Паяльный жир, его состав и применение в качестве активного и нейтрального флюса

Что такое паяльный жир

Пусть слово «жир» никого не смущает. Флюс не имеет никакого отношения к органическому веществу. На самом деле ПЖ представляет собой химическое соединение различных реактивов. По своему внешнему виду и некоторым свойствам вещество напоминает смалец. На практике применяются два вида флюса: нейтральный и активный ПЖ.

Преимущества

Специалисты и радиолюбители выбирают паяльный жир из-за ряда его преимуществ:

• флюс обеспечивает равномерное покрытие припоем места пайки;
• лужение металлических поверхностей способствует достижению зеркального эффекта;
• высокая вязкость вещества позволяет выдерживать точную дозировку в намеченных границах;
• после окончания пайки излишки геля легко смываются водой или специальным растворителем;
• доступность на рынке и невысокая цена – одни из привлекательных черт ПЖ.

Недостатки

• ПЖ имеет неприятный запах, который особенно активен во время пайки;
• Активный флюс агрессивен по отношению к тонким контактам деталей электроники;
• Испарения расплавленного флюса вредны для дыхания. При работе нужно пользоваться средствами индивидуальной защиты (марлевая повязка, очки).

Преимущества и недостатки

Активному флюсу свойственны следующие достоинства:

• превосходит по качеству пайки остальные флюсы;
• остатки смываются водой или сольвентами;
• способен обеспечит пайку сильно окислившихся деталей и поверхностей;
• доступен по стоимости;
• продолжительный срок годности.

К недостаткам активного жира относят вредные испарения при нагревании и возможность возникновения коррозии места соединения.

Нейтральный флюс для пайки имеет свои преимущества:

• обеспечивает высококачественное соединение, уступает только активному жиру;
• легкоудаляемые остатки;
• является диэлектриком;
• дешевизна;
• не содержит опасных и вредных веществ;
• отсутствует риск коррозии в месте спайки;
• срок годности неограничен.

К недостаткам нейтрального состава следует отнести:

• неприменимость к сильно окислившимся поверхностям;
• образование твердых отходов, подлежащих смыванию.

Несмотря на выраженные диэлектрические свойства, вещество имеет конечное удельное сопротивление. Его остатки нужно обязательно удалять, поскольку они могут внести искажения в параметры электрических слаботочных цепей.

Состав паяльного жира, физико-химические свойства

Нейтральный флюс представляет собой сплав из канифоли и стеарина. Активный паяльный жир – сложный состав. Это парафин, вазелин, хлористый цинк и аммоний, смешанные с диэлектризованной воды.

Паяльный фен

Наложенный гель на контакты радиодеталей становится как бы формой, которую принимает расплавленный припой. Свойства ПЖ обеспечивают идеальную плоскую поверхность нанесённого металла. Припой растекается ровным слоем без бугорков и впадин.

Вязкая структура флюса позволяет изначально наметить контуры будущей пайки. Под нагревом жала паяльника флюс разжижается, чем помогает припою мягко и быстро принять нужную форму.

Важно! Свойства паяльного геля позволяют создавать соединения металлических деталей сложной конфигурации.

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.

Обзор видов

Флюс для пайки — что это такое и для чего он нужен

Жировой флюс бывает двух видов:

1. Пассивный (нейтральный).
2. Активный.

Пассивный

Стеариново-канифольный флюс называют нейтральным жиром. Его используют для пайки печатных плат мобильных телефонов и других сложных радиоэлектронных устройств. Флюс удаляет оксидную плёнку металла, снимает различные инородные и оксидные плёнки во время пайки меди с использованием свинцово-оловянного припоя.

Средство нашло широкое применение не только в промышленности, но и быту. Флюс хорошо держится на любых металлических контактах. За счёт его вязкости достигаются точность дозирования материала и высокая скорость нанесения припоя.

Гель наносят деревянной палочкой, зубочисткой или спичкой. По окончании пайки оставшийся флюс смывают бензином «Калоша», изопропанолом или специальной смывкой.

Активный

Флюс активного действия применяют для пайки сильно коррозированных деталей из разных металлов. Средство используют для восстановления коррозированных контактов радиодеталей устройств, которые пострадали от влаги.

Плату, побывавшую какое-то время в воде, стараются максимально очистить спиртом от ржавчины. Активный паяльный флюс наносят на повреждённые ржавчиной контакты. Затем их пропаивают припоем. Остатки геля смывают тёплой водой.

Особенности выбора

Чтобы определиться с выбором вида флюса, следует знать, для чего он нужен. Если планируется работать с деталями в нормальном состоянии, то достаточно пользоваться нейтральным средством.

В случае, когда нужно подготовить пайку старых радиодеталей в сложных условиях, применяют активный жир.

Обратите внимание! По окончании паяльных работ надо тщательно очистить место монтажа от флюса активного действия. Малейший его остаток может спровоцировать возобновление коррозионных процессов на плате.

Изготовление паяльного жира своими руками

Импульсный паяльник пистолет

В сети интернет можно найти массу рецептов приготовления самодельного паяльного жира. В состав средства включают разные химические ингредиенты.

