Паяльная кислота – это густая, вязкая паста, используемая в качестве флюса при пайке оловянно-свинцовым припоем. Ее основная функция – удаление оксидного слоя с паяемых деталей и предотвращение его повторного появления. Использование припойной смазки значительно улучшает качество лужения и пайки, делает паяные соединения более прочными и долговечными. Паяльная смазка давно пользуется популярностью у профессиональных паяльщиков, но лишь недавно стала популярной у домашних паяльщиков.
Ортофосфорная кислота для пайки
Для получения качественных соединений необходимо не только специальное оборудование, но и дополнительные расходные материалы. Для пайки используется паяльный флюс, в основе которого свинец и олово, часто в виде проволоки. В качестве флюса используется паяльная кислота, которая подразделяется на несколько различных типов. Наиболее распространенной является ортофосфорная.
Свойства и применение
После длительного использования металлические изделия окисляются, на их поверхности скапливаются грязь и пыль. Грязь можно удалить механически с помощью напильника, но окислы удаляются только с помощью химических препаратов. Ортофосфорная кислота для пайки предотвращает образование новой пленки и нейтрализует существующие отложения.
Она не только очищает металлические поверхности, но и обеспечивает защиту от коррозии и других негативных явлений.
Она отличается от других паяльных кислот составом и концентрацией, и ее применение полностью оправдано. Обработка металлических поверхностей фосфорной кислотой образует защитную мембрану, которая препятствует образованию оксидов. Это вещество используется для пайки различных материалов:
- алюминий;
- сталь;
- медные сплавы;
- никеля.
Пайка производится при температуре выше 350 градусов. Этот процесс разрыхляет кислотную пленку и выводит ее на поверхность, растворяя оксидные слои. Надежная пайка достигается с помощью полученного нового слоя.
Особенности применения паяльной кислоты и пайки
Паяльная кислота отличается от других реагентов и имеет ряд положительных свойств. Как флюс, средство распространяется только в жидком виде, некоторые составы можно разбавлять для снижения концентрации при взаимодействии с металлом. Перед использованием этого элемента полезно понять, зачем нужна паяльная кислота. Перед пайкой металлов необходимо подготовить место для использования. Металлы имеют тенденцию окисляться при длительном использовании и откладывать слой грязи и пыли. С грязью можно справиться механически, используя наждачную бумагу или напильник, но окислы можно удалить только с помощью химических растворов. Паяльная кислота помогает предотвратить образование нового слоя и удалить имеющиеся отложения. Основными металлами, которые можно обрабатывать паяльной кислотой, являются
- медные сплавы в любых пропорциях;
- изделия из черных металлов;
- никель;
- все виды цветных сплавов;
- сталь.
Латунь, медные сплавы можно паять с помощью буры. Изделия из алюминия и стали невозможно соединить без использования паяльной кислоты. Перед пайкой кислотой детали очищают от твердых отложений, а после пайки промывают слабощелочной водой. Разновидности паяльных кислот производятся в соответствии со стандартами ГОСТ 23178-78, являются жидкими и имеют пониженную вязкость.
Виды паяльных кислот и особенности применения
Паяльная кислота делится на два основных вида, независимо от сферы применения, – ортофосфорную и соляную. Независимо от состава, предназначение заключается в удалении окислов, загрязнений с мест пайки. Качественное, чистое соединение может быть выполнено только при соблюдении условий подготовки металла. Долговечность материалов повышается за счет образования на поверхности разъема защитного слоя от окисления.
Обратите внимание, что при работе с электронными платами нельзя использовать флюс. Тонкие и хрупкие компоненты могут быть стерты со структуры платы, паяльная кислота образует токопроводящие соединения. Все эти факторы могут негативно повлиять на функциональность сборки и общее состояние проекта.
Флюс хлорида цинка
Раствор хлорида цинка используется для пайки соединений железа. Он состоит из цинка, растворенного в соляной кислоте. Флюс производится следующим образом:
- подготавливаются гранулы цинка;
- добавляется раствор или концентрат, в зависимости от спецификации;
- После того как цинк вступит в химическую реакцию, смесь можно использовать.
Пропорции берутся из расчета 1 литр рассола на 400 грамм гранулированного цинка. После завершения работы очистите поверхность, чтобы остановить реакцию, для этого идеально подходит мыльный раствор. Прежде чем делать это самостоятельно, помните, что важно соблюдать последовательность действий. Кислота разбавляется цинком и образуются газы, в результате чего получается довольно взрывоопасная смесь. Все операции следует проводить в проветриваемом помещении.
Олеиновая кислота
Обзор типов
Все паяльные кислоты делятся на 3 основные группы: соляная кислота, серная кислота и ортофосфорная кислота. Кислота может быть любого типа, но используется с одной и той же целью: очистить поверхность металла от ржавчины и оксидного слоя перед пайкой. Если подготовительные работы на поверхности металла выполнены правильно, то результатом будет прочное и аккуратное стыковое соединение. Например, борная кислота, имеющая высокую температуру плавления, наиболее подходит для соединения меди и латуни. Она состоит из буры и смеси кислот.
Ортофосфорная кислота
Прозрачная или слегка желтоватая неорганическая жидкость с химической формулой H3PO4. При контакте с металлическими поверхностями фосфорная кислота удаляет оксидный слой и защищает поверхность от образования новых оксидных соединений. Продукт обладает высокой степенью текучести, что позволяет использовать его в труднодоступных местах.
После пайки эту кислоту можно смыть водным раствором щелочи.
Ортофосфорная кислота используется для обработки углеродистой стали легированного типа, а также для соединения никеля или меди. Температура плавления кислотного состава составляет 350°C. Продукт обеспечивает надежное и чистое соединение в процессе пайки.
Серная
Это двухкомпонентное соединение с химической формулой H2SO4. Первый компонент представляет собой густую жидкость с маслянистой консистенцией. Второй компонент – вода или серный ангидрид в качестве растворителя. При соединении этих двух компонентов образуется паяльная кислота. Концентрация второго компонента может составлять от 25 до 85%. Полученный состав обладает высокой химической агрессивностью и активностью и поэтому используется для пайки толстостенных материалов.
Соляная кислота
Обычная паяльная кислота получается из цинка, если к 412 г этого компонента добавить 1 л соляной кислоты в концентрированном виде. Формула этого химического вещества выглядит как HCl. Цинк добавляется в соляную кислоту для улучшения ее свойств. Концентрация раствора соляной кислоты определяет характеристики ее паяльных свойств, но в чистом виде без примесей цинка она не используется, так как обладает высокой способностью разъедать металл. Концентрация раствора кислоты выбирается в зависимости от толщины спаиваемого металла.
Как выбрать кислоту?
Паяльная кислота выбирается в зависимости от свойств спаиваемого металла. Основными критериями выбора кислоты являются концентрация ее раствора и отсутствие мутного осадка. При выборе различных типов паяльных кислот важно знать область их применения.
- Ортофосфорная кислота. Обладает высокой способностью удалять ржавчину и окислы. Поэтому ее используют на очень грязных металлических поверхностях.
- Соляная кислота. Считается универсальным вариантом, который можно использовать для очистки стальных сплавов, а также черных и цветных металлов.
- Серная кислота. Редко используется из-за своей высокой химической агрессивности. Данный продукт используется для металлов, которые плохо поддаются пайке, а также для более толстых заготовок, так как продукт на толстом слое металла способен проникать в материал.
Выбирая паяльную кислоту в магазине, обратите внимание на срок ее годности. Обычно это не менее 12 месяцев с даты изготовления продукта, но этот срок действителен только при условии правильного хранения вещества. Паяльная кислота должна храниться в плотно закрытой емкости, защищенной от солнечного света, при температуре от -25°C до +35°C.
Не рекомендуется использовать устаревшие кислотные составы с отложениями, так как они не способны должным образом очистить поверхность металла и подготовить ее к процессу пайки.
Как правильно использовать смазку для пайки
Процесс очень похож на обычную пайку, например, канифолью. Не менее важна правильная подготовка паяльника: очистка и обезжиривание. Затем жало следует припаять к соединяемым компонентам. Паяльная площадка покрывается тонким слоем смазки. Наконечник паяльника окунают во флюс и отсасывают немного припоя. Расплавленное олово равномерно растекается и защищает поверхность материала от образования оксидного слоя. После завершения процесса пайки детали могут быть спаяны вместе. Припой наносится несколько большими порциями, чем в случае лужения.
Количество припоя должно быть достаточным для заполнения всех зазоров и неровностей.
После того как припой остынет, излишки флюса следует удалить бензином, изопропиловым спиртом или Flux-off.
Преимущества и недостатки
Преимущества активного флюса заключаются в следующем
- Он превосходит другие флюсы по качеству пайки;
- Остатки можно смыть водой или растворителями;
- Возможность пайки сильно окисленных деталей и поверхностей;
- Доступная цена;
- длительный срок хранения.
Недостатками активной смазки являются вредные испарения при нагревании и возможность возникновения коррозии в месте соединения. Нейтральный паяльный флюс имеет следующие преимущества:
- обеспечивает высококачественное соединение, уступающее только активной смазке;
- легко удаляемые остатки;
- является диэлектриком;
- низкая стоимость;
- не содержит опасных и вредных веществ
- отсутствует риск коррозии паяного соединения;
- срок хранения неограничен.
Недостатками нейтрального соединения являются:
- неприменимость к сильно окисленным поверхностям;
- образование твердых отходов, которые необходимо смывать.
Несмотря на выраженные диэлектрические свойства, вещество имеет конечное удельное сопротивление. Остатки необходимо всегда удалять, так как они могут исказить электрические характеристики низковольтных цепей.
Правильный выбор флюсов
Выбор кислоты зависит от области применения. При этом учитывается не только состав вещества, но и его концентрация. Хотя при определенных условиях ее можно разбавить в домашних условиях. Химикаты имеют небольшой срок годности, поэтому при покупке важно обращать внимание на дату изготовления флюса.
При выборе кислоты важно ознакомиться со свойствами каждой из них. Если предметы довольно старые и на них заметны процессы коррозии, лучше всего подойдет ортофосфорная кислота. Она эффективно удаляет окислы и ржавчину, обеспечивая тем самым надежное соединение.
Серная кислота, благодаря своей агрессивности, используется при грубой пайке, так как в этом случае повреждения сводятся к минимуму.
Соляная кислота, с другой стороны, имеет универсальное применение. Она используется для пайки различных металлов, в том числе цветных металлов и их сплавов.
Важно! Если в растворе имеется заметный осадок, то кислота не пригодна для использования. Либо истек срок годности, либо был произведен некачественный продукт.
Полезные свойства
Специалисты отмечают, что достаточно покрыть кислотой основную поверхность материала, а дополнительное погружение паяльника в химический раствор не имеет смысла. Припой легко заполнит все места пайки, обработанные паяльной кислотой.
Примечание: Паяльную кислоту нельзя использовать для пайки тонких компонентов или микросхем.
Главной отличительной особенностью кислот является их негативное воздействие на организм человека.
Основными условиями работы с химикатами являются вентиляция, ношение специальной одежды и нанесение раствора только кистью. Флюс быстро заполняет обрабатываемую поверхность и через некоторое время начинает взаимодействовать с оксидным покрытием. Если кислота попадает на участки кожи, пораженный участок дезинфицируют щелочью и промывают водой.
Необходимо использовать специальные средства защиты и максимально оградить себя от возможного контакта с химическим раствором.
Даже разбавленные пары химической кислоты могут вызвать необратимые повреждения слизистых оболочек органов. По этой причине различные операции с кислотами требуют осторожности и внимательности.
Только после тщательного изучения характеристик и свойств химических флюсов можно приступать к пайке различных материалов.