Паяльник с кислотой

При пайке, в отличие от сварки, соединяемые поверхности не расплавляются для смешивания слоев с последующим отвердением, а остаются в неизменном твердом состоянии и расплавляется только дополнительно добавленный металл, который и соединяет между собой соединяемые поверхности. Эта добавка называется припой.

Для того, чтобы края соединяемых деталей хорошо сцепились друг с другом, нужно, чтобы они хорошо смачивались припоем. Достичь этого можно применяя различные флюсы: канифоль, бура и, так называемая, кислота.

Что это такое и для чего нужна?

В процессе эксплуатации любые металлические детали покрываются различного вида загрязнениями, кроме того, металл при контакте с воздухом образует на своей поверхности тонкую оксидную пленку и слой ржавчины. Перед проведением процесса пайки металла необходимо тщательно зачистить рабочую область его поверхности. Делается это с применением наждачной бумаги либо при помощи напильника.

Но механическим путем возможно удалить только поверхностные загрязнения или ржавчину, тогда как оксидную пленку можно убрать химическими препаратами, одним из которых является паяльная кислота.

Назначение паяльной кислоты заключается в том, что она позволяет не только удалить имеющийся оксидный налет, но и предотвращает появление новых отложений.

Паяльная кислота используется в случаях, когда необходимо выполнить пайку радиаторов, цинкование металла при ремонте автомобильного кузова, для соединения медного провода, а также с целью выполнения паяния меди, алюминия, нержавейки. После обработки паяльной кислотой металлической поверхности становится проще работать на ней оловом или другим флюсом.

Материалы, для которых чаще всего используется паяльная кислота:

• стальные сплавы;
• сплавы цветных металлов;
• сплавы, содержащие медь;
• никель;
• железо.

Паяльная кислота выпускается в различном составе, но каждая ее разновидность регламентируется нормами ГОСТ 23178-78, согласно которому готовый химический препарат имеет невысокую вязкость и хорошую текучесть. Перед применением паяльной кислоты поверхность подвергают механической зачистке, а после окончания процесса пайки остатки кислоты необходимо удалить с применением нейтрализующего водно-щелочного раствора.

Кислотный паяльный состав является агрессивным химическим веществом, поэтому использовать его нужно с большой аккуратностью. Во время работы необходимо следить за тем, чтобы агрессивный химический компонент не попал на кожу или предметы, не подлежащие пайке.

Чтобы предотвратить разбрызгивание средства, паяльные работы нужно выполнять только на отведенном для этого рабочем месте, без выхода паяльной кислоты за его пределы.

Ес­ли ты в кур­се, за какую сто­рону паяль­ника дер­жать­ся, зна­ешь, чем отли­чает­ся при­пой от запоя, и понима­ешь, для чего слу­жит канифоль, поз­драв­ляем — ты элек­трон­щик. Самое вре­мя обус­тро­ить мас­тер­скую, что­бы нуж­ные инс­тру­мен­ты всег­да были под рукой. В этой статье под­робно рас­ска­жем, что имен­но тебе понадо­бит­ся, дадим цен­ные советы, какие при­боры, матери­алы и рас­ходни­ки при­обрести для домаш­ней лабора­тории.

Info

Про паяль­ники я уже писал в пре­дыду­щей статье, одна­ко хочет­ся добавить еще нес­коль­ко вещей. Паяль­ники мож­но раз­делить на две катего­рии — с мед­ным и с никели­рован­ным жалом. В пос­леднем слу­чае оно необя­затель­но будет мед­ным. Паяль­ники с мед­ным жалом могут быть как прос­тей­шие с них­ромовым наг­ревате­лем, нап­ример ЭПСН, так и более наворо­чен­ные с керами­чес­ким. В целом керами­чес­кий наг­реватель более надеж­ный, но сто­ит дороже.

У паяль­ника с мед­ным жалом есть одно неос­поримое пре­иму­щес­тво: паять им про­ще, и в этом пла­не он очень хорош для обу­чения. На этом, пожалуй, пре­иму­щес­тва закан­чива­ются (не счи­тая цену). А вот недос­татков у него гораз­до боль­ше, и поч­ти все они свя­заны с тем, что мед­ное жало надо вре­мя от вре­мени под­готав­ливать к работе, а имен­но под­тачивать его и залужи­вать. Обыч­но это дела­ют с помощью напиль­ника: жалу при­дают жела­емую фор­му (чаще все­го напоми­нающую шли­цевую отвер­тку), пос­ле чего сра­зу тща­тель­но залужи­вают.

За­точен­ное и залужен­ное мед­ное жало

За­чищать от нагара все жало не име­ет смыс­ла, дос­таточ­но обто­чить и залудить толь­ко рабочую повер­хность. Одна­ко со вре­менем заточ­ка будет пор­тить­ся, а жало обго­рать: канифоль обуг­лива­ется на жале, медь окис­ляет­ся воз­духом, а рабочая повер­хность жала рас­тво­ряет­ся в при­пое (рас­тво­ряет­ся не то что­бы очень быс­тро, но замет­но). Перег­рев жала и исполь­зование агрессив­ных флю­сов (орто­фос­форная кис­лота, хло­рид аммо­ния, соляная кис­лота с хло­ридом цин­ка) здо­рово уско­ряют выгора­ние жала.

Ес­ли верить олд­скуль­ным советам, то жало луч­ше не обра­баты­вать напиль­ником, а отко­вывать молот­ком, тог­да заточ­ка дер­жится доль­ше. Но пос­коль­ку перед отковкой жало нуж­но обя­затель­но вынуть из паяль­ника, то поль­зуют­ся этим методом ред­ко: из зас­тарело­го паяль­ника ЭПСН жало не так уж час­то уда­ется вынуть без фаталь­ных пос­ледс­твий. В любом слу­чае при активном исполь­зовании под­тачивать его при­дет­ся раз в пару дней.

А если все так пло­хо, в чем же удобс­тво и прос­тота? Да в том, что для под­готов­ки к работе засорив­шегося и выгорев­шего жала дос­таточ­но сде­лать два‑три дви­жения напиль­ником, мак­нуть его в канифоль и при­пой. С никеле­выми все хит­рее, но об этом ниже.

Дру­гой недос­таток прос­тых паяль­ников (не толь­ко с мед­ным жалом) — это перег­рев: от него и мед­ные жала выгора­ют быс­трее, и канифоль обуг­лива­ется, и, что самое неп­рият­ное, дорож­ки от пла­ты отсла­ивают­ся. Как с этим бороть­ся? Про­ще все­го пра­виль­но под­бирать мощ­ность паяль­ника под выпол­няемые работы. Для рас­пай­ки мелочов­ки типа резис­торов 0,125 Вт дос­таточ­но 25-ват­тно­го паяль­ника, для более круп­ных деталей типа резис­торов 2–5 Вт, силовых тран­зисто­ров и подоб­ного уже нуж­но ватт сорок. А для лам­повой тех­ники и все пять­десят с лиш­ним.

Но такой под­ход не всег­да удо­бен, пос­коль­ку час­то при­ходит­ся паять и мелочов­ку, и силовые эле­мен­ты. Тут мож­но пой­ти на неболь­шую хит­рость и при­кол­хозить к паяль­нику прос­тей­шую регули­ров­ку мощ­ности. Про­ще все­го исполь­зовать дим­мер, мож­но и самый дешевый, так как мощ­ность паяль­ника мизер­ная.

А если денег нет даже на пиво, мож­но (как мы в инсти­тут­ско‑общажную быт­ность) исполь­зовать вмес­то дим­мера диод и парал­лель­но ему — кон­денса­тор. Диод без кон­денса­тора слиш­ком силь­но сни­жает мощ­ность, кон­денса­тор без диода тре­бует­ся дос­таточ­но боль­шой емкости, а вот вмес­те они — то, что надо. Емкость кон­денса­тора мож­но выб­рать поряд­ка 1–5 мкФ, в пару к нему подой­дет диод 1N4007, най­ти и то и дру­гое мож­но прак­тичес­ки вез­де.

В общем и целом, если устра­нить перег­рев, работать мед­ным жалом лег­ко и при­ятно. Прав­да, в 2022 году кол­хозить регули­ров­ку мощ­ности паяль­нику мож­но толь­ко из люб­ви к искусс­тву или в очень суровых жиз­ненных обсто­ятель­ствах.

По­это­му перей­дем к акту­аль­ным решени­ям. Если ты пла­ниру­ешь паять регуляр­но, в том чис­ле SMD-ком­понен­ты, то сто­ит сра­зу брать паяль­ник с никели­рован­ным жалом и регули­ров­кой тем­перату­ры. Регули­ров­ка поз­воля­ет и мелочов­ку не перег­ревать, и вжа­рить посиль­нее, нап­ример ког­да надо заменить элек­тро­литы на материн­ской пла­те, или паять шины в лам­повых схе­мах. Пос­коль­ку никель не рас­тво­ряет­ся в при­пое, никели­рован­ные жала не надо под­тачивать, поэто­му жало может быть любой удоб­ной фор­мы и не будет дег­радиро­вать.

Но есть здесь и свои нюан­сы: никели­рован­ное жало надо пос­тоян­но дер­жать чис­тым, залужен­ным и смо­чен­ным при­поем, в про­тив­ном слу­чае оно окис­лится и его при­дет­ся лудить. А вот лудить никели­рован­ные жала гораз­до слож­нее, чем мед­ные, и исполь­зовать напиль­ник тут не вари­ант.

Ни­кели­рован­ные жала рекомен­дует­ся чис­тить влаж­ной губ­кой из вис­козы. Сма­чивать губ­ку луч­ше не водой, а гли­цери­ном, так она не высыха­ет и чис­тит луч­ше (гли­церин работа­ет как флюс). В запущен­ных слу­чаях помога­ет акти­виро­ван­ная канифоль или активный паяль­ный жир, пос­ле чего жало нуж­но потереть о гус­то залужен­ную оплетку.

Во­обще говоря, активные флю­сы таким жалам не рекомен­дованы, но если этим делом не зло­упот­реблять, то и проб­лем не будет. В качес­тве паяль­ника могу пореко­мен­довать GS90D, в нем исполь­зуют­ся смен­ные жала. Кро­ме того, паяль­ник име­ет тер­морегу­лятор и солид­ный запас мощ­ности — 90 Вт. Таким паяль­ником, прос­то меняя жала, мож­но и SMD при­паять, и лам­повый уси­лок соб­рать.

Из минусов мож­но упо­мянуть раз­ве что черес­чур мас­сивную руч­ку. Так­же сто­ит при­купить набор девяти­сотых жал для него, бла­го они дос­таточ­но дешевые.

Паяльная станция

Ес­ли говорить о паяль­ных стан­циях, то мож­но пос­мотреть на один из кло­нов LUKEY, нап­ример такой.

Па­яль­ная стан­ция под девяти­сотые жала

Эта обой­дет­ся подоро­же, но бонусом к ней идет фен и под­став­ка. Здесь так­же исполь­зуют­ся девяти­сотые жала. Еще удоб­нее паяль­ные стан­ции с жалами T12, где жало, наг­реватель и тер­модат­чик соб­раны в виде еди­ного девай­са. Такое решение очень быс­тро разог­рева­ется, при­мер­но за 30 с: очень удоб­но, и к это­му быс­тро при­выка­ешь, как ко все­му хороше­му.

Па­яль­ная стан­ция под жала T12

Очень удоб­ная шту­ка, сме­ло могу рекомен­довать. Докупить еще пяток жал раз­ного раз­мера под раз­ные задачи, и будет то, что надо. Лич­но мне приш­лись по вку­су жала T12-BC2 и T12-BC3, пер­вое под SMD, а вто­рое для круп­ных деталей.

На­бор жал T12

Припой

При­поев сущес­тву­ет великое мно­жес­тво под раз­ные задачи, одна­ко чаще все­го ради­олю­бите­ли исполь­зуют ПОС61 и ПОС63. ПОС рас­шифро­выва­ется как при­пой оло­вян­но‑свин­цовый, а циф­ра — это про­цен­тное содер­жание оло­ва. Это тот самый слу­чай, ког­да сле­дует под­держать оте­чес­твен­ного про­изво­дите­ля.

Топ 10: самые лучшие флюсы для пайки

Данный рейтинг содержит лучшие флюсы для пайки и составлен из личных предпочтений и отзывов мастеров по ремонту электроники.

Что мы должны знать о флюсе?

Флюс предназначен для повышения качества процесса спаивания припоем двух металлических поверхностей и при нагревании очищает поверхности от оксидных и жирных пленок. Хороший флюс должен иметь низкую температуру плавления и малый удельный вес, чтобы перед моментом плавления припоя он успел растворить окислы и не проникал вглубь  паяного соединения в процессе пайки. Флюс должен хорошо растекаться и смачивать поверхность припоя и металла в месте пайки.

Самые лучшие флюсы для пайки не выгорают и при нагреве мало испаряются, а продукты разложения и окислы легко удаляются растворителями, и даже если остатки не удалены, то не вызывают коррозии. Как мы знаем, флюсы для пайки бывают активные (кислотные) и нейтральные (некислотные). Активный флюс обычно активно взаимодействует с широким спектром растворяемых жиров и оксидных пленок. При этом могут выделяться продукты взаимодействия, не слишком полезные для нашего драгоценного здоровья.

Нейтральные флюсы более безопасные в этом плане, но их волшебные свойства подготовки паяемых поверхностей не такие яркие. В общем, тут как и с любым профессиональным инструментом – каждый нужен для определенного набора

Десятое место На десятом месте экстремальные варианты флюса, сделанные своими руками – раствор таблетки аспирина в одеколоне, салициловый спирт, электролит со старой солевой (нещелочной) батарейки, фруктовый сок, оливковое масло, нашатырь с глицерином и т.д. Такие флюсы для пайки применяются редко, но знать о них нужно – на случай, если окажетесь в глухой деревне только с паяльником в кармане.

Достоинства: можно сделать бесплатно дома из подручных материалов.

Недостатки: непредсказуемый нагар и остаток с волшебным набором активных химических элементов.

Что паять: железо, нержавейка, медь, бронза, цинк, нихром, серебро, никель.

Чем смывать: без понятия чем смывать одеколон, замешанный с фруктовым соком, политым оливковым маслом – наверное, легче выжечь все остатки ацетиленовой горелкой.

Девятое мест На девятом месте ортофосфорная и паяльная кислота, которая просто разъедает любые жировые пленки на поверхности металла и поэтому обеспечивает прекрасную паяемость очищенных поверхностей. Воняет и отравляет молодой организм при нагреве просто жуть, так что нужно проветривать помещение, а еще лучше паять на свежем воздухе – в этом случае отравление парами кислоты сведется к минимуму.

Достоинства: паяет быстро и почти все, можно сначала нанести кислоту на соединение, а потом уже паять, стоит ну очень дешево от 30 руб. за 10 мл.

Недостатки: этот флюс очень токсичен от слова ядовит при попадании на кожу и, особенно, на слизистые оболочки вплоть до разъедания, кислота все-таки, нельзя паять платы, потому как кислота, даже в небольших количествах оставшаяся на тонких медных дорожках, их разъест.

Что паять: медь, серебро, сталь, никель, чугун, бронза, латунь.

Чем смывать: растворителем, бензином, спиртом.

Восьмое место На восьмом месте расположилась Бура, она же тетраборат натрия, представляет собой соль борной кислоты в виде белого порошка. Буру часто смешивают с борной кислотой и водой, чтобы получить жидкий активный флюс.

Достоинства: применяется при высокой температуре 700 — 900 градусов, то есть можно паять горелкой.

Недостатки: этот активный флюс нужно смывать обязательно.

Что паять: золото, серебро, медь, латунь, чугун, сталь.

Чем смывать: удалять механически или же так: борный флюс смывается лимонной кислотой — лимонная кислота смывается водой — воду хорошо вымывает спирт. Седьмое место

На седьмом месте расплылся паяльный жир, он бывает активный и нейтральный, состав: канифоль, вазелин, парафин или стеарин, хлорид цинка, деионизованная вода и хлорид аммония. Вся эта ядреная смесь очень хорошо справляется с сильно-загрязненными поверхностями металла, как раз для этого и нужен парафин – он как бы приподнимает всю грязь наверх, подальше от эпицентра пайки.

Достоинства: испаряется медленно с жала паяльника, оставляет мало нагара, очень дешев (от 50 руб. за баночку 20 г.).

Недостатки: твердую консистенцию сложно наносить, остатки при нагреве работающей платы растекаются и долго испаряются.

Что паять: я бы рекомендовал паять жиром толстенные окисленные провода и небольшие металлические детали, я даже паял автомобильный радиатор этим чудо-жиром.

Чем смывать: смывается лучше всего растворителем или бензином, спирт плохо берет.

На шестом месте расположились флюсы для пайки различной направленности с плавающей популярностью: ЛТИ (с индексами 1, 2, 3, 120 включают в себя воду, спирт, канифоль, аммиак, хлористый цинк, нашатырь, солянокислый анилин, триэтоланилин), ТАГС (глицерин, анилиновый активатор), ЗИЛ (с индексами 1, 2, 4 изготавливаются на основе хлоридов цинка, аммония, железа, соляной кислоты и воды), флюс-гель ТТ (флюс с индикацией активных остатков состоит из вазелина, эмульгатора, тетраэтиленгликоля и КРС-78), Ф-38Н (ортофосфорная кислота, диэтоламин солянокислый), ФКДТ (канифоль, спирт, мой любимый димэтилалкилбензиламмонийхлорид и трибутилфосфат).

Далее ФИМ (вода, спирт, ортофосфорная кислота), ЛК-2 (спирт, канифоль, хлориды аммония и цинка), ПВ (с индексами 200, 201, 284 и 209 на основе кислот применяется для высокотемпературной пайки), ФП 1 и 2 (вазелин, хлористый цинк, канифоль, нашатырь), КЭЦ (спирт, канифоль, хлористый цинк), флюс-паста ВТС (спирт, вазелин, салициловая кислота, триэтаноламин), ГК (спирт с глицерином и канифолью), КЗ (спирт с канифолью), Прима-1 (вода, спирт, глицерин, хлористый цинк).

Достоинства: большое разнообразие и доступность по низкой цене.

Недостатки: большинство этих флюсов активные, так что требуют отмывки и проветривания рабочего места.

Что паять: железо, нержавейка, медь, бронза, цинк, нихром, серебро, никель, чугун.

Чем смывать: большинство из указанных флюсов смываются спирт, растворитель, ацетон, бензин и даже водой.

На пятом месте самый популярный флюс всех времен и народов, муза музыкантов, дар природы, ее величество канифоль. Канифоль бывает живичная (из живицы хвойных пород деревьев, почти не имеет жирных кислот), экстракционная (экстрагирование бензином хвойных опилок, содержит больше жирных кислот, чем живичная) и таловая (остатки после сульфатоцеллюлозного производства мыла).

В магазинах в баночках продается «канифоль сосновая» – обычно это та самая живичная канифоль с минимальным содержанием жирных кислот – чем светлее тем меньше жирных кислот, а значит, такая канифоль даже если останется после пайки на контактах, не будет их разъедать.

Обычно канифоль гигроскопична – не поглощает влагу, но поглощает кислород, так что остатки жирных кислот в некачественной канифоли могут быть опасны для паяных контактов, поэтому канифоль лучше все-таки отмывать после пайки ответственных соединений.

Бывает также жидкая канифоль (уже разведенная в спирте) и канифоль-гель (канифольная крошка, замешанная с растворителем) удобно наносить перед процессом пайки.

Достоинства: самый доступный и популярный неактивный флюс, в уличных соединениях  можно не смывать, хорошо пахнет при нагревании.

Недостатки: если качество канифоли низкое, будет выделяться много дыма при пайке, чаще всего приходится отмывать, твердую канифоль неудобно наносить на контакты – приходится сначала плавить ее паяльником и скорее, пока она не выкипела, нести жало к месту пайки.

Что паять: медные провода, контакты микросхем и радиоэлементов, золото, серебро, латунь, цинк. Удавалось паять даже алюминий, замешав много канифоли с металлической пылью.

Чем смывать: спирт, спирто-бензиновая смесь, бензин, растворители.

На четвертом месте многими любимый спирто-канифольный флюс СКФ или ФКСп (флюс паяльный спирто-канифольный) состоит на 60-80 % из спирта и на 20-40 % из канифоли. Такую смесь можно приготовить дома своими руками, если покрошить канифоль в спирт в соотношении примерно 1 к 3. Удобно применять в шприце с иголкой, но при хранении в неплотно закрытом шприце начинает подсыхать на иголке и перестает течь.

Достоинства: доступный и популярный неактивный флюс, удобно наносить, дымит не сильно.

Недостатки: при нагреве, спирт начинает бурно испаряться и шипеть.

Что паять: медные провода, позолоченные и посеребренные контакты микросхем и радиоэлементов, латунь, цинк.

Чем смывать: спирт, растворители, бензин, спирто-бензиновая смесь.

Третье место — бронза

Третье бронзовое место занимает Amtech RMA-223 — представляет собой гелевый флюс – смесь измельченной канифоли и растворителя.

Также в составе подозреваю, могут быть активаторы и отдушка. RMA-223 очень часто подделывают – самый главный признак подделки – на наклейке надпись мелким шрифтом «Coliformia» вместо «California», однако как ни странно, китайский подделанный флюс весьма хорош в эксплуатации, а многие сервисы только на нем и сидят. Хотя мастера с mysku не советуют уже брать на али этот флюс, а лучше взять аналог Kingbo RMA-218.

Достоинства: удобно наносить гель, хорошая паяемость, можно не отмывать, подделка дешево стоит (около 200 руб.), а паяется с ней весьма неплохо и пахнет парфюмом.

Недостатки: часто подделывают, дымит из-за наличия канифоли, подделку нужно смывать.

Что паять: контакты микросхем и SMD компонентов, выводные радиоэлементы.

Чем смывать: спирт, растворитель, оригинал можно не смывать, подделку смывать обязательно.

Второе место — серебр

На втором месте с серебряной медалью флюс EFD 6-412-A Flux-Plus представляет собой гелевый флюс, который содержит канифоль, растворитель и немного активатора, многие мастера считают его самым лучшим флюсом из доступных. После пайки остается прозрачный твердый налет, который можно не отмывать.

Достоинства: можно не отмывать, мало дыма, прекрасная паяемость, легко наносить, особенно с пистолетом-дозатором.

Недостатки: дорогой (тюбик 10 г может стоить 1500 руб.), вонючий, попадаются подделки.

Что паять: SMD и BGA компоненты, можно конечно и провода, но дорого.

Чем смывать: не требуется, но если хочется, то фирменный аэрозоль Flux OFF, спирт, растворители.

Первое место — золото

Золотую медаль и первое место рейтинга завоевали флюсы компании Interflux, которые в России считаются самыми продвинутыми. Большой ассортимент флюсов для свинцовой и безсвинцовой пайки вкупе с хорошими эксплуатационными характеристиками по праву ставит флюсы этой компании на первое место.

Посоветовать могу безканифольную серию Interflux 2005 для ответственных работ с корпусами BGA и 8300 для работ с остальными компонентами.

Достоинства: прекрасные эксплуатационные свойства, паяемость, широкий выбор флюсов с разной текучестью и вязкостью.

Недостатки: цена является ограничивающим фактором, например тюбик 30 г может стоить от 2000 руб.

Что паять: в основном ответственная безсвинцовая и свинцовая пайка.

Чем смывать: большинство можно не смывать, спирт, растворитель, есть фирменный растворитель T2005M.

В качестве флюса для пайки в домашних условиях чаще всего выступает канифоль. Она позволяет быстро и аккуратно спаять медные детали: провода различного сечения, трубки или другие изделия.

Помимо канифоли, распространено лужение паяльной кислотой. С ее помощью можно паять различные изделия из алюминия, бронзы, нержавейки, латуни, никеля и стали. О видах и способах применения паяльной кислоты пойдет речь далее.

Виды кислотных флюсов

В качестве флюса при пайке используется два вида специально подготовленной кислоты:

• Соляная;
• Ортофосфорная.

Их основное назначение – убрать с области пайки различные загрязнения и продукты окисления, создать условия для качественного, равномерного растекания припоя по рабочей поверхности. Этим достигается надежное соединение двух деталей с аккуратным швом.

Кроме этого, применение кислотного флюса препятствует образованию окислов в процессе эксплуатации изделия, что положительно сказывается на долговечности соединения.

Обратите внимание! Пользоваться кислотным флюсом для работы с электронными платами категорически запрещено. Кроме разрушающего действия на хрупкие элементы, кислота способна создать дополнительные токопроводящие каналы, что неизбежно приведет к выходу платы из строя.

Виды паяльных кислот и особенности применения

Паяльная кислота подразделяется на два основных вида, вне зависимости от сферы применения, ортофосфорный и соляной тип. Вне зависимости от состава, назначением является удаление окислов, загрязнений с областей пайки. Качественный, аккуратный шов может быть исполнен только при соблюдении условий подготовки металлов. Долговечность материалов повышается за счет образования защитной пленки от окисления на поверхности соединения.

Важно знать, что использовать флюс при работе с электронными платами категорически запрещается. Тонкие и хрупкие элементы могут быть стерты с конструкции платы, кислота для пайки производит токопроводящие соединения. Все эти факторы могут плачевно повлиять на работоспособность узла, конструкции общим состоянием.

Хлорцинковый флюс

Раствор хлористого цинка применяется для пайки соединений железа. Составом является цинк, растворенный соляной кислотой. Производится раствор следующим образом:

• подготавливается гранулированный цинк;
• в зависимости от технического задания, добавляют раствор, либо концентрат;
• после химической реакции цинка, возможно использовать смесь.

Пропорциональные части берутся на примере 1 литр соляного раствора на 400 грамм гранулированного цинка. По окончании работ следует обработать поверхность для прекращения реакции, для этого отлично подходит мыльный раствор. Перед изготовлением самостоятельно, следует помнить, что важно соблюдать последовательность. Кислоту разбавляют цинком, при этом образуются газы, получается достаточно взрывоопасная смесь. Все действия производятся на проветриваемом месте.

Олеиновая кислота

Для пайки алюминиевых сплавов прекрасно подходит олеин. Не применяется чистым видом, доступен только в техническом состоянии. Стабильное состояние достигается путем смешивания олеина с различными жирными кислотами. Далее вступает в реакцию йодид лития, который заканчивает смешивание массы для пайки алюминия.

Пайка олеиновой кислотой позволяет производить стыковку материалов из медных и алюминиевых сплавов, без образования химической пленки и окисления.

Флюс используется для защиты от процессов коррозии на стыке, при механическом воздействии, образуется новая пленка, что позволяет не беспокоится о надежности соединения.

Взамен паяльной кислоты, другие флюсы не имеют схожих свойств, возможно применение машинного масла с растертыми опилками, процесс пайки происходит втирание состава при стыковке. При нагревании олеиновый тип паяльной кислоты испаряется, но место пайки залужено, о качественном соединении бессмысленно беспокоится.

Ортофосфорная кислота

При обработке металлов ортофосфорным раствором происходит построение защитной пленки, препятствующей образованию окислов, химических реакций металла. Характеристики раствора состоят в бесцветной субстанции, неорганического рода. Гигроскопичная структура в виде пастообразной структуры взаимодействует при нагревании и растворяется в жидкий состав. Обладает хорошими свойствами текучести, легко убирается водой после работы.

Пайка ортофосфорной кислотой

Применяется ортофосфорная кислота при пайке углеродистых, легированных сталей. Также к работе подходят сплавы меди и никеля, рабочая температура при паяльных работах начинается от 350 градусов. Кислотная пленка разрыхляется, отводится на поверхность путем растворения слоя оксидов. Надежная спайка достигается путем образованной оксидной пленки ортофосфорной кислотой.

Флюс ВТС

Салициловая основа, распространенная составом аспирина, применяется как составляющая часть флюса для пайки. Наиболее широко применяется к работе с драгоценными металлами, ввиду слабого взаимодействия с частицами изделия.

Основное преимущество, это защита от окисления места пайки, нет необходимости удалять флюс, если только не предъявляются дополнительные требования.

Универсальность применения, дешевое изготовление позволяют применять паяльную кислоту на основе салициловых соединений. Едкие выделения предполагают рабочую вытяжку при выполнении паяльных действий, также отрицательной стороной является плохое взаимодействие с алюминием.

При обработке этим флюсом металлической поверхности, образуется защитная пленка, которая защищает материал от дальнейшего ржавления.

Описание и характеристики

Обычно ортофосфорная кислота бесцветна. В некоторых случаях обладает светло-желтым оттенком. Изредка встречается состав, имеющий несколько мутный цвет, что не является нарушением или показателем плохого качества продукта.

Отметим, что ортофосфорный флюс – материал неорганического происхождения. В обычных условиях представляет собой пастообразную субстанцию, с явно выраженной гигроскопичной структурой. При нагревании превращается в жидкую пирофосфорную кислоту, отлично растекающуюся по поверхности. Что важно, после обратного застывания, легко растворяется в воде.

Применение

При помощи ортофосфорного состава можно паять углеродистые стали, сплавы никеля и меди. Рабочая температура при этом должна составлять 300–350 °C. При нанесении на металл происходит растворение оксидного слоя. После нанесения припоя, кислотная пленка разрыхляется и всплывает на поверхность. После застывания пленка сохраняет свои защитные свойства, предохраняя стык от повторного окисления.

По окончании пайки, изделие необходимо промыть водой для удаления остатков кислоты.

Соляная кислота

Флюс на основе соляной кислоты является сложным химическим веществом. Обычно продается в небольших флаконах под называнием паяльная кислота. Имеет желтоватый оттенок и резкий специфический запах. Обладает способностью растворять большинство металлов, разъедает кожу и мышечную ткань. Поэтому паять этим составом нужно соблюдая меры предосторожности.

Соляной кислотой можно паять алюминий, нержавеющую сталь, серебро и различные сплавы. Также при помощи такого флюса осуществляется лужение, пайка оцинкованной стали. Такой метод нашел широкое применение при кровельных работах, организации наружного водостока.

Изготовление своими руками

При некоторых знаниях, паяльную кислоту вполне возможно изготовить в домашних условиях. Для этого потребуются следующие ингредиенты:

• Чистая соляная кислота;
• Кусочки цинка, которые можно приобрести в магазине химических реактивов или достать из разобранной пальчиковой батарейки;
• Небольшой стеклянный пузырек с толстыми стенками.

Пузырек наполняется соляной кислотой на ¾ от объема. При добавлении цинка начнется химическая реакция, в процессе которой выделяется водород. Поэтому такие манипуляции лучше проводить на открытом воздухе. Кусочки цинка добавляются до тех пор, пока реакция не остановится и образуется серый осадок.

Готовую паяльную кислоту следует перелить в другую емкость для хранения и использования.

Виды кислот для пайки

Теперь попробуем разобраться, как правильно паять паяльником с кислотой радиатор и другие сложные конструкционные изделия. Посмотрим на примере, какие кислотные растворы подходят для определённой группы изделий и металлов.

• Оцинкованное железо. Обращаем внимание на то что в данном случае вам лучше всего использовать хлорат цинка, который можно купить в готовом виде в специализированных магазинах, или приготовить самостоятельно. Берём небольшое количество соляной кислоты, примерно 100 мл, бросаем в него кусочек цинка. Небольшой фрагмент цинка можно снять вручную с пальчиковых батареек. При совершении химической реакции цинк полностью растворится, выделяя при этом водород. Далее потребуется подождать время, чтобы раствор остыл. Наверху образуется прозрачно-жёлтая основа, которую нужно аккуратно перелить в стеклянную посуду. Осадок необходимо утилизовать, не рекомендуется удалять осадок в канализационную систему, иначе это чревато повреждением металлических труб. Далее можно использовать готовую массу для выполнения работы. Обязательно проветриваем помещение.
• Нержавеющая сталь. Вы никогда не задавались вопросом, как правильно паять паяльником с кислотой провода новогодних гирлянд? Мы поможем вам узнать некоторые нюансы при работе с дефектами нержавеющей стали. В качестве материала используют ортофосфорную кислоту. В состав компонента входят- 50%- материал хлористого цинка; 0,5%- состав аммиака; вода с концентрацией pH в объёме 2,9%. В промышленном варианте смесь имеет светло-жёлтый или прозрачный оттенок. При достижении температуры в 213С, вещество преобразуется в H4P2О7 , которая имеет название пирофосфорная кислота. Такой состав при высокой температуре обезжиривает рабочую поверхность металла.

Кислотные растворы для пайки

В некоторых случаях, пирофосфорная расплавленная кислота, поможет решить проблему, как правильно паять паяльником с кислотой медные провода, при этом допускается применение ортофосфорной кислоты для следующих металлов:

• Нержавейка.
• Латунь.
• Металл с основой никеля.
• Медная группа металлов.
• Металлы с содержанием углеродистой стали и низколегированная группа.

Как паять при помощи кислоты

Как уже отмечалось, кислотные флюсы применяются для пайки различных металлов и их сплавов. Такие работы имеют свои нюансы, которые рассмотрены ниже:

• Поверхности, которые нужно спаять, очищаются от загрязнения и ржавчины. Делается это напильником или наждачной бумагой;
• Далее, на обе поверхности наносится кислотный флюс. Сделать это можно при помощи кисточки. Удобно, если емкость для хранения – пластиковая бутылочка с дозатором или просто узкой насадкой. Это позволит аккуратно нанести кислоту в нужном количестве;
• После этого разогретым паяльником наносится припой на обе обработанные паяльной кислотой поверхности. Это называется лужением.

Две луженые детали легко спаиваются между собой: ровная пленка припоя позволяет выполнить ровный и однородный стык, который отличается надежностью и прочностью.

Закончив паять, нужно удалить остатки кислоты, чтобы она дальше не разъедала металл. Для этого используется присыпка из обычной пищевой соды, которая затем смывается водой.

Меры предосторожности

Так как паяльная кислота является агрессивным веществом, обращение с ней требует особых мер предосторожности.

Хранить емкость с кислотным флюсом нужно в плотно закрытой заводской таре. Следует ограничить попадание солнечных лучей, лучше, если помещение будет прохладным. Также важно, чтобы место хранения емкости было недоступным для детей.

Паять с применением кислоты нужно в проветриваемом помещении, желательно со сквозной вентиляцией (открыть окна и двери). Работать нужно в защитных очках, применять марлевую повязку и перчатки. При попадании на кожные покровы, место обрабатывается щелочью, после чего промывается проточной водой.

Нюансы использования и пайки с помощью ортофосфорной кислоты

В связи с тем, что ортофосфорная кислота относится к категории вредных для человека веществ, при ее использовании на первый план выходит соблюдение правил безопасности и мер предосторожности. Хранить ее необходимо исключительно в плотно закрывающейся емкости, а непосредственно применять для пайки – только в помещении, где можно обеспечить надлежащее проветривание.

Обязательно следует позаботиться о наличии средств индивидуальной защиты. Если же все-таки произошло попадание кислоты на кожный покров, то необходимо это место тщательно промыть под проточной водой с мылом.

Процесс пайки в целом аналогичен тому, который имеет место при задействовании иных видов флюса: предварительно металлическая поверхность зачищается механическим путем, а уже после этого обрабатывается кислотой. Благодаря этому устраняются остатки ржавчины и прочих загрязнений, вследствие чего значительно улучшается качество и надежность полученных в результате пайки соединений.

Использование паяльной кислоты для пайки способствует снятию оксидного пленочного слоя со спаиваемых поверхностей и дает возможность надлежаще подготовить их к соединению.

Как правило, канифоль используют, чтобы подготовить своими руками к пайке детали из меди. А вот паяльной кислотой пользуются для лужения не только меди, но и ее сплавов – бронзы и латуни.

А также для нержавейки, драгоценных и черных металлов, алюминия и никеля, даже для пайки чугуна.

Чем можно заменить?

Вместо использования паяльной кислоты можно применить флюс ЛТИ-120, имеющий высокую степень активации и не содержащий в своем составе каких-либо кислотных компонентов.

Кроме того, специалисты считают, что для соединения проводов достаточно воспользоваться сосновой канифолью.

Такие флюсы имеют свойство хорошо очищать поверхность и лудить ее.

В некоторых случаях паяльную кислоту и флюсы со сходными свойствами можно заменить смесью машинного масла с мелкими опилками. В этом случае спаечный процесс происходит во время втирания масла с опилками при совмещении деталей.

Кроме того, паяльный кислотный состав заменяют распространенным аптечным препаратом: ацетилсалициловой кислотой (аспирином). Таблетку измельчают до порошкообразного состояния, готовый порошок распределяют в области проведения паяния. Если предстоит спаять между собой провода, то их просто размещают на целой таблетке аспирина.

Еще одним вариантом, заменяющим паяльный кислотный состав, может стать аспирин, смешанный с вазелином в пропорции 1: 2. В результате смешивания компонентов получается паста, которую наносят деревянной палочкой, а после окончания работ удаляют. Ацетилсалициловую кислоту применяют для спайки драгоценных сплавов. Такой флюс слабо контактирует с поверхностью изделия и не портит его внешний вид.

Как сделать паяльную кислоту своими руками, смотрите в следующем видео.

Паяльный жир.

Есть еще один флюс, который почему-то незаслуженно редко применяется при пайке — это паяльный жир. Этот вид флюса из-за своей специфичности редко используется в быту, но активно применяется у профессионалов в области ремонта электроаппаратуры.

Паяльная жировая смесь в своем составе содержит, канифоль, стеарин, технический вазелин, хлорид цинка, хлорид аммония, высокоочищенную воду. Внешне походит на животный жир и потому и получил такое название.

В зависимости от консистенции и сочетания химических компонентов паяльный жир разделяют на два вида— нейтральный и активный.

Первый содержит канифоль и стеарин и применяется для удаления оксидов для пайки деталей оловянно-свинцовым припоем.

Второй сделан на основе вазелина и парафина и имеет большую коррозийную активность и используется при пайке цветных металлов и сильно поржавевшего железа. Из-за своей высокой способности вызывать коррозию не может быть использован для пайки печатных плат.

А из этого видео вы узнаете еще кое-что о выборе флюса по другим аспектам.

https://youtube.com/watch?v=2So2E86FwHM%3Fenablejsapi%3D1

Разновидности и выбор паяльных кислот

Для прочного соединения небольших металлических деталей между собой в процессе паяния применяется специальное средство, называемое паяльной кислотой. Ее используют на подготовительном этапе для очищения рабочих поверхностей, сделанных из металла, перед выполнением процесса.

Паяльная кислота.

Сразу надо заметить, что такое название в корне неправильное, так при пайке используется не чистые кислоты, а производные на их основе — ортофосфорной, серной, азотной.

Последняя наиболее известна, а потому больше всего применяется в быту. К тому же ее очень легко приготовить самостоятельно — потребуются лишь сама кислота, цинк (можно использовать даже корпус батарейки), чистая вода, стеклянная емкость и время.

Применяется паяльная кислота при соединении сильно загрязненных (химически) металлов: меди и ее сплавов, никеля, железа, конструкционных сталей и сплавов цветных металлов. Также, как и в случае с бурой, паяльную кислоту нельзя применять при спаивании проводов и радиодеталей, поскольку со временем место соединения окисляется и разрушается.

Выпускается соляная кислота для пайки расфасованная во флакончики из ПЭТ-материалов со специальными носиками для удобства нанесения на место пайки.

Преимущества паяльной кислоты в быстром и качественном обезжиривании деталей и хорошим и надежным соединением.

К недостаткам, как уже говорилось выше, является то, что этот флюс под зоной пайки и рядом с ней еще длительное время реагирует с металлом, разрушая соединение. Кроме того, она плохой проводник электротока и вызывает местный нагрев при его прохождении через место спайки, нарушая тем самым электротехнические параметры.

Канифоль

Канифоль производят из смолы хвойных деревьев и представляет собой твердое вещество, отчасти по цвету напоминающее янтарь.

Для удобства пользователей производители упаковывают ее в различную тару.

Может также поставляться в продажу в составе готового припоя.

Пользоваться таким припоем очень удобно, так как плавящийся припой с флюсом одновременно покрывают стык спаиваемых деталей, сокращая время процесса.

Канифоль применяется в основном при пайке электротехнических изделий, таких как провода, радиодетали, микросхемы, поскольку она совсем не окисляется со временем, что способствует длительному и прочному соединений.

Как пользоваться?

Чтобы правильно паять паяльником, необходимо знать некоторые важные основы проведения этой процедуры. Дело в том, что при паянии деталей всегда применяется тот или иной припой, чаще всего это оловянно-свинцовый состав. Основным компонентом в этом припое является олово, тогда как свинец является вспомогательной присадкой, которая обеспечивает надежный шов и помогает работать с припоем. С помощью свинца у припоя повышается его текучесть, а применение олова позволяет застывшему шву приобрести необходимую твердость.

Но несмотря на присутствие свинца и хорошую текучесть, капле припоя довольно сложно преодолеть силу поверхностного натяжения, если учитывать еще и тот факт, что площадь контакта у такой капли минимальна. Нередко случается так, что во время выполнения паяльных работ мастер сталкивается с тем, что припой не хочет растекаться по рабочей металлической поверхности и остается на металле в виде плотной капли. Помочь решить эту задачу сможет паяльная кислота. Если после механической зачистки материала обработать рабочую поверхность раствором паяльной кислоты, то припой беспрепятственно сможет распределяться по области пайки. Таким образом, паяльный кислотный состав обеспечивает для припоя отличную прилипаемость, называемую адгезией.

После выполнения механической зачистки металла паяльную кислоту необходимо в небольшом количестве локально нанести на область пайки. Для этой цели можно применять обыкновенную небольшую кисточку, сделанную из натурального ворса или использовать тоненькую деревянную палочку.

Нередко паяльная кислота продается во флаконах из пластика, имеющих дозатор в виде носика-капельницы. С помощью такого дозатора паяльную кислоту можно нанести в небольшом количестве именно в то место, где будет производиться в последующем пайка детали.

Раствор паяльной кислоты должен полностью покрыть всю рабочую область и не растекаться за ее пределы, поэтому капать его из дозатора нужно очень внимательно и аккуратно.

После того как паяльный кислотный состав нанесен на рабочую поверхность, можно приступать к паянию. Во время этого процесса под воздействием разогретого жала электропаяльника кислота начинает испаряться. Добавлять новые порции средства не нужно.

После нанесения припоя на очищенную поверхность оксидная пленка на металле уже не сможет образовываться, так как сам припой будет теперь выполнять защитную роль. Такая процедура у мастеров называется лужением.

Перед тем как соединить друг с другом 2 детали, каждая из них предварительно должна быть подвергнута процессу лужения.

После этого поверхности из металла будет легко соединить между собой с образованием плотного и надежного стыковочного шва.

Обзор видов

Все паяльные кислоты делят на 3 основные группы: соляную, серную и ортофосфорную. Состав кислоты может быть любым, но назначение у нее одно: очищение металлической поверхности от ржавчины и оксидной пленки перед пайкой. Если на металлической поверхности подготовительные работы выполнены правильно, то в результате работы получится прочный и аккуратный стыковочный шов. Например, для соединения меди и латуни более всего подходит борная кислота, имеющая высокую температуру плавления. Состоит это средство из буры и кислотной смеси.

Жидкая прозрачная или слегка желтоватая неорганической природы жидкость, которая имеет химическую формулу H3PO4. При попадании на металлическую поверхность ортофосфорная кислота устраняет оксидную пленку и защищает поверхность от образования новых оксидных соединений. Этот препарат обладает высокой степенью текучести, что позволяет применять его в труднодоступных местах.

После проведения паяльных работ эта кислота может быть смыта водно-щелочным раствором.

Ортофосфорный кислотный состав используют для обработки углеродсодержащих сталей легированного типа, кроме того, средство применяется для соединения никеля или меди. Рабочая температура плавления у кислотного состава составляет 350°C. Средство обеспечивает в процессе паяльных работ надежный и аккуратный соединительный шов.

Серная

Это двухкомпонентный состав, у которого химическая формула H2SO4. Первый компонент представляет собой плотную жидкость маслянистой консистенции. Вторым компонентом в виде растворителя является вода или ангидрид серы. При сочетании 2 компонентов образуется паяльная кислота. Концентрация второго компонента может быть в пределах от 25 до 85%. Полученный состав имеет высокую химическую агрессивность и активность, поэтому его используют для пайки толстостенных материалов.

Обычную кислоту для паяния делают с цинком, когда к 412 г этого компонента добавляют 1 л соляной кислоты в концентрированном виде. Формула химического вещества выглядит как HCl. Цинк добавляется к соляной кислоте для улучшения ее свойств. Концентрация раствора соляной кислоты определяет характеристики ее свойств, используемых при паянии, но в чистом виде без примесей цинка это средство не применяется, так как обладает высокой способностью разъедать металл. Подбирают концентрацию раствора кислоты в зависимости от того, какой толщины металлическая заготовка будет паяться.

Для работы с тонким металлом или чувствительными электронными платами кислоту необходимо разбавлять, снижая степень ее концентрированности.

Как смыть?

После выполнения паяльных работ часть кислотного состава, который растекся по обрабатываемой металлической поверхности, может остаться в неизменном виде. Как и любая кислота, вещество это обладает свойством к разъеданию материалов, и если не удалить это средство с поверхности платы или детали, кислотный компонент медленно, но верно будет разрушать материал.

Если паяльный кислотный состав остался, например, на электронной плате, то он может разъедать токопроводящие дорожки, что приведет к замыканию и выведет дорогостоящую плату из рабочего состояния.

Отмыть паяльную кислоту необходимо сразу же после выполнения паяльных работ. Кислотная среда нейтрализуется щелочными растворами. Такой раствор можно приготовить самостоятельно в домашних условиях. Для этого потребуется теплая вода и щепотка питьевой соды.

Хорошо нейтрализует паяльный кислотный состав изопропиловый спирт или нефтяной растворитель «Нефрас», именуемый в народе «Калоша». Для смывки используют чистую кисточку, ватную палочку или кусочек ткани, смоченный в нейтрализующем растворе. Остатки кислотных компонентов нужно снимать аккуратно, не разбрызгивая жидкость вокруг спайки.

Преимущества и недостатки

Паяльная кислота имеет разнообразные составы, и каждый из них обладает своими преимуществами и предназначением. Но имеются и общие свойства, присущие любому виду паяльной кислоты. Преимуществ у кислоты для паяния несколько.

• Средство обладает текучими свойствами, поэтому с его помощью можно обрабатывать труднодоступные участки, что обеспечивает удобство процесса паяния.
• С помощью паяльной кислоты можно удалить не только оксидную пленку на поверхности металла, но и ржавчину. Так как пленка окислов невидима, это не значит, что ее нет, поэтому перед началом паяния все металлические поверхности в обязательном порядке необходимо обработать паяльной кислотой.
• После обработки поверхности металла паяльной кислотой окислительная пленка на этом участке уже не сможет образовываться даже в том случае, если после процедуры выполнить какое-либо механическое воздействие на деталь.
• Паяльная кислота является универсальным средством, так как она подходит для применения на поверхностях различных по составу металлов.

У кислоты для паяния есть и недостатки.

• Паяльную кислоту не используют для работы с микросхемами и электронными платами. Средство может расплавить токопроводящую дорожку или, напротив, усилить ее электропроводность, что приведет к замыканию.
• У паяльной кислоты имеются требования к условиям и срокам хранения. Несоблюдение этих норм приводит к тому, что средство становится непригодным для дальнейшего использования. По этой причине запасать впрок паяльную кислоту не имеет смысла.
• В составе средства находятся агрессивные кислоты, которые во время процесса паяния испаряются. Вдыхание человеком этих паров приводит к ожогам дыхательных путей, а если средство попадает на кожу, то оно вызывает серьезные химические ожоги. По этой причине работы с кислотой выполняются в хорошо проветриваемых помещениях с использованием средств индивидуальной защиты.

В чистом виде та или иная кислота не используется ввиду ее химической агрессивности. Этот элемент в разбавленном виде сочетают с другими компонентами, таким образом получается флюс, который в зависимости от состава применяют для различных металлических поверхностей. Каждый вид флюса с кислотой имеет свои особенности, которые в процессе паяния необходимо правильно учитывать.

Бура

Бура — это еще один флюс, который используется при пайке. Для этих целей она поставляется в виде порошка. В продажу поступает упакованная в баночки или целлофановые пакетики.

Бура имеет высокую температуру плавления (около 900 градусов) и для ее расплавления и последующего нанесения обычный паяльник не подойдет ни коим образом, а уж о пайке радиодеталей с использованием буры и думать нечего!

Применяется такой флюс преимущественно при пайке крупных деталей из цветных металлов, в основном медных труб систем отопления и кондиционеров, бронзы, сталей тугоплавкими припоями с помощью паяльной лампы или газовой горелки.

Как выбрать?

Выбор паяльной кислоты осуществляется исходя из характеристик обрабатываемого металла. Главным критерием для выбора кислоты является концентрация ее раствора и отсутствие осадка с помутнением. При выборе различных видов паяльных кислот следует знать их область применения.

Выбирая в магазине паяльную кислоту, необходимо обратить внимание на срок ее пригодности. Обычно он составляет не менее 12 месяцев со дня изготовления продукта, но действует этот период только в случае правильного хранения вещества. Хранить паяльную кислоту необходимо в плотно закрытой емкости, оберегать от попадания солнечных лучей и соблюдать диапазон температур от -25 до +35°C.

Просроченными кислотными составами, имеющими осадок, пользоваться не рекомендуется, так как такое средство не сможет полноценно выполнить очищение поверхности металла и подготовить его к паяльному процессу.