Все рецепты объединяет одна цель – добиться максимальной адгезии свинцово-оловянного сплава и вытеснения оксидов из процесса пайки. Жировые составы делятся на пассивные и активные составы.

Изготовление нейтрального жира

Нейтральный флюс представляет собой канифольно-стеариновую смесь. Оба реактива есть в свободной продаже. Процесс изготовления состоит из следующих этапов:

1. Канифоль размалывают до состояния мелкого порошка и отправляют в стеклянную банку.
2. Туда же насыпают стеарин. Смесь составляют в пропорции 1:1.
3. Банку с содержимым прогревают в микроволновой печи.
4. Печь устанавливают в средний режим мощности и включают на 4 минуты.
5. Смесь превращается в однородную вязкую массу.

Полученный нейтральный паяльный жир может иметь недостаточную степень вязкости. Некоторые мастера советуют добавлять пальмоядровое масло (кулинарный жир). В этом случае пропорция состава ПЖ будет такой:

• канифоль – 3 ч.;
• стеарин – 2 ч.;
• кулинарный жир – 1 ч.

Добавка из пальмоядрового масла сообщает средству плотность, которая делает гель удобным для загрузки его в шприц.

Изготовление активного паяльного жира

Для изготовления активного флюса потребуются такие компоненты:

• парафин;
• хлорид цинка;
• деионизированная вода;
• вазелин;
• хлорид аммония.

Парафин

Вещество является сопутствующим продуктом переработки нефти. Представляет собой белый пластичный легкоплавкий материал. Купить парафин можно в торговых точках бытовой химии.

Хлорид цинка

Химреактив представляет собой белый кристаллический порошок. Его температура плавления – 3200 С. Легко растворяется в воде, спирте, глицерине и ацетоне. Средняя цена хлористого цинка – 220 руб./кг.

Деионизированная вода

Воду очищают на специальной установке от ионов примесей различных веществ. Её покупают чаще всего в аптеках или интернет-магазинах. Средняя цена 1 литра составляет 80 руб.

Вазелин

Очищенный продукт нефтепереработки продаётся в аптеках и магазинах косметики. Стоит он недорого – от 40 руб. за тубу.

Хлорид аммония

Хлористый аммоний, или нашатырь, – это белый кристаллический порошок без запаха. Найти его в продаже не составляет особого труда. Полкило средства можно купить за 150 руб.

Точной инструкции по приготовлению активного паяльного жира не существует. Обычно все компоненты перемешивают в примерной пропорции:

• вазелин – 10%;
• хлорид цинка – 10%;
• нашатырь – 10%;
• парафин – 28%;
• деионизированная вода – 2%.

Полученное средство хранят в закрытом сосуде (стеклянной банке с крышкой), который держат в тёмном и прохладном месте.

Как пользоваться паяльным жиром

Вязкая консистенция средства облегчает нанесение флюса в нужные точки пайки. Флюс переносят зубочисткой, любым удобным продолговатым предметом. Паяльный жир загружают в бокс одноразового шприца. С его помощью хорошо контролировать дозировку геля.

Перед нанесением флюса место пайки очищают от различных загрязнений. Для этого используют марлевые тампоны, чистую ветошь или любую ткань, смоченную в растворе моющего средства. В крайнем случае, контакты протирают спиртом.

Важно! Ни в коем случае нельзя оставлять следы геля после пайки. Остатки жира удаляют специальными растворителями и мыльным раствором. Особенно опасен активный жир. Его частицы могут спровоцировать коррозию соединений радиодеталей.

Особенности применения и пайка

Как и любое другое средство для пайки, паяльный флюс имеет свои особенности применения. При использовании данного вида флюса следует учитывать следующие факторы:

• Нагретый жир выделяет опасные ядовитые испарения, опасно влияющие на органы дыхания и зрения. Пайку нужно производить в помещении с принудительной вентиляцией;
• Во избежание возникновения коррозионных процессов в радиодеталях после пайки плату тщательно очищают от остатков флюса;
• Нельзя применять активный состав жира для пайки микропроцессоров и электронных деталей с тонкими контактами;
• Лучшим средством для нанесения паяльного геля является пластиковый шприц без иглы.

Для тех, кто только раз использовал паяльный жир, флюс становится обязательным средством для пайки самых сложных соединений печатных плат и простых радиосхем. Паяльный жир можно купить в готовом виде или изготовить своими руками. Всё зависит от возможностей и предпочтений домашнего мастера.

Особенности выбора

Выбор конкретного состава определяется перечнем работ, материалов и размеров спаиваемых деталей.

Для спаивания обычных, не чрезмерно окислившихся деталей, можно смело выбирать нейтральный паяльный флюс. Он менее вреден, его остатки проще удалить. Кроме того, нет риска начала вторичных коррозионных процессов, вызываемых остатками жира.

Если же в работу идут детали и конструкции, сильно корродировавшие и загрязненные, то преимущество получает активный жир.

Имеет смысл оценить расфасовку составов. Если у вас нет практического опыта применения данного флюса, или объем работ предстоит ограниченный, то лучше приобретать маленькие баночки.

Пайка нейтральным жиром

После того, как вы убедитесь в высоких качествах жира и его соответствии намеченному перечню и объему работ, можно брать большие расфасовки — единица веса в них обойдется заметно дешевле.