Виды и применение кислоты для пайки

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.

Классификация ортофосфорной кислоты

Данное вещество подразделяется на две основных группы в соответствии с областью применения:

  • для пищевой промышленности. Активно используется при изготовлении самых разнообразных продуктов питания. В частности, задействуется в качестве регулятора кислотности в газированных напитках, подкислителя для традиционных и плавленых сыров, одной из составляющих разрыхлителя при выпекании хлебобулочной продукции, а также при производстве сахара, колбасы и других продуктов. На упаковках указывается как антиоксидант Е338;
  • для технической промышленности. В данном случае имеется в виду широкая сфера применения, начиная от ремонтных мастерских, где она выступает в качестве кислоты для пайки, и заканчивая сельским хозяйством.

Необходимые процедуры перед работой

Перед спайкой, как и перед любыми другими работами, необходимо выполнять ряд процедур, способствующих более качественному итогу работы:

  1. Перед присоединением металлов между собой их необходимо очистить от грязи и пленки оксида, препятствующей растеканию вещества (в дальнейшем «припой») по поверхности. Это условие необходимо соблюдать, иначе припой, как шарик, сосредоточится на одном месте и не будет растекаться.
  2. Для наиболее успешного растекания припоя по материалу его необходимо обработать раствором флюса, который защитить металл от коррозии и окисления. Самым распространенным флюсом является канифоль. Этот «домашний» флюс (чаще используется для домашних работ, нежели в промышленных целях) используется для сплавов таких металлов простых металлов: медь, латунь и алюминий. В случае железа, чугуна и стали для пайки применяют так называемую травленую кислоту.

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.

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.

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.

Классификация ортофосфорной кислоты

Данное вещество подразделяется на две основных группы в соответствии с областью применения:

  • для пищевой промышленности. Активно используется при изготовлении самых разнообразных продуктов питания. В частности, задействуется в качестве регулятора кислотности в газированных напитках, подкислителя для традиционных и плавленых сыров, одной из составляющих разрыхлителя при выпекании хлебобулочной продукции, а также при производстве сахара, колбасы и других продуктов. На упаковках указывается как антиоксидант Е338;
  • для технической промышленности. В данном случае имеется в виду широкая сфера применения, начиная от ремонтных мастерских, где она выступает в качестве кислоты для пайки, и заканчивая сельским хозяйством.
Читайте также  Пайка нихрома

Способы пайки

В целом процесс пайки, независимо от того, каким методом она осуществляется, сводится к одному: это нагрев до необходимой температуры плавления олова и ответной металлической площадки и стыковка этих материалов для образования единой конструкции. Существует несколько способов пайки, которые чаще всего используются в промышленности и быту:

  1. Пайка прибором, работающим от тока. Электропаяльники внутри своего корпуса имеют нагревательный элемент, который при подаче на него напряжения поднимает температуру гильзы до максимального значения. Многие из них оборудованы устройством регулировки накала для возможности задать нужный нагрев;
  2. Пайка с помощью газовой горелки. Такой способ применим в условиях, когда необходимо покрыть припоем большую площадь, например, запаять алюминиевый радиатор или выполнить лужение. В данном случае в качестве источника тепла выступает открытое пламя от газа, а для нанесения олова используются специальные металлические стержни, которые после нагрева некоторое время сохраняют заданную температуру;

  1. Стыковка двух материалов или провода без паяльника. Такая технология появилась сравнительно недавно. Ее преимущество состоит в том, чтобы заклеить поверхность радиаторов не нужно дополнительных приспособлений и электричества, для восстановления используется готовая паста для пайки, в состав которой входят олово и связующие компоненты. Ее накладывают на материал плотным слоем, после чего нагревают открытым огнем или промышленным феном. После остывания олово оплавляется по всему контакту, образуя единую конструкцию. Очень удобно использовать ее при экстренном ремонте радиаторов из алюминия или меди, когда нет возможности демонтировать деталь с посадочного места. В последнее время на рынке можно встретить пасту в виде ленты, которая смотана в цилиндр и имеет вид изоленты ПВХ. Такое изделие комфортно хранить и удобно наносить на поверхность. Пайка без паяльника используется только для мелких работ, например, когда нужно спаять провода в месте стыка.

Перечисленные методы пайки являются наиболее распространёнными и используются во многих сферах промышленности, монтаже электрооборудования или в быту. Отдельно стоит отметить классификацию пайки по виду изоляционного материала, в качестве которого выступает канифоль или кислота. В первом случае древесная смола обволакивает поверхность тэна или паяльника, создавая тонкий слой, который не дает олову прилипать к стержню.

Использование кислоты позволяет сэкономить на материале, так как ее расход намного меньше, чем у канифоли, к тому же жидкость лучше обволакивает покрытие и дополнительно обезжиривает материал.

Важно! Во время работы с кислотой необходимо соблюдать меры безопасности, защищать органы дыхания и избегать попадания вещества на слизистую и кожу. Если это произошло, необходимо промыть участок большим количеством воды и обратиться к врачу.

Концентрация кислоты бывает различной, самая распространённая – это 10 процентный раствор. Конечно, он безопасен для кожи человека, но в процессе нагрева может источать вредные пары. В зависимости от решаемой задачи и площади покрытия, состав реагента может меняться путем добавления кислоты в жидкость.

Процесс спаивания своими руками

Этот процесс требует немного усидчивости, ведь паяние — мелкая работа, на которой нужно сосредоточить все свои навыки, чтобы сделать именно так, как необходимо. А теперь о том, как правильно паять паяльником с кислотой:

  1. Для начала следует нанести пару капель на идеально вычищенные поверхности материалов. Лучше всего использовать бутылочку с «носиком», из которой кислота будет выделяться капельно. Если такой бутылочки под рукой не найдется, ее можно заменить на любой пузырек от капель для носа. Для того чтобы припой лежал равномерно, кислота должна покрыть всю поверхность металла однородно. Процесс плавления жалом паяльника припоя и последующее его нанесение именуется лужением.
  2. После использования необходимого количества кислоты необходимо аккуратно удалить ненужные остатки с поверхности, иначе она начнет вступать в реакцию с окружающим ее кислородом и давать реакции в виде ржавчины.
  3. После завершения работы необходимо протереть жало паяльника.

Виды кислот:

  1. Наряду с хлористым цинком также может применяться и ортофосфорная кислота. Ортофосфорный флюс может применяться для предотвращения ржавчины на металлах и используется для спайки чугуна, железа и никеля.
  2. Соляная. Такой флюс может состоять как из раствора кислоты, так и из ее концентрата.
  3. Серная. Вещество сильнодействующее. На вид напоминает масло.

В целом нет особой разницы, какой флюс выбирать, единственное различие в опасности работы с ними. Однако стоит придерживаться некоторых правил. Область применения определяется интенсивностью раствора, но его можно разбавить вручную, если есть чем.

В целом, следует обращать внимание на вид продукта. Если на дне сосуда, содержащего флюс, имеется осадок, то такой продукт лучше не использовать. Также важно обращать внимание на срок годности. Каждая кислота имеет определенный срок хранения и использования. Важно понимать, что «про запас» такие вещи брать не стоит, ведь одной баночки флюса может хватить на несколько месяцев, даже при интенсивном ее использовании.

Внимательно стоит относиться и к выбору паяльника. Имеются разные виды этого инструмента. Однако, прежде чем выбирать паяльник и канифоль, стоит убедиться в том, что нужна именно спайка, а не сварка.