Какую кислоту используют при пайке оловом

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. Это материал, который применяться не только как флюс, но и как средства для борьбы с ржавчиной. Поэтому, она отлично борется с оксидными налетами и может применяться для пайки чугуна, нержавейки, меди никеля и сплава этих металлов. Цвет раствора является светло-желтым или прозрачным, что зависит от наличия примесей.

Ортофосфорная кислота для пайки

• Соляная кислота для пайки. Используется для лужения и пайки материалов. Отлично взаимодействует с такими металлами, как медь, серебро, алюминий, нержавеющая сталь. В саму кислоту зачастую добавляют соединение хлора и цинка, что помогает улучшить ее качества для пайки. Флюс может выпускаться как в концентрированном виде, так и в разбавленном.
• Серная кислота для пайки. Выглядит как тяжелая жидкость маслянистого типа. Это сильнодействующее двухосновное вещество, так что его нередко поставляют в разбавленном состоянии. Помимо этого процесса серна кислота использоваться еще во многих других сферах.
• Кислота для пайки на основе хлористого цинка. Это один из самых распространенных растворов, которые многие мастера делают даже самостоятельно. Он активно применяется в бытовой сфере, даже для пайки кастрюль и прочих герметичных предметов. Не рекомендуется использовать при работе с микросхемами и радиоэлементами.

Кислота на основе хлористого цинка

Преимущества кислоты

• Пайка кислотой паяльной является намного более удобным процессом, чем при использовании канифоли и других разновидностей флюса;
• Высокая агрессивность помогает очень эффективно бороться с ржавчиной и оксидными пленками, невидимыми невооруженным глазом;
• Создает защиту от последующего образования окислительной пленки;
• Кислота паяльная 15 мл удобна в применении и быстро действует, так что не нужно долго ждать;
• Обладает широким спектром действия с различными видами металлов и их сплавов.

Недостатки

• Паяльная кислота является очень агрессивной средой, так что при пайке радиосхем и прочих подобных вещей, вполне возможно, что она разъест некоторые элементы, что сделает их использование невозможным;
• Имеет относительно низкие сроки хранения, так как некоторые из них нельзя держать более 6 месяцев;
• Требует особые условия для хранения, так как в ином случае может утратить свои качества ранее отведенного срока хранения;
• Вредная для организма человека, так что хранить следует только в защищенных герметичных емкостях, а при использовании применять индивидуальные средства защиты и обеспечивать достаточно хорошее проветривание.

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.

Источник

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:

• 1 литр HCL (концентрированная соляная кислота);
• 412 г Zn (цинк).

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.

Источник

Как своими руками сделать паяльную кислоту, для чего она нужна и чем смыть состав после пайки

Качество паяльных работ зависит не только от сноровки домашнего мастера, но и от вспомогательных средств, которые облегчают процесс и устраняют факторы, препятствующие соединению металлических элементов между собой. Одним из таких веществ является паяльная кислота.

Давайте обсудим, какие виды паяльной кислоты чаще всего находят применение на практике, зачем и на каком этапе работ она используется, где можно купить кислотный флюс, можно ли сделать аналог паяльной кислоты самостоятельно в домашних условиях и из чего, какие меры предосторожности необходимо соблюдать при этом.

Что такое паяльная кислота и для чего она нужна?

Паяльная кислота – это химическое вещество, с помощью которого подготавливают металлические поверхности к пайке. Большинство металлов, находясь во внешней среде и контактируя с воздухом и парами воды, частично окисляется. В результате этого окисления поверхностный слой металла преобразуется в оксидную пленку. Этот слой покрывает металл и препятствует контакту припоя с его поверхностью.

Удалить оксидный слой можно двумя способами: механическим и химическим. При первом способе его сошлифовывают с помощью наждачной бумаги или шлифовального диска. Подобная обработка годится для крупных деталей простой формы. Для мелких элементов или деталей со сложной конфигурацией механический способ не подходит, поэтому приходится искать другой выход.

В этом случае металлическая поверхность обрабатывается кислотным флюсом. С ее помощью можно полностью растворить оксидную пленку, а также удалить все жировые загрязнения, которые также мешают качественной пайке. Обработка паяльной кислотой – несложная процедура, которую легко выполнить дома.

Разновидности кислоты для пайки и особенности их применения

В роли кислот для пайки могут выступать несколько соединений. Они имеют различные химические формулы и по-разному ведут себя по отношению к разным металлам или сплавам. Составы нескольких наиболее популярных видов паяльной кислоты, применяемых на практике, и их особенности:

• Хлороцинковый флюс. Его более правильное название – тетрахлорцинковая кислота, а химическая формула выглядит так: H₂ZnC_l4. Данное вещество получается в результате растворения цинка в соляной кислоте. Хлороцинковый флюс хорошо плавится при температуре 322°С, которая близка к температуре паяния. Он не разлагается и полностью растворяет оксидную пленку на металле. При этом хлороцинковый флюс не связывается химически с самим металлом, а также входящими в состав припоя оловом и свинцом, что очень важно для качественной пайки. Хлороцинковый флюс хорошо показал себя в работе с алюминием. Это вещество используют как в чистом виде, так и в виде припоев и флюсов промышленного изготовления. Пример готового продукта этого типа: «Rexant 09-3610» (89 руб. за 30 мл).
• Олеиновая кислота (технический олеин). Это вещество используют не в чистом виде, а как компонент в составе олеинового флюса. Он прекрасно обезжиривает металл и растворяет оксидную пленку. Чаще всего с его помощью спаивают медные или алюминиевые детали. При этом олеиновый флюс обволакивает поверхность, перекрывая доступ кислорода из воздуха и предотвращая новое окисление. Флюс этого типа невозможно изготовить в домашних условиях, для этого требуется специальная аппаратура, поэтому его покупают в готовом виде. Один из вариантов такой смеси содержит 100 г канифоли, 30 г пальмитиновой, 25 г стеариновой и 45 г олеиновой кислоты. В процессе пайки при температуре свыше 200°C выполнивший свою функцию олеин испаряется. Сфера применения: деликатная пайка радиодеталей и микросхем. 0,9 кг технической олеиновой кислоты стоят 400 руб.
• Ортофосфорная кислота (H₃PO₄). Удаляет слой оксида с металлов и препятствует их дальнейшему окислению. Применяется при пайке элементов из железа и содержащих его сплавов. Для получения ортофосфорного флюса в домашних условиях кислоту смешивают с другими компонентами, например, с канифолью. Пример флюса, в состав которого входит ортофосфорная кислота: «Ф-38 Н» (225 руб. за 30 мл).
• Ацетилсалициловая кислота (аспирин). Это вещество может применяться не только как лекарственный препарат. Нанесенная на подлежащую припаиванию металлическую деталь кислота растворяет окислы, но не портит сам металл. Хорошо подходит для работы с медью, золотом и серебром. Ацетилсалициловую кислоту используют как в чистом виде, так и в смеси с вазелином. Существующий готовый флюс на основе ацетилсалициловой кислоты называется «ВТС», его упаковка весом 20 г обойдется в 35 руб.

Как самостоятельно сделать паяльную кислоту?

Паяльная кислота продается в специализированных магазинах радиотехники. Ее также можно заказать через интернет. Однако возникают ситуации, когда срочно нужна кислота для пайки, но нет возможности ее купить. Решить эту проблему помогут несколько проверенных рецептов. Большинство смесей имеют несложный состав, и их можно приготовить своими руками:

• Самодельный хлороцинковый флюс. В 1000 мл концентрированной соляной кислоты растворяют 400 г гранулированного цинка. Следует помнить, что металлический цинк при взаимодействии с соляной кислотой вытесняет из нее водород, который в виде пузырьков выходит из жидкости в воздух. Содержащийся в воздухе кислород и водород образуют гремучую смесь, которая может взорваться от малейшей искры. В связи с этим следует соблюдать меры предосторожности: не курить, не использовать источники открытого огня и предотвращать возникновение искр в помещении, где ведутся работы. Нельзя работать в помещении с неисправной электропроводкой. Также следует максимально предотвратить скопление водорода в воздухе. Для этого растворять цинк лучше на улице, балконе или возле открытого окна.
• Аспириново-глицериновая смесь. В горячем глицерине растворяют измельченные в порошок таблетки аспирина. Другой способ изготовления флюса на основе ацетилсалициловой кислоты заключается в смешивании аспиринового порошка с техническим вазелином. Оптимальные пропорции для этой смеси – 1:2, то есть вазелина должно быть в два раза больше, чем ацетилсалициловой кислоты.
• С ортофосфорной кислотой. В зависимости от задач ортофосфорную кислоту наносят на место пайки в чистом виде, либо в составе смесей. Для приготовления одного из вариантов смеси к одной части ортофосфорной кислоты добавляют такое же количество хлористого цинка. В другом составе смешивают кислоту, канифоль, этиловый спирт и воду. Ортофосфорную кислоту применяют при пайке деталей из нержавеющей стали, никеля, алюминия, меди, низколегированной стали, хромоникелевых сплавов.

Меры безопасности при изготовлении и использовании средства

Для обеспечения собственной безопасности и исключения вреда для здоровья следует пользоваться такими индивидуальными средствами защиты, как перчатки, очки и респиратор. В рабочем помещении категорически запрещено курить и пользоваться источниками открытого огня. Большинство кислот разъедает металл, поэтому смешивать компоненты нужно в стеклянной или керамической посуде.

По этой же причине остатки реактивов нельзя сливать в канализацию, т. к. они могут испортить трубы. Все отходы и излишки желательно нейтрализовать и слить в почву. Для нейтрализации активных кислот, таких, как соляная и ортофосфорная, используют различные щелочные растворы, например, мыльный или кальцинированной соды.

Необходимо позаботиться о хорошей вентиляции рабочего места. В мастерской желательно оборудовать вытяжной шкаф. Если это невозможно, то соединять реактивы и паять следует на открытом воздухе или возле широко раскрытого окна или двери.

При случайном попадании составов на руки или другие части тела их обильно промывают проточной водой в течение 10 минут. В случае попадания кислотных смесей рекомендуется обработать пораженное место раствором питьевой соды.

Как смыть кислоту после пайки?

По силе воздействия кислотные флюсы можно поделить на активные и неактивные. Какие у них особенности? Примеры активных: соляноцинковый, ортофосфорный. Флюсы этого типа применяются при пайке меди, железа, никеля, углеродистых сталей или алюминия. Они хорошо удаляют окись, но, оставшись на поверхности металла, вызывают его коррозию. После окончания работ их необходимо нейтрализовать и смыть с помощью раствора кальцинированной соды или воды с мылом. В некоторых случаях рекомендуется пользоваться спиртом или ацетоном.

Нейтральные флюсы, например. олеиновый, применяют для пайки радиодеталей и печатных плат. Они безопасны в плане коррозии и не требуют обязательного смывания. При необходимости остатки флюса удаляются спиртом, ацетоном или водой.

Можно ли обойтись без кислоты?

В ряде случаев спаять детали можно и без кислоты. Для удаления оксидного слоя крупные предметы обрабатывают наждачной бумагой непосредственно перед пайкой. В ходе работ рекомендуется использовать такие нейтральные флюсы, как канифоль или ЛТИ-120. Они не содержат активных кислотных компонентов, но довольно хорошо справляются с защитой поверхности от контакта с воздухом.

Как правильно хранить состав?

Оставшийся после паяльных работ избыток флюса необязательно выбрасывать. Его можно сохранить в хорошем состоянии, если придерживаться следующих правил:

• не использовать для хранения посуду из металла или с металлической крышкой;
• надежнее всего хранить кислотный флюс в герметично закрывающейся стеклянной, керамической или пластмассовой емкости;
• место хранения должно быть темным, сухим и прохладным.

Источник