Как спаять алюминиевые провода в домашних условиях

Чем паять алюминий в домашних условиях

Пайка соединений проводов с припоем считается самым надежным методом соединения проводов и жил кабелей. Хорошо, если нужно паять только медные провода, которые легко облуживаются припоем. Не зря в электронике все вывода элементов медные, луженые.

Пайка алюминия в домашних условиях

После того как цельные провода и многожильные жилы кабелей облудят, их довольно легко соединять пайкой. А как паять алюминий оловом, если припой отторгается окисью алюминия. Как известно алюминий покрыт тонким слоем окиси, которая мгновенно образуется на алюминии при контакте с кислородом. Чтобы припой хорошо держался на алюминиевом проводе нужно снять окись алюминия, а затем лудить.

Для этой цели в качестве флюса существуют: паяльная кислота, специальные флюсы для алюминия, смесь канифоли с ацетоном. Все эти плюсы разрушают или затрудняют образование пленки окиси на алюминии. После применения данного типа флюса процесс лужение алюминия упрощается.

Необходимые инструменты для пайки алюминия оловом являются: электрический паяльник, острый нож, плоскогубцы для скрутки проводов, мелкий напильник для подготовки жала паяльника. Из материалов потребуется: припой ПОС 61 или ПОС 50, флюс для пайки алюминия Ф-64 или аналогичный, губка.

Пайка алюминия оловом и флюсом Ф 64

Флюс Ф 64 предназначен для пайки алюминия. Методика пайки не сложна. В первую очередь нужно снять изоляцию с проводов на 5 см. Изоляция снимается острым ножом под углом к проводу, чтобы не надрезать его. Надрезанный алюминий легко обламывается.

Инструменты и материалы для пайки алюминиевого провода

Далее нужно хорошо зачистить провод мелкой наждачной бумагой или острым ножом. Зачистив провод, его смачивают кисточкой с плюсом и острым ножом продолжают зачищать провод, но уже под флюсом. Таким образом снимают пленку окиси алюминиевого провода, не давая вновь окисляться на воздухе. Далее разогретым паяльником с припоем начинают лужение провода с его конца.

Если начать облуживать провод около изоляции, тогда можно ее подпалить. В этом случае потеряются изоляционные свойства провода. Провод облуживают паяльником, движениями вперед-назад, одновременно снимается окисная пленка с алюминия. Облудить провод ровно сразу не получится. Поэтому на не облуженные участки провода снова наносят флюс и горячим паяльником с припоем и движениями вперед-назад снимают участки оставшейся окисной пленки и обслуживают.

Таким образом покрывают припоем алюминиевый провод полностью. После лужения алюминиевый провод окунают в раствор соды (5 ст. л. на 200 гр. воды) и зубной щеткой смывают остатки флюса. В состав флюса входят активные кислоты, которые не только разъедают пленку, но и сам провод. Поэтому остатки флюса нужно смыть. Смыть его полностью не получится, так как он частично остаётся под припоем и въедается в провод.

Но хоть частично его нужно смывать. Медный провод не обслуживают флюсом Ф 64, лучше использовать раствор канифоли и спирта (50% на 50%). Кисточкой наносят жидкую канифоль на медный провод (предварительно зачистив его) и горячим паяльником обслуживают провод, начиная с конца. Жало паяльника должно быть ровным и чистым. Раковины на конце жала паяльника убирают мелким напильником.

А остатки сгоревшего припоя (шлака) вытирают губкой или тряпкой. Как только алюминиевый и медный провода облуженны, их скручивают пассатижами, кисточкой наносят жидкую канифоль и спаивают соединение, начиная также с конца. Если соединить алюминий без лужения припоем, то это соединение может нарушиться со временем. Соединение алюминия с медью представляет собой гальваническую пару, и при прохождении через него тока нагревает и разрушает соединение.

Таблица температурных режимов марок припоя

В результате место скрутки сильно нагревается и обугливается, что повышает пожароопасность. Оловянный припой нейтрален к алюминию, поэтому алюминиевые провода перед соединением с медью нужно лудить. Для пайки алюминиевых проводов хорошо подходят припой ПОС 61 и ПОС 50 с низкой температурой плавления 190 — 210С.

Пайка алюминия с медью оловом и канифолью

Пайка электрических проводов с помощью паяльной кислоты запрещена в ПУЭ. Это связано с тем, что эта кислота полностью не сгорает при пайке. В результате место соединения проводов со временем разъедается кислотой, образуются окиси, которые нагреваются при прохождении тока и могут вызвать возгорание изоляции. К таким кислотно содержащим флюсам относятся специальные флюсы для пайки алюминия, в том числе и Ф 64.

Так как же паять алюминий с медью, чтобы соединение было качественным и долговечным. По сложности метод лужения алюминия оловом и канифолью даже легче, чем лужение алюминия флюсом Ф 64. Но качество и надежность при лужении в канифоли будет высоким. При лужении алюминия в канифоли нужно сделать или подобрать низкую ванночку для жидкой канифоли (канифоль 60% и спирт 40%).

Флюсы для пайки алюминия

Заполняют ванночку жидкой канифолью так, чтобы провод утопал в ней с изоляцией на 5-10 мм. Очищенный от изоляции провод кладут в канифоль и острым ножом (удобно скальпелем) снимают плёнку окиси с алюминиевого провода, не вынимая его из ванночки. То есть под канифолью защищают провод по всей его длине со всех сторон. Под канифолью пленка на очищенных местах алюминиевого провода не образуется, так как нет соприкосновении с кислородом.

Теперь берут разогретой паяльник с припоем мощностью не менее 60 Вт и опустив его на оголенный и очищенный от окиси провод, у самой поверхности канифоли, понемногу прокручивают и вытаскивают уже облуженные участки провода. Суть метода заключается в том, чтобы провод облуживался у самой поверхности жидкой канифоли. Чтобы зачищенные участки провода от окиси не могли соприкасаться с воздухом.

Паяльник может быть временами погружен на 2-3 мм в канифоль. Немного облудив провод поднимите паяльник, чтобы он вновь нагрелся. Да в начале, будет много дыма, поэтому лучше учиться паять на улице или в помещении с хорошей вентиляцией. После нескольких попыток у вас выработается своя техника лужения и появится небольшой опыт.

Вы определитесь с положением паяльника, скорость лужения провода увеличится, то есть появится навык, и уменьшится количество дыма. Зато провод будет облужен идеально. Далее, как обычно, скручивают провода и так же паяют их небольшим количеством припоя.

Остатки канифоли на пропаянной скрутке проводов смывают кисточкой со спиртом. Недостаток такого метода — это невозможность пайки в труднодоступных местах. Для таких случаев, лучше использовать другие методы безопасных соединений алюминия с медью.

Один из самых надежных способов соединения проводов — пайка. Это процесс при котором пространство между двумя проводниками заполняется расплавленным припоем. При этом температура плавления припоя должна быть ниже температуры плавления соединяемых металлов. В домашних условиях чаще всего используется пайка паяльником — небольшим устройством, работающим от электричества. Для нормальной работы мощность паяльника должна быть не менее 80-100 Вт.

Что нужно для пайки паяльником

Кроме самого паяльника нужны будут припои, канифоль или флюсы, желательно иметь подставку. Еще в процессе работы может потребоваться небольшой напильник и маленькие пассатижи.

Чаще всего приходится паять медные провода, например, на наушниках, при ремонте бытовой техники и т.д.

Канифоль и флюсы

Чтобы получить хорошее соединение проводов, необходимо их очистить от загрязнений, в том числе и от оксидной пленки. Если моно-жилы еще можно очистить вручную, то многожильные проводники нормально зачистить не удастся. Их обычно обрабатывают канифолью или флюсом — активными веществами, которые растворяют загрязнения, в том числе и оксидную пленку.

