Паяльные жиры: активный и нейтральный жировой флюс, состав и свойства

Достоинства и недостатки

Оба вида флюса имеют как свои достоинства, так и недостатки. У нейтрального состава следующие плюсы:

У нейтрального жира есть ряд недостатков. К ним относятся следующие свойства:

с ним трудно паять детали, покрытые ржавчиной;
после окончания пайки на поверхности остается твёрдый остаток;
пайка с ним менее комфортна, чем с применением других флюсов (флюс-пасты, ЛТИ-120).

У активного состава также есть немало преимуществ. Его плюсы:

он лучше, чем другие флюсы, подходит для пайки поверхностей деталей из черных и цветных металлов.
с ним можно паять даже сильно окислившиеся материалы;
остаток флюса легко удаляется после окончания пайки;
состав имеет низкую стоимость и длительный срок хранения.

При работе с активным жиром нужно соблюдать меры предосторожности. Он имеет следующие особенности:

при нагревании паяльником состав выделяет вредные вещества, поэтому рабочее место должно быть оборудовано вентиляцией;
чтобы предотвратить коррозию, после окончания паяния с поверхности удаляют остатки флюса;
активные вещества флюса способны повредить тонкие проводки или электронные элементы, поэтому для деликатной пайки он не годится.

Это интересно: Полуавтоматическая сварка — в защитном газе, в углекислом газе

Паяльный жир и паяльная кислота

Паяльный жир (бывает активным и нейтральным) нужен для тех же целей, что и канифоль, снимать невидимую оболочку-окисел с металла и улучшать пайку. Но если канифоль не справляется с этой задачей и эту оболочку со стали снять не может, то паяльный жир — пожалуйста! Паяльный жирЕсли металл не хочет лудиться, применяют паяльную кислоту. Преимущества кислоты в том, что она быстрее и качественнее обезжиривает детали для пайки, чем канифоль и жир паяльный.Паяльная кислотаНедостаток ее в том, что после пайки она еще долго реагирует с металлом, а также является очень неплохим проводником электрического тока, поэтому ее никогда уважающие себя электрики и электронщики не используют, им ни к чему посторонние пути прохождения тока.Медь, бронзу, латунь можно паять канифолью или флюсом, свинец канифолью не будет паяться, нужно паять паяльным жиром. Если никель, сталь или железо то применяют паяльную кислоту, после пайки остатки кислоты нужно смыть водой. Если есть вариант выбора, то стоит выбирать все таки паяльный жир, т.к. он совмещает в себе преимущества и кислоты и жидкой канифоли (флюса).

Что такое флюс для пайки?

Качество пайки основывается на правильности подбора компонентов флюса и присадки. Функция флюса:

Создание вокруг припоя, на поверхности металла легкоиспаряемой плёнку, растворяющую окислы в рабочей зоне.
Создать условия для растекания припоя за счёт снижения поверхностного натяжения.
Улучшить сцепление с основой, снизить воздействие окружающей среды.
Испариться на пороге температуры плавления.

Разнообразие предложений с незамысловатыми и сложными составами жидкого вида, порошков и пастообразных делят на два технологически непохожих вида флюсов для пайки: пассивные и активные в химическом отношении. Продаются паяльные пасты, составленные из комбинации флюс-припой, альтернативные трубчатые припои с заполнением внутренней полости флюсом.

Химически активные

Преимущественно это кислотосодержащие реагенты. Оксидные плёнки, жирный налёт устраняются успешно. Но возникает вопрос по нейтрализации активности агрессивных веществ путём промывки: металл и текстолитовые платы разрушаются коррозией.

Доступны и активно используются ортофосфорная, соляная кислоты после протравки, бура, нашатырь. Воздействие паров на органы дыхания токсично, кожные покровы также уязвимы.

Паяльные кислоты применяются в пайке никеля, сталей. Легко удаляют продукты окисления. Требуют нейтрализации слабощелочными растворами с обязательной процедурой окунания в проточную воду. Температуры применения 250–330 С.

Рабочее помещение при пользовании агрессивными средствами нуждается в вентиляции, минимальная мера – проветривание. Попадание на кожу рук требует смывания с моющими средствами без промедления.

Oрганические

Химически пассивные флюсы снимают жировые плёнки, отчасти нестойкие окислы. Эти органические некорродирующие вещества – защита против окисления. Канифоль сосновая, воск, стеарин и растворы спиртоканифоли не выделяют вредных для здоровья паров. Используются с легкоплавкими припоями в радиотехнике.

Обзор видов

Самоделки своими руками: электрика DIY

Жировой флюс бывает двух видов:

Пассивный (нейтральный).
Активный.

Пассивный

Стеариново-канифольный флюс называют нейтральным жиром. Его используют для пайки печатных плат мобильных телефонов и других сложных радиоэлектронных устройств. Флюс удаляет оксидную плёнку металла, снимает различные инородные и оксидные плёнки во время пайки меди с использованием свинцово-оловянного припоя.

Средство нашло широкое применение не только в промышленности, но и быту. Флюс хорошо держится на любых металлических контактах. За счёт его вязкости достигаются точность дозирования материала и высокая скорость нанесения припоя.

Гель наносят деревянной палочкой, зубочисткой или спичкой. По окончании пайки оставшийся флюс смывают бензином «Калоша», изопропанолом или специальной смывкой.

Паяльный жир нейтральный

Активный

Флюс активного действия применяют для пайки сильно коррозированных деталей из разных металлов. Средство используют для восстановления коррозированных контактов радиодеталей устройств, которые пострадали от влаги.

Плату, побывавшую какое-то время в воде, стараются максимально очистить спиртом от ржавчины. Активный паяльный флюс наносят на повреждённые ржавчиной контакты. Затем их пропаивают припоем. Остатки геля смывают тёплой водой.

Активный флюс

Особенности выбора

Чтобы определиться с выбором вида флюса, следует знать, для чего он нужен. Если планируется работать с деталями в нормальном состоянии, то достаточно пользоваться нейтральным средством.

В случае, когда нужно подготовить пайку старых радиодеталей в сложных условиях, применяют активный жир.

Обратите внимание! По окончании паяльных работ надо тщательно очистить место монтажа от флюса активного действия. Малейший его остаток может спровоцировать возобновление коррозионных процессов на плате

Виды, составляющие

Способы пайки, ограничения воздействия температуры на детали, механическая прочность соединения, сопротивление влиянию коррозии обусловливают многообразие видов.

Технологические требования к заполнителю:

Свободная текучесть после прохождения температуры ликвидуса.
Смачивание поверхностей соединения.
Механическая устойчивость, ограниченная усадка теплопереносимость, невосприимчивость к внешним воздействиям в твёрдом состоянии, электропроводность.

Мягкие легкоплавкие

Отечественные припои именуются в соответствии с ГОСТ. Маркировка соответствует наименованиям доминирующих химических элементов, определяющих свойства материала. Форма выпуска: проволока, прутки, фольга, порошки, комбинированные пасты, трубки с наполнением из канифоли.

Легкоплавкими припоями считаются сплавы с температурой плавления 60–450 С. Низкотемпературные оловянно-свинцовые имеют низкую прочность. Применяются для соединения деталей, боящихся перегрева. Распространены составы ПОС.

Дешифровка аббревиатуры: «припой оловянно-свинцовый». Цифровая индикация указывает на процентное содержание олова. Распространённые химические элементы в составе припоев и тинолей помимо свинца: сурьма, медь, висмут, мышьяк, цинк.

