Пайка алюминиевых проводов: сложности и хитрости
Пайка алюминиевых проводов: сложности и хитрости
- Пайка алюминиевых проводов
- Необходимые материалы и инструменты
- Пайка под флюсом
- Оловом и канифолью
Надёжный способ соединения проводов при прокладке электрических коммуникаций – пайка. В отличие от алюминиевых, медные жилы легко поддаются лужению. Это накладывает ограничение на применяемость материалов для электромонтажа. Но иногда работы с алюминием не избежать. Паять провода нужно по определённым правилам. Но изучив простые методы лужения, выполнить соединение можно самостоятельно.
Методы спаивания
Проблемой при использовании алюминиевых проводников является их быстрое окисление. Пленка оксида оказывает значительное препятствие прохождению электрического тока при соединениях. Для этого скрутки алюминиевых проводов пропаивают.
Паять алюминиевые провода в распределительной коробке можно, пользуясь паяльником или газовой горелкой. Применять паяльник сложнее из-за невозможности точно осуществить нагрев до необходимой температуры. А для алюминия перегрев так же неприемлем, как и недогрев.
Металл обладает большой теплопроводностью, и изоляция на большом участке от места пайки может просто оплавиться.
Газовой горелкой регулировать температуру нагрева проще, но ею долго осуществлять подготовку поверхности. Тем не менее, именно горелку нужно будет применять, если необходимо припаять какие-либо массивные детали друг к другу. В любом случае, при пайке алюминиевых проводов нужна их подготовка.
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.
Как правильно паять алюминий
Порой возникает такая ситуация, что старую алюминиевую проводку заменить нет возможности и вам просто необходимо выполнить качественное соединение алюминия и меди. Для этого, конечно, можно использовать специализированные разъемы, обжимы или клемники, но я хочу вам рассказать, как можно надежно и качественно спаять медь и алюминий.
В чем сложность пайки
Как известно, алюминий очень активный металл и при взаимодействии с атмосферным воздухом он практически мгновенно покрывается оксидной пленкой, оная как раз и отторгает припой и не позволяет просто так залудить алюминий.
Чтобы припой хорошо «прилип» к металлу нужно удалить уже имеющуюся пленку и не дать ей вновь образоваться, вплоть до того момента, пока вы не нанесете припой.
Специально для этих целей были придуманы: специализированные флюсы, активно используют паяльную кислоту, применяют смесь канифоли с ацетоном.
Готовим инвентарь
Для того, чтобы успешно выполнить данную работу вам потребуется: паяльник мощностью минимум 60 Вт, ножик, пассатижи, наждачная бумага или напильник, припой ПОС 61 или ПОС 50, флюс Ф-64 либо его аналог, кисточка, губка и ветошь.
Паяем алюминий оловом и флюсом Ф-64
Важно. Пайка токопроводящих элементов с помощью Ф-64 и любого его аналога по правилам ПУЭ запрещена. Так как применение кислоты вызывает не только разрушение оксидной пленки, но так же активно разрушает сам металл, а после лужения эту кислоту удалить невозможно и она продолжает разрушительные процессы под припоем.
Таким способом вы сможете, например, запаять алюминиевую декоративную деталь.
Сам по себе алгоритм работы с флюсом Ф-64 очень прост. Сначала зачищаем изоляцию на алюминиевой жиле , затем наждачной бумагой или же ножом обрабатываем саму жилу для того, чтобы снять толстый слой пленки.
Затем кисточкой наносим флюс на зачищенную жилу и еще раз зачищаем его уже под флюсом. Таким образом флюс препятствует образованию новой пленки.
Затем уже хорошо прогретым паяльником начинаем наносить на подготовленную жилу олово. При этом вы паяльником будто втираете припой.
Как только вы залудили одну дорожку, вновь наносите флюс и повторяйте процедуру. Так вы сможете полностью покрыть жилу припоем и в дальнейшем припаять ее к нужному вам месту или детали.
После того, как вы полностью обработали жилы нужно обязательно промыть ее в растворе соды (пять столовых ложек соды на 200 грамм воды). Это нужно чтобы смыть остатки активных веществ, оные входят в состав Ф-64.
Пайка алюминия с медью при помощи олова и канифоли
Для того, чтобы спаять токопроводящие жилы медного и алюминиевого провода применять кислотные флюсы нельзя, а нужно воспользоваться жидкой канифолью, оная так же обеспечит надежное соединение.
Такую канифоль можно приобрести уже в готовом виде, а можно приготовить самостоятельно, для этого вам потребуется кусковая канифоль (оная измельчается в порошок) и чистый спирт. Затем эти два компонента смешиваем в пропорции: 60% канифоли и 40% спирта. Затем кладем пузырек в теплую воду, дожидаемся пока она разогреется и тщательно перемешиваем до полного растворения канифоли. Все, раствор готов и им можно пользоваться.
Так же помимо всего вышеперечисленного инвентаря нам еще нужно подготовить небольшую емкость в оную мы будем погружать зачищенный конец провода.
