Для чего используется канифоль при пайке
Особенности использования канифоли
Канифоль — это специальное вещество, используемое для пайки паяльником. В промышленных масштабах имеет более широкое применение, а главное — разноплановое. Смолянистое вещество обладает массой положительных характеристик. Но есть и некоторые незначительные недостатки.
Что это такое
Канифоль получила название благодаря древнегреческому городу Колофон, где в свое время специальную смолу использовали музыканты для изготовления музыкальных инструментов. Канифоль — это смола, которая частично содержится в хвойной живице. Чтобы получить нужное вещество, из живицы выпаривали 25 % (скипидар и другие летучие составляющие) веществ.
Как выглядит вещество
По стандарту канифоль используют при пайке, так как вещество является связующим при стяжке механических повреждений металлических плат, проводов и переходов. Благодаря богатому химическому составу и физическим свойствам канифоль находит и другое применение.
Характеристики канифоли для пайки
Канифольная смола — это достаточно хрупкое вещество стекловидной структуры. В застывшем состоянии напоминает стекло светло-желтого или красного цвета. Если рассматривать другие характеристики, то получится весьма внушительный список:
Важно! Имеет сырье и некоторые недостатки. Они незначительны, но вполне могут повлиять на особенности работы и применения.
При значительном увеличении температуры начинает таять. В результате становится липкой и вязкой. Если использовать материал в процессе пайки, то при соединении больших деталей ее свойства неэффективны. В твердом состоянии — это очень хрупкий материал, но с достаточно красивой структурой.
Для чего используют
Есть точное определение, для чего используют канифоль при пайке:
При работе над соединением проводников нужно обязательно использовать смолянистое сырье. Обычно применяется флюс, но исключительно при ремонте в домашних условиях. В производственных масштабах применяется более серьезные составы.
Как правильно использовать
Чтобы сделать качественную пайку и получить хороший контакт, нужно правильно использовать вещество:
Дополнительная информация! Чтобы упростить процесс пайки, нужно очистить рабочее место от посторонних предметов, и тем более мелких частиц, пыли.
Принцип пайки совершенно несложный. Флюс, то есть канифоль, служит соединяющим веществом. Справиться с задачей сможет даже новичок. Главное, делать все аккуратно и своевременно.
Где еще применяется
Всем, кто связан с ремонтом приборов, известна только канифоль паяльная. Но вещество может использоваться и в других сферах:
Вещество настолько многогранно, что может использоваться в разных отраслях пищевой, тяжелой, легкой промышленности. Главным преимуществом данного сырья является его доступность и дешевизна.
Чтобы сделать качественный и эффективный припой, нужно использовать канифольную смолу, получаемую из живицы хвойных смол. Сырье добавляют в состав лакокрасочных продуктов, смазывают детали производственных станков. В спорте это тоже актуальный вариант для снижения трения и крепкого захвата рук на спортивном инвентаре.
Что такое канифоль и для чего она нужна
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.
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:
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:
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):
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.
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.
С помощь указанных методов производится пайка деталей с использование канифоли.
Преимущества использования канифоли
К явным плюсам использования этого вещества при пайке можно отнести следующее.
Недостатки
К минусам при использовании канифоли можно отнести:
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.
Канифоль: что это такое и как ей пользоваться — подробная инструкция для новичков при пайке в картинках и с видеороликом
Эх, знали бы вы, сколько я пожег дорожек, транзисторов и диодов, пока научился самостоятельно паять в детстве без наставника. Мне было интересно осваивать ремонт бытовой техники самому, а хорошего наставника, да и интернета тогда у меня не было.
Я ничего не знал про канифоль: что это такое и как ей пользоваться. Поэтому наделал очень много ошибок. Вы не должны их повторять. Написал статью на эту тему. Читайте и делитесь своим мнением.
Историческим названием канифоли стало словосочетание «колофонская смола» благодаря древнему греческому городу Колофон. В нем очень ценилась хорошая музыка, а музыканты натирали ей смычки и струны.
В основу состава канифоли входят смеси природных карбоновых кислот с их изомерами.
По внешним признакам она выглядит хрупким аморфным веществом, обладающим характерным изломом с раковинами, и блестит подобно стеклу. Ее оттенки: от яркого светло желтого до темного красного цвета.
Электрики издавна используют ее при пайке в качестве флюса для соединения металлов. Потребительские свойства этого вещества сильно зависят от способов его получения.
3 метода промышленного изготовления канифоли и как они влияют на качество пайки
Производственное получение канифоли осуществляется одним из трех способов:
Способ изготовления канифоли и ее сырье закладывают в ее название. Например, галловая, экстрационная, сосновая или гарпиус. По нему, как и по цвету, можно уже судить, пользуясь вторичным методом, о качестве продукта.
Самая светлая желтая канифоль лучше всего подходит в качестве флюса для пайки, а более темная работает хуже, оставляя больший нагар на жале паяльника.
Состав и физико-химические свойства: на что обращать внимание
Будем использовать научный подход. Для этого вначале обратимся к требованиям государственного стандарта по характеристикам канифоли, как выпускаемой продукции, а затем — на производственные возможности технологического оборудования ее изготовления разными способами.
ГОСТ 19113-84 определяет технические требования к качеству канифоли и подразделяет ее на три сорта по потребительским показателям:
В то же время промышленность способна обеспечить только следующие характеристики качества при производстве тремя перечисленными выше способами.
В живичной канифоли практически отсутствуют жирные кислоты, применять которые часто недопустимо при выполнении определенных операций. А экстракционный состав может содержать их до 10%.
Полезные свойства канифоли
Для практического применения в домашней мастерской следует учитывать следующие качества колофонской смолы:
Домашнему мастеру полезно знать, что кроме пайки это вещество используют:
2 технических приема, которые портят полезные свойства канифоли для пайки
Обратите внимание на:
Краткие сведения о получении в домашних условиях
Канифоль среднего качества можно успешно изготавливать своими руками без дорогого промышленного оборудования для собственных нужд. По этой теме имеются видеоролики на канале Ютуб.
Рекомендую посмотреть один из них: владельца Эквибривалентум. Однако он допускает определенные ошибки в технологии. На них в комментариях обратил внимание посетитель Сяотестер Сяомей.
После просмотра ролика обязательно прочитайте его комментарий в случае, если возникнет желание заняться подобной деятельностью.
Простое объяснение технологии пайки с научной точки зрения: что делают флюсы
Под пайкой принято понимать технологический процесс безразъёмного соединения различных деталей за счет ввода между ними другого металла с более низкой температурой плавления (припоя), нежели у соединяемых элементов.
При этом соединение создается за счет образования межатомных связей между материалами при их нагреве меньшем, чем температура собственного плавления. Жидкий горячий припой затекает в зазоры между деталями, заполняет их, а при дальнейшем охлаждении кристаллизуется и прочно схватывает.
Припой в жидком состоянии взаимодействует с основным металлом. В результате между ними создаются переходные процессы, образующие твердые растворы и интерметаллоиды.
Они обеспечивают адгезию (прилипание) соединяемых частей. Надо знать, что на качество и прочность создаваемого контакта влияет его величина. Толстый слой интерметаллоидов обладает повышенной хрупкостью, легко разрушается.
На адгезию также сильно влияет чистота поверхностей припоя и соединяемых деталей. Грязь, коррозия, минеральные примеси, масла, жиры не позволяют качественно соединить детали.
Поэтому их до пайки очищают различными способами, а при нанесении припоя используют флюсы — химические вещества или их смеси, способные удалять слои оксидов с поверхностей спаиваемых деталей. При этом они дополнительно:
Канифоль является универсальным флюсом, хорошо подходит для спаивания большинства металлов кроме стали, чугуна, алюминия. Благодаря своей универсальности ее издавна применяют при домашнем ремонте и в небольших мастерских.
Однако пайка деталей в производстве промышленных масштабов требует более качественного соблюдения технологии, точного подбора характеристик флюса. По этим причинам колофонской смолой пользуются реже, а для каждой технологии применяют свои специально подобранные флюсы.
Виды флюсов из канифоли для пайки: 3 состава для разных ситуаций
Канифоль для спаивания металлов используют в различных физических состояниях. Она выпускается промышленностью в:
Каждый из этих типов имеет свои особенности в применении, достоинства и недостатки.
Колофонская смола в кристаллообразном состоянии применяется издавна, пользуется популярностью, хорошо хранится, проста в обращении. Однако паяльщику необходимо сформировать точные практические навыки, уметь грамотно соблюдать пропорции при нанесении такого флюса в труднодоступных местах.
Жидкий флюс на основе спиртового раствора обладает более универсальными способностями. Он хорошо подходит для спаивания деталей различных размеров, как больших, так и мелких. Правильную пропорцию здесь соблюсти проще, а его нанесение на металлы осуществляется простой кисточкой.
Подобный раствор легко сделать самому на основе концентрированного медицинского или технического спирта и измельченной в мелкий порошок канифоли. В стеклянную баночку заливают жидкость и засыпают порошок. Соотношение примерно 70/30%.
Все перемешиваем и ставим в теплое место для растворения. Периодически проверяем и встряхиваем. Можно немного досыпать порошка при необходимости. Время окончательной готовности — несколько часов, но пользоваться раствором можно и раньше.
Канифоль-гель обладает вязкой консистенцией. Таким веществом просто покрывать обрабатываемые поверхности. Им удобнее пользоваться в труднодоступных местах. Точнее соблюдается дозировка флюса. К тому же гель не так быстро высыхает, как спиртовые растворы. Гель более технологичен чем твердые кристаллы.
Как паять паяльником с канифолью: 2 методики пользования флюсом
В принципе технология пайки во всех случаях имеет общие черты. Отличия заключаются в особенностях применения флюса.
До начала момента спаивания необходимо подготовить рабочее место, инструмент и соединяемые материалы. Всегда обращайте внимание на чистоту жала паяльника, не допускайте образования нагара и сажи на нем.
3 совета по борьбе с нагаром и сажей
Если не рассматривать дорогие паяльные станции, то сейчас можно встретить два вида паяльников:
При неправильном обращении нагар может образоваться на любом. Однако в первом случае достаточно взять напильник или надфиль с мелкой насечкой и просто зачистить им металл меди до чистого слоя. Когда жало съемное, то его лучше слегка проковать на наковальне: станет плотнее поверхностный слой.
Дальше такой паяльник начинают нагревать, но, не доводя до рабочей температуры, его слегка смазывают канифолью и, пока он прогревается, водят по припою, чтобы хорошо залудить.
Во втором случае поступают иначе, ибо механическая очистка даже лезвием ножа способна повредить внешнюю поверхность никелевого покрытия. В нем станут образовываться микротрещины, начнется процесс растворения ядра жала.
Самый безопасный в этом случае способ иной: загрязненный наконечник паяльника прогревают до высокой температуры порядка 450÷480 градусов около пяти минут. За это время весь нагар просто выгорит. Затем ему дают возможность остыть при температуре 280°.
После этого надо взять обыкновенный целлюлозной карандаш, которым чистят подошву утюгов, и окунуть в него жало с последующей обработкой в специальном активаторе. Если же его нет, то просто обработать паяльной губкой. Последняя должна быть пропитана не обыкновенной водой, а водяной глицериновой смесью с соотношением 7/3, где 7 частей отводятся глицерину.
Здесь же важно правильно подобрать паяльник по мощности, ибо каждый его вид предназначен для соединения металлов разных объемов и габаритов. При этом учтите:
Я же отдаю предпочтение трансформаторным паяльникам: видимо сказывается сила привычки и необходимость работать в разных местах. С Советских времен использую заводской паяльник Момент.
Он немного тяжеловат, но для спаивания проводов 2,5 квадрата подходит идеально, а перегорающие тонкие медные наконечники делаю сам. У электрика такой исходный материал всегда имеется под рукой.
Нагрев наконечника происходит быстро. Он регулируется длительностью включения кнопки на рукоятке, позволяет контролировать процесс визуально по дымообразованию от канифоли.
В большинстве случаев домашнего мастера выручают регуляторы температуры жала паяльника, которые можно сделать своими руками из доступных деталей или приобрести в магазине.
Стал часто наблюдать, что многие радиолюбители стали пользоваться простыми диммерами, предназначенными для регулирования освещения.
Только подбирают их по нагрузке и ограничивают величину выходного напряжения в пределах от 150 до 220 вольт.
Особенности пайки твердым флюсом
Этот вариант рассматривается как классическая схема пайки. Ее можно представить за пять шагов.
Шаг №1. Подготовительный этап.
