Когда требуется качественная и быстрая пайка, целесообразно применять канифоль.

Кто любил в детстве паять в домашних условиях или посещал кружки радиолюбителей, обязательно имел в своем арсенале эти янтарные кусочки, но редко когда задумывался, зачем нужна канифоль.

Рассмотрим ее полезные свойства при пайке и чем можно заменить ее.

Флюс – обязательный компонент любой пайки, он растворяет и удаляет загрязнения и оксиды с поверхности получаемого при пайке соединения. Флюс значительно ускоряет процесс пайки, помогая деталям быстрее покрываться припоем. Кроме того, он при пайке защищает от окисления расплавленный припой и поверхность разогреваемого металла. Все это позволяет улучшить растекаемость припоя, и как результат – рост качества (надежности и проводимости) пайки. Канифоль – один из наиболее востребованных (как в промышленности, так и среди радиолюбителей) флюсов.

Рис.1: канифоль

Канифоль по своим свойствам полностью удовлетворяет требованиям, предъявляемым к флюсам:

    её удельный вес и температура плавления ниже аналогичных показателей припоя

    канифоль полностью расплавляется и характеризуется хорошей жидкотекучестью при температуре пайки. Но при этом расплавленная канифоль не «вытекает» с места пайки

    она своевременно и полностью растворяет окислы на поверхности основного металла, причем это происходит при температуре, которая на несколько градусов меньше, чем температура расплавления припоя

    канифоль остается нейтральной, не вступая в реакцию и не образуя соединений с припоем и основным металлом, а так же не поглощается им

    канифоль равномерно покрывает у места пайки поверхность основного (припаиваемого) металла, создавая защиту от окисления на весь процесс пайки. При этом канифоль не мешает адгезии (взаимопроникновению) основного металла и припоя, потому что коэффициент адгезии у неё меньше, чем у припоя

    канифоль не выгорает и практически не испаряется при температуре пайки, при этом припой полностью вытесняет её окислы и продукты разложения

    после пайки излишки канифоли, оставшиеся на плате, легко удаляются

Канифоль: виды и состав

Канифоль – прозрачная стеклообразная смола, чаще всего – светло-желтого цвета (реже встречается темно-красный оттенок), твердая, но хрупкая. Она является частью смолистых веществ, получаемых из деревьев хвойных пород. Канифоль – это смесь, состоящая из смоляных кислот (их общая формула С20Н30О2), жирных кислот и незначительного количества окисленных и нейтральных веществ. Основой для качественной канифоли выступает абиетиновая кислота, процент содержания которой составляет 80-95 от общей массы.

Рис.2: растворение канифоли в скипидаре

Канифоль хорошо растворима в спирте, эфире, скипидаре, бензоле и ацетоне, хуже – в керосине, бензине и фурфуроле. Совершенно не растворима в воде.

Другие характеристики:


    температура кипения - в районе 250°

    температура размягчения – зависит от типа, но в среднем в пределах 52-70°С

    теплопроводность равняется 0, 11 ккал/м. час. град

    теплотворность составляет 9074-9171 ккал/кг

    коэффициент расширения для расплавленной канифоли равен 0, 055

    кислотное число – в пределах 150-175

По способу получения канифоль бывает:


    живичная – получают из живицы, которую выделяют из деревьев хвойных пород. В основном применяется живица сосны. Этот вид канифоли практически не имеет жирных кислот

    экстракционная – выделяют путем экстрагирования бензином из измельченной древесины деревьев хвойных пород. Получаемая таким методом канифоль более темная, если сравнивать с живичной. Кроме того, она имеет низкую (52-58С) температуру размягчения, пониженное (150-155) кислотное число и довольно высокое содержание (12%) жирных кислот. При проведении химической процедуры осветления свойства экстракционной канифоли приближаются к живичной

    таловая – это побочный продукт сульфатцеллюлозного производства, такую канифоль выделяют из сульфатного мыла. Таловая канифоль высоких сортов по своим характеристикам и свойствам близка к живичной канифоли.

Рис.3: живичная канифоль

На основе канифоли создаются активированные флюсы, которые используют для пайки сплавов и металлов, которые слабо поддаются пайке обычной канифолью. Кроме того, активированные флюсы позволяют ускорить процесс пайки медных сплавов и меди. В канифоль в качестве активизатора может вводиться фосфорнокислый анилин, солянокислый анилин, салициловая кислота, солянокислый диэтиламин, фе-нолевый ангидрид.

Канифоль: техника пайки

Канифолью паять достаточно просто. Перед началом пайки стоит обязательно залудить детали, если это не было предварительно сделано в заводских условиях. Для этого нагретый до рабочей

температуры паяльник обмакивают в канифоль.

Рис.4: лужение провода

После чего жало паяльника надо покрыть припоем и нанести его на поверхности, которые предстоит спаивать. После чего детали фиксируются в требуемом положении и в месте их касания дотрагиваются жалом паяльника, покрытого канифолью и припоем. Растекающийся по поверхности спаиваемых деталей тонкой пленкой припой после остывания создает качественное соединение. После окончания пайки остатки канифоли на плате необходимо обязательно удалить. И дело не только в эстетической составляющей (крупные пятна действительно смотрятся на плате ужасно), остатки канифоли могут быть вредными. На платах, имеющих малый зазор между проводниками, остатки канифоли могут спровоцировать замыкания, которые будут вызваны гальваническими процессами, протекающими на загрязненной поверхности. Именно поэтому излишки канифоли, оставшиеся после пайки, удаляют растворителем или спиртом.

Когда есть желание собрать собственный электронный прибор, то необходимо запастись паяльником, припоем и канифолью. Конечно, не стоит забывать и про непосредственно детали схемы, но нас сейчас интересует увеличение качества процесса пайки. Вот для чего нужна канифоль? О ней мы сейчас и поговорим.

Что такое канифоль?

Вы, наверное, замечали в магазинах, нацеленных на продажу составляющих для создания своих изделий, прозрачное стекловидное вещество, которое чем-то похоже на янтарь как свои внешним видом, так и цветом. сосновая. Впервые это вещество было получено в греческом городе Колофоне и первоначально называлось «колофонской смолой». Добывали его из смолы-живицы. Её же получали из разных пород сосны, выделяя из неё скипидар и иные летучие вещества при помощи При этом одновременно все нелетучие примеси сливались. Перегонка осуществлялась с помощью пары, температура которой составляла 200 градусов. Такой показатель не ведёт к разложению канифоли.

Современность

Сейчас канифоль может быть получена из размельченной сосновой древесины с помощью специальных растворителей или добыта из талового масла или целлюлозы. Зависимо от способа выделяют такие виды:

  1. Сосновая.
  2. Талловая.
  3. Экстракционная.

Современная канифоль на 60—90 процентов состоит из смоляной абиетиновой кислоты, 1—12 % жирных кислот и нейтральных веществ (как то тритерпеноиды, сесквитерпеноиды и дитерпеноиды). Она не может быть растворена водой, но спирт, эфир, бензол, ацетон и несколько хуже керосин могут с нею это сделать. При 40 градусах канифоль начинает размягчаться, а при 100 уже плавится. Когда температура достигает отметки в 250 градусов, то она кипит. Если к ней добавить минеральные и органические вещества, то получится мыло. Если растворить её в то у вас будет канифольный эфир. Как видите, применений много. Конечно, безопаснее всего делать что-то, когда под рукой канифоль сосновая. Производитель должен позаботиться о том, чтобы продукция отвечала всем требованиям государственных стандартов (не было сторонних примесей или чего-то иного).

Свойства

Самими лучшими характеристиками обладает канифоль сосновая. ГОСТ 19113-84 следит за тем, чтобы продукция данного назначения соответствовала стандартам качества и безопасности для людей, что работают с нею. Она начинает размягчаться при 68 градусах тепла. В ней также почти отсутствуют жирные кислоты. Эта канифоль считается полностью натуральным и экологически чистым веществом. Она имеет янтарно-желтый цвет. Экстракционная и таловая канифоли считаются искусственными. Отличают они и свои цветом. Но, несмотря на разные способы получения, их свойства считаются близкими к тем, что имеет натуральный продукт, которым является канифоль сосновая. Очень высоко ценится усиленное сцепление, которое есть между поверхностями при использовании данной разработки. Также канифоль обладает хорошими моющими и проникающими (для эфирных и спиртовых растворов) свойствами. Последнее обусловило её использование в качестве гидроизолирующего средства. Также она может применяться как клей.

Применение на практике

Основная сфера применения в наши дни — это оказание содействия во время пайки металлических деталей. Так, канифоль сосновая как паяльный флюс показывает положительный результат. Несмотря на то что есть значительное количество более современных химических разработок, она до сих пор применяется в электронике и радиотехнике. Так, расплавленная канифоль сосновая без проблем может устранить слой оксида, что находится на поверхности паяемых деталей. Важным является и то, что она уменьшает припоя. Благодаря этому он более равномерно растекается по рабочей плоскости. Использование такого флюса увеличивает качество использования припоя. Также он оказывает определённое защитное воздействие от различных испарений окружающей среды. Также на сохранение популярности влияет и кислотная нейтральность. Это возможно благодаря использованию сырья природного происхождения. Поэтому место пайки не подвергается коррозии со временем и не происходит утечка тока. Особенную важность это имеет во время сборки электронных микросхем. Также канифоль сосновая, таловая и экстракционная может быть использована вместе с чистым этиловым спиртом в пропорции 4 к 6 для получения жидкого флюса. Воспользоваться канифолью могут даже те, кто держит паяльник впервые в жизни. Для начала необходимо разогреть жало и окунуть его в застывшую субстанцию. Затем им берётся припой, который наносят на спаиваемую поверхность и деталь. При необходимости с помощью жала паяльника его необходимо равномерно распределить. В результате должна получиться монолитная масса, что будет воедино соединять всё, что надо. Есть применения и в других сферах человеческой деятельности. Так, канифоль традиционно используется, чтобы натирать струны смычковых музыкальных инструментов, а если растереть её до порошкового состояния, то можно получить качественные дымовые эффекты.

Заключение

Как видите, канифоль является очень эффективным средством во многих областях. И уверенные лидерские позиции среди всех видов занимает натуральное сосновое вещество. При желании узнать детально, что собой представляет канифоль сосновая, ГОСТ 19113-84 поможет вам в этом.

Канифоль - это хрупкое аморфное вещество, которое добывается из смолы хвойных деревьев. По своей физической природе она нерастворима в воде, зато хорошо растворяется в простых органических растворителях (ацетон или спирт). Сфера использования канифоли чрезвычайно широка: от натирания подошв балетной обуви и смычков музыкальных инструментов до производства пластмасс и лакокрасочных материалов. При этом наибольшей востребованностью пользуется канифоль для пайки. Благодаря своей способности уже при температуре в 150 градусов растворять оксиды меди, олова и свинца, канифоль на протяжении многих десятилетий является незаменимым атрибутом электро- и радиотехнических работ.

Востребованность канифоли при пайке заключается в:

  • создании противоокислительного эффекта;
  • очищении поверхности при пайке;
  • улучшении растекания припоя;
  • уменьшении поверхностного натяжения.

При пайке канифоль может использоваться как в чистом виде (твердые куски), так и в растворенном виде (спиртовой раствор) или в виде флюсов (пастообразных субстанций с противоокислительным эффектом). Каждый из вариантов имеет свои особенности как с точки зрения технологии пайки, так и с точки зрения сферы применения.

Рецепты флюсов на основе канифоли

  1. Кусок хозяйственного мыла, нарезанный на мелкие куски, вываривается в воде. В горячий раствор небольшой струйкой подливается соляная кислота. В результате реакции на поверхности раствора выделяются жирные кислоты, которые необходимы собрать в отдельную емкость, тщательно промыть водой и сплавить с канифолью на небольшом огне. Такой флюс позволяет паять без предварительного залуживания.
  2. 20 граммов нашатыря и 20 миллилитров аммиака смешиваются в раствор. После этого в жестяной банке плавится 25 граммов канифоли и 10 граммов стеарина, а в полученную массу добавляют 10 граммов раствора и 20 миллилитров авиационного бензина. Полученную пасту можно разбавить тем же бензином (если она получилась слишком густой) и использовать в качестве флюса.
  3. 20 граммов канифоли растворяется в 50 миллилитрах этилового спирта. Параллельно растворяем 5 граммов солянокислого анилина в 23 мл спирта. Полученные растворы смешиваем и добавляем 2 грамма триэтаноламина (можно заменить 20 каплями нашатырного спирта). Такой флюс хорош для пайки сложных сплавов: никелин, манганин, нихром.

Особенности пайки чистой и растворенной канифолью

  • Канифоль в виде крупных кусков обычно применяется для пайки крупных деталей: толстых проводов или радиатора машины. При этом процесс требует определенной сноровки и опыта: окунание паяльника в припой и затем в канифоль необходимо производить быстро, иначе расплавленная масса с жала просто испарится.
  • Спиртовой раствор канифоли предварительно наносится на место соединения. Пайка растворенной канифолью с технологической точки зрения считается более качественной и универсальной (позволяет работать в труднодоступных местах или заниматься печатными платами).

Всем добра! Данный рейтинг содержит лучшие флюсы для пайки и составлен из личных предпочтений и отзывов мастеров по ремонту электроники. Многие читатели сейчас подумают — «Ну наконец-то! Мастер Пайки начал хоть что-то писать о паяльном деле!» и окажутся правы – за почти 4 года на блоге не было написано ни одной приличной статьи о процессе пайки, хотя название блога как бы обязывает. Признаю, каюсь, буду исправлять положение.

Планирую публиковать обзоры процессов пайки, инструментов пайки, паяльные видео и новые технологии в мире пайки. А сегодня приведу свой рейтинг 10 самых лучших флюсов для пайки. Данный рейтинг составлен, исходя из личных предпочтений и всяческих отзывов знакомых мастеров по ремонту электроники различного уровня и не претендует на исключительность. Поехали — флюсы для пайки .

Флюс предназначен для повышения качества процесса спаивания припоем двух металлических поверхностей и при нагревании очищает поверхности от оксидных и жирных пленок. Хороший флюс должен иметь низкую температуру плавления и малый удельный вес. Перед моментом плавления припоя он должен успеть растворить окислы и не проникать вглубь паяного соединения в процессе пайки. Флюс должен хорошо растекаться и смачивать поверхность припоя и металла в месте пайки .

Достоинства: удобно наносить гель, хорошая паяемость, можно не отмывать, подделка дешево стоит (около 200 руб.), а паяется с ней весьма неплохо и пахнет парфюмом.

Недостатки: часто подделывают, дымит из-за наличия канифоли, подделку нужно смывать.

Что паять: контакты микросхем и SMD компонентов, выводные радиоэлементы.

Чем смывать: спирт, растворитель, оригинал можно не смывать, подделку смывать обязательно.

Второе место — серебро

На втором месте с серебряной медалью американский флюс EFD NC-D500 6-412-A Flux-Plus. Он представляет собой гелевый флюс, который содержит канифоль, растворитель и немного активатора. Многие мастера считают его самым лучшим флюсом из доступных. После пайки остается прозрачный твердый налет, который можно не отмывать.

Достоинства: можно не отмывать, мало дыма, прекрасная паяемость, легко наносить, особенно с пистолетом-дозатором.

Недостатки: дорогой (тюбик 10 г может стоить 1500 руб.), вонючий, попадаются подделки.

Что паять: SMD и BGA компоненты, можно конечно и провода, но дорого.

Чем смывать: не требуется, но если хочется, то фирменный аэрозоль Flux OFF , спирт, растворители.

Первое место — золото

Золотую медаль и первое место рейтинга завоевали флюсы компании Interflux. Они в России считаются самыми продвинутыми. Большой ассортимент флюсов для свинцовой и безсвинцовой пайки вкупе с хорошими эксплуатационными характеристиками по праву ставит флюсы этой компании на первое место.

Посоветовать могу безканифольную серию Interflux 2005 для ответственных работ с корпусами BGA и 8300 для работ с остальными компонентами.

Достоинства: прекрасные эксплуатационные свойства, паяемость, широкий выбор флюсов с разной текучестью и вязкостью.

Недостатки: цена является ограничивающим фактором, например тюбик 30 г может стоить от 2000 руб.

Что паять: в основном ответственная безсвинцовая и свинцовая пайка.

Чем смывать: большинство можно не смывать, спирт, растворитель, есть фирменный растворитель T2005M.

На этом Топ 10 самых лучших флюсов для пайки считаю завершенным. Конечно существует куча других флюсов, в том числе хороших китайских и топовых немецких и японских. Но я ими не пользовался, поэтому рассказать о них адекватно не могу.

Если Вы, уважаемые читатели, пользуетесь каким-либо другим флюсом и считаете его лучшим в мире, то обязательно напишите мне о нем в комментариях. Возможно, он появится в рейтинге после тестирования.

Для Вас старался Мастер Пайки.


Флюс - это вещество, как органическое так и неорганическое, которое обеспечивает удаление окислов спаиваемых проводников, уменьшает силу поверхностного натяжения, а также улучшает равномерность растекания расплавленного припоя. Кроме своего основного назначения флюс может защитить контакт от воздействия окружающей среды, но следует заметить что данным свойством владеют не все виды флюсов.

В зависимости от потребности, флюс может быть в виде жидкости, порошка или пасты.

Производятся также паяльные пасты, содержащие частицы припоя вместе с флюсом, а все современные припои представляют из себя трубку из припоя внутри которой находится флюс-заполнитель.

По температурному режиму и интервалу активности, флюсы можно разделить на низкотемпературные (до 450 градусов) и высокотемпературные (больше 450 градусов).
Кроме того флюс может быть водным и безводным.

По химическим свойствам все флюсы можно разделить на кислотные (активные) и бескислотные. Кроме того существуют еще активированные и с антикоррозийной защитой.

Активные флюсы в основном состоят из соляной кислоты и хлористых или фтористых металлов.
В качестве активного флюса давно применяется аптечный препарат - ацетилсалициловая кислота (аспирин).
Эти флюсы очень интенсивно растворяют окисленный слой на поверхности металла, и пайка сразу становится качественной и прочной, но остаток флюса после пайки вызывает интенсивную коррозию соединения и основного металла в будущем. Поэтому рекомендуется смывать все остатки флюса которые остались на месте пайки.

При пайке радиоэлектронных элементов применение активных флюсов не допустимо, так как с течением времени их остатки все равно разъедают место пайки тонких радио элементов.

Бескислотные флюсы , в основном это канифоль и флюсы, приготовленные на ее основе с добавлением спирта, скипидара или глицерина.
В процессе пайки канифоль очищает поверхность от окислов, а также защищает ее от окисления. При температуре 150 градусов канифоль растворяет окислы свинца, олова и меди, очищая их поверхность в процессе пайки и паяное соединение становится блестящим и красивым. Но самое главное, в отличии от активных флюсов, канифольные флюсы не вызивают коррозии и разъедания метала.
С помощью канифольных флюсов паяют медь, бронзу и латунь.

Активизированные флюсы , в главном кроме того, состоят из канифоли в которую прибавляют небольшое количество солянокислого либо фосфорнокислого анилина, салициловой кислоты либо солянокислого диэтиламина.

Данные флюсы используют при пайке основной массы металлов и сплавов (железо, сталь, нержавеющая высококачественная сталь, медь, бронза, цинк, нихром, никель, серебро), даже оксидированных элементов из медных сплавов в отсутствии подготовительной зачистки.

Активированными флюсами считаются флюсы ЛТИ, в состав которых входит этиловый спирт (66 - 73%), канифоль (20 - 25%), солянокислый анилин (3 - 7%), триэтаноламин (1 - 2%). Флюс ЛТИ дает отличные итоги при применении оловянистых припоев ПОС-5 и ПОС-10, обеспечивая завышенную крепкость спаянного соединения.

Антикорозийные флюсы используют для спаивания меди и медных сплавов, константана, серебра, платины и ее сплавов. Они содержат внутри себя фосфорную кислоту с прибавлением разных органических соединений и растворителей. В состав некоторых противокоррозийных флюсов входят органические кислоты. Остатки данных флюсов не вызывают коррозии.

ВТС-флюс, к примеру, состоит из 63% тех. вазелина, 6,3% триэтаноламина, 6,3% салициловой кислоты и этилового спирта. Остатки флюса убирают протиркой детали спиртом либо ацетоном.

Защитные флюсы защищают раньше очищенную плоскость металла от окисления не оказывают хим действия на сплав. К данной группе относятся неактивные мат-лы: воск, вазелин, оливковое масло, сладкая пудра и др.

Для пайки твердым припоем углеродистых сталей и чугуна используют буру (тетраборат натрия), которая выглядит как белый кристаллический порошок.
Плавится бура при температуре - 741° С.

Для пайки латунных деталей серебряными припоями в качестве флюса применяют смесь 50% хлористого натрия (поваренной соли) и 50% хлористого кальция. Температура плавления смеси составляет - 605° С.

Для пайки алюминия можна применять флюсы которые обычно содержат 30—50% хлористого калия.

Для пайки нержавеющей стали , твердых и жароупорных сплавов, медно-цинковыми и медно-никелевыми припоями используется смесь, состоящая из 50% буры и 50% борной кислоты, с прибавлением хлористого цинка.

Активные флюсы смывают при помощи волосяной щетки либо обыкновенной зубной, применяя тёплую воду либо спирт.

Для пайки медных проводников, а часто как раз такие используются в электрике и электронике, надежным средством в виде флюса станет работать "жидкая канифоль".
Для тех кто не в курсе это сосновая смола - чистый экологический продукт.

Как самостоятельно приготовить жидкую канифоль?

1.Перебиваем кристалл канифоли в пыль с помощью толчена или завернув в ткань и постукав молотком. В больших масштабах некоторые умельцы умудряются применять советскую ручную мясорубку. Средства неважны, главное добиться однородной мелкой пыли из канифольных кристаллов.

2. Всю пыль надо залить спиртом с отношением 1:1.5 (канифоль: спирт).
Это удобно сделать пользуясь той же бутылочкой от спирта.
В аптеке можно купить спирт с салициловой кислотой, что сам по себе такой раствор может послужить флюсом, и хоть там процент салициловой кислоты очень малый но такой "спирт" будит оптимальным вариантом для усиления нужных свойств флюса.
Дальше в половинку бутылочки спирта высыпаем канифоль до тех пор пока не появится нужное отношение составляющих и смотрим чтоб примерно 1/5 бутылки осталась свободной!

3. Закрываем нашу бутылочку (или другую емкость) и ставим в емкость с теплой водой (60-80C) когда нагреется раствор начинаем интенсивно взбалтывать раствор, что бы он растворился в однородную массу. В горячей воде это получится гораздо лучше и быстрее.