Как пользоваться паяльной кислотой при пайке

В арсенале каждого мастера имеется множество инструментов общего и специального назначения, которыми он пользуется во время работы. К таким устройствам относится и паяльник. С его помощью можно решить множество задач, поэтому сферы применения прибора очень широки, начиная от лужения и пайки стыка электрических проводов и заканчивая сваркой радиаторов. В данной статье рассмотрены вопросы, как паять алюминий, виды паяльников и способы пайки, а также что такое паяльная паста, и правильный алгоритм применения кислоты.

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 пайки с кислотой

Как паять без паяльника? Для того чтобы правильно выполнить такую работу, которую можно использовать для обвязки проводов из меди, а также чтобы паять латунь, понадобятся источник открытого огня, металлическое жало и оловянный припой. Алгоритм действия при этом будет следующий:

1. На первом этапе необходимо очистить поверхность от видимых загрязнений, старой краски и окислений. Чаще всего для этого применяется металлическая щетка, которая насаживается на дрель и при вращении срывает старые куски. Зачистить нужно оба материала, которые планируется состыковать;
2. На открытом огне нагревается металлическое жало и окунается в кислотный состав. Покрываемую поверхность также нужно смазать реагентом для обезжиривания материала. Если планируется заделка отверстия, то элементы нагреваются одновременно, для чего используется газовая горелка с подачей кислорода через специальный пистолет;
3. Когда поверхность достигла нужной температуры, на нее накладывается оловянный припой или проволока из меди. Затем горелкой осуществляется нагнетание одного слоя на другой путем приближения сопла к какому-либо участку. Также для этого можно использовать медный пруток, который будет оплавляться в процессе правки и создавать дополнительный слой;
4. В завершении нужно убрать источник тепла и дождаться, когда покрытие остынет. Кислота обладает побочным действием: после остывания на материале образуются отложения солей, поэтому когда конструкция почернеет, нужно зачистить место стыка металлической щеткой.

Данный процесс универсален, поэтому он применим для пайки проводов разного сечения из меди или алюминия. Некоторые мастера пользуются другим методом кислотной пайки, когда спаиваемые проводники из меди окунаются в емкость с расплавленным оловом, после чего на материале образуется тонкая металлическая пленка, еще этот процесс называют лужением.

Пайка алюминия

Паять латунь и медь можно по одной технологии, но для алюминия такой подход не совсем применим, так как он быстро окисляется, что препятствует нормальному контакту припоя с поверхностью. Например, для восстановления батарей из этого материала нужно одновременно нагревать обе детали, чтобы их окисление не мешало наплавлению и формированию защитного слоя. Кислота в данном случае выступает отличным средством от жира: она растворяет его полностью и образует пленку для плавного растекания припоя.

Важно! Пайка алюминия должна проводиться в хорошо проветриваемом помещении, с искусственной вентиляцией, для удаления дыма и вредных примесей.

Пайка латуни

Как спаять латунь и медь? Для этого не подойдет обычный паяльник, работающий от тока, так как его температура не настолько велика, и конструкция будет непрочной. Наиболее приемлемым способом будет использование горелки и проволоки, которая при расплавлении заполняет отверстие или другие дефекты, образуя герметичное покрытие.

Как паять медь

Для этого можно применять любой способ, так как этот материал не прихотлив, обладает низким коэффициентом окисления и температурным режимом плавки.

Как припаять металл разного состава? Если нужно состыковать латунный и медный элементы, то их допускается паять путем нагрева открытым огнем, для чего используются газовая горелка и пруток.

Важно! При нагревании к паяному элементу нельзя прикасаться открытыми участками тела, так как общая температура детали будет высокой, для удержания используем дистанционную струбцину или толстые перчатки.

Таким образом, прежде чем заменить паяльник на горелку и использовать перечисленные методы обработки металлов, необходимо тщательно разобраться в вопросе, как правильно паять паяльником с использованием кислоты, учесть особенности материалов и другие показатели.

Видео

Паяльную кислоту (ее также называют травленой) используют в условиях приготовления или ремонта различных металлических предметов или устройств, когда какие-то части или мелкие детали нужно соединить друг с другом очень прочно.

Что такое паяльная кислота, зачем она нужна, где можно ее достать и принципы работы с ней, знает не каждый.

Особенности пайки металлов

Для того чтобы понять весь спектр «возможностей», нужно знать разницу между двумя способами соединения металлов: сварка и спайка.

Сваркой называется процесс нагревания металлов до температуры их плавления с последствующим присоединением их друг к другу путем межатомных связей молекул.

Пайка же — совершенно иной процесс присоединения металлов, при котором два тела, условно говоря, изготовленные из различных «пород» металла, соединяются между собой путем прокладывания другого материала, расплавленного естественно, у которого температура плавления намного ниже.

Главное в этом деле — обеспечить этим «смазочным» веществом поверхности обеих деталей, которые необходимо соединить.

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.

Понятие паяльной кислоты

Иначе эту ее называют цинковый хлористый водный раствор. Эта смесь содержит цинк и хлор. Химическая формула этого раствора —ZnCl2.

Смесь продается в упаковке готового варианта в магазинах типа «радиотехник» или других, связанных с мелкими деталями и механизмами, однако паяльная кислота своими руками может получиться ничем не хуже покупной. Гораздо сложнее будет ее приготовить, чем купить, ведь она продается так же свободно, как и аспирин в аптеке, но процесс изготовления может быть интересным. Самый нужный «ингредиент» — кислотный соляный раствор. Однако вместо того, чтобы возиться с ее приготовлением, лучше воспользоваться готовой продукцией.

