Среди всех флюсов паяльная кислота выделяется в особую категорию, так как эта разновидность обладает рядом отличительных свойств, которые выделяют его среди остальных. В первую очередь, данная разновидность распространяется только в жидком состоянии. Даже концентрированные марки кислоты являются жидкими, а при необходимости, их всегда можно разбавить, чтобы снизить интенсивность их свойств. Сразу возникает вопрос, как пользоваться паяльной кислотой?
Естественно, что особенные свойства создают специальные условия, как пользоваться паяльной кислотой. Дело в том, что это один из немногих флюсов, которые вреден для непосредственного контакта с кожей человека. Даже если он применяется в качестве сильного разбавленного раствора, то ни в коем случае не допускается попадание на слизистые оболочки, а также открытые мелкие раны на коже. При высокой концентрации вещество может разъедать кожу и мышечные ткани. Таким образом, правила как использовать паяльную кислоту поможет не только сделать соединения более качественными и надежными, но сохранит человеку здоровье.
Основным назначение данного вещества является использование в качестве флюса во время пайки. Благодаря своей высокой агрессивности, при попадании на поверхность основного металла или припоя, кислота выедает все жировые пленки, которые образовались на ней, окислы металла, а также прочие загрязнения. Это помогает получить достаточно чистую поверхность, которая максимально приблизит условия спаивания в данной области к идеальным.
Это не все свойства, для . Еще одной способностью материала является то, что он остается после нанесения. Когда вы нанесете флюс на металл, то он останется там еще долгое время, что предотвратит повторное образование окислов и налетов. Также во время нанесения припоя флюс обеспечит лучшую растекаемость и схватываемость материала. Он не сдерживает вязкие компоненты, позволяя им свободно растекаться по всей поверхности. Благодаря этому образуется качественное и надежное соединение. Данная продукция производится согласно ГОСТ 23178-78.
Чтобы разобраться, как правильно паять паяльной кислотой, следует ознакомиться с основными правилами. В первую очередь это касается безопасности. Здесь нужно быть максимально аккуратным, чтобы ничего не попало на руки и другие части тела. В лучшем случае, работать нужно в перчатках и защитной одежде с длинными рукавами. В домашних условиях эти правила выполняются не всегда, так что в основном нужно делать упор на аккуратность.
Вторым вредным фактором являются испарения от кислоты. Перед тем как паять паяльной кислотой, следует обеспечить хорошее проветривание для помещения. Это может быть естественная или принудительная вентиляция. В качестве дополнительной защиты стоит использовать респиратор или аналогичное средство. Здесь проблема состоит не только в том, что человек вдыхает пары, но и в том, что они имеют очень специфический резкий неприятный запах. В домашних условиях данная процедура может быть сложной для проведения.
Если вы размышляете, то паяльная кислота здесь явно не подходит. Все дело в агрессивности среды. В микросхемах используются относительно тонкие и мелкие металлические детали. При контакте с концентрированной паяльной кислотой мелкие контакты могут испортиться. Она просто выжжет их, так как тонкий металл легко разъедается. Ко всему прочему, паяльная кислота проводит ток. Если после спаивания не осушить плату достаточно хорошо, то ее может попросту замкнуть. Это же касается и остатков солей, которые могут образоваться на ней после использования данного флюса. Здесь не стоит рисковать даже с применением раствора.
Очередной рекомендацией будет обязательная очистка спаиваемой поверхности после работы. Кислота оставляет соли после своего применения. При эксплуатации изделия их наличие недопустимо, поэтому нужна обязательная механическая очистка.
Существует несколько разновидностей данного материала. В основном все касается пропорций, в которых производится кислота. Чаще всего она разбавленная, но для особо сложных случаев применяют и концентрированную. Если вам требуется использовать ее для стандартных процедур паяния и вы не знаете в какой пропорции лучше всего использовать флюс такого типа, то тогда стоит использовать стандартный вариант, которым является 10% раствор. Это самая популярная разновидность, с которой сталкиваются многие любители и профессионалы.
Технология пайки
Использование данного флюса мало чем отличается от остальных в плане непосредственного применения. Его отдельно нужно подготовить для того, чтобы удобно было использовать, к примеру, в какой-либо изолированной емкости. Перед тем как паять детали, их нужно залудить.
Способ, как залудить паяльник паяльной кислотой, практически не отличается от работы с канифолью. Здесь достаточно мокнуть жало в саму жидкость.
Для лужения поверхности заготовки нужно использоваться смоченный в кислоте припой, который должен растечься тонким слоем по поверхности металла.»
После того как все будет залужено, можно капнуть несколько капель кислоты на место спаивания, чтобы она покрыла всю поверхность, где будет идти соединение.
После этого можно приступать к непосредственной пайке, где расплавленный припой наносится на поверхность соединения двух деталей.
Обязательной процедурой является очистка от солей. Здесь образуется видимый налет, который нужно убрать механическим путем.
Вывод
Несмотря на явные недостатки, которые касаются безопасности применения, паяльная кислота была и остается одним из самых популярных флюсов для сложных случаев пайки. В частной сфере, из-за специфичного запаха и большой агрессивности, она используется не так часто, но профессионалы нередко применяют именно ее. Правильное использование обеспечит вам безопасные условия работы и высокий результат качества.
В арсенале каждого мастера имеется множество инструментов общего и специального назначения, которыми он пользуется во время работы. К таким устройствам относится и паяльник. С его помощью можно решить множество задач, поэтому сферы применения прибора очень широки, начиная от лужения и пайки стыка электрических проводов и заканчивая сваркой радиаторов. В данной статье рассмотрены вопросы, как паять алюминий, виды паяльников и способы пайки, а также что такое паяльная паста, и правильный алгоритм применения кислоты.
Способы пайки
В целом процесс пайки, независимо от того, каким методом она осуществляется, сводится к одному: это нагрев до необходимой температуры плавления олова и ответной металлической площадки и стыковка этих материалов для образования единой конструкции. Существует несколько способов пайки, которые чаще всего используются в промышленности и быту:
- Пайка прибором, работающим от тока. Электропаяльники внутри своего корпуса имеют нагревательный элемент, который при подаче на него напряжения поднимает температуру гильзы до максимального значения. Многие из них оборудованы устройством регулировки накала для возможности задать нужный нагрев;
- Пайка с помощью газовой горелки. Такой способ применим в условиях, когда необходимо покрыть припоем большую площадь, например, запаять алюминиевый радиатор или выполнить лужение. В данном случае в качестве источника тепла выступает открытое пламя от газа, а для нанесения олова используются специальные металлические стержни, которые после нагрева некоторое время сохраняют заданную температуру;
- Стыковка двух материалов или провода без паяльника. Такая технология появилась сравнительно недавно. Ее преимущество состоит в том, чтобы заклеить поверхность радиаторов не нужно дополнительных приспособлений и электричества, для восстановления используется готовая паста для пайки, в состав которой входят олово и связующие компоненты. Ее накладывают на материал плотным слоем, после чего нагревают открытым огнем или промышленным феном. После остывания олово оплавляется по всему контакту, образуя единую конструкцию. Очень удобно использовать ее при экстренном ремонте радиаторов из алюминия или меди, когда нет возможности демонтировать деталь с посадочного места. В последнее время на рынке можно встретить пасту в виде ленты, которая смотана в цилиндр и имеет вид изоленты ПВХ. Такое изделие комфортно хранить и удобно наносить на поверхность. Пайка без паяльника используется только для мелких работ, например, когда нужно спаять провода в месте стыка.
Перечисленные методы пайки являются наиболее распространёнными и используются во многих сферах промышленности, монтаже электрооборудования или в быту. Отдельно стоит отметить классификацию пайки по виду изоляционного материала, в качестве которого выступает канифоль или кислота. В первом случае древесная смола обволакивает поверхность тэна или паяльника, создавая тонкий слой, который не дает олову прилипать к стержню.
Использование кислоты позволяет сэкономить на материале, так как ее расход намного меньше, чем у канифоли, к тому же жидкость лучше обволакивает покрытие и дополнительно обезжиривает материал.
Важно! Во время работы с кислотой необходимо соблюдать меры безопасности, защищать органы дыхания и избегать попадания вещества на слизистую и кожу. Если это произошло, необходимо промыть участок большим количеством воды и обратиться к врачу.
