Достойное место среди инструментов домашнего мастера непременно занимает канифоль для пайки. Во все времена при любом развитии сервиса или его полном отсутствии находятся люди со светлыми головами и умелыми руками, любящие и умеющие многие вещи делать самостоятельно. Видное место в процессах приложения мастерства отводится пайке во время монтажа и ремонта электронных схем, слаботочных электрических контактов и прочих работах по созданию неразъёмных соединений, не требующих высокой прочности.
Назначение канифоли
Прежде, чем описать назначение канифоли, надо разъяснить, чем отличаются пайка от сварки:
- В процессе сварки кромки соединяемых деталей расплавляются, жидкие фазы смешиваются и, затвердевая, образуют неразъёмное соединение.
- При пайке соединяемые детали остаются в твёрдом состоянии, а расплавляется только металл, служащий для соединения - припой. Расплавленный припой растекается по соединяемым кромкам и при застывании образует неразъёмное соединение.
Для гарантированного качества края скрепляемых деталей должны хорошо смачиваться припоем. Это достигается их очисткой от окислов и загрязнений с помощью флюсов - в данном случае канифоли.
Что такое канифоль? Нормативные документы
Канифоль представляет собой твёрдое стекловидное вещество. Она аморфна, т. е. не имеет чётко выраженной температуры плавления, а постепенно размягчается при нагревании. Начало размягчения происходит в зависимости от вида и сорта приблизительно при 55 - 70 ºC.
Канифоль является составной частью смолы хвойных деревьев. Существует несколько способов её получения:
- Выпарить летучие вещества из сырой смолы;
- Экстрагировать органическими растворителями из древесных опилок;
- Перегнать талловое масло, являющегося отходом производства бумаги.
Качество канифоли в России регламентируется двумя нормативными документами ГОСТ 19113-84 «Канифоль сосновая» и ГОСТ 14201-83 «Канифоль талловая».
Канифоль, полученная из смолы, несколько более тугоплавка - температура размягчения приблизительно на 5 выше и более, кислая - на 5 - 10 мг KOH на 1 г продукта больше. Талловая канифоль более светлая, чем сосновая, но цветность очень зависит от сорта, т. е. от степени очистки от примесей.
В розничную канифоль обычно поступает в круглых металлических коробках. Но может продаваться и в составе готового припоя - трубки из сплава на основе олова, заполненной канифолью.
Как паять с канифолью
В общих чертах процесс пайки заключает следующие операции:
- Механическая очистка соединяемых поверхностей;
- Разогрев жала паяльника;
- Нагрев соединяемых поверхностей;
- Обработка жала канифолью;
- Обработка поверхностей канифолью;
- Покрытие жала припоем (лужение);
- Соединение деталей и покрытие припоем стыка и прилегающих участков.
- Охлаждение соединения.
Теперь подробнее о каждой операции?
- Канифоль способна растворять окисные плёнки и частично восстанавливать их до металла. Если поверхность соединяемых деталей не покрыта видимыми загрязнениями, эту операцию можно пропустить. Она необходима, когда загрязнения или окислы покрывают поверхность настолько, что препятствуют смачивание её расплавленной канифолью и далее припоем.
- Ранее упоминалось о температуре начала размягчения канифоли в районе 55 - 70ºC. Но для того, чтобы надёжно покрыть жало паяльника и соединяемые детали, её надо разогреть до 100 - 130ºC. Критерием достаточной температуры жала является его свободное проникновение в массив твёрдой канифоли с появлением лёгкого дымка.
- Необходимость нагрева соединяемых поверхностей очень сильно зависит от их размеров. Если паять предстоит тонкие проводки, можно эту операцию пропустить. Надо понимать, что на холодной поверхности произойдёт быстрое охлаждение и застывание канифоли и припоя. Как следствие, не удастся добиться растворения окислов канифолью и достаточного растекания припоя. Поэтому необходимо перед началом пайки оценить, можно ли прогреть детали уже в процессе обработки флюсом или надо сделать это предварительно.
- Если паяльник используется в первый раз или долго не был в работе, можно пройтись по жалу металлической щёткой или тонкой наждачной бумагой. Но это требуется в самых запущенных случаях. Обычно достаточно разогреть его и обработать канифолью, а затем покрыть слоем олова - облудить. Теперь жало готово к работе.
Если перерыв в работе был небольшой, и жало осталось покрыто припоем, лужения не потребуется, достаточно просто нагреть его и опустить в канифоль.
- Далее готовим к пайке поверхность деталей. Как уже было сказано, может понадобиться нагрев стыковых поверхностей соединяемых деталей. Это определяется их массивностью и размерами жала паяльника. Если жало массивней деталей, можно обойтись без предварительного нагрева перед пайкой, а произвести его непосредственно в процессе обработки деталей канифолью.
Фиксируем соединяемые поверхности в положении, в котором они будут смонтированы, греем при необходимости, обрабатываем флюсом и затем наносим расплавленный припой. Жалом паяльника помогаем ему растечься по стыку и прилегающим площадям, даём соединению остыть.
Процесс пайки завершён.
Пайка припоем с канифолью
В этом виде пруток припоя представляет собой смотанную в бухту трубку из оловянно-свинцового сплава, внутри которой находится канифоль. При пайке его используют, как присадочный материал. Разогревают паяльником соединяемые детали, а затем в зону пайки вводят конец прутка, и совместными движениями жала и присадки лудят место соединения.
Плавящиеся флюс и припой покрывают стык одновременно, сокращая время процесса. Такой способом можно производить пайку деталей в случаях, не требующих предварительной подготовки поверхностей.
Выбор паяльника
Вопрос выбора паяльника не случайно рассматривается после детального обзора особенностей процесса пайки. Его мощность и размеры жала находятся в прямой зависимости от того, что надо будет паять. Ранее говорилось, что для качественной пайки крупных деталей может понадобиться их предварительный разогрев, и нужно выбирать мощный инструмент с массивным медным жалом. В то же время для пайки тонких проводков в глубине электронных блоков лишнее тепло не нужно, достаточно тонкого жала, которым удобно паять в ограниченном пространстве.
Вопросы техники безопасности при пайке
Процесс пайки сопровождается рядом вредных факторов. Первый из них - это загрязнение зоны дыхания. Канифольный дым, неизбежно выделяющийся при проведении пайки, пары олова и свинца являются аллергенами и канцерогенами. Помещение, предназначенное для пайки, даже любительской, должно хорошо проветриваться.
Следующий фактор - опасность поражения электрическим током. Для получения разрешения на проведение пайки рабочие на предприятиях должны иметь 2 группу электробезопасности. Перед началом пайки дома следует хотя бы визуально убедиться в исправности электропаяльника и розетки.
Пожарная опасность. Для инструментов и процесса пайки необходимо использовать подставки из негорючего теплоизолирующего материала.
Заключение
В данной статье рассмотрены наиболее характерные особенности процессов пайки с применением канифоли. Но для обучения любому ремеслу и пайке, в том числе, теория должна неразрывно переплетаться с практикой. Только тогда всё сказанное сможет принести реальную пользу в овладении мастерством.
Флюс - это вещество, как органическое так и неорганическое, которое обеспечивает удаление окислов спаиваемых проводников, уменьшает силу поверхностного натяжения, а также улучшает равномерность растекания расплавленного припоя. Кроме своего основного назначения флюс может защитить контакт от воздействия окружающей среды, но следует заметить что данным свойством владеют не все виды флюсов.
В зависимости от потребности, флюс может быть в виде жидкости, порошка или пасты.
Производятся также паяльные пасты, содержащие частицы припоя вместе с флюсом, а все современные припои представляют из себя трубку из припоя внутри которой находится флюс-заполнитель.
По температурному режиму и интервалу активности, флюсы можно разделить на низкотемпературные (до 450 градусов) и высокотемпературные (больше 450 градусов).
