Transformátorová páječka - jak pájet?

Tento článek je původně zveřejněn na stránkách ELWEB.cz odkud byl převzat a lehce upraven

se svolením majitele webu, za což mu touto cestou velice děkuji

Trafopájka je zkrácený název pro transformátorovou páječku neboli tak zvanou pistolku.

Transformátorová páječka	Kalafuna	Cín =pájka

Transformátorová páječka obsahuje transformátor s primárním vinutím připojeným přes spínač (tlačítko) na přívodní vodič síťového napětí. Na sekundárním vinutí tohoto transformátoru je relativně velmi malé napětí a sekundární proud protékající drátěným hrotem dosahuje při příkonu v řádu desítek Wattů značných hodnot. To způsobuje při stisku spínače zahřívání hrotu na několik stovek stupňů Celsia. Ohřátí hrotu proběhne velmi rychle (většinou za dobu kratší než 1s, záleží na použitém hrotu a výkonu páječky) , ale jeho teplota nelze regulovat a při delším podržení tlačítka ve stisknuté poloze dochází k přepalování pájky (cínu). Při stisku a při uvolnění spínače se na hrotu na velmi krátký časový okamžik indukuje poměrně vysoké napětí. Při pájení některých součástek by je takovéto napětí mohlo teoreticky poškodit. Moderní integrované obvody bývají proti takovýmto jevům poměrně odolné, ale pokud pájíte nějakou drahou nebo těžko dostupnou součástku, je vhodné dbát určité opatrnosti a nevypínat ani nezapínat ohřev hrotu při jeho elektrickém kontaktu se součástkou. Pájení je především otázkou praxe a každý může páječku používat trochu odlišným způsobem. V následujících řádcích nebudu popisovat učebnicový postup, ale postup, který se mě osobně jeví jako optimální.

Postup při pájení s transformátorovou páječkou

1) Stiskněte spínač, hrotem páječky se dotkněte konce trubičkové pájky a odeberte roztavením potřebné množství pájky na hrot (přibližně 1mm délky při průměru pájky 1mm), uvolněte spínač a oddalte hrot. Na hrotu by se neměla vytvořit kapka, ale cín by se měl udržet (díky povrchovému napětí pájky v kapalném skupenství) uvnitř záhybu drátěného hrotu.

2) Stiskněte spínač a špičku hrotu ponořte (cca 1mm hluboko) do kalafuny. Uvolněte spínač a oddalte hrot.

3) Nyní máte na špičce hrotu nanesenou slabou vrstvičku pájky, větší část pájky se drží uvnitř ohybu drátěného hrotu. Pájka je obalena ještě rovnoměrnou vrstvičkou kalafuny. (Kdybyste zaměnili pořadí prvních dvou bodů, kalafuna se z hrotu při odběru pájky odpaří.) Místo kalafuny můžete používat i jiné přípravky, kterých bývá v obchodech s elektronickými součástkami poměrně dobrý výběr.

4) Kousek nad místem, kde chcete pájet, stiskněte tlačítko a přiložte hrot na pájené místo tak, aby se největší možnou plochou dotýkal obou (nebo všech) pájených částí. S hrotem pak chvíli nehýbejte a počkejte, než se nahřejí pájené plochy na správnou teplotu. V okamžiku dostatečného zahřátí všech pájených ploch součástí se pájka díky vysoké smáčivosti rozlije. Po rozlití pájky zahřívejte ještě několik desetin sekundy a pak hrot oddalte a uvolněte spínač. Samotné pájení by nemělo překročit čas tří sekund. Některé součásti je však potřeba zahřívat déle, protože mají velký objem a snadno odvádějí teplo od pájeného místa. Maximální čas pájení součástek uvádějí výrobci v jejich katalogových listech a pohybuje se okolo deseti sekund. Pokud se vám podaří urychlit vlastní pájení jen na desetiny sekund, lze body 1 a 2, tedy odběr pájky a kalafuny, provést jen jednou mezi sériovým pájením několika (dvou až pěti) míst (například pinů u integrovaného obvodu).

Při špatné smáčivosti způsobené nedostatkem smáčidla (kalafuny nebo jiného přípravku) nebo při přepalování cínu nadměrně vysokou teplotou (více než cca 400°C) se součásti spájí špatně, vytvoří se tzv. studený spoj. Takovýto spoj nemusí být ani elektricky vodivý a při mechanickém namáhání se součásti snadno uvolní nebo se spoj celý rozpadne. Studený spoj je zobrazen na fotografii níže vpravo. Jeho povrch bývá hrubý a matný, pájka nesmáčí součásti, nepřiléhá k nim a tvoří někdy i zaoblené tvary, které se součástí jen dotýkají malou plochou podobně jako kapičky vody na mastném povrchu.

Správný spoj by měl vypadat přibližně jako na levé části fotografie (ještě by bylo vhodné chemicky očistit přebytečné smáčidlo). Pájka při kontaktu s pájenými součástmi tyto součásti dobře smáčí a přilehne k nim. Naopak je „odpuzována“ od nepájitelných částí. Spoj je lesklý a hladký.

Příklad správného a špatného spoje	Odsávačka cínu	Trvanlivý hrot

Standardní drátěné hroty se přepalují, již při několika sekundovém stisku tlačítka jejich teplota značně přesahuje 400°C a po delším používání praskají. Pro častější a kvalitnější pájení (především pájení plošných spojů) doporučuji zakoupit tzv. trvanlivé hroty složené ze dvou různých materiálů drátu. Tyto hroty pájku tolik nepřepalují a mají až stonásobnou životnost. Prodávají se v různých velikostech a s těmi menšími lze pájet i integrované obvody pro povrchovou montáž s roztečí vývodů 1,27mm (pouzdra SOIC a podobně), což je se standardním hrotem velmi obtížné. Trvanlivé hroty však nevyužívají maximální výkon páječky, což může být jistou nevýhodou při pájení objemnějších součástí, které rychle odvádí teplo od místa pájení. Pro pájení běžných součástek na plošný spoj jsou však trvanlivé hroty velmi dobré a kvalita pájení se s nimi přibližuje kvalitě pájení mikropáječkou.

Ze standardních hrotů lze však vyrobit užitečné pomůcky především pro snadnější odpájení některých součástek z desky plošných spojů. Hrot můžete kleštěmi zohýbat do vhodného tvaru . Takto zohýbaným hrotem můžete nahřát všechny vývody integrovaného obvodu najednou a obvod snadno vyjmout z desky i bez použití odsávačky. Pájet s takto upraveným hrotem však příliš nelze.

Přepalováním pájky se na hrotu dříve nebo později vytvoří tmavé „stroupky“. Tyto nečistoty lze odstranit za tepla speciální vlhkou houbičkou a nebo za studena mechanicky jemným pilníčkem nebo čistícím roztokem/gelem pro to určeným. Při dodržování správného postupu pájení by však ke znečištění hrotu přepalováním pájky nemělo příliš docházet.

Pro svoji poměrně velkou váhu jsem však od používání trafopájky v kroužku ustoupil. Nemohl jsem překousnout  jak Jonáš držel pájku oběma rukama, to se pak seriózní práce v podobě osazení desky řízení robota skutečně řešit nedá. I když po menších úpravách chodila i jemu .