Для чего используют канифоль при пайке

К анифоль относится к природным изоляционным смолам . Она представляет собой хрупкое стеклообразное вещество в виде кусков неправильной формы. Канифоль получают в результате термической обработки живицы — сока хвойных деревьев. После отгонки из живицы воды и скипидара образуется твердое аморфное вещество — канифоль , которую подвергают химической очистке.

Цвет очищенной канифоли меняется от светло-лимонного до темно-оранжевого. Чем темнее окраска канифоли, тем больше в ней примесей, снижающих ее электроизоляционные свойства.

В электротехнике применяют канифоль марок I и II желтой окраски. В состав канифоли входят смоляные кислоты: абиэтиновая, колофеновая, эфирные масла и другие вещества.

Основные характеристика канифоли : плотность 1,07 — 1,10 г/см 3 , температура размягчения 65 — 70° С (переход канифоли в жидкое состояние происходит при 110 — 120° С), ε = 3,5 — 4,0, tg δ = 0,01 — 0,05, Епр =-15 — 20 кВ/мм. Канифоль является полярным диэлектриком.

Канифоль относится к термопластичным материалам, размягчающимся при нагревании и хорошо растворяется во многих растворителях — скипидаре, бензине, этиловом спирте, ацетоне, минеральном масле и др.

В электротехнике канифоль применяется в качестве загустителя минеральных масел, идущих для пропитки бумажной изоляции кабелей, а также в качестве составной части масляно-канифольных заливочных электроизоляционных компаундов.

Канифоль применяется также для изготовления сиккативов — веществ, ускоряющих процесс высыхания масляных лаков. В этом случае расплавленную канифоль нагревают с окислами свинца Р b О, марганца М nO 2 и др. В результате образуются резинаты, представляющие собой соли соответствующих металлов и смоляных кислот канифоли.

Канифоль находит большое применение в качестве флюса при пайке медных проводов. В расплавленном состоянии канифоль растворяет окислы меди и олова и обеспечивает надежную пайку.

Кроме канифоли из природных изоляционных смол в электротехнике также используются шеллак и битумы. Шеллачные лаки применяются для склеивания листочков слюды в производстве миканитов и для пропитки катушек электрических аппаратов. Битумы широко используются для изготовления электроизоляционных заливочных и пропиточных составов — компаундов и маслянно-битумных электроизоляционных лаков различного назначения.

Если в советское время существовала игра для школьников, сутью которой было спаять «на коленке» радиоэлектронную микросхему самому, что они успешно делали, то сейчас многих вопрос о том, как правильно пользоваться паяльником, ставит в затруднительное положение. Хотя научиться паять паяльником не так уж сложно и, освоив основы для «чайников», можно будет самостоятельно проводить несложные работы, не обращаясь к специалистам.

Пайка паяльником

Для того чтобы начать пайку, необходимо подготовить рабочее место и необходимый инструмент. Независимо от вида предполагаемых работ, к рабочему месту предъявляются следующие требования:

• Наличие хорошего освещения позволит не только с комфортом работать, но и заметить небольшие огрехи в спаянных деталях, что затруднительно при недостатке света;
• Отсутствие легковоспламеняющихся предметов;
• Свободное рабочее пространство, на котором можно легко разместить спаиваемую деталь;
• Наличие вентиляции сделает работу не только комфортнее, но и безопаснее, вдыхание расплавленной канифоли отрицательно сказывается на дыхательной системе;
• Увеличительное стекло дает возможность работать даже с маленькими деталями и тонкими проводами;
• Простая подставка решает проблему с размещением нагретого паяльника.

Следующим этапом подготовки будет выбор инструмента, и перед новичком всегда встает вопрос, что нужно для пайки паяльником.

Выбор паяльника

Основой качественной пайки является прогревание металлических деталей до температуры спаивания, соответственно, для каждого вида работ рекомендуется использовать паяльники разных мощностей:

• Для пайки радиодеталей и микросхем лучше всего использовать паяльник мощностью не более 60 Ватт, в противном случае можно перегреть деталь или просто расплавить ее;
• Детали толщиной до 1 мм будут лучше прогреваться при использовании инструмента мощностью 80−100 Ватт;
• Детали со стенкой до 2 мм требуют больших мощностей и определенного опыта в работе, поэтому в данной статье пайка таких деталей рассматриваться не будет.