Сплав Вуда – 60 С (лужение плат).
Cплав д’Арсенваля – 79 С (радио аппаратура и электроника).
Сплав Розе – 95 С – (температурные ограничения).
ПОСВ 33 – 130 С – (плавкие вставки предохранителей).
ПОСК 50 – 145 С (полупроводники, сплавы меди).
ПОС 61 – 190 С (требование повышенной электропроводности).
ПОС 30 – 260 С (пайка, лужение стали, меди).
П 250 – 280 С (алюминий и сплавы).

Тугоплавкие

Сфера применения – промышленная пайка чугунов, разнородных сталей, медесодержащих сплавов, томпака. Температура плавления в диапазоне 400–800 С. Составляющие припоев: медь, серебро, никель, магний. Соединения отличаются прочностью.

В сокращении ПМЦ (припой медно-цинковый), цифра указывает на содержание меди. Всего используются 3 марки, утверждённые ГОСТ 1534—42 : ПМЦ-36, ПМЦ-48, ПМЦ-54. Помимо основного компонента присутствует цинк, 5–7% приходится на железо, олово, сурьму. Температура плавления 800–900 С.

Существуют ограничения применения вследствие выгорания лигатур. Цинк выгорает при переходе из жидкой фазы, что становится причиной пористости. Разрушительные последствия грозят:

Изделиям, испытывающим внутреннее давление.
Вибрацию и динамические нагрузки.

В этом случае ведётся пайка рафинированной медью при повышении температуры. Иной путь – использование низкотемпературных оловянистых лигатур, улучшающих жидкотекучесть. Или кремнистых присадок. Кремний препятствует испарению и окислению цинка.

ПМЦ выпускаются прутками, полосами, гранулами. Флюсы для пайки – бура.

ПСр (медно-серебряные) – дорогостоящие тугоплавкие присадки высокой прочности. Уникальность в сохранении гибкости соединения. Разбег рабочих температур между начальным в ряду ПСр-10 и серебряным на 92% ПСр-92 – 720–950. ПСр 72–92 нашли применение в соединительных операциях на высокочастотных элементах.

Альтернатива серебру — фосфор. Пластичные медно-фосфорые припои при сохранении подобия свойств имеют плюсы:

Дешевизна.
Устойчивость к коррозии и агрессивным средам.
Жидкотекучесть.
Температура плавления 700–850.
Пригодны для соединения разнородных металлов, например, медь со сталью.

Пайка алюминия ведётся в узких температурных рамках под слоем масла, чтобы сдержать окисление, ультразвуковыми паяльниками. Применяются силумин, 34А, П590А, П 575. Легирующие элементы кремний, медь, цинк.

Порядок применения

Флюсы могут находиться как в твёрдом (пастообразном), так и жидком состоянии и продаваться в упаковках самой различной формы и объёма.

Так, твёрдая канифоль поступает в продажу в плоских баночках, оснащённых плотно закрывающейся крышкой.

Согласно исходному агрегатному состоянию этих составов различают следующие способы их применения:

при твёрдом флюсе во время пайки жало паяльника сначала нужно окунуть в тело реагента, после чего им захватывают небольшое количество припоя;
в тех случаях, когда на основе канифоли приготавливается или используется уже готовая жидкая смесь – она просто наносится на место спайки посредством обычной кисточки с мягким ворсом;
при работе с пастообразным составом небольшие порции флюса наносятся на место контакта любой подходящей для этого палочкой (выдавливаются из шприца, заранее заправленного до нужной дозировки).

Нередко в магазинах продаётся канифоль, приготовленная в виде специального геля, уже размещённого в шприце определённой ёмкости.

Такие гелеобразные составы принято относить к нейтральным реагентам, широко применяемым в радиоэлектронике для пайки миниатюрных деталей.

Основные виды

Флюсы бывают активными (кислотными) и пассивными (бескислотными).

Первые активно воздействуют на верхний слой металла в процессе пайки, частично изменяя его химическую структуру, вторые просто смывают с поверхности окислы и создают тонкую пленку, препятствующую доступу кислорода.

Активные флюсы после применения необходимо смывать с поверхностей спаянных деталей, так как остатки вещества могут вызвать коррозию. Смывать можно водой с небольшим добавлением щелочи.

В качестве флюсов используют паяльную кислоту, канифоль, паяльный жир, флюс-пасты. От вида материала и его характеристик зависит качество пайки различных металлов.

Ведь для каждого конкретного случая, в идеале, нужно подбирать наиболее подходящий состав.

Флюс может входить в состав паяльной пасты или быть запаянным в полую трубку из припоя, чтобы повысить удобство производства паяльных работ.

В продаже имеется множество готовых флюсов для пайки в твердом, жидком и гелеобразном состоянии. Если же понадобилось срочно выполнить паяльные работы, а расходных материалов под рукой не оказалось, можно приготовить такой состав самостоятельно, используя подручные средства.

Преимущества

Применение паяльного жира обеспечивает более гладкое лужение и ровное растекание припоя;
Материал обладает лучшими паяльными качествами, чем ближайшие конкуренты;
Стоимость флюса является относительно невысокой, а также он доступен практически во всех местах;
Вязкость материала обеспечивает легкую точность дозировки, а также сохранение формы при точном расположении на мелких деталях;
При использовании практически не остается следов;
Если после пайки жир остается на поверхности, то его легко убрать при помощи воды.

Недостатки

Пайка паяльным жиром, особенно, если речь идет об активной разновидности, оказывает вред здоровью за счет химических испарений, которые находятся в составе;
Во время работы практически все детали становятся жирными и требуют обязательной очистки, что может повредить тонким микросхемам;
Сам контакт с данным флюсом оказывается не очень приятным в работе из-за запаха и консистенции.

Состав и физико-химические свойства паяльного жира

Состав паяльного жира зависит от того, к какой именно разновидности он относится. Самым простым является нейтральный, так как в нем имеется лишь канифольно-стеариновая основа. Активный паяльный жир состоит из следующих компонентов:

Парафин;
Вазелин;
Вода деионизированная;
Хлорид цинка;
Хлорид амония.

Свойства флюса обеспечивают мягкость проведения самого процесса. Благодаря нему припой сам принимает подобную жиру форму и легко растекается по поверхности. В отличие от других флюсов, этот обеспечивает ровную поверхность растекшегося металла без деформированных участков. Это заметно еще во время лужения, так как пленка припоя накладывается на основной металл без бугорков и резких переходов одним легким движением.

Растворить паяльный жир можно в органических растворителях, что хорошо проходит при высоких температурах. Во время пайки он сам легко меняет свою структуру, становясь более податливым. Вязкость вещества перед самим процессом обеспечивает легкую подготовку и расположение флюса, а далее переход в жидко состояние при повышении температуры помогает лучшему растеканию

Особенности выбора

Прежде чем выбирать, следует определиться для чего нужен паяльный жир, так как от этого зависит разновидность. Если вам требуется выполнять обыкновенные процедуры по пайке, не сталкиваясь с особенно сложными условиями и старыми деталями, то вполне подойдет обыкновенный нейтральный паяльный жир. Он безопаснее и проще в использовании, а также не вызывает коррозию на металле.

Если вам необходимо подготовить к спайке металлические изделия, которые давно были в эксплуатации и сильно пострадали от ржавчины и других типов загрязнения, то здесь уже желательно применять активный жир. Для стандартных процедур его не стоит выбирать, так как он дает большую вероятность возникновения коррозии на месте соединения. Чтобы этого не допустить, требуется тщательно очищать место спайки после процедуры, так как жир всегда оставляет следы.

Также стоит рассмотреть объемы и тару, в которых ведется поставка. Если вы решили использовать именно этот флюс и дискомфорт применения, а также небольшой риск возникновения коррозии, вас не пугает, то желательно брать объем побольше, так как это действительно качественное вещество, которое поможет улучшить качество пайки. Если вы берете ее для первого раза, то следует подобрать минимальный объем, который можно будет быстро использовать и понять, насколько она подходит лично для вас.

Особенности применения и пайки

Многие люди, которые впервые сталкиваются с подобным веществом, задаются вопросом, как паять паяльным жиром. Здесь нет особых сложностей, так как сам процесс пайки очень поход на все остальные. В первую очередь нужно подготовить поверхность основного металла, чтобы она была максимально чистая.

Дальнейшим этапом идет лужение спаиваемых поверхностей. Для этого жало паяльника, макается во флюс и берется небольшое количество припоя.

Процесс лужения поверхностей

Поверхность пайки также должна быть покрыта жиром. Затем расплавленный припой покрывает тонким слоем всю поверхность, что позволяет защитить его тот повторного образования окислов и прочих налетов. Жировая пленка от такого флюса не образуется.

Расплавление паяльного жира

Затем детали соединяются между собой и на них накладывается более толстый слой припоя, который должен обволакивать полную площадь соединения с небольшим запасом. После этого нужно очистить поверхность при помощи.

Разновидности

Главным назначением пастообразного жира – это пайка контактов у поврежденных коррозией элементов радио-, электротехнических устройств.

Выбирается паяльный раствор, с учетом материала, из которого изготовлены соединительные детали, применяемого припоя и характера монтажа аппаратуры.

Продукт по своей консистенции и совокупности химических компонентов разделяют на два вида.

Первый – нейтральный. Паяльный материал, состав которого содержит стеарин и канифоль предназначен для удаления оксидов и соединения деталей электротехнической аппаратуры оловянно-свинцовым припоем.

Хорошо фиксируется на металлических контактах из меди, никеля, латуни, бронзы, дает возможность точно дозировать припой, улучшать его растекание, увеличивает скорость нанесения и количество мест паек.

При необходимости промывки легко удаляется изопропанолом, бензином « Калоша», специальной жидкостью для отмывания.

Второй – активный. Основой этого вида технического жира является вазелин и парафин. Он имеет высокую коррозийную активность.

Благодаря уникальному механизму действия, его можно использовать для пайки цветного металла и железа, сильно покрытого ржавчиной.

Остатки паяльного продукта удаляют в обязательном порядке природными растворителями. Способность вызывать коррозию не позволяет применять активный жир для пайки печатных плат.

Применение паяльного жира для получения качественного соединения элементов является одним из недорогих способов ремонта. Вся продукция производится по ГОСТу, имеет официальную гарантию изготовителя.

Поставляют его в полиэтиленовых банках с разным весом. Хранение материала, не зависимости от его вида, осуществляется в темном, прохладном месте, чтобы не допустить перегрева.

Критерии выбора

Выбирать паяльный жир необходимо с учетом, какие будут проводиться работы, какие будут использоваться материалы, и насколько габаритные будут обрабатываться поверхности. Для простых металлических деталей, еще не подвергшихся сильному окислению, подойдет нейтральный паяльный флюс. Данное вещество является менее вредным, и даже если останется на поверхности после работы, не приведет к возникновению коррозии. Впрочем, убирать остатки субстанции не представляет особых сложностей.

Если работа с паяльным жиром происходит впервые, то разумнее приобрести небольшую баночку вещества от 20 до 50 граммов. То же относится и к ситуации, когда предстоят малые работы. Освоившись, можно приобретать и крупные емкости с жиром – порядка 500 граммов, так как единица веса получится гораздо дешевле

Важно, чтобы банка была герметично закрывающейся и прочной, а также не пропускала никакой воздух. Наносить жир на место пайки должно быть удобно

Стандартный вес упаковки для использования равняется 20 граммам. В любом случае, лучше подбирать паяльный жир в соответствии с ГОСТом.

Импортные

IF 8001 Interflux – один из лучших флюсов для бессвинцовой пайки SMD компонентов, в том числе и работы с BGA чипами. Довольно дорогой. Не требует смывания.
IF 8300 BGA Interflux (30cc) – для пайки корпусов BGA. Представляет собой гель. Без вредного галогена.
IF 9007 Interflux BGA – паяльная безотмывочная паста для пайки свинцовым припоем. После работы оставляет едва заметный слой флюса с высоким удельным сопротивлением.
FMKANC32-005 – крем слабоактивированный безотмывочный. Показывает хорошие результаты при пайке BGA чипов и работе с инфракрасными паяльными станциями.

Классификация

Нередко в маркировке импортных флюсов можно встретить маркировочные символы. Рассмотрим ниже их обозначение:

«R» — канифоль, которая идет либо в чистом виде, либо в виде раствора (спирто-канифоль). Химически пассивный флюс, поэтому перед применением требует ручной зачистки поверхности спаиваемых компонентов от окислов. После окончания работ требует отмывки спиртом или ацетоном.
«RMA» — флюс на основе канифоли с небольшим добавлением активаторов (органических кислот и их соединениями). При термической обработке кислотосодержащие активаторы испаряются. Для их применения необходима вытяжка. Оптимальная пайка достигается с использованием горячего воздуха.
«RA» — активированная канифоль. По заверению производителей из-за низкой активности кислот не оказывает коррозийных процессов на место пайки, поэтому не требует отмывки. Мы бы все таки рекомендовали после работы с ним использовать слабый раствор щелочи или спирт для отмывки, если речь не идет о BGA пайке!
«SRA» — кислотные флюсы активного действия для пайки нержавеющей стали, никеля. В электронике практически не используются из-за разрушающего действия кислот. После пайки таким флюсом изделие нуждается в тщательной отмывке спиртом или ацетоном.

Так же нередко к импортным флюсам к названию добавляют надпись «no clean», которая означает, что данный флюс не требует смывки. Такие флюсы нередко применяют при пайке радиокомпонентов, где очистка после пайки деталей затруднена физически. Например, при пайке BGA микросхем.

Активные и антикоррозионные

Активные флюсы так же нередко изготавливаются на основе канифоли, доведённой до порошкообразного состояния. Однако в этом случае в составе приготавливаемой смеси в небольших объёмах содержатся органические соединения (кислотные или аминовые).

Благодаря этому с её помощью удаётся припаять к металлическому основанию не только медные детали, но и серебряные, никелевые и стальные изделия или заготовки.

В более сложных условиях пайки нужны активные флюсы на основе соляной кислоты с добавкой хлористого цинка, получаемого в результате простой реакции замещения.

Эта разновидность флюсовой добавки хорошо известна профессионалам: чаще всего она выпускается и продаётся под названием «паяльная кислота». Кислотные флюсы нужны для пайки алюминиевых деталей.

Сфера применения флюсов этого класса – запайка изделий из меди и серебра. Также они нужны для пайки стальных заготовок и различных сплавов.

Поскольку эти реагенты относятся к разряду химически активных составов, паяние с их применением позволяет эффективнее бороться с окисными плёнками. Такая активность обеспечивает более интенсивное взаимодействие с основным металлом, из которого изготовлены сплавляемые заготовки.

Ещё одной особенностью этих реагентов является высокая электрическая проводимость, что исключает возможность их использования в качестве изоляционного защитного покрытия.

Существуют составы на основе фосфорной и органических кислот. Зачем вообще нужны такие флюсы?

Они относятся к категории антикоррозионных и применяются для удаления с металлических поверхностей остатков и следов ржавчины, а также для защиты от возможности появления окислов после пайки (в процессе эксплуатации).

Поскольку при приготовлении этих смесей используются кислотные составляющие – они очень напоминают паяльные кислоты.

Однако в отличие от последних антикоррозийный флюс для пайки не устраняет оксидных плёнок. Он нужен доя защиты от разрушений, возможных из-за реакции окисления.