Назначение флюса и особенности его применения при пайке

Во многих отраслях промышленности для соединения твердых материалов применяется такой способ, как пайка. Качественная работа зависит от наличия инструмента, оборудования и расходных материалов, одним из которых является флюс. Те, кто в детстве посещал кружок радиолюбителя или любил паять в домашних условия, знает, что такое флюс и зачем он нужен.

Флюс представляет собой особый сплав материалов, обладающий лёгкой структурой и применяемый для соединения двух разных материалов. При этом целесообразнее использовать вещество, подходящее для конкретного материала. То есть, определённый состав для эмалированных металлов, и совершенно другой – для соединения медных предметов.

Но те, кто впервые столкнулся с процедурой, не совсем понимают, для чего нужна канифоль при пайке. Знакомые с детства янтарные кусочки являются самым распространённым флюсом. От их применения пайка получается качественнее и быстрее. Благодаря канифоли припой лучше контактирует с поверхностями обоих материалов.

Задачи флюса при пайке таковы:

  • подготовить поверхности двух изделий;
  • очистить поверхность от различных плёнок и жиров;
  • снизить поверхностное натяжение в припое.

При использовании сплава увеличивается площадь контакта соединяемых предметов, что способствует прочному контакту. А также вещество продлевает срок службы спаянных элементов, потому что предотвращает образование новых процессов окисления в местах соединения. Вот зачем нужна канифоль и другие виды. Узнав, что это такое, следует разобраться с классификацией сплава.

Виды и характеристики

Сплавы для соединения классифицируются по тому, как воздействуют на элементы до, во время и после пайки. Та же канифоль, как и многие составы на её основе, относится к группе малоактивных флюсов. Если для чего такой флюс и нужен, то при пайке микросхем, где возможности состава полностью реализуются. Сплав хорошо удаляет тонкие оксидные плёнки с медных, латунных и других поверхностей. Но при этом не становится причиной возникновения коррозии из-за минимальной активности. При необходимости улучшить свойства канифоли вещество соединяют со скипидаром или спиртом. В итоге получают бескислотные или нейтральные виды. Такой вид часто применяется во время ремонта радиоэлектроники, а также при её производстве. В таких целях выбирается именно этот сплав, потому что флюс является диэлектриком и не образует утечек тока.

Если к канифоли добавляется кислота, то получается третий вид – активированный. Чаще всего в сплав входят органические кислоты и аминовые соединения в малых дозах. С его помощью удаётся соединить медные детали, а также серебряные, железные и никелевые.

Активные флюсы, в состав которых входит соляная кислота, используется для соединения изделий из железа. Но если к ней добавить хлористый цинк, то получается «флюс паяльный». Такой состав выпускается не только в промышленности, но и в домашних условиях.

Он подходит для пайки элементов из серебра, меди и железа. Но флюс категорически запрещён для использования в радиоэлектронике. Потому что сплав обладает высокой электропроводимостью и химической активностью.

Флюсы также бывают антикоррозийными и защитными. Первый вид предназначен для удаления коррозии с поверхности элемента, а второй не допускает образования окислов на уже обработанной поверхности. Коррозийные флюсы рекомендуется применять, если поверхности обоих изделий подвержены появления ржавчины. В их состав входят такие вещества, как:

  • салициловая кислота;
  • технический вазелин;
  • этиловый спирт;
  • триэтаноамин.

Защитные флюсы – это знакомый всем вазелин, воск, сахарная пудра и оливковое масло.

Различия между сплавами

Припои и флюсы различаются также по физическому состоянию на жидкие, твёрдые и пастообразные. Благодаря такому разнообразию способы применения значительно расширяется. Например, жидкими славами обрабатывать труднодоступные места изделий, чтобы защитить от окисления. Зато количество подачи пастообразных флюсов легче проконтролировать при паянии.

Другой фактор, по которому различают сплавы – это температура. Существуют вещества, которые проявляют активность при высокой температуре, а есть другая группа, которая плавится при минусовой температуре. Тугоплавкий состав прочнее соединяет изделия. Но есть один нюанс из-за высокой температуры плавления состав может повредить саму деталь и вывести её из строя.

Флюсы, которые плавятся при температуре от 50 до 400 градусов, относятся к группе легкоплавких. Именно их применяют в радиоэлектронике. В состав флюсов входит свинец, олово и другие элементы. У каждого вида сплавов есть своё назначение, с учётом которого и нужно выбирать флюс для определённой работы.

Так, твёрдый флюс следует использовать для пайки изделий с большим диаметром, а мягкие сплавы подходят для соединения тонких поверхностей. Если требуется ремонт металлической посуды, то лучше отдать предпочтение «паяльному флюсу» – раствору цинка с соляной кислотой.

Преимущества сплавов заключается в предохранении ранее очищенных металлических поверхностей от окисления, а также соединении припоя с подготовленной поверхностью. Проверить, так ли уж необходим флюс, можно, если один раз попробовать спаять два разных изделия без вспомогательного материала.

Лучшие заменители

Применяемые в промышленности или профессиональными мастерами составы крайне редко можно обнаружить у простого обывателя в квартире. Но что делать, если возникнет необходимость в пайке. Чем заменить флюс? Одно из самых распространённых веществ – это растворённый в воде аспирин. Состав легко приготовить в домашних условиях – достаточно растолочь одну таблетку и высыпать порошок в ёмкость с водой. Полученный раствор используется как обычный жидкий флюс.

Другой заменитель – это уксусная или лимонная кислота. Эффективность флюсов, приготовленных в домашних условиях, ниже, чем оригинальных, но определённых показателей с ними добиться можно.

Использование концентрированной соляной кислоты – вот что улучшит показатели. Важно только аккуратно обращаться с кислотой, поскольку она опасна для здоровья. Паяемые изделия с помощью такого состава не должны быть тонкими.

Приготовить флюс в домашних условиях можно из ортофосфорной кислоты, которая продаётся в магазине и имеет неплохие показатели. Она прекрасно снимает окислы, жировые налёты и различные плёнки.

По каким характеристикам выбрать состав

Применяемые флюсы выбирают в соответствии со следующими требованиями:

  • способности к растяжке;
  • прочности;
  • способности проводить ток и тепло.

Вещество для пайки выбирается исходя из типа соединяемого металла, температуры как самого сплава, так и достигаемой во время процедуры. Нужно учитывать ещё прочность и устойчивость элементов к коррозии. Выбирая паяльные сплавы, следует использовать те, у которых удельный вес меньше. Тогда припой вытеснит флюс на поверхность изделия при нанесении.

Если выбираются паяльные флюсы для транзисторов, то применяются сверх лёгкоплавкие составы. Максимальная температура, при которой они активизируются, составляет 150 градусов.

Часто случаются ситуации, когда дома ломается что-то из электроники и единственный способ исправить ситуацию, кроме покупки нового бытового прибора — пайка оборванных контактов. Также эта процедура востребована на производстве, в автосервисах и собственных мастерских. Однако запаять контакты без дополнительных веществ невозможно. Одним из них является флюс для пайки.

Инструменты для пайки

Что такое флюс и его ключевые особенности

Не многие новички знают, что такое флюс и как его используют в процессе пайки. Это соединительная смесь. В её состав входят материалы, которые легко плавятся. Перед покупкой флюса необходимо обратить внимание на несколько факторов:

  • рабочая температура дополнительного состава;
  • вид металла, с которым предстоит работать;
  • температура, при которой начинается процесс пайки;
  • наличие дополнительных поверхностей, которые окружают место спайки;
  • наличие антикоррозийной плёнки на поверхности металла.

Существует два вида дополнительных составов, использующихся при пайке. Одни твёрдые и плавятся при высокой температуре. Другие мягкие и с ними можно начинать работать при низких температурах.

Предназначение

Чтобы работать с дополнительными веществами, необходимо знать для чего нужен флюс при пайке. Чтобы соединить контакты на плате, необходимо разогреть их до температуры свыше 500 градусов. Из-за этого можно повредить важные элементы платы. Чтобы не допустить окончательной поломки электроники, используются легкоплавкие составы, в которых преобладает свинец и олово. Они плавятся при температуре до 500 градусов и помогают соединить оборванные контакты.

Чтобы соединять лёгкие детали, достаточно использовать легкосплавный припой, с которым можно работать при минимальных температурах. Чтобы соединить большие детали, необходимо использовать твердые виды припоя.

Применение флюса

Перед тем как применять припой и флюс для пайки, необходимо обратить внимание на определённые характеристики:

  • устойчивость состава к коррозийным процессам;
  • рабочий размер соединительного шва;
  • прочность соединения;
  • температура плавки.

Очень часто в качестве припоя используют оловянный прут.

Хранение

Для простых ремонтных работ в домашних условиях достаточно приобрести тюбик с флюсом. Хранить его нужно в плотно закрытой емкости. Нельзя допускать, чтобы жидкий состав соприкасался с влагой. Также нельзя хранить легкоплавкие составы вблизи нагревательных приборов и открытого огня. Нельзя допускать чтобы температура в помещении, где хранится флюс, поднималась выше 25 градусов. Составы, которые хранились в упаковках с нарушенной герметичностью, желательно утилизировать и приобрести новый.

Типы флюсов для пайки

Флюсы для пайки бывают нескольких разновидностей, в зависимости от воздействия этих составов на соединяемые контакты во время нагревания. Перед покупкой легкоплавкого вещества необходимо ознакомиться с его основными видами.

Активные флюсы

Это флюсы в составе которых преобладает соляная кислота. Они применяются для работы с железными деталями. Во время процесса пайки эти составы проявляют мощную химическую реакцию. Не используются при работе с радиотехникой, так как быстро разъедают плату.

Бескислотные флюсы

Это жидкие флюсы, которые изготавливаются на основе скипидара, глицерина и этилового спирта. Плавятся такие составы до 150 градусов. Применяются бескислотные флюсы для спайки мелких деталей.

Пайка мелких деталей

Активированные флюсы

Составы, изготавливаемые на основе салициловой кислоты. Используется при соединении элементов, которые не требует изначальной зачистки.

Антикоррозийные флюсы

Это специальные вещества, которые очищают детали от отложений, появляющихся в процессе коррозии. Они защищают место соединения от разрушения в процессе эксплуатации. Изготавливаются на основе ортофосфорной кислоты.

Защитные флюсы

Главная особенность таких составов — отсутствие химической реакции. Защищают детали от коррозийных процессов. Их изготавливают на основе воска, оливкового масла или вазелина. Такие составы начинают плавиться при 70 градусах. При термической обработке они не выделяют вредных веществ. Также при работе с защитными флюсами не требуется предварительно зачищать детали.

Как правильно выбрать флюс

Даже при знании разновидностей и технических характеристик не каждый человек знает, как выбрать флюс. Важно понимать какой состав лучше. Для безопасной пайки следует выбирать нейтральные флюсы. Они подходят для работы с различными деталями. Однако при спайке больших компонентов, работа будет происходить медленно.

Чтобы ускорить процесс, можно использовать среднеактивные флюсы. Такие составы подходят для работы с различными металлами. Для работы с крупными деталями идеальным вариантом являются серебряные припои.

Лучшие заменители

Не всегда дома может найтись припой для спайки оборванных контактов или проводов. В таких ситуациях можно провести ремонт без покупных составов. Заменить флюс можно несколькими веществами:

  • янтарем;
  • жиром;
  • «Аспирином»;
  • смолой.

Перед началом работ «Аспирин» необходимо растворить в небольшом количестве жидкости.

Смола на дереве

Порядок применения

Перед тем как начинать пайку флюсом, необходимо разобраться с тем, как его применять. Процесс применения будет зависеть от того, какая разновидность легкоплавкого состава применяется:

  1. При использовании твёрдых припоев (оловянный прут) требуется окунуть паяльник в тело реагента и зацепить небольшое количество припоя.
  2. Если используется жидкая готовая смесь, её можно наносить с помощью кисточки.
  3. При работе с пастой требуется наносить её на место соединения палочкой, зубочисткой.

Также нельзя забывать про зачистку поверхности от окисления.

Весь процесс применения легкоплавкого вещества можно разделить на несколько этапов:

  1. Изначально поверхности зачищаются.
  2. После зачистки наносится слой флюса.
  3. С помощью паяльной станции разогревается соединяющий состав и детали.

Далее необходимо дождаться застывания шва и дополнительно обработать его.

Без специального состава соединить контакты не получится. Опытные мастера предлагают новичкам выполнить работу без флюса и посмотреть результат —работа займет гораздо больше времени, шок быстро отвалится. Наилучшим дополнительным материалом для спайки считается чистое олово. Однако это не дешёвый металл и его используют в соединении со свинцом.

Как приготовить флюс для пайки своими руками

Чтобы соединять элементы радиотехники, можно изготовить флюс для пайки своими руками. В качестве подручных средств для замены канифоли можно использовать жир или смолу. Чтобы не покупать состав для работы, необходимо знать, как сделать флюс для пайки:

  1. Заранее нужно подготовить одинаковое количество свинца и олова.
  2. Расплавить два металла в тигле.
  3. Снять плёнку побочных отложений, которая образуется на верхней части остывшей смеси металлов.
  4. Перелить смесь олова и свинца в подготовленные заранее формы.

Нужно помнить о том, что после спайки любых контактов или деталей необходимо обрабатывать готовый шок. Для этого используется ацетон или спирт. Однако в магазинах появились припои, которые не требуют дополнительной обработки после завершения работ. Они обладают некоторыми преимуществами:

  • являются диэлектриками;
  • не подвержены воздействию коррозийных процессов;
  • не требуется дополнительная зачистка.

Из-за того что такие припои не проводят ток, их не используют для соединения контактов и проводов.

Также можно самостоятельно изготовить паяльную пасту. Для этого необходимо растереть твёрдый флюс с помощью крупнозернистого напильника. Порошок, который получился после измельчения, нужно смешать со спиртом и канифолью. Далее нужно перелить получившуюся пасту в герметичную ёмкость и плотно закрыть. Она портится при взаимодействии с влагой и требует соблюдения правил хранения. Опытные мастера рекомендуют наносить пасту с помощью шприца.

Флюс для пайки — обязательное вещество при ремонте электроники и радиотехники. Важно знать, какие разновидности этих составов бывают и как правильно с ними работать, чтобы не повредить платы и контакты.