy w niewielkiej ilości, a jej kropelka jest delikatnie przenoszona na wyjście elementu 1–2 mm od powierzchni płytki. Lut spływa po nóżce, równomiernie wypełniając otwór, po czym można wyjąć lutownicę.

Bardzo ważne jest, aby łączone części pozostawały nieruchome, dopóki lut nie ostygnie. Nawet najmniejsze naruszenie kształtu cyny podczas krystalizacji prowadzi do tzw. Lutowania na zimno – kruszenia całej masy lutowia na wiele małych kryształków. Charakterystyczną oznaką tego zjawiska jest ostre zmętnienie lutowia. Należy go ponownie podgrzać i poczekać na równomierne ochłodzenie w całkowitym bezruchu.

Słaba jakość, lutowanie na zimno

Aby utrzymać cynę w stanie ciekłym wystarczy, że lutownica zetknie się z cynowaną powierzchnią grotu z dowolnym punktem zwilżanego obszaru. Jeśli lutownica dosłownie przykleja się do lutowanych części, oznacza to brak mocy do ogrzewania. Do lutowania wrażliwych na ciepło elementów półprzewodnikowych i mikroukładów zwykły lut można mieszać z niskotopliwym.

Lutowanie części stałych

Na koniec porozmawiajmy pokrótce o lutowaniu części o dużej pojemności cieplnej, takich jak dławiki kablowe, garnki lub przybory. Najważniejszy jest wymóg unieruchomienia połączenia, duże części są wstępnie łączone zaciskami, małe elementy – z grudkami plasteliny, przed lutowaniem połączenie jest chwytane punktowo w kilku miejscach i usuwane zaciski.

Części stałe lutuje się jak zwykle – najpierw pół dnia na styku, a następnie wypełniając szew płynnym lutem. Jednak do tego celu używa się lutu specjalnego, zwykle ogniotrwałego i zdolnego do utrzymania wysokiej szczelności, a także dobrze znoszącego częściowe nagrzewanie..

Przy tego rodzaju lutowaniu niezwykle ważne jest, aby części były dobrze nagrzane. W tym celu szew lutowniczy jest podgrzewany palnikiem gazowym bezpośrednio przed punktem lutowania, a zamiast tradycyjnej lutownicy elektrycznej stosuje się masywny miedziany toporek. Jest również stale podgrzewany w płomieniu palnika, jednocześnie zwilżając go lutem, a następnie wypełniając złącze, częściowo topiąc poprzedni szew o kilka milimetrów.

Podobną technikę lutowania na gorąco można również zastosować podczas pracy z tradycyjną lutownicą, na przykład podczas lutowania grubych rdzeni kabli. Żądło w tym przypadku działa tylko jako narzędzie operacyjne do ostrożnego rozprowadzania cyny, a głównym źródłem ogrzewania jest palnik gazowy.