Как пользоваться канифолью при пайке

В процессе пайки любых металлических деталей необходимо использовать флюс. Он позволяет удалить оксидную пленку с поверхности металла, значительно улучшить его сцепление с припоем. Кроме того, флюс обеспечивает защиту места соединения от самых различных агрессивных воздействий окружающей среды, сводит к минимуму риск появления ржавчины.

В качестве флюса при пайке уже долгие годы вполне успешно применяется канифоль. Это стекловидное вещество, имеющее красивый янтарный цвет, обладает сразу несколькими неоспоримыми преимуществами:

1. Природное происхождение. Изготавливается канифоль из смолы хвойных деревьев, называемой живицей.
2. Абсолютная кислотная нейтральность.
3. Максимальная защита места пайки от коррозийных процессов.
4. Предотвращение утечки электрического тока в месте соединения проводов или радиодеталей.
5. Простота в использовании.

Как правильно паять провода паяльником с канифолью? Если вы впервые берете в руки данный прибор, обязательно ознакомьтесь с нашей пошаговой инструкцией. Она поможет быстро разобраться в тонкостях пайки.

Соединяем электрические провода

Умение правильно паять провода пригодиться вам для ремонта какой-либо электроники, а также для удлинения, к примеру, USB-кабеля или сетевого шнура телевизионного приемника. Выполняется процедура в несколько этапов:

• Удаляем изоляцию провода.
• Делаем так называемую скрутку. Если к ней нужно присоединять дополнительный кабель, можно соорудить простое, бандажное или желобковое ответвление.
• Разогреваем паяльник.
• «Окунаем» жало прибора сначала в канифоль, а затем без продолжительных пауз в припой. Наносим оловянно-свинцовый состав на нашу скрутку, которая предварительно хорошо нагревается.

После этого остается только надеть поверх соединения термоусадочную трубку, которая будет исполнять роль изоляции.

Пайка печатных плат

Она представляет собой более сложную задачу, поэтому новичкам можно порекомендовать потренироваться с платами из старых радиоприемников, кассетных магнитофонов и других домашних приборов. Последовательность работ выглядит следующим образом:

• Готовим поверхность платы к пайке. Она должна быть тщательно очищена от любых загрязнений. Также выполняется обезжиривание для улучшения адгезии. Для этой цели применяется ацетон или более безопасный для здоровья растворитель метилгидрат.
• Рисуем схему и проделываем в печатной плате отверстия для радиодеталей.
• Располагаем все необходимые компоненты на плате. Первым делом к ней обычно припаиваются варисторы, резисторы и другие плоские детали небольшого размера. Затем можно переходить к конденсаторам, трансформаторам, транзисторам и прочим элементам.
• Обрезаем слишком длинные ножки электронных деталей.
• Разогреваем паяльник и «окунаем» его сперва в канифоль, а затем в припой. Соединяем детали на плате между собой токопроводящими дорожками. На этом этапе главное не перестараться и не «перегреть» электронные компоненты, так как чрезмерно высокая температура вызовет их разрушение.
• Исправляем возможные ошибки и дожидаемся, пока припой полностью остынет.
• Удаляем следы канифоли и лишний припой, после чего можно использовать готовую плату для своих целей.

Нюансы пайки с канифолью

Чтобы добиться максимально качественного и надежного соединения, рекомендуем учитывать все приведенные ниже правила:

• Соединяемые между собой детали нужно тщательно зачищать с применением наждачной бумаги. Эта нехитрая процедура поможет удалить окислы меди и повысить сцепляющие свойства металла. После зачистки рекомендуем окунуть жало паяльника в канифоль и нанести расплавленный флюс на поверхность провода. Это позволит обеспечить защиту от окисления и коррозии.
• Для повышения прочности соединения детали нужно хорошо прогреть. Чтобы сделать это, поднесите к месту контакта паяльник с каплей расплавленного припоя. Подержите его так около минуты, что позволит обеспечить нужную температуру. Затем дождитесь остывания припоя и переходите к пайке.
• Если с первого раза припой не заполнил все пространство между соединяемыми деталями, подождите, пока он остынет, и нанесите на место контакта еще один слой состава. Добивайтесь идеально ровной поверхности без комков и пустот – это обеспечит высокую надежность соединения и исключит разрыв контакта при малейшем физическом усилии.

При работе с паяльником нужно соблюдать все необходимые меры предосторожности. Расплавленный припой, а также разогретая до высокой температуры канифоль оказывают негативное влияние на слизистые оболочки, могут высушивать их. Кроме того, испарения олова и свинца чрезвычайно токсичны. Поэтому старайтесь длительные работы выполнять с применением респиратора, достаточно надежно защищающего дыхательные пути.

Если выходит из строя электроприбор, любое устройство, необходимое в быту или работе, причиной поломки может стать неработающая микросхема, или полетевший чип на материнской плате, возможно, требуется присоединить диоды к площадке и так далее. Все эти и другие сходные с ними проблемы можно легко устранить в домашних условиях с помощью специальных инструментов и материалов, обладая определёнными умениями и навыками.

Мастеру, разбирающемуся в хитроумном устройстве микросхем, проводов и прочих деталей её составляющих, не составит большого труда быстро устранить поломку. Часто проблемы можно решить при помощи спайки отошедшего элемента. Один из материалов, который потребуется для пайки, это канифоль.

Что такое канифоль

Канифоль (полное название — колофонская смола) — очищенная особым образом смола хвойных деревьев. Канифоль — аморфное хрупкое вещество, состоящее из стекловидных кусков, внешним видом напоминающих знакомый каждому природный янтарь.

Способы получения

В промышленном производстве колофонскую смолу получают несколькими способами.

1. Из живицы. В основном для получения канифоли используется метод термической обработки сока хвойных пород древесины — живицы. После того как из неё будут выпарены такие вещества, как вода и скипидар, образуются полупрозрачные твёрдые куски канифоли, которые в дальнейшем будут подвергнуты дальнейшей химической очистке.
2. Методом экстракции. При этом методе колофонскую смолу добывают из измельчённой особым образом древесины с помощью растворителей.
3. Методом перегонки таллового масла. Такое сырое масло является отходом, получающимся при изготовлении целлюлозно-бумажной продукции.

О том, каким способом и из какого сырья была получена канифоль, можно узнать из её названия: сосновая (гарпиус), таловая, экстракционная и так далее.

Свойства

Кроме того, что колофонская смола является прекрасным природным диэлектриком, известны другие особенности:

1. Она хорошо растворяется при помощи таких органических растворителей, как бензин и хлороформ, эфир, спирт и ацетон. Но, канифоль нельзя растворить при помощи обыкновенной воды.
2. Температура плавления этого твёрдого вещества напрямую зависит от того, из какого источника и каким именно способом оно было получено. В основном она колеблется в пределах температур от 50 до 70 градусов, в некоторых случаях граница температурного режима может достигать и 130 градусов по Цельсию.
3. В составе образующего вещества канифоли содержится огромное количество смоляных кислот (до 90%), основной из которых является абиетиновая кислота.
4. Смола легко разрушается при механическом воздействии.

Цвет смолы может варьироваться в вариантах от светло-жёлтого до темно-бурого оттенка. Насыщенный оттенок этого природного вещества указывает на то, что очистка смолы была проведена не совсем правильным образом и в ней содержится большое количество примесей, ухудшающих её качества, влияющих на её свойства. Чем темнее цвет вещества, тем ниже электроизоляционные свойства канифоли. Правильно обработанный материал имеет приятный лимонный оттенок и является прекрасным природным изолятором.

Где ещё может быть применена смола?

Такая смола используется не только в качестве флюса при пайке. Применяют её и для многих других целей:

• при производстве разных лаков и красок;
• как один из материалов, использующийся при изготовлении пластмасс;
• при обработке струн и смычков для музыкальных инструментов;
• для натирания подошв балетной обуви;
• для создания эффекта дымовой завесы и других эффектов в киноиндустрии.

Пайка в домашних условиях

Пайка — специальная техника, с помощью которой металлические элементы прочно сцепляются между собой посредством расплавленного припоя. В быту скрепить детали между собой можно при помощи обыкновенного паяльника.

Перед тем как приступить к пайке, необходимо зачистить поверхности деталей, которые будут сцепляться между собой, при помощи напильника или наждачной бумаги. Затем их необходимо обезжирить при помощи растворителя или очистить, используя бензин, и смазать флюсом.

Флюс — вещество, с помощью которого с поверхности металла удаляются оксидные плёнки, другие загрязнения и излишний жир. Кроме того, флюс предохраняет металлы от возможного окисления. В качестве такого флюса часто используется особое вещество — канифоль.

В основном флюс из канифоли используется для пайки в домашних условиях. При проведении производственной пайки смола используется в меньших количествах, по сравнению с флюсами из других веществ.

Благодаря свойству канифоли растворять при нагреве оксиды олова, а также меди и свинца, это вещество может быть использовано в электротехнических работах как особый природный флюс — компонент, обладающий противоокислительными свойствами. Благодаря такой характерной особенности, это вещество способно очищать поверхности металла при проведении пайки. С его помощью также улучшается растекание и практически нивелируется поверхностное натяжение вещества, используемого в качестве припоя.

Для того, чтобы была обеспечена высокая технологичность процесса применения флюса при пайке выпускается несколько типов таких компонентов, выполненных на основе колофонской смолы (они могут быть твёрдыми, жидкими и гелеобразными):

1. Твёрдый флюс. Такой тип компонента для спайки и лужения деталей используется уже довольно долгое время и является самым популярным. Он имеет как свои очевидные достоинства, так и недостатки. К последним можно отнести то, что используя твёрдый флюс трудно соблюдать точность при нанесении его в труднодоступные места спайки.
2. Флюс на основе спиртового раствора. Такой компонент является универсальным. Его можно использовать при спаивании как мелких, так и крупных деталей. Основным преимуществом такого метода является лёгкий способ его нанесения при помощи кисточки.
3. Флюс из канифоли на основе геля. Вязкая консистенция геля позволяет быстро наносить вещество на поверхность. С помощью геля легче обрабатывать самые труднодоступные места поверхности деталей, которые будут подвергаться спайке. При этом обеспечивается максимально точное дозирование вещества флюса. Гель не высыхает слишком быстро, по сравнению со спиртовыми флюсами и более податлив, чем твёрдый флюс из канифоли.

Способы пайки

Изучив свойства и характеристики колофонской смолы и флюсов, выполняемых на её основе, можно приступить к процессу пайки. Как он происходит?

Процесс пайки с использованием канифоли происходит несколькими способами.

Первый способ.

1. Нагревают паяльник до необходимой температуры.
2. На жале паяльника размещают немного легкоплавкого вещества, используемого в качестве припоя. Это может быть — олово, свинец, медь, сурьма, висмут, цинк, кадмий.
3. Опускают жало паяльника вместе с выбранным припоем в канифоль, чтобы набрать смоляное вещество. При этом нужно учесть что, при полном нагреве паяльника должен появиться лёгкий дымок.
4. Как можно быстрее — до испарения смолы — производят спайку необходимых деталей.

Описанный выше способ требует быстроты действий, внимания и высокой точности. Чтобы выполнить его, нужно обладать определёнными умениями и навыками. Поэтому можно произвести спайку с использование канифоли и другим методом.

1. Используют самый обыкновенный этиловый спирт в качестве основы для флюса.
2. В спиртовой раствор добавляют порошок из канифоли. Взвесь хорошо перемешивают и оставляют до тех пор, пока канифоль полностью раствориться.
3. Спиртовой раствор колофонской смолы наносят с помощью кисточки на детали, которые будут соединять с помощью пайки.
4. Паяльник опускают в припой и вынимают, только когда жало паяльника будет полностью покрыто блестящей плёнкой.
5. Захватывают ещё немного расплавленного припоя и быстро переносят к местам будущей спайки.
6. Равномерно распределяют припой по всей поверхности — заслуживают места будущей спайки.
7. Таким же способом переносят необходимую массу припоя, требующуюся для прочного сцепления в местах спая.
8. После того как места спая остынут, их протирают с помощью влажной мягкой ткани и дают подсохнуть.
9. Обрабатывают получившийся спай при помощи напильника. Вместо него можно использовать мелкозернистую наждачную бумагу.
10. Протирают поверхность сухой тряпкой.

С помощь указанных методов производится пайка деталей с использование канифоли.

Преимущества использования канифоли

К явным плюсам использования этого вещества при пайке можно отнести следующее.

1. Канифоль является диэлектриком и обладает прекрасными изоляционными свойствами.
2. Её можно легко приобрести. Канифоль — доступный материал, продающийся в любом магазине, имеющем хозяйственный отдел.
3. Бюджетная цена по сравнению с другими материалами, использующимися в качестве флюса при пайке.
4. Возможность осуществлять пайку при её помощи даже при низкой температуре воздуха.
5. Её можно использовать и при работе в домашней мастерской, и в промышленных масштабах.
6. Канифоль не подвергается воздействию влаги, так как она не растворяется в воде.
7. Обладает относительно большим сроком хранения.
8. Обезжиривает детали и убирает с них оксидные плёнки.
9. Канифоль может быть использована без дополнительной защиты.
10. Этот материал не токсичен и может быть использован без применения средств дополнительной защиты.

Недостатки

К минусам при использовании канифоли можно отнести:

1. Довольно низкую активность вещества. Благодаря этому свойству спайка с её использование может не получиться сразу. Процесс использования канифоли требует определённых навыков и опыта. В дальнейшем обработку деталей с её помощью можно осуществлять намного быстрее.
2. Флюс на основе этого вещества способен не выделять пар при спаивании. Такая гигроскопичность может вызвать коррозию обрабатываемого при пайке металла.
3. Канифоль используют при обработке небольших деталей из простых металлов. Для обработки крупных частей и нержавейки используются флюсы из других материалов.
4. Канифоль — довольно хрупкий, легко крошащийся материал, который может быть разрушен при определённых механических нагрузках. Такое свойство этого вещества нужно обязательно учитывать при осуществлении перевозки. Канифоль нужно особенно тщательно упаковывать при транспортировке.

В качестве заключения, можно отметить, что пайка современных деталей, особенно элементов микросхем, различных чипов, и других компонентов, используемых в радио и электротехнике достаточно непростой процесс, требующих определённых навыков, особенно быстроты реакции, внимательности и точности.

Для проведения паяльных работ используются различные материалы, среди которых, канифоль отличают особые свойства. Благодаря этим качествам при правильном применении это вещество не вступает в реакцию с металлами сцепляемых при пайке элементов и материалами припоя.

Из-за наличия нескольких разновидностей и благодаря удобным формам, в которых она выпускается, канифоль остаётся одним из самых популярных флюсов, используемых при спаивании деталей в электротехнике.

Достойное место среди инструментов домашнего мастера непременно занимает канифоль для пайки. Во все времена при любом развитии сервиса или его полном отсутствии находятся люди со светлыми головами и умелыми руками, любящие и умеющие многие вещи делать самостоятельно. Видное место в процессах приложения мастерства отводится пайке во время монтажа и ремонта электронных схем, слаботочных электрических контактов и прочих работах по созданию неразъёмных соединений, не требующих высокой прочности.

Назначение канифоли

Прежде, чем описать назначение канифоли, надо разъяснить, чем отличаются пайка от сварки:

• В процессе сварки кромки соединяемых деталей расплавляются, жидкие фазы смешиваются и, затвердевая, образуют неразъёмное соединение.
• При пайке соединяемые детали остаются в твёрдом состоянии, а расплавляется только металл, служащий для соединения – припой. Расплавленный припой растекается по соединяемым кромкам и при застывании образует неразъёмное соединение.

Для гарантированного качества края скрепляемых деталей должны хорошо смачиваться припоем. Это достигается их очисткой от окислов и загрязнений с помощью флюсов – в данном случае канифоли.

Что такое канифоль? Нормативные документы

Канифоль представляет собой твёрдое стекловидное вещество. Она аморфна, т. е. не имеет чётко выраженной температуры плавления, а постепенно размягчается при нагревании. Начало размягчения происходит в зависимости от вида и сорта приблизительно при 55 — 70 ºC.

Канифоль является составной частью смолы хвойных деревьев. Существует несколько способов её получения:

• Выпарить летучие вещества из сырой смолы;
• Экстрагировать органическими растворителями из древесных опилок;
• Перегнать талловое масло, являющегося отходом производства бумаги.

Качество канифоли в России регламентируется двумя нормативными документами ГОСТ 19113-84 «Канифоль сосновая» и ГОСТ 14201-83 «Канифоль талловая».

Канифоль, полученная из смолы, несколько более тугоплавка – температура размягчения приблизительно на 5 выше и более, кислая – на 5 – 10 мг KOH на 1 г продукта больше. Талловая канифоль более светлая, чем сосновая, но цветность очень зависит от сорта, т. е. от степени очистки от примесей.

В розничную канифоль обычно поступает в круглых металлических коробках. Но может продаваться и в составе готового припоя – трубки из сплава на основе олова, заполненной канифолью.

Как паять с канифолью

В общих чертах процесс пайки заключает следующие операции:

1. Механическая очистка соединяемых поверхностей;
2. Разогрев жала паяльника;
3. Нагрев соединяемых поверхностей;
4. Обработка жала канифолью;
5. Обработка поверхностей канифолью;
6. Покрытие жала припоем (лужение);
7. Соединение деталей и покрытие припоем стыка и прилегающих участков.
8. Охлаждение соединения.

Теперь подробнее о каждой операции?

• Канифоль способна растворять окисные плёнки и частично восстанавливать их до металла. Если поверхность соединяемых деталей не покрыта видимыми загрязнениями, эту операцию можно пропустить. Она необходима, когда загрязнения или окислы покрывают поверхность настолько, что препятствуют смачивание её расплавленной канифолью и далее припоем.
• Ранее упоминалось о температуре начала размягчения канифоли в районе 55 – 70ºC. Но для того, чтобы надёжно покрыть жало паяльника и соединяемые детали, её надо разогреть до 100 — 130ºC. Критерием достаточной температуры жала является его свободное проникновение в массив твёрдой канифоли с появлением лёгкого дымка.
• Необходимость нагрева соединяемых поверхностей очень сильно зависит от их размеров. Если паять предстоит тонкие проводки, можно эту операцию пропустить. Надо понимать, что на холодной поверхности произойдёт быстрое охлаждение и застывание канифоли и припоя. Как следствие, не удастся добиться растворения окислов канифолью и достаточного растекания припоя. Поэтому необходимо перед началом пайки оценить, можно ли прогреть детали уже в процессе обработки флюсом или надо сделать это предварительно.
• Если паяльник используется в первый раз или долго не был в работе, можно пройтись по жалу металлической щёткой или тонкой наждачной бумагой. Но это требуется в самых запущенных случаях. Обычно достаточно разогреть его и обработать канифолью, а затем покрыть слоем олова – облудить. Теперь жало готово к работе.

Если перерыв в работе был небольшой, и жало осталось покрыто припоем, лужения не потребуется, достаточно просто нагреть его и опустить в канифоль.

• Далее готовим к пайке поверхность деталей. Как уже было сказано, может понадобиться нагрев стыковых поверхностей соединяемых деталей. Это определяется их массивностью и размерами жала паяльника. Если жало массивней деталей, можно обойтись без предварительного нагрева перед пайкой, а произвести его непосредственно в процессе обработки деталей канифолью.

Фиксируем соединяемые поверхности в положении, в котором они будут смонтированы, греем при необходимости, обрабатываем флюсом и затем наносим расплавленный припой. Жалом паяльника помогаем ему растечься по стыку и прилегающим площадям, даём соединению остыть.

Процесс пайки завершён.

Пайка припоем с канифолью

В этом виде пруток припоя представляет собой смотанную в бухту трубку из оловянно-свинцового сплава, внутри которой находится канифоль. При пайке его используют, как присадочный материал. Разогревают паяльником соединяемые детали, а затем в зону пайки вводят конец прутка, и совместными движениями жала и присадки лудят место соединения.

Плавящиеся флюс и припой покрывают стык одновременно, сокращая время процесса. Такой способом можно производить пайку деталей в случаях, не требующих предварительной подготовки поверхностей.

Выбор паяльника

Вопрос выбора паяльника не случайно рассматривается после детального обзора особенностей процесса пайки. Его мощность и размеры жала находятся в прямой зависимости от того, что надо будет паять. Ранее говорилось, что для качественной пайки крупных деталей может понадобиться их предварительный разогрев, и нужно выбирать мощный инструмент с массивным медным жалом. В то же время для пайки тонких проводков в глубине электронных блоков лишнее тепло не нужно, достаточно тонкого жала, которым удобно паять в ограниченном пространстве.

Вопросы техники безопасности при пайке

Процесс пайки сопровождается рядом вредных факторов. Первый из них – это загрязнение зоны дыхания. Канифольный дым, неизбежно выделяющийся при проведении пайки, пары олова и свинца являются аллергенами и канцерогенами. Помещение, предназначенное для пайки, даже любительской, должно хорошо проветриваться.

Следующий фактор – опасность поражения электрическим током. Для получения разрешения на проведение пайки рабочие на предприятиях должны иметь 2 группу электробезопасности. Перед началом пайки дома следует хотя бы визуально убедиться в исправности электропаяльника и розетки.

Пожарная опасность. Для инструментов и процесса пайки необходимо использовать подставки из негорючего теплоизолирующего материала.

Заключение

В данной статье рассмотрены наиболее характерные особенности процессов пайки с применением канифоли. Но для обучения любому ремеслу и пайке, в том числе, теория должна неразрывно переплетаться с практикой. Только тогда всё сказанное сможет принести реальную пользу в овладении мастерством.