Использование пайки в ремонте электропроводки автомобиля
Всем привет!) В этом посте хочу поговорить о применении пайки в ремонте электропроводки автомобиля. Я не однократно наблюдал споры на эту тему в комментариях, где кто-то двумя руками за, кто-то категорически против пайки.
Я к примеру, часто использую пайку для соединения проводов в автомобиле, по тому что у этого способа есть ряд достоинств. Паяное соединение компактное, неразрывное, имеет сопротивление ниже чем у самого провода, который соединяется. Кроме того, такое соединение более стойкое к коррозии, а точнее дольше сохраняет низкое сопротивление под действием коррозии. К минусам можно отнести несгибаемость соединения, наличие более сложного инструмента и энерго-зависимость (розетка или газ для паяльника), более дорогие расходные материалы.
Для того чтобы все описанные достоинства заработали, паяное соединение нужно делать качественно. Об этом и пойдет речь)
Итак, начнем! Для начала снимаем изоляцию с обоих проводов, примерно 20-25 мм. Это нужно для того, чтобы было достаточно длины для удобного скручивания. Такой тип скрутки как на фото, пожалуй, самый компактный и имеет диаметр примерно равный диаметру провода с изоляцией, что очень удобно при последующем изолировании. На этом этапе важно тщательно скрутить жилки, чтобы ни одна из них не торчала.
Дальше спаиваем. Тут тоже есть свои особенности. Во-первых, не стоит использовать активные флюсы, и уж тем более паяльную кислоту для пайки многожильных проводов. А все потому, что остатки такого рода флюсов после пайки нужно обязательно смывать, иначе они будут продолжать работать дальше, то есть разъедать поверхность. Многожильные же провода обладают капиллярным эффектом, то есть способны всасывать жидкость под изоляцию, причем чем лучше жидкость способна смачивать поверхность, тем сильнее этот эффект проявляется. В результате, при использовании к примеру, паяльной кислоты, она после нагрева смачивает провод под изоляцией на глубину до 10мм. Это хорошо заметно, если спаять таким способом акустические провода, с прозрачной изоляцией — через некоторое время возле места пайки под «шкурой» появляется зеленый участок медного провода, который в перспективе разрушиться полностью.
Ввиду всего вышесказанного, для пайки проводов я использую припой (Sn67 Pb33) c без отмывочным флюсом 1-2%, такой, какой используют для пайки радиокомпонентов (в приведенном ниже видеоролике можно его увидеть). Вся прелесть работы с ним заключается в том, что флюс в нем работает так же, как и канифоль – он абсолютно неактивен в застывшем состоянии, но при нагреве способен растворять оксидную пленку с меди, а так же улучшать смачивающие характеристики припоя. Именно поэтому, мой выбор пал на припои такого типа, хотя они немного дороже.
При пайке соединения, следует уделить больше внимания краям изоляции — есть смысл «загнать» немного припоя под «шкуру», тогда последняя немного оплавляется и при этом перекрывает доступ влаги вглубь провода.
Есть еще один момент, на который нужно обращать внимание. Когда соединение не удается спаять быстро, расплавленный припой начинает перегреваться, покрываться оксидной пленкой, а флюс в нем выгорает. Все это приводит к почти полному пропаданию у припоя способности смачивать поверхность. В этом случае, когда жало паяльника отводиться от места пайки, на новоиспеченном соединении образуется «шип», немного похожий на шипи розы. Еще такое может получится если паяльник недостаточно нагрет, или недостаточной мощности, ввиду чего не может прогреть все место пайки. Тогда при отводе жала будут получаться такие же «шипы».
Если оставить их как есть, и заизолировать к примеру термоусадкой, то этот «шип» может проколоть ее.
Соединение проводов в авто: пайка, скрутка, обжим?
Этот вопрос посещает, пожалуй, каждого, кто впервые сталкивается с задачей самостоятельного дооснащения своего любимца всякой, полезной для авто, всячиной.
Я не был исключением, и прежде чем шаловливыми ручками лезть свеженький продукт немецкого автопрома, решил основательно подготовиться, дабы не кусать потом локти.
Основные требования к соединениям я бы обозначил следующие:
— физическая прочность;
— электрическая надежность (низкое сопротивление);
— во многих случаях герметичность.
Рассмотрим по порядку основные варианты:
Пайка
Главная проблема здесь — активное окисление соединения в условиях уличной эксплуатации, что в конце концов приводит к разрушению соединения. Конечно, можно защитить соединение, но в этом случае затраты времени и сил будут неоправданно большими. К тому же, концерн VAG официально запрещает использование пайки при ремонте. На изображении ниже:
1. Официальное руководство по ремонту ElsaWin для автомобилей VAG группы
2. Программа для саморазвития для механиков автомобилей всё той же VAG группы SSP-91
3. Указание для службы сервиса по установке дополнительных электрических аксессуаров TPI 2028026
Отбрасываем этот способ соединения и идем дальше.
Дополнение 1:
В каментах многие защищают пайку как вид соединения.
Вынужден пояснить: я не против этого соединения. Если его правильно выполнить, скорее всего оно переживет автомобиль. НО — далеко не у каждого хватит знаний и опыта для этого! Да и для опытного человека пляски с паяльником под торпедой — весьма сомнительное удовольствие. Именно поэтому я читателям не советую этот метод.
Дополнение 2:
Если вы в своих силах уверены и намерены пользоваться именно пайкой, то вот вам рецепт от FirstHant :
Если нужно качественное, надежное и долговременное соединение-
— провода зачищаем и правильно скручиваем
— качественно пропаиваем. (паяльники на 12 вольт — не редкость, как и преобразователи 12-220)
— удаляем остатки флюса
— соединение промазываем специальным полиуретановым или цапон-лаком
— затягиваем в термоусадку
— фиксируем соединение с двух сторон
Дополнение:
В каментах FirstHant отлично расписал процесс изготовления правильной скрутки:
если правильно делать — зачищать на пару сантиметров, провода скрещивать, отступив 5 мм от изоляции и зачищенный конец наматывать плотно, виток к витку на другой провод, т.е. от места «скрещивания» до изоляции. Такая скрутка механически прочная, растянуть ее невозможно — только оборвать провод. Провода обязательно должны быть из одинаковых металлов. Для защиты от окисления можно смазать густой смазкой, без фанатизма.
Зачищать лучше специальной приспособой, типа такой www.chipdip.ru/product/ht-766-tl-766/. Сила сжатия регулируется, в зависимости от прочности изоляции.
Наружные соединения защищать изолентой нельзя! Собирается под ней влага, уходит плохо, соединение быстро разрушается.
Обжим
Важное замечание: практически все производители рекомендуют именно обжим в качестве основного способа соединения проводов при ремонте, VAG группа — в том числе (с применением оригинальных соединительных муфт — о них ниже).
Плюсы:
— простота соединения;
— физическая прочность соединения;
— при использовании особых муфт — изоляция+герметизация одним действием без использования дополнительных материалов.
Минусы:
— оригинальный провод придется резать;
— необходим кримпер — специфический (хоть и не сильно дорогой) инструмент;
— оригинальные муфты хоть и очень хороши, но дОроги — стольник за штуку +/- (благо, теперь есть аналоги).
К этой же категории отнесу прокалывающие ответвительные зажимы. О них дальше.
Долго для меня было загадкой, как выполняются штатно соединения нескольких проводов внутри жгута. Выглядит такое соединение вот так:
И вот недавно наткнулся на видео, как это работает:
Так или иначе, очевидно, что «на коленке» повторить такое соединение не получится, поэтому продолжаем.
Процесс соединения проводов обжимом
Для соединения используются муфты. Вот они:
Муфты бывают изолированные и неизолированные. Будем использовать изолированные.
Изолированные бывают как минимум двух видов: с пластиковой изоляцией (доступны повсеместно за копейки) и с термоусаживаемой изоляцией.
Особенность её в том, что снаружи термоусадка, а внутри слой клея-герметика. Сначала зажимаем, потом усаживаем до выступания с торцов муфты клея. Соединение получается надежным, изолированным и герметичным. Такие муфты поставляются в оригинале VAG-ом, на них маркировка производителя DuraSeal.
