Флюсы — вещества, обеспечивающие удаление окисей спаиваемых металлов, образуемых при нагреве, а также защиту очищенных перед пайкой металлов от окисления. Флюсы способствуют также лучшему растеканию припоя при пайке.
Флюсы выбирают в зависимости от соединяемых пайкой металлов или сплавов и применяемого припоя, а также от вида монтажно-сборочных работ. Температура плавления флюса должна быть ниже температуры плавления припоя.
По действию, оказываемому на металл, флюсы разделяют на активные (кислотные), бескислотные, активированные, антикоррозийные и защитные.
Активные флюсы содержат в своем составе соляную кислоту, хлористые и фтористые металлы и т. д. Эти флюсы интенсивно растворяют оксидные пленки на поверхности металла, благодаря чему обеспечивается высокая механическая прочность соединения. Однако остаток флюса после пайки вызывает интенсивную коррозию соединения и основного металла.
При монтаже электроаппаратуры применение активных флюсов не допускается, так как с течением времени их остатки разъедают место пайки.
К бескислотным флюсам относят канифоль и флюсы, приготовляемые на ее основе с добавлением спирта, скипидара, глицерина. Канифоль при пайке играет двойную роль: очищает поверхность от окислов и защищает ее от окисления. При температуре 150° С канифоль растворяет окислы свинца, олова и меди, очищая их поверхности при пайке. Очень ценным свойством канифоли является то, что применение ее в процессе пайки не вызывает разъедания поверхности. Канифоль применяют при пайке меди, латуни и бронзы.
Активизированные флюсы готовят на основе канифоли с добавлением небольших количеств солянокислого или фосфорнокислого анилина, салициловой кислоты или солянокислого диэтиламина.
Эти флюсы применяют при пайке большинства металлов и сплавов (железо, сталь, нержавеющая сталь, медь, бронза, цинк, нихром, никель, серебро), в том числе и оксидированных деталей из медных сплавов без предварительной зачистки.
Активированными флюсами являются флюсы ЛТИ, в состав которых входит этиловый спирт (66 — 73%), канифоль (20 — 25%), солянокислый анилин (3 — 7%), триэтаноламин (1 — 2%). Флюс ЛТИ дает хорошие результаты при использовании оловянистых припоев ПОС-5 и ПОС-10, обеспечивая повышенную прочность спая.
Для пайки меди и медных сплавов, константана, серебра, платины и ее сплавов применяют антикоррозийные флюсы. Они содержат в своем составе фосфорную кислоту с добавлением различных органических соединений и растворителей. В состав некоторых антикоррозийных флюсов входят органические кислоты. Остатки этих флюсов не вызывают коррозии.
Антикоррозийный флюс ВТС состоит из 63% технического вазелина, 6,3% триэтаноламина, 6,3% салициловой кислоты и этилового спирта. Остатки флюса удаляют протиркой детали спиртом или ацетоном.
Защитные флюсы предохраняют ранее очищенную поверхность металла от окисления и не оказывают химического воздействия на металл. К этой группе относятся неактивные материалы: воск, вазелин, оливковое масло, сахарная пудра и др.
Для пайки твердыми припоями углеродистых сталей, чугуна, меди, медных сплавов в основном пользуются бурой (тетраборат натрия), которая представляет собой белый кристаллический порошок. Плавится она при температуре 741° С.
Для пайки латунных деталей серебряными припоями флюсом служит смесь 50% хлористого натрия (поваренной соли) и 50% хлористого кальция. Температура плавления 605° С.
Для пайки алюминия применяют флюсы, у которых температура плавления ниже температуры плавления применяемого припоя. Эти флюсы обычно содержат 30—50% хлористого калия.
Для пайки нержавеющих сталей, твердых и жароупорных сплавов медью, медно-цинковыми и медно-никелевыми припоями применяется смесь, состоящая из 50°/о буры и 50% борной кислоты, с добавлением хлористого цинка.
Для удаления остатков флюса после пайки твердыми припоями используют горячую воду и волосяную щетку.
Припои и флюсы, применяемые при монтаже соединений и оконцеваний кабелей
Подробности Категория: Кабели
При оконцевании и соединении жил кабелей, при подсоединении проводников заземления к оболочке и броне кабеля, а также при соединении оболочек кабелей с муфтами с помощью пайки применяются припои и флюсы.
Припоями называются металлы и сплавы, вводимые в расплавленном состоянии в зазор между соединяемыми деталями. Припои имеют более низкую температуру начала плавления, чем паяемые металлы.
При выполнении лужения и пайки деталей кабеля и кабельной арматуры применяются легкоплавкие припои с температурой плавления до +450 °С и среднеплавкие — свыше +450 °С.
При монтаже и ремонте кабельных линий и кабельной арматуры применяют припои, указанные в табл. 1, а их физико-механические свойства приведены в табл. 2. Химический состав припоев указан в табл. 3.
Классификация и назначение припоев
| Марка припоя | ГОСТ. ТУ | Класс припоя | Группа | Назначение |
| ПОС-40; ПОССу40-0,5: ПОССу40-2; ПОССуЗО-О.5;ПОССуЗО-2 | ГОСТ 21931-76 | Легко-плавкий | Оловянно-свинцовый | Лужение и пайка свинцовых оболочек, муфт и медных жил |
| А | ТУ 48-21-71-72 | » | Оловянно- медно- цинковый | Лужение алюминиевых оболочек и пайка алюминиевых жил |
| ЦО-12 | По рецепту Московской кабельной сети | Средне- плавкий | Цинко- оловянный | Пайка алюминиевых жил |
| ЦА-15 | — | —»— | Цинко- алюминиевый | Пайка алюминиевых |
Физико-механические свойства припоев
| Марка припоя | Температура плавления, °С | Плотность, г/см3 | |
| начальная | конечная | ||
| ПОС-40 | +183 | +238 | 9,3 |
| ПОССу40-0,5 | + 183 | +216 | 9,3 |
| ПОССу40-2 | + 185 | +229 | 9,2 |
| ПОССуЗО-О.5 | +183 | +255 | 8,7 |
| ПОССуЗО-2 | + 185 | +250 | 9,6 |
| А | +400 | +450 | 7,2 |
| ЦО-12 | +500 | +550 | 7,6 |
| ЦА-15 | +550 | +600 | 6,9 |
Химический состав припоев
| Марка припоя | Химический состав, % | |||||
| Олово | Сурьма | Медь | Цинк | Свинец | Алюминий | |
| ПОС-40 | 39…41 | _ | _ | — | Остальное | — |
| ПОССу40-0,5 | 39…41 | 0,05.-0,5 | — | — | — | — |
| ПОССу40-2 | 39…41 | 1.5…2 | — | — | — | — |
| ПОССуЗО-О.5 | 29 31 | 0,05-0,5 | — | — | —»— | — |
| ПОССуЗО-2 | 29…31 | 1,5-2 | — | — | —»— | — |
| А | 38,6…42,1 | — | 1,5-2 | 56…59 | — | — |
| ЦО-12 | 12 | — | — | 83 | — | — |
| ЦА-15 | — | — | — | 85 | — | 15 |
В таблице приведены компоненты без примесей в количествах от 0,002 до 0,1%, таких, как висмут, мышьяк, железо, никель, сера и других, указанных в ГОСТ 21930-76
Флюсами называют химические вещества, назначение которых — способствовать равномерному и прочному соединению припоя с основным металлом, а именно: растворять и поглощать окислы основного металла до пайки и в процессе пайки, предохранять поверхность металла в месте пайки от окисления до пайки и в процессе пайки.
Припои различных марок применяют в следующих случаях Припой марки А с относительно небольшим количеством олова, хорошими технологическими свойствами и достаточной коррозионной устойчивостью — во всех случаях пайки жил средних и крупных сечений.
Припой марки Б легкоплавкий и стойкий в отношении коррозии с относительно небольшим количеством олова — для пайки жил небольших сечений, а также для облуживания алюминиевых жил и оболочек в местах пайки.
Припой марок ЦА-15 и НИИКП как припои, не содержащие олова, но малоустойчивые в отношении коррозии,— для пайки жил средних и крупных сечений (16 мм2 и выше) в случаях, когда место пайки может быть надежно защищено в эксплуатации от доступа влаги (например, в соединительных муфтах) и когда при пайке обеспечен несколько повышенный нагрев.
Припой марки ЦО-12 — для пайки меди с алюминием. Припой марки ПОС-61 — для облуживания предварительно посеребренных, а затем омедненных поверхностей фарфоровых изоляторов кабельных муфт перед спайкой их на заводе с металлическими головками и фланцами. Припой марок ПОС-40 и ПОС-ЗО — для пайки медных жил, пайки медных проводников заземления к стальной броне и свинцу. Припой марки ПОС-18 — для пайки свинца и лужения стальной брони перед пайкой к ней проволок заземления. Припой марки ПОСС-4-6 — для пайки свинца со свинцом; оконцеваний и соединений медных жил кабелей, а также для пайки присоединений заземляющих медных жил к броне кабелей при условии предварительного облуживания кабельных жил, наконечников, гильз и брони оловянистым припоем марки ПОС-18 или ПОС-ЗО. Припой пригоден для пайки меди и стали (например, кабельных медных соединительных гильз, наконечников при условии предварительного их облуживания многооловянистыми припоями). Припои марок А и Б можно применять без флюсов или с простейшим флюсом в виде раствора канифоли в спирте; припои марок Мосэнерго ЦА-15, НИИКП и Мосэнерго ЦО-12 не рекомендуются для пайки заземляющих проводов к алюминиевой оболочке кабелей как наиболее тугоплавкие. В качестве флюса при пайке соединений и оконцеваний медных жил в процессе припаивания свинцовых муфт к свинцовой оболочке кабелей, а также для пайки проводников заземления к броне и свинцовой оболочке кабелей наиболее часто применяют так называемую паяльную мазь следующего состава (вес. ч.): канифоль — 10… 15, животный жир (технические отходы производства) или стеарин — 5…6, нашатырь — 2, хлористый цинк — 1, вода — 1 Оловянно-свинцовые припои выпускаются в чушках или в виде круглой проволоки диаметром до 7 мм, круглых прутков диаметром до 15 мм, квадратных или трехгранных прутков или в виде трубок с наружным диаметром до 2,5 мм, внутри которых находится паяльный флюс. Лужение и пайку свинцовых оболочек, медных жил и стальной брони рекомендуется выполнять припоями ПОССу 30-0,5 и ПОССу 30-2 с меньшим содержанием олова. Применение припоев ПОС-40 допускается только при отсутствии припоев рекомендуемых марок. Лужение алюминиевых оболочек и алюминиевых жил кабелей необходимо выполнять припоем А. Алюминиевые жилы паяют припоями А, ЦО-12 и ЦА-15 путем сплавления припоя непосредственно в гильзу и опоку с предварительным облуживанием или путем полива расплавленного припоя в опоку без предварительного облуживания. Паяльными флюсами называют неметаллические вещества, применяемые для удаления окисной пленки с поверхности паяемого металла и припоя и для предотвращения ее образования в процессе пайки.
Марки, химический состав и область применения флюсов приведены в табл.
| Наименование, марка флюса | ГОСТ, ОСТ, ТУ | Составляющие компоненты, ГОСТ | Содержание массовые части | Внешний вид флюса | Температура размягчения, °С | Температурный интервал флюсирующего действия, °С | Область применения |
| Паяльный жир | ТУ 36-1170-70 | Канифоль сосновая, ГОСТ 19113-84 Кислота стеариновая техническая, ГОСТ 6484-64 Вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72 Цинк хлористый, ГОСТ 7345-78Хлористый аммоний, ГОСТ 2210-73 | 30 30 1025 5 | Однородная твердая масса желто-серого цвета | 70 | 180…600 | Пайка медных проводников заземления к стальной броне кабеля |
| Канифоль сосновая марки А или В | ГОСТ 19113-84 | Канифоль сосновая, ГОСТ 19113-84 | 100 | Хрупкая стекловидная желтая масса, после измельчения — желтоватый порошок | 54…73 | 225…300 | Пайка медных жил и медных экранов кабеля |
| Раствор канифоли в этиловом спирте, ФКСп | ОСТ 410.033.000 | Канифоль сосновая, ГОСТ 19113-84 Спирт этиловый технический, ГОСТ 17299-78 | 10 .40 90…60 | Жидкость от желтого до светло-коричневого цвета | 225…300 | Пайка медных экранов и медных жил кабелей ответственного назначения | |
| Кислота стеариновая техническая (стеарин) | ГОСТ 6484-64 | Кислота стеариновая техническая ГОСТ 6484-64 | 100 | Чешуйчатая белая со слегка желтоватым оттенком масса или порошок | 53…65 | 185…240 | Пайка свинцовых муфт кабеля |
Как выбрать флюс для пайки
Сначала надо разобраться что такое флюс. Флюс это вещество, которое позволяет горячему жидкому припою смачивать места пайки. После остывания припоя образуется пайка. Если это сделать без флюса, то получится холодная пайка, которая может отвалиться сразу или со временем.
Все флюсы в горячем состоянии проявляют кислотные свойства. Многие являются кислотами и при обычной температуре, например ортофосфорная кислота, паяльная кислота. Чем выше кислотные свойства во время пайки тем сильнее флюс, качественнее и быстрее будет пайка.
Вот список выпускаемых нами флюсов в порядке увеличения их активности. Чем больше номер тем выше активность флюса.
- Канифоль
- Жидкая канифоль
- Флюс паста
- Жидкая канифоль LUX
- канифоль гель
- канифоль гель актив
- ЛТИ-120 LUX
- ЛТИ-120
- Глицерин гидразиновый флюс
- ФИМ
- Ф-34
- Паяльная кислота
- Ортофосфорная кислота
- Ф-64
А значит ли это, что можно взять самый сильный флюс и спаять всё? Увы нет. Например самый сильный флюс выпускаемый нами это Ф-64 — флюс для алюминия и он имеет соответствующую для этого химию.
А вот для пайки меди самой сильной окажется «Ортофосфорная кислота». Но в остальном, если Вам не хватает активности флюса, надо посмотреть на этот список и взять более активный, следующий по номеру.
Отрезвит от выбора слишком активного флюса и список безопасности остатков:
- Паяльная кислота
- Ортофосфорная кислота
- Ф-64
- Ф-34
- ФИМ
- Глицерин гидразиновый флюс
- ЛТИ-120 Lux
- ЛТИ- 120
- Жидкая канифоль LUX
- Канифоль гель Актив
- Канифоль гель
- Жидкая канифоль
- Флюс паста
- Канифоль
Самый высокий номер — самый безопасный флюс. Надо понимать, что выбирая более активный флюс Вы увеличиваете опасность окисления места пайки. Но даже остывающая канифоль может создавать на полированной меди зеленоватый налёт.
Выбор флюса по теме пайки
1. Пайка радиодеталей небольшого размера на печатную плату.
Если все детали залужены то Вам подойдёт Жидкая канифоль или ЛТИ-120. Удалять остатки не требуется, но добейтесь их высыхания т.к. жидкие остатки могут иметь мегоомные сопротивление. Жидкую канифоль может заменить флюс паста, благодаря своей пастообразной форме и не сохнущей основе она имеет некоторые преимущества.
Остатки безопасны, но трудны в удалении. Современным средством замены Жидкой канифоли и флюс пасты является Канифоль гель. Обладая всеми преимуществами обоих флюсов он, состоя из видоизменённой канифоли, так же легко удаляется как Жидкая канифоль., при этом обладает более высокой активностью. Гелеобразной заменой ЛТИ-120 является Канифоль гель Актив.
По структуре это Канифоль гель а по активности сравним с ЛТИ-120. Канифоль для пайки радиодеталей сегодня применяется уже достаточно редко. Стали широко применяются ЛТИ-120LUX и Жидкая канифоль LUX благодаря их модному свойству абсолютной смываемости водой.
К закисшим радиодеталям лучше применить ЛТИ-120 или Канифоль гель актив, а так же новые флюсы ЛТИ-120LUX и Жидкая канифоль LUX.
2. Пайка радиодеталей небольшого размера на печатную плату.
Великолепно справляются с радиодеталями больших размеров канифольные активированные флюсы: ЛТИ-120 или Канифоль гель актив.
Так же очень хорошо себя зарекомендовал флюс Глицерин гидразиновый, но после него надо обязательно отчищать места пайки с горячей водой от остатков глицерина.
Остатки Глицерин гидразинового флюса не окисляют пайку и для деталей не связанных с электроникой деталей остатки допустимы, но на печатной плате возможны остаточные мега омные сопротивления.
3. Железо, медь, латунь. Детали небольшого размера.
Когда детали малы и к кислотным флюсам можно не прибегать берут Глицерин гидразиновый флюс или ЛТИ-120. Содержащие воду ЛТИ-120LUX и Жидкая канифоль LUX так же могут справиться с этой задачей. Частенько и флюс паста помогает.
Иногда важнее не активность флюса а сколько времени он не испарится при температуре пайки, так как деталь ещё прогреть надо а за это время активный, но быстроиспаряющийся флюс испарится. Тут и пригождается флюсы на водной основе, такие как ЛТИ-120LUX и Жидкая канифоль LUX, Глицерин гидразиновый.
Кроме того не сохнущие флюсы Канифоль гель Актив и флюс паста по той же причине что и водные могут весьма полезны. В отличии от водных флюсов они не шипят а красиво плавятся.
4. Железо медь латунь, оцинкованное железо. Массивные детали.
В таких случаях берут кислотные флюсы: Паяльную кислоту, Фим, Ортофосфорную кислоту. Кислотные флюсы начинают работать моментально и создаётся впечатление, что деталь нужно меньше греть. Это иллюзия, но она отражает насколько легче поддаются детали пайке при использовании кислотных флюсов.
По активности Ортофосфорная кислота и Паяльная кислота более менее похожи. Флюс ФИМ обладает меньшей активностью. Различаются они по своим остаткам после пайки, а для таких активных кислотных флюсов это очень важно. Раньше всех начинают взаимодействовать с металлами остатки Ортофосфорной кислоты. Это тёмнно-серые налёты фосфатов.
Но эти остатки достаточно стабильны и создают прочную фосфатную плёнку защищающую металл от окисления. Достаточно сказать что этой кислотой в автомастерских пользуются вместо ненадёжного в гаражных условиях цинкования. Фосфатные покрытия, получаемые таким образом, надёжно защищают железо от ржавчины. Чуть дольше проявляет себя Cl паяльной кислоты.
Остатки это хлориды металла которые образуют некрасивые окислы. Если это железо, применяемое на открытом воздухе, то это может стать катализатором очага ржавчины. И на конец флюс ФИМ. Остатки его, в виду малого содержания ортофосфорной кислоты, мало корродийны, поэтому он хорошо подходит для чистых но активных паек.
Вопрос который очень часто встаёт у людей паяющих активными флюсами: Что делать когда Вы паяете изделие и последний шов закрывает ёмкость? Часть флюса останется внутри и удалить его уже не получится. Ответ на этот вопрос был найден в советское время при запайке герметичных корпусов инфракрасных приборов для спутников.
Последний шов выполнялся исключительно ортофосфорной кислотой. Количество подбиралось ровно столько, сколько необходимо для пайки. Флюс наносился заострённой размоченной в кислоте деревянной палочкой. Достаточность флюса определялась тем насколько разбрызгивается флюс. Проводились контрольные вскрытие после климатических испытаний.
На внутренней стороне пайки, где удаление по причине не доступности не могло проводиться, остатки флюса образовывали стойкие фосфатные плёнки которые ни на что не влияли.
Из всего что я сказал понятно, удалять остатки надо. И если в случае с ортофосфорной кислотой удалять остатки необходимо из эстетических соображений, то в случае с паяльной кислотой это предотвратит дальнейшие неприятности. Как удалять остатки кислот? Идеально смыванием в большом количестве воды с кисточкой.
Лучше после этого использовать средство Удалитель флюса, нейтрализующее кислотность остатков кислотных флюсов. Так же широко используется протирание влажной тряпочкой. Обычно двух трёх движений хватает. Но надо протирать ни как крошки со стола смахивают а с небольшим усилием, что бы пайка заблестела.
Удаление канифольных флюсов лучше проводить «Растворителем канифоли», но можно использовать большинство растворителей продающихся в хозтоварах или спирт.
Пайка алюминия.
Существует множество «способов» как спаять алюминий. К примеру натереть под каким ни будь канифольным флюсом жалом паяльника и может быть припой в каком то месте пристанет к алюминию. Всё это больше похоже на добывания огня с помощью трута. Сегодня все пользуются зажигалками.
И для пайки алюминия есть современный флюс Ф-64, который легко паяет алюминий просто как канифольный флюс паяет печатную плату. Но не увлекайтесь — паяя много включите вентиляцию. На абсолютно другой химии сделан флюс Ф-34. Он гораздо менее активный, но и во много раз более безопасен.
Оба относятся к флюсам остатки которых требуют удаления.
Таблица сравнения флюсов.
| флюс | печ. платы и маленькие радио детали | печ. платы и большие радио детали | Железо, медь, латунь, никел. железо. Детали не большого размера | Железо, медь, латунь, никель, оцинкованное железо. Детали большого размера | Алюминий и его сплавы |
| Канифоль | Да, остатки можно не удалять | Возможно*, остатки можно не удалять | Возможно*, остатки можно не удалять | Нет | Нет |
| Жидкая канифоль | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки можно не удалять | Возможно*, остатки можно не удалять | Нет | Нет |
| Жидкая канифоль LUX | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки можно не удалять | Возможно*, остатки можно не удалять | Нет | Нет |
| Флюс паста | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки можно не удалять | Возможно*, остатки можно не удалять | Нет |
| ЛТИ-120 | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки можно не удалять | Возможно*, остатки можно не удалять | Нет |
| ЛТИ-120 LUX | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки можно не удалять | Возможно*, остатки можно не удалять | Нет |
| Канифоль-гель | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки можно не удалять | Возможно, остатки можно не удалять | Нет | Нет |
| Канифоль-гель Актив | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки можно не удалять | Возможно*, остатки можно не удалять | Нет |
| Глицерин гидразиновый флюс | Да, остатки обязательно удалить | Да, остатки обязательно удалить | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки можно не удалять | Нет |
| ФИМ | Применении не допустимо | Применении не допустимо | Да, остатки можно не удалять | Да, остатки можно не удалять | Нет |
| Паяльная кислота | Применении не допустимо | Применении не допустимо | Да, остатки обязательно удалить. | Да, остатки обязательно удалить | Нет |
| Ортофосфорная кислота | Применении не допустимо | Применении не допустимо | Да, остатки удалить. | Да, остатки можно не удалять** | Нет |
| Ф-34 | Применении не допустимо | Применении не допустимо | Да, остатки удалить. | Да, остатки удалить. | Да, остатки удалить. |
| Ф-64 | Применении не допустимо | Применении не допустимо | Да, остатки удалить. | Да, остатки удалить. | Да, остатки удалить. |
* Возможно, но, скорей всего потребуются технические ухищрения. Например может потребоваться значительно более мощный паяльник или в случае с быстросохнущим ЛТИ-120 придется его многократно наносить на место пайки, чтобы оно не закисло во время разогрева детали.
** Остатки ортофосфорной кислоты можно не удалять если Вас устраивает защитная фосфатизацию места пайки. Если паяемая деталь покрыта никелем, хромом или другими металлами и Вы хотите их сохранить, то необходимо оттереть остатки флюса влажной тряпкой, сразу после пайки.
Удаление остатков флюса.
Флюсы после пайки в большей части не нуждаются в удалении. Но существуют причины по которым флюсы всё же удаляют.
1. Флюсы удаляют если их остатки после пайки могут навредить паяемому изделию. Ото относится к паяльным кислотам и сильно активированным флюсам.
2. Флюсы удаляют если паяемые изделия будут эксплуатироваться в сложных метеоусловиях. Например легенда о создании ЛТИ-120 гласит, что радиотехническое оборудование поставляемое в одну тропическую страну, в некоторых вариантах легенды это комплексы ПВО во Вьетнаме, стало сбоить.
Комиссия достаточно быстро нашла причину: оказалось остатки канифоли на платах при высоченных температурах и 100% влажности создают белый налёт гидратов, которые имеют ощутимые для приборов сопротивления. Тогда и был разработан ЛТИ-120 имеющий в своём составе не только активатор, но и мощный пасиватор убирающего у него все недостатки канифольных флюсов.
Поэтому климатические условия и не уверенность в поведении остатков флюсов являются причиной их удаления.
3. Красивый вид изделия может страдать от остатков флюса, поэтому если покупатель видит пайку, то флюсы всегда удаляют.
Какой же должен быть идеальный флюс?
Активность должна быть такая что бы её хватало для всех типов паек. Безопасность остатков при этом не должна причинять никаких проблем.
Как видно из таблицы флюса, которым можно было бы паять и алюминий и печатные платы просто нет. Но есть несколько флюсов, которые имеют значительно более широкий диапазон и при этом имеют безопасные остатки. Это ЛТИ-120 и его аналоги сделанные уже в XXI веке ЛТИ-120 LUX и «Канифоль гель Актив». Есть у них и различия.
Для менее теплоёмких деталей лучше подойдёт ЛТИ-120, но ему трудней будет паять более теплоёмкие детали — он быстрее испаряется. А ЛТИ-120 LUX наоборот при пайке мелких деталей вода в его составе может не значительно подтормаживать а при пайке больших деталей она даст явные преимущества.
Канифоль гель Актив будет одинаково хорош для всех видов паек — он не содержит ни воду, ни быстро испаряющихся компонентов. Т.е. эти флюсы могут выполнять роль универсалов.
Для пайки металлических деталей всех размеров лучше подойдёт Ортофосфорная кислота Ортофосфорная кислота. Не далеко от неё отстаёт и Паяльная кислота с чуть более спорными характеристиками опасности остатков.
Чистую пайку металлических деталей даст флюс ФИМ. Но если Вы смирились с тем, что надо отмывать пайки и большие размеры паять не собираетесь, то флюс «Глицерин гидразин» Ваш выбор.
Он позволит спаять и мелкие радиодетали и средних размеров металлические конструкции с никелевым покрытием.
Для пайки алюминия Ф-64 остаётся не досягаемым фаворитом. Однако маленькие пайки могут быть чисто выполнены и куда менее активным Ф-34.
Классическая «Флюс паста» даёт прекрасные результаты при пайке радиодеталей, и может помочь при пайке разъёмов с различными покрытиями. «Канифоль гель» делая то же самое обладает высокой липкостью позволяя предварительно приклеивать не большие детали на себя.
Жидкая канифоль и канифоль прекрасно подходят для пайки не больших залуженных деталей на печатную плату. Кроме того они используются для залуживания.
Подробно о тонкости пайки рассказывает статья «Пайка. От теории к практике.»
ТСВ
Что такое припой с флюсом для пайки: особенности использования
Пайка паяльником, когда с соединяемых поверхностей снимается слой окислов травлёной цинком кислотой. На жало паяльника берётся капля припоя, обмакивается в канифоль, концы деталей лудятся, соединяются. Ещё капля припоя – и через минуту соединение готово и остыло. Но это только малая толика паяльных процессов для домашних мастеров и пайщиков в производственных цехах.
Виды, составляющие
- Сбалансированный сплав на основе доминирующего металла для создания неразъёмных соединений металлических деталей методом внесения плавкого соединителя с местным нагревом – это припой.
- Способы пайки, ограничения воздействия температуры на детали, механическая прочность соединения, сопротивление влиянию коррозии обусловливают многообразие видов.
- Технологические требования к заполнителю:
- Свободная текучесть после прохождения температуры ликвидуса.
- Смачивание поверхностей соединения.
- Механическая устойчивость, ограниченная усадка теплопереносимость, невосприимчивость к внешним воздействиям в твёрдом состоянии, электропроводность.
Мягкие легкоплавкие
Отечественные припои именуются в соответствии с ГОСТ. Маркировка соответствует наименованиям доминирующих химических элементов, определяющих свойства материала. Форма выпуска: проволока, прутки, фольга, порошки, комбинированные пасты, трубки с наполнением из канифоли.
Легкоплавкими припоями считаются сплавы с температурой плавления 60–4500 С. Низкотемпературные оловянно-свинцовые имеют низкую прочность. Применяются для соединения деталей, боящихся перегрева. Распространены составы ПОС.
Дешифровка аббревиатуры: «припой оловянно-свинцовый». Цифровая индикация указывает на процентное содержание олова. Распространённые химические элементы в составе припоев и тинолей помимо свинца: сурьма, медь, висмут, мышьяк, цинк.
Плавкость паяльных составов, область применения:
- Сплав Вуда – 600 С (лужение плат).
- Cплав д’Арсенваля – 790 С (радио аппаратура и электроника).
- Сплав Розе – 950 С – (температурные ограничения).
- ПОСВ 33 – 1300 С – (плавкие вставки предохранителей).
- ПОСК 50 – 1450 С (полупроводники, сплавы меди).
- ПОС 61 – 1900 С (требование повышенной электропроводности).
- ПОС 30 – 2600 С (пайка, лужение стали, меди).
- П 250 – 2800 С (алюминий и сплавы).
Тугоплавкие
Сфера применения – промышленная пайка чугунов, разнородных сталей, медесодержащих сплавов, томпака. Температура плавления в диапазоне 400–8000 С. Составляющие припоев: медь, серебро, никель, магний. Соединения отличаются прочностью.
В сокращении ПМЦ (припой медно-цинковый), цифра указывает на содержание меди. Всего используются 3 марки, утверждённые ГОСТ 1534—42 : ПМЦ-36, ПМЦ-48, ПМЦ-54. Помимо основного компонента присутствует цинк, 5–7% приходится на железо, олово, сурьму. Температура плавления 800–9000 С.
Существуют ограничения применения вследствие выгорания лигатур. Цинк выгорает при переходе из жидкой фазы, что становится причиной пористости. Разрушительные последствия грозят:
- Изделиям, испытывающим внутреннее давление.
- Вибрацию и динамические нагрузки.
В этом случае ведётся пайка рафинированной медью при повышении температуры. Иной путь – использование низкотемпературных оловянистых лигатур, улучшающих жидкотекучесть. Или кремнистых присадок. Кремний препятствует испарению и окислению цинка.
[stextbox id=’info’]ПМЦ выпускаются прутками, полосами, гранулами. Флюсы для пайки – бура.[/stextbox]
ПСр (медно-серебряные) – дорогостоящие тугоплавкие присадки высокой прочности. Уникальность в сохранении гибкости соединения. Разбег рабочих температур между начальным в ряду ПСр-10 и серебряным на 92% ПСр-92 – 720–9500. ПСр 72–92 нашли применение в соединительных операциях на высокочастотных элементах.
Альтернатива серебру — фосфор. Пластичные медно-фосфорые припои при сохранении подобия свойств имеют плюсы:
- Дешевизна.
- Устойчивость к коррозии и агрессивным средам.
- Жидкотекучесть.
- Температура плавления 700–8500.
- Пригодны для соединения разнородных металлов, например, медь со сталью.
Пайка алюминия ведётся в узких температурных рамках под слоем масла, чтобы сдержать окисление, ультразвуковыми паяльниками. Применяются силумин, 34А, П590А, П 575. Легирующие элементы кремний, медь, цинк.
Флюс в припое что это и зачем?
По аналогии со сварочной самозащитной проволокой выпускается офлюсованный припой. Нет нужды разделять операции по очистке обрабатываемой поверхности, улучшении адгезии.
Пример материала для бытового применения – 7-компонентная комбинация HTS2000 производства США для сращения широкого спектра алюминиевых сплавов.
Овальная трубка длиной 460 мм, Ø 2,1 мм плавится без внесения в зону пламени горелки, при касании разогретого металла. Температура плавления прутка 3900 подразумевает раздельное нагревание. Инструкция гласит, что плавление и заполнение шовного пространства происходит при натирании зоны нагрева присадочным прутком.
Для нагруженных швов не применяется. Технология раздельного нагрева усложнена и требует ювелирного владения горелкой. Чтобы не выжечь на протяженном участке ранее наложенный контактный слой, необходимы ухищрения по поддержанию равной температуры зоны обработки.
Поверхность нагрева в этот период беззащитна, окисляется. Присадочный стержень следует за щёткой, сцарапывающей окисную плёнку. Заполнение микропор при температуре, далёкой до разжижения основы безопасно: переход алюминия из твёрдого состояния в текучее трудно определить на глаз.
Отмечена невысокая герметичность за счёт образования пор на поверхности шва. Зато HTS2000 один из недорогих в своей нише. Обеспечивает достойную прочность сопряжения.
[stextbox id=’info’]На сколько хороши разрекламированные патентованные средства и целесообразность применения, проверяем на форумах по отзывам специалистов.[/stextbox]
Припой с флюсом HTS-528 с температурным порогом 7600 по этой же схеме применяется для чёрного металла с чугуном, сплавов меди, никеля. Изготовитель рекомендует ориентироваться по цвету нагретой детали, достигнута ли потребная температура.
Что такое флюс для пайки?
Качество пайки основывается на правильности подбора компонентов флюса и присадки. Функция флюса:
- Создание вокруг припоя, на поверхности металла легкоиспаряемой плёнку, растворяющую окислы в рабочей зоне.
- Создать условия для растекания припоя за счёт снижения поверхностного натяжения.
- Улучшить сцепление с основой, снизить воздействие окружающей среды.
- Испариться на пороге температуры плавления.
Разнообразие предложений с незамысловатыми и сложными составами жидкого вида, порошков и пастообразных делят на два технологически непохожих вида флюсов для пайки: пассивные и активные в химическом отношении. Продаются паяльные пасты, составленные из комбинации флюс-припой, альтернативные трубчатые припои с заполнением внутренней полости флюсом.
Химически активные
Преимущественно это кислотосодержащие реагенты. Оксидные плёнки, жирный налёт устраняются успешно. Но возникает вопрос по нейтрализации активности агрессивных веществ путём промывки: металл и текстолитовые платы разрушаются коррозией.
Доступны и активно используются ортофосфорная, соляная кислоты после протравки, бура, нашатырь. Воздействие паров на органы дыхания токсично, кожные покровы также уязвимы.
Паяльные кислоты применяются в пайке никеля, сталей. Легко удаляют продукты окисления. Требуют нейтрализации слабощелочными растворами с обязательной процедурой окунания в проточную воду. Температуры применения 250–3300 С.
Рабочее помещение при пользовании агрессивными средствами нуждается в вентиляции, минимальная мера – проветривание. Попадание на кожу рук требует смывания с моющими средствами без промедления.
Oрганические
Химически пассивные флюсы снимают жировые плёнки, отчасти нестойкие окислы. Эти органические некорродирующие вещества – защита против окисления. Канифоль сосновая, воск, стеарин и растворы спиртоканифоли не выделяют вредных для здоровья паров. Используются с легкоплавкими припоями в радиотехнике.
Наименования и применение
Канифоль сосновая – самый простой, дешевый и доступный вид флюса с низким током утечки. Относится к классу химически пассивных флюсов.
На рынке она доступна в свободной продаже из-за популярности. Применяется практически широком спектре радиомотажных работ.
Умеренно растворяется в спирте с добавлением глицерина, благодаря чему стали популярны среди радиолюбителей спирто-канифольные флюсы.
Паяльный жир – существует в двух видах: активный и нейтральный. Применяется для окисленных деталей, состоящих из черного или цветного металла. Активный паяльный жир в радиоконструировании не применяется. Нейтральный паяльный жир не содержит активных компонентов, поэтомуможет использоваться для пайки радиодеталей.
- Бура – необходима при высокотемпературной пайке высокоулеродитсых металлов: чугуна, меди, стали и т.д.
- ТАГС – флюс на глицериновой основе для радиомонтажа. Из-за остаточного сопротивления нуждается в отмывке спиртом.
- Флюсы ЗИЛ – хорошо подходят спаивания стали, латуни, меди легкоплавкими припоями на основе висмута.
- Ф-38Н ПЭТ – сильно химически активный флюс. Применяется для пайки быстро окисляемых на воздухе металлов при температуре выше 300 градусов. Им паяют нихром, манганин, бронзу. Обязательное применение при его использовании средств индивидуальной защиты. Промывка щелочью так же обязательна
- Активные флюсы ФИМ — пайка окисленного серебра, платины. Требует отмывки водном раствором с содержанием соды. В составе флюса фосфорная кислота.
- ФКДТ и ФКТ ПЭТ – популярный неактивный флюс широкого применения для лужения проводов и медных контактов в РЭА.
- ФТС – бесканифольный пассивный флюс без дыма. Предназначен для пайки радиодеталей.
- Паяльная паста «Тиноль» — специальный химический флюс для пайки SMD радиодеталей термофеном паяльной станции.
- Флюс-гель ТТ – флюс с индикатором химической активности красноватого оттенка для широкого спектра пайки. При воздействии температурой обесцвечивается, указывая на отсутствие активных компонентов. Не требует отмывки.
- СТ-61 – паяльная паста пассивная. А – температура плавления +200 градусов, В – для компьютерных и мобильных радио запчастей, С – канифоль.
Импортные
- IF 8001 Interflux – один из лучших флюсов для бессвинцовой пайки SMD компонентов, в том числе и работы с BGA чипами. Довольно дорогой. Не требует смывания.
- IF 8300 BGA Interflux (30cc) – для пайки корпусов BGA. Представляет собой гель. Без вредного галогена.
- IF 9007 Interflux BGA – паяльная безотмывочная паста для пайки свинцовым припоем. После работы оставляет едва заметный слой флюса с высоким удельным сопротивлением.
- FMKANC32-005 – крем слабоактивированный безотмывочный. Показывает хорошие результаты при пайке BGA чипов и работе с инфракрасными паяльными станциями.
Классификация
Нередко в маркировке импортных флюсов можно встретить маркировочные символы. Рассмотрим ниже их обозначение:
- «R» — канифоль, которая идет либо в чистом виде, либо в виде раствора (спирто-канифоль). Химически пассивный флюс, поэтому перед применением требует ручной зачистки поверхности спаиваемых компонентов от окислов. После окончания работ требует отмывки спиртом или ацетоном.
- «RMA» — флюс на основе канифоли с небольшим добавлением активаторов (органических кислот и их соединениями). При термической обработке кислотосодержащие активаторы испаряются. Для их применения необходима вытяжка. Оптимальная пайка достигается с использованием горячего воздуха.
- «RA» — активированная канифоль. По заверению производителей из-за низкой активности кислот не оказывает коррозийных процессов на место пайки, поэтому не требует отмывки. Мы бы все таки рекомендовали после работы с ним использовать слабый раствор щелочи или спирт для отмывки, если речь не идет о BGA пайке!
- «SRA» — кислотные флюсы активного действия для пайки нержавеющей стали, никеля. В электронике практически не используются из-за разрушающего действия кислот. После пайки таким флюсом изделие нуждается в тщательной отмывке спиртом или ацетоном.
Так же нередко к импортным флюсам к названию добавляют надпись «no clean», которая означает, что данный флюс не требует смывки. Такие флюсы нередко применяют при пайке радиокомпонентов, где очистка после пайки деталей затруднена физически. Например, при пайке BGA микросхем.
Для алюминия
Fontargen F 400 M порошковый для сплавов с незначительным процентом магния прутками для аргонной сварки. Обеспечивает герметичность. Требует обильной промывки – активно коррозирует.
Castolyn FBK 192, припой с флюсовым сердечником. Рекомендован для тонкостенных конструкций с предварительным лужением и созданием зазора по периметру 0,2 мм. Состав оболочки Zn-98%, Al-2%. Преимущества материала:
- Нет остаточной коррозии;
- Устойчивость смачиваемости и текучести при t 4400;
- Ускорение кристаллизации;
- Надёжное сращение алюминия с нержавеющей сталью, гальванизированным чёрным металлом, медью.
Castolin 192 пригоден для восстановления внутренних резьб в корпусных деталях, ремонте и заделке поверхностных отверстий, в том числе без наложения заплат. Соединению внахлёст.
Для латуни и медных сплавов
Тугоплавкие коаксильные трубчатые флюсы для пайки – это медно-фосфорные и медно-фосфорные с добавлением серебра комплексы BrazeTec для газо-пламенного плавления. Температуры в пределах 645–8900 С. Соединение близкородственных металлов соседствует с пайкой латунь-сталь. Большой выбор паяльных паст комбинированного состава различного целевого назначения.
BrazeTec выбирают для особо ответственных работ, причины:
- Задекларированный состав не меняется в разных партиях.
- Сертификат качества гарантирует результативность работ.
Паяльная кислота ПЭТ – оптимальная температура процесса пайки с ее применением 150 – 320 градусов. Применяется при спаивании углеродистых сталей, латуни, меди, никеля.
Загрузка...