И канифоль и флюсы работают неплохо, только флюсами пользоваться проще — можно окунуть кисточку в раствор и быстро обработать провода. В канифоль надо проводник положить, затем разогреть его паяльником, чтобы расплавленное вещество обволокло всю поверхность металла. Недостаток использования флюсов — если они остаются на проводах (а они остаются), постепенно разъедают прилегающую оболочку. Чтобы этого не случилось, все места пайки надо обработать — смыть остатки флюса спиртом.

Припои и флюсы для пайки паяльником медных проводов

Канифоль считается универсальным средством, а флюсы можно подбирать в зависимости от металла, который собираетесь паять. В случае с проводами это медь или алюминий. Для медных и алюминиевых проводов берут флюс ЛТИ-120 или буру. Очень неплохо работает самодельный флюс из канифоли и денатурированного спирта (1 к 5), кроме того его просто сделать своими руками. В спирт добавить канифоль (лучше пыль или очень мелкие ее кусочки) и встряхивать до растворения. Потом этим составом можно обрабатывать проводники и скрутки перед пайкой.

Припои для пайки паяльником медных проводов используют ПОС 60, ПОС 50 или ПОС 40 — оловянно-свинцовые. Для алюминия больше подходят составы на основе цинка. Наиболее распространенные — ЦО-12 и П250А(из олова и цинка), марки А (цинк и олово с добавлением меди), ЦА- 15 (цинк с алюминием).

Удобно пользоваться припоем с канифолью

Очень удобно пользоваться припоями, в состав которых входит канифоль (ПОС 61). В этом случае отпадает необходимость в предварительной обработке каждого проводника в канифоли отдельно. Но для качественной пайки паяльник надо иметь мощный — 80-100 Вт, который может быстро разогреть до необходимых температур место пайки.

Вспомогательные материалы

Для того чтобы нормально паять паяльником провода нужны еще:

Подставка. Может быть она из металла полностью или на деревянной/пластиковой подставке закрепленные металлические держатели для паяльника. Также удобно, если есть небольшая металлическая коробочка для канифоли.

Паять паяльником удобнее с подставкой самодельной и фабричной — не очень важно

Так надо затачивать жало паяльника

Пассатижи — для того чтобы придерживать провода

Для смывки флюса может потребоваться спирт, для изоляции — изолента или термоусадочные трубки различных диаметров. Вот и все материалы и инструменты, без которых пайка паяльником проводов невозможна.

Процесс пайки электропаяльником

Вся технология пайки паяльником проводов может быть разделена на несколько последовательных этапов. Все они повторяются в определенной последовательности:

• Подготовка проводников. При пайке проводов они освобождаются от изоляции. После этого с них механическим путем удаляется оксидная пленка. Можно использовать небольшой кусок наждачной бумаги с мелким зерном. Металл должен блестеть и быть светлым.
• Лужение. Разогревают паяльник до температуры плавления канифоли (при прикосновении начинает активно плавится). Берут проводник, подносят к куску канифоли, прогревают паяльником так, чтобы вся зачищенная часть провода оказалась погруженной в канифоль. Затем на жало паяльника берут каплю припоя и разносят его по обработанной части проводника. Припой быстро растекается, покрывая тонким слоем провод. Чтобы он распределялся быстрее и равномернее, провод немного поворачивают. После лужения медные проводники теряют красноту, становясь серебристыми. Так обрабатывают все провода, которые надо будет припаивать

Вот, собственно и все. Таким же образом можно спаять два или более провода, можно припаять провод к какой-то контактной площадке (например, при пайке наушников — провод припаять можно к штекеру или к площадке на наушнике) и т.п.

