4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Для чего нужна канифоль при пайке оловом?

Для чего нужна канифоль при пайке оловом?

ЧЕТЫРЕ СЕКРЕТА ПАЙКИ

«Неужели даже в таком деле, как пайка деталей, есть секреты?» — спросите вы. Чего проще — нагреть паяльник, взять припой и кислоту, и паяй себе на здоровье.
Оказывается, это не так просто. Уметь хорошо паять своего рода искусство, которое дается не сразу, а в результате практики. Овладеть этим искусством — значит познать все секреты техники пайки.
Первый секрет — правильное применение для пайки припоя и флюса. Припоем называется легкоплавкий металлический сплав, которым спаиваются провода и выводы деталей. Самый хороший припой — чистое олово. Но оно стоит дорого и используется в исключительных случаях. При радиомонтаже чаще применяют оловянно-свинцовые припои, представляющие сплав олова и свинца. По прочности спайки эти припои не уступают чистому олову. Плавятся такие припои при температуре 180 — 200° С. Обозначаются они тремя буквами — ПОС (припой оловянно-свинцовый), за которыми следует двузначная цифра, показывающая содержание олова в процентах, например: ПОС-40, ПОС-60. Для наших целей лучше брать припой ПОС-60.
Флюсы — это противоокислительные вещества. Они применяются для того, чтобы подготовленные к пайке места деталей или проводников не окислялись во время пайки. Без флюса припой может не прилипнуть к поверхности металла.
Флюсы бывают разные. Так, для ремонта металлической посуды пользуются «паяльной кислотой» — раствором цинка в соляной кислоте. Паять радиоконструкции таким припоем нельзя — со временем он разрушает пайку. Для радиомонтажа надо применять флюсы, в которых нет кислоты. Одним из таких флюсов является канифоль. В магазинах вы, наверное, встречали смычковую канифоль, которой музыканты натирают смычки своих инструментов — ее можно использовать для пайки.
Чтобы можно было паять в труднодоступных местах, неплохо запастись жидким флюсом , о котором говорилось выше. Для его приготовления измельчают канифоль в порошок и всыпают в этиловый спирт или ацетон. Помешивая раствор палочкой, подсыпают канифоль до получения густой кашицы. Такую канифоль наносят на спаиваемые места тонкой палочкой или кисточкой. Для пайки печатных плат флюс следует делать более жидким. Следует иметь в виду, что флюс на базе ацетона токсичен! При использовании такого флюса следует избегать вдыхания испарений ацетона!
Второй секрет пайки — чистота жала паяльника и его нагрев. Если жало грязное, им трудно работать — плавиться припой будет, а к поверхности жала не прилипнет. Жало надо обязательно зачистить и залудить — покрыть тонким слоем припоя. Делают это так. Разогрейте паяльник и зачистите его жало напильником или шлифовальной шкуркой. Опустите жало в канифоль, а затем прикоснитесь им к кусочку припоя. В слое расплавленного припоя поводите жало по деревянной палочке (или по подставке) так, чтобы вся поверхность его покрылась слоем припоя. Со временем жало будет покрываться окисным налетом темного цвета, мешающим пайке. Вот тогда снова залудите его.
Третий секрет — чистота спаиваемых поверхностей. Места проводников и деталей, предназначенных для пайки, должны быть зачищены до блеска. Тщательно зачищенный проводник кладут на кусок канифоли и хорошо прогревают паяльником. Канифоль быстро расплавится, а имеющийся на паяльнике припой растечется по проводнику. Поворачивая проводник и медленно двигая по нему жало паяльника, добейтесь равномерного распределения припоя по поверхности проводника.
Если вы будете залуживать часть впаянного в самоделку проводника, зачистите это место шлифовальной шкуркой или перочинным ножом и поднесите кусок канифоли. Плавным движением паяльника равномерно распределите припой по залуживаемой поверхности.

Четвертый секрет — правильное соединение проводов при пайке и хороший прогрев места спайки деталей. Если надо спаять концы двух залуженных проводников, плотно прижмите их друг к другу и к месту касания приложите паяльник с каплей припоя на конце жала. Как только место спайки прогреется, припой растечется и заполнит промежутки между проводниками. Плавным движением паяльника распределите припой равномерно по всему месту спайки. Продолжительность пайки не должна превышать 5 с, после чего паяльник удаляют — припой быстро затвердеет и прочно скрепит детали. Но пайка будет прочной только в том случае, если после удаления паяльника проводники не сдвинутся в течение 10 с.
Припаивая транзистор, берегите его выводы от перегрева. Для этого придерживайте их пинцетом или плоскогубцами — они выполняют роль теплоотвода.
Во время налаживания конструкций приходится перепаивать проводники или заменять детали. Это нужно учитывать при монтаже. Так, концы деталей, соединяющиеся согласно схеме с общим проводником, следует припаивать не в одной точке, а на некотором расстоянии друг от друга. Не рекомендуется закручивать концы деталей вокруг проводника.
Помните, что при пайке выделяются вредные для здоровья пары олова и свинца. Ни в коем случае нельзя наклоняться над местом пайки и вдыхать испарения. Летом старайтесь паять у открытого окна, зимой чаще проветривайте помещение. После окончания пайки обязательно вымойте руки теплой водой с мылом.

Приложение по теме: Свойства некоторых свинцово-оловянистых (мягких) припоев :

ПОС-90 — температура плавления 222 градусов Цельсия, прочность при растяжении 4,3 кГ х мм. кв., используется для пайки деталей или узлов с последующим серебрением или золочением. Состав: Олово — 90 %, Сурьма — 0,15%, Свинец — остальное.

ПОС-60 — температура плавления 190 градусов Цельсия, прочность при растяжении 4,1 кГ х мм.кв., используется для пайки высоко ответственных соединений, в том числе и в радиотехнике. Состав: Олово — 60%, Сурьма — 0,8%, Свинец — остальное.

ПОС-50 — температура плавления — 222 градуса Цельсия, прочность на разрыв — 3,6 кГ х мм. кв., используется для пайки ответственных деталей, когда допустим более высокий нагрев. Состав: Олово — 50%, Сурьма — 0,8%, Свинец — остальное.

ПОС-40 — температура плавления — 235 градусов Цельсия, прочность на разрыв — 3,2 кГ х мм. кв., используется для пайки менее ответственных токопроводящих деталей. Состав: Олово — 40%, Сурьма — 2%, Свинец — остальное.

ПОС-30 — температура плавления — 256 градусов Цельсия, прочность на разрыв — 3,3 кГ х мм. кв., используется для лужения и пайки менее ответственных и механических деталей из меди, ее сплавов и стали. Состав: Олово — 30%, Сурьма — 2%, Свинец — остальное.

ПОС-18 — температура плавления — 277 градусов Цельсия, прочность на разрыв — 2,8 кГ х мм. кв., используется для пайки при пониженных требованиях к прочности шва, а также для лужения перед пайкой. Состав: Олово — 18%, Сурьма — 2,5%, Свинец — остальное.

ПОС-4-6 — температура плавления — 265 градусов Цельсия, прочность на разрыв — 5,8 кГ х мм. кв., используется для пайки с погружением в ванну с расплавленным припоем. Состав: Олово 4%, Сурьма — 6%, Свинец — остальное.

Для чего нужна канифоль при пайке оловом?

«Стишок про лудильщика, парня веселого.
Он плавит свинец и блестящее олово.
Он варит лекарства в походной аптеке
Больной сковородке, кастрюле-калеке.»
(Дж. Родари, перевод С. Я. Маршака)

Как только люди научились плавить олово и свинец, появилось ремесло лудильщика, который занимается пайкой металлических изделий. Сейчас пайка обыденное дело и для домашнего мастера, и для любого специалиста-«технаря».

Перед тем, как паять, поверхность соединяемых деталей зачищают напильником, наждачной бумагой, обезжиривают бензином или другим органическим растворителем и при помощи кисточки смазывают флюсом. Затем нагретый паяльник погружают в порошок нашатыря или канифоли; если при этом появился легкий дымок, значит, паяльник готов к работе. Паяльники бывают и совсем примитивные, требующие подогрева в пламени, и электрические, а для точечного паяния — с регулируемой мощностью нагрева.

Нашатырь или канифоль очищают жало паяльника от оксидов металлов. Очищенный паяльник опускают в припой и держат там, пока расплавленный припой не «залудит» жало паяльника, полностью покрыв его блестящей пленкой. Затем захватывают жалом паяльника немного припоя, переносят его на место пайки и разравнивают по поверхности — ведут «залуживание» места спая. Потом таким же образом переносят на спай основную массу припоя, требуемого для прочного соединения или покрытия металла. Когда припой остынет, место спаивания протирают сырой тряпкой и зачищают наждачной бумагой или напильником.

Зачем нужен флюс? Флюс снимает остатки оксидных пленок и жировых загрязнений и защищает спаиваемые поверхности от окисления. Флюс чаще всего готовят, растворяя 30 г хлорида цинка и 10 г хлорида аммония в 60 мл воды. Часто используют «паяльную жидкость» или «паяльную кислоту», которые получают взаимодействием металлического цинка с концентрированной соляной кислотой. Для этого кислоту наливают в стеклянную или фарфоровую посуду, располагаются вдали от открытого огня (выделяющийся водород огнеопасен) и добавляют порциями цинк. Начинается реакция химического растворения цинка в кислоте, в результате образуется хлорид цинка и выделяется водород. Когда выделение водорода замедляется, сосуд ставят в теплую воду. По окончании реакции жидкость сливают с остатка нерастворившегося цинка и добавляют к ней нашатырь (на каждые 3 г взятого металлического цинка — 2 г хлорида аммония). Можно эту жидкость выпарить досуха и перед пайкой растворять 1 г сухой смеси солей в 2—3 мл воды.

Для спаивания тонких медных проводов флюс на основе хлорида цинка непригоден, он быстро разрушает тонкую проволоку. В этом случае применяют раствор канифоли в этиловом спирте или сосновую смолу. Если под рукой нет вообще никакого флюса, то при пайке медных или латунных деталей его может заменить раствор 1 таблетки аспирина в 10—20 мл воды.

Что такое припой? Этот сплав служит для соединения спаиваемых металлов. Припои изготавливают в форме палочек, полосок, листочков, а иногда в виде порошка. В быту применяют обычно мягкие и легкоплавкие припои.

Мягкий припой «третник» — это сплав 65% олова и 35% свинца, с помощью которого можно паять практически все металлы и сплавы, кроме алюминиевых и самого алюминия. Третник плавится около181 o С. Чтобы самостоятельно приготовить такой припой, сначала в железной чашке расплавляют свинец, а затем к полученному расплаву добавляют кусочки олова. Когда оно расплавится, сплав тщательно перемешивают и выливают в форму для затвердевания. Хорошие мягкие припои — сплавы олова, свинца и сурьмы, которые плавятся при 220—280 o С.

Легкоплавкие припои имеют более сложный состав и плавятся при более низкой температуре. Так, припой, состоящий из 50% висмута, 25% свинца, 12,5% кадмия и 12,5% олова, становится жидким при 65 o С. Еще ниже (47 o С) температура плавления легкоплавкого припоя, который содержит 44,7% висмута, 22,6% свинца, 19,1% цинка, 8,3% олова и 5,3% кадмия.

При необходимости «спаивание» металлических деталей можно вести и без паяльника, пользуясь смесями химических веществ, выделяющих «припой» при нагревании. Примеры таких веществ — смесь «тиноль» и паяльные пасты.

Чтобы приготовить тиноль, в эмалированную миску или кружку наливают 32 мл концентрированной соляной кислоты и добавляют 12 мл воды, а затем бросают туда 8,1 г цинка. После полного растворения цинка в кислоте добавляют 7,8 г олова; снова начинается выделение пузырьков водорода. Когда оно прекратится, жидкость упаривают на водяной бане до сметанообразного состояния. Остывшую массу переносят в фарфоровую ступку, добавляют 7,5 г нашатыря, 9,4 г канифоли, предварительно растертой в пудру, 29,6 г цинковой пыли, 14,8 г порошка олова, 7,4 г порошка свинца и 10 мл безводного глицерина; смесь тщательно растирают. Полученную кашицу (тиноль) хранят в банке с пластмассовой крышкой.

Читать еще:  Как выбрать паяльник для пайки проводов?

Как паять с помощью тиноля? Место спая зачищают, а потом намазывают тинолем и после этого нагревают пламенем свечи, спиртовки или даже лучинкой до тех пор, пока через образовавшуюся на поверхности пасты корочку не заблестит расплав. Когда спай остынет, его зачищают наждачной бумагой, чтобы удалить корочку. Пайка тинолем получается очень прочной, поскольку в составе пасты есть цинк. Для пайки радиодеталей берут специальный тиноль, который готовят из 7,4 г порошка канифоли, 38 г цинковой пыли, 14,8 г порошка олова, 7,4 г порошка свинца и 14 мл безводного глицерина. Смесь тшательно перетирают в ступке.

Паяльные пасты особенно удобны для пайки в труднодоступных местах. Их, как и тиноль, наносят на место будущего спая и нагревают. Вот два рецепта таких паст:
# опилки олова или припоя-третника смешивают с несколькими каплями безводного глицерина до получения жидкой кашицы;
# растворяют 10 г канифоли в 10 мл диэтилового эфира (Осторожно! Эфир огнеопасен!) и смешивают с 20 г оловянной пыли.

Амальгама Герштейна. Чтобы получить этот препарат для холодной пайки, растворяют в теплой воде медный купорос и добавляют цинковые опилки. В результате реакции медного купороса с цинком на дне сосуда осаждается порошок металлической меди. Жидкость сливают, промывают порошок водой и высушивают. В фарфоровую ступку засыпают 20—35 г полученного медного порошка, добавляют 5 мл ртути и тщательно растирают. Хранят амальгаму Герштейна в плотно закрытой склянке.

Чтобы спаять два металла, намазывают амальгамой очищенные спаиваемые поверхности и туго сжимают их на несколько часов. По истечение этого срока образуется твердый и прочный «спай» металлов. Приготовление и использование амальгамы Герштейна ведут только на открытом воздухе или там, где есть вытяжка: металлическая ртуть чрезвычайно летуча, а ее пары ядовиты.

Пайка алюминия. В обычных условиях алюминий с трудом поддается пайке, так как на его поверхности после очистки мгновенно снова образуется оксидная пленка. Поэтому после зачистки место будущего спая на алюминии или его сплавах немедленно заливают заранее расплавленной канифолью.
# Пайку ведут мощным (не менее 100 Вт) паяльником, используя припой, состоящий из 80% олова и 20% цинка или 95% олова и 5% висмута, и флюс из парафина или стеарина. Припой набирают на паяльник и переносят на защищенную канифолью поверхность спая. Залуженный таким образом алюминий сравнительно легко поддается спаиванию: к его луженой поверхности можно припаять, например, медные провода.
# Применяется и другой способ: поверхность алюминия зачищают, смазывают раствором канифоли в диэтиловом эфире и посыпают медными опилками, а после этого залуживают место пайки обычным оловянным припоем.
# Третий способ пайки алюминия — электрохимический. Место спая зачищают и наносят на него 3—4 капли концентрированного раствора медного купороса. Затем алюминиевую деталь подключают к отрицательному полюсу батарейки от карманного фонарика, а к положительному полюсу присоединяют кусочек оголенной медной проволоки, которую вводят в каплю раствора купороса так, чтобы конец проволоки не касался поверхности алюминия. Через несколько минут на месте пайки осядет слой меди, к которому можно припаять все, что требуется, обычным способом.

Припои и флюсы для пайки

Припой — это легкоплавкий сплав металлов, предназначенный для соединения проводов, выводов, деталей и узлов пайкой. Ранее припои обозначали тремя буквами — ПОС (припой оловянно-свинцовый), за которыми идет двузначное число, показывающее содержимое олова в процентах, например ПОС-40, ПОС-60.

Лучший припой — чистое олово. Однако оно дорогое и используется в исключительных случаях. Во время радиомонтажа чаще применяют оловянно-свинцовые припои. По прочности спаивания они не уступают чистому олову. Плавятся такие припои при температуре 180 — 200 °С.

Выбор припоя для пайки

Выбор припоя производят в зависимости от таких факторов: от соединяемых металлов или сплавов, от способа пайки, от температурных ограничений, от размера деталей, от требуемой механической прочности, от коррозийной стойкости и др.

Для пайки толстых проводов используют припой с температурой плавления более высокой, чем для пайки тонких проводов.

В некоторых случаях необходимо учитывать и электропроводность припоя (напоминание: удельное сопротивление олова равно 0,115 Ом х мм2/м, а свинца — 0,21 Ом х мм2/м).

Разновидности припоев.

Припои разделяются на три группы: тугоплавкие, легкоплавкие и сверхлегкоплавкие. Тугоплавкие припои (радиолюбители их практически не используют). К тугоплавким относятся припои с температурой плавления свыше 500 °С, создающие очень высокую механическую прочность соединения (сопротивление разрыву до 50 кг/мм2). Недостатком их является именно то, что они требуют высокой температуры нагрева и, хотя прочность такой пайки получается весьма высокой, интенсивный нагрев может привести к нежелательным последствиям: можно, например, «отпустить» стальную деталь.

Недостатком твердых припоев является то, что они требуют высокой температуры нагрева, и хотя прочность такой пайки весьма высока, интенсивный нагрев может привести к весьма нежелательным последствиям: можно перегреть дорогостоящую деталь и вывести ее из строя (например, транзистор или микросхему), можно «отпустить», например, стальную деталь (пружину).

Легкоплавкие (радиолюбительские) припои. К этой категории относятся припои с температурой плавления до 400 °С, имеющие сравнительно невысокую механическую прочность (сопротивление разрыву до 7 кг/мм2). При радиотехнических монтажных работах применяются главным образом легкоплавкие припои. В их состав входят олово и свинец в различных пропорциях, например, припой ПОС-61 , который содержит 61% свинца, 38 % олова и 1% различных присадок.

