Паяем шестерню на вал двигателя Slotcar

Что нам для этого понадобится: Двигатель и шестерня

1) Кусочек бумаги

2) Алмазный надфиль

3) Пинцет

4) Проволочка диаметром 0,8мм (корд, медная проволка, булавка и т.д.),

5) Паяльник (не менее 40Вт)

6) Олово

7) Кислота паяльная

8 ) Маленькая кисточка, подходит зубная щетка

9) Мыло

10) Вода

Не много о паяльной кислоте.

Из личного опыта. Мы пытались припаять шестерню с использованием различных специализированных кислот для паяния металлов.  К сожалению, ничего не получалось. При нанесении кислоты на вал и дальнейших попытках залудить его вал всего лишь темнел, а олово не «приставало». И уже начали думать, что металл из которого изготовлен вал двигателя какой-то специфический.  Все оказалось просто, в погоней за использованием «модных» кислот, мы совсем забыли о старой и верной кислоте хлористый цинк — ZnCl2. Обычная паяльная кислота представляет собой раствор хлористого цинка. Для его получения необходимо растворить в соляной кислоте кусочек цинка, до полного насыщения. Надо взять около 50мл соляной кислоты HCl (этого будет предостаточно и хватит для пайки не одной модели), немного цинка Zn (раствор должен быть перенасыщен цинком, т.е. цинк добавлять до тех пор, пока он не перестанет растворяться). Формула реакции HCl + Zn = ZnСl2 + H2. Для справки, в детстве мы выколупывали все внутренности из батареек А365 (Советского производства), а металлическую оболочку в виде стаканчика оставляли — это и был самый настоящий цинк. Увы, в современных элементах питания такого уже не встретишь.

Внимание! В ходе химической реакции взаимодействия соляной кислоты с цинком  ВЫДЕЛЯЕТСЯ ВОДОРОД! Изготовление паяльной кислоты следует проводить в хорошо проветриваемом помещении. Не играйтесь с открытым огнем в процессе химической реакции.


Итак, начнем.

1) Примерив двигатель на шасси Slotcar и выбрав оптимальное положение для него (правильный зацеп зубьев шестеренок) определяем положение шестерни на валу двигателя. Если получается так, что вал двигателя выходит за приделы шестерни (более 0,1−0,2мм), то следует отрезать лишнее. Отмечаем маркером. Будьте внимательны и не перестарайтесь с укорачиванием вала!

Отрезаем вал. Во первых, необходимо закрыть двигатель, в том числе втулки/подшипники от попадания металлической стружки. Для этого берем тряпочку, протыкаем ее валом, заворачиваем весь двигатель. Получается, из тряпочки торчит только часть вала, которую необходимо укорачивать. Используя заточный станок/проксон/напильник стачиваем вал. Продувши остатки стружки с двигателя, снимаем тряпочку.

2) Берем кусочек бумаги. Для удобства можно взять кусочек размером 3 х 3 см, главное чтобы он перекрывал двигатель с торцевой стороны. Центром бумажки надеваем на  вал двигателя (со стороны, где будет напаиваться шестерня) и придвигается в плотную к торцу кожуха. Тем самым мы защищаем втулку/подшипник двигателя от попадания стружки, мусора и т.д. во время подготовительных работ.

3) Аккуратно и равномерно зачищаем алмазным надфилем вал (поверхность) в том месте, где будет установлена шестерня, при этом стараясь чтобы как можно меньше стружки сыпалось  на кожух двигателя. В идеале, торец шестерни должен быть заподлецо с краем вала, со стороны колеса. Небольшой зазор между торцом шестерни и вала в 0,1−0,2мм будет достаточно. Со стороны подшипника +1мм. Продувши остатки стружки с двигателя, кусочек бумажки можно удалить.


4) Когда планируете припаять новую шестерню на вал или шестерню на новый ротор с валом, то перед лужением необходимо убедиться, что шестерня легко одевается на вал. Ни в коем случае не насаживать шестерню прилагая усилия, но и без сильного люфта. В случае, если вал уже был залужен, а шестерня нет, то просто греем паяльником шестерню (не залуженную и без применения кислоты!) и одеваем на вал. Если одевается легко, то снимаем шестерню, залуживаем и припаиваем (смотри следующие пункты). В случае, если шестерня «садится» тяжело, необходимо шлифануть вал двигателя. Для этого проделываем следующие этапы: очищаем вал от нанесенного на него олова; подключаем двигатель к источнику питания, напряжение должно составлять 4−5 Вольта; кусочком мелкой наждачной бумаги зажимаем вал (наждачная бумага складывается в двое, абразивной поверхностью во внутрь). Выполнять действие не продолжительное время и постоянно проверять «посадку» шестерни на вал. Повторять операцию до тех пор, пока шестерня свободно не будет одеваться на вал.

5) Лужение вала двигателя. Взять двигатель в наклонном положении, при этом сторона, где будет напаиваться шестерня должна находиться ниже, чем сторона с щетками. Тем самым, мы избегаем попадания паяльной кислоты в втулку/подшипник и далее на медную обмотку двигателя. На кончик вала двигателя наносим паяльную кислоту. Хорошо прогретым паяльником наносим слой олова, равномерно распределяя его по предполагаемому месту пайки и убирая излишки — залуживаем. Перед пайкой убедитесь, что жало вашего паяльника хорошо зачищено и залужено — это избавит вас от лишнего мусора в месте спайки и облегчает процесс паяния (не подготовленным жалом часто вообще нельзя что-то залудить нормально). Не стоит использовать надфиль  для удаления лишнего олова с вала или зачистки жала паяльника, т.к. надфиль забьется оловом и будет испорчен. Лишнее олово можно убрать с помощью канцелярского ножа.


6) Лужение шестерни. Набираем на жало паяльника олово, чтобы образовалась капля. Жало паяльника располагается горизонтально, таким образом, чтобы капля была сверху. Взявши пинцетом шестерню, ставим ее на жало (в каплю олова). Берем кусочек проволки, заранее подготовленный, макаем в кислоту и опускаем в отверстие шестерни. Кислоты не должно быть много, т.к. тогда есть вероятность, что кислота растечется по жалу паяльника и залудит внешнюю рабочую часть шестерни. При этом делать поступательные вверх-низ и вращательные движения проволочкой во внутреннем отверстии шестерни. Повторять процедуру до тех пор, пока олово не затечет (поднимется из капли на жале в отверстие) в отверстие шестерни. Рекомендуется проделывать эту процедуру перед каждой пайкой даже если шестерня уже была залужена.

7) На залуженную часть вала надеваем шестерню. Вероятнее всего, что шестерня не оденется полностью или вообще не налезет, в связи с тем, что мы залудили вал и диаметр вала изменился за счет слоя олова. В этом случае: пинцетом берете шестерню, на жало паяльника берете немного олова, наставляете торец шестерни на вал двигателя и прижимаете паяльником. Тем сам прогревая шестерню вы прогреете залуженную часть вала и шестерня «сядет» на свое место. Затем стоит тщательно, но без лишнего фанатизма, пропаять шестерню с торцов. При этом помните, что желательно держать двигатель вниз той стороной с которой производится пайка.


8 ) Казалось бы вот и все, но есть большой нюанс. Учитывая тот факт, что кислота «разъедает» металлы, то для избежания порчи вала, втулки/подшипника или обмотки двигателя необходимо удалить остатки кислоты после пайки.  Для этого берем зубную щетку, окунаем ее в мыльный раствор (приготовленный из воды и мыла или просто смочить щетку и потереть об мыло, наверняка каждый знает как сделать мыльную эмульсию) и аккуратно но тщательно чистим вал двигателя со стороны пайки. Затем обильно промываем водой. Высушиваем и смазываем втулку/подшипник маслом.

Готово!

Творческих успехов!

Максименко А., Милюков А.