После того, как закончили паять паяльником провода и они остыли, соединение необходимо изолировать. Можно намотать изоленту, можно надеть, а потом разогреть термоусадочную трубку. Если речь идет об электропроводке, обычно советуют сначала навернуть несколько витков изоленты, а сверху надеть термоусадочную трубку, которую прогреть.

Отличия технологии при использовании флюса

Если используется активный флюс, а не канифоль, процесс лужения изменяется. Очищенный проводник смазывается составом, после чего прогревается паяльником с небольшим количеством припоя. Далее все как описано.

Пайка скрутки с флюсом — быстрее и проще

Есть отличия и при пайке скруток с флюсом. В этом случае можно каждый провод не лудить, а скрутить, затем обработать флюсом и сразу начинать паять. Проводники можно даже не зачищать — активные составы разъедают оксидную пленку. Но вместо этого придется места пайки протирать спиртом — чтобы смыть остатки химически агрессивных веществ.

Особенности пайки многожильных проводов

Описанная выше технология пайки подходит для моножил. Если провод многожильный, есть нюансы: перед лужением проводки раскручивают чтобы можно было все окунуть в канифоль. При нанесении припоя надо следить чтобы каждый проводок был покрыт тонким слоем припоя. После остывания, провода снова скручивают в один жгут, дальше можно паять паяльником как описано выше — окунув жало в припой, прогревая место спайки и нанося олово.

При лужении многожильные провода надо «распушить»

Можно ли паять медный провод с алюминиевым

Соединение алюминия с другими химически активными металлами напрямую делать нельзя. Так как медь — химически активный материал, то медь и алюминий не соединяют и не паяют. Дело в слишком разной теплопроводности и разной токопроводимости. При прохождении тока алюминий нагревается больше и больше расширяется. Медь греется и расширяется значительно меньше. Постоянное расширение/сужение в разной степени приводит к тому, что даже самый хороший контакт нарушается, образуется токонепроводящая пленка, все перестает работать. Потому медь и алюминий не паяют.

Если возникает такая необходимость соединить медный и алюминиевый проводники, делают болтовое соединение. Берут болт с подходящей гайкой и три шайбы. На концах соединяемых проводов формируют кольца по размеру болта. Берут болт, надевают одну шайбу, затем проводник, еще шайбу — следующий проводник, поверх — третью шайбу и все фиксируют гайкой.

Алюминиевый и медный проводники паять нельзя

Есть еще несколько способов соединить алюминиевую и медную линии, но пайка к ним не относится. Прочесть о других способах можно тут, но болтовое — наиболее простое и надежное.

Алюминий обладает положительными физическими и механическими свойствами, благодаря чему считается весьма популярным материалом в создании различных деталей в промышленных сферах. Так же металл является относительно легким, имеет большую прочность, а еще имеет хорошую проводимость, поэтому из него можно изготовлять провода для разных электрических установок.

Спаивание проводов из алюминия считается тонкой ювелирной работой, поскольку большинство проводов изготавливаются из тонкого металла, из-за чего усложняется процесс пайки, свойства алюминия не позволяют осуществить качественного соединения без применения необходимых дополнительных инструментов. Практически все движения необходимо осуществлять быстро и аккуратно, что бы ни перепалить текущие провода. Схожесть в процессе спаивания и сваривания алюминия в том, что появляются затруднения с образованием оксидной пленки и другими различными появлениями. Но поскольку производится частая эксплуатация, приходится встречаться с такими негативными эффектами, в промышленных сферах, и в домашних условиях.

При спаивании алюминия в большинстве случаем приходиться работать с тонкими проводами, поэтому большие требования к стойкости предстоящего соединения отсутствуют, поскольку провода не будут подвергаться большим механическим нагрузкам. Благодаря этому, становится легче процесс подбора припоя для спаивания алюминия. Основным нюансом является принцип сохранения большой проводимости электричества, что бы избежать перегревания контактов из-за высокого сопротивления.

Спаивание проводов из алюминия

В работе спаивания проводов из алюминия присутствуют затруднения из-за некоторых нюансов, в связи с которыми сложно добиться необходимого по качеству соединения. Подобные осложнения вызываются свойствами металла и особенностями работы.

Главной проблемой является образование оксидной пленки, находящейся на поверхности алюминия при взаимодействии с воздушной атмосферой, причем появляется практически мгновенно. Такая пленка из оксида может быть удалена, если металл будет нагрет до 2000 градусов по Цельсию, в то время как плавление самого алюминия происходит в три раза быстрее, не считая уже температуру расплавления припоя, поэтому пленка из оксида не позволяет осуществить надежное соединение, обволакивая металл припоя. При спаивании алюминия сложно понять, насколько прогрет металл для пайки, поскольку он не изменяет своего цвета при температурном воздействии. В связи с этим, когда осуществляется процесс спаивания проводов, можно допустить брак в самом проводе.

Однако даже если учесть все эти осложнения с низким спаиванием алюминия, мастера все равно осуществляют подобные процессы, используя разные вещества и приспособления, которые помогают устранить образовавшуюся проблему.

Алюминий слабо совмещается с различными другими сплавами, поэтому при спаивании двух разных проводов, свойства соединения станут еще хуже. Спаивание алюминиевых проводов друг с другом по ГОСТ 21930-76. Таблица режимов пайки

Диаметр провода, мм

Расход материала, граммы

Продолжительность пайки, сек

Сложности при спаивании проводов из алюминия

Несмотря на то, что имеются такие затруднения как пленка из оксида и воздействия необходимой температуры на материал, еще есть небольшие сложности. Спаивание одножильных проводов из алюминия необходимо производить всего за несколько секунд, что бы избежать повреждения провода. Когда алюминий подвергается температурным воздействиям, то его структура меняется, из-за чего прочность и гибкость теряются. Абсолютно любые процедуры при спаивании алюминия, независимо от того какой вид применяется, должны осуществляться после прохождения всех необходимых подготовительных работ, в которые входит зачистка, лужения и обработка флюсом. Именно благодаря подобным приспособлениям можно избежать некачественного соединения из-за образования различных негативных веществ, таких как пленка из оксида.

В подобном процессе спаивание необходимо правильно осуществлять выбор параметров регулировки, поскольку предстоит сталкиваться с тонкими материалами, где необходим аккуратный подход. Но в домашних условиях, подобный процесс соединения тонких заготовок происходит без всяких проблем, и не присутствует явное отсутствие качества.

Методы спаивания алюминиевых проводов

В домашних условиях, спаивание проводов из алюминия может происходить разными способами. Главным и более популярным, является спаивание с помощью паяльника, поскольку это считается самым удобным и популярным приспособлением, который у многих имеется в наличии.

Необходимо лишь выбрать соответственный паяльник с необходимой мощностью, для расплавления припоя и изготовить соединение. Подобный метод считается гораздо удобнее и проще в подготовке, в отличие от остальных методов, однако необходимо наличие источника электричества. В отличие от горелки, паяльник считается методом гораздо грубее, поскольку осуществить соединение тонких материалов, практически невозможно. Так же можно осуществлять процесс спаивания с помощью горелки, которая может быть газовой или бензиновой. Процесс спаивания происходит по более деликатным процедурам, поскольку есть возможность в регулировке температуры и газа, что способствует хорошему прогреванию не только провода или припоя, но и необходимой области, которая располагается рядом с ними.

Подготовительные работы к такому способу являются на много длительными, потому что горелку необходимо заправлять, выбирать необходимый правильный режим и так далее. Еще подобный вариант считается не безопасным, поскольку в работе с ним используется взрывоопасный расходный материал, который рекомендуется ставить на необходимое расстояние от места подобных процедур, однако при завершении процесса не требуется ждать, пока приспособление остынет, как это происходит с использованием паяльника.

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.