Флюс - это вещество, как органическое так и неорганическое, которое обеспечивает удаление окислов спаиваемых проводников, уменьшает силу поверхностного натяжения, а также улучшает равномерность растекания расплавленного припоя. Кроме своего основного назначения флюс может защитить контакт от воздействия окружающей среды, но следует заметить что данным свойством владеют не все виды флюсов.
В зависимости от потребности, флюс может быть в виде жидкости, порошка или пасты.
Производятся также паяльные пасты, содержащие частицы припоя вместе с флюсом, а все современные припои представляют из себя трубку из припоя внутри которой находится флюс-заполнитель.
По температурному режиму и интервалу активности, флюсы можно разделить на низкотемпературные (до 450 градусов) и высокотемпературные (больше 450 градусов).
Кроме того флюс может быть водным и безводным.
По химическим свойствам все флюсы можно разделить на кислотные (активные) и бескислотные. Кроме того существуют еще активированные и с антикоррозийной защитой.
Активные флюсы
в основном состоят из соляной кислоты и хлористых или фтористых металлов.
В качестве активного флюса давно применяется аптечный препарат - ацетилсалициловая кислота (аспирин).
Эти флюсы очень интенсивно растворяют окисленный слой на поверхности металла, и пайка сразу становится качественной и прочной, но остаток флюса после пайки вызывает интенсивную коррозию соединения и основного металла в будущем. Поэтому рекомендуется смывать все остатки флюса которые остались на месте пайки.
При пайке радиоэлектронных элементов применение активных флюсов не допустимо, так как с течением времени их остатки все равно разъедают место пайки тонких радио элементов.
Бескислотные флюсы
, в основном это канифоль и флюсы, приготовленные на ее основе с добавлением спирта, скипидара или глицерина.
В процессе пайки канифоль очищает поверхность от окислов, а также защищает ее от окисления. При температуре 150 градусов канифоль растворяет окислы свинца, олова и меди, очищая их поверхность в процессе пайки и паяное соединение становится блестящим и красивым. Но самое главное, в отличии от активных флюсов, канифольные флюсы не вызивают коррозии и разъедания метала.
С помощью канифольных флюсов паяют медь, бронзу и латунь.
Активизированные флюсы , в главном кроме того, состоят из канифоли в которую прибавляют небольшое количество солянокислого либо фосфорнокислого анилина, салициловой кислоты либо солянокислого диэтиламина.
Данные флюсы используют при пайке основной массы металлов и сплавов (железо, сталь, нержавеющая высококачественная сталь, медь, бронза, цинк, нихром, никель, серебро), даже оксидированных элементов из медных сплавов в отсутствии подготовительной зачистки.
Активированными флюсами считаются флюсы ЛТИ, в состав которых входит этиловый спирт (66 - 73%), канифоль (20 - 25%), солянокислый анилин (3 - 7%), триэтаноламин (1 - 2%). Флюс ЛТИ дает отличные итоги при применении оловянистых припоев ПОС-5 и ПОС-10, обеспечивая завышенную крепкость спаянного соединения.
Антикорозийные флюсы используют для спаивания меди и медных сплавов, константана, серебра, платины и ее сплавов. Они содержат внутри себя фосфорную кислоту с прибавлением разных органических соединений и растворителей. В состав некоторых противокоррозийных флюсов входят органические кислоты. Остатки данных флюсов не вызывают коррозии.
ВТС-флюс, к примеру, состоит из 63% тех. вазелина, 6,3% триэтаноламина, 6,3% салициловой кислоты и этилового спирта. Остатки флюса убирают протиркой детали спиртом либо ацетоном.
Защитные флюсы защищают раньше очищенную плоскость металла от окисления не оказывают хим действия на сплав. К данной группе относятся неактивные мат-лы: воск, вазелин, оливковое масло, сладкая пудра и др.
Для пайки твердым припоем углеродистых сталей и чугуна
используют буру (тетраборат натрия), которая выглядит как белый кристаллический порошок.
Плавится бура при температуре - 741° С.
Для пайки латунных деталей серебряными припоями в качестве флюса применяют смесь 50% хлористого натрия (поваренной соли) и 50% хлористого кальция. Температура плавления смеси составляет - 605° С.
Для пайки алюминия можна применять флюсы которые обычно содержат 30—50% хлористого калия.
Для пайки нержавеющей стали , твердых и жароупорных сплавов, медно-цинковыми и медно-никелевыми припоями используется смесь, состоящая из 50% буры и 50% борной кислоты, с прибавлением хлористого цинка.
Активные флюсы смывают при помощи волосяной щетки либо обыкновенной зубной, применяя тёплую воду либо спирт.
Для пайки медных проводников, а часто как раз такие используются в электрике и электронике, надежным средством в виде флюса станет работать "жидкая канифоль".
Для тех кто не в курсе это сосновая смола - чистый экологический продукт.
Как самостоятельно приготовить жидкую канифоль?
1.Перебиваем кристалл канифоли в пыль с помощью толчена или завернув в ткань и постукав молотком. В больших масштабах некоторые умельцы умудряются применять советскую ручную мясорубку. Средства неважны, главное добиться однородной мелкой пыли из канифольных кристаллов.
2. Всю пыль надо залить спиртом с отношением 1:1.5 (канифоль: спирт).
Это удобно сделать пользуясь той же бутылочкой от спирта.
В аптеке можно купить спирт с салициловой кислотой, что сам по себе такой раствор может послужить флюсом, и хоть там процент салициловой кислоты очень малый но такой "спирт" будит оптимальным вариантом для усиления нужных свойств флюса.
Дальше в половинку бутылочки спирта высыпаем канифоль до тех пор пока не появится нужное отношение составляющих и смотрим чтоб примерно 1/5 бутылки осталась свободной!
3. Закрываем нашу бутылочку (или другую емкость) и ставим в емкость с теплой водой (60-80C) когда нагреется раствор начинаем интенсивно взбалтывать раствор, что бы он растворился в однородную массу. В горячей воде это получится гораздо лучше и быстрее.
В процессе пайки на поверхности припоя и деталях образуется окисляющая пленка, негативно влияющая на процесс соединения. Для ее разрушения применяется канифоль или аналогичный ей тип флюса. Технология пайки зависит от правильности подготовки деталей, расходного материала и анализа их свойств.
Что такое канифоль: преимущества и недостатки
Это самый распространенный вид флюса. Основной материал изготовления – смола хвойных деревьев с незначительным добавлением других веществ. Канифоль может быть в твердом виде, жидком или гелеобразном. Традиционно применяется материал в первом состоянии.
Основные требования к составу и свойствам изложены в ГОСТ 19113-84. Преимущество – устранение оксидного налета при незначительных температурах от 150°С. Материал обладает диэлектрическими качествами, которые не сказываются на проводимости тока соединения.
Преимущества флюса:
- низкая стоимость и доступность;
- оптимальная температура плавления — 150°С;
- применяется для всех видов пайки;
- не изменяет своих свойств под воздействием влаги, не растворяется в воде, спирте, ацетоне;
- не оказывает негативного влияния на здоровье, использовать защитные средства не обязательно.
Основной недостаток – гигроскопичность. Это может привести к ржавлению мест пайки. Выход – применение дополнительных защитных составов. Невозможно соединение канифолью и припоем нержавеющих металлов, затруднено повторное использование, так как структура вещества после температурного воздействия изменяется.
Как сделать жидкую канифоль
Одним из недостатков флюса в твердом состоянии является проблема дозированного применения. Это актуально для небольших по размерам мест пайки. Решение – изготовление жидкой канифоли.
Для производства потребуется спирт, желательно с содержанием салициловой кислоты. Также нужна ступка, пестик или аналогичные им приспособления. С их помощью канифоль растирается до порошкообразного состояния.
Порядок действий:
- Заполнить твердым флюсом открытую емкость.
- Измельчить его до состояния порошка.
- Полученную смесь залить спиртом в отношении 1:1,15 (порошок канифоли/спирт).
- Емкость закрывается и ставится в горячую воду. Температура – до +80°С.
- В процессе разогрева раствор необходимо взбалтывать для однородности массы.
Чем можно заменить
Вероятность отсутствия канифоли в близлежащем магазине или на радиорынке мала. Но иногда, во время большого объема работы дома, флюс может закончиться. Чтобы избежать длительных поездок, можно рассмотреть альтернативные варианты замены.
Флюсы из подручных средств:
- Таблетка аспирина. Это не агрессивная ацетилсалициловая кислота. Для приготовления раствора нужно растолочь таблетку и разбавить ее с водой. Недостаток – во время работы возникает неприятный запах.
- Природный жир. Так же является растворителем оксидной пленки. Неудобен в работе из-за своей консистенции.
- Древесная смола. По свойствам максимально приближена к канифоли. Для повышения эксплуатационных качеств рекомендуется добавить растолченную таблетку аспирина.
- Янтарь. Применять нецелесообразно, так как его стоимость значительно выше .
Кроме жира, все остальные вещества перед применением подготавливаются – очищаются от грязи и пыли, обработаются водой.
Технология пайки с канифолью
Для создания оптимального по качествам контакта выполняется ряд правил. Рабочий стол должен иметь хорошую освещенность, отсутствуют предметы, препятствующие работе. Помещение проветривается, температура комнатная.
Правила пайки помощью канифоли:
- Чистота контактов. Их поверхность обрабатывается ножом, наждачной бумагой. Это необходимо для устранения окисления.
- Лужение паяльника – его жало покрывается слоем расплавленного флюса.
- Соединение с припоем осуществляется сразу после лужения.
В видеоматериале подробно рассказывается об «азах» пайки с помощью канифоли:
Достойное место среди инструментов домашнего мастера непременно занимает канифоль для пайки. Во все времена при любом развитии сервиса или его полном отсутствии находятся люди со светлыми головами и умелыми руками, любящие и умеющие многие вещи делать самостоятельно. Видное место в процессах приложения мастерства отводится пайке во время монтажа и ремонта электронных схем, слаботочных электрических контактов и прочих работах по созданию неразъёмных соединений, не требующих высокой прочности.
Назначение канифоли
Прежде, чем описать назначение канифоли, надо разъяснить, чем отличаются пайка от сварки:
- В процессе сварки кромки соединяемых деталей расплавляются, жидкие фазы смешиваются и, затвердевая, образуют неразъёмное соединение.
- При пайке соединяемые детали остаются в твёрдом состоянии, а расплавляется только металл, служащий для соединения - припой. Расплавленный припой растекается по соединяемым кромкам и при застывании образует неразъёмное соединение.
Для гарантированного качества края скрепляемых деталей должны хорошо смачиваться припоем. Это достигается их очисткой от окислов и загрязнений с помощью флюсов - в данном случае канифоли.
Что такое канифоль? Нормативные документы
Канифоль представляет собой твёрдое стекловидное вещество. Она аморфна, т. е. не имеет чётко выраженной температуры плавления, а постепенно размягчается при нагревании. Начало размягчения происходит в зависимости от вида и сорта приблизительно при 55 - 70 ºC.
Канифоль является составной частью смолы хвойных деревьев. Существует несколько способов её получения:
- Выпарить летучие вещества из сырой смолы;
- Экстрагировать органическими растворителями из древесных опилок;
- Перегнать талловое масло, являющегося отходом производства бумаги.
Качество канифоли в России регламентируется двумя нормативными документами ГОСТ 19113-84 «Канифоль сосновая» и ГОСТ 14201-83 «Канифоль талловая».
Канифоль, полученная из смолы, несколько более тугоплавка - температура размягчения приблизительно на 5 выше и более, кислая - на 5 - 10 мг KOH на 1 г продукта больше. Талловая канифоль более светлая, чем сосновая, но цветность очень зависит от сорта, т. е. от степени очистки от примесей.
В розничную канифоль обычно поступает в круглых металлических коробках. Но может продаваться и в составе готового припоя - трубки из сплава на основе олова, заполненной канифолью.
Как паять с канифолью
В общих чертах процесс пайки заключает следующие операции:
- Механическая очистка соединяемых поверхностей;
- Разогрев жала паяльника;
- Нагрев соединяемых поверхностей;
- Обработка жала канифолью;
- Обработка поверхностей канифолью;
- Покрытие жала припоем (лужение);
- Соединение деталей и покрытие припоем стыка и прилегающих участков.
- Охлаждение соединения.
Теперь подробнее о каждой операции?
- Канифоль способна растворять окисные плёнки и частично восстанавливать их до металла. Если поверхность соединяемых деталей не покрыта видимыми загрязнениями, эту операцию можно пропустить. Она необходима, когда загрязнения или окислы покрывают поверхность настолько, что препятствуют смачивание её расплавленной канифолью и далее припоем.
- Ранее упоминалось о температуре начала размягчения канифоли в районе 55 - 70ºC. Но для того, чтобы надёжно покрыть жало паяльника и соединяемые детали, её надо разогреть до 100 - 130ºC. Критерием достаточной температуры жала является его свободное проникновение в массив твёрдой канифоли с появлением лёгкого дымка.
- Необходимость нагрева соединяемых поверхностей очень сильно зависит от их размеров. Если паять предстоит тонкие проводки, можно эту операцию пропустить. Надо понимать, что на холодной поверхности произойдёт быстрое охлаждение и застывание канифоли и припоя. Как следствие, не удастся добиться растворения окислов канифолью и достаточного растекания припоя. Поэтому необходимо перед началом пайки оценить, можно ли прогреть детали уже в процессе обработки флюсом или надо сделать это предварительно.
- Если паяльник используется в первый раз или долго не был в работе, можно пройтись по жалу металлической щёткой или тонкой наждачной бумагой. Но это требуется в самых запущенных случаях. Обычно достаточно разогреть его и обработать канифолью, а затем покрыть слоем олова - облудить. Теперь жало готово к работе.
Если перерыв в работе был небольшой, и жало осталось покрыто припоем, лужения не потребуется, достаточно просто нагреть его и опустить в канифоль.
- Далее готовим к пайке поверхность деталей. Как уже было сказано, может понадобиться нагрев стыковых поверхностей соединяемых деталей. Это определяется их массивностью и размерами жала паяльника. Если жало массивней деталей, можно обойтись без предварительного нагрева перед пайкой, а произвести его непосредственно в процессе обработки деталей канифолью.
Фиксируем соединяемые поверхности в положении, в котором они будут смонтированы, греем при необходимости, обрабатываем флюсом и затем наносим расплавленный припой. Жалом паяльника помогаем ему растечься по стыку и прилегающим площадям, даём соединению остыть.
Процесс пайки завершён.
Пайка припоем с канифолью
В этом виде пруток припоя представляет собой смотанную в бухту трубку из оловянно-свинцового сплава, внутри которой находится канифоль. При пайке его используют, как присадочный материал. Разогревают паяльником соединяемые детали, а затем в зону пайки вводят конец прутка, и совместными движениями жала и присадки лудят место соединения.
Плавящиеся флюс и припой покрывают стык одновременно, сокращая время процесса. Такой способом можно производить пайку деталей в случаях, не требующих предварительной подготовки поверхностей.
Выбор паяльника
Вопрос выбора паяльника не случайно рассматривается после детального обзора особенностей процесса пайки. Его мощность и размеры жала находятся в прямой зависимости от того, что надо будет паять. Ранее говорилось, что для качественной пайки крупных деталей может понадобиться их предварительный разогрев, и нужно выбирать мощный инструмент с массивным медным жалом. В то же время для пайки тонких проводков в глубине электронных блоков лишнее тепло не нужно, достаточно тонкого жала, которым удобно паять в ограниченном пространстве.
Вопросы техники безопасности при пайке
Процесс пайки сопровождается рядом вредных факторов. Первый из них - это загрязнение зоны дыхания. Канифольный дым, неизбежно выделяющийся при проведении пайки, пары олова и свинца являются аллергенами и канцерогенами. Помещение, предназначенное для пайки, даже любительской, должно хорошо проветриваться.
Следующий фактор - опасность поражения электрическим током. Для получения разрешения на проведение пайки рабочие на предприятиях должны иметь 2 группу электробезопасности. Перед началом пайки дома следует хотя бы визуально убедиться в исправности электропаяльника и розетки.
Пожарная опасность. Для инструментов и процесса пайки необходимо использовать подставки из негорючего теплоизолирующего материала.
Заключение
В данной статье рассмотрены наиболее характерные особенности процессов пайки с применением канифоли. Но для обучения любому ремеслу и пайке, в том числе, теория должна неразрывно переплетаться с практикой. Только тогда всё сказанное сможет принести реальную пользу в овладении мастерством.
Вам понадобится
- - смола хвойных растений;
- - металлический котелок или банка;
- - деревянная лопатка;
- - картонные коробочки-формы.
Инструкция
Изготовление канифоли начните со сбора смолы. Подходит смола всех хвойных , но чаще всего используется еловая или . Для приготовления канифоли в промышленных живицу собирают , предназначенных для вырубки. В этом случае делаются насечки, в нижней части которых закрепляется металлический желоб или воронка. По ним смола стекает в привязанный к дереву сосуд. Достаточное количество живицы можно собрать на лесозаготовках или на пилораме, где сушат заготовленные доски хвойных . Смола очень часто выступает на пиломатериалах и на свежих пнях. Живицу собирают, наматывая ее на чистую деревянную палку. Можно соскрести ее скребком или ложкой в металлическую банку или котелок.
Котелок или банку с живицей поставьте на огонь. Лучше всего готовить канифоль на на открытом воздухе. Смола будет плавиться и кипеть, выделяя пары скипидара. Периодически помешивайте содержимое котелка, убирая с поверхности пену и всплывающий мусор. Нагревайте смолу до тех пор, пока не прекратится кипение и выделение скипидара. В ходе этого избегайте сильного огня - иначе смола и пары могут воспламениться. Если это все же , накройте котелок плотной тканью. Тушить в данном случае нельзя.
После прекращения кипения у вас в котелке получится вязкая прозрачная жидкость характерного янтарного цвета. Разлейте ее в заготовленные картонные формы. Можно заливать канифоль и в металлическую посуду, и в пластиковую, но из картонной ее легче потом доставать. Если есть необходимость, можно профильтровать канифоль через мелкую металлическую сетку. Имейте в виду, что очень быстро затвердевает, поэтому работать надо тоже быстро. Остатки со дна котелка в формочки не выливайте, там обычно скапливается мусор. Оставьте коробочки застывать на воздухе. Остывшая канифоль готова к употреблению.
Видео по теме
Обратите внимание
Пары скипидара ядовиты, особенно пагубно они влияют на сердце.
Полезный совет
Выделяющийся при варке канифоли скипидар тоже можно собрать и использовать. Если вы готовите канифоль летом, смолу соберите в старый металлический чайник. На носик наденьте медную трубку соответствующего диаметра. Согните ее в форме змеевика, можно вокруг другой металлической трубы. Конец трубки отведите в открытый сверху сосуд. В трубу, вокруг которой намотан змеевик, лейте холодную воду. Пары будут конденсироваться в змеевике и стекать в сосуд. Крышка чайника должна быть закрыта. По окончании кипения трубку с чайника снимите. Слейте канифоль через носик. Скипидар охладите, разлейте по сосудам и герметично закупорьте.
Источники:
- канифоль это
Небольшие баночки с канифолью продаются во многих хозяйственных магазинах. Глядя на них, вы, возможно, задумывались о том, для чего предназначено это вещество. Оно имеет множество применений в различных областях.
Канифоль делится на два вида: натуральная и искусственная. Первую получают из древесной смолы (обычно ), вторую - из целлюлозы. Натуральная канифоль считается более качественной. Но следует учитывать, что использовать ни смолу, ни целлюлозу непосредственно в качестве канифоли нельзя - ее необходимо сначала подвергнуть специальной обработке.Данное вещество давно используется в качестве флюса для пайки. Применять канифоль для этой цели можно как в чистом виде, так и в составе других, более сложных флюсов, например, спиртового раствора или специального состава ЛТИ. Как канифоль, так и большинство флюсов на ее основе обладают важным свойством - pH-нейтральностью. Это , что они, в отличие от кислотных флюсов, не портят со временем место обработки и почти не создают утечек тока. Пайку электрических цепей и электронных схем можно осуществлять исключительно с нейтральными флюсами.Музыканты, играющие на струнных инструментах, канифолью смычки. Однако, использовать ее совместно с инструментами, которые применения смычков не требуют, бессмысленно. Рекомендация смазывать канифолью медиатор, иногда высказываемая в форумах гитаристов, не имеет под собой никакого основания. В балете используется для улучшения сцепления обуви с полом, а - рук спортсмена со штангой, гирями или гантелями.Помимо этого, канифоль применяется искусственных материалов в качестве как основного, так и вспомогательного компонента. Она входит в состав многих гибких и твердых полимеров и даже некоторых моющих средств. А в прошлом ее использовали для исключения проскальзывания в ременных - но теперь так больше не , поскольку множество устройств для автоматического поддержания оптимального натяжения.Следует помнить, что при нахождении в воздухе мелких частиц канифоли недопустимо пользоваться открытым огнем.
