План-конспект занятия «Пайка»

Тема урока: Пайка.

Цель урока:

1. Учебная – обучить процессу пайки электропровода.
2. Развивающая – научить учащихся анализировать технологический процесс пайки электропровода.
3. Воспитательная – развивать у учащихся творческую активность, познавательный интерес.
4. Производственно-техническая — научиться правильно пользоваться инструментом, приспособлениями, технологической картой при пайке.

Материально-техническое оснащение урока:

1. Инструкция по охране труда.
2. Технологические карты процесса пайки.
3. Материалы для пайки – олово, канифоль, провода.
4. Инструменты – паяльник, нож, плоскогубцы, напильник, боко резы, изоляционный материал, деревянная доска для пайки.
5. Средства индивидуальной защиты – защитные очки.

Интеграция предмета:

1. Физика — тема «Молекулярная физика и основы термодинамики», «Диффузия молекул в металлах при повышении температуры».
2. Материаловедение – тема «Состав и свойства металлов».
3. Электромонтажные работы – тема «Соединение и оконцевание проводов»

Методы обучения: игровой момент, видео демонстрация, рассказ, показ, выполнение упражнений, воспроизведение уже полученных знаний.

ХОД УРОКА.

Организационная часть урока.

1. Проверка готовности к уроку.

Вводный инструктаж.

1. Сообщить тему: Монтаж осветительных электропроводок.
2. Сообщить тему урока: Пайка.

Поставить учебную цель урока:

Учебная – научиться процессу пайки электропровода.

Развивающая – научить учащихся анализировать технологический процесс пайки электропровода.

Воспитательная – развивать у учащихся творческую активность, познавательный интерес.

Производственно-техническая — научиться правильно пользоваться инструментом, приспособлениями, технологической картой при райке.

3. Актуализация опорных знаний. Игровой момент.

Группа делится на 2 команды. Каждой из команд предлагается задать сопернику по два вопроса, по ТБ и подготовке к работе.

Один вопрос задает мастер п/о.

• Какая спецодежда используется при выполнении работ по электропаянию?
• Как должна быть оборудована электромастерская, для проведения работ по электропаянию?
• Требования ТБ, предъявляемые к оборудованию рабочего места?
• Требования ТБ при работе с паяльником.
• Необходимые действия по окончании работы ?
• Требования ТБ в аварийных ситуациях.

4. Мотивация изучения темы.

5. Объяснение нового материала с применением видеозаписи технологического процесса, наглядной демонстрации инструмента и приемов работы.

Для начала разберемся с процессом пайки.

Пайка это процесс образования механического и электрического контакта между металлическими поверхностями, способного выдерживать значительные механические нагрузки. Пайка образуется при высоких температурах (от 180 до 250°С) спаиваемых поверхностей и расплавленного олова.

Для качественной пайки недостаточно нагреть одну поверхность с оловом и прислонить к ней другую: обязательное условие образования надежного контакта — равные температуры спаиваемых поверхностей.

Естественно, что добиться этого можно только при помощи верно подобранного инструмента.

Важное замечание: низкая температура жала паяльника приведет к размягчению припоя но не к его расплавлению. Результат — холодная пайка (узнать можно по зернистой структуре контакта). Перегретое жало — чрезмерное выпаривание припоя. И тот, и другой дефект приводит к рассыпанию / расслоению контакта через некоторое время эксплуатации.

Не нужно забывать и о предельных температурах электронных компонентов: пайка при температуре ~ 250°С не должна проходить более 10 сек. Это уже закон проверенный временем: интегральные компоненты можно запросто пережечь.

