Naučte se pájet

Co je to pájení

Pájení (nebo také letování) je postup, jak vodivě spojit měď nebo mosaz (při použití speciálních materiálů lze pájet i hliník, nerezovou ocel a další materiály). K pájení potřebujete pájku (tj. slitinu kovů, která má nižší bod tání než pájený kov). Většinou se používá slitina cínu a olova.

Povrch spojovaných předmětů je nutno napřed očistit. K tomu se používá kalafuna vyrobená z borové pryskyřice, která při zahřátí odleptá oxidy z povrchu kovu. V případě velkého znečištění je potřeba povrch nejprve obrousit pilníkem.

Samotné pájení probíhá tak, že se dva povrchy k sobě přitlačí a zahřejí na teplotu tání pájky. Nanese se kalafuna, která se na zahřátém místě rozteče a očistí ho. Poté se přiloží pájka, která se roztaví a zateče mezi oba povrchy (zatečení pomáhá kalafuna – snižuje povrchové napětí pájky).

Roztavená pájka difunduje do obou pájených povrchů – po ztuhnutí spojí oba pájené předměty k sobě. Pájený spoj má téměř nulový odpor a je vcelku dobře mechanicky odolný.

Pájením se spojují součástky elektronických obvodů, pájí se měděné trubky ústředního topení, pomocí pájení se vyrábějí šperky.

Vybavení potřebné k pájení

V tomto článku se budeme věnovat pájení elektronických součástek, plošných desek a spojovacích drátů. K tomu se používá buďto transformátorová páječka, nebo odporová páječka.

7.85 – Trafopájka
Zdroj
7.86 – Odporová páječka
Zdroj

Trafopájka je prakticky okamžitě připravená k použití, je vhodná pro drobnou, občasnou práci. Odporová páječka se dlouho zahřívá na provozní teplotu, je lehká a má možnost regulace teploty. Proto se hodí na dlouhodobou, pravidelnou práci.

Kromě páječky je potřeba kalafuna (většinou balená v malé plechovce) a pájka (téměř vždy ve formě kovové trubičky, která má ve své dutině trochu kalafuny).

Dále podložka, které nebude vadit potřísnění kalafunou a pájkou, kleště na tvarování a přidržování součástek a drátků a jemný pilník. Doporučuji pořídit si i tzv. "třetí ruku" – stojánek s krokosvorkami sloužící k přidržování součástek.

7.87 – Na jedné ploše kalafuna, pájka, kleště, pilník, třetí ruka
Zdroj

Postup pájení

Pájení předvedeme na spoji dvou drátků. Oba drátky vytvarujeme tak, aby jejich konce na sebe dobře dosedly (kalafuna i roztavená pájka vtečou do štěrbiny díky kapilárnímu jevu, proto čím užší štěrbina, tím lepší výsledek). Na fotografiích je použitá trafopájka, u odporové pájky je postup téměř stejný.

Nahřejeme hrot pájky a ponoříme ho do kalafuny. Roztavenou kalafunu naneseme na pájený spoj – prohříváme ho tak dlouho, až se kalafuna po spoji samovolně rozteče. Přiložíme trubičkovou pájku – pokud je spoj dostatečně prohřátý, rozteče se pájka po spoji sama a vytvoří jednolitou vrstvu. Pokud na spoji vytvoří izolovanou kuličku, je vše špatně – spoj se musí znovu očistit a pájení zopakovat.

7.88 – Konce drátků připravené k spájení
Zdroj
7.89 – Zatečená pájka
Zdroj

Pájku můžeme nanést i tak, že ji nabereme na hrot trafopájky a přeneseme na pájený spoj. Silnější dráty nebo lanka je lepší pájet tak, že nejprve naneseme cín na oba spojované díly, přiložíme je k sobě a prohřejeme – pájka na obou koncích se roztaví a sleje dohromady.

Elektronické součástky spojujeme buďto zkroucením vývodů (nožiček) a proletováním, nebo přiložením drátku k vývodu a proletováním. Běžně používaným postupem je osazování součástek na plošný spoj, který si buďto vyrobíme (postup výroby je mimo rámec tohoto článku), nebo použijeme předleptané desky zakoupené v obchodem s elektrosoučástkami. Plošný spoj je laminátová destička s tenkou měděnou vstvou na povrchu – vývody součástky se prostrčí plošným spojem a zespodu přiletují.

