Stiskněte "Enter" pro přeskočení obsahu

Jak správně pájet trafopájkou a jak si vyrobit pájecí očko

7

Často se setkávám s lidmi, kteří absolutně neumí pájet, nebo se jim to i při veškeré snaze nedaří. Asi taky nejsem přeborník na zacházení s páječkou, ale spájet k sobě dva dráty, nebo připájet součástku docela svedu. Přitom stačí dodržet pár opravdu jednoduchých pravidel a pájení se vydaří.

V textu níže někdy používám slovo cín – myslím tím samozřejmě cínovou pájku. Tedy slitinu cínu a jiných kovů (většinou olovo, případně stříbro a jiné).

Zde budu řešit pouze pájení s trafopájku a pájení bez nějakých větších specialit. Úplný základ je mít správné vybavení. Jediné vybavení je v podstatě páječka s vhodným očkem, pájka (cín), tavidlo a čistý povrch na pájení. Dobré je mít ještě jemný ocelový kartáč na očištění očka a místo obyčejné kalafuny lze použít nějaké speciální tavidlo. To je nezbytné při pájení třeba na hliník, nebo poniklovaný povrch. Zbytek tavidla je dobré po dokončení pájení umýt např. lihem, nebo speciálním čističem na DPS.

Protože je trafopájka vlastně transformátor a pájecí očko funguje jako jeden závit transformátoru, je nutné dávat pozor při pájení součástek citlivých na elektrické výboje. V součástce by se mohlo při zapnutí a vypnutí pájky naindukovat napětí a zničit ji (viz grafy na konci článku). Při pájení elektroniky je dobré pájku zapínat a vypínat mimo pájený spoj. I když jsou moderní součástky poměrně odolné, je nejlepší se tomuto úplně vyhnout.

Trafopájku je tedy vhodné používat pouze na „hrubší“ pájení – pájení vodičů, oček apod. Při pájení na desky plošných spojů, a podobné používám výhradně mikropájku.

Pájka (páječka)

Jó, za komára, to byly pořádný pájky. Ne ty dnešní čínský mrdky. Vůbec nechápu proč moderní trafopájky mají vývody na pájecí očko umístěné nad sebou. Všichni které znám na to nadávají. Kdo natrefí na poctivou starou pájku má kliku. Jediná nevýhoda je chabé osvětlení pomocí žárovičky, ale u nových pájek to není lepší. Zručnější kutil si žárovku upgraduje na LED osvětlení (článek snad časem přidám). Pájky se vyrábí o výkonu od 75 W po 125 W. Nejuniverzálnější a mnou nejoblíbenější je 100W pájka ETP2. Příliš nízký výkon zdržuje, příliš velký výkon způsobuje přepalování cínu a zbytečné tavení izolace – samozřejmě záleží na zručnosti (125W pájka je na běžné pájení opravdu moc). Dnes bych doporučoval kupovat pájky typ ETP4, 5 a 6. Ideálně by pájka měla mít rovnou stranu, aby se na stole nepřevalovala.

100W a 125W pájka
Starší, šedá 100W pájka je hranatější a stabilnější

Trafo-pájka funguje tak, jak název napovídá, na principu transformace. Vlastně se nejedná o nic jiného, než o transformátor ze síťového napětí na nízké napětí o hodnotě pouze několika voltů, ale s velkým výstupním proudem. Odebíraný proud ze sítě je při 230 V a cca 0,5 A, ale proud sekundárního vinutí může být okolo 100 A při napětí pod 1 V. Tento vysoký proud způsobuje zahřívání nejslabší části obvodu a tou je právě pájecí očko. Důležité je tedy spolehlivé přichycení pájecího očka.  Šedá pájka má pouze šroubky. Lepší je připevnění očka přes plíšek, jako je vidět na oranžové pájce. Nedochází tak při dotahování očka k jeho deformaci. I malý přechodový odpor se velmi nepříznivě projeví na zahřívání očka. Páječka potom topí na přechodu trafopájka-očko – tedy tam, kde nechceme. Dochází k nekvalitnímu pájení, přehřívání transformátoru apod. Zde se poprvé hodí na začátku zmiňovaný ocelový kartáč. Při výměně očka je nutné páječku vždy očistit!