Кроме того флюс может быть водным и безводным.
По химическим свойствам все флюсы можно разделить на кислотные (активные) и бескислотные. Кроме того существуют еще активированные и с антикоррозийной защитой.
Активные флюсы
в основном состоят из соляной кислоты и хлористых или фтористых металлов.
В качестве активного флюса давно применяется аптечный препарат - ацетилсалициловая кислота (аспирин).
Эти флюсы очень интенсивно растворяют окисленный слой на поверхности металла, и пайка сразу становится качественной и прочной, но остаток флюса после пайки вызывает интенсивную коррозию соединения и основного металла в будущем. Поэтому рекомендуется смывать все остатки флюса которые остались на месте пайки.
При пайке радиоэлектронных элементов применение активных флюсов не допустимо, так как с течением времени их остатки все равно разъедают место пайки тонких радио элементов.
Бескислотные флюсы
, в основном это канифоль и флюсы, приготовленные на ее основе с добавлением спирта, скипидара или глицерина.
В процессе пайки канифоль очищает поверхность от окислов, а также защищает ее от окисления. При температуре 150 градусов канифоль растворяет окислы свинца, олова и меди, очищая их поверхность в процессе пайки и паяное соединение становится блестящим и красивым. Но самое главное, в отличии от активных флюсов, канифольные флюсы не вызивают коррозии и разъедания метала.
С помощью канифольных флюсов паяют медь, бронзу и латунь.
Активизированные флюсы , в главном кроме того, состоят из канифоли в которую прибавляют небольшое количество солянокислого либо фосфорнокислого анилина, салициловой кислоты либо солянокислого диэтиламина.
Данные флюсы используют при пайке основной массы металлов и сплавов (железо, сталь, нержавеющая высококачественная сталь, медь, бронза, цинк, нихром, никель, серебро), даже оксидированных элементов из медных сплавов в отсутствии подготовительной зачистки.
Активированными флюсами считаются флюсы ЛТИ, в состав которых входит этиловый спирт (66 - 73%), канифоль (20 - 25%), солянокислый анилин (3 - 7%), триэтаноламин (1 - 2%). Флюс ЛТИ дает отличные итоги при применении оловянистых припоев ПОС-5 и ПОС-10, обеспечивая завышенную крепкость спаянного соединения.
Антикорозийные флюсы используют для спаивания меди и медных сплавов, константана, серебра, платины и ее сплавов. Они содержат внутри себя фосфорную кислоту с прибавлением разных органических соединений и растворителей. В состав некоторых противокоррозийных флюсов входят органические кислоты. Остатки данных флюсов не вызывают коррозии.
ВТС-флюс, к примеру, состоит из 63% тех. вазелина, 6,3% триэтаноламина, 6,3% салициловой кислоты и этилового спирта. Остатки флюса убирают протиркой детали спиртом либо ацетоном.
Защитные флюсы защищают раньше очищенную плоскость металла от окисления не оказывают хим действия на сплав. К данной группе относятся неактивные мат-лы: воск, вазелин, оливковое масло, сладкая пудра и др.
Для пайки твердым припоем углеродистых сталей и чугуна
используют буру (тетраборат натрия), которая выглядит как белый кристаллический порошок.
Плавится бура при температуре - 741° С.
Для пайки латунных деталей серебряными припоями в качестве флюса применяют смесь 50% хлористого натрия (поваренной соли) и 50% хлористого кальция. Температура плавления смеси составляет - 605° С.
Для пайки алюминия можна применять флюсы которые обычно содержат 30—50% хлористого калия.
Для пайки нержавеющей стали , твердых и жароупорных сплавов, медно-цинковыми и медно-никелевыми припоями используется смесь, состоящая из 50% буры и 50% борной кислоты, с прибавлением хлористого цинка.
Активные флюсы смывают при помощи волосяной щетки либо обыкновенной зубной, применяя тёплую воду либо спирт.
