Для чего нужен флюс паяльный. Флюс для пайки: виды, состав и применение — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Что такое флюс для пайки. Какие бывают виды флюсов. Из чего состоит флюс. Как правильно выбрать и использовать флюс при пайке. Можно ли сделать флюс своими руками.

Содержание

Что такое флюс и для чего он нужен при пайке

Флюс — это вспомогательный материал, который используется при пайке для очистки поверхностей соединяемых деталей и улучшения растекания припоя. Основные функции флюса:

Удаление оксидной пленки с поверхности металла
Защита места пайки от окисления в процессе нагрева
Снижение поверхностного натяжения припоя
Улучшение смачиваемости поверхности припоем
Способствование более быстрому и равномерному растеканию припоя

Без применения флюса качественное паяное соединение получить практически невозможно. Флюс обеспечивает надежный контакт припоя с металлом и формирование прочного паяного шва.

Классификация флюсов для пайки

Существует несколько основных видов флюсов, которые различаются по составу и свойствам:

1. По активности:

Некоррозионные (активные)

Слабокоррозионные (среднеактивные)
Сильнокоррозионные (высокоактивные)

2. По температуре плавления:

Низкотемпературные (до 450°С)
Высокотемпературные (выше 450°С)

3. По агрегатному состоянию:

Жидкие
Пастообразные
Твердые

Выбор конкретного вида флюса зависит от материала паяемых деталей, типа припоя и условий пайки.

Состав и основные компоненты флюсов

В состав флюсов обычно входят следующие компоненты:

Активаторы — вещества, разрушающие оксидные пленки (кислоты, галогениды)
Растворители — обеспечивают нужную консистенцию (спирты, эфиры)
Связующие — образуют защитную пленку (канифоль, синтетические смолы)
Наполнители — регулируют вязкость (оксиды металлов)
Ингибиторы — замедляют коррозию (органические соединения)

Пропорции компонентов подбираются в зависимости от назначения флюса. Например, активные флюсы содержат больше кислот, а безотмывочные — больше связующих веществ.

Как правильно выбрать флюс для пайки

При выборе флюса нужно учитывать следующие факторы:

Материал паяемых деталей
Тип используемого припоя
Способ и температура пайки
Требования к прочности и коррозионной стойкости соединения
Возможность очистки остатков флюса после пайки

Общие рекомендации по выбору флюса:

Для пайки меди и ее сплавов подходят канифольные и активированные канифольные флюсы
Для алюминия используют специальные высокоактивные флюсы
При пайке электронных компонентов применяют безотмывочные флюсы
Для пайки нержавеющей стали нужны кислотные флюсы

Правильно подобранный флюс обеспечит качественное паяное соединение и долговечность изделия.

Технология применения флюса при пайке

Правильное использование флюса включает следующие этапы:

Очистка и обезжиривание поверхностей деталей
Нанесение тонкого слоя флюса на места пайки
Нагрев деталей до температуры плавления припоя
Введение припоя в место соединения
Охлаждение и при необходимости очистка от остатков флюса

Важно наносить флюс равномерно и в небольшом количестве. Избыток флюса может привести к образованию пустот в паяном шве.

Изготовление флюса своими руками

В некоторых случаях флюс можно изготовить самостоятельно. Вот простой рецепт канифольного флюса:

Измельчить 30 г сосновой канифоли
Растворить канифоль в 100 мл этилового спирта
Добавить 5-10 капель глицерина для пластичности
Тщательно перемешать до однородной консистенции

Самодельный флюс подходит для простых паяльных работ, но для ответственных соединений лучше использовать профессиональные составы.

Меры безопасности при работе с флюсами

При использовании флюсов необходимо соблюдать следующие правила безопасности:

Работать в хорошо проветриваемом помещении
Использовать средства индивидуальной защиты (перчатки, очки, респиратор)
Не допускать попадания флюса на кожу и в глаза
Не вдыхать пары флюса при нагреве
Хранить флюсы в плотно закрытой таре вдали от источников тепла

Соблюдение этих мер позволит избежать негативного воздействия компонентов флюса на здоровье.

Для чего нужен флюс и паста при пайке:особенности паяльных флюсов

Наверняка нет такого человека, который бы не сталкивался с тем, что он задаётся вопросом, как эффективно осуществить соединение разорванных металлических частей, и неважно как это произошло механическим путём, или при помощи разрыва другой природы. В данном случае многие правдиво задают вопрос, для чего нужен флюс при пайке, и какие характерности препаратов.

Использование флюса при пайке

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.

Что может быть в качестве материала для пайки

Технологический процесс паяния, и для чего нужна паяльная паста, подскажет одна из самых популярных технологий, где в качестве компонента используют 10 грамм хлорида аммония и 30 грамм химического компонента цинка хлорида, которые необходимо растворить в 60 миллиграммах водного раствора.

Точно таким же образом формируется вещество паяльная кислота или паяльная жидкость, которое готовятся из заранее подготовленного консервированного вещества в виде соляной кислоты и металлического цинка.

Заполняем фарфоровую посуду в равных долях соляной кислотой и порционными частями цинка.
Заполняя цинком, в кислоте происходит выделение кислорода, в итоге образуется готовый препарат хлорид цинка.
После того, как начнётся замедление выделения кислорода, стеклянную посуду помещаем в тёплый раствор воды.
По окончании процесса должно произойти сливание жидкости, где остаётся не растворившийся цинк, к которому необходимо добавить нашатырный компонент, представленный как 2 граммы аммония, рассчитанного на 3 граммы металлического порошка цинка.

«Важно!
Не обязательно нужно сливать жидкость, достаточно ее высушить или выпарить досуха плод воздействием тёплой воды. В непосредственной части пайки можно добавить водный раствор в соотношении 1:2.»

Особенности флюсовых компонентов

Не стоит обольщаться тем, что этот простейший флюсовый препарат подойдёт практически ко всем металлическим поверхностям.

Флюс для пайки алюминия

Согласно ТУ и ГОСТ существует определённый критерий препаратов, которые по степени эффективности можно разделить на 3 условные группы:

Защитные или некоррозионные компоненты. Благодаря невысокой активности препаратов, такие вещества слабо очищают обрабатываемую поверхность. Как правило, не коррозионная группа используется для сплавов меди, а также для медных групп, которые имеют покрытия из кадмия, серебра или олова. По всем правилам данной группы, все задействованные припои должны быть легкоплавными. К данной группе относятся традиционная канифоль, вазелин простой группы, а также древесные смолы, стеарин и восковые компоненты.
Слабая коррозионная группа. Для этой группы характерно растворение в спиртовых растворах, воде, а также в минеральных и органических веществах природного и искусственного происхождения, например стеариновая кислота, олеиновая кислота, молочный и растительный жир. Ко всем материалам добавляется канифоль, которая играет антикоррозионную роль. В процессе пайки, слабая группа эффективно разлагается, испаряется и под воздействием температуры сгорает.
Сильная коррозионная группа. В этом классе используют фториды и хлориды металлической группы, а также сильнейшие неорганические кислоты. Этот тип флюсов способен удалять стойкие плёночные группы, которые характерны для цветных, а также для черных металлов. Все исследуемые коррозионные материалы изготавливаются как в виде жидких паст, так и в твёрдом состоянии.

Технические регламенты

Единый государственный регламент определён для флюсов, которые используются для сварочных работ, в этом случае применяют ГОСТ 9087-81. В радиоэлектронной отрасли также применяют технический стандарт, который имеет свою маркировку, это ГОСТ Р 56427-2015, который распространяется на безсвинцовую технологию. Кроме этого, данный регламент был разработан на основе ранее утверждённых и действующих регламентов, в частности:

ГОСТ 17325—79 Пайка и лужение.
ГОСТ Р 53429—2009 Платы печатные.
ГОСТ 29137—91 Формовка выводов и установка изделий электронной техники на печатные платы.
ГОСТ 23752—79 Платы печатные

Кроме этого, существует ряд подведомственных нормативных актов, которые имеют отраслевую структуру использования.

Заключение

При проведении работ связанные с пайкой микросхем или при соединении деталей изделий, необходимо строго соблюдать требования техники безопасности. При проведении работ, необходимо обеспечить качественную вентиляцию помещения, по окончании технологического процесса, необходимо тщательно проветрить комнату. Все операции необходимо выполнять только в защитных средствах, как для рук, так и для глаз и органов дыхания. В ряде отраслевых стандартах можно увидеть технические регламенты на маски и другие средства защиты. В домашних условиях пайку необходимо осуществлять только в проветриваемом помещении, по окончании необходимо вымыть руки с мылом и убрать все препараты в недоступное место для детей.

Видео: зачем нужен флюс для пайки?

какие виды бывают, состав и процесс применения

Процесс пайки заключается в соединении различных металлических деталей методом заполнения пространства между ними расплавленным металлом. Это сопровождается нанесением флюса на сопрягаемые поверхности. Удаление оксидной плёнки, лучшее растекание припоя по поверхности сопрягаемых деталей и более качественное их соединение — вот для чего при пайке нужен вспомогательный материал флюс.

Назначение материала

Задача флюсов — подготовить детали к пайке, очистить поверхности от жиров и солей, предохранить припой от окисления в процессе пайки и способствовать его лучшему растеканию по поверхности. Флюс при пайке продлевает срок службы соединений, так как защищает места пайки от окисления и разрушения. Флюс должен характеризоваться невысокой температурой плавления и малым удельным весом. Тогда он успеет растворить окислы, но не проникнет вглубь пайки. Хорошие флюсы не должны испаряться при нагреве и вызывать коррозию. Их можно легко удалять с деталей.

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.

Антикоррозионные. Применяются для очистки поверхностей соединяемых деталей от коррозии. Впоследствии на деталях должен образовываться защитный слой, препятствующий окислению. В состав этих соединений обязательно входит ортофосфорная кислота.

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.

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.

Применение для различных металлов

Ортофосфорная и паяльная кислоты применяются для пайки деталей из нержавеющей и легированной стали. Бура используется при пайке чугуна, драгоценных металлов, никель-кобальтовых сплавов. Часто бура находит применение при ремонте водопроводных систем. Паяльный жир используется при пайке свинцовых муфт к свинцовой оболочке кабеля. Он состоит из канифоли, животного жира и стеарина.

Флюс марки ФППУ25 применяется для лужения и пайки токоведущих частей из меди и её сплавов. Для пайки чёрных металлов используется активный вспомогательный материал хлорид цинка.

Если нет готового флюса под рукой, то можно использовать вместо него раствор таблетки аспирина в одеколоне, фруктовый сок или оливковое масло.

Для создания прочного паяльного соединения необходим хороший паяльник с правильно подобранным жалом, а также припой и флюс, которые подходят для этого типа работ. Только при выполнении этих условий можно обеспечить необходимое качество соединения.

какой лучше, виды флюсов, флюс своими руками

Несмотря на постоянное развитие промышленности, пайка не теряет своей популярности в данной сфере. С ее помощью получают неразъемные соединения различных материалов, если в этом возникает необходимость. Однако для организации качественного и ответственного процесса требуется заранее задуматься о необходимых материалах и подходящем оборудовании.

Данная статья подробнее рассмотрит, зачем для пайки используется флюс, и что он из себя представляет.

Флюс и его особенности

Флюс – это сплав определенных материалов. У него особая структура, легко поддающаяся плавке, что позволяет применять флюс для пайки разнообразных деталей. Сплав можно произвести в промышленных условиях, а можно создать собственноручно. Артикул в магазинах для подобных сплавов – 040053.

Чтобы посредством флюса соединить два материала, нужно выдержать определенную температуру во время создания шва. Показатели температуры находятся в пределах от 50 до 500 градусов.

Стоит сразу отметить, что у флюса есть несколько видов, поэтому при выборе подходящего сплава стоит обратить внимание на следующие факторы:

вид металла и температуру его плавления;
прочность;
устойчивость к образованию ржавчины.

В зависимости от определенных моментов определяется возможность использования выбранного флюса.

Виды и классификация флюсов

Существует две основные классификации флюсов:

Твердые. К этой группе можно отнести сплавы, созданные при высоких температурах.
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 50⁰С до 400⁰С. 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:

Медно-цинковые сплавы.
Серебряные.
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.

Обзор популярных марок

Ниже представлена таблица, в которой подробно рассматриваются наиболее популярные марки, их преимущества и недостатки.

Марка флюса	Плюсы	Минусы
Средство ортофосфорной кислоты	Быстро спаивает практически любые материалы. Стоит недорого.	Токсичность. Образование ожогов при попадании на кожу.
Бура	Используется для образования сплавов при воздействии высокой температуры.	В результате требуется смывать флюс, иначе он разъест горелку.
Паяльный жир	Долго испаряется с поверхности паяльника, что говорит о его экономном использовании. Также практически не оставляет нагара. Дешевый.	Твердая консистенция. Ее сложно наносить, а также убирать, если обнаружены остатки.
ЛТИ 120 , ТАГС, ЗИЛ, флюс- гель ТТ , Ф64	Возможность использования для спаивания различных материалов при разных температурах, стоят недорого.	Активные флюсы, их нужно отмыть после использования.
Канифоль	Неактивный флюс. Сплав не смыть после применения. Издает приятный запах во время нагрева.	Выделяется огромное количество дыма, если качество средства достаточно низкое.
СКФ 64	Доступность, популярность, практически полное отсутствие дыма.	Сильно испаряется в процессе нагрева, начинает издавать характерный шипящий звук.
Amtech RMA-223	Удобно наносится, хорошо соединяет материалы, считается неактивным средством – безотмывочным.	Много подделок, из-за использования которых образуется дым.
EFD NC-D500 6-412-A Flux- OFF Rexant	Неактивное вещество, не образует дыма, легко поддается пайке.	Высокая цена.
Униспа -3	Раствор ортофосфорной кислоты, имеющий форму пасты , применяемой для нержавеющих сталей.	Стоит довольно дорого, возможны подделки.
Флюсы Interflux	Имеет различную текучесть, вязкость, характеристики, что позволяет использовать практически везде.	Высокая стоимость.
KINGBO RMA-218	Хорошее средство, выпускаемое в виде геля или пасты.	Высокая стоимость.

Таким образом, на основе таблицы можно понять, что средств для организации качественного сплавления материалов достаточно много.

Как пользоваться

Чтобы правильно паять простые соединения, нужно ознакомиться с тем, как нужно пользоваться флюсом. Для этого требуется учесть несколько довольно-таки простых правил, представленных ниже:

Все инструменты для организации процесса пайки необходимо разложить на столе. К ним относится паяльник, губка, припой, кусачки или пинцет.
Паяльник рекомендуется аккуратно подключать к электросети для начала работы. В первую очередь, попробовать расплавить припой.
Если это получилось, то расплавленным припоем нужно покрыть конец жала паяльника, а концы проводов с помощью кусачек освободить от изоляции. Так, например, это могут быть провода от светодиодов.
Требуется вовремя удалять с помощью губки остатки старого олова, чтобы не вызвать ухудшение процесса или поломку паяльника
К процессу можно приступать только после того, как будут зажаты пинцетом концы проводов. Тогда обычно приступают к пайке.

По окончании процесса соединения, например, проводов светодиодной ленты, требуется проверить шов на прочность, а затем удалить остатки флюса с помощью смоченного в ацетоне ватного тампона. Хорошим средством станет REXANT FLUX OFF 85-0003. Он в основном используется в качестве очистителя печатных плат, что позволяет устранять остатки флюса после работы.

Важно! Если под рукой нет паяльника, можно воспользоваться феном.

Как сделать флюс своими руками

Дома можно изготовить флюс своими руками. Для этого понадобится:

Сосуд или другая емкость. Желательно на дне емкости сделать отверстие.
Жестяной лист. На него будет поставлена емкость. Иногда лист заменяют плитой из металла;
Тонкие свинцовые или оловянные прутья. Из них, собственно, и будет изготовлен припой.

Последовательность действий приготовления сплава представлена ниже:

На весах отвешивают требуемое количество прутьев.
Металл помещают в заранее подготовленную емкость. Ее ставят на огонь для плавления.
Во время нагрева перемешивают кусочки металла с помощью стержня, выполненного из стали.
С поверхности, когда она будет расплавлена, снимают тонкую пленку.
Разливают образовавшийся сплав по специальным формам.

Вне зависимости от изготавливаемого вида флюса (это может быть глицериновый сплав или спирто-канифольный), необходимо по окончании работы протереть пайку тряпочкой. Желательно перед этим ткань смочить в ацетоне. Шов можно очистить с помощью жесткой щетки, покрытой слоем растворителя.

В заключении следует сказать, что пайка по праву считается одним из лучших методов соединения металла. С ее помощью обеспечивается не только прочность шва, но и герметичность. К тому же, сам процесс соединения двух материалов занимает меньше времени, чем, к примеру, сварка.

что это такое, зачем нужен, паста, гель, какой лучше, бура, виды, как сделать в домашних условиях своими руками, безотмывочный, активный – Оборудование для пайки на Svarka.guru

Пайка паяльником, когда с соединяемых поверхностей снимается слой окислов травлёной цинком кислотой. На жало паяльника берётся капля припоя, обмакивается в канифоль, концы деталей лудятся, соединяются. Ещё капля припоя – и через минуту соединение готово и остыло. Но это только малая толика паяльных процессов для домашних мастеров и пайщиков в производственных цехах.

Виды, составляющие

Сбалансированный сплав на основе доминирующего металла для создания неразъёмных соединений металлических деталей методом внесения плавкого соединителя с местным нагревом – это припой.

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 60–450⁰ 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.

Плавкость паяльных составов, область применения:

Сплав Вуда – 60⁰ С (лужение плат).
Cплав д’Арсенваля – 79⁰ С (радио аппаратура и электроника).
Сплав Розе – 95⁰ С – (температурные ограничения).
ПОСВ 33 – 130⁰ С – (плавкие вставки предохранителей).
ПОСК 50 – 145⁰ С (полупроводники, сплавы меди).
ПОС 61 – 190⁰ С (требование повышенной электропроводности).
ПОС 30 – 260⁰ С (пайка, лужение стали, меди).
П 250 – 280⁰ С (алюминий и сплавы).

Тугоплавкие

Сфера применения – промышленная пайка чугунов, разнородных сталей, медесодержащих сплавов, томпака. Температура плавления в диапазоне 400–800⁰ 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 800–900⁰ 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 – 720–950⁰. 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 700–850⁰.
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.

Флюс в припое что это и зачем?

По аналогии со сварочной самозащитной проволокой выпускается офлюсованный припой. Нет нужды разделять операции по очистке обрабатываемой поверхности, улучшении адгезии.

Пример материала для бытового применения – 7-компонентная комбинация HTS2000 производства США для сращения широкого спектра алюминиевых сплавов.

Овальная трубка длиной 460 мм, Ø 2,1 мм плавится без внесения в зону пламени горелки, при касании разогретого металла. Температура плавления прутка 390⁰ подразумевает раздельное нагревание. Инструкция гласит, что плавление и заполнение шовного пространства происходит при натирании зоны нагрева присадочным прутком.

Для нагруженных швов не применяется. Технология раздельного нагрева усложнена и требует ювелирного владения горелкой. Чтобы не выжечь на протяженном участке ранее наложенный контактный слой, необходимы ухищрения по поддержанию равной температуры зоны обработки.

Поверхность нагрева в этот период беззащитна, окисляется. Присадочный стержень следует за щёткой, сцарапывающей окисную плёнку. Заполнение микропор при температуре, далёкой до разжижения основы безопасно: переход алюминия из твёрдого состояния в текучее трудно определить на глаз.

Отмечена невысокая герметичность за счёт образования пор на поверхности шва. Зато HTS2000 один из недорогих в своей нише. Обеспечивает достойную прочность сопряжения.

На сколько хороши разрекламированные патентованные средства и целесообразность применения, проверяем на форумах по отзывам специалистов.

Припой с флюсом HTS-528 с температурным порогом 760⁰ по этой же схеме применяется для чёрного металла с чугуном, сплавов меди, никеля. Изготовитель рекомендует ориентироваться по цвету нагретой детали, достигнута ли потребная температура.

Что такое флюс для пайки?

Качество пайки основывается на правильности подбора компонентов флюса и присадки. Функция флюса:

Создание вокруг припоя, на поверхности металла легкоиспаряемой плёнку, растворяющую окислы в рабочей зоне.
Создать условия для растекания припоя за счёт снижения поверхностного натяжения.
Улучшить сцепление с основой, снизить воздействие окружающей среды.
Испариться на пороге температуры плавления.

Разнообразие предложений с незамысловатыми и сложными составами жидкого вида, порошков и пастообразных делят на два технологически непохожих вида флюсов для пайки: пассивные и активные в химическом отношении. Продаются паяльные пасты, составленные из комбинации флюс-припой, альтернативные трубчатые припои с заполнением внутренней полости флюсом.

Химически активные

Преимущественно это кислотосодержащие реагенты. Оксидные плёнки, жирный налёт устраняются успешно. Но возникает вопрос по нейтрализации активности агрессивных веществ путём промывки: металл и текстолитовые платы разрушаются коррозией.

Доступны и активно используются ортофосфорная, соляная кислоты после протравки, бура, нашатырь. Воздействие паров на органы дыхания токсично, кожные покровы также уязвимы.

Паяльные кислоты применяются в пайке никеля, сталей. Легко удаляют продукты окисления. Требуют нейтрализации слабощелочными растворами с обязательной процедурой окунания в проточную воду. Температуры применения 250–330⁰ С.

Рабочее помещение при пользовании агрессивными средствами нуждается в вентиляции, минимальная мера – проветривание. Попадание на кожу рук требует смывания с моющими средствами без промедления.

Oрганические

Химически пассивные флюсы снимают жировые плёнки, отчасти нестойкие окислы. Эти органические некорродирующие вещества – защита против окисления. Канифоль сосновая, воск, стеарин и растворы спиртоканифоли не выделяют вредных для здоровья паров. Используются с легкоплавкими припоями в радиотехнике.

Наименования и применение

Канифоль сосновая – самый простой, дешевый и доступный вид флюса с низким током утечки. Относится к классу химически пассивных флюсов. На рынке она доступна в свободной продаже из-за популярности. Применяется практически широком спектре радиомотажных работ. Умеренно растворяется в спирте с добавлением глицерина, благодаря чему стали популярны среди радиолюбителей спирто-канифольные флюсы.

Паяльный жир – существует в двух видах: активный и нейтральный. Применяется для окисленных деталей, состоящих из черного или цветного металла. Активный паяльный жир в радиоконструировании не применяется. Нейтральный паяльный жир не содержит активных компонентов, поэтомуможет использоваться для пайки радиодеталей.

Бура – необходима при высокотемпературной пайке высокоулеродитсых металлов: чугуна, меди, стали и т.д.
ТАГС – флюс на глицериновой основе для радиомонтажа. Из-за остаточного сопротивления нуждается в отмывке спиртом.
Флюсы ЗИЛ – хорошо подходят спаивания стали, латуни, меди легкоплавкими припоями на основе висмута.
Ф-38Н ПЭТ – сильно химически активный флюс. Применяется для пайки быстро окисляемых на воздухе металлов при температуре выше 300 градусов. Им паяют нихром, манганин, бронзу. Обязательное применение при его использовании средств индивидуальной защиты. Промывка щелочью так же обязательна
Активные флюсы ФИМ — пайка окисленного серебра, платины. Требует отмывки водном раствором с содержанием соды. В составе флюса фосфорная кислота.
ФКДТ и ФКТ ПЭТ – популярный неактивный флюс широкого применения для лужения проводов и медных контактов в РЭА.
ФТС – бесканифольный пассивный флюс без дыма. Предназначен для пайки радиодеталей.
Паяльная паста «Тиноль» — специальный химический флюс для пайки SMD радиодеталей термофеном паяльной станции.
Флюс-гель ТТ – флюс с индикатором химической активности красноватого оттенка для широкого спектра пайки. При воздействии температурой обесцвечивается, указывая на отсутствие активных компонентов. Не требует отмывки.
СТ-61 – паяльная паста пассивная. А – температура плавления +200 градусов, В – для компьютерных и мобильных радио запчастей, С – канифоль.

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.

Для алюминия

Fontargen F