Флюс для пайки

Флюс для пайки: его значение и применение

В процессе соединения металлических элементов флюс для пайки имеет огромное значение. Процедура обладает следующими функциональными возможностями:

• Флюс возможно наносить на поверхность для пайки или включить его в компонент припоя.
• После того, как процедура пайки подойдет к концу, остатки необходимо ликвидировать. Данное правило особенно важно для выполнения, если флюс имеет основу из смолы.

Для паяльных работ и нужного качества паяных соединений помимо опыта требуется соблюдение технологии и соответствующие материалы. Первое заключается в настройке мощности паяльника и температуры жала для достаточного прогрева места пайки, а второе подразумевает применение припоя и флюса, подходящих для спайки конкретных металлов или сплавов.

Как выбрать подходящий флюс?

Выбор инструмента для конкретных задач подробнее узнайте в статье Классификация и виды паяльников, а в качестве припоя используйте нестареющую классику в лице ПОС-61, неплохо подходящего почти везде. Иное дело обстоит с флюсом: перед неискушённым человеком встаёт вопрос, зачем он вообще нужен; стоит только разобраться с ним, внезапно возникает следующий — как грамотно выбрать нужный вариант из разнообразия жидкостей, паст, гелей и прочих канифолей.

Обзор основных типов флюсов

Основной посыл статьи — дать общее представление, что такое флюс, почему он важен, и описать наиболее часто применяемые его типы с указанием основных характеристик.

Время чтения: 14 минут

Пайка медных труб: основные принципы

Технология пайки медных труб будет интересна и начинающим и сформировавшимся специалистам по домашним трубопроводам. Ведь с помощью труб из меди можно выстроить и сверхэффективную систему отопления и практически вечных домашний водопровод.

Поэтому темой этой статьи стала пайка медных труб своими руками – самая распространенная и самая простая технология монтажа медных трубопроводов. Сам процесс пайки основан на герметизации стыковочного шва между трубой и муфтой (раструбом) с помощью термопластичного вещества – припоя. Этот материал плавится под действием высокотемпературного нагрева и затекает в стыки между трубой и муфтой (или раструбом).

В итоге, стыковочный узел покрывается слоем твердеющего по мере остывания припоя, который не только герметизирует, но и фиксирует место соединения трубы и муфты (раструба).

Такой тип монтажа усиливает надежность медных труб: ведь отвердевший припой не ослабляет, а усиливает общие прочностные характеристики трубопровода.

К тому же, паяные соединения очень легко демонтируются, для этого достаточно лишь нагреть стык и разъединить трубу и муфту. То есть, используя пайку, мы можем получить высокопрочный водовод, демонстрирующий лучшие качества разборных и неразборных трубопроводов.

Причины брака в паяных швах

В результате пайки получается надежное соединение.

Вредные последствия использования некачественного флюса

Пользование некачественным флюсом может привести к серьезным последствиям. Например, некачественный флюс может оставлять остатки на печатной плате, которые могут привести к коррозии и перебоям в работе устройства. Кроме того, он может вызывать появление пузырьков на поверхности припоя, что также негативно сказывается на качестве работы соединений.

Заключение

В конечном итоге, использование качественного паяльного флюса является ключевым фактором для успешной и надежной пайки труб. Выбор правильного флюса и его правильное применение позволят избежать множества проблем и обеспечат долговечность и надежность ваших соединений. Не стоит экономить на флюсе, ведь качественный материал обеспечивает качественный результат.

Сравнение современных флюсов

Флюсы для пайки чёрных металлов

• Такие флюсы имеют особый состав, предназначенный для работы с чёрным металлом, таким как сталь.
• Состав флюса может содержать специфические компоненты, обеспечивающие хорошее проникновение через окисные слои металла.

Канифоль относится к слабоактивным флюсам и применяется только с металлами, склонными к диффузии в них оловянно-свинцового припоя (медь и сплавы, серебро, золото) и при незначительном оксидировании.

Пайка чёрных металлов, алюминия, спецсплавов с высоким удельным сопротивлением (нихром, манганин, константан) с ней практически невозможна или сопряжена с массой трудностей.

Смывка остатков и солей хвойных и жирных кислот в большинстве случаев не требуется. Работы рекомендуется выполнять низкотемпературными припоями, так как с увеличением температуры происходит выгорание канифоли, снижение активности и образование твёрдых трудносмываемых остатков. Наносится только с помощью жала паяльника.

Состав и применение

• Состав: Хвойные и жирные кислоты растительного происхождения
• Применимость: Медь, сплавы меди, серебро, золото
• Рекомендуемый припой: Оловянно-свинцовый припой
• Температура пайки: 200°C
• Смывка: Не требуется

Виды канифоли

Помимо канифоли в твёрдом состоянии, существуют растворы в этиловом, изопропиловом спирте, этилацетате без включения или с различными добавками, увеличивающими активность. Примером спирто-канифольных флюсов служат СКФ (ФКСп), КЭ, ФКЭт (раствор в этилацетате) и другие под названием жидкая канифоль.

Они предоставляют большее удобство в работе, так как могут наноситься различными методами. Однако, они не подходят для пайки SMD компонентов из-за низкой температуры кипения и активного парообразования.

ЛТИ-120

• Состав: Канифоль, этиловый/изопропиловый спирт, солянокислый диэтиламин
• Температура пайки: Около 200°C
• Смывка: Не требуется

TR-RM

• Состав: Канифоль, технический вазелин
• Температура пайки: До 300°C

RMA-218

• Состав: Канифоль, технический вазелин, адипиновая кислота

RMA-223

• Состав: Канифоль, технический вазелин, глицерин

Все эти виды канифоли имеют свои особенности и применяются в зависимости от конкретной ситуации и типа выполняемой работы.

Кроме канифольных, существуют флюсы, основанные на глицерине — простейшем представителе трёхатомных спиртов. В отличие от быстроиспаряющихся спиртовых, такие практически не испаряются, что позволяет нанести их сразу на множество точек. Они относятся к средне- и высокоактивным, и требуют обязательной отмывки водой, этиловым/изопропиловым спиртом или растворителями: гигроскопичность неотмытого глицерина и сопутствующих остатков быстро приведёт к химическому разрушению соединения.

Высокая активность позволяет использовать их для меди и её сплавов с сильным окислением (чёрный плотный слой оксида двухвалентной меди, зелёный рыхлый слой солей меди и так далее), а также для углеродистых сталей, даже с коррозией.

Ввиду требования к обязательной отмывке и высокой активности остатков не рекомендуется применять их при монтаже деталей на печатной плате. Качественная отмывка плат, особенно при наличии на них элементов поверхностного монтажа, возможна только при использовании ультразвуковой ванны.

Востребованные представители: «Глицерин гидразин» и ТАГС.

Состав Глицерин, вода, ингибиторы коррозии, гидразин гидрохлорид

Применимость Медь, сплавы меди, углеродистые стали

Температура пайки До 350°C

Состав Триэтаноламин, анилин гидрохлорид, аммоний хлорид, глицерин, спирт этиловый или изопропиловый

Температура пайки До 320°C

На основе хлористого цинка

Хлорид цинка II представляет собой бесцветные кристаллы, полученные реакцией металлического цинка с соляной кислотой. Они легко растворяются в воде, спирте и других органических растворителях, образуя раствор с сильной кислотностью. В качестве флюса используют водные растворы ZnCl₂.

Они высокоактивны, поэтому всегда нужно отмывать покрытие водой, спецрастворителями, спиртами. Неотмытые остатки имеют высокую электропроводность. Пайка радиокомпонентов и печатных плат им запрещена. Им паяют и лудят изделия из меди или произведённых из неё сплавов (даже с сильной коррозией), разных чёрных металлов (железа, стали, чугуна, никеля), цинка и оцинкованных изделий, свинца, нихрома.

Пары хлористого цинка опасны. При работах наличие дымоуловителя и системы вентиляции обязательно.

Наиболее известны: «Паяльная кислота» и ЗИЛ-1 и ЗИЛ-2.

Состав Хлористый цинк, вода

Применимость Медь, сплавы меди, железо, сталь, чугун, никель, нихром

ЗИЛ — 1

Состав Хлористый цинк, двухлористое олово, хлорная смесь, соляная кислота, вода

Применимость Железо, сталь, чугун, никель, нихром

Рекомендуемый припой Оловянно — свинцовый припой с высоким содержанием свинца

Температура пайки До 400°C

ЗИЛ — 2

Состав Хлористый цинк, хлористый аммоний, хлорное железо, вода

Применимость Медь, сплавы меди, железо, сталь, чугун, никель, нихром, цинк, свинец

Ортофосфорная кислота

По применимости и технологии пайки она близка к хлористо-цинковым вариантам. С ней паяют медь со сплавами, но главным применением является пайка чёрных металлов разных марок, включая нержавеющую сталь, а также изделия, подвергшиеся коррозии. В месте контакта фосфорной кислоты с металлическим изделием образуется защитный слой фосфата железа, предохраняющий от дальнейшего коррозионного разрушения. Также подходит для пайки константана.

Она средне- и высокоактивная, обязательно смывается спиртами или специальными растворителями. Запрещается паять электронные компоненты и печатные платы.

Пары H3PO4 опасны. При работах требуется применение дымоуловителя и хорошая вентиляция.

Среди известных: «Ортофосфорная кислота» и ФИМ.

Состав Ортофосфорная кислота

Применимость Железо, сталь, чугун, никель, нержавеющая сталь, константан

Состав Ортофосфорная кислота, этиловый или изопропиловый спирт, ингибиторы коррозии

Применимость Медь, медные сплавы, железо, сталь, чугун, никель, нержавеющая и жаростойкая сталь

На основе триэтиламина

Они выступают классическими органическими композитными высокоактивными флюсами для пайки низкотемпературными припоями. Основными составляющими являются триэтиламин.

Составы на его основе применимы для пайки меди и сплавов из неё, но основное применение — это трудноспаиваемые материалы, а именно бериллиевая бронза, алюминий и другие лёгкие сплавы, нержавеющие и жаростойкие стали и прочие разновидности чёрных металлов, включая корродированные и сильно загрязнённые.

Обладают средней или высокой активностью, после монтажа их смывают спиртами, либо применяют специальные растворители. Компоненты с платами им не паяют, но допускается пайка алюминиевых и медных проводов и кабелей (в том числе между собой).

Пары триэтиламина ядовиты (особенно содержащие соединения кадмия ФТКА). Пайка осуществляется с дымоуловителем и правильно организованной вентиляцией.

Наиболее известные представители: ФТКА, Ф-34 и некоторые другие.

Состав Триэтиламин, фтороборат кадмия, фтороборат аммония

Применимость Алюминий, бериллиевая бронза, нержавеющая и жаростойкая сталь

Рекомендуемый припой Низкотемпературный оловянно — свинцовый припой

Ф — 34

Состав Триэтиламин, этиловый или изопропиловый спирт, ингибиторы коррозии, присадка для улучшения смачивания

Применимость Алюминий, магниевые сплавы, нержавеющая и жаростойкая сталь

Паяльные пасты

Они занимают промежуточное положение между припоями и флюсами. Вернее, они одновременно и те, и другие. Состоят из тонкого порошка «припой+флюс», преимущественно из канифоли. Применяются только для монтажа SMD и BGA-компонентов: паяльная паста обладает высокой клейкостью, позволяющей надёжно фиксировать деталь, так и высокой температурой закипания. После расплавления превращается в припой, стабильно фиксирующей компонент на плате.

Они нейтральные и не нуждаются в отмывке, но в условиях промышленного производства её всегда проводят.

Применяются как для монтажа с помощью паяльника или паяльной станции и ручным дозированием, так и автоматической пайки.

В качестве примера качественных и популярных продуктов могут быть названы KELLYSHUN GY618B и низкотемпературная бессвинцовая паста MECHANIC WQ-50 Lead Free.

Состав Олово, свинец, серебро, безотмывочный канифольный флюс

Применимость SMD, компоненты в корпусах BGA

Рекомендуемый припой Не требуется

Температура пайки До 183°C

MECHANIC WQ-50 LF

Состав Висмут, олово, безотмывочный флюс

Температура пайки До 138°C

Паяльный флюс — архиважная составляющая качественного паяного соединения. Припой заполняет места пайки, но его химическая диффузия со спаиваемыми деталями, обеспечивающая механическую прочность, долговечность и электрическую надёжность, возможна только при использовании флюса, полностью подходящего для конкретной ситуации. Металлов и сплавов множество. И флюсовых составов для них примерно столько же.

Пайка труб медных – суть и технология процесса

Но хватит теории. Давайте перейдем к практике и рассмотрим процесс пайки во всех подробностях. Ну а начнем мы с изучения набора инструментов и расходных материалов для пайки.

Главный инструмент для пайки медных труб это, безусловно, паяльник. То есть прибор, создающий в области пайки высокотемпературную зону, в которой разогревается и труба и припой. Кроме того, помимо основного инструмента – паяльника, в процессе пайки будет задействован и вспомогательный комплект, необходимый для подготовки труб к стыковке. Причем, в большинстве случаев, в качестве пальников используются особые газовые горелки для пайки медных труб. А в состав вспомогательного комплекта включают следующие инструменты: труборез, фаскосниматель, расширитель для труб, молоток, рулетку.

Паста и флюс для пайки меди

В качестве высокотемпературного припоя используют тонкую медную проволоку, содержащую до 6 процентов фосфора. Температура плавления этого припоя равняется 600-800 градусам Цельсия. А в роли низкотемпературного припоя используется оловянная проволока, которая расплавится даже при 300-400 градусах Цельсия.

Флюс для пайки медных труб можно использовать и в виде отдельной жидкости, наносимой прямо на трубу и муфту, еще до сборки стыковочного узла, и в виде твердого вещества, расплавляемого в зоне пайки. Первый вариант, конечно же, эффективнее второго, да и процесс ввода жидкого флюса реализуется намного проще, чем плавка твердого вещества в зоне пайки.

