Как и чем паять алюминиевые провода

Способы пайки алюминиевых проводов

Несмотря на то, что в современном строительстве при производстве электротехнических работ алюминиевые кабели все чаще вытесняются медными, алюминий остается незаменимым материалом при изготовлении проводов и кабелей большого сечения.

Причины этого лежат на поверхности – удельное электрическое сопротивление алюминия больше, чем у меди примерно в полтора раза, а объемный вес меньше в три раза.

При большом сечении проводника, когда вес важнее прочности, выбор в пользу алюминия очевиден. Площадь сечения алюминиевого проводника будет больше, чем у медного в полтора раза, и при этом алюминиевый все равно будет в два раза легче медного. Для соединения проводов среди прочих методов применяют пайку.

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.

Предварительная обработка

Сложность при пайке заключается в том, что сам алюминий является очень легкоплавким материалом (660 ℃) и при неосторожном нагреве он может расплавиться.

Еще одним фактором, затрудняющим пайку алюминиевых проводов, является быстрое окисление на воздухе.

Окисная пленка на поверхности материала надежно защищает алюминий от воздействия всевозможных внешних факторов, но она же препятствует адгезии припоя с материалом, и ее нужно обязательно удалять.

Механически снять пленку оксида в обычных условиях практически невозможно. Материал моментально окисляется и покрывается новой пленкой. Можно механически удалить окисную пленку под слоем масла.

Но масло перед этим нужно прокалить до 200 ℃, чтобы удалить из него активный кислород, который может там присутствовать. Этот способ очень неудобен в домашних условиях и трудоемок.

Поэтому концы алюминиевых проводников необходимо облудить перед пайкой. Использование канифоли или большинства других флюсов не даст результата из-за высокой химической стойкости оксидной пленки. Она не растворяется даже органическими кислотами.

Чтобы облудить провода, необходимо использовать одновременно специальный флюс и механический способ.

Конечно же, делать это надо до того, как провода скручены, иначе механически очистить всю поверхность провода не удастся. Только облуженные концы можно скрутить друг с другом и спаять.

Работа паяльником

Для того чтобы запаять алюминий паяльником, существует несколько способов, суть которых заключается в том, чтобы производить очистку сразу под слоем флюса при непосредственном контакте с расплавленным припоем.

Первый способ заключается в том, что алюминиевые проводники, перед тем как припаивать, зачищают горячим облуженным паяльником, используя смесь канифоли и стальных опилок.

Опилки оказывают абразивное действие, канифоль удаляет все примеси и сразу же очищенные участки покрываются припоем, который должен быть на жале паяльника.

Второй способ предполагает зачистку алюминиевого провода об наждачную бумагу средней зернистости непосредственно под воздействием горячего паяльника с припоем и флюсом.

Газовой горелкой

Обработка газовой горелкой производится, когда детали находятся в таком положении относительно друг друга, при котором они будут эксплуатироваться. Обработка плавно переходит в сам процесс пайки.

Происходит это следующим образом:

• горелкой нагреваются поверхности алюминиевых деталей;
• по достижению температуры, при которой металл восстанавливается из оксида, пленка механически счищается;
• под воздействием пламени детали покрываются флюсом, и в зону пайки вносится припой.

Если детали толстые, то кромки их необходимо разделать под углом 45°. Обычно разогрев происходит до температуры плавления олова, когда припой растекается и заполняет желобок скрутки.

Отличия технологии при использовании флюса

Благодаря достижениям современной науки и техники, получены составы флюсов для алюминия, которые активно растворяют оксидную пленку и защищают материал от дальнейшего окисления.

Примерами таких препаратов могут служить составы с маркировкой Ф-59А и Ф-61А. Буква А означает, что эти составы предназначены для пайки алюминия.

При использовании этих флюсов пайка алюминиевых проводов значительно облегчается. Достаточно просто обработать флюсом уже готовую скрутку, даже не нагревая ее, а потом, прогрев паяльником или горелкой, наложить припой.