После выбора мощности паяльника следует подготовить его к работе, точнее, подготовить наконечник. Есть паяльники со сменными жалами, которые подходит для разных видов работ. Выпускаются также модели с медным жалом, которое можно заточить или с помощью молотка придать любую нужную форму. Серьезным минусом таких наконечников является необходимость постоянно их лудить, чтобы на поверхности не появлялась пленка окиси, мешающая приставать припою. Также производители выпускают более дорогостоящий вариант с никелированным покрытием, но оно боится перегрева и требует бережного обращения.

Что еще нужно для пайки

Помимо самого паяльника для пайки необходимо следующее:

• припой;
• канифоль;
• паяльные кислоты или флюсы.

Припой является связующим материалом между спаиваемыми деталями, и работать без него не получится никак. Сейчас в магазинах продаются специально подготовленные припои в виде скрученных в спираль проволочек различного диаметра, от которых удобно «отщипывать» нагретым жалом необходимый кусочек, но можно и по старинке использовать в качестве припоя кусочек олова, но работать будет не так удобно.

Канифоль используется для подготовки поверхности к нанесению припоя. Припой с канифолью распределяется равномерно, при отсутствии последней скатывается в капли, а к некоторым поверхностям вообще не пристает.

Паяльная кислота, или флюс необходима для подготовки контактов к спаиванию. Новичку следует знать, что флюс для каждого спаиваемого материала отличается, и нельзя применять кислоту для пайки алюминия на медном проводе, иначе припой просто не ляжет.

Технология пайки

Основой любой пайки является качественное прогревание спаиваемых деталей с последующим закреплением их с помощью припоя. Технологически можно выделить два вида пайки: с использованием флюса или с канифолью.

Пайка с канифолью

Научиться паять паяльником с канифолью сложнее, но, овладев этим умением, возможно будет выполнить 90 процентов работ.

Рассмотрим на примере пайки провода к плате. Сначала необходимо прогреть провод, для этого жало нагретого паяльника прикладываем плоскостью (лучше, если это будет жало в форме отвертки), максимально прижимая. Через несколько секунд провод с прижатым к нему жалом опускается в канифоль, которая, закипая, равномерно распределится по всем жилам провода. Так провод подготовлен к нанесению припоя. Жалом паяльника берем небольшую часть припоя и тонким слоем наносим его на провод. При этом не должно получиться никаких капель или незатронутых участков, в идеале получается тот же провод, но в олове.

Очищаем жало паяльника с помощью металлической губки или тряпочки и, коснувшись жалом канифоли, проводим пальником по плате, при этом остается тончайший слой канифоли на поверхности. Поверхности подготовлены. Обеспечивая максимальный контакт провода и платы, прижимаем к проводу жало с тонким слоем припоя и несколько раз «поглаживаем» место спайки паяльником для лучшего прогрева. После этого даем остыть и проверяем контакт на прочность.

Если пайка проведена правильно, то поверхность блестит, и соединение имеет максимальную прочность. Если же поверхность будет выглядеть матовой и рыхлой, значит, правила пайки паяльником были нарушены и соединение не такое прочное. Но в некоторых случаях и такой результат устраивает.

Пайка с флюсом

Для пайки с флюсом нужно всего лишь взять флюс, окунуть в него кисточку и нанести на спаиваемую поверхность. После этого можно наносить припой или сразу паять. Несмотря на кажущуюся простоту, работа с кислотой имеет много нюансов:

1. Для каждого материала существует свой флюс и они не взаимозаменяемы, а в некоторых случаях даже дают противоположный эффект;
2. Нельзя использовать слишком активные флюсы на микросхемах, поскольку они могут прожечь металл дорожки;
3. Если после работы не удалить флюс с поверхности или сделать это неправильным реагентом, он будет продолжать разрушать металл;
4. Медное жало паяльника, особенно если оно остро заточено, разрушается под воздействием кислоты, и приходится постоянно его подтачивать.

