Виды припоя и флюса. Виды флюсов для пайки

Виды припоя и флюса

В процессе радиоконструирования и ремонта электроники очень важен элемент аккуратной и качественной пайки изделий и радиодеталей. От этого фактора сильно зависит долговечность изделия и его время наработки на отказ. Решающим моментом качественной пайки является выбор подходящего припоя и флюса, способных оптимальным способом произвести соединение металлических и металлизированных частей с тем условием, чтобы на место пайки внешние факторы оказывали наименьшее влияние, как например: деформация, большие токи, токи высокой частоты, внешние окислители, температура и т.д. В то же время пайка элементов не должна быть излишне перегружена припоем, так как в данном случае могут быть образованы кольцевые трещины, элементы «холодной пайки» (когда визуально припой на месте, но контактирующая область металлов отсутствует), а так же замыкания соседних дорожек или контактов. Чрезмерное применение припоя может не только вывести аппаратуру из строя, но и усугубить процесс настройки и наладки изделия. В этой связи особое внимание необходимо уделить довольно важному аспекту в радиоэлектронике как выбор припоя и флюса, о чем пойдет ниже речь в этой статье.

Из определения известно, что процесс пайки представляет собой соединение двух металлизированных или металлических твердых поверхностей с помощью припоя, температура плавления которого значительно ниже величины разрушения (плавления) соединяемых изделий. Основной функцией припоя является хорошая диффузия с контактируемой металлической поверхностью или, выражаясь простым языком, расплавление припоя на металле (лужение). Кроме того, припой должен иметь оптимальную температурную вязкость, позволяющую ровным слоем распределиться ему по поверхности металлов. Данный фактор качественного лужения возможен только при отсутствии жировых отложений и окислов на спаиваемых поверхностях, удалением которых занимаются флюсы. Флюсы также могут служить катализаторами диффузии припоя для возможности его проникновения в верхний микронный слой металлов в предполагаемом месте пайки. За счет низкой вязкости и ее уменьшения в зависимости от повышения температуры плавление флюсов происходит при гораздо меньших температурных показателях, чем припой.

Припои и их разновидности

Припой состоит большей частью из олова с добавлением различных материалов. В структуру припоя могут входить следующие компоненты:

Олово (Sn) – представляет собой мягкий металл с температурой плавления + 231,9 С градусов. Олово растворяется в соляной и серной кислоте. Большая часть органических кислот на него не действуют. При воздействии комнатных температур олово не подвергается окислению, однако при ее снижении ниже +18 С и особенно ниже -50 С происходит разрушение кристаллической решетки металла, в результате чего олово приобретает серый оттенок.

Свинец (Pb) – очень популярный металл в изготовлении припоя за счет легкоплавкости. В чистом виде металл очень мягкий, легко обрабатываемый. У свинца окисляется только верхняя часть, контактируемая с воздухом. Металл легко растворяется в щелочи и кислотах, содержащих азот и органику.

Кадмий (Cd) – применяется для изготовления легкоплавких припоев в малых дозах совместно с оловом, висмутом или свинцом. В чистом виде – токсичен, температура его плавления + 321 С. Зачастую кадмий применяется в антикоррозийных целях.

Висмут (Bi) – один из самых легкоплавких металлов при использовании его в составе припоя с температурой плавления + 271 С. Висмут хорошо растворим в азотной кислоте, а так же в подогретом растворе серной кислоты.

Сурьма (Sb) – тугоплавкий металл с температурой плавления + 630,5 С. Не подвержен воздействию воздуха. Не окисляется. В припое дает эффект глянца. Металл токсичен.

Цинк (Zn) – хрупкий металл синевато-серого цвета с температурой плавления + 419 С. Быстро окисляется на воздухе. Используется в припоях аппаратуры, работающей во влажных условиях, за счет того, что покрывает под воздействием влаги пленкой окиси, защищающей места пайки. Цинк легко растворим в кислотах. Цинк вместе с медью применяется для твердых припоев, а так же кислотных флюсов.

Медь (Cu) – металл с самой высокой температурой плавления в изготовлении припоя + 1083 С. Не поддается воздействию воздуха, однако верхним слоем окисляется при попадании влаги. Медь применяется в тугоплавких припоях.

Припои разделяют на легкоплавкие и тугоплавкие.

Легкоплавкие припои нашли широкое применение при конструировании радиоаппаратуры и пайке радиоэлектронных компонентов, а так же при лужении дорожек радиомонтажных плат. Температура плавления легкоплавких припоев не выше + 450 С. В основу таких припоев обычно входит олово, свинец, кадмий, висмут или цинк. В радиоэлектронике большое применение получили припои с температурой плавления до + 145 С градусов. В процессе лужения обезжиренных и очищенных плат применяется сплав Розе или сплав Вуда. Температура плавления этих сплавов 70 – 95 градусов, поэтому они равномерно залуживают плату, опущенную в кипящую воду. В отечественной промышленности список легкоплавких материалов большей частью составляют припои оловянно-свинцовые или ПОС. В случае добавления в припой кадмия или висмута к окончанию добавляются буквы К или В. Цифра в окончании маркировки соответствует процентному содержанию олова в припое по отношению к свинцу (большей частью) и сурьме (в мелких количествах). Чем меньше цифра, тем припой более тугоплавкий но и более прочный. Буква Ф означает, что в состав припоя включен флюс. В последнее время из-за европейских экологических стандартов в фирменной аппаратуре применяется в основном бессвинцовый припой с относительно высокой для радиокомпонентов температурой плавления + 220 градусов. Ниже приведен список распространенных отечественных припоев:

ПОС-18 – состоит из олова (17 – 18%), сурьмы (2 – 2,5%) и свинца (79 – 81%). Применяется при низких требованиях прочности пайки, в основном для лужения металлов. Температура плавления +183 +270 градусов (начало плавления / растекаемость).

ПОС-30 – состоит из олова (29 – 30 %), сурьмы (1,5 – 2%), свинца (68 – 70%). Лужения и пайка меди, стали и их сплавов. Температура плавления +183 +250 градусов.

ПОС-50 – олово 49 – 50%, сурьма 0,8%, свинец 49 – 50%. Применяется для качественного спаивания различных металлов, в том числе и в радиоэлектронике. Плавление +183 +230 градуса.

ПОС-90 – олово 89 – 90%, сурьма 0,15%, свинец 10 – 11%. Высокопрочный припой с температурой плавки +18 + 222 градуса, применяемый в лужении деталей с последующим золочением и серебрением. Не применяется в установках с повышенной рабочей температурой.

Припои ПОС-40 и ПОС-60 в радиоэлектронике наиболее популярны. Для спаивания латуни или пластин для экранирования стоит применять ПОС-30. При поверхностном лужении дорожек на платах лучше всего использовать припои с содержанием кадмия или висмута ПОСК-50 или ПОСВ-33. Припои с флюсами и без их содержания для монтажа радиодеталей выпускаются в виде проволоки с толщиной 1 мм для пайки SMD элементов до 3 мм. для радиокомпонентов в обыкновенном корпусе. Для пайки металлов из стали или пайки крупных площадей, припои идут без флюса в трубках диаметром 5 мм. В импортной промышленности так же выпускают свинцово-оловянные шарики диаметром от 0,2 до 0,8 мм., предназначенные для пайки BGA чипов.

Тугоплавкие припои большей частью используются в промышленной пайке твердых металлов. Их температура плавления от + 450 до + 800 С. В состав таких припоев входят медь, серебро, никель или магний. Отличительной особенностью этих припоев является их прочность. Из-за высокой температуры плавления тугоплавкие припои в бытовых условиях для радиомонтажных работ не используются. Большей частью они используются для спаивания латуни, стали, меди, бронзы, чугуна и других металлов с высокой температурой плавления. Припои марки ПМЦ (припой медно-цинковый) применяется для спаивания латуни с содержанием меди (ПМЦ-42), бронзы и меди (ПМЦ-52). Данный припой выпускается в виде слитков определенных форм.

ПМЦ-42 – состоит из меди (40 – 45%), цинка (52 – 57%). Также в его состав входят сурьма, свинец, олово и железо. Его температура плавления + 830 градусов.

ПМЦ-53 – медь 49 – 53%, цинк 44 – 49%. Температура плавления +870 градусов.

В производстве припоев особое место занимают, пожалуй, самые дорогие тугоплавкие припои, основу которых составляет медь с добавлением серебра. Маркируются они как ПСР. Припои с серебром обладают высокой прочностью. Место пайки гибко и легко обрабатываемо. Температура таких припоев от +720 до +830 градусов. Высокотемпературные припои ПСР-10 и 12 используют для спаивания сплавов латуни и меди, ПСР-25 и 45 необходимы для работы с медью, бронзой и латунью. ПСР-70 – припой с максимальным содержанием серебра применяют в пайке высокочастотных элементов: волноводов, защитных контуров и т.д.

Существуют припои, применяемые для пайки алюминия на основе олова, цинка и кадмия. Главная проблема пайки алюминия заключается в его быстром окислении на воздухе, поэтому алюминий паяют в масле с использованием ультразвуковых паяльников.

Флюсы

От правильно выбранного флюса довольно сильно зависит качество пайки, ровность шва и его аккуратность. Флюс при нагреве должен образовывать тонкую растекающуюся пленку на поверхности припоя, которая усиливает сцепление припоя с металлом. Чем меньше температура плавления флюса, тем качество пайки лучше. Так же температура его плавления должна быть ниже температурных режимов плавки припоя. Промышленность сегодня изготовляет флюсы двух типов.

- Химически активные флюсы, в состав которых входит, как правило, кислотосодержащие реагенты (ортофосфорная и соляная кислоты, хлористый цинк, хлористый аммоний). Данные флюсы прекрасно справляются с жирными налетами и окислами, однако, недостаточная промывка места пайки со временем приводит к «выеданию» металла и его коррозии, где остался кислотосодержащий флюс. На практике кислотосодержащие флюсы стараются в быту использовать как можно реже, особенно в радиоэлектронике, поскольку они ведут к разрушению текстолита, к тому же, при попадании на кожу человека такие флюсы вызывают ожоги, а их пары при вдыхании человеком особо токсичны. К наиболее популярным активным флюсам относится паяльная кислота, ортофосфорная кислота, хлористый цинк, бура, нашатырь, представляющий собой хлористый аммоний.

- Химически пассивные флюсы помогают удалить жировые отложения, а так же в меньшей степени удаляют окислы. Примером может быть канифоль, стеарин, воск. Сами по себе это органические вещества, не вызывающие коррозии, которые служат не только важной сост авляющей при пайке радиокомпонентов, но и выполняют защитную функцию от окисления. Новомодной тенденцией стало использование флюсов ЛТИ, для пайки легкоплавкими припоями. С их помощью можно осуществлять пайку оцинкованных контактов, свинец, очищенное железо, нержавеющую сталь и т.д. В их состав входит спирт, канифоль, малая доза кислоты, триэтаноламин. Для подобной пайки применяют ЛТИ флюс совместно с паяльной пастой. Единственный их минус заключается том, что под действием температуры в месте спайки остаются темные пятна. Пары флюса вредны для человека. Исключение только составляет флюс ЛТИ-120, который не содержит нежелательных компонентов: солянокислотного анилина и метафенилениамина.

Наименования флюсов и их применение

Канифоль сосновая – самый простой, дешевый и доступный вид флюса с низким током утечки. Относится к классу химически пассивных флюсов. На рынке она доступна в свободной продаже из-за популярности. Применяется практически широком спектре радиомотажных работ. Умеренно растворяется в спирте с добавлением глицерина, благодаря чему стали популярны среди радиолюбителей спирто-канифольные флюсы.

Ортофосфорная и паяльная кислота – опасные химически активные флюсы. Применяется при паке сильно окисленных металлов, низколегированных сталей, никеля, а так же их сплавов. После пайки обязательным условием является очистка места спаивания 5% раствором соды, чтобы погасить кислотную активность и выедание металла. Паяльная кислота особо эффективна при температуре 270 – 330 градусов.

Паяльная кислота ПЭТ – оптимальная температура процесса пайки с ее применением 150 – 320 градусов. Применяется при спаивании углеродистых сталей, латуни, меди, никеля.

Паяльный жир – существует в двух видах: активный и нейтральный. Применяется для окисленных деталей, состоящих из черного или цветного металла. Активный паяльный жир в радиоконструировании не применяется. Нейтральный паяльный жир не содержит активных компонентов, поэтомуможет использоваться для пайки радиодеталей.

БУРА – необходима при высокотемпературной пайке высокоулеродитсых металлов: чугуна, меди, стали и т.д.

ТАГС – флюс на глицериновой основе для радиомонтажа. Из-за остаточного сопротивления нуждается в отмывке спиртом.

Флюсы ЗИЛ – хорошо подходят спаивания стали, латуни, меди легкоплавкими припоями на основе висмута.

Ф-38Н ПЭТ – сильно химически активный флюс. Применяется для пайки быстро окисляемых на воздухе металлов при температуре выше 300 градусов. Им паяют нихром, манганин, бронзу. Обязательное применение при его использовании средств индивидуальной защиты. Промывка щелочью так же обязательна

Активные флюсы ФИМ - пайка окисленного серебра, платины. Требует отмывки водном раствором с содержанием соды. В составе флюса фосфорная кислота.

ФКДТ и ФКТ ПЭТ – популярный неактивный флюс широкого применения для лужения проводов и медных контактов в РЭА.

ФТС – бесканифольный пассивный флюс без дыма. Предназначен для пайки радиодеталей.

Паяльная паста «Тиноль» - специальный химический флюс для пайки SMD радиодеталей термофеном паяльной станции.

Флюс-гель ТТ – флюс с индикатором химической активности красноватого оттенка для широкого спектра пайки. При воздействии температурой обесцвечивается, указывая на отсутствие активных компонентов. Не требует отмывки.

СТ-61 – паяльная паста пассивная. А – температура плавления +200 градусов, В – для компьютерных и мобильных радио запчастей, С – канифоль.

Импортные флюсы

IF 8001 Interflux – один из лучших флюсов для бессвинцовой пайки SMD компонентов, в том числе и работы с BGA чипами. Довольно дорогой. Не требует смывания.

IF 8300 BGA Interflux (30cc) – для пайки корпусов BGA. Представляет собой гель. Без вредного галогена.

IF 9007 Interflux BGA – паяльная безотмывочная паста для пайки свинцовым припоем. После работы оставляет едва заметный слой флюса с высоким удельным сопротивлением.

FMKANC32-005 – крем слабоактивированный безотмывочный. Показывает хорошие результаты при пайке BGA чипов и работе с инфракрасными паяльными станциями.

Классификация импортных флюсов

Нередко в маркировке импортных флюсов можно встретить маркировочные символы. Рассмотрим ниже их обозначение.

«R» - канифоль, которая идет либо в чистом виде, либо в виде раствора (спирто-канифоль). Химически пассивный флюс, поэтому перед применением требует ручной зачистки поверхности спаиваемых компонентов от окислов. После окончания работ требует отмывки спиртом или ацетоном.

«RMA» - флюс на основе канифоли с небольшим добавлением активаторов (органических кислот и их соединениями). При термической обработке кислотосодержащие активаторы испаряются. Для их применения необходима вытяжка. Оптимальная пайка достигается с использованием горячего воздуха.

«RA» - активированная канифоль. По заверению производителей из-за низкой активности кислот не оказывает коррозийных процессов на место пайки, поэтому не требует отмывки. Мы бы все таки рекомендовали после работы с ним использовать слабый раствор щелочи или спирт для отмывки, если речь не идет о BGA пайке!

«SRA» - кислотные флюсы активного действия для пайки нержавеющей стали, никеля. В электронике практически не используются из-за разрушающего действия кислот. После пайки таким флюсом изделие нуждается в тщательной отмывке спиртом или ацетоном.

Так же нередко к импортным флюсам к названию добавляют надпись «no clean», которая означает, что данный флюс не требует смывки. Такие флюсы нередко применяют при пайке радиокомпонентов, где очистка после пайки деталей затруднена физически. Например, при пайке BGA микросхем.

elektronika-muk.ru

Припой для пайки: виды, марки, характеристики

Процесс ремонта электроники, произведение работ в радиотехнике происходит с помощью паяльника. Качественная работа служит основанием для долговечного соединения деталей. Работа происходит паяльником, надежное соединения производится не только качественным инструментом, но и флюсом, припоем. Основной припоя является сплав металлов легкосплавного типа, которые расплавляется по достижению определенной температуры. Наиболее подходящим вариантом считается олово в чистом виде, однако материал очень дорогой.

Припой для пайки

Какие бывают припои

Существует большое количество материалов для пайки, основное разделение происходит на мягкие и твердые. Монтаж радиоаппаратуры происходит при помощи легкоплавкого, его температура плавления колеблется от 300 до 450 °C. По прочности мягкие виды припоев не уступают при пайке другим, используются при сборке практически всех электронных изделий.

Процесс пайки основывается на сплаве олова и свинца определенным стандартом, количеством.

Некоторые тугоплавкие припои имеют легирующие стали, что по позволяет реализовать некоторые параметры при соединении. Примеси используются для достижения определенных характеристик, антикоррозийных свойств, уровней прочности. Припой для пайки используется в большинстве случаев марки ПОС, что означает оловянно – свинцовые припои. Число указывает на процентное содержание составом олова.

