Пайка алюминия «под маслом». Для любознательных.
В дополнение темы про ремонт щеточного узла генератора по просьбам телезрителей.
Припаиваем медные проводники щеток к алюминиевым выводам регулятора напряжения BOSCH
1. На то место алюминиевой пластины, к которому мы хотим припаять провод, капаем несколько капель машинного масла.
2. Прямо по маслу тщательно зачищаем наждачкой место для пайки. В результате получаем блестящее под масляной пленкой пятно.
3. Топим на этом месте припой паяльником, олово должно прилипнуть к алюминию облудив пятно контакта.
У меня на одном контакте получилось, на другом нет, т.к. обгорело жало антипригарного паяльника.
В результате купил специальный флюс.
Но Вы можете попробовать «под шубой» , «под юбкой» , да нет же — «под маслом». 🙂
Пайка скруток из алюминиевого и медного провода
Итак, поговорим о том, как паять алюминий. Те, кто сталкивался с этой задачей, знают, что алюминий плохо поддаётся пайке. Виной тому тонкая оксидная плёнка, быстро образующаяся на поверхности этого металла на открытом воздухе. Поэтому для пайки алюминия применяют специальные флюсы. Процесс пайки алюминия я продемонстрирую на примере облуживания и пайки проволочных скруток.
При монтаже электропроводки я всегда отдаю предпочтение паяным соединениям. Считаю, что этот способ обеспечивает лучший электрический контакт по сравнению с обычной скруткой проводов без пайки или обжимом их в гильзе или наконечнике.
Необходимые инструменты и материалы
- обычный паяльник мощностью 40 Ватт;
- нож для снятия изоляции и зачистки проводов;
- флюс для пайки алюминия (Ф-61А, Ф-59А, Ф-64 и др);
- раствор канифоли в ацетоне или спирте;
- свинцово – оловянный припой;
- обрезки алюминиевых и медных проводов сечением 2,5 – 4 кв. мм.
Приступаем к пайке
Пайка скрутки алюминиевых проводов
Начнём работу с пайки скрученных алюминиевых проводов. Перед тем, как скрутить провода, нужно убедиться в том, что поверхность алюминиевых жил чистая. В противном случае нужно зачистить провод ножом. Поверхность провода должна быть светло – серебристой, а не тёмно – серой.
Делаем скрутку плоскогубцами.
Для пайки алюминия применяем специальный флюс. Он может иметь конкретную марку Ф-61А, Ф-59А, Ф-64 и др, или же просто называться «флюс для пайки алюминия». Флакончик объёмом 25 мл стоит приблизительно 45 рублей и его хватит надолго.
С помощью кисточки наносим флюс тонким слоем на скрутку со всех сторон.
Разогретое до рабочей температуры жало паяльника смачиваем припоем, слегка дотронувшись до него. Поглаживая скрутку рабочей поверхностью жала, наносим на неё припой.
Припой и алюминий похожи цветом, но это не мешает наблюдать, как припой растекается по поверхности проводов, заполняя щели между ними. Перебарщивать с количеством припоя не стоит, достаточно тонкого слоя на поверхности алюминия, застывших капель следует избегать.
Пайка медной скрутки
Медные скрутки я паяю таким же способом, только флюсом в этом случае служит раствор канифоли в ацетоне. Готовлю я его следующим образом. Во флакончик заливаю около 30 мл ацетона и постепенно засыпаю в него канифоль, предварительно измельчённую в порошок. Перемешиванием добиваюсь полного растворения канифоли. В результате раствор должен приобрести цвет некрепкого чая. Наношу флюс также кисточкой, расход канифоли при этом мизерный, а благодаря текучести ацетона раствор проникает в самые мелкие щели. Если использовать нерастворённую канифоль, получается не так аккуратно, её излишки потом приходится удалять.
Скрутка из медного и алюминиевого провода
При монтаже электропроводки выполнять непосредственное соединение проводов с токоведущими жилами из меди и алюминия запрещено. В результате электрохимических процессов на границе соприкосновения этих металлов образуется окисная плёнка, которая увеличивает переходное сопротивление. Присутствие влаги активизирует протекание реакции. В результате переход начинает нагреваться, что ещё более ускоряет процесс коррозии. Медь с алюминием соединяют через третий металл. Обычно применяют болтовое соединение с установкой между проводами стальной шайбы, либо специальные зажимы, исключающие непосредственный контакт проводов.
При необходимости произвести соединение проводов с медной и алюминиевой жилой, я поступаю следующим образом.
Медные и алюминиевые провода, которые требуется соединить, я предварительно облуживаю, то есть, покрываю тонким слоем припоя.
При этом для каждого металла использую свой флюс, а припой применяю один и тот же. После этого я скручиваю провода и пропаиваю скрутку снаружи. В результате медный и алюминиевый провод соединяются через слой разделяющего их припоя. Олово и свинец, входящие в состав припоя химически нейтральны к меди и алюминию, что исключает протекание электрохимической коррозии. Наружный слой припоя, нанесённый на скрутку, герметизирует контакт и защищает его от внешних воздействий.
Иногда можно услышать мнение, что пайка скруток несёт в себе потенциальную опасность. Считается, что при перегреве скрутки припой плавится и, капая, повреждает изоляцию других проводов. Давайте разберёмся с этим.
Сама по себе скрутка, тем более пропаянная, обеспечивает площадь электрического контакта, в разы превышающую сечение основного провода. А это значит, что при перегрузке электропроводки, нагревание скрутки будет наименьшим. В этом случае будет происходить перегрев провода по всей его длине, что может привести к оплавлению изоляции гораздо раньше, чем к расплавлению припоя. Причиной возникновения подобной ситуации является не наличие скрутки, и не её пайка, а отсутствие автоматического выключателя или неправильный его выбор.
Что же касается «разрушительного» действия расплавленного припоя, то в процессе пайки вы можете убедиться, что случайно упавшие с жала паяльника его капли не прожигают даже газету на столе.
Заключение
- поражение электрическим током в случае его неисправности (пробоя фазы на корпус и жало паяльника);
- возможность получения ожога (температура плавления свинцово – оловянных припоев составляет около 200°С).
Флюс для пайки алюминия с медью: проблемы и решения, нужные составы
Пайка двух проводов всегда лучше их простой скрутки – такое соединение плотное, оно никогда не искрит, следовательно, не греется и не перегорает. Лучше всего паяется медь – она легко поддается лужению и припой пристает к этому цветному металлу без каких-либо проблем. Именно поэтому в схемах любой техники используются именно медные провода. Но бывают ситуации, когда необходима пайка меди с алюминием – обычно, это в тех ситуациях, когда в доме старая алюминиевая проводка и нужно установить новую розетку или светильник.
Проблемы с пайкой алюминия
Большинство людей, которые дружат с паяльником, хоть раз в жизни пытались спаять алюминий и убедились в том, что это практически невозможно даже после лужения соляной кислотой. Но почему так? Противостоит хорошему контакту с оловом пленка оксида алюминия (Al2O3), которая возникает сразу же после зачистки. Это говорит о том, что сначала нужно ограничить возможность возникновения оксидной пленки и только потом приступать к пайке – иначе никак.
Примечательно, что оксид алюминия является драгоценным камнем, известным под названием корунд. В зависимости от содержания примесей, корунд может быть красным (примеси хрома Cr), известным как рубин, или синим, где есть примеси железа (Fe) и титана (Ti), известным как сапфир. То есть припой никак не может иметь адгезию с камнем, пусть даже драгоценным.
Читайте также:
Пайка медных труб: общие сведения, способы и технология выполнения работ
Пайка с активным жидким флюсом
Но как припаять медь к алюминию, если оксидная пленка не позволяет этого сделать? Да, все правильно – нужно как-то ограничить образование оксида. Для этого существуют активные флюсы, содержащие ортофосфорную и ацетилсалициловую кислоты вместе с натриевой солью борной кислоты. По сути, знакомая всем канифоль тоже имеет такой состав, но содержание вышеперечисленных активных элементов там низкое, поэтому результат при лужении алюминия сводится чуть ли не к нулю.
При пайке с применением активных флюсов очень важно соблюдать правила техники безопасности, и это вовсе не пустые слова. Как вы понимаете, приходится иметь дело с ортофосфорной и ацетилсалициловой кислотой, а пары от этих химических соединений раздражают слизистую оболочку и могут попасть в легкие и в кровь. То есть вы попросту будете вдыхать яд, а разрушенная слизистая никак вас не защитит. Результаты пайки с применением активных флюсов отличные, но после соединения кислоты все равно остаются в рабочей зоне и их обязательно нужно смывать. Лучше всего для этого подходят щелочи, а если говорить проще – это раствор кальцинированной или пищевой соды – он нейтрализует кислоты.
Вот некоторые из жидких флюсов, предназначенных для работы с паяльником:
- Castolin Alutin 51L. На 32% состоит из олова (Sn), свинца (Pb) и кадмия (Cd). Состав хорошо себя ведет при температуре от 160°C и с припоем от этого же производителя.
- Ф-61. Состоит из триэтаноламина (C6H15NO3), тетрафторобората цинка (B2F8Zn) и тетрафторобората аммония (NH4[BF4]). Рекомендуется для лужения и пайки алюминия при температуре250°C.
- Ф-64. Состоит из тетраэтиламмония (C8H20ClN), фторидов, смачивающих присадок и ингибиторов. Хорошо разрушает оксидную пленку любой толщины и как нельзя лучше подходит для пайки алюминия с медью.
Примечание: как вы понимаете, главную проблему при пайке меди с алюминием представляет оксидная пленка (Al2O3), поэтому главной целью является ее нейтрализация.
Видео описание
Пайка алюминия. Флюс для пайки алюминия Ф-64.
Пайка порошковыми флюсами
Еще одна возможность нейтрализовать оксидную пленку (Al2O3), это использование порошковых флюсов при пайке меди с алюминием. В таких случаях чаще всего используется газовая горелка, а порошки называют присыпками. Возможно, кто-то представляет себе пайку как работу паяльником, но это не совсем так, ведь для проводов сечением 10 мм2 и более паяльник попросту непригоден, так как не сможет их должным образом разогреть. Поэтому не следует скидывать со счетов порошковые флюсы.
Вот некоторые из присыпок (порошковых флюсов):
- Натриевая соль борной кислоты, больше известная как бура (Na₂[B₄O₅(OH)₄]·8H₂O), представляет собой порошок белого цвета, температура плавления которого составляет 700°C (субстанция становится вязкой). Такой флюс имеет невысокую стоимость, растворяется в воде и хорошо смывается раствором лимонной кислоты.
- Активный флюс Ф34-A. Согласно ТУ 48-4-229-87 состоит на 50% из хлорида калия (KCl), на 8% из хлорида цинка (ZnCl₂), на 32% из хлорида лития (LiCl) и на 10% из фторида натрия (NaF). Данная субстанция гигроскопична и хорошо растворяется в воде.
Читайте также:
Чем заменить паяльную кислоту: 7 удачных вариантов
Другие методы соединения меди и алюминия
Для соединения разнородных проводов, в данном случае, это медь и алюминий, существуют и другие методы, которые вполне себя оправдывают, что подтверждает многолетняя практика.
Метод опрессовки
Метод пайки для соединения алюминиевых и медных проводов подходит далеко не всегда, и причины могут быть разными. Во-первых, у вас просто может не оказаться флюса, а соединение нужно сделать срочно. Во-вторых, может не оказаться возможности подключения к ≈220 V, в-третьих, может отсутствовать свободное пространство, чтобы подобраться паяльником. Например, в электрической распределительной коробке (дозе) все скрутки должны быть хорошо изолированы, но привычная всем тряпичная лента в данном случае не подходит, так как она пропускает кислород, который будет способствовать окислению алюминия и, как следствие, перегоранию скрутки. Поэтому одним из самых оптимальных вариантов изоляции в таких ситуациях будет гильза – фрагмент нужной длины, отрезанный от термоусадочной трубки.
Термоусадку на скрутку надевают так, чтобы она хотя бы по сантиметру захватывала изоляцию на одном и на другом проводе. Сначала гильзу надевают на один из проводов, затем делают плотную скрутку, передвигают термичку так, чтобы она получилась по центру, но при этом с двух сторон захватывала изоляцию. После этого остается только подогреть термоусадочную трубку, и она обожмет как изоляцию по двум сторонам, так и саму скрутку. Нагревают ее, как правило, обыкновенной горящей спичкой, а остывает гильза за 1-2 минуты. После этого доступ кислорода к соединению прекращается.
Клеммные колодки
Клеммные колодки или, как их называют электрики, клеммники, используются для соединения однородных и разнородных токопроводящих жил металлов. Для стыковки в пластиковой колодке используются болтовые или зажимные клеммы, которые обеспечивают стопроцентный контакт и полное отсутствие влияния окисления алюминия на медь. Между клеммами находится шунтирующая пластина из нейтрального металла (обычно, это луженая медь или латунь), на которую не влияет оксидная пленка. Самое основное в клеммной колодке – это хороший зажим обоих проводов, что является гарантией длительного эксплуатационного ресурса. Единственное противопоказание для такого соединения – это повышенная влажность воздуха. Если это происходит именно в таком помещении, то лучше использовать термоусадку.
Читайте также:
Особенности автоматической сварки под флюсом
Болтовое соединение
В правилах устройства электроустановок (ПУЭ) говорится о том, что обычные скрутки из двух разных по химическому составу элементов электрических цепей запрещены. Такие соединения можно производить только при помощи пайки либо других способов, указанных выше – при помощи клеммных колодок, термоусадочной трубки или болтового соединения. Последний вариант чрезвычайно прост: для этого нужен болт, одна гайка и три шайбы, как это показано на верхней фотографии. Но у этого метода есть серьезный недостаток – он подходит только для воздушных линий, так как на таком соединении отсутствует какая-либо изоляция. Безусловно, как вариант, такую конструкцию с маленьким болтом можно собрать в распределительной коробке (дозе) и обезопасить тряпичной изолентой, но это, скорее, исключение, нежели правило.
Видео описание
Пайка алюминия с медью припоем castolin.
Заключение
В заключение следует обратить внимание на то, что при пайке меди и алюминия для лужения ПУЭ запрещает использовать соляную кислоту. Дело в том, что после завершения работ кислота все равно остается на скрутке и через время обязательно разрушатся провода.
Паяем алюминий
Бывают ситуации, когда необходимо паять алюминиевые изделия. Но из-за того что оксидная плёнка покрывает поверхность алюминия, припой к нему просто не липнет. В настоящее время разработаны припои и флюсы, специально предназначенные для этой цели. Но мы попробуем, справится с этой задачей старым дедовским способом.
Внимание! Работу следует производить в хорошо проветриваемом помещении, желательно оборудованном активной вентиляцией или на улице. Для пайки алюминия нам потребуется машинное масло (применяется для смазки швейных машин), небольшой кусок наждачной бумаги, канифоль и обычный припой для паяния радиодеталей.
Паяльник нужен по возможности мощный. Например, такой. Его мощность 65 Вт.
Паять будем дно алюминиевой пивной банки. Перед работой жало паяльника обязательно надо выровнять напильником (убрать все раковины) и залудить.
Куском наждачной бумаги зачищаем место пайки до блеска.
Наливаем на это место немного масла.
Далее растираем наждачной бумагой масляное пятно.
Этим самым мы удаляем оксидную плёнку, а масло не даёт образоваться новой плёнке. Паяльник к этому времени должен быть разогрет до рабочей температуры. Окунаем жало паяльника в канифоль, набираем как можно больше припоя, окунаем снова в канифоль и начинаем быстро с небольшим усилием тереть будущее место пайки. При этом масло начинает обильно выгорать. Поэтому канифоль не жалеем. Если всё сделали правильно, то у нас слой олова должен покрыть поверхность алюминия.
Иногда, для достижения желаемого результата, потребуется несколько раз повторить данную операцию.
Медный провод припаивается к залуженному алюминию очень легко.
Теперь попробуем залудить и припаять алюминиевый провод. Снимаем с него изоляцию и зачищаем до блеска. Наливаем на залуженное дно банки машинное масло.
Далее провод нужно окунуть в масло и тереть наждачной бумагой.
Затем пытаемся залудить провод прямо в донышке банки. Если получилось, значит, всё сделали правильно. Если нет, снова работаем наждачной бумагой.
Провод то же прекрасно паяется к алюминиевой банке.
Вместо машинного масла, можно использовать ружейное. Если алюминиевая деталь больших размеров, то возможно потребуется её дополнительно прогревать. Например, на электрической плитке.