Какую кислоту используют при пайке

Если использование канифоли не позволяет качественно спаять необходимые элементы между собой, потребуется прибегнуть к применению паяльной кислоты (флюса). Она способствует снятию оксидной пленки со спаиваемых деталей и отлично подготавливает их к процедуре паяния.

В качестве флюса может выступать орто фосфорная кислота H3PO4. Она применяется для лужения меди и ее сплавов – латуни и бронзы, нержавеющих, драгоценных и черных металлов, сплавов никеля, алюминия, низколегированных сталей и даже чугуна.

Реагент создает идеальные условия для взаимодействия припоя с деталями: убирает загрязнения и окислы, не допускает развития окислительного процесса и уменьшает натяжение припоя для его более свободного распространения. В результате его применения обеспечивается надежное спаивание элементов. Но не следует использовать его для компоновки плат, так как реагент является агрессивным и способствует разрушению медных дорожек.

Меры безопасности

Соединение вызывает химические ожоги, а при вдыхании его паров поражаются органы дыхания, поэтому при работе с ним необходимо соблюдать правила безопасности и использовать средства защиты: очки, резиновые перчатки, респиратор.

Процедуры следует проводить только в хорошо проветриваемых помещениях. При попадании реагента на кожу пораженный участок необходимо тщательно промыть 6 %-ным щелочным раствором или водой с мылом.

Ортофосфорная кислота: применение для пайки

Данный материал используется для очищения металлических элементов от ржавчины и для пайки вместе с другими компонентами в качестве флюса. При нагревании он образует пирофосфорную кислоту, которая обезжиривает металлические поверхности. В зависимости от типа металла рассчитывают долю кислотного соединения в составе – она может быть от 32 % до 100 %.

Если планируется паять металлические детали (радиатор, трубы, ведра, кастрюли), их поверхность тщательно зачищается наждачной бумагой или напильником. На зачищенные зоны наносится кисточкой кислотный раствор, а затем на поверхности расплавляют паяльником припой до жидкого состояния. Жидкий припой проводит облуживание зачищенных участков, а кислотный раствор при кипении выходит на поверхность.

После застывания припоя спаянные детали герметично и надежно фиксируются. Паять следует открытым огнем от газовой горелки или мощным паяльником: источник тепла подбирается в зависимости от температуры плавления припоя и площади разогреваемой поверхности. Остатки состава необходимо смыть мыльным, щелочным раствором с водой, чтобы предотвратить дальнейшее развитие коррозии. Качественно выполненная пайка будет иметь гладкую и ровную поверхность.

Флюсы, создаваемые на основе паяльных кислот, при соблюдении технологии пайки, позволяют получать качественное и долговечное соединение трудно спаиваемых материалов.

Состав флюсов, создаваемых с использованием кислот, может разниться в зависимости от области их применения. Различные виды флюсов имеют свои особенности, которые следует учитывать при осуществлении пайки тех или иных металлов.

Если говорить о паяльной кислоте в целом, то он представляет собой раствор кислоты в различных веществах. Кислота в чистом виде для пайки практически не применяется, так как, представляя собой крайне агрессивное химическое соединение, она способна оказывать разрушающее воздействие на различные материалы, в том числе, и металлы.

Не рекомендуется использовать паяльную кислоту при работе с печатными платами, так как тонкие шины соединений и контакты радиодеталей не способны выдерживать столь агрессивного воздействия. Оптимальным вариантом для пайки радиосхем является сосновая канифоль или флюсы, созданные на ее основе.

Виды и химический состав паяльных кислот

Представим наиболее распространенные флюсы, созданные на основе кислот

Флюс на основе ортофосфорной кислоты

Ортофосфорная кислота представляет собой неорганическое химическое соединение средней силы воздействия. Это бесцветное вещество, однако, иногда в нем могут наблюдаться светло-желтые разводы. Для получения флюса ортофосфорную кислоту можно разбавлять водой, этанолом, спиртом, прочими растворителями.

Флюс на основе соляной кислоты.

Из-за высокой агрессивности соляная кислота в чистом виде для пайки не применяется. В большинстве случаев ее разбавляют водой в различных пропорциях. Для улучшения схватывающих качеств в раствор может быть добавлен цинк. Этот вид паяльных кислот используется для создания паяных соединений из наиболее сложных металлов.