Он растечется по всей поверхности проводов и хорошо прилипнет, обеспечивая прочное и электропроводное паяное соединение.

Особенности пайки многожильных проводов

Многожильные провода необходимо паять только с применением специального флюса, так как механическая обработка их практически невозможна. Технология пайки отличается тем, что каждый проводок нужно сначала хорошо обработать флюсом.

Для этого пучок придется раскрутить и распушить. После обработки каждый тонкий проводок жилы покрывают припоем и скручивают жгут. После этого делают скрутку двух концов и пропаивают ее.

Можно ли соединять с медью

Нередко возникают ситуации, когда необходимо соединить алюминиевый провод с медным. Это, пожалуй, единственный случай, когда пайка не может использоваться.

Все дело в самом алюминии. Он вообще не может припаиваться к другим металлам из-за своих физических и химических свойств. При соединении с медью напрямую, между этими двумя активными металлами возникает электрохимическая коррозия, которая быстро уничтожит соединение.

А если их спаять, используя нейтральный к обоим материалам припой, то разный коэффициент температурного расширения металлов быстро разрушит спаянный контакт. Ведь при прохождении тока через проводник, он непременно будет нагреваться, а после отключения – остывать.

Техника безопасности

Техника безопасности при пайке алюминиевых проводов сводится к соблюдению общих мер предосторожности при работе с электрическими нагревательными приборами, с открытым пламенем и с агрессивными жидкостями, примером которых могут стать флюсы.

Недопустимо использование неисправных паяльников с нарушенной изоляцией, с мощностью более необходимой.

Запрещается использование горелок вблизи легковозгораемых предметов. При работе в помещениях должна быть правильно организована принудительная вентиляция.

Сложности при спаивании проводов из алюминия

Основной сложностью при спайке проводов из алюминия, как указано выше, является наличие оксидной пленки на поверхности металла. Борьба с ней сильно замедляет процесс пайки.

А если учесть, что провода из алюминия сейчас используются в основном для прокладки наружной силовой проводки, становится очевидным, что обычным паяльником и наждачной бумагой в этом случае не обойтись. Для соединения таких проводов все чаще применяется сварка.

Источник: https://svaring.com/soldering/praktika/pajka-aljuminievyh-provodov

Пайка алюминиевых проводов: техника выполнения, необходимые материалы и приборы

Каждый человек хоть раз в жизни сталкивался с подобной проблемой, как разрыв проводов. Обращаться с такой пустяковой просьбой в мастерскую хотят не многие, поэтому предпочитают самостоятельно осваивать технику пайки и осуществлять ремонт в домашних условиях. Осуществить данную операцию вполне реально. Но нужно знать некоторые нюансы. Обо всех тонкостях работы расскажем в нашей сегодняшней статье.

Последовательность работ

Пайка алюминиевых проводов между собой должна выполняться в строгой последовательности:

• в первую очередь осуществляется тщательная зачистка поверхности проводников, так как любой посторонний налет может сделать соединение ненадежным;
• затем все зачищенные концы покрываются флюсом, который предотвращает окисление проводов во время эксплуатации;
• при использовании паяльника выполняется расплавление припоя, который впоследствии наносится ровным, тонким слоем на концы проводников.
• провода требуется аккуратно соединить с помощью пинцета или временной скрутки;
• для предупреждения появления ржавчины под припоем дополнительно потребуется нанести флюс на стыковку;
• после этого с помощью паяльника расплавить припой и равномерно распределить его вокруг состыкованных концов;
• завершающим этапом является тщательная очистка паяльника, особое внимание стоит уделять жалу, которое впоследствии лучше всего обработать неактивным флюсом.

Соединение сваркой

Пайка медных и алюминиевых проводов часто осуществляется с помощью сварки. Такой вид соединения обеспечивает надежный и монолитный контакт. Работа выполняется по торцам проводников, которые должны быть предварительно зачищены и скручены. В последнее время для соединения проводов таким способом применяются инверторные сварочные аппараты.

Все соединения, которые получены благодаря сварке, обладают отличной механической прочностью, а также характеризуются долговечностью и прекрасной проводимостью контакта.

Флюс

Пайка алюминиевых проводов осуществляется с помощью флюса. Это своеобразная смесь, которая специально создана для улучшения качества соединения проводников. Плавление флюса начинается до процесса пайки, так как он непосредственно подготавливает поверхность к соединению.

Флюс для пайки алюминиевых проводов бывает пассивным и активным. Последний отличается тем, что содержит в себе кислоты и вредные летучие вещества, которые непосредственно перед пайкой протравливает металл, а также удаляет с него жир и окислы. Пассивный не имеет в своем составе кислот и воздействует на загрязнения как растворитель. Самым популярным флюсом считается канифоль, которая изготавливается на основе древесной смолы.

Благодаря флюсам появилась возможность спаивать металлы, которые без них соединить было бы практически невозможно.

Дополнительные приспособления

Чтобы пайка алюминиевых проводов не привела к повреждению имущества, требуется позаботиться о наличии дополнительных приспособлений. Для паяльника необходимо иметь подставку. Она поможет защитить окружающие предметы от воздействия высокой температуры. Для пайки тоже понадобится приобрести специальную площадку, которая будет устойчива к воздействию расплавленного флюса или припоя.

Чтобы обеспечить себе удобство во время работы, лучше все предметы фиксировать. Для этого можно использовать пассатижи, которыми можно прижать провод к месту пайки. Для фиксации распайки рекомендуется использовать струбцину.

Особенности процесса

Чтобы пайка алюминиевых проводов своими руками была выполнена на отлично, специалисты рекомендуют придерживаться определенных рекомендаций. Перед тем как приступить к соединению проводов, обязательно следует проверить паяльник. Он должен быть чистым, на нем не должны присутствовать раковины или неровности, а также черный нагар. Если имеются какие-либо отклонения, то в таком случае его требуется почистить.

Для этого можно воспользоваться напильником. В процессе операции также следует обращать внимание на состояние паяльника. Старайтесь его всегда держать в чистоте. Начинать паять лучше всего с дальней от изоляции стороны. По завершении работ все места соединений требуется изолировать. Для этого рекомендуется воспользоваться поливинилхлоридной или хлопчатобумажной изоляцией.

Выбор температуры

Нужно уметь правильно обращаться с паяльником. В первую очередь, требуется научиться определять, достаточно ли разогрето место для пайки. Если для работы используется обычный паяльник, то в таком случае ориентироваться необходимо по поведению флюса или канифоли. Если эти компоненты кипят и выделяют пар, то это свидетельствует о достаточном уровне нагрева.

Как только место для пайки будет должным образом прогрето, можно добавлять припой, который наносится как в жидком, так и твердом виде. Чтобы соединение было качественным, необходимо пристально выдерживать температуру и выполнять все действия аккуратно. Не рекомендуется перегревать, а также использовать большое количество припоя.

Заключительный этап

Чтобы обеспечить надежное соединение проводов, весь процесс должен выполняться грамотно и аккуратно. Если провода обрабатывались кислотными флюсами, то после их остывания требуется обязательно смыть остатки припоя. Сделать это можно с помощью влажной тряпки или губки, которые предварительно смачивают в мыльном растворе, а затем немного подсушивают.

Умение самостоятельно паять в современной жизни является просто необходимым опытом. Сейчас существует множество методов соединения различных металлов. Но в первую очередь требуется иметь навыки работы с паяльником. Только в таком случае можно обеспечить надежное соединение проводов.

В процессе пайки все рекомендации требуется соблюдать неукоснительно, так как этот процесс считается довольно сложным и не приемлет ошибок. Особенно это касается выбора метода соединения, флюса и припоя.

Пайка проводов своими руками в домашних условиях не раз выручит вас и поможет в ремонте любой техники.