Какая бы спешка ни была, всегда начинайте с оборудования рабочего места, обеспечения правил безопасности и подготовки инструмента. Заранее продумайте стационарное фиксирование проводов и соединяемых деталей.
Помните, что закрепленный с одной стороны провод работает как пружина и способен при случайном нажатии на конец паяльником отбросить расплавленный припой в глаз. Пользуйтесь защитными очками, не паяйте навесу.
Твердую канифоль удобно держать в специальной жестяной баночке, которая показана на фотографии моего советского паяльника. О чистоте жала и спаиваемых поверхностей я уже заострял внимание выше.
Шаг №2. Лужение соединяемых поверхностей
Процесс сводится к покрытию зачищенных медных жил и контактных площадок тонким слоем припоя.
Для этого начинают нагревать паяльник и его наконечник погружают в твердую канифоль. Она плавится и смачивает жало, дополнительно очищая его. Сразу же быстро касаются припоя. Он переходит в жидкое состояние, а небольшая капелька прикрепляется на конце наконечника.
Ее переносят на очищенную контактную площадку, быстро прогревают колебательными движениями и убирают паяльник в сторону. Припой охлаждается и затвердевает.
Если необходимо залудить обычный конец провода, то его можно просто прогреть паяльником в баночке с канифолью, а затем обработать припоем.
Процесс необходимо выполнять быстро, уложиться буквально за пару секунд. Правильно залуженная поверхность выделяется однородным цветом чистого олова, покрыта ровным тонким слоем.
Новые электронные детали обычно всегда залужены на заводе. Им дополнительная обработка припоем не требуется.
Шаг №3. Фиксация деталей
Элементы, подлежащие спаиванию, необходимо четко соединить и надежно зафиксировать, исключить их случайное смещение. С этой целью используют небольшие тиски, пинцеты, острогубцы.
Удобно пользоваться специальным приспособлением, которое получило название «третья рука».
Существует много вариантов его заводского исполнения и самодельных конструкций.
Шаг №4. Непосредственная пайка
Подготовленные детали соединяют и прогревают паяльником с каплей припоя, а затем быстро отводят его, обеспечивая естественное охлаждение.
Работаем быстро, помним о правиле двух секунд.
Шаг №5. Проверка качества и заключительные операции
Созданную спайку необходимо визуально осмотреть, проверить соединение деталей на механическую прочность легким продергиванием. Поверхность застывшего припоя не должна иметь шероховатостей, пор.
На этом этапе многие работники считают процесс законченным, что неправильно. Необходимо удалить следы оставшегося флюса с поверхностей и дорожек.
Дело в том, что канифоль, являясь хорошим диэлектриком, обладает гигроскопичностью. Влага же, впитанная ей, нарушает изоляционные свойства. В результате на ответственных участках микросхем и малогабаритных электронных плат возможны токи утечек. Они приведут к сбоям в работе микропроцессорных устройств.
Да и внешний вид пропаянного участка изменится, станет более аккуратным, скроются следы ремонта.
Удаляют остатки флюса с дорожек спиртом. Он растворяет возникшие подтеки, после чего обработанное место протирается сухой чистой тряпочкой.
В продаже можно встретить трубчатый припой в виде прутков с канифолью, расположенную во внутренних полостях. Такой материал сокращает время пайки, удобен в работе.
Как паять растворенной и гель-канифолью
Технологический процесс практически повторяет предыдущий метод. Только в нем используется жидкий флюс, диктующий особенности:
Залуженные детали прочно соединяют и пропаивают, как описано выше.
Старый проверенный прием: упражнение для освоения качества пайки от бывалых
Проверить свое мастерство и усовершенствовать практический навык может любой человек. Для этого потребуется паяльник с подготовленным рабочим местом и кусочек медного провода от электропроводки.
Из него нарезается 12 отрезков одинаковой длины порядка пары сантиметров. Они будут служить ребрами кубика. А его потребуется спаять и проверить на прочность небольшим усилием сжатия в ладони.
Тренируйтесь на этом упражнении и осваивайте правильную, качественную пайку. Надеюсь, что мой материал про канифоль: что это такое поможет вам хорошо развить этот навык. Если же знаете другие способы или имеете отличное от меня мнение, то пишите его в комментариях. А я рекомендую посмотреть видеоролик автора AlexGyver «Как паять паяльником».