Помимо знаний, работа с паяльником требует аккуратности и точности, а, научившись паять простые детали, нетрудно будет переходить к пайке более тонких плат микросхем, или, наоборот, толстых проводов, различных элементов, страз, а впоследствии даже припаять между собой пластины.

В процессе пайки на поверхности припоя и деталях образуется окисляющая пленка, негативно влияющая на процесс соединения. Для ее разрушения применяется канифоль или аналогичный ей тип флюса. Технология пайки зависит от правильности подготовки деталей, расходного материала и анализа их свойств.

Что такое канифоль: преимущества и недостатки

Это самый распространенный вид флюса. Основной материал изготовления – смола хвойных деревьев с незначительным добавлением других веществ. Канифоль может быть в твердом виде, жидком или гелеобразном. Традиционно применяется материал в первом состоянии.

Основные требования к составу и свойствам изложены в ГОСТ 19113-84. Преимущество – устранение оксидного налета при незначительных температурах от 150°С. Материал обладает диэлектрическими качествами, которые не сказываются на проводимости тока соединения.

• низкая стоимость и доступность;
• оптимальная температура плавления — 150°С;
• применяется для всех видов пайки;
• не изменяет своих свойств под воздействием влаги, не растворяется в воде, спирте, ацетоне;
• не оказывает негативного влияния на здоровье, использовать защитные средства не обязательно.

Как сделать жидкую канифоль

Одним из недостатков флюса в твердом состоянии является проблема дозированного применения. Это актуально для небольших по размерам мест пайки. Решение – изготовление жидкой канифоли.

Для производства потребуется спирт, желательно с содержанием салициловой кислоты. Также нужна ступка, пестик или аналогичные им приспособления. С их помощью канифоль растирается до порошкообразного состояния.

1. Заполнить твердым флюсом открытую емкость.
2. Измельчить его до состояния порошка.
3. Полученную смесь залить спиртом в отношении 1:1,15 (порошок канифоли/спирт).
4. Емкость закрывается и ставится в горячую воду. Температура – до +80°С.
5. В процессе разогрева раствор необходимо взбалтывать для однородности массы.

Полученную жидкость рекомендуется разлить в шприцы. Это облегчит процесс дозированного поступления канифоли в место пайки. Альтернатива – применение обычной кисточки для обработки.

Чем можно заменить

Вероятность отсутствия канифоли в близлежащем магазине или на радиорынке мала. Но иногда, во время большого объема работы дома, флюс может закончиться. Чтобы избежать длительных поездок, можно рассмотреть альтернативные варианты замены.

Флюсы из подручных средств:

• Таблетка аспирина. Это не агрессивная ацетилсалициловая кислота. Для приготовления раствора нужно растолочь таблетку и разбавить ее с водой. Недостаток – во время работы возникает неприятный запах.
• Природный жир. Так же является растворителем оксидной пленки. Неудобен в работе из-за своей консистенции.
• Древесная смола. По свойствам максимально приближена к канифоли. Для повышения эксплуатационных качеств рекомендуется добавить растолченную таблетку аспирина.
• Янтарь. Применять нецелесообразно, так как его стоимость значительно выше традиционных флюсов.

Кроме жира, все остальные вещества перед применением подготавливаются – очищаются от грязи и пыли, обработаются водой.

Технология пайки с канифолью

Для создания оптимального по качествам контакта выполняется ряд правил. Рабочий стол должен иметь хорошую освещенность, отсутствуют предметы, препятствующие работе. Помещение проветривается, температура комнатная.

Правила пайки помощью канифоли:

• Чистота контактов. Их поверхность обрабатывается ножом, наждачной бумагой. Это необходимо для устранения окисления.
• Лужение паяльника – его жало покрывается слоем расплавленного флюса.
• Соединение с припоем осуществляется сразу после лужения.

В видеоматериале подробно рассказывается об «азах» пайки с помощью канифоли: