Как сделать флюс для пайки своими руками

Пайка и её особенности

Чтобы получить действительно качественное соединение нужно выдержать специальную температуру в зоне шва. В среднем этот показатель варьируется в пределах 50-100 градусов. Также учитывается то, что температурный порог необходимый для того, чтобы расплавился припой, значительно выше, чем просто для плавления обрабатываемого металла. Положительные качества пайки:

• полная герметичность соединенных деталей;
• высокая прочность соединений;
• значительная экономия времени и затрачиваемых сил, в сравнении со сварочными процессами;
• на местах спайки образуется специальный слой-пленка, которая противостоит коррозии и окислению металлов.

Плавка серебряного припоя

Поверхности, которые в последующем подлежат соединению, предварительно подготавливаются. После подготовки предполагаемое место, где расположится припой, очищается до блеска с помощью наждачной бумаги либо ножом. Обволакивающий слой припоя наносится после предварительного очищения.

Как правило, участки, которые очищены, покрываются флюсом либо же его расплавом. После чего их помещают в расплавленный припой и нагревают до тех пор, пока не осуществится соединение с припоем.

Наиболее оптимальным вариантом является расплавить маленький кусочек, расположенный на деревянной дощечке. Дальнейшие действия заключаются в наложении детали и нагревании (в случае необходимости добавляется припой).

Пайка в домашних условиях должна выполняться максимально быстро, потому что флюс, который обеспечивает растекание припоя, очень быстро обугливается. В необходимых случаях может потребоваться дополнительная зачистка. До того момента, как припой полностью затвердеет, сдвигать детали запрещается.

Необходимый уровень пайки признаётся в том, случае, если припой лежит не в скомканном виде, а тонким слоем обвивает место со всех сторон.

Чистое серебро — дорогой металл и для работы используется редко. Структура его мягкая, поэтому мастера пользуются сплавами, в состав которых входят медь, цинк, а также алюминий, никель, кадмий.

Соединения серебра с медью и цинком обладают высокой способностью к расплавлению и используются в качестве серебряного припоя. Паяльный шов, выполненный таким припоем, очень прочный. Припой с 10% количеством серебра хорошо обрабатывается молотом в вальцах и используется для пайки стальных деталей.

Припой ПСр-25 применяют для соединения поверхностей из латуни.

Применяют припой ПСр-25 и ПСр-12 для соединения латунных поверхностей и выполнения особенно аккуратных и чистых мест спаивания. Форма изготовления серебряного припоя — сплошной лист, подвергающийся резке для получения полос необходимого размера. Для работ используют полосы толщиной 1,5-2 мм, а мелкие детали соединяют с помощью полос шириной в 3 мм.

Состав серебряного припоя устанавливает ГОСТ, регламентирующий область его использования.

Нагревать припой удобнее всего на газовой горелке.

• серебро;
• ложка (не столовая);
• ингус;
• газовая горелка.

В начале работы в ложке расплавляют серебро. В полученный расплав добавляют пятикопеечную монету и покатывают смесь по ложке для лучшего перемешивания. Чем длительнее покатывают ложку, тем лучше происходит процесс перемешивания. Но есть один существенный недостаток: выгорает много составляющих, необходимых для припоя.

Затем мастер, который делает сплав своими руками, выливает его в ингус и раскатывает без отжига. Полученный припой имеет высокие качества: 10 г относятся к 900-й пробе.

Очень важно при пайке приготовить свежий флюс, который обеспечит качественную работу. Необходимо внимательно следить за величиной пламени в горелке: мягкий, не очень горячий огонь в виде метлы обеспечит получение качественного шва.

Для работы используют жесткие припои, которые содержат: 80 Ag, 16 Cu, 4 Zn, 75 Ag, 22 Cu, 3 Zn. Мягкие припои включают в свой состав: 65 Ag, 20 Cu, 15 Zn.

Для получения легкого серебряного припоя, используемого в ремонте изделий, необходимо приготовить: 7 частей серебра, 2,8 — латуни, 0,35 -цинка. Важно перед началом работы произвести зачистку латуни от оксидной пленки. Для получения 10 г припоя расплавляют серебро 999 пробы. После получения жидкого состава добавляют латунь, перемешивают содержимое в ложке.

• наждачную бумагу;
• ложку;
• газовую горелку;
• лопатку для перемешивания;
• фальцы;
• ножницы;
• весы.

Чистое серебро не используют для припоя, так как это слишком дорогой металл.

• серебро;
• латунь;
• чистый цинк;
• бура, которая добавляется в расплавленный состав.

Иногда не подмешивают цинк в чистом виде: лучше использовать его сплав с латунью или медью. Цинк добавляют в припой, завернув в серебряную фольгу.

Чтобы сделать серебряный припой, можно брать серебро 96-й пробы, выжигу 94-й пробы. Ее получают, сжигая старые серебряные изделия: парчу, позументы, галуны.

Оплавляя металлы, входящие в состав сплава, в тигле, получают серебряный припой. Тигель помещают в горн или расплавляют составляющие компоненты с применением паяльной трубки. Перед работой необходимо заготовить оборудование:

• тигель;
• деревянную палку или железный крюк;
• буру;
• древесно-угольную смесь;
• емкость с водой.

Расплавление компонентов припоя производится с применением буры. Соблюдают очередность операции: в первую очередь плавят тугоплавкие металлы, затем добавляют легкоплавкие.

Компоненты припоя расплавляют при помощи буры.

Чтобы сделать припой своими руками, в тигле жидкие металлы постоянно мешают деревянным прутиком или железным крюком. Для создания припоя более высокого качества весь процесс распределяют на два этапа. Тигель вытаскивают из горна, а металл соединяют в емкости с водой. Образуются мелкозернистые капли, которые высушивают и вторично переплавляют, покрыв сверху бурой.

После полного расплавления металл переливают в формы. Застывшие плитки или бруски прокатывают в полосы, которые измельчают на токарном станке.

Для технического припаивания серебряных предметов пригодны сплавы, состоящие из металлов: 20% меди 80% серебра, 4% олова 48% латуни. При пайке стали серебряным припоем учитывают диаграмму состояния между медью и серебром.

Осуществляя плавку, необходимо решить еще одну задачу: обеспечить обратный процесс — переход металла из жидкого состояния в плотное. Серебро необходимо расплавить, а затем отлить его в ингус.

Работу разделяют на 3 этапа: подготовка ложки — плавильня, добавление флюса, внесение шихты в ложку, расплавление исходного материала и его заливка в ингус.

На дно ложки помещают маленький прямоугольник картона, сверху пластину большего размера, пока последняя ее часть не обернет края ложки. Затем необходимо хорошо обжать картонные листы. Следят за формой ложа: оно должно быть вогнутым.

Материалы для припоя взвешивают на электронных весах.

• 20 г серебряного лома 916-й пробы;
• лом 875-й пробы;
• 12 г чистого серебра;
• металл для припоя;
• буру;
• газовый аппарат.

Распределяют шихту по 18-20 г в отдельные кучки. Производят смешивание лома 875 и серебра: на одну плавку идет 6 г пробного и 42% чистого серебра. Шихту очищают с помощью магнита, удаляя примеси железа и стали.

Припой изготавливают из серебра 875 пробы с медью в пропорции 4:1 (3 медные монеты и 1 серебряный полтинник). В качестве флюса берут буру: 1 часть на 10 частей шихты. Проверяют горелку, регулируя высоту пламени. Ложку помещают над горелкой. Серебро изменяет свой цвет, стекает на дно.

Ингус помещают около пламени горелки для прогревания, предварительно смазав воском. Расплав не должен остывать и блестеть. Его выливают в ингус, который хорошо прогрет. Делают это немедленно, уверенными движениями руки, чтобы он не остыл и не раскололся на несколько частей. Ингус помещают под холодную струю воды. Когда брусок будет достаточно охлажден, его вытаскивают, перевернув форму. Картонное или асбестовое покрытие предназначено для 3-5 плавок.

Изготовление припоя своими руками — процесс несложный, но увлекательный, требующий аккуратности, терпения и мастерства.

Пайка мягкими припоями

Пайка мягкими припоями может осуществляться только до температуры ниже, чем 400 градусов по Цельсию. Эти вещества позволяют обеспечить образование действительно прочного и одновременно мягкого шва, который не только будет отличаться относительной гибкостью но и хорошими показателями стойкости к коррозии и физическим воздействиям.

К мягким припоям относятся:

1. Свинцово-оловянные
2. Припои с малым содержанием олова
3. Специальные и легкоплавимые

Припой, температура работы у которого 185 ÷ 267˚С – соединяет в себе олово и свинец. Также в небольшом количестве добавляется и сурьма. Перед покупкой обязательно проверяйте ГОСТ, там указана вся информация по припою. Например, ПОС 40 – последняя цифра означает что в данном веществе содержится 40% олова, в среднем сурьмы добавляется от 3 до 5 процентов, все остальное – свинец.

Для пайки также применяется бессвинцовой флюс. Их еще называются малооловянистые соединения. В основном их применяют для соединения небольших плат, контактов на нежных электрических схемах и т.д. Максимально допустимая температура плавления – 330 градусов по Цельсию.

Самые нераспространенные – это припои легкоплавкового типа, температура от 60 градусов до 145. Они приобретаются для низкотемпературной пайки или очень осторожной ручной сварки. В частности, их нельзя назвать основными припоями, т.к.у них очень маленькая прочность и эластичность. Они чаще применяются для повторного или ступенчатого паяния.

В отдельных случаях необходимо изготовление специального состава, его свойства подгоняются непосредственно для материалов, не поддающихся пайке (это флюс для никеля, низкоуглеродистой стали, алюминия, вольфрама и чугуна).

Рассмотрим самые популярные смеси:

1. Флюсы для пайки алюминия в обязательном порядке должны быть на оловянной основе, также в них содержится бура, цинк, кадмий, но все, же олова в них содержится более чем 99 %. Цинк и кадмий необходимы для повышенной диффузии, которая способна проникнуть даже в глубинные слоя алюминия.
2. Паста-флюс или гель для пайки микросхем, также такие припои используются для печатных плат.

Для таких сплавов припои поставляются в виде разнообразных составов относительно густых, прутьев, лент и проволочных катушек (как для сварки). Также бывают чушки, которые наполовину заполнены флюсом из канифоли.

Свойства среднеплавких сплавов

Современные технологические процессы пайки предусматривают использование серебряного припоя, который при соединении узлов пригоден для ступенчатой пайки. Такая работа требует применения сплава, выдерживающего температуру в 600°C.

В состав припоя входят такие ингредиенты, как 30% серебра, 20% меди, 16% цинка, 33% кадмия. Сплав очень хрупкий и предназначен для пайки материалов, не подверженных колебаниям. Состав с увеличенным до 52% количеством серебра очень текучий, но хорошо выдерживает нагрузки при многоступенчатых этапах спаивания материалов.

Серебряный припой обладает высокой прочностью, устойчив к коррозии в агрессивных средах, обладает низкой температурой плавления, высокой теплопроводностью. При работе он полностью заполняет зазор между спаиваемыми деталями и хорошо ложится на металлическую поверхность.

При работе нужно следить, чтобы припой полностью заполнил зазор между деталями.

Сплав из 28,5% меди марки ПСр-72 имеет высокую пластичность. Работая над созданием припоя своими руками, следует помнить, что температура его плавления с медью снижается при легировании литием. Полученный сплав используется для спаивания стальных материалов, устойчивых к действию коррозии. Для снижения температуры расплавления припоя в него добавляют олово в количестве от 35 до 70%. Полученный сплав позволяет паять различные материалы, избегая образования трещин.

Твердые припои для пайки

Состав флюсов для пайки твердым припоем используется соединения проблемных мест, которые все время поддаются негативному воздействию окружающей среды (вибрации, перепады температур, удары и прочее). В основном это составы для высокотемпературной пайки, о т 400 градусов по Цельсию и выше. К ним относятся:

1. Припой для твердого сплава из меди и цинка (до 1000);
2. Фосфор и медь (до 900 градусов);
3. Чистая медь применятся для процесса пайки высокоуглеродистого железа;
4. Флюс безотмывочный, для пайки серебром (до 800 градусов включительно).

У твердоплавких припоев также есть свое распределение, они бывают тугоплавкими, с температурой для плавки от 850 градусов, и легкопавкие – с показателем выше данного температурного режима.

Нужно отметить, что смесь меди (используются марки М21, М11 и прочие) и цинка недостаточно распространена, из-за низких показателей прочности и относительно дорогой стоимости в большинстве случаев её успешно может заменить припой из бронзы с цинком или латуни.

Припои медно-фосфорного типа – это заменители очень дорогих серебряных флюсов. Они незаменимы при соединении медных металлов, бронзы, латуни и прочих соединений металлов, которые не должны работать на сгибы или ударные нагрузки. К слову, этот сплав еще называется припой для бесфлюсовой пайки (но не для меди).

https://www.youtube.com/video/x0EKhiXSAjU

Категорически запрещено использовать данные сплавы для пайки железа, черных металлов, низкоуглеродных сталей, т.к. при температурном воздействии и соединении с медью или фосфором образуется очень хрупкий химический элемент – фосфиды железа, который поспособствует тому, что шов разойдется.

Из-за металлофосфористых припоев образуются фосфиды железа, которые являются члишком хрупкими соединениями, и способствуют понижению качества металла, их не советуют использовать для пайки железа.

Прочие типы флюса

1. Флюсы с ярко выраженными антикоррозийными свойствами. Это соединения на основе кислоты фосфора и растворителя, которые при взаимодействии образовывают органические соединения. Их очень выгодно использовать, потому что после процесса пайки не нужно использовать специальные очистители;
2. Жидкие флюсы из салициловой кислоты, вазелина, золота и этилового спирта. Это самое удобное соединение для радиаторов, спайки электрических проводов. Этот флюс обеспечивает высокую чистоту шва и его аккуратность;
3. Для того чтобы изготовить нейтральный флюс для электрических приборов, отличающихся повышенными требованиями к точности (реле времени, выключатели, для соединения контактов мобильных телефонов, и т.д.) понадобится соединения канифоли с воздухом. Канифоль очень низкоактивна и её следует применять только на подготовленных металлах, предварительно очищенных и залуженных;
   

   

4. Активированные флюсы – это бура и канифоль. В большинстве случаев она используется для водопроводных соединений и пайки медных труб. Главным отличием является тот факт, что бура плавится при температуре от 70 градусов, при этом, не выделяя абсолютно никаких вредных соединений. Это только одна разновидность;
   

   

5. Еще для того, чтобы приготовить активированные флюсы можно использовать такой рецепт: смешиваем канифоль, анилин, добавляем немного ангидрида, салициловой кислоты и диэтиламина. Это неплохой вариант изготовления пайки для монтажных скреплений.

Общие советы по флюсам

Самодельный флюс для пайки – это не всегда выгодный вариант, иногда его действительно выгоднее купить, тем более, что в большинстве случаев цена позволяет, скажем, smd или bga. На данный момент более сотни отечественных компаний производят флюсы и смеси для пайки и сварки, среди которых мы можем посоветовать лти 120, Brazetec, harris, rma, sanha, welco (в среднем стоимость от 80 рублей).

Продажа осуществляется в любом магазине электрических приборов и рынке во все городах: Екатеринбурге, Минске, Москве, Новосибирске, Харькове, Челябинске Ростове-на-Дону.

Нужно отметить, что в любом случае во время процесса сварки или пайки выделяются газы, которые могут навредить организму, но если пользоваться профессиональными смесями это вред будет гораздо ниже, поэтому остановите свой выбор на известных марках.