Алюминий также можно сваривать с помощью кислоты. Используется соляная кислота, в которой растворен цинк (сварочная кислота), также применяются флюсы на основе ортофосфорной кислоты.
Способы пайки алюминиевых проводов
Хотя в современном электротехническом строительстве алюминиевые провода все чаще заменяются медными, алюминий по-прежнему остается незаменимым материалом для производства кабелей и проводов большого диаметра.
Причины этого кроются в его поверхности: электрическое сопротивление алюминия примерно в полтора раза выше, чем у меди, а его объемный вес в три раза меньше.
Для проводников большого сечения, где вес важнее прочности, алюминий является очевидным выбором. Площадь поперечного сечения алюминиевого проводника в полтора раза больше, чем медного, и при этом алюминиевый проводник вдвое легче медного. Одним из методов, используемых для соединения кабелей, является сварка.
Методы спаивания
Одной из проблем при использовании алюминиевых проводников является их быстрое окисление. Оксидный слой является основным препятствием для прохождения тока в соединениях. По этой причине жилы алюминиевых кабелей свариваются между собой.
Алюминиевые провода в распределительной коробке могут быть спаяны с помощью паяльника или газовой горелки. Использование паяльника сложнее, так как его невозможно нагреть до необходимой температуры. Перегрев так же недопустим для алюминия, как и недогрев.
Металл обладает высокой теплопроводностью, и большая площадь изоляции вдали от паяного соединения может легко расплавиться.
Установить температуру нагрева проще с помощью газовой горелки, но для этого требуется много времени на подготовку поверхности. Однако, если вам нужно сварить вместе громоздкие детали, следует использовать именно эту горелку. При сварке алюминиевых проводов их всегда необходимо подготавливать.
Предварительная обработка
Сложность сварки заключается в том, что сам алюминий является очень горючим материалом (660℃) и при неосторожном нагревании может расплавиться.
Еще одним фактором, затрудняющим сварку алюминиевой проволоки, является то, что она быстро окисляется на воздухе.
Оксидный слой на поверхности материала надежно защищает алюминий от всевозможных внешних воздействий, но также препятствует прилипанию сварного шва к материалу и должен быть всегда удален.
Механическое удаление оксидного слоя невозможно в нормальных условиях. Материал немедленно окисляется, и образуется новый слой. Механическое удаление оксидного слоя возможно под слоем масла.
Однако сначала масло необходимо прокалить при 200 ℃, чтобы удалить весь активный кислород. Этот метод очень непрактичен и требует много времени в домашних условиях.
Поэтому концы алюминиевых проводов перед сваркой следует обработать каустиком. Использование канифоли или большинства других флюсов невозможно из-за высокой химической стойкости оксидного слоя. Он не растворяется даже органическими кислотами.
Для литья проволоки необходимо одновременно использовать специальный флюс и механический процесс.
Разумеется, это должно быть сделано до скрутки проводов, иначе невозможно механически очистить всю поверхность провода. Скручивать и сваривать можно только луженые концы.
Методы
Основной проблемой, возникающей при использовании алюминиевых проводов, является быстрое окисление материала. Образующийся на поверхности оксидный слой препятствует прохождению электрического тока при соединении проводов.
Чтобы предотвратить начало или распространение этого процесса, кабели сваривают.
Существует два метода сварки алюминиевых кабелей.
- С помощью паяльника. Сложность этого метода заключается в том, что не удается подобрать подходящую температуру для выполнения процесса. В случае работы с алюминием легко может произойти как перегрев соединения, так и его недогрев.
- С помощью газовой горелки. В этом случае регулировать температуру работы проще, однако применение такого метода потребует более тщательной подготовки алюминиевой поверхности.
В большинстве случаев алюминиевые провода свариваются с помощью газовой горелки.
Подготовка
Для проведения процедуры необходимо подготовить следующие инструменты и материалы.
- Паяльник. Его мощность не должна превышать 40 Вт.
- Нож. Необходим для зачистки материала и снятия верхнего слоя изоляции.
- Флюс. Используется для проведения основного процесса.
- Канифоль. Этот компонент должен быть в растворе из спирта или ацетона.
- Припой. Вещество, сделанное из свинца и олова.
Вам также понадобятся обрезки алюминиевой или медной проволоки. Сечение проводов не должно превышать 4 квадратных миллиметра.
Перед сваркой необходимо подготовить материал. Следует отметить, что алюминий является горючим металлом. Температура его плавления составляет 660 градусов Цельсия. Поэтому при неосторожном нагревании алюминий легко повредить.
Еще одна трудность, которая может возникнуть при проведении процесса, — это быстрое окисление материала на воздухе. Оксидный слой, покрывающий поверхность, защищает материал от внешних воздействий. Он также препятствует адгезии сварного шва к материалу. Поэтому его необходимо удалить. Собственно, это и есть процесс обработки проволоки.
Удалить лист механически невозможно, если у вас нет соответствующего оборудования. Причина в том, что материал немедленно окисляется и образует новый слой.
Оксид можно удалить с помощью масла, которое перед процессом следует прокалить при температуре 200 градусов Цельсия. Это необходимо для удаления активного кислорода из состава.
Удаление оксидного слоя с помощью масла — сложная и неудобная процедура при сварке металла в домашних условиях. Использование канифоли или других флюсов также не дает желаемого результата. Поэтому принято обрабатывать концы проводника одновременно флюсами и механическими методами
Механическую обработку металлов следует проводить после скручивания проводов. В противном случае всю поверхность проводника нельзя будет потом механически очистить. Сваривать можно только обработанные концы проводов.
Описание процедуры
Сварка алюминиевых проводов производится в несколько этапов.
- Сначала выполняют подготовку необходимых инструментов и расходных материалов. Важно положить их таким образом, чтобы они всегда были под рукой. Дополнительно на данном этапе освобождают рабочее пространство, убирая из него лишние предметы.
- Дальнейшие действия заключаются в непосредственной обработке металла. Поверхность проводов зачищают и обрабатывают специальным флюсом. Кроме того, проводят лужение и другие процедуры.
- Третий этап – настройка техники. С помощью регулировок устанавливают оборудование на требуемый режим. Это позволяет обеспечить надежное выполнение поставленной задачи и сохранить целостность заготовки во время пайки.
- Следующий шаг представляет собой основной процесс. Точными и быстрыми движениями заготовки спаивают друг с другом. Для этого подносят небольшую часть припоя к проводам и наносят на концы специальный состав, который соединяет изделия. Предварительно осуществляют скрутку заготовок.
На последнем этапе необходимо дать металлу остыть. Кроме того, после завершения работ проверяется прочность соединения.
Выбор припоя
Для сварки алюминия лучше всего выбрать обычный мягкий припой из олова и свинца — ПИК. Главное, чтобы он содержал более 50% олова. Чтобы убедиться в этом, следует обратить внимание на цифру после названия, она должна быть выше 50 (PIC 50, PIC 61, PIC 90 и т.д.).
В дополнение к вышеупомянутым сварочным сплавам можно также использовать сплавы на основе кремния, меди, алюминия или серебра. Помимо сплавов на основе кремния, меди, алюминия или серебра, можно также использовать сварочные сплавы 34А и COP-40, которые содержат цинк для повышения прочности и коррозионной стойкости.
Сварка ПИК-61 0,8 мм.
Газовой горелкой
Обработка газовым пламенем проводится, когда детали находятся в правильном положении. После этой обработки следует собственно процесс сварки. Это делается 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.
Для толстых деталей кромки должны быть обрезаны под углом 45°. Нагрев обычно производится до температуры плавления олова, после чего сварной шов расплавляется и заполняет вихревое соединение.
Выбор флюса
Для сварки алюминия в домашних условиях лучше использовать жидкий флюс, так как он проще в обращении и подходит для этой цели и продается в любом магазине электротоваров. Для алюминия, металла, который покрыт защитным слоем, нужно выбирать специальный флюс, так как обычный флюс не растворяет оксид. К ним относятся такие вещества, как.
Также хорошим выбором будет использование специального состава для этого металла.
Читайте также: 3E711B Плоскошлифовальная машина с горизонтальным шпинделем универсальная Схема, описание, характеристики.
Поток FDA для сварки алюминия
Пайка проводов паяльником: как сделать правильно
Одним из самых надежных методов соединения кабелей является сварка. При этом методе пространство между двумя проводниками заполняется расплавленным клеем. Температура плавления клея должна быть ниже температуры плавления соединяемых металлов. Паяльник, небольшой прибор с электрическим приводом, чаще всего используется в быту. Мощность паяльника должна быть не менее 80-100 Вт, чтобы он работал правильно.
Кроме самого паяльника, вам понадобится припой, канифоль или жидкость и, желательно, прокладка. Вам также могут понадобиться небольшой напильник и плоскогубцы.
Канифоль и флюсы
Для качественного соединения кабели необходимо очистить от грязи, в том числе от оксидной пленки. Если отдельные жилы еще можно очистить вручную, то многожильные провода невозможно очистить должным образом. Обычно их обрабатывают канифолью или флюсом — активными веществами, которые растворяют загрязнения, включая оксидный слой.
И канифоль, и флюс работают хорошо, но флюс проще использовать — можно окунуть кисточку в раствор и быстро обработать провода. Нужно поместить проводник в канифоль, а затем нагреть его паяльником так, чтобы расплавленное вещество окружило всю поверхность металла. Недостаток использования флюса — если он остается на проводах (а он остается), то постепенно разъедает прилегающую оболочку. Чтобы избежать этого, все паяные соединения следует обработать — смыть остатки флюса спиртом.
Смола считается универсальным продуктом, а флюс можно выбрать в зависимости от металла, который нужно спаять. В случае с кабелями это медь или алюминий. Для медных и алюминиевых проводов используются такие флюсы, как ЛТИ-120 или бура. Самодельный флюс из канифоли и метилового спирта (1:5) работает очень хорошо, к тому же его легко сделать самому. Добавьте канифоль (желательно в виде порошка или очень мелких кусочков) в спирт и взболтайте до полного растворения. Затем вы можете обработать проводники и нити перед сваркой.
Сварочные порошки для сварки медных проводов можно сваривать с оловянно-свинцовым 60, оловянно-свинцовым 50 или свинцовым 40. Для алюминия больше подходят сварочные сплавы на основе цинка. Наиболее распространенными являются ЗО-12 и Р250А (из олова и цинка), Grade A (цинк и олово с добавлением меди), CA-15 (цинк и алюминий).
Очень практично использовать сварочное оборудование, содержащее канифоль (PIC 61). В этом случае нет необходимости обрабатывать в канифоли каждый проводник в отдельности. Но для качественной пайки паяльник должен быть мощным — 80-100 Вт, который способен быстро нагреть паяное соединение до необходимой температуры.
Вспомогательные материалы
Для качественной пайки проводов припоя нужно больше:
- 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.
- Напильник. Перед работой затачивают дало паяльника. Оно должно быть ровным и чистым без следов нагара. Тогда паяется легко.
- Пассатижи. Удерживать провода пальцами во время пайки сложно — медь и алюминий имеют высокую теплопроводность, что приводит к быстрому нагреву близлежащих участков. Потому паять паяльником провода удобнее, если их удерживать пассатижами. Только должны инструмент должен быть миниатюрным, с тонкими ручками и губками. В принципе, можно использовать пинцет, но на его верхушку (где держатся пальцами) желательно надеть термоусадочную трубку — сталь тоже быстро нагревается.
Процесс пайки электропаяльником
Всю технику пайки проводов паяльником можно разделить на несколько последовательных этапов. Все они повторяются в определенном порядке:
- 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
- Залуженные проводники складывают вместе, поправляя их пальцами — чтобы они плотно прилегали один к другому. Если пайка должна быть большой протяженности, можно сделать скрутку. Придерживая проводники, на жало берут припой, прижимают его к месту пайки, прикладывая некоторое усилие. При этом место пайки разогревается, начинает кипеть канифоль, припой растекается. Когда он покроет всю зону, затечет между проводниками, можно считать что пайка паяльником проводников закончена. Их еще некоторое время удерживают неподвижно — пока припой не остынет (для ускорения процесса на это место дуют).
