Одним из самых полезных навыков любого человека, профессионально связанного с обслуживанием и ремонтом различных электротехнических и электронных устройств и приборов является умение паять . В этой статье мы рассмотрим базовые понятия и правила, которые обязательно нужно знать прежде чем приступать к самой пайке. Основной упор  в статье сделан на рассмотрение правил безопасности при пайке.

Для начала, немного теории что такое пайка

Пайка представляет собой способ соединения металлов с помощью другого, более легкоплавкого металла. Процесс пайки представляет собой проникновение одного вещества (металла) в другой при высокой температуре, что обеспечивает после затвердения припоя механическую прочность и высокую электропроводность соединения. Пайка обычно происходит при высоких температурах спаиваемых поверхностей и расплавленного олова (от 180 до 250 °С). В этом процессе одним из металлов являются свариваемые проводники, вторым — припой.

Итак, пайка — процесс, применяемый для получения неразъемного соединения металлических деталей из различных материалов путем введения между этими деталями расплавленного материала (припоя), имеющего более низкую температуру плавления.

А вот что про сварку сказано в энциклопедическом словаре: «Это технологическая операция, применяемая для получения неразъемного механического и электрического соединения деталей из различных материалов. Спаиваемые элементы деталей, а также припой и флюс вводятся в соприкосновение и подвергаются нагреву с температурой выше температуры плавления припоя, но ниже температуры плавления соединяемых деталей. В результате, припой переходит в жидкое состояние и смачивает поверхности деталей. После этого нагрев прекращается, и припой переходит в твердую фазу, образуя соединение. Нагрев деталей и припоя производиться специальным инструментом, который называется паяльником».

В зависимости от типа деталей, которые подвергаются соединению, требуемой прочности соединения, применяют различные типы паяльников и различные типы припоев и флюса. О том как правильно выбрать паяльник, припой и флюс для разных видов пайки будет рассказано в следующих статьях про пайку.

Из определения выше видно, что пайка основана на явлении диффузии, т. е. на взаимном проникновении частиц расплавленного припоя и основного металла друг в друга. Это проникновение и обеспечивает после затвердения припоя механическую прочность и высокую электропроводность соединения.

Следует отметить, что поверхность металла на воздухе обычно покрывается слоем оксида, поэтому ее перед пайкой требуется зачистить. Но зачищенная поверхность вновь может быстро окислиться. Во избежание этого на обработанные места наносят химические вещества — флюсы. Подробно мы их рассмотрим далее.

Флюсы повышают текучесть расплавленного припоя. Благодаря этому пайка получается прочнее. При радиотехнических монтажных работах применяются обычно бескислотные флюсы, например, канифоль.

В результате пайки образуется механический и электрический контакт между металлическими поверхностями, способный выдерживать значительные механические нагрузки.

Несколько полезных советов

Для качественной пайки недостаточно нагреть одну поверхность с оловом и прислонить к ней другую: обязательное условие образования надежного контакта — равные температуры спаиваемых поверхностей. Естественно, что добиться этого можно только при помощи верно подобранного инструмента.

Для качества пайки очень большое значение имеет соотношение температуры жала паяльника и температуры плавления прибоя:

— низкая температура жала паяльника приведет к размягчению припоя, но не к его расплавлению. Результат — холодная пайка (узнать можно по зернистой структуре контакта).

— высокая температура жала паяльника — чрезмерное выпаривание припоя. И тот, и другой дефект приводит к рассыпанию и расслоению контакта через некоторое время эксплуатации.

Правила электробезопасности при пайке

Вобще-то, с правил электробезопасности стоило бы начинать эту статью. Но лучше поздно, чем никогда. Итак при пайке обязательно соблюдайте  правила электробезопасности! Помните, что паяльник — инструмент повышенной опасности, поэтому обращаться с ним необходимо очень осторожно!

Выполняя работу, не разговаривайте и не отвлекайтесь посторонними делами!

Работа с электрическим паяльником не безопасна — можно обжечься, так как медный стержень и кожух паяльника нагреваются до высокой температуры. Поэтому необходимо держать нагретый паяльник только за ручку и не касаться его нагретых частей. Кроме того, надо следить, чтобы нагретые части паяльника не касались изоляции питающего провода или шнура, так как горячий кожух или стержень могут вызвать разрушение изоляции, короткое замыкание и пожар.

При пайке электронных устройств провода питания от них должны быть отсоединены, или выключатель должен быть двухполюсной (разъединяющий оба провода). Очень опасно паять электронную схему, выключенную, но соединенную с заземлением, в то время, как изоляция паяльника слабая или корпус паяльника не заземлен! В Интернете описаны случаи, когда некто забывал или игнорировал это правило, и при касании паяльником схемы возникала мощная дуга на несколько киловатт.

То же правило относится к информационным проводам. Допустим, вы выключили питание или выдернули шнур 220 В, а устройство соединено по информационному кабелю с другими устройствами, находящимися под напряжением или заземленными. Даже небольшой потенциал может погубить электронную схему при касании паяльником. Поэтому нужно уравнять потенциал, соединяя провод между корпусом паяльника с общей шиной устройства перед пайкой.

А вредна ли пайка?

Во время пайки могут выделяться вредные для здоровья пары олова и свинца. Ни в коем случае нельзя наклоняться над местом пайки и вдыхать испарения. Летом старайтесь паять возле открытого окна, зимой чаще проветривайте помещение во время работы. Закончив пайку, обязательно вымойте руки теплой водой с мылом.

В бессвинцовом припое используются металлы, которые более ядовиты, чем свинец. Если паяльник не перегретый, и не стоваттный «для пайки ведер» — то все будет нормально.

Паять домашних условиях можно при соблюдении таких соображений:

— при пайке не забывайте работать в хорошо проветриваемом помещении,

— если есть вентилятор, используйте,

— если есть профессиональная или самодельная система вентиляции — замечательно,

— парами канифоли желательно не дышать,

— не паяйте на кухне, ведь пары припоя и канифоли запросто оседают на столовых приборах и пище,

— лучше всего пользоваться рабочим халатом с длинными рукавами, который не забываем стирать хоть иногда,

— после пайки тщательно вытирайте за собой стол и т. д. — то есть предметы быта,

— после пайки тщательно (!) с мылом (!) мойте руки и лицо!

Не пренебрегайте простейшими правилами безопасности в угоду лени! От вас не убудет, зато претензий от родных поубавится.

Для тех, кто занимается пайкой, для вывода из организма тяжелых металлов, ежедневно нужно выпивать стакан сливового сока, а примерно через час пару стаканов кисломолочного продукта, например, кефир. Молоко необходимо пить тем, кто связан с химией. Это правила по технике безопасности, разработанные еще в период СССР.

Полезный совет как защититься от брызг при пайке

Флюса наносите минимальное количество. При избытке — может брызнуть, при касании паяльником. Припоя паяльником берем столько, сколько нужно на 1-2 пайки, излишек может капнуть и обжечь.

Брызнуть в глаз расплавленным припоем не просто, а ОЧЕНЬ ПРОСТО. Для этого берем в руку проводок или деталь с тонкими пружинящими выводами. Надавливаем паяльником от себя на кончик провода с каплей припоя, и вдруг… Неизменно превосходный результат — припой летит прямо в глаз.

Поэтому надевайте специальные очки. Кстати на рынке очень часто продают дешевую подделку под защитные очки. Внешне их не отличишь!!! Только по цене. Но они сильно давят на кожу острым краем, то есть пластик там чуть жестче. В общем, не обтекает кожу. В таких очках долго не посидишь, поэтому, покупайте дорогие очки.

Продолжение цикла статей про пайку: Как выбрать паяльник и организовать рабочее место для пайки