какая кислота лучше для пайки оловом
Виды и состав паяльной кислоты, способы ее применения
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.
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»
Что такое паяльная кислота, и зачем она нужна
Практически у каждого, кто учился паять самостоятельно, на первых порах случались неудачи. То припой не желал прилипать к заготовкам и деталям, то спаянный шов вдруг распадался.
Не зная технологии паяльных работ, трудно догадаться, почему так происходит. А секрет прост – детали не были подготовлены к пайке, и припой не «прилипал» к поверхностям. Справиться с проблемой помогает кислота для пайки, снимающая окислы, и способствующая отличному соединению.
Назначение
Чтобы подготовить детали к накладыванию припоя, необходимо очистить их от частиц посторонних материалов – пыли, песка, воды. Кроме этого нужно удалить с поверхности пленку окислов, которая присутствует практически на всех металлах.
И если с первым условием легко справиться механически, при помощи напильника, надфиля, наждачной шкурки, то второе условие выполнить без применения химических составов затруднительно – окисная пленка очень быстро появляется на поверхности металла.
Вещества, удаляющие пленку и препятствующие образованию новой, называются флюсами, и самый эффективный из них – паяльная кислота. Она является активным флюсом, то есть при пайке химически воздействует на состав поверхности металла.
У профессионалов никогда не возникает вопрос – зачем нужна паяльная кислота, они отлично знают, что очень часто без нее невозможно выполнить поставленные задачи.
Паяльную кислоту применяют для следующих металлов:
Если медные или латунные детали с успехом паяют бурой, то припаять друг к другу заготовки из алюминия или стали возможно зачастую только с использованием паяльной кислоты. По завершению работ активный флюс обязательно смывают водой с небольшим содержанием щелочи.
Кислоту покупают в магазинах, или делают самостоятельно, используя химические реагенты. Хотя приобретение исходных материалов может обойтись и дороже, чем готовый к применению флюс.
Из чего состоит
В общем случае паяльной кислотой называют хлорид цинка, однако состав применяемых на практике веществ несколько отличается. Чаще всего пайка производится при помощи препаратов на основе соляной или фосфорной кислоты с добавлением растворителей.
Концентрированная соляная кислота неприменима, поскольку разъедает металл. Для электронных схем кислотные вещества не используют, проводя пайку при помощи канифоли или выбирая другой неактивный флюс.
Одним из универсальных видов жидкого флюса можно считать паяльную кислоту ФЦА, производимую предприятиями химической промышленности.
В состав этого препарата входит:
В домашних условиях паяльную кислоту делают, растворяя в соляной кислоте цинк. Чтобы получить удовлетворительные результаты, необходимо знать, как нужно паять паяльной кислотой металлы и сплавы, а также строго соблюдать правила безопасности при работе.
Общие правила применения
Для пайки обычно используется оловянно-свинцовый припой (ПОС). В составе его основным компонентом всегда служит олово, а свинец добавляется в пропорции, в зависимости от которой припой приобретает необходимые для пайки свойства.
Свинец делает материал более мягким и текучим, в то время как олово обеспечивает прочность застывшего стыка.
Несмотря на наличие свинца, текучести часто недостаточно, чтобы преодолеть силы поверхностного натяжения в капле припоя и при малой величине сцепления с поверхностью металлов припой остается в форме капли, не желающей прилипать к деталям.
Если предварительно поверхности очистить от окислов, то сила сцепления превысит силы поверхностного натяжения и припой растечется по поверхности, обеспечивая хорошую адгезию, то есть прилипание.
Для очистки поверхности ее механически зачищают при помощи напильника или наждачной бумаги и наносят паяльную кислоту. Наносить ее можно маленькой кистью из натуральных материалов или при помощи небольшой лопатки.
Часто состав содержится в пластиковых бутылочках с дозаторами, которыми удобно пользоваться. Флюс должен покрыть всю поверхность, предназначенную для пайки, иначе припой не будет хорошо прилипать к ней.
Во время контакта разогретого припоя с поверхностью, паяльная кислота испаряется, но ее присутствие уже не требуется. После того как припой нанесен, он сам выполняет защитную функцию, препятствуя окислению. Этот процесс называется лужением.
Лужению подлежат обе спаиваемые заготовки. После лужения можно легко соединить их, нанеся дополнительно припой на место стыка.
Конечно же, при пайке паяльником, инструмент тоже должен быть чистым и жало, сделанное из меди, не должно содержать пленок окислов. Для этого предварительно жало тоже необходимо облудить, обмакнув его разогретым в паяльную кислоту и нанеся на него припой.
Пайка без паяльника
Иногда при пайке с использованием паяльной кислоты, можно обойтись без паяльника. Один из таких способов применяют, например, при пайке скруток проводов во время электромонтажных работ по устройству электропроводки.
В этом случае флюс наносят на скрутку кистью, а для лучшего эффекта скрутку окунают в небольшую емкость с кислотой. После этого скрутку погружают в емкость с расплавленным припоем и выдерживают около 1 минуты, чтобы провода хорошо прогрелись, и припой проник ко всем точкам их поверхности. Такая пайка обеспечивает отличную электропроводность при соединении проводов.
После производства пайки, необходимо удалить с соединения остатки паяльной кислоты, чтобы избежать возникновения коррозии металла и разрушения стыка в дальнейшем.
Необходимо помнить, что при монтаже печатных плат электронных схем, при пайке электронных компонентов радиоустройств применять паяльную кислоту не рекомендуется, так как можно повредить очень тонкие токопроводящие дорожки плат. При нанесении флюса, паяльная кислота может растворить их.
Правила безопасности
При производстве паяльной кислоты применяются соляная и фосфорная кислоты. Они очень активны (хотя фосфорная слабее) и легко вступают в реакцию со многими химическими веществами. Попадая на кожу, такие вещества вызывают химический ожог.
Даже в разведенном виде их пары способны повредить слизистую оболочку органов чувств.
Учитывая вышеизложенные факты, правила безопасности при обращении с паяльной кислотой заключаются в надежном хранении препарата, использовании защитной одежды и перчаток, хорошей вентиляции рабочего помещения.
Виды и применение кислоты для пайки
[Кислота для проведения пайки необходима], если применение канифоли не позволяет качественно спаять между собой нужные элементы.
Использование паяльной кислоты для пайки способствует снятию оксидного пленочного слоя со спаиваемых поверхностей и дает возможность надлежаще подготовить их к соединению.
Как правило, канифоль используют, чтобы подготовить своими руками к пайке детали из меди. А вот паяльной кислотой пользуются для лужения не только меди, но и ее сплавов – бронзы и латуни.
А также для нержавейки, драгоценных и черных металлов, алюминия и никеля, даже для пайки чугуна.
Необходимость применения кислотных флюсов
Любая паяльная кислота — соляная или ортофосфорная, призвана создавать идеальную среду для взаимодействия припоя сэлементами.
Их применение позволяет убрать с рабочей области загрязнения и окислы, предотвращать возобновление окислительного процесса и снижать натяжение припоя, с целью его более свободного распространения.
В результате чего обеспечивается надежное спаивание деталей.
В зависимости от типа металла выбирают флюс для пайки. Здесь же стоит отметить, что паяльной кислотой не пользуются при компоновке плат.
Кислота относится к категории агрессивных сред и способствует разрушению, стоящих на ее пути компонентов.
Кроме того, она является идеальным электропроводником и обладает свойством создавать токопроводящие дополнительные каналы.
Поэтому не стоит рассчитывать даже на обезвреживание кислотной среды после пайки.
Флюс из соляной кислоты своими руками
Часто для обработки спаиваемых деталей приобретают флюс, который находится в свободной продаже, и называется просто паяльной кислотой.
Производитель дополняет продукцию инструкцией по условиям ее применения, которая позволяет легко сориентироваться в ее предназначении.
Обычно — это лужение и спаивание нержавейки, серебра, меди, алюминия и различных сплавов.
При производстве флюса используется соляная кислота, в которой растворяют цинк, в результате получается основа – хлорцинковое соединение. Подобный состав достаточно просто изготовить в домашних условиях своими руками.
Чтобы приготовить состав необходимо взять:
Далее понадобится емкость из стекла, керамики или фарфора. В посуду сначала помещают цинк, затем наливается соляная кислота.
Очень важно готовить состав с осторожностью, кислотой заполняют ¾ емкости.