Нужно не забывать о том, как пользоваться паяльной кислотой. Ее необходимо использовать правильно и аккуратно, без попадания на кожу или другие предметы. Ее применение должно происходить только в пределах рабочего места, без разноски ее по большой территории.

Хранение в чистом виде очень опасно, да и сам состав паяльной кислоты крайне вредоносен.

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.

Паяльные работы предусматривают обязательное использование качественного флюса, который обеспечивает надежное спаивание материала и припоя, а также высокую электропроводность и длительный срок службы. В качестве флюса часто применяют кислоту для пайки. Существует несколько видов таких химических соединений. Состав паяльной кислоты напрямую влияет на область ее применения.

Разновидности кислотных флюсов и их состав

Специалисты используют для пайки несколько видов паяльных кислот. Их различают по составу и свойствам применения:

1. На основе ортофосфорной кислоты – неорганическое соединение, имеющее формулу H3PO4. В результате применения этой кислоты на поверхности обрабатываемого материала образуется защитная оболочка, которая препятствует дальнейшим коррозионным процессам. Как правило, вещество является прозрачным. Очень редко раствор может иметь мутноватый оттенок – это не говорит о некачественном продукте. Цвет зависит от количества примесей.
2. На основе серной кислоты в качестве флюса. Формула известна еще со школьных времен – H2SO4. Внешний вид характеризуется легкой тягучестью раствора, отсутствием запаха и цвета. Вещество очень сильнодействующее, поэтому перед применением его разбавляют либо ангидридом SO3, либо H2O. Процентное содержание кислоты во флюсе может колебаться в пределах от 25 до 80%.
3. На основе соляной кислоты – ее состав выражается формулой HCL. Имеет своеобразный запах, может присутствовать желтый оттенок. Является очень сильной кислотой, поэтому для паяльных процессов ее разбавляют водой. С целью улучшения спаиваемости материалов, в кислоту очень часто добавляют цинк.

Благодаря агрессивному воздействию кислоты, с поверхности материала устраняется оксидный налет и остатки ржавчины.

Плюсы и минусы паяльной кислоты

Раствор имеет ряд несомненных положительных свойств:

• устраняет почти все окислы, образующиеся на металлических конструкциях;
• препятствует повторному образованию окислительного налета;
• применяется в растворенной субстанции, но может и в концентрированном виде;
• несложная технология использования, отличается быстрым воздействием на металл.

Разумеется, есть и минусы:

• паять с помощью кислоты можно не все материалы, так как вещество очень агрессивно;
• кислота сохраняет свои свойства не более полугода, к тому же в течение этого времени обязательно соблюдать правила хранения;
• хранить в специальных емкостях в помещениях с отличной циркуляцией воздуха – непосредственный контакт с веществом без средств защиты очень опасен для организма человека.

Паяльная кислота широко применяется при пайке миниатюрных небольших предметов, так как выпускается в жидкой форме.

Назначение кислоты

Любую деталь перед пайкой необходимо подготовить для нанесения припоя. Кроме удаления посторонних частиц (песок, мусор, пыль), нужно очистить поверхность материала от окислительной пленки. Именно с помощью паяльной кислоты можно химически воздействовать на поверхность материала, избавиться от существующего налета и эффективно защитить металл от повторного образования пленки.

В основном, кислоту для пайки используют для таких металлов:

Для пайки латунных или медных изделий, например, применяется бура. А вот для пайки стальных или алюминиевых предметов потребуется только паяльная кислота. По окончании процесса флюс в обязательном порядке смывается водным раствором с добавлением щелочи.

Правильный выбор флюсов

Выбор кислоты зависит от сферы применения. Учитывается не только состав вещества, но и его концентрация. Хотя при определенных условиях, его можно разбавить в домашних условиях. Химические вещества имеют непродолжительный срок годности, поэтому при покупке необходимо обратить внимание на дату изготовления флюса.

При выборе кислоты нужно изучить свойства каждой из них. Если изделия достаточно старые и коррозионные процессы ярко выражены – оптимально использование ортофосфорной кислоты. Она эффективно удалит оксиды и ржавчину, что обеспечит надежное соединение.

Серная кислота, в силу своей агрессивности, применяется для спаивания изделий большой толщины, так как вред от нее в этом случае минимизируется.

Соляная кислота, наоборот, универсальна в своем применении. Ее применяют для пайки различных металлов, в том числе цветных и их сплавов.

Важно отметить! Если в растворе наблюдается заметное количество осадка – кислота непригодна к применению. Либо вышел срок годности, либо изготовлен некачественный продукт.

Особенности применения

Специалисты отмечают, что покрытие кислотой основной поверхности материала оказывается достаточно и погружать паяльник в химический раствор дополнительно, не имеет никакого смысла. Припой без проблем заполнит все места, обработанные кислотой для пайки.

Внимание! Использовать паяльную кислоту нельзя для пайки тонких изделий и микросхем.

Основным отличительным свойством кислот можно выделить негативное воздействие на организм человека.

Обязательные условия работы с применением химических веществ – сквозная вентиляция, работа в специальной одежде и нанесение раствора только посредством кисточки. Флюс быстро заполняет обрабатываемую поверхность и через короткое время начинает взаимодействовать с оксидной оболочкой. При контакте кислоты с участками кожного покрова, пораженная область дезинфицируется щелочью и промывается водой.

Обязательно использовать средства специальной защиты и по возможности максимально оградить себя от возможного контакта с химическим раствором.

Даже в разбавленном состоянии пары химических кислот способны нанести слизистой органов непоправимый ущерб. Поэтому, различные действия с кислотами требуют внимательности и добросовестности.

Только изучив внимательно особенности и свойства химических флюсов, можно приступать к пайке различных материалов.