Вот, в принципе, и все. Таким же образом можно спаять два и более провода, можно припаять провод к контактной площадке (например, при пайке наушников — припаять провод к штекеру или контактной площадке наушников) и т.д.
Когда вы закончите пайку проводов паяльником и они остынут, соединение следует изолировать. Можно обмотать их изолентой или проложить трубки, а затем заизолировать их термоусадкой. При работе с электрическими проводами обычно рекомендуется сначала обернуть несколько витков изоляционной ленты, а затем уложить поверх нее нагретую термоусадочную трубку.
Отличия технологии при использовании флюса
Если вместо канифоли используется активный флюс, процесс пайки меняется. Очищенная трубка покрывается смесью, а затем немного нагревается паяльником. Далее все делается так, как описано.
Есть отличия при пайке витых пар с использованием флюса. В этом случае отдельные провода можно паять без паяльника, а скрученные, с флюсом, и тогда можно сразу приступать к пайке. Проводники можно даже каустизировать без зачистки — активные компоненты разъедают оксидный слой. Вместо этого сварные швы нужно протереть спиртом, чтобы смыть остатки химически агрессивных веществ.
Особенности пайки многожильных проводов
Описанная выше техника сварки подходит для одножильных проводов. Для многожильных проводов есть некоторые особенности: Перед сваркой провода должны быть размотаны, чтобы их можно было обмакнуть в канифоль. При сварке необходимо следить за тем, чтобы каждый провод был покрыт тонким слоем припоя. После остывания провода скручиваются обратно в пучок, и паяльник можно использовать так, как описано выше — окунать шип в олово, нагревать паяное соединение и наносить олово.
Сварка алюминиевых кабелей
Благодаря своим физико-механическим свойствам алюминий очень часто используется для изготовления различных изделий. Помимо легкости и относительно высокой прочности, этот металл обладает хорошей электропроводностью, поэтому из него изготавливают кабели для различных электроустановок. Сварка алюминиевых кабелей — процесс тонкий, так как толщина металла в кабелях небольшая, что затрудняет процесс сварки, а свойства самого металла не способствуют получению хорошего шва, если не использовать дополнительное оборудование и инструменты. Большинство движений должны выполняться быстро и точно, чтобы не сжечь кабели
Сварка алюминиевых кабелей
Как и сварка алюминия, этот процесс также осложняется борьбой с окислами и прочим. Однако из-за частого использования с ним приходится иметь дело как в промышленности, так и в быту. Поскольку сами провода очень тонкие, сварка алюминиевых контактов не требует особо мощных аппаратов. Также не предъявляются высокие требования к прочности последующего соединения, так как не ожидается высоких механических нагрузок. Это облегчает выбор сварочного процесса для сварки алюминия. Самое главное здесь — сохранить высокую электропроводность, чтобы контакты не перегревались из-за повышенного сопротивления.
Сварка алюминиевых кабелей
Сварка алюминиевых проводов
Сварка алюминиевых проводов осложняется несколькими факторами, которые препятствуют правильному соединению. Они обусловлены свойствами металла и характером работы. Главный враг — оксидный слой, который покрывает алюминиевые поверхности при каждом контакте с воздухом и за относительно короткое время. Он не плавится при температурах, при которых плавится сам алюминий, не говоря уже о температуре плавления сварного шва, поэтому оксидный слой препятствует образованию стабильного контакта, окружая металл шва.
При нагревании алюминий не меняет цвет, и трудно определить, достаточно ли он нагрелся для сварки. Поэтому сварка алюминиевой проволоки может привести к разрушению самой проволоки. Хотя свариваемость этого металла считается низкой, он нуждается в частой обработке профессионалами, и для борьбы с осложнениями применяются различные методы лечения, каждый из которых помогает решить проблему. Алюминий плохо смешивается с другими элементами, поэтому, когда приходится сваривать две разные проволоки вместе, сварочные свойства еще больше ухудшаются. Сварка алюминиевых проводов осуществляется в соответствии с ГОСТ 21930-76.
Трудности при сварке алюминиевых проволок
Помимо оксидного слоя и отсутствия визуального контроля температуры нагрева.