Сверхлегкоплавкие (радиолюбительские) припои. Существуют также сплавы, в состав которых, кроме олова и свинца, входят висмут и кадмий. Эти сплавы наиболее легкоплавкие: у некоторых из них температура плавления менее 100 °С. Механическая прочность соединения у таких сплавов весьма невелика. Раньше их применяли для пайки кристаллов в кристаллических детекторах. В настоящее время легкоплавкие кадмий-висмутовые сплавы находят применение при ремонте печатного монтажа. Используются они также для пайки транзисторов, так как по техническим условиям их рекомендуется паять припоем с температурой плавления, не превышающей 150 °С.

Для пайки транзисторов можно применять так называемый сплав Вуда с температурой плавления 75 °С, в состав которого входят: олово — 13%, свинец — 27%, висмут — 50%, кадмий — 10%. Сплав Вуда можно приготовить по указанному рецепту самому или купить в аптеке. Пайка ведется слабо нагретым паяльником. В качестве флюса используется канифоль.

Форма радиолюбительских припоев

В прошлом веке порекомендовали оловянный прут сечением 10 мм. Сейчас для пайки пользуются припойной проволокой сечением от 1 до 5 мм. Наиболее распространены 1,5—2 мм многоканальные припои. Многоканальность означает, что внутри оловянной проволоки расположены несколько каналов флюса, который обеспечивает образование ровной блестящей и надежной пайки.

Продается такой припой в мотках — на радиорынках, в колбах — в которых он находится свернутым в спираль, и в бобинах (в них количество припоя такое, что его хватит не на один год). Рекомендуется приобретать в виде проволочки, толщиной со спичку — удобнее паять.

При пайке монтажных проводов радиоаппаратуры удобно пользоваться оловянно-свинцовыми припоями, отлитыми в виде тонких прутков диаметром 2 — 2,5 мм. Такие прутки можно изготовить самому, выливая расплавленный припой в сосуд, в дне которого заранее проделано отверстие. Сосуд при этом следует держать над листом жести или металлической плитой. После остывания прутки следует разрезать на куски необходимой длины.

Современные припои, используемые при пайке электронных схем, выпускаются в виде тонких трубочек, заполненных специальной смолой (колофонием), выполняющей функции флюса. Нагретый припой создает внутреннее соединение с такими металлами, как медь, латунь, серебро и т. д., если выполнены следующие условия: поверхности подлежащих пайке деталей должны быть зачищены, то есть с них необходимо удалить образовавшиеся с течением времени пленки окислов, деталь в месте пайки необходимо нагреть до температуры, превышающей температуру плавления припоя. Определенные трудности при этом возникают в случае больших поверхностей с хорошей теплопроводностью, поскольку мощности паяльника может не хватить для ее нагрева.

Самостоятельное приготовление припоя

Для самостоятельного приготовления припоя компоненты состава (олово и свинец) отвешивают на весах, расплавляют смесь в металлическом тигле над газовой горелкой и, перемешав расплав стержнем из стали, стальной пластинкой снимают пленку шлака с поверхности расплава. Затем осторожно разливают расплав в формы — желоба из жести, дюралюминия или гипса.

Плавку необходимо выполнять в хорошо проветриваемом помещении, надев защитные очки, перчатки и фартук из грубой ткани.

Флюсы для пайки

Для чего при пайке нужен флюс? Во время пайки температура соединяемых деталей значительно повышается. При этом скорость окисления металлических поверхностей возрастает. В итоге припой хуже смачивает соединяемые детали. Поэтому необходимо использовать вспомогательные вещества, флюсы.

Что такое флюс? Флюс — это вспомогательный материал, который призван во время пайки удалять оксидную пленку с деталей, подвергаемых пайке, и обеспечивать хорошее смачивание поверхности детали жидким припоем. Без флюса припой может не прикрепиться к поверхности металла. Назначение флюсов: надежно защищают поверхность металла и припоя от окисления, улучшают условия смачивания металлической поверхности расплавленным припоем.

Действие флюса зависит от его состава, имеемые флюсы: или растворяют окисные пленки на поверхности металла (а иногда и сам металл), или предохраняют металл от окисления при нагреве. Таким образом, флюс образует защитную пленку над местом пайки.

Флюс уже содержится в современном припое в виде тонкого сердечника. При расплавлении припоя он распределяется по поверхности жидкого металла. Флюсом покрывают поверхности уже залуженных металлов также и перед их соединением (собственно пайкой). При этом флюс является ПАВ, то есть Поверхностно Активным Веществом. После соприкосновения деталей избыток флюса между ними вылезает наружу и все время испаряется потому, что температура его испарения ниже, чем у припоя.

Флюсы бывают разные. Например, для ремонта металлической посуды пользуются «паяльной кислотой» — раствором цинка в соляной кислоте. Паять радиоконструкции с таким флюсом нельзя — со временем он разрушает пайку. Для радиомонтажа надо применять флюсы, в которых нет кислоты, например, канифоль.

Требования к радиолюбительским флюсам

Выбор флюса — важный вопрос. Раньше использовалась только канифоль, другого флюса не было. Чем плоха канифоль — канифоль, спиртовой канифольный флюс относятся к категории активных флюсов. Первый недостаток — при высоких температурах удаляется не только оксид металла, но и сам металл. Второй недостаток — очистка платы после пайки с канифолью является большой проблемой. Смыть остатки можно только спиртом или растворителями (да и то, порой проще отковырять чем-то острым).

Остатки флюса на плате не только некрасиво с эстетической точки зрения, но и вредно. На платах с малыми зазорами между проводников возможен рост дендритов (проще говоря, замыканий) вызванных гальваническими процессами на загрязненной поверхности. Каков же выход — на современном рынке материалов можно найти широкую гамму флюсов, которые смываются обычной водой, не разрушают жало паяльника и обеспечивают высокое качество пайки. Продаются такие флюсы, как правило, в шприцах, что очень удобно для использования.

