Содержание
Пайка – один из наиболее распространённых методов соединения металлических деталей. Она широко применяется в промышленности, быту и радиоэлектронике. В процессе пайки используются различные материалы, такие как припои, флюсы и паяльные пасты. Для упрощения процесса стоит правильно выбрать флюсы. Сегодня мы расскажем, как это сделать.
Паяльный флюс. Что это. Для чего применяется
Паяльный флюс – вещества органического и неорганического происхождения, предназначенные для удаления оксидов с паяемых или свариваемых поверхностей, снижения поверхностного натяжения и улучшения растекания жидкого припоя.
Флюсы применяются для:
- лучшего смачивания припаиваемых или свариваемых деталей;
- лучшего растекания припоя по шву;
- предохранения нагретого при пайке металла от окисления.
Флюсы могут использоваться в виде жидкости, пасты или порошка и бывают разных видов, например канифоль, нашатырь, соли и ортофосфорная кислота.
Флюсы также классифицируются по степени активности:
- активные флюсы содержат кислоты и растворители, используются для пайки сильно окисленных металлов и сплавов;
- бескислотные флюсы не содержат кислот, применяются для пайки печатных плат и других чувствительных к коррозии компонентов;
- активируемые флюсы становятся активными при нагреве или контакте с металлом, подходят для пайки различных материалов.
При выборе флюса необходимо учитывать материал и состояние поверхности, а также требования к качеству и условиям эксплуатации готового изделия.
Флюсы. Популярные виды
Флюсы – вещества, которые используются для улучшения качества сварки и защиты сварочной ванны от воздействия кислорода. Они делятся на разные виды по составу химических элементов, способу изготовления, назначению и физическим свойствам.
Наиболее часто используемые элементы в составе флюсов – фториды, оксиды и другие соединения. Флюсы также классифицируются по физическому состоянию (порошкообразные, стекловидные, кристаллические) и по способу изготовления (плавленые, механические смеси, керамические).
Канифоль, а также флюсы, которые ее содержат
Канифоль – хвойных деревьев, из которой удалены летучие соединения. Она используется как паяльный флюс для стальных, медных, цинковых и других металлических деталей, кроме алюминия. Канифоль легко плавится при высокой температуре (от 50 °C до 130 °C) и быстро застывает, соединяя металлические поверхности и припой.
Флюсы, содержащие канифоль, применяются в различных областях, например:
- для лужения и пайки;
- проклейки бумаги и картона;
- эмульгирования искусственного каучука, пластмасс, искусственной кожи, мыла, лакокрасочных веществ;
- в системе дымоимитации;
- натирания концов бильярдных киев, приводных ремней, лыж.
Канифоль обладает следующими свойствами:
- Не растворяется в воде.
- Очень быстро расплавляется при температуре 50 градусов.
- Кипение происходит при 250 градусах.
- Хрупкая, распадается при лёгком ударе.
- Цвет должен быть лимонным.
Существуют три вида канифоли: живичная, таловая и экстракционная. Выбрать подходящий состав просто.
Флюсы, которые содержат глицерин
Флюс для пайки, содержащий глицерин, сорбит и щёлочь, дополнительно включает ингибитор в виде тетрабората натрия или борной кислоты. Компоненты содержатся в следующем соотношении:
- глицерин — 60–62%;
- сорбит — 27–28%;
- щёлочь — 8–9%;
- ингибитор — 2–4%.
Введение ингибитора уменьшает окисление глицерина и сорбита щёлочью внутри флюса. Флюс обеспечивает пайку при температурах до 350 градусов благодаря повышению термостойкости и сохраняет флюсующую активность. Остатки флюса легко смываются водой после пайки.
Свойства флюсов на основе глицерина:
- Обеспечивают хорошую смачиваемость и растекание припоя по поверхности металла.
- Защищают нагретые при пайке детали от окисления.
- Легко удаляются после пайки, не оставляя следов.
- Обладают низкой коррозионной активностью, что важно для электроники и других чувствительных к коррозии областей.
- Могут использоваться для пайки различных металлов, включая медь, латунь, сталь и алюминий.
Флюсы с хлористым цинком
Флюс с хлористым цинком – высокоактивный состав на основе хлористых солей цинка. Он применяется для пайки и лужения различных металлов, таких как сталь, чугун, латунь, железо, бронза, медь, никель, серебро и другие. Флюс поставляется в удобном флаконе с капельницей.
Хлористый цинк активно растворяет оксиды металлов, что облегчает процесс пайки и улучшает качество соединения. Флюс также защищает поверхность металла от окисления и предотвращает образование шлаков.
При использовании флюса с хлористым цинком необходимо соблюдать меры предосторожности, так как он является агрессивным веществом. Работать с ним следует в хорошо проветриваемом помещении, используя средства индивидуальной защиты (перчатки, очки).
Флюсы с хлористым цинком обладают следующими свойствами:
- Высокая активность, обеспечивающая быстрое растворение оксидов металлов и улучшение смачиваемости припоем.
- Защита поверхности металла от окисления и предотвращение образования шлаков.
- Простота применения и лёгкость удаления остатков флюса после пайки.
- Возможность использования для разных металлов и сплавов.
- Агрессивность, требующая соблюдения мер предосторожности при работе с флюсом.
Ортофосфорная кислота
Ортофосфорная кислота (также известная как фосфорная кислота) – неорганическая кислота средней силы, которая отвечает за высшую степень окисления фосфора (+5). Она представляет собой твёрдые бесцветные гигроскопичные кристаллы. Обычно ортофосфорной кислотой называют её 85%-й водный раствор, который выглядит как бесцветная сиропообразная жидкость без запаха.
Ортофосфорная кислота используется в пайке для удаления оксидов с поверхности металлических деталей и создания защитной плёнки, предотвращающей дальнейшую коррозию. Она подходит для работы с углеродистыми сталями, сплавами никеля и меди при рабочей температуре 300–350 °C.
Ортофосфорная кислота обладает следующими свойствами:
- высокая реакционная способность,
- агрессивное воздействие на материалы,
- негорючесть,
- отсутствие запаха,
- низкая стоимость.
Флюсы с триэтиламином
Флюсы с триэтиламином – высокоактивные органические композитные флюсы, которые используются для пайки низкотемпературными припоями. Они применяются для трудноспаиваемых материалов, таких как бериллиевая бронза, алюминий, нержавеющая и жаростойкая сталь, а также для других разновидностей чёрных металлов, включая корродированные и сильно загрязнённые.
Флюсы с триэтиламином обладают рядом преимуществ:
- обеспечивают хорошую смачиваемость и растекаемость припоя;
- способствуют удалению оксидных плёнок и загрязнений;
- снижают поверхностное натяжение между расплавленным припоем и основным металлом;
- улучшают электрическую проводимость и повышают надёжность паяного соединения;
- не вызывают коррозии и не оставляют остатков после пайки.
Флюсы с триэтиламином могут использоваться в различных условиях, включая ручную пайку, автоматизированную пайку и пайку волной припоя. Они доступны в разных формах, таких как жидкости, пасты и порошки, что позволяет выбрать наиболее подходящий вариант для конкретной задачи.
Паяльные пасты
Паяльная паста – механическая смесь порошка припоя, связующего вещества, флюса и некоторых других компонентов. Она широко применяется в радиоэлектронной промышленности для монтажа планарных компонентов на печатную плату. Также паяльные пасты используются при монтаже медных и латунных труб и фитингов в системах водоснабжения.
Паяльные пасты бывают нескольких видов:
- безотмывочные,
- водосмываемые,
- отмывочные.
Безотмывочные пасты не требуют применения флюсов после пайки, так как содержат их в своём составе. Водосмываемые пасты легко удаляются водой или специальными растворителями, а отмывочные — только после применения специальных средств для отмывки.
При выборе паяльной пасты необходимо учитывать её состав, вязкость, время жизни (время до начала отверждения), размер частиц припоя и другие характеристики. Важно также соблюдать технологию нанесения пасты на печатную плату и условия пайки, чтобы обеспечить качественное соединение компонентов.
Паяльный флюс играет важную роль в процессе пайки, удаляя оксидную плёнку с поверхностей спаиваемых металлов и снижая поверхностное натяжение жидкого припоя. Важно выбрать подходящий состав. Это существенно упростит процесс пайки.