Оловяно-свинцовый припой

Если происходит ситуация, когда припои и флюсы применяемые при пайке неизвестного происхождения, отличить можно по следующим физиологическим свойствам:

Температура плавления свинцово – оловянных припоев варьируется в пределах от 183 до 265 °C.
Яркий металлический отблеск выдает высокое содержание олова, предположительно марка ПОС-61 и выше.
Большое содержание свинца выдается тусклым серым оттенком, матовой поверхностью.
Большое количество свинца повышает пластичность проволоки, изделие диаметром 6 мм можно легко согнуть руками, а более качественное не гнаться.

Различные виды припоя производятся изготовителями при некоторых факторах. Большинством современных материалов пайки применяется допуск флюса от 1 до 3%, что значительно улучшает условия работы. Нет необходимости подносить жало паяльного инструмента к флюсу каждый раз, если он содержится сердцевиной припоя. Разновидностью свинцово – оловянных изделия является припой марки ПОССу. Обозначение предполагает добавление сурьмы, применяется в различных производствах, подходит к применению с оловянными деталями.

Припой Sn63Pb37

Наиболее распространенным при спайке и лужении медных, бронзовых деталей, через которые проходит течение тока, является припой третник. Температура плавления данной разновидности составляет 190 °C, получается герметичный шов. Зарубежным аналогом считается Sn63Pb37, где соответствующее названию содержание олова к свинцу.

Низкотемпературные припои

Легкоплавкие припои имеют температуру перехода к жидкому состоянию до 450 °C. Применяются радиотехническими соединениями, при спайке проводов, других работах. Основные составляющие таких изделий пайки имеют сплавы олова, свинца, кадмия или висмута. В процессе обезжиривания, лужения технических плат имеют место сплавы Вуда или Розе. Такие вещества переходят в жидкое состояние уже на отметке 70 °C.

Низкотемпературный припой

Металлы имеют различную температуру плавления, важно ознакомиться с составом припоя перед покупкой.

Олово представляет собой легкоплавкий металл, который растворяется серной или соляной кислотой. Плавится металл на отметке 232 °C, воздействие стандартных комнатных температур не влияет на него, однако при отметке -50 °С разрушается составная кристаллическая решетка.
Свинец является популярным ввиду своей легкоплавкости, хорошо поддается обработке. Окисляется только поверхность, на которую происходит воздействие окружающего воздуха.
Кадмий используется в антикоррозийных целях при пайке изделием из олова и свинца. Сам материал токсичен, плавится при отметке 321 °С.
Висмут добавляется в состав ввиду растворимости серной кислотой, азотной средой.

Наиболее удобная форма выпуска для пайки радиодеталей – проволока диаметром 2-2,5 см. Составом современных изделий является канифоль, которая выступает ролью флюса.

Марки мягких припоев для пайки паяльником

Мягкие припои применяются совместно с электрическим паяльником и флюсом. Входящее в состав олово является экологически чистым продуктом, может применяться к соединению элементов пищевой промышленности. Наиболее распространенным является изделие пайки третник, получивший свое название из-за содержания трети свинца составом. Мягкие припои подразделяются на разновидности в соответствии с назначением, температурой плавки.

Припой ПОСВ-33

Низкоплавкие припои используются для пайки чувствительных к перегреву деталей, таких как предохранители, транзисторы. В состав входят свинец, олово, висмут и кадмий, последний материал токсичен, применяется не во всех сферах деятельности. Плавление изделий Вуда начинается с самой низшей температуры – 69 °C.

Отечественные марки продуктов имеют маркировку ПОС, с добавлением некоторых веществ наименование изменяется. К примеру, ПОСВ – 33 имеет равные части свинца, олова и меди, применяется к латунным, медным деталям, требующим герметичного шва.

Основные технические характеристики мягких припоев для пайкиэлектрическим паяльником

Технические характеристики материалов, применяемых к пайке, разделяются на некоторые параметры:

проводимость или удельное электрическое сопротивление составляет 0,1 ом на метр. Припой оловянно – свинцового типа проводит электрический ток на порядок хуже, чем алюминий или медь;
прочность при растяжении измеряется кг/мм, низкотемпературные припои не включают в себя данный параметр, т.к. не рассчитаны на нагрузку. Параметр зависит от количества олова, чем его больше, тем выше число. К примеру, припой марки ПОС – 61 имеет прочность 4,3 кг на мм, а ПОС – 90 4,9 кг/мм.
температура плавления зависит от назначения, составных частей.

Флюс для пайки паяльником

Вспомогательное вещество, которое способствует растеканию материалов пайки по поверхности спаиваемых деталей — флюс. Качественное соединение создают припои и флюсы, без одной из составляющих пайка невозможна. Распространенным видом флюса является канифоль, производимая из твердых пород хвойных деревьев. Размягчение происходит при 50 °С, а при достижении температуры 250 °C, процесс переходит в кипение состава.

Флюс для пайки алюминия

За счет гидролизами, предусмотренной при изготовлении канифоли, материал не устойчив к воздействию атмосферной среды. После пайки необходимо удалить остатки флюса, т.к. соединение может подвергаться процессу окисления. Впитывая влагу из атмосферы, канифоль может нарушить работу радиотехнических составляющих.

Паяльные пасты тиноль для пайки

Из предлагаемых веществ имеются паяльные пасты, которые выпускаются с флюсом смешанным видом. Применяется при монтаже бескорпусных элементов, труднодоступных местах. Нанесение происходит специальной лопаткой, затем прогрев электрическим инструментом. Результатом можно наблюдать надежное, качественное соединение, активно используется начинающими мастерами при отсутствии подобающего опыта.

Паста тиноль

Возможно приготовить сплав для пайки своими руками, для этого понадобится припой, требуемый элементом. Напильником со средней зернистостью измельчается олово для пайки в виде проволоки до состояния металлической крошки. К составу прибавляется флюс, выбранный из вышеперечисленных в жидким состоянии, после этого элементы смешиваются. Изготавливать состав требуется в небольшой емкости, срок хранения ограничен 6 месяцами, после этого происходит окисление металла кислотной средой.

Использование сплавов оловянно свинцовой группы

Процесс пайки представляет собой соединение нескольких металлизированных частей между собой. Температура воздействия при этом не превышает критический порог, при котором происходит разрушение деталей или плат. Основными задачами использования изделий пайки, является обеспечение максимально ровной температурной вязкости, при которой происходит равномерное растекание по поверхности.

Олово для пайки применяется достаточно часто, материал служит составляющей наибольшего количества припоев. В чистом виде металл очень дорог, применяется для спайки важных изделий, элементов. Разделяются по категориям с применением свинца и без него.

Свинцовые припои

Различные материалы для пайки применяются с использованием свинца. Материал отличается легкоплавкостью, мягок и легко поддается обработке. Легко растворяется в щелочной среде, кислотных примесях.

Свинцовый припой

Наиболее популярными в использовании считаются изделия с маркировкой ПОС. Процентное содержание элементов позволяет работать с разными средами и материалами. Отличаются температурными показателями и другими параметрами, которые важны для надежного соединения. К свинцовым соединениям добавляются цинк, висмут или сурьма, которые обеспечивают защиту от окисления и других разрушающих факторов.

Как выбрать припой

Основной задачей перед мастером стоит создание качественного, надежного крепления, которое прослужит продолжительное время. Выбор припоя происходит по следующим параметрам:

Материалы, которые подвергаются обработке. Необходимо точно ознакомиться с характеристиками материалов, подвергаемых спайке. Существует температурный порог плавления хрупких элементов, транзисторов, конденсаторов и т.д. Радиолюбителями применяются легкоплавкие вещества.
Состав припоя подбирается по параметрам толщины, назначения изделия. При спайке проводов, других крупных элементов, возможно применение тугоплавких элементов.
Некоторые случаи требуют выбора оптимальной токопроводности. Сопротивление олова меньше, чем свинца, на высокочастотных платах используется более дорогие марки припоя.

В любой ситуации, необходимо щепетильно относиться к соответствию параметров пайки и изделия. Для спайки используются качественные изделия, цена на них не высока, а выбор на рынке огромен.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

Типы флюсов - Пайка

Типы флюсов

Категория:

Пайка

Типы флюсов

Существующая классификация флюсов основана на свойствах их твердых остатков. Имеются три основные группы: коррозионные, промежуточного типа и некоррозионные флюсы. В каждом конкретном случае из всех подходящих флюсов следует выбирать менее коррозионный.

Коррозионные флюсы состоят из неорганических кислот и солей и применяются в случаях, когда необходимо высокоактивное действие флюса. Они могут применяться в виде растворов, паст или в виде сухих солей. Эти флюсы не обугливаются и не горят и поэтому одинаково эффективны при нагреве газовой горелкой, открытым пламенем, в печах, методом сопротивления или при индукционном нагреве.

Флюсы этой группы стойки при различных температурах и в этом отношении являются более гибкими, чем другие флюсы-Поэтому при пайке припоями с высокой температурой плавления почти всегда следует применять коррозионные флюсы.

Коррозионные флюсы способны разрушать самые прочные окисные пленки при пайке черных и цветных сплавов. Промышленность выпускает флюсы в виде разбавленных и концентрированных растворов, а также в виде пасты или заполнителя для трубчатых припоев.

Коррозионные флюсы имеют один недостаток. Их остатки химически активны, и если после пайки эти остатки не удалять, они могут вызвать коррозию паяного соединения. Близлежащие поверхности также могут быть подвержены химическому воздействию брызг и паров флюса. Поэтому коррозионные флюсы не применяются при пайке замкнутых емкостей, например термостатов или сильфонов, а также при пайке электрического оборудования.

Если применяются водные растворы солей, то при нагреве вода быстро испаряется и с основным металлом взаимодействует только расплавленная соль, которая образует восстановительную среду, защищающую металл от контакта с воздухом.

Состав коррозионных флюсов

Хлористый цинк. Главной составной частью большинства коррозионных флюсов является хлористый цинк. Хлористый цинк можно легко получить путем растворения избыточного количества металлического цинка в концентрированной соляной кислоте. Он также выпускается в готовом виде, что более удобно для применения. Хлористый цинк имеет температуру плавления значительно выше, чем температура солидуса большинства оловянносвинцовых припоев. Поэтому, если применять только один хлористый цинк, то в паяное соединение могут попасть нерасплавленные частицы Хлористого цинка. Эти включения вызовут коррозию и ослабление паяного соединения. Поэтому для снижения температуры плавле-ния флюса хлористый цинк смешивают с другими неорганическими хлоридами.

Хлористый аммоний. В качестве флюса может применяться вод-ньщ раствор хлористого аммония.

При испарении воды хлористый аммоний возгоняется в виде белого дыма. Флюсующее действие этой соли слабее, чем хлористого цинка, так как из-за отсутствия защитного действия расплавленной соли основной металл может снова окислиться прежде чем будет достигнута температура пайки. Смесь одной части хлористого аммония с тремя частями хлористого цинка образует флюс эвтектического состава с температурой плавления 177 °С. Эта смесь обладает хорошими восстановительными свойствами хлористого аммония и высоким защитным действием хлористого цинка и поэтому является более эффективным флюсом, чем каждый из компонентов в отдельности. Обычно применяется смесь из 1 части хлористого аммония и 9 частей хлористого цинка, при этом можно не опасаться включений флюса в паяных соединениях.

Хлористое олово. Хлористое олово образуется путем растворения олова в соляной кислоте. Промышленностью выпускается безводное и гидратированное хлористое олово. Оно является высокоэффективным флюсом и применяется в виде пасты, пудры или в плавленом виде. Хлористое олово также эффективно в смеси с хлоридами цинка и аммония.

Хлористый калий или натрий. В качестве флюса хлористый на- I трий, взятый в отдельности, неэффективен. Он применяется в смеси с хлористым цинком для снижения его температуры плавления. Флюс с низкой температурой плавления получают смешиванием девяти частей хлористого цинка с двумя частями хлористого натрия. Тройная эвтектическая смесь, плавящаяся при температуре 203°, получается смешиванием 75 частей хлористого цинка, 11 частей хлористого натрия и 14 частей хлористого калия.

Другие хлориды и фториды. Хлориды и фториды лития и алюминия редко применяются в отдельности, но они эффективны как флюсы в смеси с другими компонентами.

Соляная кислота. В чистом виде соляная кислота в качестве флюса применяется редко. Когда соляная кислота наносится на оцинкованное железо, то цинковое покрытие растворяется в кислоте с образованием хлористого цинка, который и действует в качестве флюса. Соляная кислота используется для активизации флюсов, содержащих хлористый цинк. Смеси неорганических солей и соляной кислоты являются основой флюсов для пайки нержавеющих сталей.

Фтористоводородная кислота. Фтористоводородная кислота очень активна. Ее добавляют к флюсам на основе хлористого цинка для растворения кремниевых включений на поверхности чугуна.

Ортофосфорная кислота. Ортофосфорная кислота является эф; фективным флюсом для стали, меди и латуни. Она дает стекловидный остаток, который служит защитным покрытием. Разбавленный раствор особенно эффективен для высокопрочной марганцовой бронзы.

Флюсы промежуточного типа

Эти флюсы слабее, чем флюсы на основе неорганических солей. Они состоят из слабых органических кислот и оснований и некоторых их производных, например гидрогалоидов. Эти флюсы активны при температурах пайки, но период их активности непродолжителен ввиду их быстрого разложения при нагреве. Склонность флюсов промежуточного типа испаряться, обугливаться и сгорать не позволяет использовать их при нагреве газовой горелкой и открытым пламенем. Однако они удобны при пайке малых участков быстрым нагревом, так как остатки этих флюсов относительно инертны и. легко смываются водой.

Флюсы промежуточного типа особенно выгодны в тех случаях, когда можно ограничиться минимальным количеством флюса и когда подводимого количества тепла достаточно для разложения или испарения коррозионных составляющих. В случаях, где нераз-ложившийся флюс может распространиться на изоляционные покрытия, или при пайке закрытых систем, где коррозионные пары могут осаждаться на ответственных деталях узла, необходимо принимать особые меры предосторожности.

Осторожность необходима также при пайке кабелей, чтобы избежать попадания коррозионных составляющих флюса между проволоками.

Некоррозионные флюсы

Канифоль. Самым некоррозионным флюсом является чистая светлая канифоль, разведенная в соответствующем органическом растворителе. Канифолевые флюсы обладают важными физическими и химическими свойствами, которые делают их особенно пригодными для применения в электропромышленности. Содержащаяся в канифоли активная составляющая, абиетиновая кислота, при температуре пайки становится умеренно активной. Как флюс канифоль оказывает, главным образом, защитное действие. Она легко плавится при 127° и сохраняет свое действие до 315°. Остатки канифолевых флюсов прочны, негигроскопичны, неэлектро-проводны и не вызывают коррозии. Эти свойства компенсируют слабое флюсующее действие канифоли. Она широко применяется в виде набивки трубчатых припоев.

Стабилизированные и активированные канифолевые флюсы. Вследствие слабого флюсующего действия канифоли разработана специальная группа более активных канифолевых флюсов, но без изменения некоррозионной природы флюсовых остатков. Так называемые стабилизированные канифолевые флюсы основаны на добавлении присадок, которые оказывают каталитическое действие, освобождая потенциальную энергию ангидридной структуры канифоли. С другой стороны, активированные канифолевые флюсы получаются при введении в канифоль небольших количеств сложных органических соединений с повышенной активностью. В патентной литературе, в качестве добавок для активированных канифолевых флюсов, применяемых в жидком виде или в виде заполнителей для трубчатых припоев, приводятся такие вещества, как гидрогалоид гидразина, гидрохлориды глутамина и дигуанида, бензойная кислота, янтарная кислота, цетилпиридиновый бромид и анилиновые соединения. Эти добавки рекомендуется вводить в количестве от 0,2 до 5%.

Применение активированных канифолевых флюсов в качестве некоррозионных основывается на теории, что при нагреве активизирующие вещества разлагаются и что остатки флюсов являются неэлектропроводными и некоррозионными. Повышение производительности требует более активных некоррозионных флюсов, но во всех случаях, где коррозионная стойкость имеет первостепенное значение, вопрос о безвредности флюсовых остатков по-прежнему остается предметом обсуждения.

Пастообразные флюсы

Иногда удобно иметь флюс в виде пасты. Флюсы-пасты легко наносятся перед пайкой на место соединений и, кроме того, не стекают с поверхности и не распространяются на другие части изделия, где флюс был бы вреден. Пасту можно изготовлять на воде, вазелине, жире или ланолине вместе с глицерином или другими гигроскопическими веществами. Если пасты содержат неорганические соли, например хлористый цинк или хлористый аммоний, то-оНи относятся к коррозионным флюсам. Для универсального применения разработаны флюсы-пасты, содержащие смолы, растворенные в бутиловом спирте и пластификаторы, например четвертичные аммониевые соли, трехфтористый бор и алюминиевый стеарат, добавляемые для повышения активности флюса. Разработаны также промышленные некоррозионные канифолевые пастообразные флюсы для электротехнических работ.

Пасты припоя с флюсом

Припой в виде пасты с флюсом представляет собой устойчивую смесь тонко размолотого металлического припоя с неорганическими или органическими химикатами, действующими как флюс и как промежуточное связующее вещество. Эти пастообразные припои не являются просто механической смесью флюса и металла. Компоненты смеси предотвращают высыхание пасты и оседание тяжелых металлических частиц. На стабильность паст определяющее влияние оказывают размеры и форма частиц металлической составляющей.

Пастообразные припои особенно удобны для предварительного нанесения при нагреве в печи и радиацией, при индукционном нагреве и нагреве методом сопротивления. Разработаны методы автоматического нанесения пастообразных припоев, в том числе погружением, кисточкой или роликом и др. Промышленность выпускает коррозионные и некоррозионные пастообразные припои. При этом содержание олова в оловянносвинцовых припоях лежит в пределах 25—60%.

Реактивные флюсы

Реактивные флюсы представляют собой особую группу коррозионных флюсов, разработанных для пайки алюминия. Их действие основано на разложении флюса с образованием на поверхности алюминия металлической пленки.

Читать далее:

Выбор флюса

Статьи по теме:

pereosnastka.ru

Припои для пайки. Виды и свойства. Состав и флюсы. Плавление

Для соединения различных металлических деталей между собой часто применяется пайка. Этот вид соединения популярен в различных сферах жизни и производства. Чаще им пользуются радиолюбители и домашние мастера.

Пайка может выручить как при ремонте компьютера, телевизора, радиотехники, так и в промышленности, ремонте холодильников. Пайка хороша в создании герметичности соединения. А некоторые материалы по-другому просто невозможно соединить.

Не все металлы можно соединить сваркой. А чтобы пайка получилась качественной и герметичной, необходимы навыки работы, хорошие инструменты и соответствующие припои для пайки и флюсы.

Составы и виды припоев и флюсов выбирают в соответствии с материалами, из которых изготовлены соединяемые материалы. Например, для алюминия нужен совсем другой флюс, нежели чем для меди. Рассмотрим основные свойства припоев, их применяемость, особенности использования.

Основные свойства

В качестве припоя применяют разные сплавы металлов. Есть сплавы на одном чистом металле, обычно это олово. Металлы, входящие в состав припоя, отличаются между собой разными параметрами.

Смачиваемость

Любые припои для пайки в обязательном порядке должны обладать свойством смачиваемости, иначе соединяемые детали невозможно будет соединить качественной пайкой.

Смачиваемостью называется явление, при котором надежность связи между молекулами твердого вещества с жидкостью больше, чем у жидкости. При наличии хорошей смачиваемости жидкость расходится по поверхности, при этом заполняет все ее полости. Когда припой недостаточно смачивает металл, его не применяют для этого металла. Для пайки меди чистый свинец не используют, он не смачивает медь.

Температура плавления

Несмотря на вид припоя, у любого вида температура плавления не должна быть больше, чем температура спаиваемых деталей. Однако она должна быть больше рабочих температур материалов, чтобы при работе спаянного устройства припой не расплавился.

В этом вопросе есть два порога температуры. Первый – это температура, во время которой только начинается плавление самых легкоплавких составляющих припоя, а второй – это когда весь припой превратился в жидкость. Интервал между этими двумя значениями называется интервалом кристаллизации припоя.

Если соединенное пайкой место будет находиться при температуре кристаллизации, то место пайки может быстро разрушиться, даже от небольшой нагрузки, так как соединение будет иметь повышенное электрическое сопротивление и хрупкость. Во время пайки нужно знать, что пока припой окончательно не затвердел, нельзя прикладывать к нему какие-либо нагрузки.

Свойства припоев

В любом составе припоя не должны содержаться вещества, обладающие токсичными свойствами для человека, выше нормы. Припои для пайки должны иметь свойства термостабильности и электростабильности. При выборе припоя учитывается теплопроводность припоя и его тепловое расширение. Они должны быть на уровне с паяными деталями.

Виды припоев

Все припои для пайки разделяются на твердые и мягкие. Температура плавления твердых припоев составляет более 450 градусов, а мягких – до этого значения.

Припои для пайки: мягкие

Наиболее популярные из них являются сплавы олова и свинца с различным процентным соотношением. Для придания особых свойств припою, в него могут добавить вспомогательные составляющие. Кадмий и висмут используются для уменьшения температуры плавления. Сурьма повышает прочность пайки.

Припой на олове и свинце имеют малую температуру плавления и низкую прочность. Для ответственных деталей такой припой лучше не применять. Если приходится паять мягким припоем детали, подверженные серьезным нагрузкам, то рекомендуется повысить площадь пайки деталей.

Наиболее популярными припоями мягкого типа стали от ПОС – 18 до ПОС – 90. Цифры в маркировке обозначают процентное содержания олова в припое. Эти марки припоев применяют в производстве приборов, а также электронных устройств. ПОС-90 служит для пайки деталей, подвергающихся в дальнейшем гальванике. ПОС-61 применяется для пайки точных устройств, особо ответственных деталей из различных материалов. Им осуществляют пайку латуни, меди, когда нужна прочность соединения и повышенная электропроводность.

ПОС-40 применяется для неответственных деталей, для которых не нужна особая точность. Зону пайки можно нагревать до высокого значения температуры. ПОС-30 хорошо сочетается с латунью и медью, а также стальными сплавами.

Твердые припои для пайки

Среди твердых припоев с большой температурой плавления имеется две группы: сплавы меди и серебра. К медным видам припоев можно отнести припои, созданные на основе цинка и меди, которые хорошо сочетаются для соединений, предназначенных для статической нагрузки. Эти сплавы хрупкие, поэтому их не нужно применять для пайки материалов с ударной или вибрационной нагрузкой.

Другие виды припоя

Имеются и другие виды припоя, которые редко применяются. Они необходимы для пайки редких металлов, либо для особых специальных условий. Есть припои на основе никеля, служащие для деталей, работающих при высоких температурах, либо изготовленных из нержавеющей стали. Золотые припои используют для вакуумных трубок. Имеются также припои магния.

Форма выпуска

Припои выпускают в виде различных форм и упаковок. Чаще припои изготавливают в виде проволоки, фольги, либо порошка или таблеток. Также бывают гранулированные припои, паяльные пасты. Форма припоя выбирается в зависимости от вида зоны пайки.

Пайка алюминия

Алюминиевые детали соединяют с помощью пайки, при этом используют специальные припои. Пайку алюминия используют в промышленности, бытовых условиях.

Вообще, пайку алюминия считают сложной работой. Так получается, когда неправильно выбирают вид припоя. Берут совсем не тот припой, какой нужно, предназначенный для других металлов. Причина трудной пайки заключается в образовании оксидной пленки, которая не позволяет создать хорошую смачиваемость алюминия.

Чтобы запаять алюминиевую деталь, применяется припой, содержащий цинк, серебро, медь, алюминий и кремний. В торговой сети имеется множество припоев с такими составляющими в разных пропорциях. При выборе следует учесть, что наибольшая коррозионная стойкость и прочность соединения достигается припоем с значительным содержанием цинка.

Алюминий можно также спаять и обычным припоем из свинца и олова, но для этого нужна качественная подготовка поверхности, которая включает в себя зачистку металлической щеткой из нержавеющей стали. При пайке нужно использовать активный флюс. Но такой способ редко применяется.

Пайку алюминия производят при высокой температуре. Наиболее применяемые припои для алюминия – это алюминиево-медно-кремниевые составы.

Пайка меди

Медь паять легче всего. С ней сочетаются практически все виды припоев. Применяются как мягкие легкоплавкие припои, так и твердые виды, а также сплавы олова, свинца, серебра, цинка и т. д.

Для ремонта компьютера или телевизора подходят любые мягкие припои. Для пайки труб, водопровода, холодильника применяют твердые припои. Соблюдая эти простые правила можно получить хороший результат.

Пайка нержавейки

Для соединения пайкой деталей, изготовленных из нержавеющей стали, специалисты рекомендуют применять припой, состоящий из свинца и олова. Неплохой результат получается с припоем, содержащим кадмий. Можно использовать мягкие припои на основе цинка.

Их нельзя применять совместно с низколегированными сталями, а также углеродистыми сплавами. Наиболее оптимальный вариант припоя для нержавеющей стали – это припой из чистого олова, тем более, если пайка будет соприкасаться с пищевыми продуктами.

При проведении пайки в сухом месте или в печи, используют марганец с серебром, чистую медь или припои на никеле и хроме. Во время пайки в условиях коррозии, применяют тиноли на основе серебра с частью никеля.

Пайка стали

Эффективным припоем для соединения деталей из стали является ПОС-41. Другие припои также можно применять, но они не совсем подходят для этих целей. Припой на основе цинка плохо сочетается со сталью, особенно низколегированных и углеродистых сплавов.

Как самому приготовить припой

Для приготовления припоя своими руками составляющие части (обычно это свинец и олово) взвешивают на весах. Эту смесь плавят в тигле на газовой горелке. Расплавленный состав перемешивают металлическим стержнем.

Далее, небольшой пластинкой из стали снимают шлак с поверхности расплавленного припоя, затем аккуратно разливают его в формочки, сделанные из жести, либо гипса.

Плавку осуществляют в проветриваемом помещении, с соблюдением мер безопасности, то есть, надевают очки, фартук, перчатки.

Виды флюсов

Ни одна пайка не обходится без флюса, так же как без припоя. Это химическое вещество, растворяющее и поглощающее окислы. Флюс осуществляет защиту металла от окисления и способствует смачиванию соединяемых деталей.

Для процесса пайки припоем на основе олова и свинца используют флюс на основе соляной кислоты, либо хлористого цинка. Флюсом может служить также хлористый аммоний или бура. Эти флюсы являются активными. Пассивные флюсы состоят из канифоли, масла, вазелина и других подобных веществ.

Например, с мягкими видами припоев можно применять раствор соляной кислоты. Со сталью, медью и латунью используют хлористый цинк. Жирные вещества способен растворять нашатырный спирт. Для пайки алюминиевых сплавов в качестве флюса применяют смесь из тунгового масла, хлористого цинка, канифоли. Имеет свое применение и фосфорная кислота.

Похожие темы:

electrosam.ru

какие виды бывают, состав и процесс применения

Процесс пайки заключается в соединении различных металлических деталей методом заполнения пространства между ними расплавленным металлом. Это сопровождается нанесением флюса на сопрягаемые поверхности. Удаление оксидной плёнки, лучшее растекание припоя по поверхности сопрягаемых деталей и более качественное их соединение — вот для чего при пайке нужен вспомогательный материал флюс.

Назначение материала

Задача флюсов — подготовить детали к пайке, очистить поверхности от жиров и солей, предохранить припой от окисления в процессе пайки и способствовать его лучшему растеканию по поверхности. Флюс при пайке продлевает срок службы соединений, так как защищает места пайки от окисления и разрушения. Флюс должен характеризоваться невысокой температурой плавления и малым удельным весом. Тогда он успеет растворить окислы, но не проникнет вглубь пайки. Хорошие флюсы не должны испаряться при нагреве и вызывать коррозию. Их можно легко удалять с деталей.

Для чего нужен флюс при пайке

Классификация флюсов

Флюсы различаются по степени их воздействия на обрабатываемые детали. При пайке применяются следующие виды вспомогательных материалов:

Активные флюсы. Эти вспомогательные вещества активно взаимодействуют с соединяемыми металлами. В зависимости от соединяемых материалов и их свойств применяются следующие виды:

Содержащие разбавленную соляную кислоту. Используются при пайке цинка и оцинкованных металлов. После пайки детали необходимо очистить, чтобы избежать коррозии. Можно промыть в тёплой воде.
Раствор хлористого цинка (травленая соляная кислота). Используется при спаивании меди, медных сплавов и стали.
Хлористый цинк-аммоний. Получается при добавлении аммония в раствор хлористого цинка. Аммоний способствует повышению активности вспомогательного материала и понижает его температуру плавления.

Кислотные составы обладают химической активностью. После их применения требуется нейтрализация. Ещё одним свойством этих составов является высокая электропроводность, и поэтому они непригодны для применения в электротехнике.

Бескислотные. Их ещё называют неактивными. Они взаимодействуют только с припоем, а не с соединяемыми деталями. К ним можно отнести канифоль. Это прошедшая специальную обработку смола хвойных деревьев. Имеет вид стекловидных кусков жёлтого цвета, напоминающих янтарь. Содержит малое количество жирных кислот и не разъедает контакты, если не полностью удалена после пайки. Применяется для спаивания меди, серебра, латуни, золота. К неактивным флюсам можно отнести и вещества, изготовленные на основе канифоли с добавлением спирта, глицерина, скипидара.

Антикоррозионные. Применяются для очистки поверхностей соединяемых деталей от коррозии. Впоследствии на деталях должен образовываться защитный слой, препятствующий окислению. В состав этих соединений обязательно входит ортофосфорная кислота.

Защитные. Сюда относятся вещества, предназначенные только для защиты соединения. Это может быть вазелин, воск или минеральные масла. Наносить жидкий флюс можно ватной палочкой или кисточкой. Для удобства можно приобрести «флюс-аппликатор».

Вспомогательные вещества характеризуются разницей в консистенции. Они бывают:

жидкие;
твёрдые;
пастообразные.

Жидкие используются в труднодоступных местах. Пастообразные наиболее удобны в применении. Их легко наносить.

Ещё одним отличительным признаком разных типов флюсов является температура плавления. Низкотемпературные плавятся при температуре меньше 450 °C, а высокотемпературные имеют температуру плавления выше 450 °C.

Требования к вспомогательным материалам

Существуют общие требования, которые относятся ко всем видам вспомогательных веществ. Какими основные свойствами они должны обладать:

Текучесть и вязкость состава должны находиться в таком соотношении, чтобы имелась возможность смочить всю обрабатываемую поверхность без растекания за границы обработки.
Флюсы должны реагировать только с окисленными плёнками, а не с соединяемыми деталями и припоем.
Флюс должен обладать меньшей адгезией, чем припой.
Вещество не должно испаряться или выгорать.
Флюс должен легко удаляться после окончания работ.

Как паять флюсом: сначала нужно подготовить детали, потом обработать их материалом, далее разогреть детали до нужной температуры и внести припой в обрабатываемую зону.

Применение для различных металлов

Ортофосфорная и паяльная кислоты применяются для пайки деталей из нержавеющей и легированной стали. Бура используется при пайке чугуна, драгоценных металлов, никель-кобальтовых сплавов. Часто бура находит применение при ремонте водопроводных систем. Паяльный жир используется при пайке свинцовых муфт к свинцовой оболочке кабеля. Он состоит из канифоли, животного жира и стеарина.

Флюс марки ФППУ25 применяется для лужения и пайки токоведущих частей из меди и её сплавов. Для пайки чёрных металлов используется активный вспомогательный материал хлорид цинка.

Флюсы паяльные

Если нет готового флюса под рукой, то можно использовать вместо него раствор таблетки аспирина в одеколоне, фруктовый сок или оливковое масло.

Для создания прочного паяльного соединения необходим хороший паяльник с правильно подобранным жалом, а также припой и флюс, которые подходят для этого типа работ. Только при выполнении этих условий можно обеспечить необходимое качество соединения.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

remoskop.ru

ФЛЮСЫ

Пайка является одним из важнейших технологических процессов в радиоэлектронике. Как говорил наш руководитель: надёжная пайка – залог успеха. Но без хорошего флюса качественная пайка невозможна. Многие давно и успешно паяют, да не многие хорошо разбираются в этом вопросе. Про виды и использование флюсов мы здесь и поговорим.

Как известно, пайка служит для получения неразъёмного соединения деталей из различных материалов путём введения между этими деталями расплавленного материала (припоя), имеющего более низкую температуру плавления, чем материал соединяемых деталей. Процесс паяния не обходится без таких материалов как припой, канифоль, флюс.

Флюсом называют вещества, или смесь органического и неорганического происхождения, предназначенные для удаления окислов с поверхности под пайку, снижения поверхностного натяжения, улучшения растекания жидкого припоя и/или защиты от действия окружающей среды. В зависимости от технологии флюс может использоваться в виде жидкости, пасты или порошка. Существуют также паяльные пасты, содержащие частицы припоя вместе с флюсом, иногда трубка из припоя содержит внутри флюс-заполнитель. Есть флюсы, которые представляют собой, многокомпонентные системы, выполняющие сразу несколько функций. Это очистка поверхности, удаление окисла, улучшение растекания припоя и, как следствие, увеличение прочности и плотности соединения. Флюсы условно можно разделить на коррозирующие и некоррозирующие, нейтральные, то есть на те, которые требуют после пайки хорошей промывки паяного соединения и те, которые не оржавляют пайку и могут в дальнейшем защищать ее от коррозии.

Кроме того, флюсы условно разделяют на активные и пассивные. Активные флюсы содержат в своем составе вещества, которые активно взаимодействуют с поверхностью металла, это кислоты (салициловая, лимонная, фосфорная и т.д.), хлористый цинк, хлорид аммония, гидрохлориды некоторых органических соединений, органические амины, глицерин. Пассивные флюсы, это канифоль, которая представляет собой смесь органических кислот, парафин, минеральные, растительные и животные масла, жирные кислоты. Они удаляют тонкие и нестойкие пленки окислов и способствуют растеканию припоя. С помощью активных флюсов спаивают металлы с прочной окисной пленкой, в большинстве случаев активные флюсы - оржавляющие. При пайке печатных плат имеет значение остаточное сопротивление флюса, поэтому даже для нейтральных, не коррозирующих флюсов может требоваться смывка остатков. Самым простым и очень эффективным флюсом является хлористый цинк (ZnCl2).

Получить его можно по такой технологии: Растворим кусочки цинка, его можно достать из использованной батарейки, в разбавленной 1:1 соляной кислоте добавляя его до тех пор, пока он не перестанет растворяться. Лучше это делать на свежем воздухе. Еще более повысить эффективность флюса, можно добавкой хлористого аммония (нашатырь, Nh5Cl), в количестве равным (или двойным) весу израсходованного цинка. С помощью такого флюса можно паять почти все металлы. Спай нужно промыть чистой водой, но лучше слабым раствором питьевой соды или раствором (0,5-2%) аммиака. Очень неплохим флюсом является концентрированная фосфорная кислота, особенно для пайки нержавейки и нихрома. Ниже приведены различные рецепты флюсов в весовых процентах.

ЛТИ–120Спирт этиловый 63-74Канифоль 20-25Диэтиламин солянокислый 3-5Триэтаноламин 1-2

Флюс радиомонтажный, нейтральный. Пайка — железо, нерж. сталь, медь, бронза, цинк, нихром, никель, серебро. Не требует вентиляции. Остатки флюса смывать не обязательно, при желании легко смываются спиртом, ацетоном и т.пСпирт этиловый 70Канифоль 22Анилин солянокислый 6Триэтаноламин 2

Железо, нержавеющая. сталь, медь, бронза, цинк, нихром, никель, серебро. Требует вентиляции. Не оржавляет. Во всяком случае за долгое время его применения я не замечал следов окисления. Триэтаноламин можно заменить несколькими каплями нашатырного спирта.

Рецепт лучше готовить так: Растворить в половине спирта канифоль. Во вторую половину спирта добавить триэтаноламин (или несколько капель аммиака) и затем солянокислый анилин, если он плохо растворяется, осторожно по каплям добавлять воду, пока не начнет растворяться. Осторожно смешать два раствора.

Канифоль 25Гидрозин солянокислый 5Спирт этиловый 70Требует вентиляции.

Канифоль 24Метафенилендиамин 5Спирт этиловый 70Требует вентиляции.

Янтарнокислый аммоний (насыщенный раствор) 45-50Триэтаноламин 7-10Глицерин остальноеХранить в темном стекле.

"Прима – 1"Хлористый цинк (ZnCl2) 1,4Глицерин 3Спирт этиловый ОстальноеДля пайки никеля, платины, платиновых сплавов, оржавляет, промывка обязательна, водой.

Хлористый цинк (ZnCl2) 4Канифоль 16Вазелин технический 80Для соединений повышенной прочности, оржавляет, промывка обязательна, ацетоном.

Хлористый цинк (ZnCl2) 1Канифоль 24Спирт этиловый ОстальноеДля пайки драгоценных (золото) и черных металлов, оржавляет, промывка обязательна, ацетоном.

ФИМОртофосфорная кислота (плотность 1,7) 16Спирит этиловый 3,7 3,7Вода ОстальноеПайка стали, меди, константана, серебра, платины. Промывка водой.

Канифоль 10Парафин 55Стеариновая кислота 33Триэтаноламин 2Пайка радиотехнических элементов. Не оржавляет

Канифоль 100Стеариновая кислота 30Пальмитиновая кислота 25Олеиновая кислота 45Пайка радиотехнических элементов без облуживания.

Состав близкий к этому можно получить так: Натираем на терке хозяйственное мыло и растворяем его в небольшом количестве горячей воды. Доливаем в раствор разбавленную соляную кислоту (можно уксусную), не поверхность всплывет смесь жирных кислот. Кислоту надо доливать в избытке, это легко проверить, добавив в смесь чуть-чуть питьевой соды, если он запенится, то все в порядке. Соберите с поверхности раствора жирные кислоты и тщательно промойте их горячей водой (при этом смесь будет плавиться), охладите воду и соберите застывшие кислоты. Чем тщательнее Вы отмоете смесь от остатков соляной кислоты, тем лучше будет флюс. Сплавьте полученные кислоты с равным количеством канифоли.

Кроме того, в качестве флюса может взять аптечный салициловый спирт, как в чистом виде, так и добавкой 25–40% канифоли. Раствор таблетки аспирина в одеколоне. Просто таблетка аспирина (пары ужасно пахнут). Спирт + глицерин (3-10%) с добавкой хлорида цинка (1-4%). Можно так же паять чистым глицерином. Хорошим флюсом для стали может служить электролит от старой солевой батарейки (не щелочной). В крайнем случае, кислый фруктовый сок. Лимонная кислота(порошок применяется в кондитерстве).

Классическим флюсом является флюс спиртоканифольный (КСп) — простой и эффективный для пайки печатных плат и радиокомпонентов. Состав: канифоль 10-60%, спирт — остальное, абсолютно нейтрален, не требует промывки. Канифоль лучше брать светлых сортов, растворять можно в спирте, этилацетате, ацетоне, дешевом одеколоне. Ее можно заменить хвойной живицей (смолой). Несколько повысить эффективность спиртоканифольного флюса можно добавкой глицерина: канифоль 6%, глицерин 14%, спирт — остальное. Флюс имеет остаточное сопротивление и требует смывки водой или спиртом. Во всех рецептах этиловый спирт может быть любого сорта — "Экстра", медицинский, гидролизный, технический, денатурат. Можно также взять этилацетат.

При пайке меди и ее сплавов, а также стальных изделий, покрытых серебром, медью, оловом или кадмием. Можно рекомендовать в качестве неактивного флюса растворы в спирте или в органических растворителях, а также древесные смолы, воск, стеарин, вазелин. С применением защитных флюсов можно паять только легкоплавкими припоями.

Борный флюс — борная кислота и бура в весовом соотношении 1 : 1. Навески перемешивают и тщательно растирают в фарфоровой ступке, растворяют в дистиллированной воде при нагреве и кипятят до выпадения твердой фазы. Полученную смесь растирают до образования гладкой массы, разбавляя дистиллированной водой до получения жидкой пасты.При пайке загрязненных деталей часто применяется паяльная кислота, приготовленная из соляной кислоты и металлического цинка, которая оставляет на месте пайки чешуйки загрязнений и ускоряет коррозию. Рекомендуемые ниже паяльные .жидкости не имеют упомянутых недостатков и заменяют паяльную кислоту.

Паяльная жидкость типа ЛВ-500: 1000 мл воды, 500 г хлористого цинка, 50 г хлористого аммония, 25 г этиленгликоля, 0,1 г метилоранжа. После тщательных растворения и перемешивания паяльная жидкость переливается через фильтр в бутыль. Это чистая сиропообразная жидкость темно-красного цвета.

Паяльная жидкость типа ЛВ-1000: 1000 мл воды, 1000 г хлористого цинка, 100 г хлористого аммония, 25 г этиленгликоля, 0,1 г метилоранжа. Ее можно использовать для конструкций из материалов, где необходимо выполнить быструю и прочную пайку, а также для загрязненных и необезжиренных мест. Все тщательно перемешать и перелить через фильтр в бутыль. Готовая паяльная жидкость чистая, сиропообразная, коричнево-красного цвета.

Паяльная жидкость для работ с жестью: 600 мл воды, 300 г хлористого цинка, 150 г хлористого аммония, 150 мл концентрированной соляной кислоты. Раствор перемешивается до тех пор, пока все компоненты полностью растворятся. Соляная кислота добавляется последней, когда растворится в воде все остальное.

Паяльная жидкость для загрязненных деталей: 350 мл воды, 320 г хлористого цинка, 32 г хлористого аммония, 400 мл глицерина, 0,1 г метилоранжа. Готовую паяльную жидкость переливают через фильтр в бутыль. Это сиропообразная жидкость коричнево-красного цвета. Достоинством этой эффективно действующей жидкости является ее медленная испаряемость, которая позволяет паять сильно загрязненные детали из железа и цветных металлов.

При любых флюсах спаиваемые поверхности необходимо тщательно зачистить и уже затем облудить с применением флюса. Для пайки твердыми припоями - припои с температурой плавления выше 450°C, обычно используется смесь буры (Na2B4O7) и борной кислоты (h4BO3) 1:1 или чистая бура. Используют или сухую смесь или водную кашицу. Для сухой смеси буру обычно прокаливают, что бы она не пенилась при пайке.

В таблице, которую можно скачать здесь, представлены флюсы, выпускаемые специально для пайки.

Флюс должен обеспечить смачивание основного металла припоем и быть безопасным в работе. Пригодность его определяют на чистой пластине основного металла. Для этого на одну ее сторону наносят флюс, а другую сторону нагревают горелкой. После испарения влаги, на пластине остается белый налет, который затем плавится и равномерно растекается по металлу. Если при нагреве флюс собирается в шарики, он считается непригодным для данного металла. Способность к растворению оксидной пленки определяют после промывки пластины: если под слоем отмытого, расплавленного флюса остается чистая поверхность металла, то флюс достаточно активен и хорошо защищает поверхность данного металла от воздействия высоких температур пайки.

Выше представленные флюсы представлены как специально предназначенные для пайки, так и альтернативные не являющимися флюсами, но которые могут выступать в роли флюса.

Мы описали перечень флюсов, и рецептов которые применяют при пайке. Данный справочный материал, несомненно будет полезен как начинающим, так и опытным радиолюбителям. Ждем ваших замечаний, пожеланий, мнений. Продолжение материала здесь. Материал предоставил А.Кулибинhttp://anytech.narod.ru/http://www.kvintal.com.ua/ru/index.php?id=46http://www.payalniki.ru/index.php?act=Category4

ФОРУМ по радиолюбительской химии.

Поделитесь полезной информацией с друзьями:

elwo.ru

Флюсы для пайки - Литература - Полезные материалы - Каталог статей

Флюсы для пайки

ФЛЮСЫ Нейтральные флюсы: Канифоль и флюсы, приготовляемые на ее основе. Канифоль при пайке играет двойную роль: очищает поверхность от окислов и защищает ее от окисления. При температуре 150 С канифоль растворяет окислы свинца, олова и меди, очищая их поверхности при пайке. Очень ценным свойством канифоли является то, что она в процессе пайки не разъедает поверхность. Канифоль применяют при пайке меди, латуни и бронзы.

Флюс спиртоканифольный - (СКФ, он же КЭ, ФКЭ, ФКСп) - простой и эффективный для пайки печатных плат и радиокомпонентов. Состав: спирт 60-70%, канифоль 30-40%, нейтрален, не требует смывки.

ФТС - радиомонтажный флюс, для пайки деталей радиоаппаратуры и печатных плат, водосмываемый. Остатки флюса легко удаляются водой или спиртовым раствором.

ЛТИ 120 - флюс радиомонтажный, нейтральный. Состав: этиловый спирт (66 - 73%), канифоль (20 - 25%), активаторы - солянокислый анилин (3 - 7%), триэтаноламин (1 - 2%). Остатки флюса смывать не обязательно, при желании легко смываются спиртом, ацетоном и т.п.

ТАГС - радиомонтажный, глицериновый. Для пайки элементов радиомонтажа; а также для пайки углеродистой стали, никеля, меди и других цветных металлов легкоплавкими припоями (150-320 С). Водосмываемый. При пайке печатных плат имеет остаточное сопротивление. Требует обязательной смывки водой или спиртом!

Активные флюсы:

Паяльная кислота - для пайки углеродистых сталей, меди, никеля и их сплавов. Представляет собой водный раствор хлорида цинка (15-40%). В практике радиомонтажника не применяется, так как вызывает коррозию спая и разрушение изоляции проводов.

ЗИЛ-1 - активный флюс для пайки стали, железа, чугуна припоями с большим содержанием свинца. Температурный интервал пайки 180-400 С. Содержит хлорид цинка, хлорид олова, хлорид меди и соляную кислоту. Для пайки радиокомпонентов не применяется!

ФИМ - бесканифольный активный флюс, лучше всего подходит для пайки нержавеющих сталей, в остальном аналогичен паяльной кислоте. Состав: ортофосфорная кислота (плотность 1.7, 16%), спирт этиловый (3.7%), остальное вода. Температурный интервал пайки 290-350°C, после пайки обязательно смыть водой. В практике радиолюбителя применим также при пайке нихрома.

ВТС - активный флюс для пайки меди, серебра, золота и их сплавов. Изготовлен на основе органических кислот, благодаря чему действует в основном на окислы и загрязнения а не на сам металл. Состав: 63% технического вазелина, 6,3% триэтаноламина, 6,3% салициловой кислоты и этилового спирта. Остатки флюса удаляют протиркой детали спиртом или ацетоном.

Ф38М - высокоактивный флюс. В отличии от большинства флюсует нихром, констант, манганин, большинство нержавеющих сталей и медных сплавов (бронзы, латуни). Остатки флюса легко смываются водой. Состав: ортофосфорная кислота, глицерин, этиленгликоль, диэтиламин солянокислый.

Классификация флюсов импортного производства

Классификация флюсов импортного производства (rosin - англ. канифоль)

R (rosin) представляет собой чистую канифоль в твердом виде или растворенную в спирте, этилацетате, метилэтилкетоне и подобных растворителях. Это наименее активная группа флюсов, поэтому ее используют для пайки по свежим поверхностям или по поверхностям, которые были защищены от окисления в процессе хранения. В соответствии с рекомендациями отечественного отраслевого стандарта ОСТ4ГО.033.200, эта группа флюсов не требует удаления их остатков после пайки.

RMA (rosin mild activated - слегка активированная канифоль) - группа смолосодержащих флюсов с различными комбинациями активаторов: органическими кислотами или их соединениями. Эти флюсы обладают более высокой активностью по сравнению с типом R. Предполагается, что в процессе пайки активаторы испаряются без остатка. Но очевидно, что процесс пайки должен быть гарантированно завершен полным испарением активаторов. Такие гарантии может обеспечить только машинная пайка с автоматизацией температурно-временных процессов (температурного профиля пайки).

RA (rosin activated - активированная канифоль). Эта группа флюсов предназначена для промышленного производства электронных изделий массового спроса. Несмотря на тот факт, что данный вид флюса отличается более высокой активностью по сравнению с упомянутыми выше, он преподносится рекламой как не требующий отмывки. Поскольку его остатки якобы не проявляют видимой коррозионной активности.

SRA (super activated rosin - сверхактивированная канифоль). Эти флюсы были созданы для нестандартных применений в электронике. Они могут использоваться для пайки никелесодержащих сплавов, нержавеющих сталей и материалов типа сплава ковар. Флюсы типа SRA очень агрессивны и требуют тщательной отмывки при любых обстоятельствах, поэтому их использование в электронике строго регламентировано.

No clean (не требует смывки). Эта группа специально создана для процессов, где нет возможности использовать последующую отмывку плат или она затруднена по каким-то причинам. Основное отличие этой группы состоит в крайне малом количестве флюса на плате по окончании процесса пайки/ Пайка алюминия. Алюминий в обычных условиях покрыт плотной оксидной пленкой, препятствующей пайке. Если удалить эту пленку и защитить поверность алюминия от окисления, то пайка происходит без затруднений. Лучше всего паять чистым оловом или припоем, содержащим не менее 60% олова, удобно использовать обычный ПОС-61. Следует принять во внимание высокую теплопроводность алюминия и брать паяльник достаточной мощности. Для пайки тонкого алюминия достаточна мощность паяльника 50 вт, для алюминия толщиной 1 мм и более желателен паяльник мощностью 90 вт. Пайка без флюса На алюминий в месте пайки наносится жидкое минеральное масло и поверхность алюминия под слоем масла зачищают скребком или лезвием ножа для удаления пленки окиси. Припой наносится хорошо нагретым паяльником. Еще лучше применять оружейное масло; хорошее и удовлетворительное качество пайки получается при использовании минерального масла для швейных машин и точных механизмов, вазелинового масла. При пайке алюминия толщиной 2 мм место пайки перед нанесением масла желательно предварительно прогреть паяльником. Проще всего использовать специальные флюсы.

Ф61А - флюс для пайки алюминия. Высокоактивный флюс на основе фторборатов, предназначен для лужения и пайки деталей и поверхностей из алюминия и его сплавов. Пайка производится припоями оловянно-свинцовой группы с содержанием олова более 60% (а лучше всего паять чистым оловом) при температуре 250-350 градусов.

Ф-34 Флюс для пайки алюминия и других лёгких сплавов. Остатки удаляются водой. Флюс средней активности и невысокой кислотности остатков.

Ф-64 Флюс для пайки алюминия, других лёгких сплавов бериллиевой бронзы и др. Остатки тщательно удаляются водой. Флюс повышенной активности. Алюминий даже не приходится зачищать от плотной окисной плёнки. Известен также вариант пайки с использованием флюса, состоящего из 2-3г иодида лития и 15-20 г стеариновой кислоты.

zazsila.ru

Виды припоя и флюса. Виды флюсов для пайки