7.90 – Plošný spoj s připájenou součástkou
Zdroj

Údržba pájky

Hrot trafopájky je z měděného drátku. Je možné koupit i hotové hroty, ale bohatě stačí běžný měděný drát vytvarovaný kleštěmi do potřebného tvaru. Doporučuji měděný drát průřezu 1,5 mm2, který se používá pro domovní rozvody (lze koupit jako izolovaná dvojlinka nebo trojlinka – v elektrohantýrce se jí říka 2x1,5 nebo 3x1,5). Vytvarovaný drát přišroubujeme pod šroubky pájky.

Délka a průměr drátu, ze kterého je vyroben hrot, silně ovlivňují chování trafopájky. Pokud chcete pájet masivnější předměty (kusy plechu, matice, silné dráty), je potřeba vyrobit hrot z krátkého a silného drátu – výrazně se zahřívá. Pokud chcete pracovat s jemnými drátky a miniaturními součástkami, doporučuji hrot z tenčího a delšího drátu; pomaleji se zahřívá, snižuje riziko spálení součástky nebo drátku. Hrot z drátu 1,5 mm2 o délce cca 4 cm je optimální variantou pro běžnou práci.

Před prvním použitím musíme hrot ponořit do kalafuny, která ho očistí, a poté pokrýt vrstvičkou pájky. Přebytečnou pájku odklepneme na podložku. Takto připravený hrot bude snadno nabírat kalafunu i pájku.

7.91 – Vytvarovaný hrot
Zdroj
7.92 – Hrot na trafopájce pokrytý kalafunou a pájkou
Zdroj

Rady do života

Vývody součástek zbytečně nezkracujte – čím blíže k součástce pájíte, tím více ji zahříváte, a můžete ji spálit. Pokud se bojíte spálení součástky, zahřívejte pájený spoj co nejkratší možnou dobu, případně chyťte vývod součástky do kleští (prohřívání vývodu se výrazně zpomalí).

Přebytečnou kalafunu můžete oškrábnout nožem nebo očistit lihem.

Spojovací dráty mívají plastovou bužírku nebo izolací lakem. U lakovaných drátů je nutno z pájeného místa lak opatrně oškrábat ostrým nožem (u vlasových drátků je to téměř nemožné – potřebné postupy naleznete na internetu). U drátů s plastovou bužírkou jsou dvě možnosti – u silnějších drátů bužírku seřízneme z jedné strany nožem a zbytek sloupneme. U tenkých drátů stahujeme bužírku po krátkých úsecích – chytneme ji ostřím nože ze strany a stáhneme. Vyžaduje to jistý cvik.

7.93 – Drát lakovaný, tenký s bužírkou a silný s bužírkou s odizolovaným koncem
Zdroj

Pájení prostorových těles

Pokud si chcete vyzkoušet pájení, vyrobte si drátěnou krychli (bude se vám hodit při pokusech s mýdlovými bublinami). Z drátu vytvořte čtverec dolní podstavy, čtverec horní podstavy s držadlem a 4 svislé hrany. Rozměry si zvolte podle sebe, doporučuji přibližně 5 cm. Nezapomeňte na to, že pro pevný spoj je nutné, aby se dráty dotýkaly v co největší ploše (na konci je zahněte, aby se druhého drátu nedotýkaly jenom svým průřezem).

Sletujte konce dolní podstavy a postupně na ni přiletujte svislé hrany. Sletujte konce horní podstavy a přiletujte ji na svislé hrany. Přebytečný cín odstraňte pilníkem a krychli očistěte.

7.94 – Vytvarované drátěné díly
Zdroj
7.95 – Přiletované svislé hrany
Zdroj
7.96 – Hotová krychle
Zdroj

Chcete-li si s krychlí pohrát, připravte do nádoby saponátový roztok tak, aby bylo možno krychli do roztoku celou ponořit. Po vytažení se mýdlové blány vytvarují tak, aby měly nejmenší možný povrch.

7.97 – Krychle s blánami
Zdroj

Pájení na webu

Celkový přehled o pájení nabízí Wikipedia. Na internetu naleznete i mnohé návody na pájení:

Tlačítko pro návrat zpět nahoru na stránce (back to top)