3. Монтаж электроцепей

Элементы электрической цепи соединяются с помощью монтажных проводов. Контакт между выводами элементов и проводами осуществляется различными зажимами или пайкой. Первый способ соединения используется, например, в учебных «конструкторах», состоящих из определенного набора деталей со специально подготовленными выводами. «Конструкторы» удобны тем, что позволяют быстро собирать электрические цепи, при этом, однако, возможности конструирования ограничиваются имеющимся набором деталей. Поэтому в практических работах мы будем применять пайку элементов цепи на универсальных монтажных панелях, как это делают радиолюбители на первом этапе конструирования.

Рассмотрим, как можно изготовить универсальную панель. На изолирующей пластине толщиной 3-5 мм крепятся специальные монтажные лепестки (рис. 4). Вместо лепестков можно применить куски медного провода — штырьки диаметром 1-1,5 мм и длиной 10-12 мм. Их вставляют в отверстия того же диаметра, которые сверлятся в пластине по горизонтали и по вертикали на расстоянии 10-12 мм друг от друга. Для того чтобы монтажные штырьки плотно держались в пластине, их слегка сплющивают в средней части. Монтаж на такой панели вести сложно,

Рис. 4. Универсальная монтажная панель

Рис. 5. Электрический паяльник на подставке (6):

1— медный стержень; 2— корпус нагревателя; 3— ручка из изолирующего материала; 4— коробочка подставки для канифоли и припоя

Рис. 6. Электромонтажные инструменты: а — нож; пинцет; в — плоскогубцы; кусачки боковые или бокорезы

так как концы деталей и проводов нужно загибать колечком. Для удобства монтажа панель закрепляют на вертикальных стойках, так, чтобы она располагалась под небольшим углом к горизонтальной плоскости.

Основной радиомонтажной операцией Является пайка элементов электроцепей. Научиться качественно и красиво паять, а вы, наверное, уже заметили, что эти два показателя работы хорошо сочетаются, очень важно. Лучше сразу же обратить на это серьезное внимание, так как потом переучиваться будет трудно. Нередко даже опытные радиолюбители не могут качественно выполнить пайку. К профессиональным радиомонтажникам это, конечно, не относится, так как плохую работу не пропустит ОТК - отдел технического контроля. Заметим, что во всех массовых радиоэлектронных изделиях — радиоприемниках, телевизорах, магнитофонах, микрокалькуляторах, ЭВМ и других осуществляется так называемый печатный монтаж, в котором процесс пайки автоматизирован. Об этом прогрессивном и удобном способе монтажа, часто применяемом и радиолюбителями, мы расскажем позже (см. § 19), сейчас же рассмотрим правила качественной и безопасной пайки радиоэлементов на учебных панелях с монтажными лепестками. Начнем с приема использования инструментов; от умения обращаться с ними во многом зависит успех работы.

Основной инструмент радиомонтажника — электропаяльник (рис. 5, а). Он состоит из электронагревателя, медного стержня,

конец которого является рабочей поверхностью паяльника. Стержень имеет специальную заточку в виде «лопатки» и называется «жалом». Изолирующая ручка и электрошнур с вилкой завершают перечень составных частей этого простого инструмента.

Напомним еще раз, что школьникам разрешается пользоваться паяльниками, рассчитанными на напряжение не выше 42 В.

При работе с паяльником нужно избегать двух опасностей. Первая из них — поражение электрическим током. От этого вас избавят следующие простые правила.

Паяльник необходимо брать только за ручку, являющуюся одновременно электрическим и тепловым изолятором. Выключая шнур из сети, нужно держаться только за вилку. Дергать за шнур нельзя, так как провода, подходящие к вилке, могут замкнуться, это приведет к их нагреванию до такой степени, что пластмассовая изоляция может расплавиться в руках. К сожалению, такие несчастные случаи еще встречаются на практике.

При перерывах в работе паяльник необходимо класть на специальную подставку с металлическими опорами, укрепленными на электроизолирующей пластине (рис. 5, б).

Паяльник, как и любой другой электронагревательный прибор, нельзя оставлять без присмотра. Если нужно отойти от рабочего места, то предварительно следует выключить паяльник.

Второй опасностью, которая подстерегает начинающего радиолюбителя при работе с электропаяльником, является ожог. Его можно получить при случайном прикосновении к жалу нагретого паяльника. Ожог возможен и от расплавленного припоя, температура которого около 300°С. Иногда на жале паяльника скапливается лишний припой, который стряхивают легким постукиванием по подставке. Делать это нужно осторожно, чтобы не нанести травму себе и товарищам.

Назовем теперь основные условия качественной пайки. Во-первых, рабочая поверхность паяльника, его жало, должна быть хорошо заточена и равномерно покрыта слоем припоя. Недопустимы рытвины и черный слой рыхлой окалины на медном стержне, которые появляются от его перегревания. Второе условие связано с необходимостью поддерживать температуру жала паяльника примерно на одном уровне. Почему вреден перегрев паяльника? Припой в этом случае становится слишком жидким, он легко стекает со спаиваемых поверхностей. Температуру паяльника снижают, включая его через специальное ограничительное устройство или просто выключая его во время длительных перерывов в работе.

Однако низкая температура паяльника или недостаточный прогрев им деталей также снижают качество пайки. В этом случае

припой не растекается подобно капле густого варенья, а ложится комками. Основная трудность при пайке как раз и состоит в том, чтобы оптимально нагреть спаиваемые поверхности. Передержишь паяльник или, наоборот, недодержишь — качество пайки ухудшается. Признаком качественной пайки является равномерно растекшийся припой в виде капли, которая при застывании приобретает гладкую блестящую поверхность. Такую пайку иногда образно называют «слезкой». Признаком плохой пайки является матовая и шероховатая поверхность припоя.

Третье условие связано с выбором размера паяльника. Для пайки транзисторных цепей используют паяльник, габаритные размеры которого определяются мощностью 40 Вт. При работе с микросхемами желательно применять менее мощные паяльники, чем при работе с транзисторными цепями.

Четвертое условие обращает внимание на то, как правильно держать паяльник. Его держат тремя пальцами, как ручку или карандаш. Это позволяет перемещать жало с большой точностью, прикладывая минимальные усилия. Нередко начинающие держат паяльник как пику, коепко обхватив его ручку всеми пальцами. Из рук паяльник, конечно, вырвать будет трудно, но не это же главное. Важно другое — при работе с паяльником придется поворачивать всю руку, начиная с плеча, что неудобно и утомительно, да и качественной пайки добиться будет трудно.

Пятым условием хороших результатов работы является чистота спаиваемых поверхностей. Если они покрыты слоем оксидов, замаслены или просто грязные, то припой не будет растекаться по поверхностям проводников.

Для зачистки проводников используют монтажный нож; о нем, как и о других радиомонтажных инструментах, мы расскажем ниже.

Монтажный нож, который обычно изготавливают из ножовочного полотна (рис. 6, а), нужен не только для зачистки проводников, но и для снятия с них изоляции при подготовке к пайке. Эта операция требует не меньшей аккуратности, чем работа с паяльником. Нужно аккуратно надрезать изоляцию на расстоянии 3-5 мм от конца проводника так, чтобы не повредить медные жилы. Конец изоляции стягивают плоскогубцами или боковыми кусачками (бокорезами). Перед началом монтажных работ неплохо потренироваться в зачистке проводов. Профессиональным радиомонтажникам в этом отношении легче, так как они используют специальные щипцы или обжигающие устройства, значительно упрощающие выполнение такой операции.

Металлические поверхности перед пайкой зачищают до блеска. Для предохранения их от окисления используют специальные

химические вещества, называемые флюсами. Распространенным флюсом является канифоль — прозрачная смола желтого цвета, очень похожая на янтарь. Имеются также жидкие и пастообразные флюсы, содержащие кислоты для очистки металлов от оксидов. Они очень облегчают пайку, но использовать их при монтаже радиоэлектронных элементов не рекомендуется, так как кислота со временем разъедает проводники. Поэтому используют канифоль.

Выводы всех радиоэлементов, а также медные жилы монтажных проводов покрывают тонким слоем припоя, т. е. их предварительно лудят. Поэтому они имеют серовато-белый цвет, хотя обычно жилы изготовляют из меди. Если радиоэлементы новые, то зачистка почти не требуется и они легко паяются, у старых же появляются темные пятна оксидов, их предварительно счищают ножом.

К основным радиомонтажным инструментам, кроме ножа, относятся также пинцет, плоскогубцы и кусачки (рис. 6, б - г). С помощью пинцета берут мелкие детали и держат их выводы во время пайки. Пальцами придерживать детали нельзя, так как можно получить ожог. Кроме того, металлический пинцет служит хорошим теплоотводом, что препятствует перегреву монтируемых деталей и приборов, например полупроводниковых. Пинцет вместе с плоскогубцами используют также для гибки или формовки выводов. Кусачками откусывают монтажные провода.

Умение выполнять все перечисленные радиомонтажные операции является обязательным условием овладения такими массовыми рабочими профессиями, как «монтажник радиоэлектронной аппаратуры и приборов» и «заготовщик радиотакелажа и электрорадиоэлементов». Первые радиомонтажные навыки можно получить, выполнив перечисленные в задании самостоятельные работы.

(см. скан)