24artstroy.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Флюсы для пайки: применение, назначение и классификация

Флюсы для пайки: применение, назначение и классификация

Для быстрой и качественной пайки необходимо иметь несколько вещей: качественный флюс, хороший припой и мощный паяльник. Припой выбирается в зависимости от объекта пайки и её температуры, а также содержания олова и свинца в нём. Основная характеристика паяльника — его мощность, но сегодня некоторые радиолюбители смотрят и на такие вещи, как размер жала и скорость нагрева и остывания.

С флюсами всё несколько иначе. Они бывают очень разных видов и применяются для противостояния процессам окисления припоя, равномерного распределения температуры по поверхности пайки и образования лучшей сцепляемости и диффузии спаиваемых контактов и деталей.

Виды и классификация флюсов

Существует две основные классификации флюсов:

  1. Твердые. К этой группе можно отнести сплавы, созданные при высоких температурах.
  2. Мягкие. В этом случае температура плавки достаточно низкая.

Что касается первой группы, то температура образования шва может достигать 500 градусов и превышать этот показатель. Преимуществом такой группы флюсов является создание прочного соединения. Однако существенный минус – это возможный перегрев конструкции. Подобная проблема может вызвать поломку.

Вторая группа плавится уже при температуре от 50 0 С до 400 0 С. Сюда относятся сплавы из свинца, олова, других специально подобранных примесей. С их помощью соединяют радиодетали.

Если речь идет о тонких поверхностях, то лучше прибегнуть к мягким флюсам. При необходимости соединения, например, проводов значительного диаметра потребуется уже твердый флюс.

Что касается материала, используемого в качестве припоя, то это обычно:

  • прутья;
  • проволока;
  • трубочки, заполненные или покрытые колофонием.

Наиболее востребованными в качестве припоя считаются прутья из олова. Оптимальный диаметр таких подобных элементов не должен превышать 5см, минимальная величина составляет 1см.

Особенности легкоплавких сплавов

Отдельное внимание стоит уделить особенностям каждой из имеющихся групп флюсов. Если речь идет о пайке мягким флюсом, то основной особенностью является образование прочного, но эластичного шва. В свою очередь, легкие флюсы подразделяются на такие категории, как:

  • специальные;
  • легкоплавкие;
  • оловянно-свинцовые.

Олово считается одним из самых известных и востребованных металлов, но чистый вариант данного вида – материал достаточно дорогой, и зачастую во флюсах используются различные примеси. В качестве дополнительного элемента выступает свинец.

Специальные флюсы применяются, чтобы совместить несколько характеристик двух материалов посредством их спаивания. В качестве составов для спайки применяются никель, алюминий, вольфрам, сталь, чугун, железо.

Например, для пайки конструкций, выполненных из алюминия, потребуется сплав, состоящий только из олова.

Особенности тугоплавких сплавов

Твердые сплавы тоже делятся на определенные категории:

  1. Медно-цинковые сплавы.
  2. Серебряные.
  3. Фосфорно-медные.

Цинковые и медные используются довольно редко, так как имеют два основных недостатка – низкую прочность шва и высокую стоимость. Серебро тоже применяется довольно редко. Обычно его заменяют на латунь или цинк. Также возможно использование бронзы.

С помощью медных и фосфорных составов соединяют элементы, которые состоят из таких же материалов. Очень важно, чтобы впоследствии образованная конструкция не испытывала больших нагрузок во избежание деформации и поломки.

Альтернативные виды припоя

Дополнительно выделяют альтернативные виды флюсов. Среди них сплавы:

  • С повышенной стойкостью к коррозии. Преимуществом таких сплавов является отсутствие необходимости использования различных жидкостей или средств для очистки.
  • Жидкого типа. Изготавливают их с применением вазелина, спирта, золота. Также к составу добавляют салициловую кислоту. С помощью данного вида флюсов соединяют электрические эмалированные провода. Процесс отличается своей чистотой.
  • Канифоли и воздуха. Считается нейтральным видом флюсов, применяемых практически для всех электроприборов;
  • Бура и канифоли. С помощью данной смеси соединяют трубы, по которым течет вода или другие жидкости. Соединение выдерживает достаточно высокие температуры, и у сплава отсутствуют токсичные свойства.
  • Канифоль и спирт. Смесь представляют собой активный сплав, после использования которого приходится тщательно прочищать плату устройства.

Важно! Остатки флюса приводят к короткому замыканию в электрических схемах, а также поломке устройства. Поэтому рекомендуется очищать поверхность вовремя.

Также отдельно выделяют самодельные флюсы, которые получается приготовить в домашних условиях. Подробнее об этом будет рассказано чуть ниже.

Читать еще:  Материалы для сварки и пайки

Разновидности флюсов

Флюс — это вещество, наносимое на место пайки или сварки, защищающее металл от окисления и улучшающее качество шва. Флюс способен кардинально изменить качество, в том числе ровность шва и его эстетические характеристики. Поэтому к выбору флюса нужно подойти с умом.

Здесь есть четкая связь с припоем. Чем легче плавится припой, тем лучше раскрываются свойства флюса. У флюса должна быть температура плавления чуть ниже, чем у припоя. Тогда вы добьетесь качественного результата.

Производители предлагают флюсы для пайки двух разновидностей: активные и пассивные.

Химически активные

Химически активные флюсы содержат в своем составе кислотосодержащие вещества. Они, в свою очередь, способы уничтожить любой налет или признаки коррозии. В качестве кислотосодержащего может использоваться известная всем соляная кислота, хлористый цинк и др. Если не очистить место пайки от остатков флюса металл может испортиться и появится новая коррозия.

Химическая активность таких флюсов — это и достоинство, и недостаток одновременно. При неумелом использовании такие флюсы разъедают металл и текстолит, если применять их в радиоэлектронике. Не стоит забывать, что такие флюсы способны оставлять ожоги на коже, поэтому важно соблюдать технику безопасности. Зато при грамотном использовании активные флюсы удаляют любой налет и коррозию, позволяя улучшить качество работ.

Мы не рекомендуем использовать химически активные флюсы в повседневной пайке. Они требуют внимания и опыта. А при пайке радиокомпонентов лучшее вообще не использовать данный тип флюса. Поскольку с большой вероятность он будет разъедать текстолит, и вы ничего не сможете исправить.

Химически пассивные

Химически пассивные флюсы используются очень часто. У них нет таких ярко выраженных окислительных свойств, как у химически активных, поэтому с ними проще работать. Химически пассивные флюсы удаляют жировой налет и небольшие загрязнения, но не коррозию. В составе таких флюсов есть органические компоненты, поэтому их можно применять при пайке радиоэлементов.

Химически пассивные флюсы защищают зону сварки от окисления и улучшают качество работы. Впрочем, как и химически активные.

Требования к вспомогательным материалам

Существуют общие требования, которые относятся ко всем видам вспомогательных веществ. Какими основные свойствами они должны обладать:

  • Текучесть и вязкость состава должны находиться в таком соотношении, чтобы имелась возможность смочить всю обрабатываемую поверхность без растекания за границы обработки.
  • Флюсы должны реагировать только с окисленными плёнками, а не с соединяемыми деталями и припоем.
  • Флюс должен обладать меньшей адгезией, чем припой.
  • Вещество не должно испаряться или выгорать.
  • Флюс должен легко удаляться после окончания работ.

Как паять флюсом: сначала нужно подготовить детали, потом обработать их материалом, далее разогреть детали до нужной температуры и внести припой в обрабатываемую зону.

Порядок применения

Флюсы могут находиться как в твёрдом (пастообразном), так и жидком состоянии и продаваться в упаковках самой различной формы и объёма.

Читать еще:  Пайка нержавейки медно фосфорным припоем

Так, твёрдая канифоль поступает в продажу в плоских баночках, оснащённых плотно закрывающейся крышкой.

Согласно исходному агрегатному состоянию этих составов различают следующие способы их применения:

  • при твёрдом флюсе во время пайки жало паяльника сначала нужно окунуть в тело реагента, после чего им захватывают небольшое количество припоя;
  • в тех случаях, когда на основе канифоли приготавливается или используется уже готовая жидкая смесь – она просто наносится на место спайки посредством обычной кисточки с мягким ворсом;
  • при работе с пастообразным составом небольшие порции флюса наносятся на место контакта любой подходящей для этого палочкой (выдавливаются из шприца, заранее заправленного до нужной дозировки).


Нередко в магазинах продаётся канифоль, приготовленная в виде специального геля, уже размещённого в шприце определённой ёмкости.

Такие гелеобразные составы принято относить к нейтральным реагентам, широко применяемым в радиоэлектронике для пайки миниатюрных деталей.

Какими бывают флюсы для пайки

Чаще всего материал для пайки готовят из 10 грамм хлорида аммония и 30 грамм хлорида цинка, растворяя их в 60 миллилитрах воды.

Также используется «паяльная кислота» или «паяльная жидкость». Их можно приготовить из консервированной соляной кислоты и металлического цинка:

  • кислоту налить в фарфоровую или стеклянную посуду и порциями добавить цинк;
  • в результате растворения цинка в кислоте должен начать выделяться кислород и образоваться хлорид цинка;
  • после того как выделение кислорода замедлится, емкость следует поставить в теплую воду;
  • по окончании реакции жидкость сливается и остается только нерастворившийся цинк, к которому нужно добавить нашатырь (2 грамма аммония на 3 грамма металлического цинка).

Жидкость можно не сливать, а выпарить досуха. Затем непосредственно перед пайкой полученная смесь растворяется в воде (1:2).

Однако приготовленные таким образом флюсы подходят не для всех металлов. По степени эффективности они подразделяются на три группы:

Защитные или некоррозиные материалы из-за своей слабой активности не способны очистить поверхность большинства металлов от коррозийной пленки. Главным образом они используются для соединения меди, ее сплавов и покрытых кадмием, оловом или серебром стальных изделий. При этом припои должны быть только легкоплавкими. К защитным флюсам относится канифоль и ее различные растворы, вазелин, стеарин, воск, древесные смолы.

Слабокоррозийные вещества по сравнению с некоррозийными более активны. Чаще всего это растворенные в спирте, воде или производных органических кислотах минеральные масла, животные жиры, органические кислоты (щавелевая, бензольная, стеариновая, олеиновая, лимонная, молочная и т. д.). Для того чтобы ослабить коррозийное действие таких веществ, к ним добавляется канифоль или другие вещества, которые не вызывают коррозии. Применяются слабокоррозийные вещества при пайке только с легкоплавкими припоями, так как они легко разлагаются, сгорают и испаряются.

Коррозийные флюсы для пайки состоят из фторидов и хлоридов металла, неорганических кислот. Они способны разрушать любые стойкие пленки цветных и черных металлов, поэтому эффективны при пайке любым способом. Применяются коррозийные материалы в виде водных растворов в пастообразном и твердом состоянии.

Способ применения данных веществ определяется их агрегатным состоянием и химическим составом:

  • Твердую канифоль наносят на спаиваемые поверхности жалом паяльника, на котором уже есть расплавленный припой;
  • Паяльную кислоту наносят на спаиваемые детали или поверхности небольшой кисточкой, ватной палочкой или простой спичкой;
  • Жидкий спирто-канифольный флюс наносится при лужении с помощью небольшого носика дозатора, установленного на емкости с раствором.
  • Гелеобразные вещества наносят с помощью специальных пистолетов дозаторов, в которые вставляются картриджи.
Читать еще:  Пайка алюминия оловом в домашних условиях

Важно! Так как флюсы – это в своем большинстве небезопасные для здоровья человека вещества, при их нанесении следует соблюдать максимальную осторожность. Если данная субстанция для лужения попадает на кожу руки, ее следует незамедлительно смыть, при необходимости нейтрализовать соответствующими веществами.

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.

Чем заменить флюс для пайки

При отсутствии флюса и невозможности его приобретения можно применять некоторые подручные материалы, но следует помнить, что качество пайки будет очень низким, а остатки материала зачастую трудноудалимы или токсичны. Тем не менее о некоторых адекватных вариантах следует знать.

  • Аспирин. Салициловая кислота или раствор таблетки аспирина в воде может применяться при пайке, но его пары слишком токсичные, и очень желательно работать в нежилых помещениях с хорошей вентиляцией, а лучше всего на открытом воздухе. Обладает всеми недостатками активных флюсов, требует обязательной промывки поверхности после пайки.
  • Нашатырь, а также лимонная или уксусная кислота тоже может применяться как замена флюсам, при этом их концентрация не требует дополнительного разведения водой.
  • Глицерин может подойти для пайки радиодеталей на плате, но имеет остаточное сопротивление и хорошую гигроскопичность, поэтому обязательно промывается с платы.

Следует помнить, что пайка будет качественной в том случае, когда флюс подобран правильно. Для каждого металла есть идеально подходящие флюсы, а другие могут не сработать. Помимо этого, очень не рекомендуется паять платы активными флюсами, особенно имеющими в своем составе кислоты, поскольку при неполном удалении остатков флюса с поверхности печатной платы активные компоненты будут уничтожать токопроводящие медные дорожки.

Паять детали следует паяльником с идеально залуженным жалом, а при появлении нагара стараться очищать жало в оксидале, это позволит провести очень хорошую пайку. По завершении работ остатки флюса с поверхности спаянных деталей и плат обязательно нужно удалять подходящим способом. Дорожки платы можно покрывать специальными лаками, например, цапонлаком, это позволит защитить их от влаги.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector