Флюс для пайки металлов

Использование в качестве флюса

Главная функция флюсовых материалов – удаление грязи, оксидов с поверхности деталей, подлежащих пайке. Необходимо также обеспечить максимальную смачиваемость припоя. Иначе адгезия будет слабой, пайка безрезультатной.

Свободный ортофосфат не только удаляет окисленные продукты, но и образует пленку фосфатов, которые хорошо смачиваются припоями. Пайка после такой обработки проходит успешно.

Однако действовать нужно разумно и осторожно. Избыток кислотного флюса может спровоцировать последующее разрушение металлов в месте пайки

Все излишки нужно тщательно убрать. Очистку рабочей зоны можно проводить обычным промыванием водой.

Как приготовить флюс для пайки своими руками?

Наиболее простым вариантом для самостоятельного приготовления флюса является применение канифольно-спиртовой основы. Для начала в емкость засыпается порошок канифоли, после чего он заливается спиртовым раствором. Через некоторое время произойдет испарение спирта и флюс приобретает умеренно густую консистенцию, удобную для нанесения вещества на металлические детали во время пайки.

В качестве самостоятельно приготовленного флюса, который подходит для лужения стальных и медных поверхностей, можно использовать ацетилсалициловую кислоту, растворенную в небольшом количестве воды, ацетона или спирта. Такой жидкий флюс удобно хранить в емкости от лака, используя при нанесении крышечку с кисточкой.

Особенности выбора

Подбор состава паяльной кислоты происходит в соответствие с рабочей поверхностью материала. Основным критерием должно быть качество раствора, т.к. неправильную концентрацию всегда можно понизить ее в домашних условиях. Не допустимо к применению составов с наличием осадка или помутнения емкости.

Сложный выбор всегда не дает покоя при покупке. Составы разные, на рынке существует большое количество производителей. Необходимо определить, какой тип работ будет производиться, для этого изучается предназначение состава паяльной кислоты. Ортофосфорные составы наиболее распространены, хорошо борются с окислами и не столь агрессивны. Соляная более универсальна, т.к. применяется к множеству металлов. Серная наиболее активный вариант, используется при пайке толстых изделий.

Для чего служит канифоль?

Чтобы разобраться в этом вопросе, необходимо рассмотреть главные особенности и характеристики. Данный расходный материал выполняет функции флюса при пайке. Температура плавления составляет 150°С, что является достаточным при борьбе с оксидными пленками. Расплавленная канифоль полностью покрывает рабочую поверхность и убирает этот налет, который влияет на качество соединения.

Данный расходный материал считается диэлектриком, однако он не влияет на общую проводимость готовой конструкции. Канифоль также необходима для улучшения свойств спаивания. Например, некоторые металлы при воздействии высоких температур растекаются, а флюс не дает этого сделать. Кроме того, не впитывает влагу и является гигроскопичным материалом.

Многие люди даже не подозревают об особенностях канифоли, и для чего она нужна при пайке. Чаще всего она применяется при спаивании деталей в домашних условия. В промышленности она также встречается, однако довольно редко.

Основные достоинства

Положительными сторонами являются следующие:

• легкая доступность (ее можно приобрести в любом магазине и торговой точке);
• низкая стоимость, по сравнению с другими видами флюсов;
• возможность проведения процесса пайки при низких температурах;
• используется для соединения деталей, как в домашних условиях, так и промышленных;
• не впитывает влаги;
• большой срок хранения;
• убирает оксидные пленки, образовавшиеся на поверхности детали;
• возможность использования без дополнительных средств защиты.

Отрицательные стороны

Недостатками канифоли являются:

• низкая активность, поэтому желаемый результат может с первого раза не получиться;
• флюс является гигроскопичным, то есть способен выделять пар при спаивании, который вызывает коррозию металла;
• используется только для спаивания деталей из простого металла, например, для нержавейки берется другой флюс;
• при воздействии механических нагрузок разрушается, что стоит учитывать при хранении и перевозке.

Плюсы и минусы канифоли

Этот материал считается отличным диэлектриком. При его использовании готовые паяльные соединения не утрачивают свои свойства, а свойства спаивания остаются высокими. Канифоль обладает высоким уровнем устойчивости к воздействию влаги.

Особенно часто канифоль используется домашними мастерами. Это стало возможным благодаря положительным свойствам материала. Например:

• простота и доступность в использовании;
• невысокая стоимость;
• низкая температура плавки. Благодаря этому его можно использовать при невысоких температурах пайки;
• влагоустойчивость;
• длительный срок хранения;
• обладает способностью уничтожения оксидных пленок, которые образуются на поверхности плавления;
• безвредность.

