Сущность паяльной кислоты
При помощи паяльной кислоты можно соединить поверхности разных материалов путем введения между этими деталями расплавленного материала. Его называют припоем. Он имеет более низкую температуру плавления, чем металл.
Припой должен равномерно распределиться по поверхности элементов и обеспечить хорошую цепкость с основой. После остывания он твердеет и обеспечивает неразрывное соединение заготовок.
Эффективность представленного процесса зависит от чистоты оснований, на которые будет наноситься пайка. Для подготовки поверхности деталей и применяется паяльная кислота. Без нее процесс пройдет неудовлетворительно, и требуемый результат не будет достигнут.
Для чего нужна паяльная кислота
Для выполнения своих прямых функций представленное вещество производит ряд действий. Оно первоначально очищает поверхность заготовок от загрязнений и окислов. Помимо своей основной функции, кислота предотвращает появление следов окисления в дальнейшем на деталях различного типа.
Уменьшая поверхностное натяжение припоя, паяльная кислота способствует более равномерному растеканию его по поверхности. Это приводит к надежному соединению деталей.
Для разных металлов применяют подходящие им виды паяльной кислоты. Следует также учитывать, что такое вещество является хорошим проводником. Поэтому, если нежелательно прохождение электрического тока данным путем, следует рассчитать схему протекания электроэнергии.
Разновидности паяльной кислоты
Чтобы понять, как паять кислотой паяльной, следует рассмотреть ее разновидности. Существуют жидкие, порошкообразные или пастообразные флюсы (как иногда называют паяльную кислоту).
В домашних условиях чаще всего применяется паяльная кислота для пайки меди, серебра, латуни, никеля и сплавов из них — канифоль. Это вещество получают из смолы хвойных видов деревьев. Это происходит путем выпаривания из нее скипидара.
Для пайки чугуна, стали и железа потребуется водный раствор хлорида цинка. Такая кислота паяльная имеет в своем составе ZnCl. Хлористый цинк получают путем расплавления металлического цинка в соляной кислоте.
Довольно распространена ортофосфорная паяльная кислота. Состав ее содержит на 1/3 Это вещество пожаробезопасно. Однако хранить его следует строго в соответствии с инструкцией производителя.
Применение
Канифоль — это смесь смоляных кислот и их изомеров, представляющая собой флюс, т.е. вещество, удаляющее с поверхности металла оксидные пленки, жир, другие загрязнения и защищающее от окисления и коррозии. Зачем нужна канифоль для пайки?
Жало паяльника нагревает металлические контакты, на них мгновенно образуется оксидная пленка, не позволяющая припою соединить детали. Чтобы убрать эту преграду и нужна канифоль (или флюс). Ею обрабатывают поверхности, подготавливают их к нанесению припоя.
Процесс пайки
Если необходимо припаять, например, провод к плате, то:
- Сначала нужно прогреть провод, прикладывая к нему паяльник, максимально плотно его прижимая.
- Через несколько секунд провод вместе с жалом паяльника нужно опустить в канифоль, она закипит и равномерно распределится. Таким образом провод подготовлен к нанесению на него припоя.
- Жалом паяльника надо взять небольшую часть припоя и равномерно, тонким слоем нанести его на провод. При этом не должны образоваться катышки и капли. Не должно быть необработанных участков, получается этот же провод, но в олове.
- Далее нужно очистить жало паяльника с помощью металлической губки или тряпочки и, коснувшись канифоли, провести им по плате, создавая тончайший слой на ее поверхности. Поверхности к пайке готовы.
- Затем приложить провод к плате, обеспечивая максимальный контакт. Прижать к проводу жало паяльника с тонким слоем припоя и несколько раз «прогладить» место соединения для лучшего прогрева.
- Затем дать остыть и проверить соединение на прочность.
При правильном проведении пайки поверхность места соединения блестящая, это значит, что оно имеет максимальную прочность. Если же поверхность матовая и выглядит рыхлой, значит соединение непрочное.
Благодаря способности канифоли растворять при нагревании оксиды таких металлов как медь, свинец, олово, она эффективно справляется с этой задачей при температуре более 150 градусов. Канифоль используется в электротехнических работах как природный флюс. С его помощью, помимо удаления оксидной пленки, жира и загрязнений, улучшается растекание и нивелируется поверхностное натяжение вещества, используемого в качестве припоя. При этом быстрее заполняются швы и повышается качество соединения.
В домашних условиях припоем чаще всего выступает легкоплавкое олово. С тугоплавкими припоями использование канифоли невозможно. Ее температура кипения +250 °C, при которой канифоль испаряется, соответственно защитные и очистительные свойства флюса при воздействии на металл также исчезают.
Ортофосфорная кислота
Еще одной разновидностью средства для пайки является Она имеет формулу H3PO4. Она применяется для сплавки хрома и никеля.
Однако ее используют не в чистом виде. В составе раствора кислота занимает всего 32%. Еще 6% отводится канифоли.
Иногда ортофосфорная паяльная кислота, состав которой разводится с хлористым цинком, может иметь массовое содержание последнего от 50% до 0,005%. Массовая доля нерастворимого остатка составляет 0,001%, а аммиака – не более 0,5%. Максимальный уровень рН для такого раствора составляет 2,9%.
При обычных условиях вещество выглядит как бесцветные кристаллы, имеющие гигроскопические характеристики.
Оно хорошо растворяется в воде. Поэтому при случайном попадании ее в глаза следует промывать слизистые в течение 10 минут проточной водой.
Виды флюса
Для разных сфер применения канифоль выпускается в чистом и разбавленном виде. Существует три вида флюсов на основе колофонской смолы: твердый, жидкий и гелеобразный. Более дорогими и сложными в производстве являются флюсы жидкого и гелеобразного типов.
Допустимо применение флюсов на основе канифоли к узлам небольшого размера, определенного состава металлов. Для обработки больших соединений, сложных сплавов, редких металлов и в промышленных масштабах используются другие виды флюсов.
- Твердый флюс — это канифоль в чистом виде. Он является самым популярным и имеет как несомненные плюсы так и минусы. Основной недостаток — неудобство, неточность нанесения в труднодоступные места спайки.
- Флюс на основе спиртового раствора, разводится в равных пропорциях спирта и твердой канифоли. Очень удобен при нанесении его кистью на поверхности деталей, которые будут соединяться с помощь спайки.
- Флюс из канифоли на основе геля. Вязкая консистенция позволяет точно дозировать наносимый состав, легко обработать самые сложные места соединяемых деталей. Гель высыхает дольше, по сравнению со спиртовым составом. Это дает некоторый запас времени для проведения спайки, он более пластичен и податлив, по сравнению с флюсом из твердой канифоли.
Жидкий или гелеобразный флюс наносятся кистью предварительно на места спайки и начинают работать без одновременного температурного воздействия.
Изготовление в домашних условиях
В продаже представленное вещество находится в свободном доступе. Однако мастера все же задаются вопросом, как сделать в домашних условиях паяльную кислоту. Это сделать достаточно несложно при наличии соответствующих химикатов.
Для этого потребуется цинк, в пропорции 412г Zn и 1 л HCl. В емкость из стекла, фарфора или керамики кладут цинк. Затем в лабораторную посуду добавляют соляную кислоту. Это следует делать очень осторожно. Соляной кислоты в емкости не должно быть больше ¾ ее объема.
Чтобы понять, как сделать паяльную кислоту, следует ознакомиться с протеканием химической реакции. В ее результате будет образовываться водород (будут выходить пузырьки). Когда это прекратится, жидкость посветлеет и станет прозрачной. После этого ее переливают в другую посуду и плотно закрывают крышкой.
Чем заменить паяльную кислоту
Не найдя дома паяльной кислоты и даже ингредиентов для ее приготовления, можно заменить ее аспирином или Работать с таким флюсом необходимо в хорошо проветриваемом помещении. При нагревании аспирин выделяет едкие пары, поэтому технология применения подобного вещества отличается от обычной.
Для лужения детали ее посыпают порошком ацетилсалициловой кислоты. Иногда провода кладут на таблетку и прогревают их паяльником.
Решая, чем заменить паяльную кислоту, следует обратить внимание на флюс ВТС. Его изготавливают на основе ВТС надежно защищает детали от коррозии, поэтому его довольно часто применяют в ремонтном деле.
Аспирин и электролит из батарейки
Многие мастера считают самым доступным вариантом – применение аптечного аспирина.
Обращаем внимание на то, что заменить канифоль шипучими таблетками не удастся. Они содержат наполнители (соединения натрия), которые при пайке не нужны. Поэтому применяют самый обычный простой аспирин.
Таблетки следует растолочь до порошкообразного состояния и растворить в воде или обычном винно-водочном спирте. Можно взять одеколон в качестве растворителя.
Растворяется ацетилсалициловая кислота хорошо. Ее свойств бывает достаточно для очистки поверхности, удаления грязи. Она может заменить канифоль без труда.
Неудобство состоит в необходимости проведения работы под вентиляционной вытяжкой или в проветриваемом месте. Припои без канифоли с аспирином при нагревании выделяет резко пахнущие вредные газы. Дышать ими не нужно и невозможно.
Если аспирина рядом нет, заменить канифоль рекомендуют электролитом от использованной солевой батарейки. Важно, чтобы она не была щелочной.
Чем можно заменить канифоль для пайки?
В зависимости от производителя различаются вещества по способу нанесения. Это может быть горлышко в форме капельницы или банка с кисточкой. Если продукт не укомплектован особыми средствами его нанесения на деталь, можно воспользоваться даже просто кусочком бумаги, свернутым в трубочку.
Перед нанесением кислоты деталь необходимо зачистить. Это лучше сделать при помощи напильника или наждачной бумаги. Серьезного отношения требует нанесение такого вещества, как паяльная кислота. Как пользоваться ею, обязательно указано производителем в инструкции.
Вещество должно равномерно распределиться по детали. По окончании работы любой флюс убирают с поверхности детали. Это необходимо для предотвращения ускоренного процесса окисления поверхности заготовки и самого припоя.
Удалить кислоту можно при помощи воды или содового раствора. Остатки ВТС смываются ацетоном или этиловым спиртом. Жалом паяльника расплавляют немного припоя и переносят его на поверхность.
Кислоты со стеарином
Случается так, что рядом не оказывается ничего подходящего для замены. Тогда для удаления оксидов подойдет любая кислота, кроме концентрированной серной и азотной.
Для предотвращения окисления металла можно тщательно зачистить его и припой, затем покрыть их стеарином. Стеарин (парафин) можно взять из свечек.
Перед нанесением защитного слоя на металл стеарин нужно расплавить, не перегревая. Защитный слой исключит контакт с кислородом. Пайку следует проводить под стеариновым слоем.
Некоторые мастера, чтобы заменить канифоль, на зачищенную поверхность металла намазывают всем известный клей БФ-6. Паять при этом нужно, сильно прижимая паяльник.
Приведенные способы – это «скорая помощь» паяльщика. При неожиданных ситуациях выход всегда можно найти с помощью простых и доступных средств. Но все же для качества пайки лучше использовать специальные средства.
Меры предосторожности
Чтобы избежать неприятных происшествий, следует тщательно придерживаться правил хранения представленного вещества. Оно должно храниться в плотно закрытой емкости, вне досягаемости солнечных лучей, тепловых воздействий и детей. Хранится вещество при температуре от -25°С до +35°С.
Пайка кислотой паяльной проводится в хорошо проветриваемом помещении. Перед началом работы необходимо открыть все его окна настежь. Даже после окончания проведения работ помещение должно проветриваться не менее 30 минут.
В процессе пайки необходимо воспользоваться средствами защиты дыхательных путей, глаз и кожи рук. В случае случайного попадания вещества на кожу рук или в глаза следует тщательно промывать этот участок проточной водой достаточно длительное время.
При попадании кислоты для пайки на различные поверхности их следует очищать содовым раствором, который после обработки смывается водой.
Ознакомившись с сущностью такого вещества, как паяльная кислота, можно смело применять ее в процессе ремонта различного оборудования. Зная ее состав, а также способы заменить кислоту в домашних условиях, обрабатывать детали перед пайкой будет совсем не тяжело. Такая технология поможет продлить долговечность функционирования техники и механизмов различной сложности. Выполняя работы в соответствии с правилами техники безопасности, можно не бояться нежелательных происшествий, способных навредить здоровью.
Из чего делают
Сосновую канифоль получают методом термической обработки живицы — сока хвойных пород деревьев, в основном сосны. Из нее выпаривают воду и скипидар, после термической обработки образуются твердые полупрозрачные куски, которые далее очищают химическим путем. В этой канифоли отсутствуют жирные кислоты, что бывает очень важно при выполнении определенных видов работ. Размягчается этот вид при 66-69 °C.
Экстракционная канифоль получается методом обработки растворителями, чаще всего бензином, измельченной древесины. Этот вид темнее всех остальных, в нем присутствует примерно 10 % жирных кислот, размягчается он при температуре 58-60 °C.
Таловую канифоль изготавливают методом перегонки таллового масла. Это масло является отходом целлюлозно-бумажной промышленности. Размягчается она при температуре от 56 до 60 °C.
По цвету канифоли можно определить ее качество. Если оттенок яркий и насыщенный, очистка проводилась не по технологии и в составе остались сторонние примеси. Они пагубно влияют на свойства и характеристики. Качественный состав имеет лимонный оттенок. Лучшей среди всех видов канифоли считается живичная.