Так же удаляем изоляцию и очищаем жилу от толстого слоя пенки, затем погружаем наш оголенный конец провода, чтобы он полностью был в жидкой канифоли и с помощью ножа еще раз обрабатываем жилу.
Далее берем предварительно разогретый паяльник и начинаем обрабатывать жилу у самой поверхности канифоли, вращая его и вынимая по мере того, как будет облуживаться провод.
Главная фишка заключена в том, чтобы алюминий облуживался у самой границы между канифолью и воздухом таким образом, чтобы воздух не окислял его.
Следите, чтобы паяльник не терял температуру и при необходимости вынимайте его из ванночки, чтобы он хорошо прогрелся.
Важно. При этой работе выделяется очень много дыма, поэтому лучше ее производить на открытом воздухе или же в помещении с отличной принудительной вентиляцией.
После того, как вы облудили алюминий, остаточный след канифоли легко удаляется тряпкой смоченной в спирте. Затем вы можете скрутить облуженные алюминиевые и медные провода в классическую скрутку и тут же пропаять ее.
Олово послужит отличным нейтрализатором гальванического взаимодействия меди и олова и гарантирует, что подобное соединение прослужит очень долго и безаварийно.
Пожалуй, единственным и существенным недостатком подобного соединения меди и алюминия является тот факт, что выполнить пайку в распределительной коробке, находящейся под потолком и при отсутствии должного запаса, практически невозможно.
В этом случае лучше воспользоваться другими способами соединения проводов в распределительной коробке.
Это все, что я хотел вам рассказать о пайке алюминия с помощью специальных припоев и обычного олова с канифолью. Надеюсь, эта статья окажется вам полезна и интересна. Спасибо за внимание.
Давайте паять!
Когда готовы все нужные инструменты и материалы подготовлены, беремся за работу. Рассмотрим технологию пайки медных проводов в распределительной коробке. В домашних условиях самый распространенный способ соединения – пайка скруток одножильных проводников. Зачищаем их от изоляции – снимем по 4-5 см с каждого конца. Для хорошего качества скруток следует плотно скрутить и обжать концы пассатижами. О том, как сделать хорошую скрутку, мы рассказывали в отдельной статье. Только не переусердствуйте, иначе можете обломать токоведущую жилу. Берем в руки паяльник, который должен быть достаточно прогрет, и начинаем пропитывать нашу скрутку канифолью так, чтобы она как можно лучше проникала между проводами. Затем на жало паяльника наносится припой, состоящий из олова и свинца, и, постепенно прогревая место соединения, добиваемся равномерного нанесения припоя. Он должен хорошо проникнуть между проводами. Когда они «окрасятся» в серебряный цвет, можно считать их залуженными. Узнать более подробно о том, как лудить провода, вы можете в нашей соответствующей статье.
Чтобы залудить многожильный медный проводник необходимо хорошо скрутить все мелкие жилки в одну жилу и подтянуть пассатижами. Затем нанести паяльником сначала канифоль, а потом уже нужный припой.
Отличительной особенностью пайки алюминиевых проводов является высокая степень окисления алюминия на воздухе. А если жилы окислятся, то нанести на них припой при электромонтаже уже будет проблематично. Поэтому придётся постоянно механически очищать поверхность от окисления и одновременно выполнять лужение. Для нагрева используется газовая горелка, флюс же подбирается исходя из способа пайки и сечения провода.
Ножом аккуратно срезаем изоляцию с жил примерно по 5 см. Очищаем поверхность до появления характерного блеска с помощью того же ножа либо воспользуемся наждачной бумагой. Далее, нужно соединить жилы в виде желобка, который образуется в результате соединения жил внахлест, методом двойной скрутки. Берем горелку и начинаем греть скрутку примерно до температуры плавления припоя. Продолжаем нагревать соединение и натираем специальной палочкой припоя место пайки. Желобок заполнится припоем. Таким же образом обрабатывается вся поверхность, пока она не покроется полностью оловом.
Кстати, плюсы и минусы существующих способов соединения проводов в распределительной коробке мы рассмотрели в соответствующей статье, с которой настоятельно рекомендуем ознакомиться!
Полезные советы
Чтобы процедура пайки прошла успешно, рекомендуется принять во внимание несколько простых советов.
- Оловянный припой быстро покроется ржавчиной в процессе эксплуатации, если не позаботиться о его обработке. После соединения изделий рекомендуется нанести на поверхность материала лакокрасочное покрытие. Оно обеспечит защиту от окисления.
- Если соединить детали с помощью обычного припоя не удается, можно воспользоваться усовершенствованным вариантом процедуры. Высокотемпературный припой состоит из алюминия и кремния. Это позволяет обеспечить более надежное соединение, однако следует помнить о том, что для его использования потребуется достижение температуры работы 600 градусов по Цельсию.
- Перед проведением работ стоит убедиться, что на рабочем столе находятся требуемые материалы и инструменты, а также нет ничего лишнего. Если это не предусмотреть, риск получения травмы или плохого результата припоя повышается.
Учет перечисленных советов позволит спаять алюминиевые заготовки быстро и качественно.
Как паять алюминиевые провода, смотрите далее.
Выбор припоя
Для пайки алюминия лучше выбирать обычный мягкий оловянно-свинцовый припой – ПОС. Главное, чтобы он содержал больше 50% олова, дабы удостовериться в этом нужно посмотреть на число, идущее после названия, оно должно быть больше 50 (ПОС 50, ПОС 61, ПОС 90 и т.д.).
Помимо вышеперечисленных припоев, можно использовать те, которые изготовлены на основе кремния, меди, алюминия или серебра. К таким относятся 34А и ЦОП-40, содержащие цинк, увеличивающий их прочность вкупе с устойчивостью к коррозии.
Припой ПОС-61 0,8 мм
Припой
Обычно в качестве основы легкоплавкого припоя используются: олово (Sn), свинец (Pb), кадмий (Cd), висмут (Bi) и цинк (Zn). Проблема в том, что алюминий в этих металлах практически не растворяется (за исключением цинка), что делает соединение ненадежным.
Применив флюс с высокой активностью и проведя должным образом обработку мест соединения, можно использовать припой на оловянно-свинцовой основе, но лучше отказаться о такого решения. Тем более, что паянное соединение на основе системы Sn-Pb обладает низкой устойчивостью к коррозии. Нанесение лакокрасочного покрытия на место пайки позволяет избавится от этого недостатка.
Для пайки алюминиевых деталей желательно использовать припой на основе кремния, меди, алюминия, серебра или цинка. Например 34A, который состоит из алюминия (66%), меди (28%) и кремния (6%), или более распространенный ЦОП-40 (Sn – 60%, Zn – 40%).
Припой отечественного производства – ЦОП-40
Заметим, что чем больше процентное содержание цинка в составе припоя, тем прочнее будет соединение и выше его устойчивость к коррозии.
Высокотемпературным считается припой, состоящий из таких металлов, как медь, кремний и алюминий. Например, как упомянутый выше отечественный припой 34A, или его зарубежный аналог «Aluminium-13» , в котором содержится 87% алюминия и 13% кремния, что позволяет осуществлять пайку при температуре от 590 до 600°С.
«Aluminium-13» производства компании Chemet
При выборе флюса необходимо учитывать, что не каждый из них может быть активным к алюминию. Мы можем порекомендовать использовать в таких целях продукцию отечественного производителя – Ф-59А, Ф-61А, Ф-64, они состоят из фторборатов аммония с добавлением триэтаноламина. Как правило, на пузырьке есть пометка – «для алюминия» или «для пайки алюминия».
Флюс отечественного производства
Для высокотемпературной пайки следует приобрести флюс, выпускаемы под маркой 34А. Он состоит из хлористого калия (50%), хлорида лития (32%), фторида натрия (10%) и хлористого цинка (8%). Такой состав наиболее оптимален, если производится высокотемпературная пайка.
Рекомендуемый флюс для паки при высокой температуре
Припой для пайки алюминия
Припой для пайки алюминия делается на основе цинка или алюминия. В него вносятся добавки для достижения различных характеристик: для понижения температуры плавления, увеличения прочности. Производят их в Америке, Германии, Франции, России. Рассмотрим некоторые из них.
Распространенный и широко разрекламированный припой для алюминия — HTS 2000. Его производит компания из США. Практика свидетельствует о его непрочности: спаянные детали пропускают воздух и влагу. Без флюса его применять невозможно.
Castolin 192FBK на основе цинка (97%) и алюминия (2%) производится во Франции. Компания Castolin выпускает припои 1827 и AluFlam-190, предназначенные для пайки меди и алюминия при 280°С.
Castolin 192FBK — трубчатый припой, содержащий в сердечнике флюс. Выпускается в виде прутков, 100 г которых стоит 100-150 руб. Хорошо паяет мелкие отверстия и трещинки.
Chemet Aluminium 13 — припой, используемый при сварке деталей при 640°С и выше. В его основе лежит алюминий (87%) и кремний (13%). Температура плавления припоя — около 600°С. Выпускается в виде прутков, которых на 100 г приходится 25 шт. 100 г стоят 500 руб. Разновидность под наименованием Chemet Aluminium 13-UF имеет полую структуру и содержит в сердечнике флюс. Его стоимость за 12 прутков, которые весят 100 г, 700 руб.
Алюминиевый припой производится и на отечественных предприятиях. Для пайки с помощью газовой горелки применяется состав марки 34А. Он плавится при температуре 525°С, хорошо паяет сплавы АМц, АМ3М, АМг2. 100 г стоят 700 руб.
Марка А состоит из 60% цинка, 36% олова и 2% меди. Плавится при 425°С. Выпускается прутьями весом 145 г. Стоимость одного прута — 400 руб.
SUPER A+ производится в Новосибирске и является аналогом HTS-2000. Применяется вместе с флюсом марки SUPER FA. Стоит 800 руб. за 100 г. В расплавленном состоянии становится тягучим, приходится применять стальные инструменты для его разравнивания.
