Паяльная кислота, как правильно паять паяльником

Выбор флюсаВсе существующие металлы, а также их сплавы, можно соединять друг с другом с помощью двух различных технологических процессов. Речь идёт о сварке и пайке. Под сваркой металлов подразумевают кратковременное разогревание двух металлических поверхностей в месте контакта до предельно высоких температур. При этих температурах соединяемые поверхности подвергаются полному расплавлению. В результате происходит соединение двух металлов на уровне межатомных связей кристаллической решётки. Следствием этого процесса является монолитный сварочный шов, по прочности иногда даже превосходящий прочность самих свариваемых металлических изделий.

Что такое пайка

Пайка — совершенно другой процесс. Он никак не затрагивает внутреннюю структуру металла. Протекает исключительно на поверхности спаиваемых материалов. Никаких монолитных соединений на уровне атомов при пайке не образуется.

Особенности пайкиДля осуществления пайки необходимо наличие третьего более легкоплавкого металла, который носит название припой. С помощью припоя и происходит непосредственно процесс спаивания. В качестве припоя чаще всего применяют чистое олово либо его всевозможные сплавы. Задача любой пайки состоит в том, чтобы расплавить припой и обеспечить его хорошее растекание по поверхности спаиваемых металлов. По мере застывания припой переходит из своего жидкого расплавленного состояния в состояние твёрдое и обеспечивает надёжное соединение двух металлических изделий.

На практике всё оказывается немного по-другому. Дело в том, что все без исключения металлы имеют на своей поверхности достаточно твёрдую и химически инертную оксидную плёнку. Прочность этой плёнки различна у разных металлов. Наиболее прочная оксидная плёнка образуется на поверхности алюминия. Эта плёнка, а также всевозможные механические загрязнения, которые всегда присутствуют на поверхности любого металла, приводят к тому, что припой не хочет растекаться по металлу.

То есть, говоря профессиональным языком, лужение металла не происходит. Вместо этого припой превращается в подвижный шарик, который катается по металлической поверхности, никак не соединяясь с ней. Это говорит о том, что сила поверхностного натяжения расплавленного припоя значительно выше, чем адгезия (прилипание) этого припоя к поверхности металла. Чтобы усилить адгезию припоя и обеспечить надёжную спайку двух металлов, используют так называемые флюсы.

Кислотные флюсы

Зачем применяются флюсы? Задача любого флюса состоит в том, чтобы:

  • Растворить поверхностную оксидную плёнку на металле.
  • Очистить поверхность от механических загрязнений.
  • Препятствовать окислению и образованию новой оксидной плёнки.
  • Снижать поверхностное натяжение расплавленного припоя, способствуя тем самым его свободному растеканию по металлу.

Канифоль

Среди радиотехников самым распространённым флюсом является канифоль. По сути, это смола хвойных деревьев, из которой с помощью процесса выпаривания удалили скипидар. Она широко применяется в силу своей дешевизны, простоты хранения и химической инертности. Канифоль в качестве флюса применяют для спаивания изделий из меди, латуни, серебра, никеля. То есть, тех металлов на поверхности которых оксидная плёнка не очень прочная и достаточно легко разрушается слабым воздействием расплавленной канифоли.

А вот когда речь заходит о таких металлах, как алюминий, чугун, всевозможные стальные сплавы или железо, канифоль перестаёт работать и её применение в этих случаях оказывается крайне неэффективным. Канифоль нужно заменить и сделать флюс более агрессивным, чтобы облегчить процесс паяния.

Паяльная кислота

Выбор кислотыИменно для этих целей и были придуманы так называемые химически активные кислотные флюсы. Существует несколько разновидностей кислотных флюсов в силу того, что разные металлы образуют на своей поверхности разные по прочности оксидные соединения.

Так называемую, паяльную кислоту можно легко приобрести в специализированном магазине, стоит она недорого. Но существует небольшая проблема. Чаще всего производители не указывают точный состав химического вещества, которое они продают под названием «паяльная кислота». А ведь, как известно, для пайки разных металлов требуются кислотные флюсы разного состава. Поэтому иногда намного рациональнее будет изготовить в домашних условиях тот или иной флюс под конкретный металл, чем покупать кота в мешке.

Хлорцинковый флюс

Для пайки применяют так называемую травленую кислоту. Это один из наиболее распространённых кислотных флюсов. Это и есть та самая паяльная кислота, что чаще всего продаётся в специализированных магазинах. Этот флюс в основном применяется для пайки железа. Например, для пайки кровельного железа можно использовать чистую соляную кислоту. Обычно же это раствор цинка в соляной кислоте, иными словами — хлористый цинк.

Все необходимые реактивы для этой реакции можно свободно приобрести в магазине химреактивов, а именно: гранулированный цинк и химически чистая соляная кислота. Это и есть состав паяльной кислоты.

Пропорции следующие:

  • Концентрированная HCl: 1000 мл.
  • Чистый цинк: 400 гр.

Для смешивания необходимо иметь соответствующую стеклянную, фарфоровую или керамическую ёмкость.

  • В ёмкость в первую очередь помещается цинк, и только затем к цинку медленно добавляется тонкой струйкой соляная кислота.
  • Ни в коем случае нельзя делать наоборот, к соляной кислоте добавлять цинк. Это может привести к очень печальным последствиям, а именно к разбрызгиванию кислоты во все стороны.
  • Во время химической реакции будет выделяться водород. Этот газ, соединяясь, с кислородом воздуха, образует крайне опасную газовую смесь под названием гремучий газ. Этот газ взрывается при любом удобном случае. Поэтому прежде чем начинать растворять цинк в соляной кислоте, подумайте о хорошей вентиляции. Идеально будет проводить реакцию на улице, на свежем воздухе.

Олеиновый флюс

Основой этого флюса является олеиновая кислота, которая содержится в оливковом масле или в любом жире. Для приготовления флюса используют технический олеин, который смешивают с йодидом лития.

Применяется для пайки алюминия как чистого, так и сплавов на основе алюминия. Это единственный флюс, который способен растворить крайне прочную плёнку оксида алюминия, при этом защитный флюсовый слой сохраняется до окончания процесса пайки.

Изготовить в домашних условиях олеиновый флюс невозможно. Да это и не нужно. Он свободно продаётся и стоит недорого.

Ортофосфорная кислота

Химическая формула — H3PO4. Для пайки сплавов на основе хрома или никеля флюс готовят в следующей пропорции:

  • Этиловый спирт: 62%;
  • Ортофосфорная кислота H3PO4: 32%;
  • Канифоль: 6%.

Иногда кислота смешивается с хлористым цинком в пропорции 50 на 50, чтобы приготовить флюс для спайки изделий из железа.

Состав, состоящий из H3PO4 25% и солянокислого диэтиламина 75%, носит название активного флюса Ф-38Н, который применяется для пайки сплавов меди, а также среднеуглеродистой и слабоуглеродистой стали. Хорошо паяет чистую медь, а также железо, сталь и никельсодержащие сплавы.

На основе этой кислоты в домашних условиях можно изготовить любые флюсы для пайки практически всех видов металлов, кроме алюминия. Проблема только в том, что приобрести чистую кислоту достаточно проблематично.

Салициловая кислота

Или всем известный аспирин. Приобретается в виде таблеток в ближайшей аптеке. Стоит копейки.

Относится к так называемым неактивным флюсам, то есть после окончания пайки салициловая кислота никак не воздействует на место контакта и поэтому не требуется дополнительная обработка после окончания пайки с целью удаления остатков флюса. Более того, после застывания салициловый флюс предохраняет место пайки от коррозии.

Паять можно чистой кислотой, используя её в виде порошка или целой таблетки аспирина. Но гораздо эффективнее применять аспирин в составе многокомпонентного флюса, который носит название ВТС.

Флюс ВТС применяется для пайки медных проводников, а также изделий из серебра и платины. В состав флюса входит технический вазелин как наполнитель, спирт этиловый и ацетилсалициловая кислота.

Этим флюсом можно паять практически любые металлы, за исключением алюминия.

Единственный минус аспирина: во время пайки выделяется крайне едкий дым, который может привести к повреждению дыхательных путей при частом контакте. Поэтому хорошая вытяжка является необходимым условием для продуктивной работы с этим флюсом.

Как правильно паять

Как пользоваться паяльной кислотой? Залогом успешной пайки является не только правильно подобранный флюс, но и правильно проведённая подготовка к пайке. Для этого нужно знать следующее:

  • Поверхности металлов перед пайкой необходимо зачистить от ржавчины и иных загрязнений с помощью напильника и наждачной бумаги.
  • Все жидкие флюсы лучше всего наносить на поверхность с помощью специальной кисточки. В этом случае достигается и максимальная точность нанесения и равномерность распределения.
  • Кислотный флюс должен покрывать спаиваемые поверхности ровным равномерным слоем, без пропусков. В противном случае не будет достигнуто равномерное распределение припоя по поверхности металла.
  • Жало хорошо разогретого паяльника подхватывает небольшое количество припоя и переносит его на предварительно обработанную флюсом поверхность металла. Припой распределяется ровным слоем по всей поверхности металла. Это называется «лужение». Точно так же залуживается и вторая металлическая поверхность. После этого обе залуженные поверхности спаиваются.
  • После окончания процесса пайки необходимо удалить остатки кислотного припоя. В противном случае кислота начнёт разрушать металл и возникнет очаг коррозии, который может привести к разрушению места пайки.
  • Кислота нейтрализуется щёлочью. В качестве последней лучше всего использовать пищевую соду. Место пайки посыпается содой, а затем промывается водой.
Adblock detector