 

Je nezbytné, aby byl konec pájky pečlivě očištěn

Pájecí očko

Jedna z absolutně nejdůležitějších částí při pájení. Špatné očko = špatné pájení. Toto pravidlo platí téměř bez výjimky. Dnes se dají koupit spousty různých „nesmrtelných“ oček z různých materiálů. Jejich výhoda je, že mají většinou „špičatější“ hrot, než obyčejný měděný drát. Ale pokud je potřeba prohřát nějaký větší spoj, zas taková výhoda to není. Jak jsem psal výše, na „jemný pájení“ mám mikropájku. Na trafopájce mám nejradši očko z obyčejného měděného drátu o průřezu 1,5 mm2. Sice není nesmrtelné, ale nic nebrání si udělat několik oček do zásoby a cena je „nula, nula, nic“. Pokud použijeme 10 cm drátu, tak cena vyjde asi na 40 haléřů a půl minuty času.

Kromě správného přichycení k pájce je nutné dodržet ještě dvě věci – správný tvar očka a správný povrch očka. Tvar je čistě subjektivní a ne každému se musí s konkrétně tvarovaným očkem pájet dobře. Já používám tvar očka, jako je vyfocený níže. Tento tvar má výhodu, že v sobě dokáže udržet poměrně velké množství cínu, má velkou styčnou plochu (pokud je potřeba) a při vypnutí pájky dokáže nasát přebytečné množství cínu zpět. Při výrobě očka je akorát nutné udělat alespoň minimální mezeru, kam se cín může vlivem kapilárních sil nasát. Konec očka je možné kleštěmi zmáčknout aby byl plošší – vytvoří se tím větší teplosměnná plocha.

Mnou používaný tvar očka. Všimněte si pocínování. Toto očko je již opotřebované a zdeformované.
Často používaný tvar očka – všimněte si přichycení očka. Toto je lepší, než pouze šroubem.
U tohoto očka je pocínován pouze konec. Zbytek je používáním zoxidovaný – tam cín už nechytne.

Tak jako je důležité mít správně natvarované očko, je nutné, aby mělo správný povrch. Můžeme zkusit „pájet“ ocelovým drátem, ale nebude stát za nic. U očka je nutné, aby byl jeho povrch smáčivý pájkou. Toho lze docílit velmi jednoduchým pravidlem. S prvním zahřátím očka je nutné očko ponořit do tavidla (kalafuny) a jeho aktivní povrch pocínovat. Zamezí se tím tvorbě oxidů mědi, na které už nikdy pořádně cín nechytne. Toto snad nikdo, koho znám nedělá a taky to podle toho vypadá.

1 – Ustřihnout dostatečně dlouhý drát
2 – V půlce ohnout pomocí kleští
3 – Kleštěmi ohyb zmáčknout tak, aby se obě části očka dotýkaly pouze nepatrně
4 – Za zúžením rozšířit
5 – …a ohnout tak, aby konce přesně padly do pájky
6 – Konec pájky očistit jemným ocelovým kartáčem
7 – Upnout očko a dotáhnout
8 – Ještě nezahřáté očko vložit do kalafuny
9 – Krátce zapnout pájku a nanést vrstvu kalafuny
10 – Ihned pocínovat z obou stran
11 – Na pocínovaném očku drží cín v drážce
12 – Při zahřátí dojde k přemístění cínu na hrot očka
13 – Cín drží na špičce očka. Po vypnutí se přebytečný cín nasaje zpět (viz krok 11). Než jsem to vyfotil už se cín trochu přepálil.

Cín (pájka) & tavidlo (kalafuna, pájecí pasty a spol.)

Aby se dalo pájet, je nutné pájený spoj něčím spojit. Na trhu je velké množství různých cínových pájek (cínů) ať již klasických s obsahem olova, RoHS* s obsahem stříbra, mědi, kobaltu (RoHS?) a kdoví s čím ještě. Pokud nejste vyloženě nuceni používat bezolovnatou pájku, nepoužívejte ji. Když pomineme ekologii, tak má klasická olovnatá pájka výhodu ve větší elastičnosti spoje = pájka se stříbrem má tendenci praskat. Já myslím používám obyčejný trubičkový cín Sn60Pb40 (obsahuje 60% cínu, zbytek olovo) o průměru 1 mm. Pokud  používáte trubičkový cín (je dnes vůbec možné koupit něco jiného?) razantně se vyhnete používání dodatečného tavidla, protože již obsažené tavidlo zvyšuje smáčivost pájených povrchů (rozpouští nepájitelné oxidy).

Trubičkový cín má však při pájení, zvláště trafopájkou jednu obrovskou nevýhodu. Protože má očko trafopájky poměrně vysokou teplotu může docházet k varu tavidla uvnitř trubičky a tím rozstřiku tavidla, nebo dokonce pájky = při pájení to prská, tavidlo se nedostane tam, kam má. To lze jednoduše pozorovat ať už při samotném pájení, kdy na ruce přistávají kapičky tavidla, nebo na stole kde se pájelo je spousta kapiček zatuhlého tavidla. Na omezení prskání existuje jednoduché, avšak špatně dostupné řešení – cín podélně rozříznout, nebo proděravět. U cínu, který má průměr třeba 0,5 mm se to ručně snad provést ani nedá. Ale jinak to lze provést např. ostrým lámacím nožem, nebo žiletkou a umístěním cínu do drážky ve tvaru „V“. Průmyslově se samozřejmě vyrábí zařízení, většinou kombinované s podavačem. Pájení s přiříznutým cínem jde daleko lépe, protože se tavidlo rozlije přímo do pájeného místa. Na videu níže můžete vidět vliv proříznutého cínu na pájení.

Jako tavidlo lze použít obyčejnou kalafunu, nebo nepřeberné množství chemických tavidel. Pokud to není nutné, tak se snažím přidaným tavidlům vyhnout. Spoje není potřeba dodatečně čistit – některá tavidla jsou velmi agresivní. Ale třeba na poniklovaný (např. u akumulátorů), nebo hliníkový povrch se bez speciálního tavidla nedá pájet. Na pájení takovýchto povrchů doporučuji Supersolder-flux. Pokud to seženete, tak budete koukat. S tímto lze pájet snad opravdu na všechno.
Obyčejnou kalafunu lze koupit v kalíšcích, nebo v roztoku s lihem. Kalafuna je však křehká a pokud ji máte v brašně a někde s ní prásknete do rohu, může se kalafuna rozbít a vydrolit se do brašny. Na to existuje jeden velice jednoduchý trik – drcenou kalafunu umístěte do vhodného (plechového) kalíšku, promíchejte s trochou lihu (pouze navlhčit) a mírně nahřejte třeba na plotně, nebo na radiátoru. Povrch kalafuny můžete „zatáhnout“ třeba plynovým hořáčkem. Nechte několik dnů odpočinout. Kalafuna bude mít konzistenci velmi tuhého medu. Stále to je „pevná“ kalafuna, ale nedrolí se a dlouho (roky) nebude. Maximálně se odloupne povrch vysušený pájkou při používání.

Nadrcenou kalafunu nasypeme do vhodného kalíšku
Navlhčíme lihem – ale jen tolik, aby nebyla všechna kalafuna mokrá. Můžeme promíchat.
Kalafunu můžeme nechat na radiátoru, nebo povrch ohřát plynovým hořáčkem, aby se zatáhl. Nepřepálit!

*RoHS – Směrnice o omezení používání některých nebezpečných látek v elektrických a elektronických zařízeních.

Jak správně pájet?

Po správné přípravě je pak pájení hračka. Samozřejmě, že i zde je nutné dodržet několik základních pravidel. Pájený povrch je nutné mít zbavený nečistot. V případě pájení hůře pájitelných spojů je nutné použít větší množství tavidla, ať už obyčejné kalafuny, nebo speciální pájecí kapalinu, gel apod. Protože má pájecí očko vysokou teplotu je nutné se vyhnout dlouhému přepalování cínu.

