elektronika, chemie, pokusy, hammer, medvědi
Nadpis whitebear

White bear elektronika, chemie, pokusy, hammer, medvědi

Postřehy z pájení

8. Července 2013

Nářadí na pájení
Nářadí na pájení

Jak pohodlně pájet tak, aby vaše výtvory správně fungovaly, vypadaly dobře a zároveň si zachovat zdraví?

Seznam vhodných pomůcek

Brýle
Čiré plastové brýle mohou být k nezaplacení ne jenom při pájení. Jsou určitě užitečnou ochranou před roztaveným cínem odstřeujícím z napruženého drátu.

Lupa
Základní, velmi užitečná pomůcka na prohlížení spojů

Nářadí
Různé hruhy pinzet, skalpel, štípací kleště (ideálně s plochou stranou), různé další kleště, šroubováky, štětce, štětec na pájecí kapalinu, vrtačka na plošné spoje, odizolovací kleště, izolační páska, tepelně stažitelná bužírka, svěrák, ...

Držák desky
Velice užitečná pomůcka na přidržování plošných spojů, konektorů a drátů během pájení a odsávání.

Odsávač, odfoukávač výparů
Výpary z pájení, obzvlášť z tavidla a kalafuny jsou velmi nepříjemné. Mohou být dokonce nebezpečné. Dráždí sliznice a neměly by se vdechovat. Pro tento účel je dobré mít odsávač nebo odfoukávač výparů. Je možné koupit profesionální odsávač s filtrem, ale není to nutné. Většinou stačí obyčejný větrák, který bude foukat vzduch přes stůl a odfoukávat pryč výpary. Samozřejmě je vhodné pracovat v odvětrané místnosti.
Já jsem si pro tento účel postavil malý větráček z dvou 12cm počítačových ventilátorů, viz fotka. Ten si můžu pohodlně postavit na stole poblíž místa pájení a pomocí vypínače na kabelu, ovládat, aby mi nehučel neustále.

Pájecí stanice
Na pájení pouze pájecí stanici s nastavitelnou teplotou a výměnnými hroty. Obyčejné pistolové páječky v žádném případě nemohou pájecím stanicím konkurovat ani v přesnosti, ani ve stabilitě teploty. Váha pistolové pájky vám brzo unaví ruku a práce s ní bude ještě míň přesná. U pájecích stanic s nastavitelnou teplotou je naopak páječka lehká a přesná, zatímco přesná teplota pomáhá předejít přehřátí pájených součástek. Hrotové páječky se prodávají i jednoduché, bez nastavení teploty, takové, které se přímo zapojují do zásuvky. Tyto také nejsou příliš vhodné, i když pořád lepší, než pistolová pájka.

Teplota pájení
Běžný cín (60/40, 63/37), taje přibližně u 190 - 200C. Páječky obvykle mívají rozsah od 175 – 480C. Nastavit je ale vhodné teplotu 350 - 400C, protože špička hrotu sama teplotu ztrácí a ještě víc ztrácí při kontaktu s pájeným místem, které jí teplo odebírá. Tudíž těleso páječky se musí nahřívat na teplotu vyšší, aby konci hrotu předávalo dostatek tepla. Pří nízké teplotě se konec hrotu ochladí a cín na něm ztuhne, což znemožní pájení.
Nižší teplotu 250 - 300C je vhodné používat při pájení součástek citlivých na teplotu (malé LED diody, malé elektrolytické kondenzátory, součástky, které se nedokáží dobře ochlazovat). Vyšší teplotu 480C je vhodné používat v případě pájení velkých součástek, tlustých měděných drátů, chladičů, které teplo dobře odvádějí.

Hrot
Pájecí stanice se obvykle dodávají s kuželovitým, špičatým hrotem. Ten není příliš vhodný na pájení, jelikož jeho špička nemá dostatečnou plochu k a tepelnou kapacitu k předávání tepla cínu. S takovým hrotem nakonec musíte pájet tak, že položite hrot na plocho a dotýkáte se pájeného místa stranou hrotu. To bohužel vyžaduje více místa a zhoršuje kvalitu pájení.
Ideální hrot na pájení je s plochou špičkou (2 mm). Vypadá jako plochý šroubovák. Tyto hroty mají dostatečnou tepelnou kapacitu a hodí se i na přesné pájení. Špičatý hrot je ale stále použitelný na různé jiné účely. Pájet s ním sice lze, ale je to méně pohodlné, než s plochým hrotem. Exisuje mnoho dalších tvarů hrotů s velkým množstvím různých použití.

Odsávání cínu
K tomuto účelu existuje několik pomůcek. Nejobvyklejší a velmi užitečná je pístová mechanická odsávačka. Velmi levná záležitost, ale neocenitelná při odstraňování cínu. Užitečná, i když lehce dražší je pístová odsávačka s vyhříváním. Ta kombinuje mechanickou odsávačku s vyhřívaným hrotem a je mnohem účinnější, než běžná pístová odsávačka, kde musíte cín nahřívat páječkou v druhé ruce. Existují i elektrické odsávačky s kompresorem, ty jsou ale zbytečné pro domácí použití.
Dále se používá odsávací lanko (knot). Jsou k dostání v různých velikostech a šířkách. Odsávací knot je měděný plochý káblík, potažený tavidlem, který se přiloží k cínu a nahřeje se páječkou. Cín se s pomocí tavidla vsákne do knotu a odsaje se ze spoje.

Pájecí kapalina
Nejčasteji je to tekutina (ale může být i ve formě pasty nebo tuhé – tavidlo, kalafuna), která pomáhá vyčistit pájený spoj a usnadňuje roztékání a přichycení cínu. Odstraní produkty oxidace a cín následně lehce přilne. Pájecí kapalina existuje v různých složeních, které se hodí při pájení na různé kovy (hliník, nikl, nerez, …). Pro bžné pájení je vhodná neutrální pájecí kapalina. Po použití tavidla je nutné pájené místo omýt lihem, jelikož tavidla mají tendenci způsobovat korozi. Přesto je to velmi užitečná pomůcka. Tavidlo se nejlépe nanáší malým štětcem přímo na místo určení. Zároveň je vhodné mít blízko po ruce lehce uzavíratelnou nádobku s lihem a širší štětec, kterým vzápětí omyjeme pájené místo od zbytků tavidla po pájení.
Na nanášení pájecí kapaliny existuje speciální štětec připomínající plnící pero, ten je velmi užitečný.

Pájení
Při pájení s pájecí stanicí a hrotovou páječkou se cín nenabírá na hrot. Správně by se měl přikládat až na místo, kde se páječkou nahřeje pájené místo. Hrotem by se mělo nahřát jak místo, tak nožička součástky a poté přiložit cín. Pak není potřebné používat pájecí kapalinu, protože kalafuna v cínu stačí na vyčištení pájeného místa. Pokud se cín nabere na hrot, kalafuna v něm se spálí a nevyčistí místo pájení. Poté je potřeba pájecí kalapina.

Cín
Při pájení je velice důležité mít kvalitní cín. K přesnému pájení je nejvhodnější tenký cín (pod 1 mm) s obsahem kalafuny uvnitř. Tlustší 1 mm a víc cín se také hodí, ale pro běžné, přesné pájení je ideální tenký cín, jelikož tak můžete snadno kontrolovat, kolik cínu se na pájené místo nanese.

Typ cínu
Existuje několik složení cínu:
60Sn/40Pb – vhodný na pájení (taje ve větším rozsahu teplot)
63Sn/37Pb – ještě vhodnější na pájení (taje ve velmi úzkém rozsahu teplot)
62Sn/36Pb/2Ag – vhodné na pájení SMD součástek
Sn – cín, Pb – olovo, Ag – stříbro
Je důležité, aby cín měl uvnitř kalafunu. S takovým cínem je možné pájet i bez velkého použití tavidel a dodatečné kalafuny.