Зміст
Пайка – один із найпоширеніших методів з'єднання металевих деталей. Вона широко застосовується в промисловості, побуті та радіоелектроніці. У процесі пайки використовуються різні матеріали, такі як припої, флюси та паяльні пасти. Для спрощення процесу варто правильно вибрати флюси. Сьогодні ми розповімо, як це зробити.
Паяльний флюс. Що це. Для чого застосовується
Паяльний флюс – речовини органічного та неорганічного походження, призначені для видалення оксидів з паяних або зварюваних поверхонь, зниження поверхневого натягу та поліпшення розтікання рідкого припою.
Флюси застосовуються для:
- кращого змочування паяних або зварюваних деталей;
- кращого розтікання припою по шву;
- запобігання окисленню нагрітого під час пайки металу.
Флюси можуть використовуватися у вигляді рідини, пасти або порошку та бувають різних видів, наприклад каніфоль, нашатир, солі й ортофосфорна кислота.
Флюси також класифікуються за ступенем активності:
- активні флюси містять кислоти та розчинники, застосовуються для пайки сильно окислених металів і сплавів;
- безкислотні флюси не містять кислот, застосовуються для пайки друкованих плат та інших чутливих до корозії компонентів;
- активовані флюси стають активними при нагріванні або контакті з металом, підходять для пайки різних матеріалів.
При виборі флюсу необхідно враховувати матеріал і стан поверхні, а також вимоги до якості та умови експлуатації готового виробу.
Флюси. Популярні види
Флюси – речовини, що використовуються для покращення якості зварювання і захисту зварювальної ванни від впливу кисню. Вони поділяються на різні види за складом хімічних елементів, способом виготовлення, призначенням та фізичними властивостями.
Найчастіше використовувані елементи в складі флюсів – фториди, оксиди та інші сполуки. Флюси також класифікуються за фізичним станом (порошкоподібні, склоподібні, кристалічні) та за способом виготовлення (плавлені, механічні суміші, керамічні).
Каніфоль, а також флюси, що її містять
Каніфоль – смола хвойних дерев, з якої видалено летючі сполуки. Вона використовується як паяльний флюс для сталевих, мідних, цинкових та інших металевих деталей, крім алюмінію. Каніфоль легко плавиться при високій температурі (від 50 °C до 130 °C) і швидко застигає, з'єднуючи металеві поверхні та припій.
Флюси, що містять каніфоль, застосовуються в різних галузях, наприклад:
- для лудіння та пайки;
- для проклейки паперу та картону;
- для емульгування штучного каучуку, пластмас, штучної шкіри, мила, лакофарбових речовин;
- в системі димоімітації;
- для натирання кінців більярдних київ, приводних ременів, лиж.
Каніфоль має такі властивості:
- Не розчиняється у воді.
- Дуже швидко плавиться при температурі 50 градусів.
- Кипіння відбувається при 250 градусах.
- Крихка, розпадається при легкому ударі.
- Колір має бути лимонним.
Існує три види каніфолі: живична, талова та екстракційна. Вибрати відповідний склад просто.
Флюси, що містять гліцерин
Флюс для пайки, що містить гліцерин, сорбіт і луг, додатково включає інгібітор у вигляді тетраборату натрію або борної кислоти. Компоненти містяться в такому співвідношенні:
- гліцерин — 60–62%;
- сорбіт — 27–28%;
- луг — 8–9%;
- інгібітор — 2–4%.
Введення інгібітора зменшує окислення гліцерину і сорбіту лугом усередині флюсу. Флюс забезпечує пайку при температурах до 350 градусів завдяки підвищенню термостійкості й зберігає активність. Залишки флюсу легко змиваються водою після пайки.
Властивості флюсів на основі гліцерину:
- Забезпечують добре змочування та розтікання припою по поверхні металу.
- Захищають нагріті під час пайки деталі від окислення.
- Легко видаляються після пайки, не залишаючи слідів.
- Мають низьку корозійну активність, що важливо для електроніки та інших чутливих до корозії областей.
- Можуть використовуватися для пайки різних металів, включаючи мідь, латунь, сталь і алюміній.
Флюси з хлористим цинком
Флюс з хлористим цинком – високоактивний склад на основі хлористих солей цинку. Він застосовується для пайки та лудіння різних металів, таких як сталь, чавун, латунь, залізо, бронза, мідь, нікель, срібло та інші. Флюс поставляється в зручному флаконі з крапельницею.
Хлористий цинк активно розчиняє оксиди металів, що полегшує процес пайки та покращує якість з'єднання. Флюс також захищає поверхню металу від окислення та запобігає утворенню шлаків.
При використанні флюсу з хлористим цинком необхідно дотримуватися заходів безпеки, оскільки він є агресивною речовиною. Працювати з ним слід у добре провітрюваному приміщенні, використовуючи засоби індивідуального захисту (рукавички, окуляри).
Флюси з хлористим цинком мають такі властивості:
- Висока активність, що забезпечує швидке розчинення оксидів металів і покращення змочуваності припоєм.
- Захист поверхні металу від окислення та запобігання утворенню шлаків.
- Простота застосування та легкість видалення залишків флюсу після пайки.
- Можливість використання для різних металів і сплавів.
- Агресивність, яка вимагає дотримання заходів безпеки при роботі з флюсом.
Ортофосфорна кислота
Ортофосфорна кислота (також відома як фосфорна кислота) – неорганічна кислота середньої сили, яка відповідає за найвищий ступінь окислення фосфору (+5). Вона являє собою тверді безбарвні гігроскопічні кристали. Зазвичай ортофосфорною кислотою називають її 85%-й водний розчин, що виглядає як безбарвна сиропоподібна рідина без запаху.
Ортофосфорна кислота використовується в пайці для видалення оксидів з поверхні металевих деталей і створення захисної плівки, яка запобігає подальшій корозії. Вона підходить для роботи з вуглецевими сталями, сплавами нікелю та міді при робочій температурі 300–350 °C.
Ортофосфорна кислота має такі властивості:
- висока реакційна здатність,
- агресивний вплив на матеріали,
- негорючість,
- відсутність запаху,
- низька вартість.
Флюси з триетиламіном
Флюси з триетиламіном – високоактивні органічні композитні флюси, які використовуються для пайки низькотемпературними припоями. Вони застосовуються для важкоспаюваних матеріалів, таких як берилієва бронза, алюміній, нержавіюча і жаростійка сталь, а також для інших різновидів чорних металів, включаючи кородовані та сильно забруднені.
Флюси з триетиламіном мають низку переваг:
- забезпечують добре змочування і розтікання припою;
- сприяють видаленню оксидних плівок і забруднень;
- знижують поверхневий натяг між розплавленим припоєм і основним металом;
- покращують електричну провідність і підвищують надійність паяного з'єднання;
- не викликають корозії і не залишають залишків після пайки.
Флюси з триетиламіном можуть використовуватися в різних умовах, включаючи ручну пайку, автоматизовану пайку та пайку хвилею припою. Вони доступні в різних формах, таких як рідини, пасти та порошки, що дозволяє вибрати найбільш підходящий варіант для конкретного завдання.
Паяльні пасти
Паяльна паста – механічна суміш порошку припою, зв'язувальної речовини, флюсу та деяких інших компонентів. Вона широко застосовується в радіоелектронній промисловості для монтажу планарних компонентів на друковану плату. Також паяльні пасти використовуються при монтажі мідних і латунних труб та фітингів у системах водопостачання.
Паяльні пасти бувають кількох видів:
- беззмивні,
- водозмивні,
- змивні.
Беззмивні пасти не вимагають застосування флюсів після пайки, оскільки містять їх у своєму складі. Водозмивні пасти легко видаляються водою або спеціальними розчинниками, а змивні — тільки після застосування спеціальних засобів для змивання.
При виборі паяльної пасти необхідно враховувати її склад, в'язкість, час життя (час до початку затвердіння), розмір частинок припою та інші характеристики. Важливо також дотримуватися технології нанесення пасти на друковану плату і умов пайки, щоб забезпечити якісне з'єднання компонентів.
Паяльний флюс відіграє важливу роль у процесі пайки, видаляючи оксидну плівку з поверхонь спаюваних металів і знижуючи поверхневий натяг рідкого припою. Важливо вибрати відповідний склад. Це значно спростить процес пайки.
