Чем отличается ортофосфорная кислота от паяльной кислоты?

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.

Особенности пайки металлов

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.

Применение олова для пайки

Для пайки металлов могут использоваться разные материалы, но проводить соединение элементов оловом намного проще и удобнее.

Оловом можно соединять детали из нержавейки, алюминия, меди, а также ее сплавов.

Олово расплавляют при температуре 2500, с этой целью могут применяться разные нагревательные приборы:

Разогревается газовой горелкой.

Электрический паяльник – в комплекте имеет сменные жала различных размеров и форм. Конструкция собрана из паяльного стержня и нагревательной спирали, которая может иметь разную мощность нагрева.

Газовая горелка – переносная конструкция представляет собой емкость с ручкой и соплом для образования огня разной интенсивности.

Как правильно паять оловом нержавейку?

Для пайки элементов из нержавейки рекомендуется применять активную паяльную кислоту, например, хлорид цинка или ортофосфорную.

Флюс наносится на поверхность нержавейки прямо перед началом пайки. Расплавленным оловом облуживают наконечник паяльника и начинают хорошо прогревать поверхность нержавейки.

Процедуру повторяют до тех пор, пока покрытие не станет равномерным. В процессе пайки можно использовать канифоль, которая позволит сделать поверхность гладкой, путем удаления с припоя окиси.

После того как пайка нержавейки завершена, изделие отмывают от остатков кислоты мыльной водой. Излишки канифоли легко удаляются в холодной воде.

Здесь стоит отметить, что качественно выполненная пайка будет иметь равномерную и гладкую поверхность.

Как правильно паять оловом алюминий?

Прежде чем паять алюминий, проводят зачистку поверхности с помощью наждачной шкурки, затем рабочую область обезжиривают органическим растворителем.

Для спаивания алюминия понадобиться паяльник с мощность 100 Вт, а также припой из олова – 95% и висмута – 5%. В качестве флюса можно применить стеариновую кислоту.

Так как изделия из алюминия плохо поддаются пайке по причине быстрого образования оксидного слоя после зачистки, необходимо соединяемую поверхность залить горячей канифолью.

Затем жалом паяльника берут припой и переносят его на рабочую часть, обработанную канифолью.

Выполнив, таким образом, лужение алюминия, спаивать поверхность станет легче, к ней при необходимости можно будет припаять даже провода меди.

Кислород, вода и углекислый газ вызывают коррозию металла. Особенно жаль, когда коррозии подвергается автомобиль. Не все знают, что с этими повреждениями можно бороться. Ортофосфорная кислота применение от ржавчины в автомобиле известны многим.

Ортофосфорная кислота – неорганический водорастворимый продукт. На вид бесцветная жидкость, выпускается в форме 85% водного раствора. Свойства этой кислоты позволяют не только удалять окислы на металле, но и образовать сероватую защитную пленку, предотвращающую появление новой ржавчины.

Особенности применения

Специалисты отмечают, что покрытие кислотой основной поверхности материала оказывается достаточно и погружать паяльник в химический раствор дополнительно, не имеет никакого смысла. Припой без проблем заполнит все места, обработанные кислотой для пайки.

Основным отличительным свойством кислот можно выделить негативное воздействие на организм человека.

Обязательные условия работы с применением химических веществ – сквозная вентиляция, работа в специальной одежде и нанесение раствора только посредством кисточки. Флюс быстро заполняет обрабатываемую поверхность и через короткое время начинает взаимодействовать с оксидной оболочкой. При контакте кислоты с участками кожного покрова, пораженная область дезинфицируется щелочью и промывается водой.

Обязательно использовать средства специальной защиты и по возможности максимально оградить себя от возможного контакта с химическим раствором.

Даже в разбавленном состоянии пары химических кислот способны нанести слизистой органов непоправимый ущерб. Поэтому, различные действия с кислотами требуют внимательности и добросовестности.

Только изучив внимательно особенности и свойства химических флюсов, можно приступать к пайке различных материалов.

Рейтинг: /5 —
голосов

Разновидность и состав паяльной кислоты

Ортофосфорная кислота

Представляет собой неорганическое соединение, у которого имеется характерная средняя сила воздействия. Формулу этого состава можно расписать, как Н3РО4. В большинстве случаев имеет бесцветный окрас, реже встречается в виде раствора со светло-желтым оттенком. К основным особенностям вещества можно отнести его свойство превращаться в пирофосфорную кисту (Н4Р2О7). При воздействии воды, этанола и прочих растворителей на вещество происходит его растворение. В таком составе присутствует хлористый цинк в размере около 50%. Также допустимой нормой является нерастворимый осадок в пропорции 0,001%, и амиак не более 0,5%.

Серная кислота

Состав серной кислоты можно выразить в формуле Н2SO4. По внешнему виду представляет собой серую маслянистую жидкость, не имеющую запаха. Перед пайкой вещество необходимо разбавлять водой или серным ангидридом SO3. Использование этого двухосновного вещества широко распространено в различных сферах.

По соотношению количество кислоты и вещества, в котором ее разбавляют, то есть в воде, спирте, этаноле или другом материале может отличаться. Диапазон соотношения находится в пределах 25-85%. В некоторых случаях при наличии соответствующих материалов, разбавить все можно самостоятельно.

Соляная кислота

Имеет наиболее простой состав по сравнению с аналогичными веществами. Является соединением хлороводорода HCl и представляет собой сильную односоставную кислоту, которая в основном разбавляется водой. Периодически к ней может добавляться цинк, для улучшения свойств материала. Характеристики вещества определяются концентрацией соединения. В виде чистого раствора соляной кислотный раствор применяется крайне редко, из-за своей едкости.

Другие особенности пайки

На этапе обучения у многих новичков возникает вопрос: «а что такое припой и флюс». Припой представляет собой распространенную разновидность легкоплавкого металла, который требуется для успешной пайки радиосхем, элементов электроники и ювелирных изделий. Чаще всего припой создаётся из олова, но в чистом виде такой металл стоит недешево, поэтому его используют лишь для лужения и пайки посуды, которая применяется для хранения и приготовления еды. При необходимости выполнить пайку проводов и электросхем, задействуется вариант оловянно-свинцового припоя.

При выполнении паяльных работ вам могут понадобиться такие инструменты и принадлежности:

• подставка под паяльное устройство;
• бокорезы;
• плоскогубцы;
• пинцет;
• канцелярский нож;
• тиски;
• оловоотсос или оплетка из меди.

Сам процесс пайки включает в себя несколько действий:

1. Зачистку выбранной зоны до блеска.
2. Окунание жала паяльника в канифоль для более эффективной очистки.
3. Плотное прижимание соединяемых элементов друг с другом.
4. Затем требует приложить к месту соединения таких частей паяльник с небольшим количеством припоя на конце.
5. Дальше жалом паяльника нужно провести по детали или проводу, делая это максимально быстро, чтобы избежать выгорания канифоли на жале.
6. Место пайки следует тщательно прогреть, чтобы канифоль при плавлении покрыл всю поверхность детали, а припой заполнил зазор между деталями.
7. Не забудьте удалить излишек припоя с помощью паяльника или оловоотсоса. Также не помешает применение оплетки.

Если все операции выполнены в точности установленными правилами, твёрдость припоя станет максимальной, а его распределение будет равномерным.

Если на этапе затвердевания припоя спаянные детали перемещались с места, скорее всего, пайка недостаточно хорошая. Чтобы избежать такого хода событий, достаточно научится не допускать многих ошибок.

https://youtube.com/watch?v=Szi0G6ZSeMM

Преимущества кислоты

Каждый состав имеет определенные преимущества, паяльные аксессуары не исключение.

Пайка алюминия кислотой

Основные положительные стороны:

• Удобство процесса, пайка позволяет обработать контакт в труднодоступном месте, за счет свойств текучести.
• Повышенная агрессивность позволяет разрушать оксидные пленки, отложения ржавчины. Обычно оксидные пленки не видны глазу, поэтому соединение обрабатывается обязательным порядком.
• О последующем образовании оксидной пленки можно не беспокоится, паяльная кислота противодействует этому, даже механических воздействиях.
• Разнообразие металлов, с которыми возможно производить действия, позволяет использовать раствор при каждой работе.

Как обрабатывать детали кислотой

Жидкие флюсы наносятся на поверхности кисточкой. В этом случае обеспечивается более точное и равномерное смачивание ими подлежащих пайке элементов, поэтому кисточка должна находиться в любом комплекте для паяния. В то же время, как уже писалось выше, и более активные флюсы, и менее активные в той или иной степени разрушающе воздействуют и на соединенные поверхности, и на припой. Если по окончании работы не удалить флюс, то на стальных деталях, к примеру, процессы ржавления будут протекать в гораздо более быстрых темпах.

Чтобы исключить подобное, после пайки покрытые флюсом детали нужно обработать нейтрализаторами. Самый простой из них — вода. Чтобы удалить Ф-38 Н, ничего, кроме нее, применять не надо. Хорошо нейтрализует действие соляной, ортофосфорной, ацетилсалициловой кислоты сода, так как является основанием. После пайки на детали следует нанести содовый раствор, который затем смывается водой. Остатки ВТС удаляются спиртом или ацетоном.

Кислота для пайки является флюсом, который находится в особой категории, так как он отличается повышенной агрессивностью к материалам, с которыми работает. Данное вещество распространяется преимущественно в жидком виде, вне зависимости от своей концентрации. Иногда могут продаваться разбавленные разновидность, или же концентрированное вещество, которое можно разбавить самостоятельно. Помимо этого можно еще постараться сделать паяльную кислоту своими руками.

Читать также: Навесы над входными калитками

Все свойства материала определяют сферу ее применения. Она предназначена больше для сильно загрязненных металлов, у которых быстро образуются окислы или есть остатки ржавчины на поверхности. Из-за высокой активности материал оказывается опасным для контакта с кожей и поверхностью слизистых оболочек. Нужно знать правила использования кислоты, прежде чем приступать к работе с ней.

Технология, как сделать паяльную кислоту в домашних условиях, предполагает, что в итоге должна получиться субстанция, которая обладала бы свойствами, которые максимально соответствуют ГОСТ 23178-78. Это поможет повысить качество флюса, чтобы получать надежные соединения. Главное, чтобы свойства кислоты проявлялись и после нанесения, так как флюс на металле не только убирает жировые пленки и окислы, но и предотвращает их повторное образование. Стоит также отметить лучшую растекаемость припоя по поверхности и высокий уровень схватываемости с основным материалом.

Для чего нужна канифоль, и прочие флюсы?

Дело в том, что в отличие от сварки, соединение с помощью припоя требует более тщательной подготовки соединяемых поверхностей. Расплавленный припой ведет себя как обыкновенная жидкость.

Если сила поверхностного натяжения расплава будет выше, чем адгезия, жидкий металл просто не «прилипнет» к детали, а будет оставаться на ее поверхности в виде шарика.

Почему так происходит? На поверхности любого металла образуются окислы. Эта тонкая пленка не дает металлам вступить в нормальный физический контакт. Разумеется, поверхность можно механически зачистить перед пайкой.

Но при нагреве оксидная пленка моментально покроет подготовленную поверхность. Против этого эффекта и работает флюс. Кроме очищающей функции, флюсы создают защитную пленку на металлах, препятствующую появлению окислов.

А вот адгезии припоя эти «помощники» не мешают. Напротив, она с применением флюсов только усиливается. В результате мы получаем прочное соединение с отличной электропроводностью.

При работе с медью, серебром, посеребренными или позолоченными контактами, можно обойтись канифолью, изготовленной на основе смолы хвойных деревьев.

Но у этого препарата есть существенные недостатки:

• Канифоль начинает плавиться при нагреве (обычное состояние – кристаллическое). Соответственно контакт иногда успевает окислиться.
• Невысокие чистящие способности не позволяют работать с металлами, у которых оксидная пленка слишком прочная: алюминий, нержавейка. При пайке необходимо применять химически активные флюсы.

В некоторых случаях, слой окисла можно «пробить» лишь с помощью кислоты или препаратов, содержащих ее в своем составе. Кислота для пайки может быть универсальной, либо применяться с конкретными металлами.

В состав паяльной кислоты (кроме основного компонента) входят загустители, нейтрализаторы, преобразователи окислов, и прочая химия. Тем не менее, флюсы на основе кислоты доступны на рынке, их стоимость относительно невысокая.

К сожалению, многие производители на маркировке не указывают состав, ограничившись надписью «паяльная кислота». Покупая подобные составы, неопытные мастера сталкиваются с несовместимостью флюса и обрабатываемого металла.

Например, кислота для пайки нержавейки плохо обрабатывает медные контакты. А состав, который используется для меди и серебра, не подходит к алюминиевым деталям.

Поэтому многие радиолюбители предпочитают использовать самодельные составы. Паяльная кислота своими руками изготавливается из доступных материалов.

Опытный «паяльщик» может подобрать пропорции таким образом, что эффективность препарата будет выше (для конкретных случаев пайки).

Изготовление паяльных кислот своими руками

Соляная кислота для пайки в домашних условиях

Если для пайки вам нужны будут активные смеси то, к таким относятся растворы с хлоридом цинка.

Одной из таких активных смесей является соляная кислота.

Обычно соляную кислоту делают по рецепту 412 грамм цинку разбавить в 1 литре концентрированной соляной (гидрохлоридной) кислоты.

Процесс добавления цинка не очень приятный и безопасный, так как во время процедуры выделяются летучие пары.

Поэтому делайте это в проветриваемом помещении и в респираторе.

Пользуются популярностью сразу несколько различных составов на основе хлорида цинка.

Также соединения цинка используют во время цинкования для защиты металлов от коррозии.

Итак, для работы с продукцией чёрных и цветных металлов следующее соотношение:

• Хлорид цинка – от 25% до 30%;
• Концентрированная гидрохлоридная (соляная) кислота – 0,7%;
• Вода – от 69,3% до 84,3% (в зависимости от процента хлорида цинка);

Соляную кислоту и хлорид цинка необходимо развести в воде, после чего хорошо перемешать. Желательно работать под вытяжкой.

Готовый материал хранить только в закрытой ёмкости, так как соляная кислота – сильно летучее вещество.

Паяльная паста с салициловой кислотой

Для работы с платиной, медью, серебром и их сплавами используют специальное средство.

Это средство – салициловая кислота, которую весьма легко изготовить своими руками.

Для этого просто смешайте салициловую кислоту, технический вазелин, триэтаноламин, после чего растворите смесь в спирте.

Паяльная кислота с вазелином

Иногда при работе с чёрными и цветными металлами удобнее использовать паяльную пасту на основе вазелина.

Для её изготовления необходимо смешать насыщенный раствор хлорида цинка (3,7%) с техническим вазелином (85%), после чего, для придания пасте нужной консистенции добавляют немного воды (приблизительно 11,3%).

Паяльная кислота с этиловым спиртом

Данная паяльная кислота с этиловым спиртом отлично подойдёт для работы с платиной, никелем и их сплавами.

Для её изготовления смешайте всё тот же хлорид цинка (1,4%) с этиловым (винным) спиртом (40%).

Полученную смесь разведите в воде и хорошо перемешайте.

С канифолью

Паяльная кислота с канифолью имеет пастообразную форму и используется для проведения ответственных работ с чёрными и цветными металлами и вообще весьма универсальна.

Её изготовление происходит путём смешивания 24% канифоли с 1% хлорида цинка, после чего полученную смесь непобедимо растворить в этиловом спирте.

После работы с данной паяльной кислотой рабочую зону необходимо промывать ацетоном.

Для изготовления паяльной пасты с канифолью, что используют для швов повышенной прочности, используйте следующую пропорцию:

• Хлорид цинка – 4%
• Канифоль – 16%
• Технический вазелин – 80%

Однако данную паяльную кислоту куда труднее отмыть после работы.

Паяльный флюс на основе олеиновой кислоты

Данный паяльный флюс используют для работы с алюминием, он имеет вязкую консистенцию и похож на тягучую жидкость.

Изготовление данного паяльного флюса происходит путём смешивания 20 миллилитров олеиновой кислоты с 3 граммами йода лития, полученную смесь подержите немного в водяной бане, а после перелейте в стеклянную ёмкость.

После остывания раствора перелейте и храните его в стеклянном флаконе.

После пайки с использованием этого самодельного флюса промойте рабочую зону ацетоном, спиртом или бензином.

Паяльная паста для пайки нихрома

Как понятно из названия, данная паяльная кислота используется при пайке нихрома.

Изготавливается она путём смешивания 7 г порошкообразного хлорида цинка, 7 г глицерина и 100 г технического вазелина.

Полученную массу необходимо хорошо перемешать, делать это лучше в специальной ступке или фарфоровой чашке, там же можно и хранить пасту.

Плюсы и минусы паяльной кислоты

Раствор имеет ряд несомненных положительных свойств:

• устраняет почти все окислы, образующиеся на металлических конструкциях;
• препятствует повторному образованию окислительного налета;
• применяется в растворенной субстанции, но может и в концентрированном виде;
• несложная технология использования, отличается быстрым воздействием на металл.

Разумеется, есть и минусы:

• паять с помощью кислоты можно не все материалы, так как вещество очень агрессивно;
• кислота сохраняет свои свойства не более полугода, к тому же в течение этого времени обязательно соблюдать правила хранения;
• хранить в специальных емкостях в помещениях с отличной циркуляцией воздуха – непосредственный контакт с веществом без средств защиты очень опасен для организма человека.

Паяльная кислота широко применяется при пайке миниатюрных небольших предметов, так как выпускается в жидкой форме.

Зачем нужна паяльная кислота?

Вне зависимости от своей разновидности, основным предназначением данного материала является создание максимально приемлемых для спаивания условий. Чтобы достичь идеального результата, поверхность материала должна быть чистой, но видимая человеческому глазу чистота это еще не показатель. Здесь требуется, чтобы на поверхности не было даже тонких жировых пленок, а главное, окислов, которые могут создать неразрушимую пленку, что помешает нормальному сцеплению материалов. Температура плавления некоторых окислов значительно выше температуры плавления основного металла и пайки в целом, так что качество соединения при этом будет минимальным. Ярким тому примером является пайка алюминия.

Таким образом, основным фактором, для чего нужна паяльная кислота, является ликвидация всех лишних налетов. Применение помогает остановить возникновения окисла, так как некоторые металлы могут снова обрасти пленкой в течение нескольких секунд после механической очистки. Здесь же происходит химическая обработка, что является более надежным и востребованным способом.

Еще одним эффектом, который дает паяльная кислота во время применения, является снижение натяжения расплавленного припоя. Это обеспечивает его более свободное распространение. При компоновке плат таким материалом не стоит пользоваться, так как есть риск повреждения мелких деталей. Особенно характерно данное условие при работе с концентрированной кислотой. Она относится к агрессивным средам, поэтому, когда предстоит выбор, каким припоем паять микросхемы, зачастую используют обыкновенную канифоль еловую.

Стоит также отметить, что кислота становится проводником, если будет пущен электрический ток. Это еще одна причина, по которой не стоит ее применять во время работы с микросхемами, так как она может вызвать замыкание, что приведет к серьезной поломке всего изделия. Особенно это заметно при недостаточно хорошем просушивании после пайки.

Степень очистки

Производство кислоты имеет многотонные объемы, регламентируется государственными нормативами

Для обеспечения ожидаемого результата любого процесса, например пайки, важно качество используемых материалов

Чем выше степень очистки вещества, тем выше его стоимость. Применяются такие продукты только в особенно важных ситуациях. Глубокой очистке подвергаются все реагенты для проведения ответственных химических реакций, пищевые добавки и вещества для проведения лабораторных анализов.

В ГОСТе, регулирующем показатели категории «реактивы», как самая лучшая указана «химически чистая» кислота. Содержание основного вещества в такой ортофосфорной продукции равно 87 %.

Следующие группы составляют «чистые для анализа» и просто «чистые» реактивы. Ортофосфорная кислота этих групп имеет 85 % основного вещества. Применять для пайки такую кислоту экономически нецелесообразно.

Отдельный ГОСТ регламентирует характеристики технической (термической) кислоты. В технике допускаются несколько более лояльные требования:

• Ортофосфорная кислота категории А – это бесцветная, прозрачная жидкость.
• В категории Б продукция 1 сорта может быть слегка окрашена в желтоватый цвет.
• Кислота 2 сорта – заметно окрашенная жидкость со слабо-желтым или коричневым цветом.

Содержание основного вещества во всех сортах технической ортофосфорной кислоты составляет 73 %. Именно такую продукцию рекомендуют применять для пайки.

Сортность не существенно меняет свойства при использовании в качестве флюса. Выбор покупатель делает самостоятельно, руководствуясь требованиями к конкретной пайке и финансовыми возможностями.

Особенности пайки металлов

Для того чтобы понять весь спектр «возможностей», нужно знать разницу между двумя способами соединения металлов: сварка и спайка.

Сваркой называется процесс нагревания металлов до температуры их плавления с последствующим присоединением их друг к другу путем межатомных связей молекул.

Пайка же — совершенно иной процесс присоединения металлов, при котором два тела, условно говоря, изготовленные из различных «пород» металла, соединяются между собой путем прокладывания другого материала, расплавленного естественно, у которого температура плавления намного ниже.