Источник: https://FB.ru/article/458258/payka-alyuminievyih-provodov-tehnika-vyipolneniya-neobhodimyie-materialyi-i-priboryi

Как паять алюминий: правила и методы самостоятельной пайки алюминия

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.

Пайка алюминиевых проводов

При электромонтаже металлические жилы кабелей соединяют методом пайки. Это гарантирует надёжный контакт в месте коммутации. Однако, если на медный провод легко нанести припой, покрыть алюминиевую жилу несколько сложнее. К тому же напрямую соединять два металла нельзя – они образуют гальваническую пару. При прохождении через скрутку электрического тока она будет греться.

К сведению!

При очистке жилы важно не повредить основной металл. Надрезанный алюминий может легко сломаться.

Трудность пайки заключается в том, что на поверхности металла есть оксидная плёнка, которую трудно удалить. Образуется она мгновенно при контакте алюминия с кислородом воздуха. Обусловлено это высокой химической активностью металла. Без защитной плёнки он бы полностью прореагировал с кислородом. Чтобы припой равномерно покрыл провод и крепко держался на нём, его поверхность зачищают травлением флюсами либо без доступа воздуха.

Необходимые материалы и инструменты

Для лужения прежде всего понадобится паяльник. Для работы берут устройство с мощностью около 60 Вт. Пайку проводят в хорошо проветриваемом помещении: при нагреве флюса образуются токсичные испарения. Рабочее место желательно оснастить вытяжкой. Кроме того, следует подготовить следующее:

1. Флюс, паяльная кислота или канифоль. Последнюю разбавляют спиртом в пропорции 3 : 2.
2. Острый нож.
3. Плоскогубцы, бокорезы.
4. Наждачная бумага с мелкой зернистостью.
5. Изолента или термоусадочная трубка.

Пайка под флюсом

Для снятия оксидной плёнки с поверхности алюминия используют различные флюсы (Ф-59А, ФТБФ-А, Ф-61А). Применение определённого состава зависит от характеристик металла и дальнейшего назначения. Последовательность пайки:

1. Очищают жилу от изоляции на расстоянии 5 см от края. При этом нож держат под углом, чтобы не повредить сердечник.
2. Поверхность металла очищают мелкой наждачной бумагой.
3. Покрывают флюсом жилу при помощи кисточки.
4. Повторно зачищают металл ножом.
5. Нагретым паяльником лудят провод.

Важно!

Наносить припой начинают с конца жилы, чтобы избежать повреждения изоляции.

Во время лужения паяльник двигают вперёд-назад вдоль провода, очищая поверхность алюминия от плёнки. С первого раза равномерно покрыть жилу припоем не получится. Процедуру повторяют для открытых участков. После получения нужного результата конец провода промывают водным раствором соды (5 ст. л. на 200 мл жидкости) для нейтрализации активных кислот. Остатки флюса под изоляцией или припоем со временем разъедят алюминий. В результате место соединения будет греться и обугливаться.

Оловом и канифолью

Правилами эксплуатации электроустановок пайка алюминиевых проводов кислотами запрещена. Связано это с тем, что активные вещества невозможно удалить полностью. Они вступают в реакцию с металлом, разрушая его. Надёжное на вид соединение при работе может разрушиться.

Обратите внимание!

Для исключения возможной поломки алюминий лудят с помощью канифоли, растворённой в спирте. Однако этот способ невозможно применить в труднодоступных местах.

Жидкую смесь готовят в неглубокой металлической ванночке. Вязкость должна обеспечивать хорошее покрытие проводника. Глубина ёмкости зависит от диаметра жилы.

Последовательность лужения:

1. Очищенный от изоляции провод кладут на дно ванночки. Заливают жидкую канифоль. Последняя должна превышать металл на 5-8 мм.
2. Острым ножом непосредственно в жидкости соскабливают защитную плёнку со всех сторон жилы. Без доступа воздуха в растворе канифоли металл не окисляется.
3. Разогретым паяльником начинают лудить провод. Место контакта жала с металлом должно находиться в жидкости на расстоянии 2-3 мм от её поверхности. Жилу покрывают по окружности с постепенным вытаскиванием провода. При контакте с жидкостью жало будет сильно остывать. Необходимо делать остановки для прогревания паяльника.

Важно!

Лужение в растворе канифоли со спиртом сопряжено с обильным выделением дыма – процедуру выполняют на улице либо в хорошо проветриваемом помещении.

При монтаже электропроводки пайка алюминиевых жил не вызовет затруднений. Для обеспечения надёжного контакта достаточно залудить поверхность металла при помощи различных флюсов или канифоли.

Источник: https://VGrafike.ru/pajka-aljuminievyh-provodov-slozhnosti-i-hitrosti/

Как спаять алюминий с алюминием

Существует распространенное убеждение, согласно которому невозможно паять или лудить алюминий (а также сплавы на его основе) не имея для этого спецоборудования.

В качестве аргумента приводится два фактора:

1. при контакте с воздухом на поверхности алюминиевой детали образуется химически стойкая и тугоплавкая оксидная пленка (AL2O3), в результате чего создается препятствие для процесса лужения;
2. процесс пайки существенно осложняется тем, что алюминий расплавляется при температуре 660°С (для сплавов это диапазон в пределах от 500 до 640°С). Помимо этого металл теряет прочность, когда в процессе нагрева его температура поднимается до 300°С (у сплавов до 250°С), что может вызвать нарушение устойчивости алюминиевых конструкций.

Учитывая приведенные выше факторы, осуществить пайку алюминия обычными средствами действительно невозможно. Решить проблему поможет применение сильнодействующих флюсов, в сочетании с использованием специальных припоев. Рассмотрим подробно эти материалы.

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

Подготовка поверхности

Прежде чем начинать лужение, необходимо выполнить следующие действия:

• обезжирить поверхность при помощи ацетона, бензина или любого другого растворителя;
• удалить оксидную пленку с места, где будет производится пайка. Для зачистки используется наждачная бумага, абразивный круг или щетка с щетиной из стальной проволоки. В качестве альтернативы можно применить травление, но эта процедура не так сильно распространена в силу своей специфичности.

Следует учитывать, что полностью оксидную пленку удалить не получится, поскольку на очищенном месте моментально появляется новое образование. Поэтому зачистка производится не с целью полного удаления пленки, а для уменьшения ее толщины, чтобы упростить флюсу задачу.

Нагрев места пайки

Для пайки небольших деталей можно воспользоваться паяльником мощностью не менее 100Вт. Массивные предметы потребуют более мощного нагревательного инструмента.

Паяльник мощностью 300 Вт

Наиболее оптимальный вариант для нагрева — использование газовой горелки или паяльной лампы.

Простая газовая горелка

При использования горелки в качестве нагревательного инструмента следует учесть следующие нюансы:

• нельзя перегревать основной металл, поскольку он может расплавиться. Поэтому в процессе необходимо регулярно контролировать температуру. Делать это можно, касаясь припоем нагреваемого элемента. Расплавление припоя даст знать, что достигнута необходимая температура;
• не следует использовать кислород для обогащения газовой смеси, поскольку он способствует сильному окислению металлической поверхности.

Инструкция по пайке

Процесс пайки алюминиевых деталей не имеет своих отличительных особенностей, он осуществляется также как со сталью или медью.

Алгоритм действий следующий:

• обезжиривается и зачищается место пайки;
• производится фиксация деталей в нужном положении;
• нагревается место соединения;
• прикасаются стержнем припоя (содержащим активный флюс) к месту соединения. Если используется безфлюсовый припой, то для разрушения пленки оксида наносится флюс, после чего трут твердым куском припоя по месту пайки.

Для разрушения пленки оксида алюминия также используется щетка со щетиной из стальной проволоки. При помощи этого простого инструмента производят растирание расплавленного припоя по алюминиевой поверхности.

Пайка алюминия — полная видео инструкция

Источник: https://moy-instrument.ru/masteru/kak-spayat-alyuminij-s-alyuminiem.html