Čtyři pájené spoje. 1 – spoj OK. 2 – Cín není nanesen na celé ploše. 3 – Spoj je přehřátý (cín je na povrchu hrubý). 4 – Spoj je přehřátý (deska je pájením poškozena)

Pájet lze v podstatě dvojím způsobem. A to tak, že si cín dáme na očko a poté na pájený spoj, nebo rozžhavené očko přiložíme k pájenému spoji a postupně přidáváme cín (toto je stejný způsob jako u mikropájky). Každý způsob se hodí na něco jiného. Ten druhý je častý u pájení kabelových oček, nebo pocínovávání vodiče. Pokud máte v plánu spojovat pájením např. dva vodiče je dobré je buď proplést a pak pocínovat (tak, aby už před pájením držely u sebe), nebo každý pocínovat zvlášť a poté jenom spojit. Omezí se tím množství tepla vneseného do spoje. Pocínované části se lépe prohřívají.

Pájení s přidáním cínu na očko:

  • Zapneme pájku a na očko naneseme malé množství cínu. Vypneme pájku, aby se cín nepřepaloval.
  • Očko položíme na kalafunu a krátce zapneme. Na očko se nanese souvislá vrstva kalafuny. Kalafunu je nutné nanášet až poté, co je na očku cín.
  • V případě, že spoj jde pájet hůř, naneseme pájecí kapalinu, nebo gel přímo na pájené plochy.
  • Přiložíme očko na pájený spoj (pozor na poškození součástek citlivých na elektrický výboj) a zapneme pájku.
  • Po zahřátí spoje by měl cín vlivem kapilárních sil sám stéct na pájený spoj.
  • Ten ještě chvilku zahříváme, aby se spoj dostatečně prohřál a spojil (nepřepalovat!).
  • Vypneme pájku. Přebytečný cín je nasát zpět do očka.
 
Pájení s přidáním cínu do místa pájeného spoje:
  • Přiložíme pájku na pájenou část.
  • Zapneme pájku a přidáváme cín nejdříve na pájecí očko.
  • Poté, co se cín na očku roztaví a spojí se s částí pájené plochy (třeba s očkem) přidáváme cín na místo, kde ho potřebujeme.
  • Pokud pocínováváte vodič je dobré ho chvíli ohřívat shora, ale i zespoda. Přitom přímo na vodič přidáváme cín.
  • Spájené části můžeme omýt lihem, nebo jiným čističem – je důležité odstranit agresivní tavidla.

Výstupní napětí pájky

Na trafopájce ETP II (šedá pájka na obrázcích výše), na pájecím očku jsem změřil napětí osciloskopem. Lze vidět, že napětí je necelý jeden volt. Napětí naprázdno (bez připojeného očka) dosahuje maximálně cca 580 mV. Napětí s očkem dosahuje maximálně 163 mV. Někdy však při zapnutí pájky dojde v napěťové špičce. Velikost špičky se liší a dosahuje až k napětí naprázdno. U jiných pájek může být napětí samozřejmě jiné, takže jde pouze o orientační měření. Navíc je měřeno pouze přímo na očku – ne napětí na očku vůči zemi.
Protože je pájka spotřebič II třídy, nemá přiveden PE vodič. Ale jsou známy případy, kdy se očko pájky přes kondenzátor uzemní. Já toto na své pájce nemám, protože na pájení elektroniky používám výhradně mikropájku.

Napětí na výstupu pájky naprázdno
Napětí na výstupu pájky s pájecím očkem (drát o průřezu 1,5 mm2)
Napěťová špička 321 mV na pájecím očku

  1. Tad Tad
    24.2.2018 - 00:54:23

    Hi,

    Could somebody please tell me what is the exact voltage of secondary of soldering gun ETP II (100 VA) ?

  2. Peťan: I have never measured voltage, but current is around 100 Amps. Then voltage could be around 1 V. Of course it depends on soldering gun and soldering tip (cross section and length). I’ll measure voltage and current in few days. It could be interesting to see that in oscilloscope.
  3. Tad Tad
    24.2.2018 - 23:59:15

    [1] Tad:
    Thank you very much. What type of soldering gun have you got?

  4. Peťan: I used the old gray soldering gun (see above) in the past. Now I have ETP III. The gray one has a better shape. What kind of soldering guns do you have in your country?
  5. Tad Tad
    25.2.2018 - 13:04:54

    I have like the gray one you have, ETP II 100 VA.
    I am doing now its wire winding and I want to calculate the turns number for primary as accurately as possible.

  6. Peťan: As you can see in the pictures above, I measured output voltage of ETP II. There is around 0,16 V with the soldering tip and 0,57 without the soldering tip.
  7. Tad Tad
    5.3.2018 - 20:05:14

    [3] Tad: Thank you very much. That means 220*2/0.16 =2750 turns for primary.

  8. Ivo Ivo
    29.11.2018 - 11:33:27

    Pájím dlouho a vše dělám tak nějak intuitivně ale přesto jsem si se zájmem přečetl Váš člának a děkuji .Přiznám se , že jsem nikdy cíleně neprováděl „záběh“ pájecího očka.Možná jej po namontování pocínuji ,ale nemyslím na to ,spíše tak nějak automatiky.Zatím jsem si nezvykl na mikropáječku,snažím se o to ale stejně nakonec vytáhnu starou naši československou trafopáječku , možná nemám ten správný hrot , nevím.Poslední dobou jsem si všiml v nabídce některých internetových obchodů zajímavé pistolové mikropáječky. Po zapnutí do ní jde 25W a udržuje cca 200 stupňů a po sepnutí spínače se navýší výkon na cca 130W a tím dojde podobně jako u trafopáječky k rychlému prohřátí pájecího konce.Odezvy jsou na tuhle páječku vcelku dobré,tak si v dohledné době udělám asi radost.Nevím jestli se to smí,ale pro ilustraci jsem našel naryhlo jednu nabídku s páječkou kterou mám na mysli.Na trhu jsou dva typy , chce to pohledat a ceny od cca 140,– do 180,– kč.
    https://www.dstechnik.cz/…zd-5856.html

  9. Peťan: Tuhle pájku jsem taky zkoušel. Jako je to taková mutace mezi trafopájkou a mikropájkou. Nevýhoda je, že je nutné se k ní chovat jako k mikropájce – hrot je stále horký. To se u trafopájky nemusí řešit – sice taky nevychladne za pár sekund, ale člověk se v podstatě nespálí. Navíc u této není napájecí kabel úplně flexibilní (na rozdíl od mikropájky), takže je potřeba trochu těžší stojánek.
    Ale za ty prachy to za pokus stojí.
  10. Ivo Ivo
    11.4.2019 - 21:35:05

    [6] Edba: Zdravím , to video na youtube znám s tím Hakkem T12 a taky se mi páječka líbí.Mimochodem ten expert který to montuje má správné hlášky u té činnosti,ale nic proti, vše je k věci,super,prostě se to dobře poslouchá už dříve jsem mu dal palec nahoru :)Zrovna jsem si z nudy dělal nějaké pájecí očka do zásoby a tak jsem si vzpomněl na tenhle článek a zadal do „g“ vyhledávače „pocínování pájecího očka“ a světe div se , našlo mi to přesně to co jsem chtěl,tenhle bezvadný článek.Drát mám sice 1,7 , tedy o dvě desetinky silnější ale to není problém.Moje nejoblíbenější páječka TRP1–55 na původních poctivých 220V 90VA ČSN 361490. Tak tu jsem dostal od svého strýce elektrikáře už jako kluk když mi bylo snad nějakých 13–15 let.Kusy baakelitu už ji chybí ale stejně ji mám raději než novější podobnou ale už tu hranatou , taky ještě mede-in czechoslovaki­a.Takže nové očko jsem tentokrát už cíleně promáčel v kalafuně a pocínoval.No a tam tu pistolovou mikropájku jsem si zatím nekupoval , to musím při něčem aby se mi vyplatilo poštovné ale zrovna včera jsem na ni natrefil když jsem hledal DMM3900 protože muj záložní malinký multimetr jsem odrovnal a na té DMM3900 se mi líbí že má tlačítko zap/vyp a nemusí se pořád točit dokola voličem pro vypnutí.Přeji všem co nejméně studených spojů. 🙂

Napsat komentář: Edba Zrušit odpověď na komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna.