Популярным расходным материалом при паечном ремонте электрооборудования, сварочных аппаратов считается гостированная канифоль для пайки. Вещество органической природы не растворяется в воде, плавится при нагреве. Температура размягчения канифоли в пределах +50…70°C.
Очень хрупкая полупрозрачная субстанция получается различными способами, цветность зависит от способа производства, бывает с ярким светло-желтым оттенком, коричневатым разной насыщенности и темно-красным. Узнается по стекловидному блеску, при разломе крошится с образованием раковин, неровностей.
Впервые смесь природных карбоновых кислот с изомерами научились получать в Древней Греции. В городе Колофон музыканты натирали ей смычки для улучшения звучания струнных инструментов. Впоследствии «колофолонской смоле» нашлось другое применение, ее применяют при производстве лакокрасочных материалов и некоторых видов пластиков, киношных и тепловых «дымовушек».
Что это такое?
Канифоль это природная смола, получаемая при термической обработке древесного сока хвойных пород. После фракционного отделения воды и скипидара образуется густая смесь, которая при высыхании превращается в комок неровной формы. Химический состав канифоли зависит от исходного сырья и степени очистки. В органическую смесь входят смоляные кислоты, эфирные масла и примеси. Чем больше примесей, которые ухудшают электроизоляционные свойства, тем темнее окраска.
Качество материала регламентируется ГОСТ 19113-84, по чистоте классифицируется по сортам. Высший, первый и второй. Два последних желтой окраски применяются в электротехнике. При выборе флюса важна температура плавления канифоли, у некоторых видов она достигает + 130°С. Плотность вещества в пределах от 1,07 до 1,10 г/см3, в основном его делают из сосновой живицы. Разработана технология экстракции древесной муки и обработки отходов производства бумаги. Способ выработки во многом определяет технологические свойства, по стандарту он указывается на упаковке паяльного флюса.
Зачем нужна?
Основные причины выхода из строя бытовой электротехники, приводного оборудования и инструментов – нерабочие платы, сгоревшие конденсаторы и другие элементы, требующие замены, монтаж которых производится методом пайки. Имея определенные навыки работы с паяльником, каждый умелец сможет отремонтировать электрооборудование самостоятельно.
При расплавлении металла происходит окисление. Цветные металлы намного активнее вступают в реакцию с кислородом в горячем виде, образуются оксиды, ухудшающие соединение. Для устранения оксидной пленки при пайке применяются флюсы, они наносятся на поверхности спаиваемых деталей, необходимы для защиты от воздействия компонентов воздуха, снижают поверхностное натяжение припоя при покрытии деталей.
Для чего, по сути, нужна канифоль при пайке? Только в качестве флюса. Экологичное вещество характеризуется рядом достоинств:
- не образует вредных испарений при нагреве;
- не ухудшает электропроводимость спайки;
- улучшает прочность соединений;
- препятствует растеканию жидкотекучих металлов;
- применяется при соединении легкоплавких контактов.
Смолистый материал при длительном хранении не меняет своих свойств, не окисляется и не разлагается.
Это самый известный флюс, который для домашней пайки несложно найти в специализированных магазинах.
Среди недостатков канифоли следует отметить плохое удержание расплава на поверхности металла. Для полноценной защиты деталей и элементов схемы требуется наносить смолу несколько раз. В условиях повышенной влажности даже после затвердевания канифольная пленка способна впитывать влагу, это приводит к развитию коррозионных процессов. Хрупкое вещество важно правильно хранить и транспортировать, чтобы сохранить целостность комка. Важно учесть, что смолистый флюс применяется не для всех паечных соединений.
Какие виды существуют
Разновидности канифольных флюсов по способу производству, составу исходного сырья:
- Живичная канифоль чаще производится из сосновой смолы, реже – из других пород хвойных деревьев. Сырье собирают, подсекая кору живых деревьев. Название флюса появилось по аналогии с исходным продуктом. В сосновой живице содержится до 80% канифоли и 20% скипидара. Живичная канифоль качественная, содержит от 90 до 94 % смоляных кислот, до 1,5 % жирных. Концентрация неомыляемых веществ не более 6…7%. Встречается живичная канифоль редко. Ее часто заменяют экстракционными и талловыми аналогами.
- Экстракционная канифольная смесь производится методом экстрагирования смеси измельченной хвойной древесины (обмола) и бензина, выполняющего функцию растворителя органических кислот. От живичной такая канифоль отличается темным оттенком и температурой размягчения, она ниже на 10–15 градусов, составляет в среднем +55°С. Кислотное число экстракционного паечного флюса в пределах 150 мг КОН/г, массовая доля жирных кислот не выше 12%. Для улучшения эксплуатационных свойств экстракционную канифоль очищают. Процедура называется оставлением. Адсорберы поглощают красящие компоненты. На выходе получается продукт, близкий к живичному по химическому составу и свойствам.
- Талловая паечная канифоль самая светлая. Выпускается из сульфатного мыла путем вакуумной перегонки. Получается смолистое вещество с высокой концентрацией абиетиновой кислоты, ускоряющей кристаллизацию. Исходным сырьем служат отходы целлюлозно-бумажного производства. По техническим характеристикам таловая канифоль сопоставима с живичной.
Несколько слов об особенностях различных видов канифольных флюсов. В живичном тугоплавком практически нет жирных кислот, которые недопустимы при пайке некоторых металлов. В экстракционной их может содержаться до 10%, в таловой еще больше. В розничной торговле флюс продается фасованным видом в металлических круглых коробках. На этикетке указываются технические особенности.
Как пользоваться канифолью
При пайке деталей, контактов рекомендуется учитывать несколько моментов:
- Горячая канифоль способна растворять оксидные пленки. Это свойство актуально при паечном соединении загрязненных поверхностей.
- При выборе температурного режима в расчет принимается температура расплавления, а не расплавления смолы. Рекомендует прогревать флюс и детали до +100…130°С. На холодной поверхности канифоль и припой быстро остывают.
- Применение смолистых флюсов новичками часто заканчивается образованием сажи на жале паяльника. Важно поддерживать температуру нагрева, не допускать повышенного образования дыма, не превращать канифоль в темно-бурую вязкую массу.
Перед началом работы обгораемое жало лучше предварительно очистить, чтоб снизить риск попадания окалины в шов. Необгораемое достаточно опустить в канифоль, чтобы образовалась пленка. Важно уделять внимание подготовке поверхностей, их очищают от пыли и влаги. Необходимо позаботиться о жесткой фиксации соединяемых элементов. Место спайки после остывания обязательно очищают от остатков флюса.
Использование припоя с канифолью
Производители предлагают оловянно-свинцовые припои, в состав которых входит канифольная смола. Он реализуется прутками, намотанными на катушки. Фактически это тонкие оловянно-свинцовые трубки, полости которых залиты расплавленной канифолью. Это одновременно флюс и присадочный материал, образующий соединение при лужении. Преимущества припоя с канифолью:
- увеличение скорости пайки;
- упрощение паечного процесса.
В процессе пайки важно поддерживать определенный температурный режим. При перегреве появляется канифольный дым, усиливается выделение паров олова и свинца. Не следует пренебрегать техникой безопасности. При попадании горячего флюса и припоя на кожу его необходимо удалять, нужно сразу стряхивать частички расплава с одежды.
Проводит ли канифоль ток?
При пайке микросхем, особенно когда расстояние между дорожками небольшое, необходимо удалять остатки флюсовой смолы. Если этого не сделать, может произойти пробой при подключении электропитания. Для удаления остатков используют растворители, ацетон.
Законный вопрос: как проходит электричество, если канифольный состав – полярный диэлектрик? Действительно, проводимость паяльной канифоли настолько мала, что ей можно пренебречь. Но в смоле остаются микрочастицы припоя, возникающие при отрыве жала паяльника. Даже незначительные вкрапления, которые сложно разглядеть, способны вызвать замыкание соседних дорожек.
Еще одна причина – способность расплавленной канифоли для пайки впитывать атмосферные пары в условиях повышенной влажности. При образовании мелких пузырьков высокочастное оборудование выходит из строя. При самостоятельном ремонте инверторов следует это учитывать.
Важно!
Готовая плата должна быть идеально чистой, чтобы избежать возможной коррозии и для контроля соединений, выявления возможных дефектов.
При смывании остатков канифоли чистым спиртом возможно образование белых разводов на плате. Специалисты предпочитают пользоваться сложными составами, например, смесью 1 части спирта и 1 части бензина с добавлением незначительного количества ацетона для лучшего смешивания компонентов.
При соблюдении всех рекомендаций, правильном выборе разновидности канифольного флюса получаются надежные паечные соединения. Приобретая канифоль, важно учитывать химический состав соединяемых сплавов. Универсальный расходный материал – припой с канифолью. Им удобно пользоваться при большом объеме работы.