Для пайки медных проводников, а часто как раз такие используются в электрике и электронике, надежным средством в виде флюса станет работать "жидкая канифоль".
Для тех кто не в курсе это сосновая смола - чистый экологический продукт.
Как самостоятельно приготовить жидкую канифоль?
1.Перебиваем кристалл канифоли в пыль с помощью толчена или завернув в ткань и постукав молотком. В больших масштабах некоторые умельцы умудряются применять советскую ручную мясорубку. Средства неважны, главное добиться однородной мелкой пыли из канифольных кристаллов.
2. Всю пыль надо залить спиртом с отношением 1:1.5 (канифоль: спирт).
Это удобно сделать пользуясь той же бутылочкой от спирта.
В аптеке можно купить спирт с салициловой кислотой, что сам по себе такой раствор может послужить флюсом, и хоть там процент салициловой кислоты очень малый но такой "спирт" будит оптимальным вариантом для усиления нужных свойств флюса.
Дальше в половинку бутылочки спирта высыпаем канифоль до тех пор пока не появится нужное отношение составляющих и смотрим чтоб примерно 1/5 бутылки осталась свободной!
3. Закрываем нашу бутылочку (или другую емкость) и ставим в емкость с теплой водой (60-80C) когда нагреется раствор начинаем интенсивно взбалтывать раствор, что бы он растворился в однородную массу. В горячей воде это получится гораздо лучше и быстрее.
Каждый радиолюбитель или мастер, занимающийся ремонтом самостоятельно, рано или поздно вынужден будет взять в руки паяльник и попробовать. Качество выполненных работ и даже работоспособность изделия будут напрямую зависеть от множества факторов, знать о которых обязательно нужно, прежде чем начинать работу.
Правильная работа с паяльником
Несмотря на кажущуюся простоту работы паяльником, очень желательно иметь начальные навыки качественной работы и уметь правильно использовать припой с канифолью.
Паяние производится с помощью разнообразных припоев. Так называемый припой в катушке с канифолью, пожалуй, самый популярный. При выполнении работ, связанных с пайкой, применяют припой. Количество содержащегося в нем олова и свинца - 60 и 40 % соответственно. Этот сплав плавится при 180 гр.
Что необходимо для работы с паяльником:
- сам паяльник;
- припой;
- канифоль.
Нагретый припой создает достаточное внутреннее соединение с такими металлами, как медь, латунь, серебро и т. д., если выполнить следующие условия:
- Поверхности деталей должны быть зачищены от окислов.
- Деталь в месте пайки прогревают сильнее температуры плавления самого припоя.
- Во время работы место пайки требуется защитить от воздействия кислорода, для этого применяются различные флюсы. Они создают защитную пленку непосредственно над местом пайки.
Хитрости и секреты работы с паяльником
После того, как припой начал плавиться, им уже можно паять. Для этого нужно покрыть жало паяльника нетолстым слоем припоя, а затем хорошенько вытереть его о влажную губку. Так удаляют оставшийся от работы припой с канифолью. Не будет лишним взять в привычку протирать жало о мокрую губку каждый раз после пайки.
Перед тем как начать паять радиодеталь, ее нужно подготовить. Следует согнуть ее выводы таким образом, чтобы деталь свободно входила в предназначенные для нее отверстия.
Новички без опыта работы часто касаются места пайки кончиком жала паяльника. А нужно держать паяльник так, чтобы между ним и местом пайки площадь контакта была как можно больше, иначе то место, в котором нужно произвести пайку, нагревается недостаточно для скрепления деталей.
Как вычистить жало паяльника
При паянии часто на паяльнике появляется нагар. Его можно убрать простой водой. Если провести паяльником по влажной ткани, то окалина останется на ней, а жало станет снова чистым. Периодически нужно это проделывать во время работы с паяльником. Если ткань не помогает, можно использовать жесткую губку.
Классы паяльных жал
- Жала съемные с покрытием из никеля.
- Жала медные.
Паяльные жала первого класса обычно используют в сложных паяльниках, в которых есть возможность регулировать температуру.