Независимо от того, какой флюс используется, готовую пайку нужно обязательно протирать тряпочкой, смоченной в спирте-ректификате или ацетоне, а также прочищать жесткой щеточкой или кисточкой, смоченной растворителем, для удаления остатков флюса и грязи. В некоторых исключительных случаях вместо канифоли можно пользоваться ее заменителями:

Читать еще:  Пайка алюминиевого радиатора охлаждения двигателя

— канифольным лаком, имеющимся в продаже в хозяйственных магазинах. Его можно применять как жидкий флюс взамен раствора канифоли в спирте. Этот же лак можно использовать и для антикоррозийного покрытия металлов.

— живицей — смолой сосны или ели — доступным материалом, особенно любителям, живущим в сельской местности. Такой флюс можно приготовить самому. Набранную в лесу с деревьев смолу нужно растопить в жестяной банке на слабом огне (на сильном огне смола может воспламениться). Расплавленную массу разлить в спичечные коробки.

— таблеткой аспирина, имеющейся в любой домашней аптечке. Недостаток этого флюса — неприятный запах дыма, выделяющийся при плавлении аспирина.

Сейчас выпускается большое количество разнообразных, так называемых «безотмывочных», флюсов, как жидких, так и в виде полужидкого геля. Особенность их такова, что они не содержат компонентов, вызывающих окисление и коррозию соединяемых деталей, не проводят электрический ток и не требуют промывки платы после пайки. Хотя все равно лучше после завершения пайки удалять с припаянных деталей все остатки флюса.

Для нанесения жидкого флюса можно воспользоваться кисточкой, ватной палочкой или просто спичкой, но удобнее пользоваться так называемым «флюсапликатором». Можно попробовать купить фирменный флюсапликатор стоимостью примерно 20—30$, но куда проще и дешевле сделать его самому. Для этого потребуется кусочек силиконового или резинового шланга с внутренним диаметром 5 — 6 мм и одноразовый медицинский шприц.

Шприц разрезается на 2 части. Обе части вставляются в резиновую трубку. Иголка слегка укорачивается, ее можно для удобства пользования слегка изогнуть. Слегка нажимая на шланг, выдавливаем из кончика капельку флюса на припаиваемые детали и производим пайку. При хранении, чтобы не засыхала иголка внутрь нее можно вставлять тонкую проволоку. Так же удобно пользоваться флюсом в виде геля или пасты. Для его нанесения тоже можно воспользоваться одноразовым шприцем, только из-за его густоты иголку шприцевую придется взять потолще.

Другие статьи из цикла про пайку:

Как паять

Доброкачественная пайка является весьма существенным условием хорошей работы приёмника.

К сожалению, в радиолюбительской аппаратуре не часто приходится видеть хорошую пайку и это значительно снижает её качество. Между тем научиться хорошо паять совсем не трудно.

ПАЯЛЬНИКИ

Теперь распространены паяльники двух родов: электрические и нагревающиеся посторонним источником тепла (примусом, паяльной лампой и пр.) — Последние не имеют специального названия и мы будем условно именовать их обычными паяльниками.

По своей форме как электрические, так и обычные паяльники разделяются на два вида: торцовые и молотковые. Первые изображены на рис. 1, фиг. а и в, вторые — на фиг. б и г того же рисунка. Торцовые паяльники более удобны для пайки монтажа радиоаппаратов и вообще для пайки в трудно доступных местах. Молотковые паяльники представляют больше удобств при пайке деталей и проводов в тех случаях, когда они доступны со всех сторон.

Нормальная мощность паяльника для радиомонтажа должна быть около 30-50 ватт. Более мощные паяльники требуются очень редко и без них можно обойтись.

ПРИПОЙ

Припоем называется тот металл, при помощи которого производится пайка. Лучшим припоем является чистое олово. Существует много хороших комбинированных припоев, но по внешнему виду нельзя узнать их качество, поэтому лучше всего испытать припой практически, произведя опытные пайки и залуживание.

Следует воздерживаться от применения готовых паяльных паст (вроде «тиноля»), так как они не всегда бывают свободны от кислот, вследствие чего происходит разрушение проводов не только в месте пайки, но и по соседству с ней.

Флюсами называют различные вещества, применяемые для предохранения зачищенных, подготовленных для пайки металлических поверхностей от окисления и облегчающих «прилипание» припоя к металлу. Существует много различных флюсов, для пайки каждого металла можно подобрать свой наиболее подходящий припой и флюс. Выбор флюса, пригодного для радиомонтажных работ, ограничивается одним условием — флюс должен быть абсолютно бескислотным. Поэтому все виды «паяльных кислот» и «паяльных жидкостей» при пайке в приёмниках совершенно недопустимы. Единственным приемлемым флюсом является канифоль. Канифоль не является лучшим из флюсов с точки зрения лёгкости и прочности пайки; паять с кислотой легче, чем паять с канифолью, но всё же ею приходится пользоваться, чтобы избежать разъедания монтажа кислотами.

Канифоль может применяться как в твёрдом, так и в жидком виде. Для получения жидкого канифольного флюса надо канифоль растолочь в порошок и этот порошок растворить в спирте (например, в денатурированном или так называемом техническом спирте-сырце). По объёму его берётся примерно в два раза больше, чем канифоли. Для ускорения растворения смесь надо периодически взбалтывать.

ПОДГОТОВКА

Прочная пайка может быть обеспечена только хорошей подготовкой поверхностей. Эта подготовка состоит в очистке поверхностей и в их залуживании.

Очистка поверхностей совершенно необходима, так как к грязным поверхностям олово не пристаёт или во всяком случае держится на них очень непрочно.

Изолированные провода должны быть очищены от изоляции. Зачистку её надо производить лишь на такую длину, которая действительно необходима для пайки. Излишнее облужение металлической жилы провода вредно, потому что непокрытый изоляцией металл может окисляться. В большинстве случаев бывает достаточно зачистить от изоляции конец длиной 5-6 мм.

Способы зачистки проводов с эмалевой изоляцией показаны на рис. 2, проводов с бумажной или шёлковой изоляцией — на рис. 3. Приёмы очистки многожильных проводов изображены на рис. 4. Жилы сначала зачищаются, а затем скручиваются, причём прикасаться к зачищенным проводам пальцами нельзя.

Металлические поверхности деталей, предназначенные для спайки, очищаются от краски или слоя окисла лезвием от бритвы, ножом, шкуркой или напильником, в зависимости от того, какой инструмент в данном случае удобнее применить. Зачитать поверхности надо до блеска, после зачистки нельзя касаться поверхности пальцами.

Как только зачистка окончена, надо немедленно приступить к залуживанию.

Залуживание состоит в предварительном покрытии предназначенных для спайки поверхностей оловом. Пайка незалуженных предметов получается менее прочной, чем когда эти предметы предварительно залужены. Кроме того, зачищенные места могут быстро окислиться, если они не будут защищены оловом.

Способ залуживания зависит от формы и размеров деталей и в известной степени от их количества. Например, залуживать зачищенный конец провода лучше всего так: взять в руку провод, наложить конец его на кусок канифоли и прикоснуться горячим паяльником (рис. 5). Канифоль моментально расплавится и зальёт провод. После этого на конец паяльника набирается олово и им проводят по проводу, вращая его. Олово со всех сторон покроет зачищенный конец провода (рис. 5, правая фигура). Если в качестве флюса применяется канифоль, растворенная в спирте, то зачищенный конец провода просто погружается в раствор канифоли, а затем залуживается паяльником.

При залуживании большого количества проводов поступают так: олово расплавляется в какой-либо металлической баночке и все время, пока производится залуживание, держится на огне. Зачищенные концы проводов по очереди погружаются в раствор канифоли и затем в расплавленное олово. Таким способом можно быстро залудить большое количество проводов.

Залуживание небольших деталей производится так же, как и проводов: они или покрываются канифолью в жидком виде или же на них наносится канифоль от куска при помощи горячего паяльника (рис. 6а). Для залуживания труднодоступных мест можно применить следующий способ: деревянная палочка окунается в расплавленную паяльником канифоль, в результате чего на её конце наращивается ком канифоли. Этот ком подносится к залуживаемой детали и паяльником канифоль переносится с палочки на деталь (рис. 6, б). Затем, как обычно, на покрытое канифолью место путём «натирания» паяльником наносится олово.

Конец паяльника периодически обгорает и становится неровным, выщербленным. Его надо затачивать напильником, после заточки нагревать и погружать в канифоль. После этого на конец паяльника легко набирается олово. Лучше всего наготовить при помощи кусачек небольшие куски олова. Мелкие куски олова будут моментально расплавляться и приставать к паяльнику.

Спайка залуженных деталей не представляет никакого труда. Подготовленные детали сводятся вместе и на место их стыка накладывается горячий паяльник с набранным на него оловом. Олово, которым покрыты детали, немедленно расплавляется, к нему добавляется олово, стекающее с паяльника; это олово заливает все место стыка деталей и по остывании прочно соединяет их.

Когда провод припаивается к лепестку, имеющему отверстие, то провод пропускается в отверстие и загибается (рис. 7а), а всё место стыка заливается оловом. Такое соединение очень прочно, но его трудно распаять. Поэтому если монтаж делается не окончательно и возможен подбор деталей, то загибать провода не надо (рис. 7б). Провод пропускается в отверстие лепестка и заливается оловом.

При спайке двух проводов надо конец одного из них согнуть под прямым углом и приложить к залуженному месту второго провода, как это показано на рис. 8а. Затем место стыка заливается оловом (рис. 8б). При спайке двух проводов в торец надо сложить их концы на 6-10 мм, при припайке провода к лепестку, не имеющему отверстия, надо конец провода согнуть под прямым углом (рис. 8в, н, г). Другими словами, всегда надо стремиться к тому, чтобы спаиваемые предметы соприкасались сравнительно большой поверхностью. Место спайки надо всегда прогревать паяльником до полного расплавления олова. Например, при спайке двух пластин надо прогревать паяльником место их стыка до тех пор, пока не расплавится олово между пластинками (рис. 9). Только в этом случае они будут соединены прочно.

Пайка будет надёжна лишь в том случае, если место спайки во время застывания олова не подвергалось никакому шевелению. Когда от места спайки паяльник отнят, то это место должно сохранять полную неподвижность до того момента, пока олово не затвердеет окончательно.

Паяльник должен быть в меру горячим. Если паяльник недостаточно горяч, он лишь «мажет», олово таким паяльником не расплавляется полностью. Пайка таким «холодным» кашицеобразным оловом весьма непрочна.

Паяльник не должен быть и слишком перегрет. Признаком излишнего нагрева паяльника служит бурное вскипание канифоли с большим выделением дыма при прикосновении паяльника к куску канифоли. На перегретый паяльник олово набрать трудно, так как оно не «прилипает» к нему.

При пайке очень мелких предметов неудобно пользоваться паяльником обычного размера. В этом случае можно применять такой способ: на паяльник накручивается медный провод диаметром около 2-3 мм, конец которого затачивается. Конец этот может быть согнут в любом направлении (рис. 10). Тонкий конец залуживается и им пользуются как паяльником. Чтобы нагрев был нормальным, не рекомендуется делать конец длиннее 15-20 мм.

Спайку очень тонких проводов (0,05-0,07 мм) трудно производить паяльником. Такие тонкие провода лучше сваривать. Концы проводов, не очищенных от изоляции, скручиваются вместе, ровно обрезаются и помещаются в пламя газа, спиртовки, в крайнем случае свечи или спички (рис. 11). Концы проводов быстро сплавятся в шарик. Место скрутки аккуратно укладывается вдоль провода и изолируется бумагой. Разворачивать скрутку, как это иногда делают, не следует, так как при этом провода надрываются и их изоляция осыпается.

Таковы основные правила и приёмы пайки. Правильно произведённая пайка является залогом хорошей работы приёмника. Радиолюбители должны уделять качеству пайки должное снимание, это застрахует их от многих неприятностей при эксплуатации радиоаппаратуры.

Читать еще:  Твердый припой для пайки меди и стали

Зачем нужна канифоль при пайке?

Многие из тех, у кого в семье были радиолюбители, еще в детстве видели жестяные баночки со стекловидными кусочками желто-коричневого цвета, внешне напоминающими янтарь. И наверняка, наблюдая клубы дыма со специфическим запахом, задумывались, зачем нужна канифоль при пайке.

  • Что такое канифоль?
  • Технология пайки с канифолью

Что такое канифоль?

Канифоль представляет собой аморфное хрупкое вещество, получаемое из смол хвойных деревьев. Она легко растворяется в спирте, ацетоне и других органических соединениях, но абсолютно нерастворима в воде. Кроме технологических процессов пайки, это вещество применяется при производстве лакокрасочных материалов, пластмасс, при натирании смычков музыкальных инструментов и подошв балетной обуви, а также для создания дымовых эффектов в киноиндустрии.

Благодаря способности канифоли при нагреве до 150 °С растворять оксиды олова, свинца и меди, она широко используется в радио- и электротехнических работах в качестве флюса – противоокислительного компонента, очищающего поверхности при пайке, улучшающего растекание и уменьшающего поверхностное натяжение припоя. Для обеспечения технологичности применения флюсы на основе канифоли выпускаются следующих типов:

  • Твердый – самый распространенный состав, в течение многих лет используемый для пайки и лужения. Его недостатком является сложность точного нанесения в труднодоступных местах.
  • Спиртовой раствор. Этот флюс применяют в работе как с мелкими, так и с крупными элементами. Его удобно наносить на детали с помощью кисти.
  • Канифоль-гель. Такая консистенция позволяет с высокой скоростью обрабатывать различные малодоступные места пайки, обеспечивая точное дозирование состава. Гель не уступает по свойствам твердой канифоли и, в отличие от раствора, не высыхает.

к содержанию ↑

Технология пайки с канифолью

Пайка используется для создания неразъемного контакта деталей с помощью припоя – металла или сплава, имеющего более низкую по сравнению с соединяемыми элементами температуру плавления. Прежде чем приступить к данному процессу, необходимо зачистить и залудить контакты.

Для лужения вывод припаиваемой детали можно положить на кусочек твердой канифоли и прижать его нагретым паяльником так, чтобы флюс покрыл поверхность с целью удаления оксидов металла и улучшения смачивания наносимого металлического соединения. Затем следует расплавить припой и провести жалом по проводнику. Если не выполнить эту операцию, сплав не прилипнет к поверхностям и станет понятно, зачем при пайке нужна канифоль.

После лужения необходимо соединить детали, нанести небольшое количество припоя на жало паяльника, коснуться места стыковки элементов. Нельзя допускать движения частей, пока сплав не застынет и прочно не соединит их.

В заключение отметим, что пайка современных компонентов – достаточно сложный процесс, требующий профессиональных навыков, для которого используется множество различных способов и материалов. Но благодаря тому, что канифоль при правильном применении не вступает в реакцию с металлами соединяемых деталей и припоя, а также современным удобным формам выпуска, она по-прежнему остается одним из самых популярных флюсов в электронике.

Зачем пользоваться канифолью для пайки?

Когда требуется качественная и быстрая пайка, [целесообразно применять канифоль].

Кто любил в детстве паять в домашних условиях или посещал кружки радиолюбителей, обязательно имел в своем арсенале эти янтарные кусочки, но редко когда задумывался, зачем нужна канифоль.

Рассмотрим ее полезные свойства при пайке и чем можно заменить ее.

Технология и терминология

Исходным сырьем для производства канифоли является обыкновенная сосновая смола, в которую кроме канифоли входят летучие соединения скипидара.

Процесс изготовления включает в себя очищение канифоли путем выпаривания этих соединений.

Тем, кто никогда не работал паяльником, но планирует научиться паять, будет полезно узнать некоторые технические термины.

Пайка – это процесс соединения между собой двух радиотехнических деталей через нагрев.

Инструмент для пайки – это паяльник, обычно работающий от сети 220 с номинальной мощностью 40Вт.

Процесс пайки осуществляется жалом паяльника за счет того, что разогретый до высокой температуры припой схватывает две детали между собой, заполняя пространство между ними.

ГОСТ определяет припой, как металл или сплав нескольких металлов. По ГОСТ определено 26 категорий припоя в зависимости от используемого элемента.

Наиболее популярен сплав свинца и олова в различных пропорциях. Немаловажное значение в популярности играет и цена.

Припои всегда имеют более низкую температуру плавления, чем детали, которые нужно соединить.

По ГОСТ припои по температурным свойствам разделяются на мягкие, которые плавятся при температуре до 450 градусов Цельсия (выделяя подкатегории особо легкоплавких – до 145 °С и твердые с температурой плавления от 450 градусов Цельсия и выше (категории среднеплавких – до 1100°С, высокоплавких – от 1100 до 1850ºС и тугоплавких – свыше 1850).

ГОСТ разделяет припои на флюсующие и самофлюсуемые, у них различная температура плавления.

Чаще всего припои выглядят как металлическая трубочка серебристого цвета или как полый цилиндр, наполненный канифолью, которая выполняет функцию флюса.

Флюс — это состав (жидкий или твердый), который способствует лучшему контакту спаиваемых деталей и предотвращению окисления металла на рабочих поверхностях.

Требования к флюсам также определены ГОСТ, на них различная цена.

Для новичка будет более удобен припой с канифолью, в то время как опытные мастера любят паять обыкновенным припоем, выбирая флюс в зависимости от условий пайки и материала деталей.

Если будет производиться простая пайка медных деталей, то можно использовать канифоль, невысокая цена делает ее удобным расходным материалом.

Когда проводится более сложная пайка, то вместо одного универсального, применяется флюс, подходящий ко всем деталям.

Технические требования к использованию канифоли при пайке, ее состав, температура плавки и характеристики определены ГОСТ 19113-84.

Основной материал для канифоли — это сосновая живица — исходное сырье для многих видов промышленности и вспомогательный элемент при пайке.

Она представляет собой состав в виде смеси абиетиновой смоляной кислоты с несколькими другими изомерами смоляных кислот.

Не имея кристаллической структуры, она является аморфным, по внешнему виду похожим на стекло, хрупким веществом с широким диапазоном цветов от бледно-желтого до темно-коричневого.

По составу она представляет собой стекловидную, прозрачную или с включение пузырьков воздуха массу, с незначительными включениями механических примесей, массовой доли воды не более 0,2%.

Она абсолютно не растворима в воде, но легко растворяется под воздействием спирта и ацетона. Размягчение канифоли происходит при температуре не ниже 66-69ºС в зависимости от сорта.

Осваиваем пайку с канифолью

Состав канифоли для улучшения пайки изготовляется и продается как в чистом твердом виде, так и в виде жидких или вязких флюсов, цена его отличается.

Наиболее распространен спиртово-канифольный флюс (марка «СКФ»), который состоит по ГОСТ из 40-процентного канифолевого раствора и чистого этилового спирта.

Именно этот флюс с канифолью является диэлектриком, в отличие от хлоридно-аммониевого флюса. Кроме технических свойств этого флюса, важное значение играет невысокая цена.

Вместо жидкого флюса можно использовать канифоль в твердом виде, она также имеется в продаже в магазинах для радиолюбителей.

Цена одного килограмма твердой канифоли в пределах 400 — 500 рублей. Когда приобретена канифоль, имеется в наличии паяльник и обычный припой (олово), приступаем к работе.

Если вам до этого момента не приходилось паять, то сначала ознакомьтесь с видео инструкцией. Технология пайки с применением канифоли представлена на видео.

Чтобы крепко и правильно паять, придерживайтесь следующей последовательности.

Подготовка паяльника – лужение. Оно включает в себя зачистку жала паяльника напильников и последующее покрытие тонким слоем припоя.

Разогрейте жало и наберите на него небольшое количество канифоли, затем сразу же соедините с припоем. Как видно на видео, припой не прилипает к жалу, а нам нужно добиться его равномерного покрытия припоем.

Поэтому прикладываем жало к натуральной доске (лучше всего подойдет сосновая, но можно использовать любую) на непродолжительное время. Повторяем последовательность.

После нескольких циклов мы добьемся нужного результата.Подготовка спаиваемых поверхностей.

Залудим провод, для этого очистим его от изоляционного слоя, но ровно настолько, сколько места нам нужно для пайки.

Если оголена бóльшая поверхность провода, чем требуется для пайки, то это, конечно, удобно новичку, именно это – причина, из-за которой происходят замыкания и возгорания схемы.

Обычно чистый медный провод можно залудить после одного цикла «канифоль-припой».

Опустим провод в канифоль, приложим горячее жало к верху оголенной поверхности и поднимем проводок.

Канифолевая масса задымится и обтечет провод, после чего нам остается покрыть место пайки оловом. Для этого набираем горячим жалом олово из припоя и переносим на провод.

Если провод из медно-желтого стал серебристым, то он считается правильно залуженным. Когда нужно соединить пайкой два провода, оба нужно залудить таким же образом.

Рассмотрим, как подготовить для пайки медную деталь, к которой нужно припаять провод. Опускаем разогретое жало в канифоль и сразу же в припой.

Теперь у нас на кончике жала канифолево-оловянная смесь. Ее нужно качественно растереть по поверхности детали в месте пайки.

Лужение произведено правильно, если место, где будет производится пайка, стало серебристым.

Вместо твердой канифоли можно использовать любой флюс.

Для того чтобы правильно спаять залуженные детали, соединим их между собой, разогретым паяльником наберем олово (его можно заменить на любой другой чистый припой), покроем стык деталей горячим составом.

Если не удалось обогатить место соединения деталей сразу, то можно еще раз прикоснуться паяльником с оловом.

Теперь избегайте шевеления деталей под горячим припоем и дайте пайке полностью остынуть. Детали обволакиваются оловом при помощи канифоли.

Если замечаете, что обволакивание происходит плохо, то добавляйте канифоли столько, сколько будет требоваться, но небольшими порциями.

Рассмотрим, как правильно отпаять детали. Разогреваем жало и прикладываем его к месту пайки. Это расплавит припой и детали легко отделятся друг от друга.

Теперь окуните кисточку в растворитель и уберите оставшийся флюс с канифолью с поверхности деталей.

Секреты пайки с канифолью

Никакой сложности в паяльных работах нет, но, как и в любом виде работ необходимо освоить азы и провести ряд тренировочных паек.

Если вам не доводилось раньше работать паяльником, то попробуйте спайку медных проволок с применением обыкновенного припоя и использованием канифоли.

Свободный доступ к деталям со всех сторон, возможность достаточно плотно совместить их – хорошие условия для выработки навыков пайки, а использование канифоли отдельно обучит дозировать требуемое ее количество.

Обратите внимание на следующие моменты:

  • Чистота контактов для лужения перед пайкой должна быть обеспечена должным образом, это цена крепкой пайки. После чистки соединяемых поверхностей с помощью ножа, пройдитесь по ним наждачной бумагой. Цель – сделать металлические поверхности деталей более яркими, а, значит, очищенными от окислителей меди;
  • Готовьте столько поверхности, сколько вам потребуется для пайки с канифолью. Если первый раз получилось залудить большую поверхность, чем требуется, переделайте, взяв новые проводки;
  • Если не хватило припоя или флюса, оставьте пайку застывать. Когда вы пытаетесь растереть горячий состав по поверхности, вы нарушаете пайку, из-за чего возникнут трещины. Лучше дождаться полного остывания и паять оставшиеся поверхности, используя новый состав.

Мы рассмотрели, как правильно нужно работать паяльником, для чего можно и нужно использовать флюсы и канифоль, выделили несколько моментов, помогающих научится лучше паять и показали видео инструкцию по работе с паяльником.

Теперь вы легко можете освоить пайку с канифолью в домашних условиях.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector