Флюс для пайки представляет собой вспомогательное вещество, применение которого способствует очистке поверхностей соединяемых металлических элементов от окислений. Прибегая к пайке без применения флюса, не стоит рассчитывать на качественное выполнение работы и надежное скрепление необходимых деталей. Поэтому, прежде чем приступить к работам по соединению деталей при помощи паяльника, необходимо подобрать хороший, качественный флюс.
Предназначение
Флюсы используются в первую очередь для удаления всевозможных загрязнений с поверхности металла. Более того, при пайке соединений они защищают нагреваемый припой от окисления. Это, в свою очередь, способствует растекаемости припоя и, соответственно, улучшению качества пайки.
Хороший флюс для пайки можно подобрать лишь исходя из характера металлических соединений и сплава припоя. Остатки любых флюсов, независимо от их типа, после выполнения работы необходимо убирать с соединений, так как они сами загрязняют металл и могут привести к развитию процессов коррозии.
Типы флюсов для пайки
Условно флюсы разделяют на две основные категории - окислительные и восстановительные. Также в зависимости от необходимости выполнения тех или иных задач выделяют флюсы для плавки металла, сварочных работ, электролиза, выращивания монокристаллов, пайки цветных и ювелирных сплавов.
В целом же, согласно воздействию, которое оказывается на металл во время пайки, выделяют следующие флюсы:
- активные (кислотные);
- безкислотные;
- антикоррозийные;
- активированные;
- защитные.
Активные флюсы
Такой флюс для пайки зачастую содержит в своей основе соляную кислоту, фтористые и хлористые металлы. Действие активных флюсов предполагает активное растворение оксидных пленок на поверхности металлических деталей. Благодаря данным свойствам обеспечивается максимальная механическая прочность образующихся соединений.
Несмотря на свое широкое распространение, активные флюсы не подходят для применения при монтаже и пайке электроаппаратуры, ведь их остатки довольно быстро разъедают место соединения деталей.
Безкислотные флюсы
Безкислотный флюс для пайки, широко известный как канифоль, представляет собой вещество, приготовленное на основе спирта, глицерина и скипидара. При разогреве паяльника до температуры более 150 о С применение такого флюса дает возможность растворить окислы свинца, меди, олова, надежно очищая поверхности металла.
Основным преимуществом флюса в виде канифоли является отсутствие эффекта разъединения соединяемых поверхностей при пайке. Активно используется такой флюс для пайки меди, бронзы, латуни.
Активированные флюсы
Готовят данный тип флюсов на основе фосфорного или солянокислого анилина, диэтиламина или салициловой кислоты. Данный вариант применим для пайки целого ряда металлов и сплавов, например железа, меди, стали, никеля, цинка, серебра, а также деталей из меди без необходимости их предварительной зачистки.
Антикоррозийные флюсы
Исходя из самого определения, несложно догадаться, что применяется антикоррозийный флюс для пайки чаще всего при необходимости соединения деталей, потенциально подверженных развитию процессов коррозии.
Состав флюса для пайки с антикоррозийными свойствами включает в себя использование технического вазелина, салициловой кислоты, триэтаноламина и этилового спирта. Несмотря на свое основное предназначение, данный тип флюсов требует тщательного удаления своих остатков по завершении пайки путем протирки деталей ацетоном или спиртом.
Защитные флюсы
Так как во время применения не происходит деструктивного химического воздействия на металлы, использоваться может защитный флюс для пайки микросхем. Как и основная масса остальных типов флюсов, подобные вещества предохраняют ранее очищенные металлические поверхности от окисления. К категории защитных флюсов относятся в первую очередь вазелин, воск, сахарная пудра, оливковое масло, прочие вещества со слабой химической активностью.
Хранение
Наиболее распространенные флюсы на спиртовой основе обычно обладают жидкой консистенцией. Поэтому нуждаются в хранении в тщательно закупоренной, герметичной таре. В противном случае происходит потеря их основных свойств и даже полное испарение.
Флюс-паста для пайки также нуждается в хранении в закрытой емкости. Оптимальными условиями для такого флюса является помещение с низким уровнем. Несмотря на то что паста не поглощает влагу из окружающей среды, существует опасность конденсации влаги на стенках емкости и поверхностях, расположенных поблизости.
Хранить флюс-гель для пайки рекомендуется вдали от огнеопасных веществ, предметов и источников открытого огня, так как большинство флюсов данной категории отличаются хорошей воспламенимостью. При этом температура хранения должна составлять не ниже 10 и не более 25 градусов Цельсия.
Применение флюса
При выполнении пайки соединения хорошо зачищают, покрывают флюсом и разогревают паяльником. На месте нанесения флюс начинает пениться и дымиться. В этот момент на кончик паяльника необходимо нанести небольшое количество припоя, который в последующем покроет соединяемые поверхности.
Наверное, не стоит лишний раз рассказывать о свойствах и преимуществах применения флюсов при пайке. Достаточно просто взять паяльник и попробовать соединить детали без флюса. В таком случае процесс пайки окажется по-настоящему длительным, а результат откровенно некачественным, так как припой будет слишком ненадежно закрепляться на спаиваемой поверхности.
Как приготовить флюс для пайки своими руками?
Наиболее простым вариантом для самостоятельного приготовления флюса является применение канифольно-спиртовой основы. Для начала в емкость засыпается порошок канифоли, после чего он заливается спиртовым раствором. Через некоторое время произойдет испарение спирта и флюс приобретает умеренно густую консистенцию, удобную для нанесения вещества на металлические детали во время пайки.
В качестве самостоятельно приготовленного флюса, который подходит для лужения стальных и медных поверхностей, можно использовать ацетилсалициловую кислоту, растворенную в небольшом количестве воды, ацетона или спирта. Такой жидкий флюс удобно хранить в емкости от лака, используя при нанесении крышечку с кисточкой.
Как правильно выбрать флюс?
Согласно мнению заядлых радиолюбителей, которые хорошо разбираются в пайке, выбор подходящего флюса является практически стопроцентной гарантией успешного выполнения работ. Ориентироваться здесь прежде всего следует на материал соединяемых деталей, а также характер пайки.
Для пайки радиокомпонентов, медных деталей и проводов целесообразно применение неактивных флюсов на основе канифоли. Представляют собой такие флюсы модифицированную версию обычной канифоли в результате добавления целого ряда составляющих, известных как активаторы.
Неактивные флюсы обладают улучшенными антиоксидантными свойствами. Благодаря пастообразному или жидкому состоянию наносить такие флюсы можно непосредственно на монтажные платы или места пайки металлических соединений. Идеально подходит данный флюс для пайки алюминия. Дополнительно стоит отметить их широкую доступность и сравнительно невысокую стоимость.
Что касается среднеактивных флюсов, то использовать их целесообразно для пайки наиболее нежных контактов, например при ремонте мобильных телефонов и других современных портативных устройств. Для этого подходят флюсы, которые не пенятся и не закипают во время работы, обладают минимальной коррозийностью, а также легко наносятся на платы.
Зачастую среднеактивные флюсы применяются мастерами сервисных центров по ремонту цифровых мобильных устройств. Обычно применяют их для пайки самых миниатюрных микросхем. Причем пригодны они для использования не только со свинцовыми, но и с безсвинцовыми припоями.
Наиболее универсальными являются гелеобразные флюсы. Применять их можно практически при любых видах пайки. Особенно эффективен гелеобразный флюс для пайки алюминия, меди, других распространенных материалов с применением свинцовых припоев.
В заключение
Правильный подбор подходящих расходных материалов при выполнении пайки является гарантией качественно выполненной работы. Помимо выбора хорошего флюса требуется выбор соответствующего характеру пайки припоя, насадки для фена, жала паяльника, прочего.
Даже применяя в работе наиболее передовые паяльные станции при наличии неподходящего флюса, припоя или жала, в итоге можно получить совершенно не тот результат, на который рассчитывалось. Достаточно утекло воды с тех пор, когда специалистами активно применялись классические паяльники мощностью до 60 Вт с самодельным, выточенным напильником медным жалом, а также обычная канифоль в качестве флюса. В настоящее время применение такой материально-технической базы оказывается крайне неэффективным.
Важнейшим элементом при ремонте любой аппаратуры является пайка. Припой, флюсы, паяльная паста - все это необходимо учитывать при выполнении ремонтных работ. Если с припоем все относительно понятно - обычно для этого применяются оловянно-свинцовые припои с различной (в зависимости от состава сплава), то как быть с флюсом? Для чего он нужен?
Основное предназначение флюса - удаление с поверхности оксидов, а также снижение поверхностного натяжения с целью улучшения растекания припоя. Кроме того, флюс для пайки служит защитой места соединения от воздействий внешней среды.
Какие бывают флюсы
По своему действию, оказываемому на металлические поверхности, флюсы бывают следующих видов.
Кроме того, для пайки изделий из чугуна, углеродистых сталей, а также меди и ее сплавов применяют буру представляющую собой белый кристаллический порошок, имеющий температуру плавления 741 о С.
Также буру (точнее, ее смесь с борной кислотой в соотношении 1:1) используют для пайки нержавеющей стали и твердых
В качестве флюса для латунных изделий используют смесь, состоящую из равных частей поваренной соли и хлористого кальция.
Для пайки алюминиевых изделий необходим флюс, имеющий низкую температуру плавления. Обычно флюс для содержит от 30 до 50% хлористого калия.
Флюс для пайки может выпускаться в форме порошка, жидкости или пасты. Кроме того, существуют специальные паяльные пасты, в которых частицы припоя содержатся уже вместе с флюсом.
Что важно знать при выполнении пайки
При выборе флюса для пайки учитывается не только то, из какого материала изготовлены детали, подлежащие пайке, но и какой используется припой. Температура плавления флюса не должны превышать температуру плавления припоя.
Независимо от типа используемого флюса место пайки после окончания работ необходимо протереть тряпочкой, смоченной в ацетоне или в спирте-ректификате. После чего очистить это место щеточкой или кисточкой, смоченной любым растворителем, чтобы удалить остатки флюса. Особенно это касается активного флюса, поскольку продукты его разложения не только загрязняют место пайки, но и являются очагом коррозии.
По вопросу о роли флюса в процессе паяния не создано единого представления. По мнению одних исследователей роль флюса сводится к очистке поверхности металла. Иное мнение, что флюс, прежде всего, уменьшает поверхностное натяжение расплавленного металла. Некоторые отмечают, что основная роль флюса это осаждения на поверхности ионов металла из состава самого флюса и образующихся за счёт растворения во флюсе припоя.
Основываясь на опытных данных, можно полагать, что действие флюсов включает в себя ряд взаимосвязанных процессов, влияющих на паяние в большей или меньшей степени в зависимости от условий проведения процесса. И выделить приоритетную роль флюса не представляется возможным. Поэтому, целесообразнее считать, что флюсование процесс комплексный.
Важно отметить, что в задачу флюса не входит удаление посторонних веществ органического происхождения, например жиров, масел и т.д. Органические вещества, как правило, блокирующие пайку, должны быть удалены с изделий химическим или механическим путём. Флюс предупреждает окисление в процессе нагрева и ни в коем случае не может заменить вышеуказанную очистку.
При выборе флюса наряду с техническими требованиями (время и температура пайки, недопустимость коррозии) важным фактором является экономичность. В данном случае следует иметь ввиду, что решающую роль играет не стоимость флюса, а время пайки и затраты на удаление флюса после пайки. Применение более дорогого флюса нередко улучшает качество пайки, повышает надёжность соединения и устраняет необходимость повторной пайки. Особенно эффективно применение водо-смываемых флюсов.
Ознакомиться с марками флюсов для различных случаев пайки металлов можно в
Пайка деталей и изделий с применением специальных реагентов, называемых флюсами, широко распространена в самых различных отраслях промышленного производства.
При этом основное назначение флюсов – обеспечить идеальное растекание припоя по поверхности паяного соединения и создать условия для его надёжной адгезии к металлическим изделиям. Иными словами, без флюса в большинстве случаев при пайке не обойтись, они нужны для соблюдения технологии.
При рассмотрении вопроса о том, для чего нужен флюс при выполнении пайки материалов, любое дополнительное пояснение можно считать излишним.
Для полного понимания сферы применения и особенностей работы необходимо ознакомиться с известными видами используемых на практике флюсов.
В соответствие со своим основным назначением, а также по степени воздействия на соединяемые изделия все флюсовые составы для пайки подразделяются на следующие категории:
- неактивные или нейтральные флюсы, не включающие кислот и практически не проводящие электрический ток;
- активные или кислотные флюсовые реактивы, приготавливаемые на основе соляной кислоты;
- защитные (антикоррозийные) флюсы, позволяющие уберечь контактную зону пайки уже готового соединения от ржавчины и разрушения.
А известный флюс бура применяется в виде порошка, и нужен для пайки медных труб. Паяльная паста – смесь припоя и флюса – нужна для поверхностного монтажа деталей на платах.
Нейтральные вещества
К нейтральным флюсам можно отнести канифоль, использовать которую рекомендуется при пайке мелких радиотехнических компонентов и микросхем.
Этот популярный реагент нужен для того, чтобы паять разнородные по структуре детали из меди и её сплавов при сравнительно невысоких температурах нагрева места стыка (не более 450-ти градусов). Причём проведение этой операции допустимо даже при наличии на поверхности заготовок тонких оксидных плёнок.
Благодаря малой активности флюсы на основе канифоли обеспечивают защищённость изделий от коррозии и пользуются в связи с этим повышенным спросом.
При приготовлении рабочего состава в растолчённую до порошкообразного состояния канифоль добавляются спирт, глицерин или скипидар, что способствует улучшению качественных показателей смеси.
Продаются нейтральные флюс-гели, которые нужны для бессвинцовой пайки микросхем. Их удобно наносить специальным шприцем-дозатором.
Активные и антикоррозионные
Активные флюсы так же нередко изготавливаются на основе канифоли, доведённой до порошкообразного состояния. Однако в этом случае в составе приготавливаемой смеси в небольших объёмах содержатся органические соединения (кислотные или аминовые).
Благодаря этому с её помощью удаётся припаять к металлическому основанию не только медные детали, но и серебряные, никелевые и стальные изделия или заготовки.
В более сложных условиях пайки нужны активные флюсы на основе соляной кислоты с добавкой хлористого цинка, получаемого в результате простой реакции замещения.
Эта разновидность флюсовой добавки хорошо известна профессионалам: чаще всего она выпускается и продаётся под названием «паяльная кислота». Кислотные флюсы нужны для пайки алюминиевых деталей.
Сфера применения флюсов этого класса – запайка изделий из меди и серебра. Также они нужны для пайки стальных заготовок и различных сплавов.
Поскольку эти реагенты относятся к разряду химически активных составов, паяние с их применением позволяет эффективнее бороться с окисными плёнками. Такая активность обеспечивает более интенсивное взаимодействие с основным металлом, из которого изготовлены сплавляемые заготовки.
Ещё одной особенностью этих реагентов является высокая электрическая проводимость, что исключает возможность их использования в качестве изоляционного защитного покрытия.
Существуют составы на основе фосфорной и органических кислот. Зачем вообще нужны такие флюсы?
Они относятся к категории антикоррозионных и применяются для удаления с металлических поверхностей остатков и следов ржавчины, а также для защиты от возможности появления окислов после пайки (в процессе эксплуатации).
Поскольку при приготовлении этих смесей используются кислотные составляющие – они очень напоминают паяльные кислоты.
Однако в отличие от последних антикоррозийный флюс для пайки не устраняет оксидных плёнок. Он нужен доя защиты от разрушений, возможных из-за реакции окисления.
Порядок применения
Флюсы могут находиться как в твёрдом (пастообразном), так и жидком состоянии и продаваться в упаковках самой различной формы и объёма.
Так, твёрдая канифоль поступает в продажу в плоских баночках, оснащённых плотно закрывающейся крышкой.
Согласно исходному агрегатному состоянию этих составов различают следующие способы их применения:
- при твёрдом флюсе во время пайки жало паяльника сначала нужно окунуть в тело реагента, после чего им захватывают небольшое количество припоя;
- в тех случаях, когда на основе канифоли приготавливается или используется уже готовая жидкая смесь – она просто наносится на место спайки посредством обычной кисточки с мягким ворсом;
- при работе с пастообразным составом небольшие порции флюса наносятся на место контакта любой подходящей для этого палочкой (выдавливаются из шприца, заранее заправленного до нужной дозировки).
Нередко в магазинах продаётся канифоль, приготовленная в виде специального геля, уже размещённого в шприце определённой ёмкости.
Такие гелеобразные составы принято относить к нейтральным реагентам, широко применяемым в радиоэлектронике для пайки миниатюрных деталей.
Самостоятельное приготовление
Для пайки на основе канифоли можно самостоятельно. Для этого достаточно раздробить и растереть её в порошок, а затем засыпать полученный состав в ёмкость и сразу же залить небольшим количеством технического спирта.
Соотношение используемых при подготовке флюса компонентов должно составлять три к пяти. После тщательного встряхивания приготавливаемой смеси следует оставить её на пару дней и не трогать до тех пор, пока канифоль окончательно не растворится в спирте.
Самой подходящей ёмкостью под жидкий флюс является обычный пузырёк из-под лака, в крышке которого уже имеется встроенная кисточка. Непосредственно перед использованием рекомендуется тщательно отмыть бывшую в употреблении бутылочку от следов лака.
Довольно часто специалистами применяется ещё одна близкая к флюсам разновидность активных добавок, называемая паяльным жиром. Этот реагент принято относить к условно нейтральным составам. Они нужны, чтобы несколько улучшить условия пайки металлических соединений.
Следует напомнить, что прежде чем покупать какую-либо марку флюса, нужно изучить инструкцию к ней, и понять, для чего конкретно она предназначается.
Только в этом случае получится сделать качественное паяльное соединение.