Подводя итог выше сказанному определим требования для паяльного оборудования:

1. Желательно приобретать не просто паяльник, а паяльную станцию. Какие преимущества: регулируемый диапазон нагрева (вероятность пережечь компоненты спадает на нет); поддержание постоянной температуры жала (жало не перегорает — снижаются затраты на расходники); важная особенность всех паяльных станций — наличие подставки под паяльник (вещь необходимая) и ванны для очистной губки.
2. Мощность паяльника вещь во многом определяющая качество пайки. При пайке проводов сечением в 10 мм мощность паяльника должна быть 40-60 Вт.
   3. Напряжение питания — стандартом является напряжение 220 ±10% В, 50 Гц. Хотите паять подключаясь к сети электропитания — покупайте паяльник / станцию с таким питанием. Для пайки в автомобиле или в местах где сложно найти розетку можно найти паяльник с питанием 12/18/24 В или газовые паяльники.
   4. Важный параметр при пайке — форма жала. Сейчас для паяльников / станций предлагается широкий ассортимент жал — лопатка, конус, игла и т.д. Какое выбирать дело ваше: каждому удобно паять тем чем он привык.
3. Немаловажный параметр — стойкость жала. Вы можете найти термостойкие жала которым не страшен длительный перегрев. Удобно, но дорого.

Следующий шаг — расходные материалы.

Вам понадобится флюс — для удаления окислов с контактных площадок плат и выводов компонентов и припой.

Флюс, в качестве которого обычно применяется еловая или сосновая канифоль, необходим для растворения и удаления оксидов, а также защиты места пайки от окисления. Многие используют спиртовой раствор канифоли, нанося его кисточкой на место пайки. Такой раствор несложно сделать и самому, а вместо спирта можно использовать другой растворитель, например бензин или ацетон. Главный недостаток канифоли — при чрезмерно высоких температурах удаляется не только оксидная пленка с металла, удаляется и сам металл.

Выбор флюса — отдельный вопрос. Чем плоха канифоль — канифоль, спиртовой канифольный флюс относятся к категории активных флюсов. Главный недостаток — при высоких температурах удаляется не только оксид металла — удаляется и сам металл. Посмотрите на жало дедушкиного паяльника — все в рытвинах, черное и с зазубринами. Это действие канифоли. Другой главный недостаток — очистка платы после пайки с канифолью большая проблема. Смыть остатки можно только спиртом или растворителями (да и то, порой проще отковырять чем-то острым). Остатки флюса на плате не только некрасиво с эстетической точки зрения, но и вредно. На платах с малыми зазорами между проводников возможен рост дендритов (проще говоря, замыканий) вызванных гальваническими процессами на загрязненной поверхности.

Каков же выход — на современном рынке материалов можно найти широкую гамму флюсов, которые смываются обычной водой, не разрушают жало паяльника и обеспечивают высокое качество пайки. Продаются такие флюсы, как правило, в шприцах, что очень удобно для использования.

Припой — металл или сплав, который служит для соединения в расплавленном состоянии, в промежутке (шве) между деталями, поэтому припой должен иметь более низкую температуру плавления, чем соединяемые металлы.

Припой, сплав олова со свинцом, необходим для соединения спаиваемых деталей. Припои разделяют на тугоплавкие (твердые припои) и легкоплавкие (мягкие припои). Выпускаются в виде зерен, палочек, прутков, полосок, лент, проволоки, заполненных канифолью трубок, порошков и паст с жидким флюсом. Для ремонта домашней, в том числе компьютерной техники используют легкоплавкие припои с относительно низкой температурой плавления до 300С, например ПОС-61.

Обозначение ПОС расшифровывается как — припой оловянно-свинцовый, цифра в конце процентное содержание олова. Для получения специальных свойств в оловянно-свинцовые припои добавляют кадмий (ПОСК), висмут (ПОСВ), сурьму (ПОССу) и другие металлы.

Выбор припоя. Сейчас для пайки пользуются припойной проволокой сечением от 1 до 5 мм. Наиболее распространены 1,5-2 мм многоканальные припои. Многоканальность означает, что внутри оловянной проволоки расположены несколько каналов флюса, который обеспечивает образование ровной блестящей и надежной пайки. Продается такой припой в мотках — на радиорынках, в колбах — в которых он находится свернутым в спираль, и в бобинах (в них количество припоя такое, что его хватит не на один год).

Активатор жала. Активатор жала продается в очень маленьких баночках. Он необходим для увеличения срока службы жала паяльника. Перед каждой пайкой и после неё (имеется в виду в начале и в конце работы) опустите жало в эту баночку. На нем образуется защитное покрытие, препятствующее образованию нагара.

Ну что, готовы к пайке? Последнее что вам нужно — ручной инструмент: нож, кусачки, пассатижи.

Лужение — процесс покрытия металлических поверхностей оловом или специальным сплавом на оловянной основе (полудой).

Перед пайкой все контактные концы придется облудить: покройте их флюсом и нанесите олово паяльником. При правильно подобранной температуре и хорошем флюсе, олово с жала паяльника само «обтечет» весь контактный конец. Не стоит брать на жало паяльника огромные капли олова: касаетесь жалом прутка и через секунду на жале будет необходимое количество.

Одна из основных ошибок начинающих радиолюбителей — компоненты паяют, а потом откусывают лишнюю длину ножек. При этом качественного контакта добиться сложно — повышенный теплоотвод и усложненный доступ жала к месту пайки только ухудшают образование надежного соединения. Формуйте выводы компонентов и обрезайте их перед пайкой.

Для получения наилучших результатов технологический процесс паяния должен состоять из следующих операций:

• механической (шабером, напильником, наждачной бумагой) или химической очистки;
• покрытия флюсом;
• нагревания (паяльником, паяльной лампой, на горне);
• предварительного облуживания припоем (паяльником, или натиранием, или погружением в припой);
• скрепления мест для спаивания, покрытия их флюсом и нагревания;
• введения припоя, его расплавления и удаления излишков припоя, а также остатков флюса.

Технологический процесс пайки.

Подойдет обычный паяльник мощностью 40 – 60 Вт, и напряжение 220 В. Лучше с деревянной ручкой, она не греться.

Кроме паяльника необходимо приобрести канифоль и припой («олово» — как его иногда называют).

Чтобы пайка была аккуратной, жало паяльника необходимо подготовить. Для этого его затачивают напильником

и залуживают.

Для чего зачищенное жало разогретого паяльника опускают в канифоль

Затем берут припой

И на деревянной дощечке трут жалом

Все! Наш паяльник готов к работе!

Для того чтобы спаять два провода их тоже нужно подготовить.

Для этого с них снимают изоляцию

Делать это можно при помощи ножа, но, соблюдая аккуратность, чтобы не повредить провод.

Затем провода зачищают, (если провод многожильный — скручивают жилки) и залуживают.

Для этого провод кладут на канифоль и паяльником прогревают его.

При этом припой равномерно растечется.

Провода можно спаять внакладку

Можно сделать скрутку

Затем скрутку прогревают паяльником. Все наше соединение готово!

6.Закрепление нового материала.

• Для чего существуют разновидности паяльников?

Мощность паяльника вещь во многом определяющая качество пайки. При пайке печатных плат вполне достаточно паяльника с мощностью 25-40 Вт.При пайке же электропроводов необходимая мощность паяльника должна составлять 40-80 Вт. Паяльники на 100Вт и более, в основном применяют для пайки массивных стальных конструкций, особенно из цветных металлов с большой теплопроводностью.

• Для чего применяют процесс лужения?

Процесс лужения необходим для обезжиривания спаиваемых поверхностей.

• Расшифруйте маркировку ПОС 61 на припое.

Припой Оловянно-Свинцовый, цифра в конце процентное содержание олова.

Текущий инструктаж.

1. Обход рабочих мест учащихся, с целью:

• Проверки организации рабочих мест
• Соблюдения учащимися правил техники безопасности
• Проверка правильности использования времени
• Наблюдение за правильностью пользования инструментом
• Проверка соблюдения технологических требований

2. Коррекция навыков учащихся на рабочих местах.

Заключительный инструктаж.

1. Анализ выполненных работ учащимися.
2. Подведение итогов качества выполнения учащимися работы за урок.
3. Демонстрация лучших работ.

4.Характеристика недостатков в ходе выполнения работы.

5. Выставление оценок в журнал с их комментарием.

Домашнее задание.

• Оглашение темы следующего урока

Организация уборки рабочих мест.




Скачать материалы публикации:

>> План-конспект