000 979 940 — Муфта соединительная для проводов от 0,35 до 0,5 кв.мм
000 979 941 — Муфта соединительная для проводов от 0,5 до 1,0 кв.мм
000 979 942 — Муфта соединительная для проводов от 1,5 до 2,5 кв.мм
Дополнение 0:
Для подключения к проводке есть еще один способ, позволяющий полностью сохранить оригинальную проводку, но требующий инструмента. Он будет описан в конце статьи.
Дополнение 1:
С удивлением для себя обнаружил, что есть аналоги от боша, причем намного дешевле VAGа!
Bosch 1 987 532 035 — 0,5-1,0мм
Bosch 1 987 532 000 — 0,5-1,5мм
Bosch 1 987 532 001 — 1,5-2,5мм
Bosch 1 987 532 002 — 4,0-6,0мм
Дополнение 2:
Не так давно наши китайские друзья научились делать аналогичные вещи. Заказать можно, например, вот тут. Ценник, не очень китайский, но в РАЗЫ дешевле оригинала. Герметика внутри чуть меньше, чем в оригинале, но в целом работают как надо. Маст хэв)
Кримпер (он же пресс-клещи) нужен с насадкой «под изолированные наконечники» (если покупать, то лучше брать с трещеткой для фиксирования на определенном моменте зажима — несколько упрощает манипуляции).
Постановка задачи:
Пайка проводов, автоэлектрика для чайников.
Рассмотрим инструмент, который нам нужен более детально.
Хорошие бокорезы — залог здоровья вашей нервной системы.
Так как я работаю в сети магазинов «Профи» и у нас есть разные бокорезы в ассортименте, я могу повыбирать и пощупать в руках каждые. Цены начинаются от 100₽ и по наростающей, в зависимости от качества и дополнительных ништяков в виде совмещения с обжимками. Советую выбирать именно хорошие бокорезы! Не экономьте! Возьмите подороже. При выборе обязательно смотрите на сведение режущих кромок, от этого зависит мягкость и точность реза.
Лично я использую эти, что на фото, фирмы Proskit. Ценник кусается, 950₽, но оно того стоит, уж поверь. 2 года верой и правдой служат!
Мультиметр нужен в 99% случаев ремонта электрики. Ценовой разброс у них от 300р до бесконечности, буквально. Самый простой мультиметр, умеющий мерить напряжение, силу тока и имеющий функцию прозвонки (пищалка) — всегда пригодится в хозяйстве. Если вам не нужен очень навароченный аппарат, то советую обратить своё внимание на фирму Mastech. Некогда Германская, а ныне китайская фирма производит достаточно качественные и точные мультметры. Их бюджетная линейка MAS 830, 830L, 838 (отличающиеся наличием подсветки и термопары), весьма надёжные и не дорогие. Ценник варьируется в районе 800-900₽.
Для чего, вы спросите, нам понадобится, данный девайс? Это самый простой и дешёвый способ зачистки проводов! Штуки эти начинаются от 30₽! Многофункциональный инструмент. И зачистить провода можно, и подрезать салонный пластик, при монтаже конопок, и почистить жало паяльника можно.
Нужный инструмент!
Лично я использую в основном советский старый паяльник с медным жалом, мощностью 100W.
Паяльники бывают разные. Как простые паяльники работающие от сети, так и паяльные пинцеты, паяльные пистолеты, паяльные термовоздушные станции, топоры и фены. Применение и задачи у них разные. У меня лично в использовании несколько паяльников. Вышеуказанный советский, поменьше, на 60w и паяльная станция с феном. Для пайки проводов не нужен шибко навороченный. Достаточно того, чтоб он просто хорошо грелся.
Нюансы пайки проводов я опишу далее.
5. Распиновщик клемм.
Вещь, которую можно купить в любом радиомагазине. Можно купить, но я сделал сам из старой маленькой отвёртки. Собственно принцип распиновщика в том, чтоб поджать язычок, фиксирующий мамку/папку. Я просто тоненьтко заточил, чтоб она влазила в фишки.
6. Наборы для пайки.
Ну, это тема не менее интересная. Хочу углубиться в неё и провести лик-без по этой теме.
Начну с простого — припой
Все почему то назначают это оловом. Хотя чисто оловянных припоев со 100% содержанием олова я в продаже не видел никогда. Да и не практично это, так как олово в чистом виде достаточно непрочный металл.
Припои различаются по составу. Есть свинцовосодержащие и бессвинцовые припои.
Свинцовосодержащие разлияаются по процентному содержанию свинца и олова. Обычно это 61/39, 40/60, 63/37. Температура плавления варьируется от 180° до 250°
Продаются прутками, катушками, спиралями, гранулами.
Так же есть легкоплавкие припои типа сплава Розе и сплава Вуда.
Проводку делать на них категорически запрещено. Объясню почему. Данные припои выделяют вредные вещества при пайке, без средств защиты дыхательных путей (хорошей вытяжки) работать с ними нельзя. Так же, данные припои очень быстро окисляются и отламываются. Если сделать проводку на этих припоях, то очень скоро такая пайка лопнет и работать перестанет. Либо просто окислится и будет работать плохо. Данные виды припоев нужны для разбавления других припоев, дабы уменьшить температуру плавления и облегчить выпаивание разъёмов и радиоэлементов.
Так же, существуют паяльные пасты.
Бывают в разных фасовках (баночках либо шприцах).
Данная паста представляет собой смесь флюса и припоя. Стоит не дёшево (от 300₽ до 2500-3000₽, в зависимости от состава и производителя), но вещь нужная в хозяйстве. Такой тюбик у меня всегда лежит в походном наборе инструментов. В дороге, если что-то сломалось, я могу просто на нести на провод и нагреть зажигалкой. Вещь нужная, но не необходимая.
Перейдём к флюсам.
Есть активные (кислоты), слабоактивные и нейтральные.
Активные флюсы. К таким относятся ортофосфорная кислота, соляная кислота, гелевые активные флюсы, в состав которых входят кислоты.
Такими флюсами можно паять чёрные металлы и алюминиевые провода. Так же, очень хорошо паять медь. Нюанс при пайке такими флюсами заключается в том, что их нужно обязательно отмывать иначе под действием напряжения такая пайка окислится и отвалится.
Слабоактивные флюсы. Это новомодные флюсы в тюбиках и паяльный глицерин.
К этим флюсам относится и канифоль. Данные флюсы так же нужно отмывать. Лично я использую глицерин и жидкую канифоль, как на фото выше. Для пайки проводов подходит отлично, а отмывать не обязательно. Но только в случае пайки проводов и клемм. Для пайки плат лучше использовать нейтральные флюсы. Такие бывают на основе канифоли или без содержания канифоли. Их великое множество.
Теперь средства изоляции. Для изоляции свежеспаянных проводов используют термоусадочную трубку либо изоленту. Термоусадка (многие по ошибке называют её кембриками, но кембрики это совсем другое), надевается на провод и от нагрева паяльника, зажигалки или фена усаживается на проводе. Бывают разные термоусадки. Обычные, клеевые и усадка с припоем. Про обычную, думаю говорить не стоит и так понятно всё с ней. Клеевая имеет внутри клей, который плавится от нагрева и приклеивается к изоляции. Отлично защищает от попадания влаги. Усадка с припоем усаживается и спаивает провода при нагреве.
Изолента тоже бывает разная. Как обычная ПВХ изолента, так и на матерьчатой основе (как старая советская изолента, помните такую?)). Есть ещё интересные варианты термостойкой изоленты. Думаю, как мотать изоленту рассказывать тоже не стоит. Эта вещь вообще у каждого должна быть с собой всегда.
Плавно переходим к нюансам пайки в целом. Многие люди вообще никогда в руках своих, тяжелее собственного х. не держали, не то что паяльник. Но я скажу вам, что пайка — это очень просто. Справится даже ребёнок!
Рассмотрим на примере:
Имеем какие-то два произвольных отрезка провода, которые нужно надёжно соединить.
Проводку в автомобиле паять нельзя. Или всё-таки можно?
Собрать клики проще всего, привлекая внимание к какой-то весьма простой, заурядной и обыденной вещи, обыгрывая ее в «желтом» стиле. Псевдосенсации и «разоблачения» хитрецы рождают из самых обычных вещей, и автомобильная тема не стала исключением. Масса автомобильных блогеров «открывают глаза» читателям на мнимую опасность совершенно обыденной бытовухи, заманивая пошловатыми заголовками. В последнее время мне на глаза часто стала попадаться тема опасности соединения автомобильной проводки с помощью пайки. Многие ведущие прикладных блогов и каналов о ремонте и обслуживании автомобилей отметились по теме в духе «если вы так сделаете, автомобиль загорится, взорвется, и все погибнут!», зачастую не обладая навыками в электротехнике и электромонтаже и действуя по принципу «слышал звон…». Мы же попробуем разобраться без дешевых сенсаций и вдумчиво.
Начнем с начала. В практике ремонта немолодой машины, владелец которой обслуживает и чинит ее своими руками, нередко возникает необходимость работы с электропроводкой. Масса автомобилей, в силу возраста не являющихся дорогущими «компьютерами на колесах», вполне позволяют вольное вмешательство в электропроводку при наличии базовых навыков электромонтажа. Отремонтировать неисправные штатные электроцепи путем замены отгнивших от старости или оборванных проводов и восстановления контакта, подключить какое-то дополнительное оборудование, для чего требуется поставить промежуточное реле, врезать предохранитель, вывести разъем и тому подобное. Основные и наиболее распространенные в практике мероприятия, при которых требуется соединение проводов, выглядят так:
Все эти подключения в гаражных условиях выполняют зачастую методом скрутки проводов. Порой весьма вульгарной и грубой. И, несмотря на то что соединение на скрутке, проделанное аккуратно и тщательно, в целом работоспособно и имеет право на существование, минусов у него все же хватает. Контакт в скрутке способен ухудшаться со временем от окисления из-за нанесенного на медные жилки естественного жира с пальцев (если руки чистые), разных масел-солидолов (если руки перепачканы от ремонта), от легко попадающей извне влаги. Скруткой достаточно непросто обеспечить качественный контакт в проводах большого сечения, с протекающими токами от 10 ампер и выше – приходится зачищать скручиваемые проводники от изоляции на весьма существенной длине, что далеко не всегда возможно. Есть и другие подобные нюансы, и если вы копаетесь в машине с любовью и для себя, а не устраняете наспех неисправности перед продажей, то скруток желательно по возможности избегать.
В условиях же автозавода или мастерской хорошего уровня подключения и соединения в электропроводке выполняют, разумеется, не на скрутках, а посредством обжимки через втулки/ гильзы/ скобки или с помощью ультразвуковой сварки. Ультразвуковое устройство для сварки проводов – профессиональный прибор, и в арсенале гаражного мастера он не встречается. А вот обжим гильзами или скобами – процедура нехитрая, инструмент (обжимные клещи, кримпер) и расходники – недорогие, и соединить провода таким методом можно не хуже, чем на заводе.
Впрочем, многие обладают навыками пайки и ловко владеют паяльником, припоем и канифолью. Пропаять соединение вместо обжима гильзой – почему нет, если паяльник под рукой, а вот кримпера как раз нет? Однако ж нередко звучит мнение, что пайка в электропроводке автомобиля неприемлема. В чем причина? Объясняем!
При подготовке к пайке медные провода залуживаются – покрываются слоем припоя с использованием флюса (в качестве которого даже в XXI веке по-прежнему лучше всего работает старая-добрая канифоль), придающего припою текучесть и изолирующего от окисления точки пайки кислородом воздуха. Однако залуженный медный провод на стыке пропитанной припоем оголенной части и непропитанной, скрытой под изоляцией, теряет эластичность и приобретает определенную ломкость. Если говорить сухим языком науки – в процессе нагревания проволоки, изготовленной методом холодной деформации (а это метод, которым производится практически вся проволока, применяемая для электропроводки), происходят рекристаллизационные процессы, которые приводят к изменению физико-механических свойств меди, уменьшая стойкость к изгибу.
Залуженные, а затем спаянные проводники в точках, обозначенных стрелками, становятся более ломкими, нежели исходный провод. Для того чтобы сломать руками зачищенный от изоляции многожильный медный провод, его нужно сгибать до сотни раз подряд, а паяный достаточно согнуть в вышеозначенных точках для слома раз двадцать, и он отвалится…
Согласитесь, звучит убедительно не в пользу применения пайки для соединения проводов в машине? Однако далеко не все так страшно, и те, кто обладает пониманием процессов и навыками пайки, используют ее в автомобильной проводке запросто, без проблем и практически без каких-либо ограничений!
Да, автомобиль в движении испытывает бесконечные вибрации, часто весьма интенсивные. И если спаянный провод свободно подвесить под капотом на длине с полметра, как веревочный мост над рекой, через некоторое время вихляния и болтания он действительно может дать излом на границе пайки и изоляции. Но даже в таких малореальных условиях произойдет это нескоро, и не факт, что вообще произойдет.
На деле же в автомобиле нет висящих проводников в электрооборудовании. Провода объединены в жгуты, перевязаны, уложены вдоль кузовных элементов и закреплены. Провисающие и не имеющие опоры участки типа выходов к датчикам или лампам фар обычно очень короткие. Если же проводится ремонт, и провода удлиняются, стыкуются или пробрасываются новые, заменяющие и дублирующие штатные (в которых контакт потерян и искать его сложнее, чем прокинуть «дублера»), то все эти новые провода также либо приматываются изолентой или пластиковыми стяжками к родным жгутам, либо размещаются в защитных электромонтажных гофротрубках, прихватываемых хомутами. Поэтому существенные колебания проводов, способные разрушить вибрацией паяное соединение, практически исключены! И соединять провода пайкой можно!
Основных условий для надежного паяного соединения два. Первое – это щедрое использование термоусадки, обеспечивающей помимо электрической изоляции соединения не менее важную механическую защиту от крутого изгиба и риска того самого излома на границе залуженной и незалуженной части. Трубочка термоусадки должна закрывать не только место спая, но и иметь припуск на пару сантиметров в обе стороны от него. А для жестких проводников большого сечения спайку целесообразно затянуть двойным, а то и тройным слоем термоусадки один поверх другого.
Отметим еще вот что: использование дорогой и далеко не всегда доступной спецтермоусадки с клеевым слоем внутри для защиты пайки от влаги, которую часто рекомендуют все те же автоблогеры, совершенно не обязательно даже для подкапотных соединений. Да, для скрутки такая защита весьма полезна, ибо проникающая влага окисляет проводники в точках прижима друг к другу. Пайка же влаги не боится в принципе, а участки провода за пределами пайки, уходящие в изоляцию, пропитаны канифолью при залуживании и не пускают влагу под изоляцию, внутрь провода. Поэтому для защиты пайки достаточно самой обычной дешевой термоусадки – лишь бы оптимально подходила по диаметру.
Аналогичным образом с помощью пайки выполняются и разветвления проводов, стыки проводов, подпайка разъемов и т. п.:
И второе, еще более важное условие – тщательная фиксация проводников, в которых используется пайка, хомутами или изолентой к штатным жгутам или иным неподвижным элементам под капотом, торпедо и т. п. Красный провод на фото как раз имеет в середине затянутую в термоусадку пайку, место которой прихвачено стяжками к толстому и жесткому жгуту выше и ниже соединения и полностью защищено тем самым от колебаний, способных привести к излому:
Неужели страшилки о недопустимости пайки электропроводки вообще ни на чем не основаны? Весьма вероятно, что слухи о чрезвычайной ломкости паяных проводов возникли благодаря использованию в качестве флюса так называемой «паяльной кислоты», представляющий собой обычно хлорид цинка (цинк, растворенный в соляной кислоте).
Кислоту применяют для пайки разного грубого чермета, для электрических соединений ее применять не принято. Однако ее нередко используют китайские малые производители всякой бытовой электронной дряни с преобладанием в производственном процессе ручного монтажа. «Паялы» залуживают кончики проводов перед пайкой для максимальной скорости процесса не паяльником и канифолью, а поочередным окунанием в чашечку с раствором хлористого цинка и чашечку с расплавленным припоем.
Поначалу никаких проблем это может не вызывать, однако со временем провод на стыке залуженной и голой медной части начинает разрушаться кислотным остатком, жилы зеленеют, истончаются и ломаются даже от легкого изгиба. Но, откровенно говоря, в пайке автомобильных проводов такая ситуация способна иметь место лишь при катастрофической безграмотности паяльщика, и огульно распространять «кислотную проблему» на пайку в общем и целом – то же самое, что ругать бензиновую машину за то, что она не едет на залитом в бак дизеле…