Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Это должен знать каждый радиолюбитель: разница между канифолью и флюсом

Преимущества

  • Позволяет уничтожить практически любые окислы, которые образуются на металле;
  • Сохраняет свое воздействие достаточно долго, что не позволяет повторно образовываться налетам и окислам;
  • Может использоваться как в концентрированном виде, так и в растворенном, чтобы снизить агрессивность среды;
  • Очень распространенным по тематическим магазинам и доступный флюс;
  • Улучшает смачиваемость и растекаемость припоя по основному металлу.

Недостатки

  • Среда является очень агрессивной, что подходит далеко не для всех вариантов пайки;
  • Контакт с кислотой может быть опасен для здоровья человека, так что нужно следить, чтобы она не попала на слизистую оболочку;
  • Работать с ее применением желательно в проветриваемых помещениях.

Виды паяльной кислоты

Разобравшись, для чего нужна паяльная кислота при пайке, стоит более подробно рассмотреть, какие бывают ее виды.

Ортофосфорная – когда поверхность металла обрабатывается при помощи такого флюса, то на ней образуется защитная пленка. Она позволяет обеспечить защиту от образования окислов и прочих загрязнений.

Ортофосфорная паяльная кислота

Соляная кислота – данный вид флюса является более сложным химическим составом. Она распространяется в небольших флаконах и имеет желтоватый оттенок. Жидкость обладает резким специфическим запахом, благодаря чему и требуется проветривание во время использования. Она более агрессивная, чем ортофосфорная и может разъедать кожный покров при попадании на него

Во время работы с ней нужно соблюдать особые меры предосторожности

Паяльная кислота с соляной кислоты и цинка

Технология пайки

Теперь стоит рассмотреть основной процесс, для чего служит паяльная кислота, а именно как следует паять с ее помощью. Перед процессом поверхность металла очищается от грязи и ржавчины. Для этого понадобится напильник или наждак. Примерно по одной-две капли наносится на основной металл и припой.

Нанесение паяльной кислоты на металл

Ели кислота покрыла всю рабочую поверхность, то такого количества ее будет явно достаточно. Поверхность должна быть покрыта вся без пропусков, чтобы соединение было крепким по всей длине. Затем жалом раскаленного паяльника расплавляется припой и переносится на покрытую флюсом поверхность. Вначале все должно покрыться тонким слоем, чтобы обеспечить защитное лужение.

Данная процедура повторяется и с заготовкой, которую нужно припаять. После того, как две поверхности будут залужены, можно приступать к непосредственному их спаиванию. Для этого берется значительно большее количество припоя и соединяется на шве соприкосновения двух деталей. Как только металл припоя растекся и его толщина оказалось достаточно большой для надежного схватывания, следует прекратить какое-либо температурное воздействие и нужно дать остыть всей конструкции.

 

Для алюминия

Fontargen F 400 M

Castolyn FBK 192, припой с флюсовым сердечником. Рекомендован для тонкостенных конструкций с предварительным лужением и созданием зазора по периметру 0,2 мм. Состав оболочки Zn-98%, Al-2%. Преимущества материала:

  • Нет остаточной коррозии;
  • Устойчивость смачиваемости и текучести при t 440;
  • Ускорение кристаллизации;
  • Надёжное сращение алюминия с нержавеющей сталью, гальванизированным чёрным металлом, медью.

Castolin 192 пригоден для восстановления внутренних резьб в корпусных деталях, ремонте и заделке поверхностных отверстий, в том числе без наложения заплат. Соединению внахлёст.

Определение и терминология

Для того чтобы понять зачем нужен флюс при пайке, необходимо обратиться к первоисточникам и терминологии, которая позволит ясно раскрыть картину. Флюсы являются стойкими и активными химическими веществами, которые в процессе пайки обеспечивают очистку поверхности от образования загрязнений, а также оксидных плёнок. В итоге образуется натяжение поверхности, в результате которого обеспечивается качественное растекание припоя. Дополнительно нужно понимать, для чего нужен паяльный флюс, это качественная защита рабочего места обработки поверхности изделия от воздействия внешней рабочей среды окружающей природы.

Далее, главный принцип флюса – это подготовка рабочего места соединения изделий, которые должны будут прикрепить одну часть изделия к другому.  При решении задачи, зачем флюс при пайке используется, руководствуемся некоторыми критериями:

  • Для флюса температура плавления должна быть на порядок ниже, чем для припоя, это обязательное условие и требование качественного обеспечения соединения изделий.
  • Флюс не должен никаким образов взаимодействовать в процессе пайки с припоем. Если мы осуществляет технологическую работу, то каждый компонент должен образовать два независимых слоя обеспечения качества соединения обрабатываемых изделий.
  • Для газообразных характеристик флюса, последний должен обеспечить плавное растекание припоя по поверхности.
  • Для жидкого флюса обязательным условием является отличная растекаемость и смачиваемость всех обрабатываемых изделий.
  • Флюс должен любым способом разрушать и удалять образуемые на поверхности неметаллические образующиеся характеристики в виде плёнки.
  • Ко всем паяемым сплавам, а также ко всем металлам, флюс должен иметь инертную природу и характеристику, которая указывает на минимально активную составляющую.

Противопоказания

Как и у всех лекарственных средств, у «Пантовигара», по отзывам трихологов, есть противопоказания, которые необходимо учитывать при назначении. К ним относятся: аллергические реакции на компоненты препарата, возраст до 18 лет, вынашивание беременности, период лактации.

Виды, составляющие

Способы пайки, ограничения воздействия температуры на детали, механическая прочность соединения, сопротивление влиянию коррозии обусловливают многообразие видов.

Технологические требования к заполнителю:

  • Свободная текучесть после прохождения температуры ликвидуса.
  • Смачивание поверхностей соединения.
  • Механическая устойчивость, ограниченная усадка теплопереносимость, невосприимчивость к внешним воздействиям в твёрдом состоянии, электропроводность.

Мягкие легкоплавкие

Отечественные припои именуются в соответствии с ГОСТ. Маркировка соответствует наименованиям доминирующих химических элементов, определяющих свойства материала. Форма выпуска: проволока, прутки, фольга, порошки, комбинированные пасты, трубки с наполнением из канифоли.

Легкоплавкими припоями считаются сплавы с температурой плавления 60–450 С. Низкотемпературные оловянно-свинцовые имеют низкую прочность. Применяются для соединения деталей, боящихся перегрева. Распространены составы ПОС.

Дешифровка аббревиатуры: «припой оловянно-свинцовый». Цифровая индикация указывает на процентное содержание олова. Распространённые химические элементы в составе припоев и тинолей помимо свинца: сурьма, медь, висмут, мышьяк, цинк.

  • Сплав Вуда – 60 С (лужение плат).
  • Cплав д’Арсенваля – 79 С (радио аппаратура и электроника).
  • Сплав Розе – 95 С – (температурные ограничения).
  • ПОСВ 33 – 130 С – (плавкие вставки предохранителей).
  • ПОСК 50 – 145 С (полупроводники, сплавы меди).
  • ПОС 61 – 190 С (требование повышенной электропроводности).
  • ПОС 30 – 260 С (пайка, лужение стали, меди).
  • П 250 – 280 С (алюминий и сплавы).

Тугоплавкие

Сфера применения – промышленная пайка чугунов, разнородных сталей, медесодержащих сплавов, томпака. Температура плавления в диапазоне 400–800 С. Составляющие припоев: медь, серебро, никель, магний. Соединения отличаются прочностью.

В сокращении ПМЦ (припой медно-цинковый), цифра указывает на содержание меди. Всего используются 3 марки, утверждённые ГОСТ 1534—42 : ПМЦ-36, ПМЦ-48, ПМЦ-54. Помимо основного компонента присутствует цинк, 5–7% приходится на железо, олово, сурьму. Температура плавления 800–900 С.

Существуют ограничения применения вследствие выгорания лигатур. Цинк выгорает при переходе из жидкой фазы, что становится причиной пористости. Разрушительные последствия грозят:

  • Изделиям, испытывающим внутреннее давление.
  • Вибрацию и динамические нагрузки.

В этом случае ведётся пайка рафинированной медью при повышении температуры. Иной путь – использование низкотемпературных оловянистых лигатур, улучшающих жидкотекучесть. Или кремнистых присадок. Кремний препятствует испарению и окислению цинка.

ПМЦ выпускаются прутками, полосами, гранулами. Флюсы для пайки – бура.

ПСр (медно-серебряные) – дорогостоящие тугоплавкие присадки высокой прочности. Уникальность в сохранении гибкости соединения. Разбег рабочих температур между начальным в ряду ПСр-10 и серебряным на 92% ПСр-92 – 720–950. ПСр 72–92 нашли применение в соединительных операциях на высокочастотных элементах.

Альтернатива серебру — фосфор. Пластичные медно-фосфорые припои при сохранении подобия свойств имеют плюсы:

  • Дешевизна.
  • Устойчивость к коррозии и агрессивным средам.
  • Жидкотекучесть.
  • Температура плавления 700–850.
  • Пригодны для соединения разнородных металлов, например, медь со сталью.

Пайка алюминия ведётся в узких температурных рамках под слоем масла, чтобы сдержать окисление, ультразвуковыми паяльниками. Применяются силумин, 34А, П590А, П 575. Легирующие элементы кремний, медь, цинк.

Популярные ошибки

Почему паяльной кислотой проще паять? Во время нагрева место пайки быстрее покрывается окислами так как чем выше температура — тем быстрее протекают химические реакции. Кислота тоже начинает быстрее разъедать эти окислы. Здесь кроется еще одна проблема. Кислота так же разъедает место пайки, помимо окислов. Это ухудшает прочность соединения.

Плохой пайке предшествуют множество ошибок:

  • Перегрев. Флюс испаряется, не успевает принять участие в пайке. Такое происходит, когда выставляют температуру на паяльнике выше 300 градусов;
  • Недогрев. Это происходит из-за малой площади нагрева, не понимания принципов паяльных работ или некачественного оборудования;
  • Долгое касание паяльника к месту контакта. Пайка не должна продолжаться больше нескольких секунд. Иначе большая часть флюса испариться, а остальной припой соберется в комочек, и начет окисляться.
  • Количество флюса и припоя. Переизбыток или недостаток компонентов – тоже критический фактор. Слишком много флюса — припой начнет растекаться, слишком мало — быстро испариться и не на полный участок хватит.

Что такое канифоль и для чего она нужна

Что такое канифоль? Канифоль — это вещество, которое добывают из смолистой густой массы — выделяемый сок из деревьев хвойной породы. Как правило, она сочится из сосновых деревьев, ее собирают, а затем очищают. Добытый материал выпаривают из сырой смолы. Встречается канифоль елового, кедрового и пихтового происхождения.

Еще встречается промышленная канифоль. Для ее изготовления используют измельченное дерево. На его основе готовится экстракт с добавлением органических растворителей. Также используют перегонку сырого таллового масла.

На прилавках магазинов встречается жидкая канифоль. Это более удобный вариант. Получается благодаря добавлению спирта или ацетона, в котором твердая канифоль растворяется.

Для чего нужна канифоль? Выделим следующие варианты применения материала:

  • чтобы клеить бумажные изделия;
  • в качестве компонента для создания каучука, резины, искусственной кожи и многого другого;
  • канифоль для пайки используют, чтобы выполнить лужение и удалить оксиды с поверхностей металлов;
  • для натирания смычков для скрипок, виолончелей, альтов и многих других, балеток, чтобы избавиться от скольжения;
  • в некоторых видах спорта в качестве порошка;
  • чтобы защитить деревянную поверхность от влаги;
  • чтобы натирать бильярдный кий;
  • для изготовления лаков, чтобы увеличить их текучесть.

Чем можно заменить канифоль при пайке? Есть определенные требования к таким материалам. Они обязаны удалять оксидный налет при пайке, чтобы предотвратить окисление и улучшить распределение припоя. Замена канифоли должна соответствовать следующим требованиям:

  • невысокая температура плавления;
  • отсутствие растекаемости вне непосредственного воздействия;
  • хорошо расплавляется при контакте с паяльником;
  • способность растворять оксиды;
  • легко удалить после работы;
  • неспособность вступать в реакции с металлами и припоем.

Под вышеуказанные требования подходят аспирин, электролит из батарейки, смола, янтарь, жир, любая кислота, кроме концентрированной серной и азотной.

Импортные

  • IF 8001 Interflux – один из лучших флюсов для бессвинцовой пайки SMD компонентов, в том числе и работы с BGA чипами. Довольно дорогой. Не требует смывания.
  • IF 8300 BGA Interflux (30cc) – для пайки корпусов BGA. Представляет собой гель. Без вредного галогена.
  • IF 9007 Interflux BGA – паяльная безотмывочная паста для пайки свинцовым припоем. После работы оставляет едва заметный слой флюса с высоким удельным сопротивлением.
  • FMKANC32-005 – крем слабоактивированный безотмывочный. Показывает хорошие результаты при пайке BGA чипов и работе с инфракрасными паяльными станциями.

Классификация

Нередко в маркировке импортных флюсов можно встретить маркировочные символы. Рассмотрим ниже их обозначение:

  • «R» — канифоль, которая идет либо в чистом виде, либо в виде раствора (спирто-канифоль). Химически пассивный флюс, поэтому перед применением требует ручной зачистки поверхности спаиваемых компонентов от окислов. После окончания работ требует отмывки спиртом или ацетоном.
  • «RMA» — флюс на основе канифоли с небольшим добавлением активаторов (органических кислот и их соединениями). При термической обработке кислотосодержащие активаторы испаряются. Для их применения необходима вытяжка. Оптимальная пайка достигается с использованием горячего воздуха.
  • «RA» — активированная канифоль. По заверению производителей из-за низкой активности кислот не оказывает коррозийных процессов на место пайки, поэтому не требует отмывки. Мы бы все таки рекомендовали после работы с ним использовать слабый раствор щелочи или спирт для отмывки, если речь не идет о BGA пайке!
  • «SRA» — кислотные флюсы активного действия для пайки нержавеющей стали, никеля. В электронике практически не используются из-за разрушающего действия кислот. После пайки таким флюсом изделие нуждается в тщательной отмывке спиртом или ацетоном.

Так же нередко к импортным флюсам к названию добавляют надпись «no clean», которая означает, что данный флюс не требует смывки. Такие флюсы нередко применяют при пайке радиокомпонентов, где очистка после пайки деталей затруднена физически. Например, при пайке BGA микросхем.

3.Разновидности:

3.1.Ракитник чернеющий — Cytisus nigricans

Компактный листопадный кустарник высотой до 1 м. с зелеными, сложными листьями, состоящими из 3 продолговато — овальных листочков. В летние месяцы на вершинах побегов появляются длинные кисти с характерными для бобовых желтыми цветками. Цветки открываются последовательно — от основания кистей к верхушкам. 

3.2.Ракитник стелющийся — Cytisus decumbens

Низкорослые кустарники с полегающими побегами высотой до 30 см., часто выращиваются в качестве почвопокровных растений. Листья сложные, изумрудно — зеленые, состоят из 3 продолговатых сегментов. Листовые пластинки немного согнуты по центральной жилке и покрыты серебристым опушением. Период цветения наступает в мае — июне — в это время растения обильно украшает себя многочисленными желтыми или оранжевыми цветками. 

3.3.Ракитник венечный или прутьевидный — Cytisus scoparius

Крупные листопадные многоствольные кустарники высотой до 2,5 м. с прямостоячими, тонкими, обильно ветвящимися стеблями. Листочки маленькие, трехлопастные, часто плотно прижаты к ветвям растения, располагаются очередно. Цветки ароматные, крупные, золотисто — желтые, иногда с яркой оранжевой губой. 

3.4.Ракитник ранний — Cytisus praecox

Небольшой листопадный кустарник с пышной округлой кроной, сформированной тонкими, обильно ветвящимися побегами. Листочки зеленые, маленькие, прижаты к ветвям, сложные — трехлопастные. В период цветения, в конце весны, растение обильно образует золотисто — желтые или белые цветочки, которые полностью могут скрыть ветви растений. 

3.5.Ракитник ранний Боскоп Руби — Cytisus Boskoop Ruby

Небольшой округлый многоствольный кустарник с многократно разветвленными тонкими побегами. Листья зеленые, маленькие, могут быть простыми или сложными — состоящими из 3 овальных сегментов. Период цветения наступает в конце весны — начале лета, когда ветви кустарника обильно покрываются яркими малиновыми или бордовыми цветками. 

3.6.Ракитник пурпурный — Cytisus purpureus

Небольшие многоствольные кустарники, часто не превышающие в высоту 50 — 60 см. с прямостоячими или стелющимися стеблями. Листья ярко — зеленого оттенка, сложные — состоящие из 3 продолговато — овальных, слегка согнутых вдоль центральной прожилки сегментов. Цветки нежно — розовые или сиреневые, плотно покрывают тонкие стебли растений. 

3.7.Ракитник Олголд — Cytisus Allgold

Сорт раннего ракитника, представляющий собой листопадные, пышные, многоствольные кустарники высотй до 1,5 м. с тонкими ветвящимися побегами и зелеными, маленькими, сложными листьями. В период цветения каждая тонкая веточка обильно покрывается душистыми цветками во всех оттенках желтого — от лимонного до золотистого. 

 Возможно, Вас также заинтересуют:

Бобовник

Бересклет

Дрок

Рододендрон

Флюсы для обработки микросхем

Раньше для пайки плат и других различных деталей использовалась только канифоль, которая относится к активным флюсам. Однако спиртовой канифольный раствор для ремонта микросхем применять не рекомендуется, так как он имеет несколько существенных недостатков:

  1. При высоких температурах канифоль удаляет не только окись металла, но и сам металл.
  2. Большой проблемой становится очистка пайки после применения канифоли. Ее остатки смываются только растворителями или спиртом. Оставлять же излишки флюса на плате нельзя, так как возможны вызванные загрязнениями различные замыкания.

Но выход для радиолюбителей есть. Современные рынки материалов предлагают большой выбор разных флюсов, с помощью которых обеспечивается высокое качество пайки, не разрушается жало паяльника и которые легко смываются водой. Продаются такие материалы чаще всего в удобных для их применения упаковках — шприцах.

В некоторых случаях вместо канифоли можно использовать ее заменители:

  1. Смолу ели или сосны можно приготовить самому. Для этого собранную с деревьев смолу следует растопить в жестяной банке и разлить по небольшим коробочкам. Огонь, на котором будет топиться смола, должен быть слабым, иначе она может воспламениться.
  2. Таблетку аспирина тоже можно использовать вместо канифоли. При плавлении аспирин издает неприятный запах, что является его существенным недостатком.
  3. Канифольный лак продается в хозяйственных магазинах и применяется вместо канифоли в спирте. Кроме этого, его можно использовать для антикоррозийного покрытия металлов.

После использования флюса готовую пайку следует обязательно прочистить смоченной в растворителе жесткой кисточкой или щеточкой, а также протереть смоченной в спирте-ректификате тряпочкой.

Сейчас выпускаются флюсы, которые не содержат вызывающих коррозию и окисление компонентов и не проводят электрический ток. Поэтому после их применения плату промывать необязательно. Нужно только удалять излишки.

Для того чтобы жидкий флюс нанести на плату, можно воспользоваться ватной палочкой, кисточкой или специальным удобным «флюсапликатором». Стоит такое приспособление достаточно дорого, поэтому дешевле сделать его самому:

  • одноразовый медицинский шприц разрезать на две части;
  • в резиновую трубку с внутренним диаметром в 5-6 миллиметров вставить разрезанные части шприца;
  • иголку укоротить и слегка изогнуть.

«Флюсоапликатор» готов, теперь им можно обрабатывать плату. Для этого нужно слегка нажать на шланг и выдавить капельку флюса. Чтобы иголка не засыхала, в нее нужно вставить кусочек проволоки.

Флюсы в виде пасты или геля наносить на соединяемые детали можно одноразовым шприцем с толстой иглой.

Разобравшись, что такое флюс, и начав применять его для припоя металлических деталей, важно делать это в соответствии с техникой безопасности. Во время работ с химически активными веществами помещение нужно обязательно проветривать, а саму пайку производить в очках и защитных перчатках

Виды паяльной канифоли

Реализация канифоли происходит разбавленным и чистым видом. Очищенное сырье существует в форме палочки или кусков. Более дорогими и сложными по производству являются флюсы жидкого типа. Наиболее простой вариант спиртосодержащий, состоящий из раствора канифоли и спирта, разведенный практически равными пропорциями. Данный раствор не вызывает реакций при использовании, предотвращает коррозию и не проводит электрический ток.

Живичная канифоль по ГОСТ 19113-84

Изготовления спиртового раствора может быть выполнено в домашних условиях

Важно соблюдать последовательность действий:

  • Необходим этиловый спирт в малых количествах, крепостью не менее 70°. Найти его можно в аптеке или местах реализации подобных изделий.
  • Канифоль живичная измельчается до песчаного состояния ступкой, после этого необходимо добавить спирт в соотношении 70 на 30.
  • В случае отсутствия под рукой спирта, возможно использовать аналогичный растворитель, к примеру бензин или ацетон. Добавлять размягченную субстанцию необходимо малыми порциями, перемешивая до полного растворения.

Более современная модель раствора имеет вместо спирта глицерин. Приготовление происходит тем же способом, данный материал более удобен в работе. Его можно непосредственно наносить на спаиваемые детали, имеет более твердую форму относительно раствора. Некоторые припои реализуются уже с готовым флюсом посередине проволоки. Вариант удобен при действиях, однако высокая цена и отсутствие в мелких торговых токах могут привести к эксплуатации таловой канифоли.

Получение жидкой канифоли

Канифоль сосновая имеет следующие характеристики:

  • Температура кипения начинается от 250 °C, зависит от состава и добавленных примесей.
  • Размягчение происходит на пороге 52-72 °C.
  • Теплопроводность элемента – 0,1 ккал/м, теплотворность – 9100 ккал/кг.
  • Расширение в расплавленном состоянии равняется коэффициенту 0,05, кислотное число от 145 до 175.

Основной разновидностью материала является прозрачная колофонская смола, применяется твердым состоянием, имеет светло желтый оттенок. Основой для качественного производства продукции используется абиетиновая кислота, занимающая большую долю в составе вещества.

Достоинства применения буры в работе с металлами

Особенно ярко эти достоинства проявляются в процессах пайки бурой медных труб, который часто являются важными составными частями современных трубопроводов. Такие технологии сейчас в большой моде.

Самая главная роль буры в составе флюса – это удаление оксидной пленки с металлической поверхности и активация растекания жидкого припоя по поверхности деталей.

Технические требования к флюсам.

Вот ее технические преимущества:

  • Слиянию поддаются детали из металла в любом, даже самом «неудобном» сочетании.
  • Соединения выходят прочными и надежными даже между металлами и неметаллическими материалами.
  • Работу можно начинать с металлами, имеющими любую исходную температуру.
  • С помощью данной технологии детали можно не только соединять, но и эффективно разъединять – их можно без проблем распаять.
  • Отличие пайки от классической сварки в том, что основной металл не плавится, и поэтому нет явления под названием «коробление». В результате детали никак не деформируются.
  • Бура помогает эффективной сцепке припоя с металлическими поверхностями.
  • Техническая бура незаменима при способе, который называется «капиллярной пайкой»: она влияет на ее производительность.
  • Паяные соединения характеризуются высоким качеством и долговечностью.

Как правильно паять феном

Нужно закрыть все мелкие и уязвимые к перегреву компоненты защитой.
В данном случае используется алюминиевый скотч. Он хорошо защищает компоненты от температуры, плотно держит компоненты платы. Однако, прибавляет теплоёмкость к месту пайки. Термоскотч также хорошо защищает, только хуже держится на плате.

Плату размещается на таком материале, который наименее теплоёмкий и медленно отдает температуру в окружающую среду. Можно использовать, например, деревянную дощечку. И при этом, место пайки не должно находиться под наклоном.

Лучше всего нанести на контакты флюс. Он хорошо распространяет тепло, по сравнению с нагреваемым воздухом, однако не следует его добавлять слишком много. Он может вскипеть, зашипеть или помешать пайке.

Первым делом прогревается место пайки. Фен выставляется около 100 °C и максимальным потоком воздуха.
Нужно прогреть как саму деталь, так и окружающее место пайки с контактами круговыми движениями.

Далее, спустя около минуты следует плавно повысить нагрев.
Разница с контактами будет небольшая. Таким образом, в течение нескольких минут, повышаем до 300 °C.
Шаг около 20 — 30 °C на каждые десятки секунд.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации