Практичные способы

Пайка в домашних условиях

Пайка — специальная техника, с помощью которой металлические элементы прочно сцепляются между собой посредством расплавленного припоя. В быту скрепить детали между собой можно при помощи обыкновенного паяльника.

Перед тем как приступить к пайке, необходимо зачистить поверхности деталей, которые будут сцепляться между собой, при помощи напильника или наждачной бумаги. Затем их необходимо обезжирить при помощи растворителя или очистить, используя бензин, и смазать флюсом.

Флюс — вещество, с помощью которого с поверхности металла удаляются оксидные плёнки, другие загрязнения и излишний жир. Кроме того, флюс предохраняет металлы от возможного окисления. В качестве такого флюса часто используется особое вещество — канифоль.

В основном флюс из канифоли используется для пайки в домашних условиях. При проведении производственной пайки смола используется в меньших количествах, по сравнению с флюсами из других веществ.

Благодаря свойству канифоли растворять при нагреве оксиды олова, а также меди и свинца, это вещество может быть использовано в электротехнических работах как особый природный флюс — компонент, обладающий противоокислительными свойствами. Благодаря такой характерной особенности, это вещество способно очищать поверхности металла при проведении пайки. С его помощью также улучшается растекание и практически нивелируется поверхностное натяжение вещества, используемого в качестве припоя.

Для того, чтобы была обеспечена высокая технологичность процесса применения флюса при пайке выпускается несколько типов таких компонентов, выполненных на основе колофонской смолы (они могут быть твёрдыми, жидкими и гелеобразными):

  1. Твёрдый флюс. Такой тип компонента для спайки и лужения деталей используется уже довольно долгое время и является самым популярным. Он имеет как свои очевидные достоинства, так и недостатки. К последним можно отнести то, что используя твёрдый флюс трудно соблюдать точность при нанесении его в труднодоступные места спайки.
  2. Флюс на основе спиртового раствора. Такой компонент является универсальным. Его можно использовать при спаивании как мелких, так и крупных деталей. Основным преимуществом такого метода является лёгкий способ его нанесения при помощи кисточки.
  3. Флюс из канифоли на основе геля. Вязкая консистенция геля позволяет быстро наносить вещество на поверхность. С помощью геля легче обрабатывать самые труднодоступные места поверхности деталей, которые будут подвергаться спайке. При этом обеспечивается максимально точное дозирование вещества флюса. Гель не высыхает слишком быстро, по сравнению со спиртовыми флюсами и более податлив, чем твёрдый флюс из канифоли.

Что такое канифоль

Канифоль (полное название — колофонская смола) — очищенная особым образом смола хвойных деревьев. Канифоль — аморфное хрупкое вещество, состоящее из стекловидных кусков, внешним видом напоминающих знакомый каждому природный янтарь.

Способы получения

В промышленном производстве колофонскую смолу получают несколькими способами.

  1. Из живицы. В основном для получения канифоли используется метод термической обработки сока хвойных пород древесины — живицы. После того как из неё будут выпарены такие вещества, как вода и скипидар, образуются полупрозрачные твёрдые куски канифоли, которые в дальнейшем будут подвергнуты дальнейшей химической очистке.
  2. Методом экстракции. При этом методе колофонскую смолу добывают из измельчённой особым образом древесины с помощью растворителей.
  3. Методом перегонки таллового масла. Такое сырое масло является отходом, получающимся при изготовлении целлюлозно-бумажной продукции.

О том, каким способом и из какого сырья была получена канифоль, можно узнать из её названия: сосновая (гарпиус), таловая, экстракционная и так далее.

Свойства

Кроме того, что колофонская смола является прекрасным природным диэлектриком, известны другие особенности:

  1. Она хорошо растворяется при помощи таких органических растворителей, как бензин и хлороформ, эфир, спирт и ацетон. Но, канифоль нельзя растворить при помощи обыкновенной воды.
  2. Температура плавления этого твёрдого вещества напрямую зависит от того, из какого источника и каким именно способом оно было получено. В основном она колеблется в пределах температур от 50 до 70 градусов, в некоторых случаях граница температурного режима может достигать и 130 градусов по Цельсию.
  3. В составе образующего вещества канифоли содержится огромное количество смоляных кислот (до 90%), основной из которых является абиетиновая кислота.
  4. Смола легко разрушается при механическом воздействии.

Цвет смолы может варьироваться в вариантах от светло-жёлтого до темно-бурого оттенка. Насыщенный оттенок этого природного вещества указывает на то, что очистка смолы была проведена не совсем правильным образом и в ней содержится большое количество примесей, ухудшающих её качества, влияющих на её свойства. Чем темнее цвет вещества, тем ниже электроизоляционные свойства канифоли. Правильно обработанный материал имеет приятный лимонный оттенок и является прекрасным природным изолятором.

Где ещё может быть применена смола?

Такая смола используется не только в качестве флюса при пайке. Применяют её и для многих других целей:

  • при производстве разных лаков и красок;
  • как один из материалов, использующийся при изготовлении пластмасс;
  • при обработке струн и смычков для музыкальных инструментов;
  • для натирания подошв балетной обуви;
  • для создания эффекта дымовой завесы и других эффектов в киноиндустрии.

Правила проведения паяльных работ

Прежде чем знать, как правильно пользоваться паяльником, необходимо все работы проводить в проветриваемом помещении, а если нет возможности проветривания, то оборудуйте место с сильной вентиляционной вытяжкой.  Далее рабочая подготовка паяльника предусматривает зачистку металлической поверхности при помощи наждачной бумаги.  Места грязи и дефектные участки обрабатываем напильником или усиленной наждачной бумагой.  После этого берём небольшую кисточку и аккуратно намазываем кислотой повреждённые участки. После этого наносим припой на поверхность, который должен иметь жидкообразную форму.

Процесс пайки кислотой

В целом жидкий припой обеспечивает защиту обрабатываемой части поверхности, при кипении готовый кислотный флюс выходит на рабочую поверхность.  Когда застынет припой, места обработки  надёжно и полностью герметично фиксируются. Работа с паяльником предусматривает использование мощного прибора или фиксация при помощи открытого огня.  При необходимости, можно использовать иные источники тепла, которые можно адаптировать с другими материалами металлической поверхности.

Особенности проведения пайки

Перед началом работы, необходимо подготовить место и инструменты, которые вы будете использовать для пайки.  Ниже предлагаем вам информацию что нужно для пайки паяльником список, где указаны основные моменты предстоящей работы:

  • Используйте паяльники с низковольтным напряжением, желательно 24В или 12В, и даже 6 В.
  • Все паяльники должны быть заземлены, даже если это низковольтный прибор.
  • Перед процессом пайки обязательно прогреваем плат специальным феном, а большеразмерные предметы над источником тепла.
  • Тело специалиста также должно быть заземлено. Для этого используйте специальные заземляющие браслеты.
  • Для миниатюрных плат не используйте кислоту, применяйте канифоль.
  • Все работы проводите в специальной защитной маски или в очках-бинокулярах, для мелких работ.
  • При необходимости дайте материалу остыть, чтобы продолжить технологический процесс пайки.
  • В некоторые случаях используйте спирт для очистки поверхности.
  • По окончании работы просушите поверхность обрабатываемого изделия.
  • Используйте только проверенные компоненты для того, чтобы вы могли эффективно решить задачу – как правильно паять паяльником с кислотой латунь, медь, олово или другой металл.

Помещение обязательно нужно проветрить, используйте вентиляционные устройства и прочие технологические приборы.  Все кислотные вещества необходимо хранить в специальных тарах. В качестве посуды используйте только такие основы:

  • Стекло.
  • Керамика.
  • Фарфор.
  • Фторопласт.

Такой материал посуды не контактирует с кислотой и не будет повреждений в рабочем процессе и в результате хранения кислоты в дальнейшем.

Инструменты и материалы для работы

Чтобы правильно подготовиться к паяльным работам, необходимо заранее подготовить инструменты и материалы, которые включают примерный список:

  • Паяльник.
  • Кислота.
  • Подставка для паяльника.
  • Пассатижи.
  • Технический пинцет.
  • Нож с тонким лезвием (можно канцелярский).
  • Оловоотсос или специальная медная плётка.

Процесс пайки также имеет ряд последовательностей, которые необходимо соблюдать мастеру, в частности:

  • Производим зачистку места проведения пайки дол блеска.
  • Кисточкой обрабатываем место будущего припоя, аккуратно смазываем места, предотвращая попадания на руки кислоты.
  • Плотно сжимаем обрабатываемые части.
  • Обрабатываем место пайки при помощи паяльником, используем дополнительный источник тепла при необходимости.
  • Даём остыть материалу.
  • Очищаем поверхность от излишков.

Работы с паяльником можно осуществлять самостоятельно, как и приготавливать кислоту. Во время работы обязательно соблюдаем нормы и требования техники безопасности при работе с химическими компонентами, а также  соблюдаем требования пожарной и электробезопасности.  Несмотря на это, кислота для пайки остаётся популярной в среде специалистов. Учитывая химическую природу вещества, по окончание работы обязательно проветрите помещение и тщательно вымойте руки с мылом. Особые свойства кислоты позволяют качественно и эффективно устранять дефекты на различных металлах, которые присутствуют в нашей обыденной жизни.

Как сделать жидкую?

Твердый паяльный флюс не всегда удобно использовать. Если металл расположен горизонтально и на плате много места для работы паяльником, достаточно взять кусочек флюса, расплавить его и добавить припой. Часто положение детали горизонтальное и олово стекает. В таком случае используется жидкий сосновый флюс.

  1. Измельчить канифоль и насыпать в стеклянную посуду.
  2. Залить ацетоном.
  3. Растворить, поместив закрытую емкость в горячую воду и регулярно встряхивая ее.

Ацетон можно заменить скипидаром, бензином, этиловым спиртом и минеральным маслом для создания флюса для пайки своими руками из канифоли. При работе с деталями любой сложности достаточно нанести кисточкой полученную жидкость.

Можно делать и гель. Для этого смешать канифоль с вазелиновым маслом. После растворения можно заправить составом шприц без иглы и наносить флюс или использовать натирание поверхности густым составом.

Особенности канифоли

Канифоль — вещество, состоящее из смоляных кислот и их изомеров. Его получают из живицы хвойных деревьев, поэтому обладает характерным смолянистым запахом и имеет охристый, желтый, оранжевый или красный оттенок.  Сфера применения этого химического соединения широка: легкая промышленность (изготовление экокожи, пластика, резины, лакокрасочных изделий и т.д); пищевая промышленность (добавка Е915); искусство (натирание деталей смычковых музыкальных инструментов); спорт (предотвращение скольжения в балете, бейсболе, тяжелой атлетике); электротехника и электроника (паяние).

канифоль паяльная

Канифоль оптимально подходит для паяния, поскольку:

  • Обеспечивает быстрый процесс лужения;
  • гарантирует прочность места контакта;
  • в случае необходимости легко удаляется с поверхностей;
  • не подвержена воздействию влаги;
  • не вступает в химическую реакцию с поверхностями, подлежащими соединению;
  • не токсична.

Обычно при спайке используется твердая канифоль, которая продается в виде стекловидных брусков или порошка. Однако некоторые техники отдают предпочтение жидкой канифоли. В состав ее входят органические соединения, благодаря которым вещество удобно наносить на небольшие поверхности. Кисточка, которой снабжен флакон, позволяет использовать эту жидкость точечно. Остатки можно убрать при помощи спирта или воды.

Использовать канифоль необходимо для того, чтобы избавиться от оксидных пленок, покрывающих любые металлические поверхности. Входящая в состав канифоли абиетиновая кислота обеспечивает мгновенное растворение такого налета, при этом гарантировано хорошее растекание металла.

Что нужно знать при применении альтернативных методов

Каких-либо серьезных отличий при применении аналогов нет. Они, так же как и канифоль наносятся на рабочую поверхность или же в них мокают жало паяльника.

Отличия могут быть лишь при подготовке. Жир нужно переложить в небольшую емкость и слегка подогреть. Из аспирина необходимо сделать раствор. Янтарь и смолы могут использоваться без какой-либо подготовки.

Вместо канифоли можно применять не только кислоты, но и другие подручные средства. Они будут выступать в роли хорошего флюса, который защищает поверхность от окисления.

Все вышеперечисленные аналоги подходят для пайки, поскольку обладают схожими с традиционной канифолью характеристиками

Однако перед использованием, важно изучить особенности каждого материала

Виды паяльной канифоли

Реализация канифоли происходит разбавленным и чистым видом. Очищенное сырье существует в форме палочки или кусков. Более дорогими и сложными по производству являются флюсы жидкого типа. Наиболее простой вариант спиртосодержащий, состоящий из раствора канифоли и спирта, разведенный практически равными пропорциями. Данный раствор не вызывает реакций при использовании, предотвращает коррозию и не проводит электрический ток.

Изготовления спиртового раствора может быть выполнено в домашних условиях

Важно соблюдать последовательность действий:

  • Необходим этиловый спирт в малых количествах, крепостью не менее 70°. Найти его можно в аптеке или местах реализации подобных изделий.
  • Канифоль живичная измельчается до песчаного состояния ступкой, после этого необходимо добавить спирт в соотношении 70 на 30.
  • В случае отсутствия под рукой спирта, возможно использовать аналогичный растворитель, к примеру бензин или ацетон. Добавлять размягченную субстанцию необходимо малыми порциями, перемешивая до полного растворения.

Более современная модель раствора имеет вместо спирта глицерин. Приготовление происходит тем же способом, данный материал более удобен в работе. Его можно непосредственно наносить на спаиваемые детали, имеет более твердую форму относительно раствора. Некоторые припои реализуются уже с готовым флюсом посередине проволоки. Вариант удобен при действиях, однако высокая цена и отсутствие в мелких торговых токах могут привести к эксплуатации таловой канифоли.

Канифоль сосновая имеет следующие характеристики:

  • Температура кипения начинается от 250 °C, зависит от состава и добавленных примесей.
  • Размягчение происходит на пороге 52-72 °C.
  • Теплопроводность элемента – 0,1 ккал/м, теплотворность – 9100 ккал/кг.
  • Расширение в расплавленном состоянии равняется коэффициенту 0,05, кислотное число от 145 до 175.

Основной разновидностью материала является прозрачная колофонская смола, применяется твердым состоянием, имеет светло желтый оттенок. Основой для качественного производства продукции используется абиетиновая кислота, занимающая большую долю в составе вещества.

Низкотемпературный флюс, применяется с легкоплавкими припоями, температура плавления не позволяет использовать канифоль при действиях с твердыми элементами пайки. Основные свойства определяются составом и способом приготовления, даже дорогие разновидности не отличаются высокой активностью.

Изделие в неопытных руках может быть использовано несколько раз.

Канифоль имеет относительный плюс, обладая повышенной растекаемостью, тем самым, воздействие небольших температур может надежно разместить материал на месте. Данное свойство допускает работу в труднодоступных местах, помогает удалить окисленный налет с поверхности ремонтируемого изделия. Жидкая субстанция растекается или наносится на изделие предварительно, тем самым работая без температурного воздействия. Свойства могут отличаться наличием химических добавок. Температура плавления канифоли начинается от 52 °C, вне зависимости от марки.

Основной составляющей качественного продукта является абиетиновая кислота соляного типа, соотношением от 60 до 90%. Количество кислоты определяется от назначения, более дорогие марки имеют большое содержание канифоли. Основа для натуральных разновидностей – около 20% нейтральных веществ, количество химических кислот достигает до 10% путем применения определенного способа производства. Жидкие разновидности имеют в составе разбавитель, эфир, спирт, бензин и т.д.

Как пользоваться?

Невзирая на кажущуюся простоту, важно знать, как правильно пользоваться паяльником. Весь процесс пайки с применением в качестве флюса любой из разновидностей канифоли в общих чертах можно представить следующим образом:

  • тщательная очистка спаиваемых поверхностей (механическая), если речь идет о схемах, то требуется убрать с платы частицы мусора и пыль;
  • разогрев паяльника;
  • прогрев места пайки;
  • обработка жала паяльника флюсом (канифолью);
  • обработка канифолью соединяемых поверхностей;
  • лужение с припоем;
  • непосредственно само соединение и покрытие стыка припоем;
  • охлаждение спайки.

Опытные специалисты настоятельно рекомендуют обращать внимание на несколько важных моментов

Канифоль с учетом ее характеристик имеет способность, растворяя пленки оксидов, частично восстанавливать последние до состояния металла. Данная функция актуальна при наличии существенных загрязнений соединяемых поверхностей.
Несмотря на то что температура размягчения описываемого флюса составляет 55-70 градусов, рекомендуется разогревать его до 100-130 градусов.

Необходимость и степень прогрева спаиваемых поверхностей определяется в первую очередь их размерами. При соединении проводов небольшого сечения или при монтаже схем данный шаг можно смело пропустить. Однако стоит учитывать, что на холодной поверхности канифоль и припой очень быстро остынут. В итоге будет тяжело добиться растворения окислов и необходимого растекания металла.
При первом или редком использовании паяльника перед началом работы по его жалу нелишним будет пройтись металлической щеткой или же мелкой наждачкой. Однако подобные меры будут актуальными в самых крайних, запущенных случаях. Чаще всего достаточно просто хорошо прогреть инструмент, качественно обработать жало канифолью и покрыть припоем (залудить). После незначительного перерыва в работе лужение жала не понадобится
Его можно просто опустить в канифоль и начать паять.

Особое внимание следует уделить подготовке поверхностей

В процессе предварительного прогрева, если таковой необходим, важно принимать во внимание как размеры соединяемых элементов, так и габариты жала паяльника
Предварительно поверхности надо жестко зафиксировать в том положении, в котором они будут спаиваться. Затем они при необходимости прогреваются и покрываются канифолью

Следующий шаг – это непосредственно нанесение расплавленного припоя и монтаж. После останется остудить место спайки, и смыть остатки флюса.

Отдельно есть смысл рассмотреть использование припоя с канифолью. Речь идет о прутках, смотанных в небольшие бухты. Они представляют собой тоненькие оловянно-свинцовые трубки, внутри которых находится канифоль. В процессе пайки такие прутки используют в качестве присадочного материала. На начальном этапе паяльником разогревают соединяемые элементы, а потом вводят трубку припоя с канифолью в зону пайки. Шов лудится одновременными движениями присадки и паяльника. Стык равномерно покрывается плавящимся припоем одновременно с флюсом, что само по себе существенно ускоряет и упрощает весь процесс.

Подобный способ актуален в тех случаях, когда отсутствует необходимость в предварительной обработке соединяемых деталей. Выполняя описываемые работы, следует всегда помнить о технике безопасности

Важно учитывать, что процесс пайки неизбежно связан с несколькими вредными факторами. Одним из ключевых моментов в данном случае можно назвать потенциально опасные испарения (канифольный дым, пары олова и свинца)

Плюсы и минусы флюса

Флюс обладает способностью защиты соединений из металла от их окисления, улучшая качество пайки и способствуя равномерному распределению припоя

Среди достоинств материала можно обратить внимание на такие:

  • низкая температура плавления;
  • небольшой удельный вес;
  • хорошо и быстро растекается, смачивая поверхность рабочей поверхности;
  • устойчивость к выгоранию и испарению;
  • легкость удаления растворителем;
  • не способствует развитию коррозии;
  • совместимость с растворимыми жирами и оксидными пленками.

Нельзя не упомянуть и о некоторых недостатках флюса для пайки. Например:

  • во время работы выделяются продукты взаимодействия, вредные для здоровья;
  • гигроскопичность.

В связи с воздействием высокой температуры изменяется структура материала, его вторичное использование становится невозможным.

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.

Как выбрать?

Правильный выбор присадочного материала для пайки, напрямую влияет на качество итогового результата. То же самое касается и флюса. В связи с этим нужно знать, как правильно выбирать канифоль для пайки.

Важно: использовать канифоль жидкого агрегатного состояния можно только вместе с низкотемпературным флюсом, данное сочетания используется для простых соединений, если же в процессе пайки используется твердыми припоями сложной структуры, то применение жидкой канифоли будет бесполезным

Если вам предстоит работать с материалом, который достаточно сложно поддается процессу пайки, то вам нужно использовать канифоль с повышенной концентрацией. Для выполнения несложных манипуляций в бытовых условиях без проблем можно использовать модели, созданные из двух компонентов. Они стоят относительно недорого и вполне способны справиться с небольшими простыми задачами

Состав жидкой канифоли в обязательном порядке должен быть идентичным методы пайки, этому также стоит уделять отдельное внимание

Жидкая канифоль сложного состава применяется только лишь в частных случаях, когда обычный состав нельзя использовать с определенным металлом по тем или иным причинам. Чаще всего они используется при работе с материалами, которые портятся от воздействия спирта.

Определенный состав может просто не справиться с поставленной перед ним задачей. Даже с помощью классической твердой канифоли не всегда удается выполнить нужную операцию. Если вам требуется выполнить точную точечную обработку, то лучше всего приобретать жидкую канифоль с небольшой кисточкой в комплекте. Вам не придется искать что-либо для выравнивания слоя из вещества. Так как при хранении кисточка всегда располагается внутри упаковки с веществом в жидком составе, отсутствуют необходимость в проведении ее чистки.