Паста для пайки медных труб – это тот же флюс, только в виде загустевшей смеси, которую можно нанести на трубу и до процесса стыковки и после него. Причем, как и любой другой флюс, паста не только улучшает адгезию припоя к телу трубы, но и препятствует проникновению пузырей воздуха в стыковочный шов. Ну и после того, как все инструменты и материалы будут собраны, можно приступать к процессу подготовки стыковочного узла.

Этап предварительной подготовки

Для сборки стыковочного узла в бытовых трубопроводах используются либо специальные фитинги для медных труб под пайку, либо раструбные утолщения на торцах труб. Причем вариант с раструбом выглядит предпочтительнее: ведь в данном случае накладывается всего один стыковочный шов.

Медные фитинги необходимо заменить раструбными соединениями везде, где это возможно.

Раструбное утолщение можно создать прямо в теле трубы и для этого нужно сделать следующее:

После окончания развальцовки на торце второй трубы образуется раструб, готовый принять гладкий торец первой. Причем степень готовности раструба нужно проверять в процессе его изготовления, используя для этих целей гладкий торец первой трубы.

Этап пайки стыка труб

Поле подготовки раструбы или приобретения муфты можно приступать к пайке стыка. При этом необходимо сразу же определится с типом припоя и разновидностью процесса пайки.

Если выбран мягкий припой, то процесс пайки будет выглядеть следующим образом:

В итоге, стыковочный шов заполняется припоем, герметизирующим и фиксирующим трубу.

Высокотемпературная пайка медных труб твердым припоем выполнятся немного по-другому. Отличия в процессе пайки проявляются на этапе плавления припоя.

Ну а сама технология высокотемпературного соединения выглядит следующим образом:

В итоге, получается чрезвычайно прочный и абсолютно герметичный сварочный шов. И такую технологию соединения стыков можно использовать для пайки не только домашних трубопроводов, но и для линий высокого давления, применяемых в автостроении, машиностроении и самолетостроении.

Как сделать правильный выбор

Правильный выбор флюса поможет быстрее и эффективнее решить поставленную задачу и создать максимально надежное соединение. Чтобы справиться с поставленной задачей, стоит выполнить следующие шаги:

Делая выбор в пользу правильного флюса можно добиться получения спаянных конструкций высокого качества. При этом риск появления коррозии или окислов сводится к нулю.

Припои, флюсы и дополнительные аксессуары для работы

Пайка это соединение проводов и металлических предметов с помощью текучего легкоплавкого металла, который прилипает к обеим соединяемым деталям, обеспечивая их соединение. Как выполнять пайку, какие бывают припои и зачем нужны флюсы – читайте в статье ниже!

Инструменты для пайки – чем паять?

Самый распространённый инструмент для пайки – паяльник. Он может быть электрическим (чаще всего), либо газовым. Электрические паяльники бывают разной мощности: для пайки мелких деталей и тонких проводов подойдёт паяльник мощностью 10-25 Вт, для чего-то более массивного – мощностью 40 Вт и выше. Современные паяльники имеют керамические сменные жала, классические «советские» — медные. Керамические жала не требуют обслуживания, а медные нужно периодически зачищать и облуживать.

Для пайки массивных деталей или, например, медных труб, понадобится газовая горелка – она способна разогреть даже массивную деталь до температуры, нужной, чтобы припой растёкся и «прилип» к поверхности детали. Нужно помнить, что для пайки труб, которые используются для водопровода, можно использовать только бессвинцовые припои. Кстати, о припоях – давайте рассмотрим, какие существуют сплавы для пайки и чем они отличаются.

Припои – одна цель, но разные качества

Самый распространённый припой для пайки проводов и других целей – марки ПОС-61. Он содержит 61% олова (отсюда название) и 39 процентов свинца, его температура плавления равна 183 градуса, но пайку рекомендуют проводить при 240 градусах, для оптимальных условий смачивания и образования паяного шва. Более редкие виды припоев:

Для бытовых целей будет достаточно иметь припой ПОС-61 (ПОС-60) – его будет достаточно для 99% случаев.

Флюсы – зачем нужны и разновидности

Флюс это специальный материал, который смачивает поверхность пайки и удаляет с неё окислы. Без флюса пайка будет затруднительной, так что примите как данность – флюс нужно применять всегда. Самый частый флюс для пайки меди и медных сплавов — сосновая канифоль, как в твёрдом виде, так и в виде спиртового раствора, либо пасты (паяльный жир). Для пайки стальных оцинкованных деталей понадобится паяльная кислота – но применять её для электроники нельзя – кислота будет разъедать место пайки и портить электронные компоненты. Кроме канифоли и кислоты встречаются более специфические флюсы – например флюс Ф-61А для алюминия и другие, но они применяются редко.

Спасибо, что дочитали – в следующих статьях мы рассмотрим, как правильно производить пайку, так что оставайтесь с нами!

Возврат к списку