Как спаять скрутку медных проводов

Когда нужно соединить медные провода в распределительной коробке, я делаю скрутки и пропаиваю их. Однако в настоящий момент ходит много споров о надежности: кто-то утверждает о надежнейшем пропаянном соединении, а кто-то ругает пайку и рекомендует пружинные клеммники. Стоит заметить, что сторонники паяльника – бывалые, советской закалки электрики.

Сегодня мы не будем выяснять что лучше – на мой взгляд, объективной оценкой качества соединений будет сравнительный тест на экстремальных токах, возможно в будущем мы проведем подобный тест. Но сейчас поговорим о том, как скручивать провода в распаечных коробках и собственно их пропаивать.

Хочется заметить: несмотря на то, что процесс немудреный и его несложно освоить, выполнять его нужно с тщательностью и аккуратностью. Ведь все возгорания, как правило, от плохого контакта в тех или иных местах.

Инструмент

Для выполнения всех операций нам понадобится следующий инструмент:

Паяльник 100-150 Вт с медным жалом. Обычный, без наворотов в виде несгораемого жала и прочего. Жало может быть прямым или изогнутым.

Также нам понадобятся бокорезы (кусачки), плоскогубцы (пассатижи) и строительный нож. При работе с толстыми скрутками, где например будут присутствовать жилы 4 мм², понадобятся дополнительные плоскогубцы.

К необязательному инструменту можно отнести клещи для снятия изоляции: обойтись можно и без них, однако с этим инструментом дела идут быстрее.

Выбор припоя

Выбрать подходящий припой для пайки скруток – это самый ответственный момент. От припоя зависит конечный результат. В процессе использования разных марок припоя, я пытался выявить закономерность между качеством пайки и процентном содержании олова. Однако таковой зависимости обнаружить не удалось.

Единственное, что можно утверждать с полной уверенностью – припой обязательно должен быть с флюсом внутри. Это и не удивительно: метод пайки не предусматривает обязательное нанесение флюса на скрутки, а флюс необходим.

Удобнее всего использовать припой в проволоке толщиной 1мм или около того. Продается он в катушках или пластиковых тубах.

По-большому счету, выбирать припой придется методом проб и ошибок, иного метода я не вижу. Ну и приведу несколько примеров припоев нескольких производителей:

Этот припой хорошо подходит для пайки скруток. А тот, что ниже, лучше не брать – тонкие скрутки из 2-х проводов 1,5 мм² он хорошо спаяет, но скрутки толще он только испортит.

Вот еще достаточно неплохой припой REXANT:

При первом выборе припоя, самым лучшим вариантом будет покупка небольшой тубы на пробу. Ну и запоминать, какие из купленных марок паяли хорошо, а какие плохо. Собственно вот такая нехитрая наука.

Помимо припоя хорошо иметь под рукой очиститель – обычный спирт. Многие медные жилы, даже новые, покрыты слоями окислов или иными налетами, которые затрудняют пайку.

Хорошим вариантом очистителя является флюс "ТАГС" – он превосходно очищает поверхность медных жил и в добавок помогает процессу пайки.

Скрутка проводов

Итак, все провода зачищаются от общей изоляции, защищающей весь кабель. Для каждой отдельной жилы берется длина на скрутку плюс небольшой запас – основание скрутки должно быть скручено жилами с изоляцией. Вообще, нужно стремиться уложить в коробку лишние сантиметры проводов на всякий случай.

Совет: старайтесь всегда поместить в распаечную коробку побольше запаса проводов, даже с учетом уже сделанных скруток. Возможно когда-то в будущем сюда будут добавляться новые линии или производиться какой-либо ремонт. Хорошим тоном будет предусмотреть ремонтопригодность коробок, даже если вы уверены в надежности и качестве своих работ.

Для самих скруток жилы зачищаются сантиметров на 10 – после скручивания лишнее откусится бокорезами. Конечная длинна скрутки оголенных проводов должна быть не менее 4 см. Если монтаж производится в просторных распредкоробках, длину скруток можно увеличить до 7-8 см. Главное чтобы скрутки поместились в коробку без изгибов.

Но это я забежал немного вперед: перед скруткой оголенных жил необходимо хорошенько их протереть тряпочкой, смоченной в спирте или флюсе ТАГС. После обработки поверхность меди должна иметь однородный желтый цвет без темных участков – только тогда можно производить скручивание. Если жилы покрыты слишком толстым окислом, то перед протиранием их можно обработать мелкой шкуркой.

Когда среди скручиваемых проводов присутствуют мягкие, многожильные проводники, то их следует с особой тщательностью очищать от окислов.

Скрутка производится плоскогубцами так, чтобы несколько сантиметров с изоляцией так же стали частью скрутки. Закручивать следует с достаточным усилием, однако нужно не перестараться и не порвать ни одной жилы. Здесь рекомендуется предварительно потренироваться на пробных скрутках и "почувствовать" материал.

При скручивании большого количества жил или когда сечение жил большое (4 мм² например), основание скрутки нужно придерживать дополнительными плоскогубцами.

Когда скрутки закручены, их нужно укоротить бокорезами до необходимой нам длинны. Короче 4 см. не рекомендуется.

Распаечная коробка скручена, можно приступать к пропаиванию.

Пайка

Пока разогревается паяльник, нужно "нанести" припой на скрутки. Для этого проволоку припоя наматывают на каждую скрутку с шагом 1-3 мм. Шаг намотки зависит от общей толщины всех скрученных проводов и находится экспериментально. Наматывать припой следует в натяг, чтобы он как можно плотнее прилегал к медной поверхности.

Читайте также:  Как упаковывать книги при переезде

Если в скрутке присутствуют многожильные проводники, то припоя следует наматывать больше, чем обычно. Многожильные провода требуют гораздо большего количества олова – нужно учитывать количество гибких проводников в общем объеме.

Разогретым паяльником касаемся края скрутки и ждем, пока припой не расплавится. При плавлении припоя ведем паяльник к основанию – припой должен оплавляться раньше, чем паяльник достигнет точки его расплавления. Ключевой момент: паяльник нагревает металл, а металл в свою очередь расплавляет припой. К слову: сосвем необязательно вести паяльник от края к основанию скрутки, можно и наоборот – от основания к краю.

Припой должен заполнить все пустоты между проводниками и пропаять всю скрутку. Визуально – из всех месть соприкосновения жил друг с другом должен быть виден припой. Мелкие скрутки покрываются припоем полностью, а те что покрупнее – припой заполняет места соприкосновения жил.

Расплавленный припой обязательно будет капать вниз, поэтому нужно принять все необходимые меры защиты, как себя, так и окружающего пространства.

Если есть сомнения в том, что припой заполнил все труднодоступные места, то пайку можно повторить заново. Для этого нужно хорошо протереть место пайки спиртом или ТАГС-ом, намотать припой и все повторить. В таких ситуациях сразу проявляется качество припоя: "дерьмовым" так и не получится пропаять со второго раза.

После пайки скрутки готовы к изоляции, их можно "укутывать" изолентой или термоусадочной трубкой. Так как мы не использовали паяльной кислоты или иных агрессивных флюсов, промывать места пайки нет необходимости. Во время укладки на свои места нужно избегать изгиба пропаянных мест.

В заключение хочется сказать, что пайка соединений в коробках – дело достаточно простое. Однако придется сначала немного потренироваться и возможно, перепробовать несколько разных припоев.

Одним из лучших способов соединения медных проводов является пайка. Она обеспечивает высокую прочность и электропроводность. При этом пайку легче проводить, чем сварку, и она надежнее простой скрутки. Хотя в распределительных коробках провода часто соединяют с помощью самозажимных клемм типа WAGO, приемы пайки не помешает знать любому электрику.

Научиться паять медные провода можно за несколько минут, имея все необходимые материалы и приборы.

Суть процесса

Суть процесса пайки состоит в том, что металлы соединяются между собой при помощи сплава, имеющего температуру плавления ниже температуры плавления соединяемых веществ.

Во время пайки материалы подвергаются нагреванию до температуры плавления припоя. При этом обеспечивается очень сильная адгезия (прилипание) – свойство материалов сцепляться друг с другом на молекулярном уровне.

Однако не происходит плавление основных деталей и перемешивания их с материалом припоя, как происходит при сварке с использованием присадочного материала.

Паяльник и припой

Для пайки медных проводов традиционно используются паяльники. Существует несколько их видов, в том числе электрические и газовые. Пайка медных проводов осуществляется при помощи электрического паяльника с медным жалом. Этот инструмент представляет собой медный стержень, иногда с никелевым покрытием, который установлен в корпусе нагревательного элемента.

Нагревательный элемент работает от постоянного или переменного тока. Напряжение питания может варьироваться от 12 до 220 В. Для пайки медных проводов электропроводки в доме подходит самый обычный паяльник мощностью 60 Вт. Если надо спаять тонкие проводки электроприбора, то подойдет и менее мощный инструмент. Важно, чтобы он хорошо прогревал медный материал и расплавлял припой.

Чтобы обеспечить высокое качество пайки и прочность соединения, необходима неподвижность во время остывания расплавленного припоя. Провода можно держать руками, но удобнее использовать пинцет или зажимы.

Для пайки медных проводов применяют оловянно-свинцовый припой. Чаще всего это ПОС-61, но можно взять и ПОС-40. Маркировка указывает на состав – припой оловянно-свинцовый с содержанием олова 61%.

Припой обычно производится в прутках диаметром около 8 мм или в виде паяльной проволоки диаметром 2 мм. Нередко используют универсальный припой для пайки медных проводов, который выглядит как полая трубка из оловянно-свинцового сплава. Внутри такой трубки находится порошок из флюса.

Применение флюса

Чтобы припой и материал проводов вступили во взаимодействие друг с другом, и соединение получилось качественным, провода необходимо очистить от оксидной пленки и только после этого паять их. Для очистки можно использовать наждачную бумагу, а для последующей обработки взять специальное вещество – флюс.

Флюс не только очистит медные провода, но и создаст тонкую защитную пленку, препятствующую окислению материала.

Допускается применять как твердый флюс – сосновую канифоль, так и жидкий – различные виды паяльных кислот или самодельный состав.

Иногда, чтобы правильно и крепко припаять медные провода друг к другу или к какому-либо металлическому предмету, пользуются только жидким флюсом. Приготовить его можно, растворив обычную сосновую канифоль в этиловом спирте. Паяльную кислоту готовят самостоятельно, растворив гранулы цинка в соляной кислоте в пропорции 412 грамм цинка на 1 литр кислоты. Но лучше все-таки купить готовый флюс, соответствующий всем стандартам качества, поскольку принесение кислотных составов для медных проводов нежелательно.

Как правильно паять

Чтобы надежно спаять провода из меди, нужно подготовить паяльник. Если перед работой не облудить жало, то припой будет не прилипать, а скатываться шариками со стержня. Так происходит, потому что жало покрыто слоем оксида меди и нагара, образовавшегося во время предыдущей пайки.

Подготовка паяльника

Некоторые специалисты для удобства работы точат жало плоским напильником, чтобы придать ему форму лопатки или плоской отвертки. Угол заточки должен быть 45-60 градусов.

Читайте также:  Комнатные растения скандинавского стиля

Необгораемое жало (вечное) ни в коем случае точить нельзя, для него используют специальные губки.

Очищенное механическим способом жало нужно нагреть, а потом залудить. Для этого его покрывают флюсом.

Если флюс твердый (канифоль), достаточно просто погрузить в него наконечник. Канифоль расплавится и покроет разогретую поверхность. После этого паяльником нужно прикоснуться к прутку припоя и разогреть его. Расплавленный припой покроет жало, защитив его от дальнейшего окисления.

Процедуру лужения паяльника необходимо повторять по мере образования нагара на нем. Происходит это потому, что температура жала намного выше температуры плавления припоя, и со временем он начинает подгорать. Чтобы уменьшить вероятность возникновения такого явления, рекомендуется применять паяльник с регулировкой температуры.

Подготовка проводов

Соединяемые медные провода также нужно подготовить к пайке. Вначале снимают с концов изоляцию на расстоянии примерно 4 см, зачищают, скручивают между собой и проводят лужение. Медны провода можно залудить следующим образом:

  • нагреть скрутку паяльником;
  • покрыть флюсом;
  • нанести небольшое количество припоя, распределяя его по поверхности провода.

Действия аналогичны тем, какие совершаются при лужении жала паяльника. Если предстоит пайка многожильных медных проводов, то необходимо обязательно запастись именно жидким флюсом, так как покрыть всю поверхность медных «волосков» расплавленной твердой канифолью будет очень трудно. Чтобы получить качественное соединение, нужно нагреть многожильный провод и затем опустить его в жидкий флюс, который смочит всю поверхность, предназначенную для пайки.

Далее пайка многожильных и одножильных медных проводов осуществляется одинаково. Два или более соединяемых проводника нагреваются вместе, и на них наносится припой. После нанесения его необходимо на время остывания обеспечить неподвижность соединения. Не допускается ускорять остывание путем его смачивания или обдува воздухом.

Соединение меди и алюминия

При соединении пайкой медных и алюминиевых проводов можно столкнуться со множеством трудностей, преодолеть которые возможно будет, только применив альтернативные методы соединений.

Дело в том, что как алюминий, так и медь покрываются на воздухе оксидной пленкой. И если сами по себе эти пленки никак не влияют на состояние проводника и даже обеспечивают довольно неплохую проводимость, то соединяясь вместе, они способствуют возникновению мощной химической реакции. Под действием влаги, содержащейся в воздухе, в месте контакта оксидов алюминия и меди начинается процесс электролиза, то есть образуется электрический ток из-за того, что ионы обоих материалов обладают разными электрическими потенциалами.

Электрический ток является движением заряженных частиц – ионов и при их движении металлы в месте контакта разрушаются. При этом сильнее разрушается алюминий. Разрушение вызывает ухудшение контакта, а впоследствии увеличивается электрическое сопротивление соединения и оно нагревается. При сильной коррозии, когда непосредственный контакт между двумя материалами уже утрачен, возникает электрическая дуга, которая и довершает разрушение.

Соединять медь с алюминием рекомендуется только через третий, нейтральный материал. Чаще всего, для этого применяют стальные клеммники или зажимы.

Все без исключения электромонтажные схемы предусматривают наличие разветвления и соединения кабелей и проводов. Для этого требуется дополнительно устанавливать распределительную коробку, которую изготавливают из металла или полимерных материалов. Однако установить конструкцию недостаточно, важно знать технологию пайки скруток проводов в распредкоробке.

Для чего нужны распределительные коробки

Необходимость использования распределительных коробок не должна вызывать сомнений. Чтобы в этом убедиться, следует ознакомиться с предостережениями специалистов:

  • Пренебрежение монтажом конструкции – нарушение правил, изложенных на нормативных документах.
  • Соблюдение пожарной безопасности. Благодаря РК существенно сокращается вероятность коротких замыканий и пожара, обусловлено это герметичностью конструкции.
  • Монтаж устройства отнимет немало времени, зато в будущем модернизировать, обслуживать, ремонтировать и наращивать провода будет значительно проще. Например, если потребуется установить дополнительную розетку или выключатель, нужные провода удастся вывести именно из распределительной коробки.

В общем, монтаж распределительной коробки обязателен. Технология установки проста, сложность может возникнуть при соединении проводов.

Общие правила коммутации

Реализация метода пайки напоминает сварочные работы, только используется обыкновенный паяльник, а не инверторный аппарат с электродами. Перед скруткой жилы нужно залудить. Для этого разогревается паяльник, погружается в канифоль и проводит по зачищенным от изоляции местам несколько раз до появления рыжеватого оттенка.

Для качественного выполнения работ нужно предварительно проверить жало паяльника. Важно, чтобы оно было чистым. Если поверхность неровная, на ней скопились загрязнения, сделать качественный припой будет невозможно. Загрязнения удаляются с помощью напильника, далее его конец повторно лудится.

Преимущества пайки в сравнении с другими способами соединения

Существует несколько способов соединения проводов в распределительной коробке, однако минимальным переходным сопротивлением и монолитным соединением отличается только пайка и сварка. Спаять провода в домашних условиях может каждый желающий. Для сварки потребуется опыт и наличие специального сварочного аппарата.

Для проведения работ потребуется следующий набор инструментов:

  • флюс;
  • нож, предназначенный для удаления изоляционного материала;
  • припой;
  • бокорезы;
  • паяльник;
  • плоскогубцы или пассатижи;
  • наждачная бумага.

Предварительно не подготовив весь необходимый инструмент и расходные материалы, приступать к работе нельзя.

Пайка проводов

Лужение и пайка кабелей в распределительной коробке проводится в несколько этапов.

  1. Удаление изоляционного слоя.
  2. Зачистка проводов до появления характерного блеска металла.
  3. Облуживание.
  4. Скрутка.
  5. Пайка.
  6. Изолирование.

Прежде чем приступать к соединению токопроводящих жил, нужно проанализировать, какая длина потребуется. Провода обрезают так, чтобы при пайке концы были расположены снаружи распределительной коробки. По окончании работ их укладывают любым желаемым способом.

Пайка проводов в распределительной коробке запрещена в натяг. Запас в данном случае также неуместен.

Для удаления изоляционного слоя используется специальный инструмент – стриппер или острый нож. Работая с острым ножом, движения должны напоминать обстругивание карандаша. Запрещено подрезать изоляционный слой пассатижами или бокорезами, нельзя делать круговые надрезы. Поперечные повреждения в ближайшем будущем станут причиной обрыва.

Читайте также:  Калитка с домофоном в частном доме

Для провода, предназначенного для пайки, зачистка колеблется в пределах 1,5-3 см. Количество витков – не менее 2.

Провода перед пайкой тщательно зачищают и лудят, чтобы на поверхности жил не появились окислы, препятствующие нормальной проводимости и увеличивающие сопротивление. Уже облуженные проводники скручиваются с помощью плоскогубцев или пассатижей.

Пайка скрутки медных проводов в коробке имеет аналогичный алгоритм. Скрутка должна быть плотной, но при этом не натянутой, иначе концы токопроводящих жил могут попросту обломаться.

В завершение скрученные провода спаивают паяльником таким образом, чтобы со всех сторон спайка была покрыта равномерным слоем. Качество работы всецело зависит от того, насколько качественно были зачищены концы.

Выбор мощности паяльника

Для качественного выполнения работ требуется использовать довольно мощные паяльники, не менее 65 Вт. Особенно это важно при работе с медными проводами, поскольку медь – хороший проводник тепла, следовательно, отводит тепло от места спайки. Если мощности устройства недостаточно, это может привести к «холодной пайке» – припой покрывает спаиваемую область неравномерно, прочность будет низкой.

Устройство должно оптимально прогревать место в течение 1 минуты и не более, поверхность припоя по окончании работ должна быть гладкой, иметь равномерный блеск.

Тип припоя

Существует большое разнообразие припоев, основные из них перечислены в таблице.

Марка припоя Состав (%) Прочность при растяжении (кг/мм) Температура плавления Применение
ПОС-30 Свинец – 70

Олово – 30

3,2 266 Для пайки и лужения деталей, изготовленных из стали, меди и их сплавов ПОС-40 Свинец – 60

Олово – 40

3,8 238 Для пайки и лужения контактов и деталей в радиоаппаратуре, изготовленных из оцинкованной стали ПОС-90 Свинец – 10

Олово – 90

4,9 220 Для пайки и лужения медицинских инструментов и металлической посуды ПОС-61М Медь – 2

Олово – 61

4,5 192 Для пайки и лужения печатных проводников и медных проводов ПОС-61 (третник) Свинец – 39

Олово – 61

4,3 190 Для лужения и пайки токоведущих частей, изготовленных из бронзы, латуни и меди с герметичными швами ПОСВ-33 Висмут – 33,3

Олово – 33,3

– 130 Для пайки деталей, изготовленных из константана, латуни и меди с герметичным швом ПОСВ-50 (Сплав Розе) Висмут – 50

Олово – 50

– 94 Для обработки деталей, которые восприимчивы к перегреву Сплав д Арсе Висмут – 45,3

Олово – 6,9

– 79 Для производства предохранителей, лужений и пайки деталей восприимчивых к перегреву Сплав Вуда Кадмий – 12,5

Олово – 12,5

– 68,5 Важная особенность – токсичен. Предназначен для изготовления предохранителей, лужения и пайки деталей, восприимчивых к термическому воздействию

Последние три марки обладают низкой температурой плавления и невысокой прочностью сплава.

Защита места пайки от окисления

Для защиты места пайки от окисления кислородом используется флюс. При работе с медью чаще всего применяются:

  • Канифоль, в ее состав входит только сосновая канифоль.
  • ЛТИ-120 включает в себя триэтаноламин (1-2%), солянокислый анилин (3-7%), этиловый спирт (66-73%), канифоль (20-25%).
  • В состав спиртоканифоли входит этиловый спирт (60-70%) и канифоль (30-40%).

Самый простой, бюджетный и при этом распространенный вариант флюса – обычная канифоль. Единственная трудность, которая может возникнуть при работе с веществом – твердое агрегатное состояние.

Технология пайки и лужения

Приступая к пайке или лужению проводов, важно последние разместить горизонтально таким образом, чтобы жало паяльника беспрепятственно касалось всех сторон. Некоторые «специалисты» рекомендуют размещать токопроводящие жилы вертикально, но делать это не стоит, поскольку капли припоя могут начать растекаться.

Перед облуживанием провода нагревают паяльником и параллельно касаются места нагрева кусочком канифоли до тех пор, пока она не начнет плавиться. Если используется жидкий флюс, его наносят предварительно еще до начала нагрева. После лужения провода скручиваются.

Технология пайки немного отличается, поскольку здесь требуется большее количество припоя. На токопроводящие жилы наносится флюс и паяльником прогревается до равномерного распределения расплавленной капли. В случае необходимости процедуру можно повторить.

Пайка с помощью горелки и тигля

Если предстоит большой фронт работ, целесообразно использовать тигли, представляющие собой полый металлический цилиндр, оснащенный ручкой для заполнения расплавленным припоем. Это устройство может нагреваться с помощью газовой горелки или же применяться в качестве насадки на мощный паяльник.

Емкость вмещает в себя небольшое количество расплавленного припоя, пока он застывает, человек успевает сделать несколько скруток.

Меры предосторожности

Во время выполнения работ следует проявлять осторожность, поскольку расплавленный припой может оставить сильные ожоги при попадании на кожные покровы. Во всех марках припоев содержится свинец, пары которого токсичны для человека. Чтобы предотвратить отравление, работать нужно в респираторе.

При пайке проводов запрещается применять кислотосодержащие активные флюсы, поскольку после завершения работ они требуют полного удаления. Остатки флюса оказывают разрушающее действие на все материалы, особенно для меди агрессивны паяльная кислота и хлористый цинк.

В целом работа не должна вызвать сложностей, главное заранее ознакомиться с технологией выполнения, подготовить весь расходный материал и инструментарий.

Комментарии запрещены.

Присоединяйся