Работая с канифолью, необходимо также учитывать и минусы, присущие материалу. Среди них можно выделить следующие:

• низкий уровень активности, что требует его использования во время пайки более 1 раза;
• гигроскопичность (не исключена возможность после пайки впитывания из пары влаги, способствуя развитию процесса коррозии);
• используется для спаивания соединений низкой сложности;
• хрупкость усложняет его хранение и транспортировку.

Известно несколько видов канифоли, каждый из которых предназначен для спаивания определенных материалов: живичная, экстракционная, таловая.

Это интересно: Флюс ПВ-209 для сварки стали и меди — общие характеристики

Как правильно выбрать флюс?

Согласно мнению заядлых радиолюбителей, которые хорошо разбираются в пайке, выбор подходящего флюса является практически стопроцентной гарантией успешного выполнения работ. Ориентироваться здесь прежде всего следует на материал соединяемых деталей, а также характер пайки.

Для пайки радиокомпонентов, медных деталей и проводов целесообразно применение неактивных флюсов на основе канифоли. Представляют собой такие флюсы модифицированную версию обычной канифоли в результате добавления целого ряда составляющих, известных как активаторы.

Неактивные флюсы обладают улучшенными антиоксидантными свойствами. Благодаря пастообразному или жидкому состоянию наносить такие флюсы можно непосредственно на монтажные платы или места пайки металлических соединений. Идеально подходит данный флюс для пайки алюминия. Дополнительно стоит отметить их широкую доступность и сравнительно невысокую стоимость.

Что касается среднеактивных флюсов, то использовать их целесообразно для пайки наиболее нежных контактов, например при ремонте мобильных телефонов и других современных портативных устройств. Для этого подходят флюсы, которые не пенятся и не закипают во время работы, обладают минимальной коррозийностью, а также легко наносятся на платы.

Зачастую среднеактивные флюсы применяются мастерами сервисных центров по ремонту цифровых мобильных устройств. Обычно применяют их для пайки самых миниатюрных микросхем. Причем пригодны они для использования не только со свинцовыми, но и с безсвинцовыми припоями.

Наиболее универсальными являются гелеобразные флюсы. Применять их можно практически при любых видах пайки. Особенно эффективен гелеобразный флюс для пайки алюминия, меди, других распространенных материалов с применением свинцовых припоев.

Классификация флюсов

Флюсы различаются по степени их воздействия на обрабатываемые детали. При пайке применяются следующие виды вспомогательных материалов:

Активные флюсы. Эти вспомогательные вещества активно взаимодействуют с соединяемыми металлами. В зависимости от соединяемых материалов и их свойств применяются следующие виды:

• Содержащие разбавленную соляную кислоту. Используются при пайке цинка и оцинкованных металлов. После пайки детали необходимо очистить, чтобы избежать коррозии. Можно промыть в тёплой воде.
• Раствор хлористого цинка (травленая соляная кислота). Используется при спаивании меди, медных сплавов и стали.
• Хлористый цинк-аммоний. Получается при добавлении аммония в раствор хлористого цинка. Аммоний способствует повышению активности вспомогательного материала и понижает его температуру плавления.

Кислотные составы обладают химической активностью. После их применения требуется нейтрализация. Ещё одним свойством этих составов является высокая электропроводность, и поэтому они непригодны для применения в электротехнике.

Бескислотные. Их ещё называют неактивными. Они взаимодействуют только с припоем, а не с соединяемыми деталями. К ним можно отнести канифоль. Это прошедшая специальную обработку смола хвойных деревьев. Имеет вид стекловидных кусков жёлтого цвета, напоминающих янтарь. Содержит малое количество жирных кислот и не разъедает контакты, если не полностью удалена после пайки. Применяется для спаивания меди, серебра, латуни, золота. К неактивным флюсам можно отнести и вещества, изготовленные на основе канифоли с добавлением спирта, глицерина, скипидара.

Защитные. Сюда относятся вещества, предназначенные только для защиты соединения. Это может быть вазелин, воск или минеральные масла. Наносить жидкий флюс можно ватной палочкой или кисточкой. Для удобства можно приобрести «флюс-аппликатор».

Вспомогательные вещества характеризуются разницей в консистенции. Они бывают:

• жидкие;
• твёрдые;
• пастообразные.

Жидкие используются в труднодоступных местах. Пастообразные наиболее удобны в применении. Их легко наносить.

Ещё одним отличительным признаком разных типов флюсов является температура плавления. Низкотемпературные плавятся при температуре меньше 450 °C, а высокотемпературные имеют температуру плавления выше 450 °C.

Есть ли отличия между канифолью и флюсом?

Кроме большей популярности у техников, канифоль не имеет принципиальных отличий от других флюсов. Как и эти вещества, канифоль тоже выполняет утилитарную функцию — гарантирует устойчивость места спайки. Она также может употребляться и в твердом, и в жидком агрегатном состоянии – в зависимости от типа припоя. Нет различий  в способе применения: любое вспомогательное вещество наносится на предварительно зачищенную поверхность, при наличии излишков они впоследствии аккуратно удаляются

Еще одно (и немаловажное) качество всех флюсов – они производятся в соответствии с ГОСТ, поэтому хорошее качество спайки гарантировано

Канифоль — это флюс или вещество иного предназначения? Такой вопрос может волновать всех тех, кто на практике столкнулся с необходимостью спаять металлические поверхности.

Таким образом, выбор между канифолью  или флюсом – проблема, касающаяся скорее родо-видовых понятий, чем существенно различающихся между собой материалов. Флюс имеет множество разновидностей – солей, кислот, иных химических соединений – одной из которых является и канифоль. Чтобы определиться, какой их них лучше использовать при электротехнических работах, нужно учесть состав соединяемых поверхностей, их поверхностное натяжение, степень загрязнения и прочие физико-химические факторы.

Предназначение для различных металлов и сплавов

Флюс для сварки стали низкой степени легирования относится к оксидным. В зависимости от марки он содержит от 5 % до 35 % оксида кремния (кремнезема). Второй компонент с фиксированной массовой долей – оксида марганца. Его содержание варьируется от 1 % до 30 %. На практике используют разные комбинации.

Если в сварочном флюсе содержание оксида марганца невелико, то берут сварочную проволоку с большим содержанием марганца. При большом содержании оксида марганца во флюсе, используют проволоку без легирующих компонентов.

Флюс для активных металлов состоит из смеси галогенидов: фторидов, хлоридов кальция, натрия, бария, других щелочных и щелочноземельных элементов.

Для сталей высокой степени легирования применяют сварочные флюсы смешанного типа. В их состав входят соли и оксиды. Массовая доля кремнезема может составлять 15 %, оксида марганца – от 1 % до 9 %, а фторида кальция – до 30 %.

Спирт, глицерин, канифоль

Можно получить неплохой спиртоканифольный флюс растворением канифоли в этиловом спирте. Предварительно нужно канифоль растолочь в ступке как можно мельче.

Канифоль в спирте растворяется очень медленно, и от тщательного ее измельчения будет зависеть скорость приготовления флюса. После перемешивания спирта с канифолью, лучше оставить будущий флюс на несколько часов для завершения растворения.

Можно ускорить процесс, поместив раствор в стеклянную закрывающуюся тару и нагревая до 80 ℃ на водяной бане. Спиртоканифольный флюс совершенно нейтрален и после производства пайки даже не требует смывки.

Этиловый спирт можно с успехом заменить глицерином. Такой глицериновый флюс получится гуще, чем спиртоканифольный и пользоваться им будет удобнее. Растворение канифоли в этом случае замедлится.

Гораздо эффективнее будет вначале растворить ее в спирте, и после этого перемешать с глицерином. В этом случае значительно повысится активность состава, но придется обязательно смывать остатки с паяных заготовок.

Даже канифоль вполне реально приготовить самостоятельно, хотя это потребует времени. Надо собрать в теплую сухую погоду смолу-живицу со стволов сосен и переплавить ее.

Можно использовать при пайке в роли флюса или его компонента, канифоль для струнных смычковых инструментов. Она очень высокого качества и хорошо очищена. Но цена ее гораздо выше, чем у паяльной канифоли.

Народные средства

Народной медицине доверяют многие, и в случае решения стоматологических проблем тоже. По мнению ее приверженцев, она знает массу способов, как избавиться от флюса народными средствами, и самыми эффективными из них являются следующие:

• Капустные листья. Их нужно отварить в течение 2-х мин., после чего их остужают. Капустные листья прикладывают к пораженному участку;
• Содовый раствор. Разводят 1 ч. л. (больше не нужно) соды в стакане комнатной температуры воды и полученным составом полощут ротовую полость. Процедура выполняется несколько раз/день. К слову, это один из немногих методов, как избавиться от флюса дома народными средствами, которые одобряют врачи. Но снова нужно учитывать, что это – мера, которая поможет облегчить состояние больного до обращения в больницу, но не та, которая поможет полностью устранить проблему вместе с ее причинами;
• Черный перец, соль и сахар. Два последних продукта соединяются в равных долях (по 1 ч. л.), а черный молотый перец добавляется в смесь в количестве ½ ч. л. Ингредиенты перемешиваются, к ним добавляется 5 капель рома. Состав нужно подогреть на медленном огне, пока он не загустеет. С остывшей смесью делается компресс к десне. Держать его нужно, пока не отступит боль.

Врачи настоятельно рекомендуют отказаться от некоторых народных средств, поскольку они являются опасными:

Согревающий компресс провоцирует размножение патогенных микроорганизмов, что усугубляет течение болезни;
Перевязывание больного места повязкой вызывает передавливание сосудов, и, как следствие – ухудшение кровотока;
Какие бы обезболивающие вы ни применяли, стоит отказаться от них хотя бы часа за 3 до похода к врачу, иначе постановка диагноза будет затруднена.

8.1. Использование отваров трав

Они помогают избавиться от боли из-за флюса. Кроме того, многие травы обладают антисептическим воздействием, поэтому способствуют ослаблению интенсивности развития воспалительного процесса. Самыми эффективными отварами считаются:

Чабрец, шалфей. Соедините растения в равных количествах (по 1 ст. л.), поместите состав в кипящую воду, а затем дайте смеси настояться в течение часа. Сцеженным и остуженным отваром необходимо полоскать ротовую полость несколько раз в день;
Почечуйный горец. Залейте кипятком (порядка ½ л) 2 ст. л. растения, проварите смесь в течение 5 минут. Сцеженной жидкостью полощут ротовую полость несколько раз/день. Это народное средство помогает снизить интенсивность воспалительного процесса;
Дубовая кора, шалфей, зверобой. Соедините 2 ст. л. дубовой коры (измельченной), 3 ст. л. шалфея, 4 ст. л. зверобоя. Полученная смесь в количестве 3 ст. л. заливается крутым кипятком (1 л). Составу нужно дать настояться, пока он не остынет, а затем его сцеживают и полощут ротовую полость несколько раз/день полученным средством;
Корень аира. Измельченное сырье в количестве 1 ст. л. заливается крутым кипятком в количестве 0,5 л. Состав настаивается 3 часа, после чего сцеживается. Жидкостью нужно полоскать рот несколько раз/день.

Перечисленные средства, в частности, отвары, возможно, действительно помогут временно избавиться от флюса самостоятельно дома. Но даже если такого результата удастся добиться, проблема может вернуться в любой момент, поскольку она способна приобрести хронический характер.

Особенности пайки металлов

Для качественного соединения важно придерживаться определенных инструкций, работа отличается от спаивания обычным припоем. Паяльная кислота используется во многих случаях, перед работами важно следовать шагам:

Паяльная кислота используется во многих случаях, перед работами важно следовать шагам:

• Грубые загрязнения, окисления металла очищаются наждачной бумагой или напильником.
• Аккуратно наносится флюс с помощью кисточки или специального дозатора, раствор находится в жидком состоянии, поэтому легко растекается по поверхности.
• Лужение происходит с нанесением припоя, изделия скрепляются между собой.

После окончания процесса необходимо удалить остатки раствора. Сделать это можно обычной мыльной водой или раствором соды.

Порядок применения

Рассматриваемые вещества могут распространяться в твердом и жидком состоянии. Порядок применения характеризуется следующими особенностями:

1. Если материал твердый, жало паяльника опускают в тело реагента на несколько секунд, после чего захватывается немного припоя. На видео можно увидеть особенности подобного процесса.
2. Жидкое вещество нанести легко, для этого его достаточно распределить кисточкой по поверхности. Для дозирования количества жидкого вещества следует наносить его постепенно.
3. В продаже встречаются пастообразные варианты исполнения. На момент работы вещество наносится палочкой, после чего распределяется кончиком паяльника. Пастообразное вещество просто наносить и распределять по поверхности, как и хранить.

В продаже можно встретить канифоль в другом виде, например, геля. Он используется для пайки миниатюрных деталей.

Хранение

Основное распространение флюсов происходит в жидкой форме. При хранении необходимо соблюдать указания производителя, тщательно закупоривать упаковку. В противном случае, из-за разгерметизации упаковки, происходит потеря химических свойств и испарение действующего материала.

Хранение флюса-пасты происходит в помещениях с относительно низкой влажностью, закрытых тюбиках или емкостях. Взаимодействие с влагой дает разрушение химического состава, влияет на уровень коррозии при работе с флюсом. Большинство флюсов отличаются повышенной воспламеняемостью, поэтому такие вещества рекомендуется хранить вдали от огня, солнца, при температуре не более 25 ⁰С. Окружающие условия с пониженными температурами могут привести к обмораживанию некоторых элементов состава, в процессе работы которые могут выделить влагу, образовать коррозию в последующем времени.

Особенности применения и пайки с паяльной кислотой

Категория, к которой попадает паяльная кислота отличается на фоне других реагентов, обладает рядом положительных свойств. В качестве флюса изделие распространяется только в жидком виде, некоторые составы возможно разбавлять для снижения концентрации при взаимодействии с металлом. Перед тем, как использовать элемент, стоит разобраться, для чего нужна паяльная кислота.

Перед спайкой металлов необходимо подготовить области к применению. При длительной эксплуатации металлы имеют свойство окисляться, на них ложится слой грязи, пыли. Если с грязью возможно справиться механическим способом, при помощи шкурки или напильника, то окислы устраняются только с применением химических растворов. Паяльная кислота помогает предотвратить появление новой пленки, удалить присутствующие отложения.

Чистка металла паяльной кислотой

Основные металлы, которые возможно обработать паяльной кислотой:

• сплавы меди любыми пропорциями;
• железные изделия;
• никель;
• всевозможные сплавы цветных металлов;
• сталь.

Латунные, медные сплавы возможно пропаять с помощью буры. Алюминиевые или стальные изделия никак не соединится без паяльной кислоты. Перед тем, как паять кислотой, деталь обрабатывается от твердых отложений, после пайки смывают водой с малым щелочным содержанием. Разновидности паяльной продукции производятся по стандартам ГОСТ 23178-78, обладают текучестью, пониженной вязкостью.

Разновидности флюсовых составов

При рассмотрении вопроса о том, для чего нужен флюс при выполнении пайки материалов, любое дополнительное пояснение можно считать излишним.

Для полного понимания сферы применения и особенностей работы необходимо ознакомиться с известными видами используемых на практике флюсов.

В соответствие со своим основным назначением, а также по степени воздействия на соединяемые изделия все флюсовые составы для пайки подразделяются на следующие категории:

• неактивные или нейтральные флюсы, не включающие кислот и практически не проводящие электрический ток;
• активные или кислотные флюсовые реактивы, приготавливаемые на основе соляной кислоты;
• защитные (антикоррозийные) флюсы, позволяющие уберечь контактную зону пайки уже готового соединения от ржавчины и разрушения.

Каждая из этих категорий находит свою сферу применения. Есть флюсы, которые нужны преимущественно для пайки электронных схем. Производят флюсы в виде паст, гелей и жидкостей.

А известный флюс бура применяется в виде порошка, и нужен для пайки медных труб. Паяльная паста – смесь припоя и флюса – нужна для поверхностного монтажа деталей на платах.

Состав и физико-химические свойства

Ортофосфорная кислота имеет формулу Н3РО4, которая состоит из самого фосфора и диэтиламида. Пропорции могут быть различными от требуемой концентрации, в большинстве случаев используется соотношение 1 к 4. Существует разновидность кислоты с примесями цинка соотношениями 1 к 2 частям раствора.

Формула ортофосфорной кислоты

Основные свойства материала подразумевают агрессивность. Активное взаимодействие происходит с любым материалом, этот факт требует бережного отношения к соединениям. Во время работы необходимо придерживаться особых правил, т.к. может произойти положительный либо отрицательный вариант. Жидкая форма позволяет проникать составу в труднодоступные места, достигать высокой прочности спаивания. Основными видами паяльной кислоты являются растворы, так как 100% концентрация не позволит производить работы с большинством металлов.

Итог

Чтобы определиться, какой флюс выбрать, нужно тщательно взвесить «за» и «против» по таким критериям, как:

• Опыт в паяльных работах
• Характер пайки
• Требуемый результат
• Бюджет

Начинающим электронщикам вполне подойдет канифоль, чтобы спаять простенький радиоконструктор или провода. Это научит начальным познаниям. Однако, чтобы научиться лучше паять и получать больше опыта, необходимо пробовать и другие материалы.

Для ремонта это однозначно безотмывочные флюсы. Например, в сфере мобильной и портативной техники необходимы такие флюсы, которые можно не отмывать. Это и BGA пайка, где физически трудно удалить остатки следов пайки под микросхемами.

Post Views: 10 958