Припои и флюсы для пайки

Опубликовано: 06.09.2018

Припои разделяются на легкоплавкие и тугоплавкие.

Тугоплавкие припои. К тугоплавким относятся припои с температурой плавления свыше 500°С, создающие высокую механическую прочность соединения (сопротивление разрыву до 50 кг×мм²). Недостатком их является именно то, что они требуют высокой температуры нагрева и хотя прочность такой пайки получается весьма высокой, интенсивный нагрев может привести к нежелательным последствиям: можно, например, «отпустить» стальную деталь.

Легкоплавкие припои . К этой категории относятся припои с температурой плавления до 400°С, имеющие сравнительно невысокую механическую прочность (сопротивление разрыву до кг×мм²). При радиотехнических монтажных работах применяются главным образом легкоплавкие припои. В состав их входят олово и свинец в различных пропорциях.

Существуют также сплавы, в состав которых кроме олова и свинца входят висмут и кадмий. Эти сплавы наиболее легкоплавкие: у некоторых из них температура плавления менее 100°С. Механическая прочность соединения у таких сплавов весьма невелика. Раньше их применяли для пайки кристаллов в кристаллических детекторах. В настоящее время легкоплавкие кадмийвисмутовые сплавы находят применение при ремонте печатного монтажа. Используются они также для пайки транзисторов, так как по техническим условиям их рекомендуется паять припоем с температурой плавления, не превышающей 150°С.

Для пайки транзисторов можно применять так называемый сплав Вуда с температурой плавления 75°С, в состав которого входят: олово — 13%, свинец — 27%, висмут — 50%, кадмий — 10%. Сплав Вуда можно приготовить по указанному рецепту самому или купить в аптеке. Пайка ведется слабо нагретым паяльником. В качестве флюса используется канифоль.

При пайке монтажных проводов радиоаппаратуры удобно пользоваться оловянно-свинцовыми припоями, отлитыми в виде тонких прутков диаметром 2 — 2,5 мм.

Такие прутки можно изготовить самому, выливая расплавленный припой в сосуд, в дне которого заранее проделано отверстие. Сосуд при этом следует держать над листом жести или металлической плитой. После остывания прутки следует разрезать на куски необходимой длины.

Флюсы, используемые при пайке . Во время пайки температура соединяемых деталей значительно повышается и скорость окисления металлических поверхностей возрастает. Вследствие этого припой хуже смачивает соединяемые детали. Поэтому необходимо использовать различные флюсы, которые не только надежно защищают поверхность металла и припоя от окисления, но также улучшают условия смачивания металлической поверхности расплавленным припоем. Действие флюса зависит от его состава: обычно флюсы или растворяют окисные пленки на поверхности металла (а иногда и сам металл), или предохраняют металл от окисления при нагреве. При монтаже радиоаппаратуры, как правило, применяют флюсы, предохраняющие металл от окисления (образования окисной пленки). К ним относится, в частности, канифоль, получившая преимущественное распространение при монтажных работах.

Следует заметить, что независимо от того, какой флюс используется, готовую пайку нужно обязательно протирать тряпочкой, смоченной в спирте-ректификате или ацетоне, а также прочищать жесткой щеточкой или кисточкой, смоченной растворителем, для удаления остатков флюса и грязи.

Прочную пайку с ровной поверхностью застывшего припоя можно получить, применив жидкий канифольный флюс, составленный из 20 г измельченной в порошок чистой канифоли, растворенной в 35 — 40 г чистого спирта, бензина или скипидара. Практически установлено, что при указанной пропорции составных частей флюс при пайке не дает вспышки паров растворителя. Этот флюс нужно хранить в пузырьке с притертой пробкой. Для жидкого флюса не рекомендуется применять канифоль, предназначенную для натирания скрипичного смычка, так как пайка может быть загрязнена посторонними примесями.

В некоторых исключительных случаях вместо канифоли можно пользоваться ее заменителями. Так, канифольный лак, имеющийся в продаже в хозяйственных магазинах, можно применять как жидкий флюс взамен раствора канифоли в спирте. Этот же лак можно использовать и для антикоррозийного покрытия металлов.

В качестве флюса при пайке электрических цепей можно в случае крайней необходимости пользоваться также «живицей» — смолой сосны или ели — доступным материалом, особенно любителям, живущим в сельской местности. Такой флюс можно приготовить самому. Набранную в лесу с деревьев смолу нужно растопить в жестяной банке на слабом огне (на сильном огне смола может воспламениться). Расплавленную массу разлить в спичечные коробки. Застывшая смола используется в качестве флюса так же, как канифоль.

Если под рукой канифоли или другого флюса нет, то в самом крайнем случае канифоль можно заменить таблеткой аспирина, имеющейся в любой домашней аптечке. Недостаток этого флюса — неприятный запах дыма, выделяющийся при плавлении аспирина.

Ускорить процесс пайки и повысить в ряде случаев качество соединений можно, применив вместо канифоли глицериновую пасту. С помощью пасты можно паять детали из самых разнообразных металлов и сплавов даже без предварительной зачистки или лужения, что особенно удобно при пайке в труднодоступных местах. Глицериновую пасту легко изготовить самому. Состав ее следующий: 48% веретенного масла, 12% пчелиного воска, 15% светлой канифоли, 15% глицерина, 10% насыщенного водного раствора хлористого цинка.

Изготовляя глицериновую пасту, ее нужно все время подогревать. Сначала расплавляют канифоль, затем добавляют веретенное масло, воск, глицерин и в последнюю очередь хлористый цинк.

Пасту можно изготовить и по более простому рецепту. Кусочки канифоли размельчают в порошок и, подливая глицерин, растирают до густоты сметаны. Паста удобна тем, что она хорошо сохраняется длительное время. Хранить ее можно в любой посуде с крышкой. На место пайки пасту наносят с помощью кусочка проволоки.

Существует еще один рецепт флюса, пригодного для пайки без предварительного залуживания. Этот флюс можно использовать для пайки большинства встречающихся в практике радиолюбителя металлов и сплавов: меди, латуни, бронзы, различных сталей, в том числе и нержавеющей, цинка, белой жести, нихрома, константана, манганина, никеля и т. д. Весьма прочное соединение получается при пайке никеля и проводов из сплавов высокого сопротивления, которые при использовании обычных флюсов паять нельзя.

Флюс составляется из 73 мл спирта (ректификат или сырец), 20 г канифоли, 5 г солянокислого анилина, 2 г триэтаноламина. Триэтаноламин можно заменить двадцатью каплями раствора аммиака (нашатырного спирта). Канифоль растворяют в 50 мл спирта, а в остатке спирта (23 мл) растворяют солянокислый анилин. Оба раствора смешивают и добавляют триэтаноламин.

Флюс в виде пасты, представляющей собой сплав канифоли с одноосновными жирными кислотами, может быть составлен по следующему рецепту: стеариновая кислота — 30 г, пальмитиновая кислота — 25 г, олеиновая кислота — 45 г, канифоль — 100г.

Сплавление указанных четырех компонентов следует производить в стеклянной колбе (водяной бане) при температуре 100°, причем содержимое колбы необходимо хорошо перемешивать. Этот процесс можно производить также в любой чистой посуде и на открытом огне, но в этом случае необходимо строго придерживаться указанного температурного режима. После охлаждения флюс превращается в густую мазь. Густота флюса зависит от количества канифоли. На места пайки флюс наносится палочкой в очень малом количестве.

Высокая активность флюса, составленного по этому рецепту, дает возможность производить пайку без предварительного залуживания. С помощью флюса можно паять лицендрат, выводы остеклованных проволочных резисторов и провода в эмалевой изоляции даже без особо тщательной зачистки.

Если нет олеиновой жирной кислоты, то флюс можно изготовить из 60% хозяйственного мыла. В горячий мыльный клей тонкой струйкой добавляется любая сильная кислота, например, соляная, серная, азотная. Наливать нужно с некоторым избытком, чтобы прореагировало все мыло.

Полученный жир надо переложить в чистую посуду и нагревать в горячей воде в течение 20 мин, а затем его следует охладить до комнатной температуры (посуду при этом нельзя трогать с места до полного остывания массы, так как кода вновь может проникнуть в жирные кислоты) и слить накопившуюся снизу воду. Полученную массу следует в дальнейшем только сплавить с канифолью.

 

В.Ю.Иваницкий СОВЕТЫ НАЧИНАЮЩЕМУ РАДИОЛЮБИТЕЛЮ

Издательство ДОСААФ СССР, 1982 г

rss