Жала второго - самые распространенные.
жал никелированных
- Жало в форме иглы - им паяют очень маленькие радиодетали, такие как SMD. При осуществлении ремонта телефонов такое жало незаменимо. Оно применяется на платах с высокой плотностью монтируемых деталей.
- Жало-лопаточка - применяется для осуществления выпаивания и в случаях монтажа крупных радиодеталей. Им работают с многовыводными микросхемами.
- Жало в форме капли - им удобно переносить припой с канифолью к месту паяния, что приводит к повышению качества работы.
- Жало с изогнутой формой - чаще всего им отпаивают радиодетали, находящиеся в медной оболочке, чтобы на плате не оставался лишний припой. Оно может применяться и для обычной пайки. Паяльник нагревается до температуры 290-300 С.
Работая с паяльником, необходимо всегда содержать его в идеальной чистоте. Новые паяльные жала обычно обрабатывают с помощью молотка, чтобы на его поверхности образовались мелкие зазубрины. Впоследствии их аккуратно подравнивают напильником, чтобы придать жалу наиболее правильную форму.
Затем жало следует залудить, используя припой с канифолью. То есть покрыть тонким слоем припоя, обмакнув его в канифоль.
Как охладить место пайки
Пинцет из металла, которым придерживают радиодеталь, в процессе пайки работает еще и как теплоотвод. Можно для этой цели использовать и специальный зажим "крокодил".
Секреты пайки паяльником
Для получения хорошего результата при пайке обязательно нужно правильно применять припой с канифолью и флюсом. Это легкоплавкий сплав особого металла, которым спаивают выводы деталей и провода.
- Лучший припой - это олово в чистом виде. Но такой металл стоит слишком дорого, чтобы использовать его при паянии. Поэтому при работе с радиодеталями применяют так называемые свинцово-оловянные припои.
- Свинец с оловом. По прочности пайки эти припои не хуже чистого олова. Плавятся они при температуре 170-190 градусов. Принято обозначать такие припои аббревиатурой "ПОС" - припой оловянно-свинцовый. Стоящая после этих букв в обозначении цифра значит долю олова, выраженную в процентах. Лучше пользоваться припоем "ПОС-6О".
- Флюсы - это вещества, которые обладают противоокислительными свойствами. Их применяют для предотвращения окисления места пайки. Если не применять флюс, то припой просто не прилипнет к поверхности металла.
Виды флюсов
При работе с радиодеталями применяют флюсы, в которых не содержится кислота. Например, канифоль. В магазинах продается и смычковая канифоль для смазки музыкальных инструментов. Ее вполне можно использовать и для пайки. А вот металлическую посуду паяют, используя припой без канифоли. Для ее ремонта потребуется Это растворенный в соляной кислоте цинк. Радиодетали паять таким припоем тоже нельзя, поскольку со временем он разрушит пайку.
Если требуется произвести пайку в труднодоступных местах, то нужно иметь жидкий флюс. Его можно изготовить самостоятельно. Канифоль измельчается в порошок, всыпается в ацетон или этиловых спирт. Перемешав раствор, нужно подсыпать еще канифоль до получения густой кашицеобразной массы. На места пайки такую жидкую канифоль следует наносить кисточкой или палочкой. При этом есть нюанс - для работы с печатными платами флюс должен быть более жидким. Для труднодоступных мест можно также применять припой проволочный с канифолью, что намного удобней.
При работе с различными флюсами необходимо учитывать, что те, которые имеют в своем составе ацетон, - очень токсичны. Поэтому, работая с ними, необходимо избегать попадания паров в дыхательные пути. Паять лучше около окна, если лето, а зимой почаще проветривать помещение, в котором проводится работа. По окончании работы обязательно нужно вымыть руки с мылом в теплой воде.
припоем с канифолью
Немаловажным условием удачной пайки является и соблюдение чистоты поверхностей, которые требуется спаять. Обязательно следует места пайки зачистить до блеска. Затем детали нужно положить на кусочек канифоли и прогреть. Расплавленная канифоль поможет припою равномерно растечься по проводнику или детали, которую требуется припаять. Можно аккуратно поворачивать деталь, водя при этом по ней жалом паяльника, чтобы припой растекся ровным слоем по поверхности.
Если нужно залудить проводник, который впаян в плату, то после зачистки места пайки шлифовальной бумагой или ножом нужно поднести кусочек канифоли, после чего плавно распределить припой как можно равномерней, проводя паяльником.
На качество пайки влияет и то, насколько правильно соединены при пайке провода или контакты деталей. Их следует плотно прижать между собой и после этого поднести паяльник к подготовленным проводникам, касаясь его. После того, как разогретый припой растечется по поверхности, залив даже небольшие промежутки между ними, паяльник следует убрать.
Время непрерывной пайки должна быть не более пяти секунд. После этого промежутка времени припой затвердеет и детали окажутся прочно скреплены. Однако, чтобы пайка не разрушилась, детали нельзя сдвигать в течение 10-15 секунд после окончания пайки. Иначе соединение будет непрочным.
Если работа производится с транзисторами, то их выводы необходимо беречь, чтобы не перегреть. Лучше держать их либо плоскогубцами, либо пинцетом, выполняя этим отвод тепла.
При выполнении пайки радиодеталей ни в коем случае не стоит скручивать концы деталей. Если требуется перепаивать детали или заменять проводники, то необходимо заранее подумать об этом, до начала монтажа. Концы деталей правильнее всего паять на небольшом расстоянии друг от друга, а не в одном месте.
Канифол ь относится к амфорным веществам, которые производятся из хвойной древесины. Ее используют не только при пайке, но и в других целях. Она встречается во многих органических соединениях. для изготовления лакокрасочных материалов, пластмасс, приспособлений для обработки струнных инструментов и т.д. Основными свойствами является:
- нерастворимость в воде;
- под действием механических нагрузок разрушается;
- плавится при любой высокой температуре.
Несмотря на широкую сферу применения, чаще всего ее можно встретить при спаивании деталей и конструкций. Однако не все люди понимают, для чего нужен этот дополнительный расходный материал. Выделяют множество разновидностей, каждая из которых используется в определенной сфере, что прописано в нормативной документации.
Для чего служит канифоль?
Чтобы разобраться в этом вопросе, необходимо рассмотреть главные особенности и характеристики. Данный расходный материал выполняет функции флюса при пайке. Температура плавления составляет 150°С, что является достаточным при борьбе с оксидными пленками. Расплавленная канифоль полностью покрывает рабочую поверхность и убирает этот налет, который влияет на качество соединения.
Данный расходный материал считается диэлектриком, однако он не влияет на общую проводимость готовой конструкции. Канифоль также необходима для улучшения свойств спаивания. Например, некоторые металлы при воздействии высоких температур растекаются, а флюс не дает этого сделать. Кроме того, не впитывает влагу и является гигроскопичным материалом.
Многие люди даже не подозревают об особенностях канифоли, и для чего она нужна при пайке. Чаще всего она применяется при спаивании деталей в домашних условия. В промышленности она также встречается, однако довольно редко.
Основные достоинства
Положительными сторонами являются следующие :
- легкая доступность (ее можно приобрести в любом магазине и торговой точке);
- низкая стоимость, по сравнению с другими видами флюсов;
- возможность проведения процесса пайки при низких температурах;
- используется для соединения деталей, как в домашних условиях, так и промышленных;
- не впитывает влаги;
- большой срок хранения;
- убирает оксидные пленки, образовавшиеся на поверхности детали;
- возможность использования без дополнительных средств защиты.
Отрицательные стороны
Недостатками канифоли являются :
- низкая активность, поэтому желаемый результат может с первого раза не получиться;
- флюс является гигроскопичным, то есть способен выделять пар при спаивании, который вызывает коррозию металла;
- используется только для спаивания деталей из простого металла, например, для нержавейки берется другой флюс;
- при воздействии механических нагрузок разрушается, что стоит учитывать при хранении и перевозке.
Разновидности
Существует три основных вида канифоли, каждая из которых имеет свои особенности:
1. Живичная. Ее получают из живицы хвойных деревьев, чаще всего применяют сосну, так как ее проще всего приобрести. Именно поэтому она получила свое название. Главная особенность - отсутствие в составе жирных кислот, так как производится из натуральных компонентов.
2. Экстракционная. Такое название получила исходя от метода ее получения – экстрагирования. Как и в предыдущем случае, основным материалом служат хвойные деревья, однако есть и новшество – обязательно должен присутствовать бензин. В конечном результате канифоль получается темнее, чем живичная. Она теряет свое агрегатное состояние при низкой температуре(примерно 52°С), а также имеет в своем составе жирные кислоты. Можно улучшить ее свойства за счет химического осветления.
3. Таловая. Данный вид канифоли производят от сульфатного мыла. Существует несколько разновидностей флюса, каждый из которых имеет свои характеристики. Например, высшего класса по своим свойствам с живичной.
Что можно использовать вместо канифоли?
Как говорилось ранее, канифоль используется в роли флюса. Поэтому ее можно заменить любым другим видом данного расходного материала. Часто, в качестве замены используют буру.
Процесс пайки
Изучив основные свойства канифоли, можно приступать рассмотрению технологии пайки. Перед началом следует зачистить деталь от ржавчины и осуществить лужение. Для этого на поверхность прикладывается кусок канифоли, а затем подвергается температурной обработке, путем прижатия ее разогретым концом паяльника.
Обратите внимание! Чтобы избавиться от оксидной пленки, а также улучшить соединение деталей необходимо приложить кусок, который бы покрывал всю поверхность. Если взять его малое количество, деталь не прилипнет к поверхности, поэтому на этом материале не стоит экономить.
Расположив припой возле места соединения, его расплавляют при помощи разогретого паяльника. Далее, следует следить, чтобы конструкция не двигалась до полного застывания. Это время зависит от того, как осуществлялось лужение. При нормальных условиях застывание происходит быстро. Абсолютно не важно, какой вид канифоли брать, так как на практике они ведут себя одинаково.
Канифоль является аморфным, стекловидным веществом. Цвет канифоли варьируется от светло-желтого до темно-красного и коричневого.
По химическому составу канифоль представляет собой смесь различных изомеров смоляных кислот, преимущественно абиетиновой.
Растворяется в большинстве органических растворителей: в спирте, хлороформе, ацетоне, бензоле и т.д. В воде нерастворима. Температура плавления канифоли зависит от исходного сырья и варьируется от пятидесяти до ста тридцати градусов Цельсия.
Из чего делают канифоль?
В качестве сырья для изготовления канифоли применяется сосновая смола – живица. Свежая сосновая смола содержит приблизительно семьдесят пять процентов канифоли, остальные двадцать пять – скипидар. Процесс изготовления канифоли заключается в выпаривании летучих компонентов живицы. Также для изготовления канифоли может применяться экстракция измельченной древесины посредством органических растворителей и перегонка сырого таллового масла. В зависимости от технологии приготовления канифоль называется сосновой либо талловой. Наиболее распространенной является сосновая и еловая канифоль, о которых и пойдет речь в этой статье.
Применение канифоли в пайке
Канифоль применяется в различных областях: для проклейки бумажной продукции, для производства синтетического каучука, различных пластмасс и резин, искусственной кожи, мастик, лаков и т.д. Но нас интересует применение канифоли как флюса для пайки. Можно сказать, что именно она является самым известным флюсом. Большинству читателей наверняка известен ее запах.
Ответ на вопрос «зачем нужна канифоль?» можно получить, найдя в любом словаре статью о паяльном флюсе.
Служит нескольким целям: для устранения оксидной пленки с поверхности спаиваемых деталей, для снижения поверхностного натяжения припоя и улучшения его растекания по поверхности деталей, для защиты от воздействия окружающей среды. Флюс ускоряет облуживание деталей и помогает им покрыться припоем. Это способствует качественной и быстрой пайке.
Виды паяльной канифоли
Канифоль продается как в чистом виде, так и в составе различных флюсов, порой имеющих довольно сложный состав. Чистая канифоль реализуется в виде кусков или палочек. Читатель наверняка видел ее.
Более сложными решениями являются жидкие флюсы. Самый простейший флюс – СКФ (спирто-канифольный флюс) представляет собой сорока процентный раствор канифоли в этиловом спирте. Такой раствор легок в использовании и имеет важное преимущество: он не вызывает коррозию спаянных соединений и не проводит электрический ток, тогда как флюсы на основе, например, хлорида аммония этим похвастаться не могут.
Флюс СКФ может быть изготовлен и самостоятельно, в домашних условиях. Для этого нужно взять необходимое количество спирта крепостью не менее семидесяти градусов (можно приобрести в аптеке, у лиц, занимающихся розничной продажей спирта, найти на каком-нибудь предприятии) и нужное количество канифоли. Процентное соотношение спирта и канифоли – около 70:30. Канифоль нужно измельчить до состояния крошки, например, в ступке. После этого спирт заливается в емкость нужного объема, в него высыпается крошка канифоли, затем закрывается крышка и смесь взбалтывается до полного растворения канифоли. При необходимости можно использовать другие растворители – бензин, ацетон, эфир и т.п.
Существуют более «продвинутые» варианты этой смеси. В частности, вместо этанола можно использовать пропантриол (он же глицерин). Канифоль, растворенная в глицерине, образует что-то вроде паяльного жира, и такой состав бывает удобен тем, что его можно нанести непосредственно на поверхность спаиваемых деталей – например, с помощью зубочистки, а также увеличенным временем высыхания.
Среди разнообразия флюсов особняком стоят припои, в которых уже есть флюс. Как правило, такие припои являются проволокой, внутри которой расположены несколько каналов, заполненных флюсом. Такие материалы очень удобны, и обычно для работы не требуется дополнительных флюсов. Недостаток – довольно высокая цена. К тому же их бывает достаточно сложно достать, и тогда используется старый добрый ПОС-61.
Техника пайки канифолью
Паять канифолью достаточно просто. Для того, чтобы спаять две детали, их сначала нужно залудить (если они еще не залужены; многие детали лудятся прямо на заводе). Для этого прогретый паяльник обмакивается в канифоль. После этого жало паяльника покрывают припоем и наносят припой на поверхности, которые необходимо спаять. Затем детали устанавливают в нужное положение и дотрагиваются до них жалом паяльника, покрытого припоем и канифолью. Припой тонкой пленкой растекается по поверхности деталей и после застывания образует качественное соединение. На практике случается так, что этого не происходит. В таком случае на помощь приходят флюсы на основе канифольного раствора, описанные выше.
Другие флюсы
В целом, все паяльные флюсы подразделяются на две основные группы: активные и нейтральные.
Активные флюсы взаимодействуют с металлом, так как содержат такие вещества, как хлорид аммония и хлорид цинка. Во многих случаях они гораздо удобнее, но имеют большой недостаток – швы подвергаются коррозии, а сами флюсы проводят электрический ток. Для того, чтобы этого не случилось, после пайки готовую плату промывают от остатков агрессивных веществ.
Нейтральные же флюсы не взаимодействуют непосредственно с металлом, не проводят ток и не разъедают соединения. Канифоль относится к группе нейтральных флюсов.
По назначению флюсы делятся на низкотемпературные и высокотемпературные. Высокотемпературные предназначены для работы при температуре выше четырехсот пятидесяти градусов по Цельсию, низкотемпературные – ниже этой отметки. Канифоль является низкотемпературным флюсом. В качестве примеров высокотемпературных можно привести тетраборат натрия (буру). Он предназначен для пайки тугоплавкими припоями.