Концентрация кислоты бывает различной, самая распространённая – это 10 процентный раствор. Конечно, он безопасен для кожи человека, но в процессе нагрева может источать вредные пары. В зависимости от решаемой задачи и площади покрытия, состав реагента может меняться путем добавления кислоты в жидкость.
Процесс пайки с кислотой
Как паять без паяльника? Для того чтобы правильно выполнить такую работу, которую можно использовать для обвязки проводов из меди, а также чтобы паять латунь, понадобятся источник открытого огня, металлическое жало и оловянный припой. Алгоритм действия при этом будет следующий:
- На первом этапе необходимо очистить поверхность от видимых загрязнений, старой краски и окислений. Чаще всего для этого применяется металлическая щетка, которая насаживается на дрель и при вращении срывает старые куски. Зачистить нужно оба материала, которые планируется состыковать;
- На открытом огне нагревается металлическое жало и окунается в кислотный состав. Покрываемую поверхность также нужно смазать реагентом для обезжиривания материала. Если планируется заделка отверстия, то элементы нагреваются одновременно, для чего используется газовая горелка с подачей кислорода через специальный пистолет;
- Когда поверхность достигла нужной температуры, на нее накладывается оловянный припой или проволока из меди. Затем горелкой осуществляется нагнетание одного слоя на другой путем приближения сопла к какому-либо участку. Также для этого можно использовать медный пруток, который будет оплавляться в процессе правки и создавать дополнительный слой;
- В завершении нужно убрать источник тепла и дождаться, когда покрытие остынет. Кислота обладает побочным действием: после остывания на материале образуются отложения солей, поэтому когда конструкция почернеет, нужно зачистить место стыка металлической щеткой.
Данный процесс универсален, поэтому он применим для пайки проводов разного сечения из меди или алюминия. Некоторые мастера пользуются другим методом кислотной пайки, когда спаиваемые проводники из меди окунаются в емкость с расплавленным оловом, после чего на материале образуется тонкая металлическая пленка, еще этот процесс называют лужением.
Пайка алюминия
Паять латунь и медь можно по одной технологии, но для алюминия такой подход не совсем применим, так как он быстро окисляется, что препятствует нормальному контакту припоя с поверхностью. Например, для восстановления батарей из этого материала нужно одновременно нагревать обе детали, чтобы их окисление не мешало наплавлению и формированию защитного слоя. Кислота в данном случае выступает отличным средством от жира: она растворяет его полностью и образует пленку для плавного растекания припоя.
Важно! Пайка алюминия должна проводиться в хорошо проветриваемом помещении, с искусственной вентиляцией, для удаления дыма и вредных примесей.
Пайка латуни
Как спаять латунь и медь? Для этого не подойдет обычный паяльник, работающий от тока, так как его температура не настолько велика, и конструкция будет непрочной. Наиболее приемлемым способом будет использование горелки и проволоки, которая при расплавлении заполняет отверстие или другие дефекты, образуя герметичное покрытие.
Как паять медь
Для этого можно применять любой способ, так как этот материал не прихотлив, обладает низким коэффициентом окисления и температурным режимом плавки.
Как припаять металл разного состава? Если нужно состыковать латунный и медный элементы, то их допускается паять путем нагрева открытым огнем, для чего используются газовая горелка и пруток.
Важно! При нагревании к паяному элементу нельзя прикасаться открытыми участками тела, так как общая температура детали будет высокой, для удержания используем дистанционную струбцину или толстые перчатки.
Таким образом, прежде чем заменить паяльник на горелку и использовать перечисленные методы обработки металлов, необходимо тщательно разобраться в вопросе, как правильно паять паяльником с использованием кислоты, учесть особенности материалов и другие показатели.
Видео
Химическая очистка при пайке
К атегория:
Пайка
Обезжиривание
Для удаления жира и масла рекомендуется применять различ ные растворители или щелочные обезжиривающие растворы. Пп” пользовании растворителем применяют метод конденсации парон трихлорэтиленового растворителя, оставляющего самую тонкую пленку осадков на поверхности металла. Обезжириваемые холод, ные детали подвешивают над кипящим растворителем. Пары рас” творителя конденсируются на поверхности холодных деталей и снова стекают в кипящую жидкость. Так как с поверхностью очищаемого металла соприкасается только чистый дистиллированный растворитель, то побочного загрязнения деталей не происходит Растворитель по мере его загрязнения маслом и жиром необходимо заменять. Менее удовлетворительный способ обезжиривания - протирание поверхности деталей хлопчатобумажной салфеткой, пропитанной растворителем.
При отсутствии выпаривающих аппаратов применяют способ очистки погружением деталей в жидкие растворители, например трихлорэтилен, метилхлороформ или очищающие жидкости. Эффективность этого способа можно значительно повысить с помощью ультразвука. Этот способ основан на использовании волновых колебаний, которые благодаря явлению кавитации способствуют удалению грязи, жира, песка или окислов.
Обезжиривание часто проводится в горячих щелочных растворах. Обычно для этой цели вполне пригоден 1-3%-ный раствор тринатрийфосфата или силиката натрия при температуре 80° С и выше с добавлением смачивающей присадки. Перед пайкой очищающие растворы должны быть тщательно удалены с поверхности деталей водой или паром. Если применяется вода, предпочтительно брать мягкую воду, так как жесткая оставляет осадки, которые могут препятствовать пайке. Жиры и масло впитываются, проникая в мелкие трещины и поры на поверхности металла (как, например, в поры чугуна), и если их не удалить, при пайке они испаряются и покрывают поверхность металла.
Описанные методы очистки предназначены для массового производства и вопрос об их применимости в каждом отдельном случае должен решаться особо.
Травление (очистка кислотами)
Целью травления деталей в кислотах является удаление ржавчины, окалины, окислов или сульфидов с металлов и получение химически чистых поверхностей под пайку. Для этих целей применяют неорганические кислоты (соляную, серную, ортофосфор-ную, азотную, и фтористоводородную), взятые по отдельности ил в смеси; однако чаще других применяются соляная и серная ки лоты.
Соляная кислота. Техническая соляная кислота имеет удельный 1,14 и содержит около 28% по весу хлористого водорода. Для травления железа и стали в холодных растворах техническая кис-,ота разводится в пределах от 1 части кислоты на 2 части воды ‘ Ю% НС1), до трех частей кислоты на 1 часть воды (21% НС1).
Соляная кислота как травитель достаточно эффективна при комнатной температуре и в большинстве случаев не требует подогрева. Температура кислоты может повышаться в результате выделения тепла при химической реакции или в результате погружения в нее нагретых изделий. Однако рекомендуемая температура кислоты должна быть в пределах 29-38 °С, но не выше 19 °С. Не покрытые окалиной после светлого отжига изделия можно протравить за 3 мин при 29° или за 10 мин при температуре 18 °С. Удаление тонкого слоя окалины занимает 15-30 мин, толстого слоя - 45 мин и больше. В процессе работы концентрация кислоты в растворе уменьшается, и, если раствор не пополнять свежей кислотой, он станет менее эффективным. Когда содержание железа в растворе поднимется до 12%, раствор необходимо заменить. Иногда в раствор добавляют ингибитор, чтобы не допустить разъедания металла после удаления окалины. При подготовке под пайку алюминиевых деталей в некоторых случаях применяют 10%-ный раствор НС1.
Серная кислота. Серная кислота выпускается промышленностью в различных концентрациях. 96-98%-ная кислота имеет удельный вес 1,84, а 77%-ная кислота - удельный вес 1,70. Для травления применяют водные растворы, содержащие 5ч-10 объемных процентов технической (77%-ной) серной кислоты. При температурах ниже 70° серная кислота неэффективна; наилучшие результаты получаются при температуре 82° С. Относительно чистые изделия или изделия после светлого отжига погружают в раствор на 30- 120 сек, изделия с толстым слоем окалины травят до 15 мин. Образующийся черный налет при этом смывают водой. Ингибиторы, добавляемые к серной кислоте, помогают предотвратить разъедание металла. Требуемая концентрация раствора поддерживается периодической добавкой свежей кислоты. Когда содержание кислоты упадет до 1%, или когда содержание железа возрастет до 8%, раствор заменяют.
Серная кислота пригодна для травления сталей и медных сплавов. В последнем случае в раствор добавляют или 1 % по весу Двухромовокислого натрия или 2% по объему азотной кислоты.
Ортофосфорная кислота. Разбавленный раствор ортофосфорной кислоты (удельный вес 100%-ной кислоты 1,87) иногда применяют Для травления нержавеющей стали и марганцевой бронзы. Примечают растворы с концентрацией 10-=-40% п° объему.
Фтористоводородная кислота. Фтористоводородная (плавиковая) кислота очень активна, опасна при попадании на кожу. Смесь Из 5% по объему фтористоводородной кислоты и 5% по объему ееРной кислоты иногда применяют для травления чугуна, высококремнистых сплавов и алюминия. (См. гл. 21 о технике безопас. ности).
Азотная кислота. Концентрированная азотная кислота (70о/ HNO3) редко применяется в чистом виде. Простой и эффективный травитель представляет собой водный раствор, содержащий 15^ 20% (по объему) технической азотной кислоты. Раствор применяется холодным, время травления 2-5 мин.
Смеси кислот.
Чем отличаеться пайка кислотой от пайки канифолью?
Некоторые смеси кислот обеспечивают получение блестящей после травления поверхности металла, что не всегда можно получить, если кислоты применяются в отдельности. Несколько типичных составов кислотных смесей приводятся ниже’
Если после травления на поверхности металла остаются капельки воды, то это свидетельствует о наличии на поверхности следов жира или других загрязнений, которые необходимо удалить до пайки. После травления детали нужно как можно скорее промыть в горячей воде и высушить.
Все люди, которые паяют и паяли когда-либо металлические изделия, знают, как сложно припаять к металлу олово. Конечно же, такую кислоту всегда можно купить в магазине, но всегда проще что-то сделать своими руками и понять процесс изготовления определенных вещей, чем покупать уже готовые продукты в магазине.
Если вы хотите попробовать сделать паяльную кислоту у себя дома, то смотрите видео
Для изготовления паяльной кислоты, нам понадобится:
- соляная кислота, концентрированная;
- цинк в гранулах или стаканчики от старых батареек;
- баночка.
Если вы не нашли цинк в гранулах, вы можете использовать бочонки от старых батареек или обратится в пункт скупки цветного металла, там очень часто бывает цинк, который вы сможете приобрести. Если у вас дома не оказалось неиспользованных батареек, а в пункте цветных металлов не оказалось лишнего цинка, то просто пройдитесь по рынку, там можно очень часто найти людей, которые продают цинк.
Паяльная кислота получается, когда в соляной кислоте растворяется цинк из расчета 412 грамм цинка на 1 литр соляной кислоты.
Насыпаем цинк и аккуратно заливаем все соляной кислотой, но ее уровень не должен превышать ¾ глубины посуды. Когда цинк полностью растворится, то прекратится полностью растворение пузырьков водорода.
Важно! При изготовлении паяльной кислоты всегда соблюдайте технику безопасности. Надевайте защитные перчатки, а защитные очки на глаза.
Когда зальем цинк соляной кислотой, у нас будет огромное количество пузырьков и пара. Пар – это жидкий водород, а пузырьки – это происходит реакция, при которой полностью растворяется наш цинк.
Реакция будет достаточно продолжительная, но вам придется дождаться, пока растворится весь цинк.
Дождитесь того момента, когда поверхность соляной кислоты будет без газообразований. На низу остатки от цинка должны перестать выпускать газы и только тогда соляной кислотой можно начинать пользоваться.
У специалистов, которых пайка является основным видом деятельности, в роли флюса выступает паяльная кислота. При грамотном использовании, посредством нее можно достичь увеличения свойств спаивания материала, что влечет за собой получение качественного соединения, которое прослужит не один десяток лет.
В зависимости от разновидности, по своему составу паяльная кислота может отличаться. Это влияет на сферу ее применения и качество выполняемых при помощи нее работ. Характеристики некоторых свойств данного вещества могут повторятся, не зависимо от того какой у нее состав, но при этом каждая из них обладает своими особенностями.
Общие сведения о кислоте
При выборе паяльного флюса, качество состава должно быть в приоритете независимо от вида выполняемых работ. Как правило, раствор состоит непосредственно из самого вещества и того растворителя, в котором оно развалено. Это обусловлено тем, что использование 100% концентрата не всегда является допустимым, поскольку кислотный раствор является довольно агрессивной средой и может испортить материал, на который он наносится.
Особенно это относится к радиосхемам, поскольку элементы мелких контактов и прилегающих ведущих частей могут повредиться и раствориться. В связи с этим для пайки подобных устройств специалисты пользуются сосновой канифолью.
Кроме порчи мелких деталей, негативное воздействие паяльная кислота может оказывать на здоровье человека. В основном раствор поставляется в небольших емкостях, объемом от 10 до 20 мл. Для редких работ такого объема будет достаточно. Приобретать большие объемы вещества для периодической пайки не стоит, так как без своевременного использования может закончится срок его действия. Для промышленных масштабов целесообразно применение объемных емкостей. Однако, независимо от количества используемого вещества, важно обеспечить правильное хранение при заданной температуре, чтобы избежать его порчу раньше, чем истечет срок действия.
Благодаря агрессивной среде вещества устраняются оксидные пленки и прочие виды налета, образующиеся на металлической поверхности. Определенные разновидности флюса могут использоваться в качестве раствора для очистки материала от ржавчины. Раствор, попавший на металлическую поверхность, воздействует на все вещества, которые там присутствуют. Так происходит разрушение окисей. В процессе очистки образовывается защитный слой, который предотвращает металл от последующего появления оксидной пленки. Процесс правильного производства выполняется с учетом ГОСТа 23178-78.
Разновидность и состав паяльной кислоты
Ортофосфорная кислота
Представляет собой неорганическое соединение, у которого имеется характерная средняя сила воздействия. Формулу этого состава можно расписать, как Н3РО4. В большинстве случаев имеет бесцветный окрас, реже встречается в виде раствора со светло-желтым оттенком. К основным особенностям вещества можно отнести его свойство превращаться в пирофосфорную кисту (Н4Р2О7). При воздействии воды, этанола и прочих растворителей на вещество происходит его растворение. В таком составе присутствует хлористый цинк в размере около 50%. Также допустимой нормой является нерастворимый осадок в пропорции 0,001%, и амиак не более 0,5%.
Серная кислота
Состав серной кислоты можно выразить в формуле Н2SO4. По внешнему виду представляет собой серую маслянистую жидкость, не имеющую запаха. Перед пайкой вещество необходимо разбавлять водой или серным ангидридом SO3. Использование этого двухосновного вещества широко распространено в различных сферах.
По соотношению количество кислоты и вещества, в котором ее разбавляют, то есть в воде, спирте, этаноле или другом материале может отличаться. Диапазон соотношения находится в пределах 25-85%. В некоторых случаях при наличии соответствующих материалов, разбавить все можно самостоятельно.
Соляная кислота
Имеет наиболее простой состав по сравнению с аналогичными веществами. Является соединением хлороводорода HCl и представляет собой сильную односоставную кислоту, которая в основном разбавляется водой. Периодически к ней может добавляться цинк, для улучшения свойств материала. Характеристики вещества определяются концентрацией соединения. В виде чистого раствора соляной кислотный раствор применяется крайне редко, из-за своей едкости.
При наличии примесей железа, раствор становится желтоватого оттенка. Применение раствора позволяет спаивать самые сложные металлы.
Как выбрать паяльную кислоту
Примечательно, что если в веществе в большом количестве присутствует видимый осадок, то можно утверждать, что используемая кислота некачественная или старая.
Выбирать флюс необходимо с учетом области его применения, поскольку этим определяются не только его составные компоненты, но и то какая интенсивность раствора должна быть.
- Ортофосфорная. Зачастую применяется для ржавых деталей, где с поверхности металла необходимо устранить оксиды.
- Соляная. Предназначена для любого вида работ, поскольку обладает широким спектром действия для обработки черного и цветного металла, а также их сплавов.
- Серная. Достаточно агрессивна, поэтому и применяется реже. Она позволяет хорошо работать со сложно спаиваемыми деталями и заготовками больших толщин, поскольку негативное воздействие от вещества для них не страшно. Из-за высокой агрессивности серной кислоты ее используют для сложно спаиваемых деталей, а также для заготовок большой толщины, так как она не нанесет им большого вреда.
Выполнять подбор раствора необходимо с учетом толщин и габаритов обрабатываемых деталей. При этом при работе с контактами и деликатными элементами любая кислота должна предварительно разбавляться.
Видео «Изготовление паяльной кислоты своими руками»
