Pájení materiálů

Rubrika: Dílna, Nářadí a vybavení, Pracovní postupy a opravy

Pájení je způsob spojování kovů roztaveným pomocným materiálem, tedy pájkou s nižší teplotou tavení, než mají spojované součástky. Ty se pájením spojí, ale zároveň samy neroztaví.

Podle teploty tavení pájky se pájení dělí měkké a tvrdé. Pájky s teplotou tavení do zhruba 450 °C se označují jako měkké, pájky s teplotou nad tuto hodnotu se pak řadí mezi tvrdé.
Metodu pájení používají často elektrikáři nebo konstruktéři či opraváři elektroniky, ale využít jí lze i v řadě dalších případů a v domácí dílně může tato forma spojovaní materiálů někdy nahradit zejména náročnější svařování elektrickým obloukem či plamenem.
Jde o techniku spojování kovů pomocí snadno tavitelných (zpravidla cínových). A lze říct, že je to metoda prověřená historií vskutku důkladně, protože jí využívali už staří Keltové.

Pájka a páječka

Pojďme si udělat jasno zejména v pojmech pájka a páječka, protože tím prvním je spojovací materiál a druhým pak přístroj či nářadí, které se při pájení používá jako zdroj potřebného tepla.
Pájkou se tedy rozumí materiál pro spojování součástek za tepla. Pro měkké pájení v elektrotechnice se nejčastěji používá tzv. eutektická slitina cínu a olova, obvykle v poměru 2 : 1. Výraz „eutektická“ označuje schopnost tuhnutí této slitiny bez přechodových fází. Teplota tání tohoto materiálu je 185 °C
Obecně lze říci, že současné pájky neobsahují olovo a zpravidla jde o slitiny cínu, mědi a stříbra. Pro práci v elektrotechnice se měkké pájky vyrábějí ve formě trubiček plněných tavidlem, obvykle kalafunou.
Tavidlo je při pájení velmi důležité. Je to chemická látka, která má schopnost odstraňovat vznikající zoxidovanou vrstvičku. Kromě zmíněné kalafuny (organická pryskyřice) se používá také pájecí pasta, což je směs zinkochloridu a chloridu amonného s organickými tuky. A existují rovněž speciální pájecí kapaliny pro různé materiály, například na plošné spoje, tenké vodiče, nikl nebo na nerezovou ocel.
Při samotném pájení se však neobejdete bez páječky. Na výběr je podle použití například velmi často užívaná páječka transformátorová, dále existuje páječka odporová, horkovzdušná, plynová či laserová.
V podmínkách domácí dílny má však univerzální využití zejména zmíněná transformátorová páječka. Jde o klasickou pistolovou páječku využitelnou na spojování řady materiálů cínovou pájkou. Vyznačuje se jednoduchým ovládáním, mezi její nevýhody však patří to, že u ní nelze nastavit teplotu pájecí smyčky na hrotu. Není proto vhodná pro pájení složitějších plošných spojů. Pro ty je určena mikropáječka s možností přesného nastavení teploty hrotu, proto je při pájení šetrná k citlivým součástkám. Často se používá rovněž plynová páječka, u níž lze teplotu pájecího hrotu ovlivnit, ale ne zcela přesně nastavovat pomocí ventilu přívodu plynu.

Vhodné tavidlo vždy volte
podle pájeného
materiálu

Důležitý výběr nářadí

Spojování kovů pomocí pájení je založeno na poměrně jednoduchém principu, který využívá schopností některých kovových materiálů spojit se za určitých teplot s některými slitinami kovů. Zmíněná tavidla jsou pak důležitou součástí tohoto procesu proto, že snižují povrchové napětí cínových slitin a vážou na sebe zoxidované částečky, které při pájení vznikají. Zvláště měkké pájení není nijak složitá disciplína a může vám nabídnout zajímavé možnosti nejen při opravách elektroniky, ale i při práci s plechem, vytváření šperků a dekoračních materiálů nebo tvorbě nejrůznějších předmětů z drátů.
Na plošné spoje či konektory si tedy pořiďte mikropáječku, na silnější dráty či plechy je vhodnější trafopáječka nebo plynová páječka. Důležitý je rovněž výběr správné pájky ať už podle tloušťky, nebo složení pájeného materiálu.
Pokud jde o tavidlo, na měď a pozlacené či postříbřené součástky lze použít kalafunu nebo neutrální pájecí pastu či kapalinu, na nikl, ocel či zinek se pak používají speciální kapaliny vhodné pro tyto materiály.

Pro pevné spojení

Před pájením zbavte spojovaný materiál mechanických nečistot a odmastěte plochy, které se chystáte spojovat.
Materiál uchyťte do svěráku nebo svorek, aby se při pájení nehýbal a podložte ho nehořlavou podložkou, ať si zbytečně nepropálíte stůl, nebo podlahu.
Na spojovaný materiál nejprve naneste tavidlo a poté, pokud to lze udělat, ocínujte obě spojované plošky. Po dostatečně prohřátých spojích by se mělo malé množství pájky po spojovaném místě rozlévat a vytvářet spoj. Opakované přílišné prohřívání však spoji nesvědčí, pájka zpravidla steče na podložku.
Jakmile se vytvoří spoj, přestaňte spojované místo prohřívat a pokud je pájka po vychladnutí lesklá a dostatečně přilnutá, očistěte pájené spoje lihem.

Víte, že…

Často používaný výraz „letování“ má kořeny v němčině a znamená totéž, co pájení.

Dobré rady

Pro jemnější práci existují cínové trubičky s tavidlem (kalafunou).
Na robustnější spoje, například plech, jsou dobré propanbutanové pájecí soupravy, u nichž lze částečně regulovat teplotu pájecího hrotu.
Pokud hrot (pájecí očko) páječky při práci oxiduje, očistěte ho smirkovým plátnem nebo jehlovým pilníkem.
Jestliže pájka „kuličkuje“ a utíká z hrotu, snižte teplotu.
Pokud je spoj nepřesně provedený nebo matný, znovu ho zahřejte, odstraňte pájku (odsávačkou) a znovu ho přepájejte.