Читайте также:  Как поставить форсунку в печку

Флюс на основе серной кислоты

Серная кислота представляет собой маслянистое вещество без цвета и запаха. Флюс из серной кислоты изготавливается путем ее разбавления в воде или серном ангидриде в определенных пропорциях.

В зависимости от сферы и технологии применения, соотношение кислот и растворителей в флюсах может быть разным – содержание кислоты в них составляет от 25% до 85%.

Выбор кислотных флюсов

Прежде чем сделать выбор в пользу той или иной паяльной кислоты, следует определить, какие именно задачи предстоит решить с ее использованием. Исходя из этого, необходимо выбрать флюс с наиболее подходящим составом.

Раствор с ортофосфорной кислотой оптимален для пайки металлов, затронутых коррозией. Это вещество эффективно борется с оксидами, что позволяет получить довольно качественное соединение.

Флюсы на основе соляной кислоты считаются универсальными, их можно использовать для пайки широкого спектра черных и цветных металлов, а также сплавов. Для пайки масштабных деталей используют концентрированную соляную кислоту, так как в таких случаях ее агрессивность не критична для сохранности металла.

Во всех случаях, выбор концентрации кислоты в растворах необходимо соотносить с сечением или толщиной деталей, которые предстоит запаять.

Важным показателем качества растворов является наличие в них осадка. В флюсах допустимо присутствие минимального количества нерастворенных веществ, однако их обилие свидетельствует о плохом качестве раствора.

Каждый человек, которому приходилось работать с радиоэлектроникой, неоднократно использовал паяльник для решения своих задач, поэтому он знает, в чём заключается принцип работы подобного оборудования. Но из-за неприятного запаха, издаваемого при обработке конструкции с помощью классического припоя, а также существенных сложностей на разных этапах действия, такая технология не пользуется особым спросом и имеет ряд более простых аналогов.

Назначение паяльной кислоты

Чтобы сделать предстоящую пайку более продуктивной многие сварщики используют специальные вещества — флюсы, с помощью которых припой растекается равномерно по месту спайки. Среди основных флюсов выделяют канифоль и паяльную кислоту. Первый вариант незаменим при пайке меди и серебра, а кислоту применяют в особо сложных случаях. Как действует паяльная кислота, состав и другие особенности такого вещества — основные вопросы, волнующие многих неопытных новичков.

Если выделить основные рекомендации для успешной пайки с помощью кислоты, то они будут выглядеть следующим образом:

  1. При выборе подходящего решения необходимо разобраться с типом металла или сплава. При спайке железа, в том числе и оцинкованного, используется уникальная разновидность паяльной кислоты, представленная раствором хлората цинка. Спайка нержавеющей стали проводится с помощью ортофосфорной кислоты для пайки, а также многокомпонентных флюсов. Такой материал, как алюминий не поддаётся спайке, что связано с отсутствием подходящих флюсов, способных растворить оксидную пленку материала. Кислоту нельзя использовать для пайки печатных плат, ведь это повышает риск образования коррозийных элементов и замыкания между проводниками.
  2. Если вы намерены применить паяльную кислоту для своих целей, можно приобрести её в соответствующем магазине в виде пасты. Тем не менее многие сварщики изготавливают паяльную кислоту своими руками, утверждая, что такое действие не требует особых сложностей. Вам нужно взять около 100 мл соляной кислоты, положить в неё кусочки цинка, например, изъятого из батареек, и дождаться завершения химической реакции, в процессе которой произойдёт выделение водорода. Учитывая эту особенность, мероприятие лучше проводить в проветриваемой среде вдали от источников огня. Если пузырьки водорода перестанут подниматься вверх, дайте раствору отстояться до прозрачности, а потом осторожно перелейте его в пузырек. Вот и всё, высокоэффективная паяльная кислота готова.

Инструкции по использованию

  1. Непосредственно перед спайкой требуется зачистить поверхность напильником или наждачной бумагой, что позволит избежать всевозможных загрязнений.
  2. На место спайки следует нанести кислоту, для чего можно использовать кисточку. Дальше требуется покрыть спаиваемую конструкцию припоем, выполненным на основе олова или его сплава. Если вещество не ложится равномерно, придётся повторить обработку кислотой ещё раз.
  3. На следующем этапе осторожно спаяйте поверхности. Работая с нагретым паяльником, не забывайте о правилах безопасности и старайтесь не захламлять рабочую зону материалами, которые очень быстро возгораются.
  4. После завершения процедуры кислоту следует нейтрализовать, применяя щелочь, например, раствор соды, а затем промыть место спайки, чтобы избавиться от остатков кислоты. В редких случаях роль флюса выполняет ацетилсалициловая кислота, правда её использование требует более сложного подхода.
Читайте также:  Ювелирная бензиновая горелка чертежи

Особенности пайки металлов

Серебро

Если вам приходилось работать с паяльником, то вы знаете, что пайка — это своеобразный вид неразъёмного соединения металлических изделий посредством легкоплавкого металла. Сама технология подбирается с учётом типа металлов, которые подлежат пайке, а также окружающих условий, где будет выполнено действие. Для примера, обработка печатных плат из какой-нибудь электроники и ремонт ювелирных изделий из серебра существенно отличаются друг от друга.

При такой пайке вам следует воспользоваться паяльником, припоем, а также флюсом, в качестве которого используется колофоний.

Пошаговая инструкция выглядит так:

  1. Не секрет, что для пайки элементов с высоким содержанием серебра применяется припой, в котором присутствует около 60% олова и 40% свинца, который способен расплавляться при температурном режиме 180 градусов Цельсия. Постарайтесь приготовить припой, который будет незаменимым для спайки электронных схем. Такое изделие представляет собой тонкие трубки, которые заполнены смолой и выполняют роль флюса.
  2. Поверхность, которая будет поддаваться пайке, должна быть предварительно очищена от любых дефектов и неровностей, которые могут появиться при воздействии оксидной пленки. В таком случае нагретый припой сможет создать эффективное соединение с серебром.
  3. Деталь в зоне пайки прогревают до таких температур, чтобы началось естественное плавление припоя. Однако на данном этапе не избежать некоторых трудностей, которые могут быть связаны с недостаточным запасом мощности паяльника для достаточно качественного прогрева. При пайке серебряных изделий важно защитить место от возможных воздействий кислорода воздуха. В данном случае используется колофоний, способный создать над местом пайки защитную пленку.
  4. Что касается пайки ювелирных изделий, то её проводят посредством высокотемпературных припоев, которые соответствуют пробе металла, или с помощью припоев более низкой пробы, но содержащих серебро. Пайка ювелирных изделий оловом необходима лишь в самых крайних случаях, и только после предварительного соглашения всех деталей с владельцем кольца, цепочки, браслета или прочего изделия. Если не знать, как правильно выполнять такое действие, это может стать причиной повреждения дорогостоящей конструкции.

Платы

Не секрет, что запаивание радиодеталей в платы — процесс несложный. Его гораздо проще выполнить, чем соединить свободные провода, т. к. отверстия в платах предназначаются для фиксации припаиваемых деталей. Однако нужно понимать, что конечный результат напрямую связан с опытом и ответственностью рабочего. Первую схему, которую собирают на макетной плате, нельзя назвать очень удачной. Но не стоит переживать — через какое-то время качество соединений существенно вырастет.

Пошаговая инструкция и особенности такой пайки состоят в следующих моментах:

  1. Основная цель предстоящей работы заключается в эффективном соединении микросхемы с платой, чтобы получилась равномерно хорошая спайка. Мероприятие можно разделить на несколько отдельных этапов.
  2. Для начала необходимо одновременно подвести припой и жало уже прогретого инструмента к зоне, где требуется соединение. Важно соблюдать ключевое правило, делая так, чтобы жало паяльника полностью соприкасалось с обрабатываемым выводом и самой платой.
  3. При обработке нельзя менять положение жала паяльника, до момента, пока всё место контакта не покроется равномерным слоем припоя. В большинстве случаев на это уходит от 0,5 до 1 секунды. Такой временной промежуток обеспечивает достаточный нагрев места пайки.
  4. На следующем этапе вам нужно обвести жало инструмента возле обрабатываемого контакта по полукругу, передвигая во встречном направлении припой. Таким же образом следует нанести на место пайки ещё один миллиметр припоя. За этот период выбранный участок прогреется достаточно хорошо, поэтому расплавившийся под воздействием поверхностного натяжения припой распределится по контактной площадке равномерным образом.
  5. После успешного нанесения необходимого количества припоя на выбранное место, можно отвести проволоку от спаиваемой зоны.
  6. И на последнем этапе следует осуществить быстрый отвод жала в сторону. За небольшой временной промежуток жидкое вещество, с небольшим слоем флюса, обретет окончательную форму и застынет, создав прочное соединение.
Читайте также:  Лазер для выравнивания стен

Важно понимать, что при достаточном прогревании жала, действие не займёт больше 1 секунды. Старайтесь оттачивать своё мастерство и следуйте за рекомендациями профессионалов. Таким образом вы сможете достичь невероятных успехов.

Научится паять может каждый мужчина, ведь такая процедура не требует особых навыков или секретов. В любом случае умение проводить пайку может стать очень полезным и пригодиться в быту, где требуется соединять провода и детали электросхем, ремонтировать радиатор автомобиля, а также монтировать медные элементы трубопровода.

Не секрет, что медь относится к тем материалам, которые очень хорошо поддаются пайке. К тому же поверхность изделий из этого металла с лёгкостью очищается от оксидной пленки, загрязнений, неровностей и прочих дефектов без использования дорогостоящих химикатов, и агрессивных средств. Большинство металлов легкоплавкого типа отличаются превосходной адгезией (сцеплением поверхностей) с медью, и не требуют использования дорогих или сложных флюсов. Медь практически не вступает во взаимодействие с воздухом при нагревании.

За счёт таких уникальных свойств, металл можно паять в самых различных окружающих условиях, применяя различные типы флюсов и припоев.

Чтобы провести пайку деталей, следует использовать электрические паяльники или паяльные станции с разной мощностью. Известно, что чем больше масса и объём детали, тем выше должны быть показатели мощности рабочего инструмента. Если вы никогда раньше не практиковали пайку, возможно, лучшим решением станет устройство мощностью 25−50 Вт.

Другие особенности пайки

На этапе обучения у многих новичков возникает вопрос: «а что такое припой и флюс». Припой представляет собой распространенную разновидность легкоплавкого металла, который требуется для успешной пайки радиосхем, элементов электроники и ювелирных изделий. Чаще всего припой создаётся из олова, но в чистом виде такой металл стоит недешево, поэтому его используют лишь для лужения и пайки посуды, которая применяется для хранения и приготовления еды. При необходимости выполнить пайку проводов и электросхем, задействуется вариант оловянно-свинцового припоя.

При выполнении паяльных работ вам могут понадобиться такие инструменты и принадлежности:

  • подставка под паяльное устройство;
  • бокорезы;
  • плоскогубцы;
  • пинцет;
  • канцелярский нож;
  • тиски;
  • оловоотсос или оплетка из меди.

Сам процесс пайки включает в себя несколько действий:

  1. Зачистку выбранной зоны до блеска.
  2. Окунание жала паяльника в канифоль для более эффективной очистки.
  3. Плотное прижимание соединяемых элементов друг с другом.
  4. Затем требует приложить к месту соединения таких частей паяльник с небольшим количеством припоя на конце.
  5. Дальше жалом паяльника нужно провести по детали или проводу, делая это максимально быстро, чтобы избежать выгорания канифоли на жале.
  6. Место пайки следует тщательно прогреть, чтобы канифоль при плавлении покрыл всю поверхность детали, а припой заполнил зазор между деталями.
  7. Не забудьте удалить излишек припоя с помощью паяльника или оловоотсоса. Также не помешает применение оплетки.

Если все операции выполнены в точности установленными правилами, твёрдость припоя станет максимальной, а его распределение будет равномерным.

Если на этапе затвердевания припоя спаянные детали перемещались с места, скорее всего, пайка недостаточно хорошая. Чтобы избежать такого хода событий, достаточно научится не допускать многих ошибок.

Заключение

Учитывая вышеизложенную информацию, можно с уверенностью заявить, что при желании и наличии соответствующего руководства, постичь все секреты мастерства пайки можно за несколько часов и экспериментов. Главное — не сдаваться при столкновении с ошибками и неприятностями. В бытовых условиях можно научится паять самыми различными способами, что позволит добиться максимально качественного крепления деталей и герметичности ёмкостей. Сегодня с помощью паяльной кислоты можно успешно соединить практически все разновидности металлов и сплавов, электрические провода, корпуса радиаторов автомобиля, посуду из металла и множество других предметов повседневного обихода.