Флюсы для пайки: применение, назначение и классификация

Припоиявляются важнейшими
компонентами формирования паяных
соединений. При выборе припоя для паяных
соединений необходимо, чтобы температура
плавления припоя была ниже температуры
плавления паяемых материалов; припой
должен обладать хорошей жидкотекучестью,
смачивать поверхности паяемых материалов,
растекаться по ним, проникать в узкие
зазоры. При этом сплав, образуемый в
месте спая, должен обеспечивать прочную
связь.

Припои для пайки классифицируют по
температуре плавления: ниже 723 К —
низкотемпературные; выше 723 К —
высокотемпературные. Низкотемпературные
припои содержат Sn, Bi, Cd, Pb, Ga;
высокотемпературные – Cu, Ag, Ni, Co, Fe, Al и
др.

Среди низкотемпературных припоев
наиболее широкое применение получили
сплавы на основе олова и свинца (ПОС).
Возможные концентрации и фазовый состав
припоев показаны на диаграмме состояния
Sn-Pb (рис.17.14).

Рис.17.14. Диаграмма состояния
системы свинец – олово:

— кристаллы твердого раствора Sn
в Pb; 
— кристаллы твердого раствора Pb
в Sn; ж – жидкая фаза

В системе Sn-Pb образуется два вида твердых
растворов: богатые свинцом ()
и оловом (). При
эвтектической температуре (183оС)
и составе сплава 61,9%Sn и 38,1%Pb из сплава
одновременно выделяются α- и β- твердые
растворы, образуя мелкодисперсную
смесь
. Отклонения от этого состава
приводят к тому, что еще до затвердевания
припоя происходит спонтанная
кристаллизации одного из компонентов.
Внешне это проявляется в медленном
затвердевании загустевающего сплава.
Если в этот момент паяный шов потревожить
незначительным механическим воздействием,
то мгновенно наступает общая кристаллизация
припоя с выделением крупных кристаллов,
плохо связанных между собой. Такой
паяный шов нельзя считать надежным.

Процесс расслоения сплава в твердом
состоянии, который может быть длительным
при комнатной температуре, типичен для
системы Pb-Sn. При этом непрерывно снижается
растворимость Pb в Sn: от 19% при 183 оС
до 1,9% при 20оС
. Преимущественно
перенасыщается оловом-раствор,
чему способствует его ускоренное
охлаждение
. Через год наблюдается
выпадение частиц-раствора
из-раствора, что
сопровождается изменением его твердости
и прочности. У сплавов с 6% содержанием
Sn обнаружен эффект дисперсионного
затвердевания при выделении из сплава-частиц крупных
размеров, вследствие чего возникают
деформации кристаллической решетки.
Такое выделение со временем увеличивается
настолько, что наступает разупрочнение
сплава и его твердость постепенно
падает
. Таким образом, структура сплава
Pb-Sn после затвердевания нестабильна.
Она изменяется с течением времени.
Чтобы ликвидировать эти вредные эффекты,
сплавы Pb-Sn легируют различными металлами
(добавками). Для пайки контактируемых
металлов, которые подвергаются
незначительным нагрузкам, применяют
припои на основе сплавов Sn-Pb-Sb.

Таблица 17.1

Состав припоев с низкими температурами
плавления

Марка припоя

Sn,%

Pb,%

Sb,%

Tc

ПОС
90

89 –
91

9-11

183

220

ПОС
61

60 — 62

38-40

183

190

ПОС
40

39 — 41

59-61

183

238

ПОС
СУ 61-0,5

60 — 62

37-39,5

0,2 –
0,5

183

189

ПОС
СУ 40-0,5

39 — 41

61-69

0,2-0,5

183

216

ПОС
СУ 95-5

94 — 96

4-6

183

277

Тс, Тл
температуры солидуса и ликвидуса
соответственно,оС.

Флюсы

применяют для удаления окисной
пленки с поверхности припоя и паяемого
материала и предотвращения ее образования
в процессе получения паяного соединения.

Флюсы

уменьшают поверхностное натяжение
расплавленных припоев, способствуют
улучшению смачивания и растекания, а
также передаче тепла на всю зону покрытия
припоем.

К флюсам, используемым при пайке,
предъявляются следующие требования:
температура плавления флюса должна
быть ниже температуры начала плавления
припоя; к началу плавления припоя флюс
должен смачивать поверхность основного
материала; при температуре пайки
расплавленный флюс должен обеспечивать
полное удаление окислов и защиту от
окисления основного материала и припоя;
флюс не должен терять активности и
защитных свойств при длительном нагреве;
продукты флюсования не должны
способствовать активному развитию
коррозии паяных соединений; при нагреве
флюс не должен выделять токсичных
веществ.

Применяемые в настоящее время флюсы
можно разделить на следующие группы:
смолы, смолосодержащие растворы,
смолосодержащие активированные
растворы, смолонесодержащие растворы,
смолонесодержащие органические
растворы, коллоидные растворы,
неорганические растворы и составы.

Смолы и смолосодержащие растворы. Часто используют флюсы на основе
канифоли (ФКСп, ФКЭт, ФКТС, ЛТИ-120 и др.)
и бесканифольные флюсы (ФПЭт, ФТС)
(табл.17.2). Канифоль представляет собой
желтовато-красную или темно-коричневую
хрупкую массу, получаемую из смолы
хвойных деревьев
. Флюсующее действие
канифоли объясняется наличием в ее
составе абиетиновой кислоты и других
органических кислот, растворяющих
окислы меди и некоторых других металлов.
При температуре 1250С канифоль
переходит в жидкое состояние, а при
нагреве до 3000С разлагается.
Нагрев канифоли выше 3000С приводит
к обугливанию и потере флюсующих
свойств.

Смолосодержащие органические растворы.Состоят из растворителя и слабых
органических кислот и солей, остатки
которых после пайки компенсируются
радикалами анилина. Изменением
концентрации или степени кислотности
компонентов добиваются необходимой
активности флюса.

Коллоидные растворыиспользуются
как флюсы при пайке прецизионных деталей
и плотном монтаже, когда возникает
необходимость строгой локализации
растекания флюса во избежание его
попадания в капиллярные щели, на
химически активные материалы, под
изолирующую оболочку перемычек, в зазор
между проводниками в труднодоступных
местах и т.п. В этих случаях малая площадь
растекания является достоинством
флюса, обусловлена его повышенной
вязкостью и не связана с химической
активностью.

Таблица 17.2

Рецептурные составы некоторых флюсов
на основе канифоли

Марка флюса

Канифоль

Спирт

этиловый

Диэтиламин соляно-кислый

Триэтиламин

Салициловая
кислота

ФКСп

ЛТИ-120

ФКТС

50

24

30

50

70

66

3-5

1-2

1

3

Неорганические растворы и составы.Эти флюсы обладают высокой химической
активностью и применяются в тех случаях,
когда имеется возможность полного
удаления остатков флюса после пайки.
При применении их процесс флюсования
протекает интенсивно, припой легко
растекается по поверхности металла.

Флюсы

этой группы представляют собой
водные растворы кислот или солей. Широко
используются флюсы на основе растворов
хлористого цинка
. Активность этих
флюсов зависит от концентрации хлористого
цинка
. Хлористый цинк часто применяют
в смеси с хлористым аммонием, который
усиливает его действие
. Смесь этих
веществ делает флюсы активными даже
при сравнительно низких температурах
пайки.

Газовые среды для пайки. Поверхность
деталей всегда покрыта пленкой окислов,
не смачивающейся припоем
. Обычно при
пайке на воздухе применяются флюсы –
смеси химических соединений, удаляющие
окисную пленку и препятствующие
окислению поверхности металлов в
процессе пайки.

По характеру воздействия на металл
газовые среды делятся на нейтральные
и восстановительные. Возможность пайки
деталей в той или иной среде определяется
стойкостью окислов на их поверхности,
а также активностью самой газовой
среды.

Полного удаления окислов с поверхности
паяемых деталей можно добиться, уменьшая
количество кислорода в окружающей
среде при постоянной температуре или
увеличивая температуру среды при
постоянном количестве кислорода над
поверхностью детали. Уменьшить количество
кислорода в окружающей среде можно
либо создав вакуум с определенной
степенью разрежения, либо заполнив
пространство над деталями инертным
или активным восстановительным газом.

Во время пайки в вакууме образующийся
в процессе разложения окислов кислород
непрерывно удаляется, что создает
условия для дальнейшей очистки деталей.
Вакуум при пайке должен быть тем выше,
чем выше стойкость окисла.

В качестве нейтральных сред для пайки
используют азот и инертные газы (аргон,
гелий). Азот рекомендуется применять
в тех случаях, когда нагреваемые
материалы не образуют с ним нежелательных
соединений
. Скорость разложения окислов
металлов при пайке в нейтральных средах
зависит от скорости удаления кислорода
из окружающего пространства, следовательно,
от количества протекающего через место
пайки нейтрального газа.

Окислы металла будут разлагаться
активнее, если в камере пайки не будет
другого источника кислорода кроме
самого окисла. Кислород может попадать
в камеру вместе с газом, а также
образовываться при разложении паров
воды, содержащихся в газе
. Поэтому
нейтральные газы перед пайкой следует
тщательно очистить от примесей кислорода
и паров воды.

При использовании нейтральных газовых
сред или вакуума удаление окисных
пленок с поверхности соединяемых
металлов и припоя может происходить
не только за счет разложения (диссоциации)
окислов, но и за счет их возгонки и
растворения в основном металле и
расплавленном припое.

При пайке в восстановительных средах
чаще всего применяют водород и
азотно-водородные смеси. Наилучшей
восстановительной способностью обладает
сухой, очищенный от примесей водород,
однако смесь его с кислородом в количестве
от 4 до 75 мас
. %взрывоопасна. Безопаснее
и экономически выгоднее применять
азотно-водородную смесь, получаемую
добавлением чистого азота к водороду
либо диссоциацией аммиака.

В отличие от пайки в вакууме и нейтральных
средах при пайке в восстановительных
средах окислы с поверхностей деталей
удаляются более интенсивно, так как в
этом случае помимо разложения имеет
место их прямое восстановление. Качество
пайки в этом случае зависит от содержания
в газе влаги и кислорода. Обычно
используют газы с точкой росы –40 0С
и ниже и с содержанием кислорода в них
не более 0,002 мас.%.

Для быстрой и качественной пайки необходимо иметь несколько вещей: качественный флюс, хороший припой и мощный паяльник. Припой выбирается в зависимости от объекта пайки и её температуры, а также содержания олова и свинца в нём. Основная характеристика паяльника — его мощность, но сегодня некоторые радиолюбители смотрят и на такие вещи, как размер жала и скорость нагрева и остывания.

С флюсами всё несколько иначе. Они бывают очень разных видов и применяются для противостояния процессам окисления припоя, равномерного распределения температуры по поверхности пайки и образования лучшей сцепляемости и диффузии спаиваемых контактов и деталей.

Основные виды флюсов

Бывают как твёрдые, так и жидкие флюсы. Для удобства нанесения на область пайки и более лёгкого удаления выпускают также пастообразные марки, упакованные в тубы или сразу расфасованные в специальные шприцы. Жидкие формы используются для лужения в некоторых труднодоступных частях сложных деталей.

Флюсы

, как правило, представляют собой поверхностно-активные вещества, которые не проводят ток.

Кроме того, можно приготовить так называемую самодельную паяльную пасту своими руками, смешав опилки припоя с растворённой в спирте канифолью. Она используется в тех случаях, когда недопустим перегрев спаиваемых поверхностей — например, во избежание их повреждения.

Флюсы

в основном классифицируют по степени их активности и действия, которое они оказывают на припой и спаиваемые детали. Различают следующие основные типы:

  • Активные — производятся преимущественно из растворов соляной кислоты, но нередки и случаи применения её в чистом виде. Сюда же входит очень популярная «паяльная кислота», которая представляет собой обработанный соляной кислотой цинк. Активные флюсы легче разрушают плёнки на поверхностях деталей, но, кроме этого, ещё и вступают в реакцию с самой металлической поверхностью. Из-за этого они должны быть нейтрализованы после проведения всех операций. Кроме того, такие флюсы имеют невероятно сильную электропроводимость, что исключает их применение в радиоэлектронике.
  • Антикоррозийные — защищают от возникновения окислов на поверхностях и противодействуют коррозийным процессам. В качестве таких составов можно применять ортофосфорную кислоту или её смеси с другими веществами со схожими свойствами.
  • Защитные — представлены самыми инертными по взаимодействию с металлом составами и включают различные масла (в том числе оливковое или растительное), сахар-песок и вазелин с воском.

Существует также классификация по рабочей или активной температуре. По этому принципу флюсы бывают:

  • Высокотемпературные с температурой перехода в жидкое состояние от 450 градусов Цельсия.
  • Низкотемпературные, температура плавления которых ниже 450 градусов.

Обязательно следует выбирать флюсы с температурой плавления ниже, чем у припоя, ведь иначе спаять детали будет невозможно. Припои и флюсы, применяемые при пайке необходимо также подбирать в зависимости от задач, выполняемых ими.

Состав и описание канифоли для пайки

Для начинающего радиолюбителя в качестве оптимального решения подойдёт канифоль для пайки. Сырьё для её производства — сосновая живица или смола. Это смесь различных изомеров смоляных кислот, которая обрабатывается специальным образом, или продукт отходов некоторых химических производств. Она относительно дешёвая и доступная, хорошо противостоит образованию оксидных поверхностных плёнок и совершенно нерастворима водой и ацетоном. Из-за природного характера образования, канифоль на основе живицы абсолютно нетоксична и не предъявляет дополнительных требований к защите дыхательных органов и глаз и повышенной вентиляции рабочего помещения.

Канифоль стекловидна и имеет температуру плавления, не превышающую 70 градусов, что делает её пригодной для использования в радиоэлектронике. Очень хорошо растворяется спиртом и ацетоном, которые используются для удаления её с поверхности деталей и печатных плат. Однако, если эстетическая сторона процесса пайки вас не заботит или положение детали исключает последующую обработку, канифоль спокойно можно не стирать. Она не обладает электропроводностью и совершенно неактивна после застывания.

Растворы канифоли имеют приблизительное её содержание на уровне 30−35 процентов. Остальное — это спирт и активаторы. В качестве спиртов могут выступать:

  • Этиловый.
  • Изопропиловый.
  • Этиленгликоль.
  • Этилацетат.

Активаторами же являются такие присадки:

  • Салициловая кислота.
  • Органические соединения галогенов.

Такие флюсы наносятся ручным способом легче и обеспечивают равномерное покрытие рабочей области.

Бура

и её применение

Тетраборат натрия имеет очень широкое назначение в качестве флюса. Им можно паять и варить изделия из меди, драгоценных металлов (серебра, например) и хромированных изделий. Кроме того, он используется при работе с тугоплавкими металлами вроде чугуна. Применяется практически без добавок, иногда может смешиваться в равных частях с борной кислотой, из которой и производится. Имеет высокую температуру плавления (около семисот-девятисот градусов), поэтому подходит для работ по прокладке водопроводных сетей и их ремонту.

Из-за того, что обычные бытовые паяльники неспособны выдавать нужное количество тепла для работ, которые проводятся с этим флюсом, используются газовые горелки. После завершения всех работ с металлической поверхностью образовавшийся налёт необходимо удалить, так как он провоцирует образование ржавчины.

Использование ортофосфорной кислоты

Ортофосфорная кислота представляет собой хорошо растворимые в воде прозрачные кристаллы, хорошо впитывающие влагу. Может применяться как флюс для пайки изделий из алюминия, стали и меди. Отлично подходит для чистки поверхностей металлов от ржавчины, покрывая их защитной плёнкой, которая противодействует повторному появлению коррозии.

Принципы применения и техника безопасности

Соблюдая всего несколько универсальных правил, можно выполнять работы по соединению металлических деталей с помощью пайки очень легко. Эти правила пойдут для любого флюса, типа припоя и вида работы:

  • Очищайте соединяемые поверхности спиртом или другим активным растворителем.
  • Следите за тем, чтобы жало паяльника всегда было залужено, то есть покрыто достаточным количеством припоя для усиления контакта.
  • Следите за чистотой жала, не давайте ему окислиться.
  • Флюс наносите так, чтобы при расплавлении он покрывал всю обрабатываемую поверхность.
  • Не перегревайте детали, особенно радиотехнические — это чревато получением травм из-за взрыва отдельных компонентов (конденсаторов, например) и повреждением внутренней структуры печатных плат.
  • Очищайте поверхности от продуктов окисления припоя и флюса, особенно если последний проводит электричество.

Правила техники безопасности и охраны труда, которых следует придерживаться, стандартны для выполняемых работ. Следует обеспечивать соответствующую защиту тела от попадания случайных капель раскалённого припоя. Для этого следует использовать халаты из хлопчатобумажной ткани и защитные очки. Если ожог всё-таки случится, стоит незамедлительно протереть его любым спиртовым раствором — это поможет избежать образования волдырей на коже. Кроме того, стоит избегать хватания жала работающего паяльника голыми руками, а если необходимо, сменить жало в процессе работы, давать ему остыть.

Флюс для пайки – различные по происхождению вещества или многокомпонентные смеси, применяемые для удаления пленки окислов и других соединений с поверхностей, на которые будет наноситься припой. В зависимости от агрегатного состояния, они бывают твердыми, жидкими, порошкообразными, а также в виде геля.

Флюсы

Для чего нужен флюс

Основными функциями этих веществ являются следующие:

  • Удаление пленок посторонних веществ, препятствующих процессу пайки;
  • Улучшение смачивания спаиваемых деталей;
  • Улучшение растекания припоя и его фиксации со спаиваемыми поверхностями;
  • Предотвращение окисления нагретого в процессе пайки металла.

Без использования флюса процесс пайки может оказаться малоэффективным, надежность и качество выполненных работ – очень низкими.

Виды флюсов

Все флюсы подразделяются на 3 большие группы:

  • Кислотные (активные);
  • Слабоактивные;
  • Нейтральные (неактивные или защитные).

Основным практическим различием активных флюсов от слабоактивных и нейтральных является необходимость удаления их остатков по завершению процесса пайки – входящие в состав таких веществ кислоты и агрессивные соли, оставаясь на спаянных поверхностях или деталях, будут причиной ускоренной коррозии.

На заметку. Помимо описанной выше классификации по температуре плавления, все данные вещества подразделяются на две большие группы: легкоплавкие и тугоплавкие.

Легкоплавкие (канифоль, ее спиртовые растворы, паяльные кислоты) вещества применяются для пайки черных и цветных металлов оловянно-свинцовыми припоями при температурах до 5000С. Тугоплавкие вещества (прокаленная бура, раствор буры в борной кислоте, хлориды кальция и бария) используются для пайки черных и цветных металлов медными, серебренными и медно-латунными припоями при температурах свыше 5000С.

Канифоль

Представляет собой твердое стекловидное аморфное вещество светло-желтого или темно-оранжевого цвета, получаемое из смолы хвойных пород. Плавится при небольшой температуре, выделяет мало дыма и вредных для человеческого организма веществ.

Применяют канифоль при пайке радиодеталей легкоплавкими оловянно-свинцовыми припоями.

Паяльные кислоты

Данный вид флюса представлен неорганическими низко концентрированными кислотами: ортофосфорной или соляной. Для увеличения активности кислоты и улучшения растворения ею оксидных пленок в нее часто добавляют такую соль, как хлористый цинк. Благодаря текучести, она хорошо подходит для работы в труднодоступных местах.

Паяльная кислота

Интересно. Недостатком паяльных кислот является необходимость удаления их остатков после завершения паечных работ.

Применяют паяльные кислоты для лужения устойчивых к коррозии сталей, меди, железа с цинковым покрытием, деталей из никеля или хрома.

Спиртовые растворы

Наиболее распространенным составом данного вида является спирто-канифольный раствор, представляющий собой 20-25 % раствор канифоли, растворенной в этиловом спирте. Для увеличения активности и спектра выполняемых паечных работ в такой раствор часто добавляют различные соли: хлорид цинка, хлорид диэтиламмония, хлорида фениламмония. Благодаря жидкому агрегатному состоянию, он хорошо наносится на спаиваемые поверхности, не требует удаления остатков после завершения паечных работ.

Не содержащие добавок спиртовые растворы используют для обычной пайки с использованием легкоплавких припоев, содержащие различные активные соли разновидности применяют при пайке черных и цветных металлов, а также их сплавов (медь, латунь, алюминий и т.д.).

Основными недостатками спирто-канифольного раствора являются летучесть основного компонента – этилового спирта, его усиленное испарение при пайке и хранении в негерметично закрытой емкости.

Водные растворы и подручные средства

Данный список самодельных веществ представлен чаще 16%-ти процентным водным раствором ортофосфорной кислоты с добавлением 3,7-4,0% этилового технического спирта. Используются такие растворы для пайки, как черных, так и цветных металлов, их сплавов.

Готовые составы

Представляют собой готовые составы (паста флюс, состав марки фпп), удобные для нанесения и часто помещаемые внутрь трубчатого припоя проволоки. Применяются, как правило, при пайке легкоплавкими низкотемпературными припоями.

Бура

Бура

Бура

– высокотемпературный порошкообразный флюс, применяемый при пайке стальных, чугунных, бронзовых и медных деталей с использованием тугоплавких медно-цинковых или серебряных марок припоев.

Часто буру для удобства и увеличения эффективности растворяют в борной кислоте. Благодаря небольшой цене и широкому спектру выполняемых с помощью буры паечных работ, она является универсальной и востребованной как в радиоэлектронике, так и в пайке цветных и черных металлов.

Гелевые флюсы

Гелевые флюсы – самые удобные и надежные. Представляют собой смесь измельченного канифолевого порошка и растворителя. Выпускаются в небольших шприцах для специальных пистолетов-дозаторов, хорошо наносятся, не требуют удаления со спаиваемых поверхностей. Применяются такие вещества для паечных работ в радиоэлектронике.

Хранение

Хранят подобные вещества в закрытых герметичных емкостях в местах, недоступных маленьким детям и домашним животным. Не следует хранить их вместе с продуктами питания, лекарственными препаратами, семенами сельскохозяйственных культур. Желательно для таких веществ предназначить строго определенный шкафчик или ящик.

Применение флюса

Способ применения данных веществ определяется их агрегатным состоянием и химическим составом:

  • Твердую канифоль наносят на спаиваемые поверхности жалом паяльника, на котором уже есть расплавленный припой;
  • Паяльную кислоту наносят на спаиваемые детали или поверхности небольшой кисточкой, ватной палочкой или простой спичкой;
  • Жидкий спирто-канифольный флюс наносится при лужении с помощью небольшого носика дозатора, установленного на емкости с раствором.
  • Гелеобразные вещества наносят с помощью специальных пистолетов дозаторов, в которые вставляются картриджи.

Важно! Так как флюсы – это в своем большинстве небезопасные для здоровья человека вещества, при их нанесении следует соблюдать максимальную осторожность. Если данная субстанция для лужения попадает на кожу руки, ее следует незамедлительно смыть, при необходимости нейтрализовать соответствующими веществами.

Как приготовить флюс для пайки своими руками

Разобравшись с тем, что такое флюс для пайки, стоит рассмотреть самый простой способ самостоятельного изготовления подобного вещества, используемого при пайке радиодеталей, для лужения печатных плат:

  1. Несколько кусков канифоли заворачиваются в плотную ткань;
  2. При помощи ударов тяжелого молотка по образовавшемуся кульку находящаяся внутри канифоль тщательно измельчается;
  3. Полученную измельченную канифоль засыпают в емкость с этиловым спиртом и, помешивая, растворяют в нем полностью.

Самодельный состав

Для того чтобы ускорить растворение канифоли, емкость со спиртом помещают в небольшую кастрюльку с горячей водой. Для получения гелеобразного вещества в полученный раствор добавляют глицерин.

Как правильно выбрать флюс

Для того чтобы правильно выбрать флюс паяльный, необходимо учитывать следующие критерии:

  • Материал спаиваемых поверхностей – если спаивают детали из латуни, черных металлов, хрома или никеля, то используют буру, борную, соляную или ортофосфорную кислоты. Если планируется паять чувствительные к перегреву радиодетали, используют легкоплавкие низкотемпературные флюсы: канифоль и ее спиртовые растворы, гели.
  • Удобство нанесения – при пайке печатных плат, мелких радиодеталей используют жидкие и гелеобразные вещества,
  • Безопасность для здоровья – наиболее безопасны гелевые марки флюсов. Лидерами в списке вредных и потенциально опасных веществ данного вида являются кислоты.

Чем заменить флюс для пайки

Если необходимый флюс по каким-то причинам отсутствует, его можно заменить следующими подручными веществами:

  • Водный раствор аспирина;
  • Лимонная кислота;
  • Уксус;
  • Канифоль с обычным свиным жиром.

Все данные подручные средства хоть и не обладают всеми достоинствами специализированных составов, но при правильном использовании пайка с их использованием будет достаточно качественной и надежной.

Таким образом, разобравшись с тем, что собой представляет паяльный флюс, и для чего он нужен, можно сказать, что его применение является неотъемлемым этапом в технологии паечных работ, без которого получаемое соединение будет ненадежным и недолговечным.

Видео

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.

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.

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.