Цинк и соляную кислоту можно купить в специальных магазинах химических реактивов, но если дома есть старые пальчиковые батарейки «АА», Zn легко добыть из них.
После того как произойдет реакция растворения цинка в соляной кислоте, прекратится выделение водорода.
То есть в жидкости больше не будут образовываться пузырьки, она станет прозрачной. Готовый состав паяльной кислоты осторожно переливают в плотно закрывающуюся стеклянную тару.
Меры предосторожности: при изготовлении флюса рекомендуется находиться вблизи проточной воды, если состав вдруг попадет на кожу или, еще что хуже, в глаза, необходимо промыть их большим количеством воды.
Кстати, в качестве флюса может использоваться соляная кислота в чистом виде при условии обработки железных деталей.
Ортофосфорная кислота для получения флюса
Вторым распространенным типом кислоты для пайки считается ортофосфорная кислота – H3PO4. Она также идеально снимает с металлических поверхностей оксидную пленку и предупреждает ее возобновление.
Справка: H3PO4 (ортофосфорная кислота) – компонент многих антикоррозийных составов для обработки металлов.
Чтобы осуществить качественную пайку элементов из никеля или хрома, такую кислоту используют в неразбавленном виде. При этом приготовленный с ее применением состав, включает в себя 1/3 часть этанола или этилового спирта.
На долю ортофосфорной кислоты берется 32%, а 6% приходится на канифоль.
В других кислотных составах, используемых для лужения и пайки, доля кислоты может достигать 100%.
Очень часто H3PO4 соединяют с хлористым цинком, при этом его масса в готовом флюсе может достигать 50%.
Применение ортофосфорной кислоты не ограничивается пайкой никелевых сплавов, с ее помощью соединяют элементы из нержавейки, меди, алюминия и низколегированной стали.
Ортофосфорная кислота является составляющим компонентом классического активного флюса «Ф-38 Н», применение которого дает возможность осуществлять пайку медных сплавов и чистой меди, различных сталей и хромоникеливых сплавов.
«Ф-38 Н» – отличный вариант для проведения рабочего процесса в труднодоступных местах, обладает свойством защищать спаянные элементы от коррозии.
Составляющими компонентами «Ф-38 Н» являются: солянокислый диэтиламин и 25% ортофосфорной кислоты.
Ортофосфорный паяльный состав характеризуется как пожаро- и взрывобезопасный. При этом хранить и использовать средство рекомендуется со всеми мерами предосторожности.
При попадании на кожу следует промывать ее не менее 10 минут под проточной водой.
Применение олова для пайки
Для пайки металлов могут использоваться разные материалы, но проводить соединение элементов оловом намного проще и удобнее.
Оловом можно соединять детали из нержавейки, алюминия, меди, а также ее сплавов.
Олово расплавляют при температуре 2500, с этой целью могут применяться разные нагревательные приборы:
Паяльник – устройство с металлической рабочей частью и пластмассовой ручкой, может иметь разнообразные жала-наконечники.
Разогревается газовой горелкой.
Электрический паяльник – в комплекте имеет сменные жала различных размеров и форм. Конструкция собрана из паяльного стержня и нагревательной спирали, которая может иметь разную мощность нагрева.
Газовая горелка – переносная конструкция представляет собой емкость с ручкой и соплом для образования огня разной интенсивности.
Как правильно паять оловом нержавейку?
Для пайки элементов из нержавейки рекомендуется применять активную паяльную кислоту, например, хлорид цинка или ортофосфорную.
Флюс наносится на поверхность нержавейки прямо перед началом пайки. Расплавленным оловом облуживают наконечник паяльника и начинают хорошо прогревать поверхность нержавейки.
Процедуру повторяют до тех пор, пока покрытие не станет равномерным. В процессе пайки можно использовать канифоль, которая позволит сделать поверхность гладкой, путем удаления с припоя окиси.
После того как пайка нержавейки завершена, изделие отмывают от остатков кислоты мыльной водой. Излишки канифоли легко удаляются в холодной воде.
Здесь стоит отметить, что качественно выполненная пайка будет иметь равномерную и гладкую поверхность.
Как правильно паять оловом алюминий?
Прежде чем паять алюминий, проводят зачистку поверхности с помощью наждачной шкурки, затем рабочую область обезжиривают органическим растворителем.
Для спаивания алюминия понадобиться паяльник с мощность 100 Вт, а также припой из олова – 95% и висмута – 5%. В качестве флюса можно применить стеариновую кислоту.
Так как изделия из алюминия плохо поддаются пайке по причине быстрого образования оксидного слоя после зачистки, необходимо соединяемую поверхность залить горячей канифолью.
Затем жалом паяльника берут припой и переносят его на рабочую часть, обработанную канифолью.
Выполнив, таким образом, лужение алюминия, спаивать поверхность станет легче, к ней при необходимости можно будет припаять даже провода меди.
Паяльная кислота
В качестве одной из разновидностей флюса для пайки используется паяльная кислота. Это вещество помогает улучшить свойства спаивания основного металла и припоя, чтобы они смогли образовать надежное соединение. Существует несколько разновидностей данного материала, которые будут отличаться по своему составу, а соответственно, и свойствам использования. Но у всех них есть общие черты, которые проявляются в высокой активности материала. Если канифоль сосновая является нейтральной средой и может применяться практически для любых случаев пайки, пусть и не всегда эффективно, то использование кислоты может привести к тому, что основной металл будет поврежден, если речь идет о тонких контактах. Также кислоты являются вредными для организма человека.
Разновидности паяльной кислоты
Самая распространенная кислота для пайки – это хлорид цинка, растворенный в воде, который имеет формулу ZnCl2. Поставляется он чаще всего в небольших флаконах. Но это не единственный вариант, который можно найти на современном рынке. Чаще всего кислота представлена в жидком виде, что облегчает ее применение при использовании паяльника. Флюс находит свое применение как в промышленной, так и в частной сфере. Главное, обеспечить для него надежные условие хранения и эксплуатации, так как пары кислоты могут навредить здоровью человека.
Основным действием, который обладает данный материал, является разрушение оксидных пленок, ржавчины и других лишних вещей на поверхности металла. Когда кислота попадает на поверхность, то она тут же вступает в реакцию со всем, что там находится. В отличие от других видов флюса она очень активна, так что эффективность ее применения существенно возрастает. После того, как ликвидированы все лишние вещества на поверхности металла, а это происходит достаточно быстро, паяльная кислота образует защитную пленку. Эта пленка помогает защитить поверхность от образования оксидной пленки снова.
Паять кислотой намного проще, но при этом не следует забывать о технике безопасности. Она может быть полезна для использования при пайке многих видов металла, в том числе высоко и низколегированных. На данный момент на рынке встречаются растворы, в которых кислота представлена как основной материал, который составляет большую часть раствора. Это связано с тем, что иногда ее воздействие может быть слишком сильным, так что повреждается поверхность основного металла. Данный материал производится согласно ГОСТ 23178-78.
Разновидности паяльной кислоты 
Следует выделить основные разновидности, которые имеет кислота для пайки, которые используются в современными мастерами. Среди них имеются:
Ортофосфорная кислота для пайки
Кислота на основе хлористого цинка
Преимущества кислоты
Недостатки
Состав и физико-химические свойства
Состав ортофосфорной кислоты предполагает наличие самого вещества, формула которого является Н3РО4, а также солянокислого диэтиламина. Количество основного материала может быть около 25%, но если требуется более высокая концентрация, то она может быть повышена. Помимо этого еще может встречаться концентрированная соляная кислота, формула которой является HCl, в которую добавляют цинк. Соотношение составляет 1 часть цинка на 2 части кислоты.
Среди свойств материала в первую очередь следует выделить агрессивность. Это вещество активно вступает во взаимодействие со всем, к чему прикасается. Это несет с собой как положительные, так и негативные эффекты, поэтому, его применение требует особых правил. Благодаря жидкому состоянию кислота обладает хорошей растекаемостью и отлично проникает во всех сложные места, что дает достаточно высокий результат спаивания. Паяльная кислота может образовывать защиту после того, как ликвидирует все оксиды, так что паять можно не сразу же после ее применения, а через время, не боясь, что пленка снова появится.
Активность воздействия зависит от концентрации кислоты. Далеко не всегда ее используют в 100% концентрации, так как часто приходится иметь дело с растворами. Применение паяльной кислоты может быть невозможным из-за большой концентрации.