По вопросу о роли флюса в процессе паяния не создано единого представления. По мнению одних исследователей роль флюса сводится к очистке поверхности металла. Иное мнение, что флюс, прежде всего, уменьшает поверхностное натяжение расплавленного металла. Некоторые отмечают, что основная роль флюса это осаждения на поверхности ионов металла из состава самого флюса и образующихся за счёт растворения во флюсе припоя.
Основываясь на опытных данных, можно полагать, что действие флюсов включает в себя ряд взаимосвязанных процессов, влияющих на паяние в большей или меньшей степени в зависимости от условий проведения процесса. И выделить приоритетную роль флюса не представляется возможным. Поэтому, целесообразнее считать, что флюсование процесс комплексный.
Важно отметить, что в задачу флюса не входит удаление посторонних веществ органического происхождения, например жиров, масел и т.д. Органические вещества, как правило, блокирующие пайку, должны быть удалены с изделий химическим или механическим путём. Флюс предупреждает окисление в процессе нагрева и ни в коем случае не может заменить вышеуказанную очистку.
При выборе флюса наряду с техническими требованиями (время и температура пайки, недопустимость коррозии) важным фактором является экономичность. В данном случае следует иметь ввиду, что решающую роль играет не стоимость флюса, а время пайки и затраты на удаление флюса после пайки. Применение более дорогого флюса нередко улучшает качество пайки, повышает надёжность соединения и устраняет необходимость повторной пайки. Особенно эффективно применение водо-смываемых флюсов.
Ознакомиться с марками флюсов для различных случаев пайки металлов можно в
Флюс — это легкоплавкий сплав металлов, посредством которого спаивают два материала. Флюс для пайки своими руками можно сделать, если знать особенности соединения разных материалов путем термической обработки.
Флюс предназначен для спаивания металлов.
С помощью припоев соединяют провода, радиоузлы и мелкие детали.
Соединение двух материалов получается, если в зоне шва выдержать определенную температуру. Для разных материалов этот показатель варьируется от 50ºС до 500ºС и выше. Температура плавки припоя должна быть значительно выше температуры плавления обрабатываемого материала.
Выбор флюса зависит от таких параметров:
- соединяемых материалов;
- температур плавления детали и флюса;
- размеров поверхности;
- прочности и коррозионной стойкости.
Флюсы делятся на две группы: твердые с высоким температурным порогом и мягкие — с низкой температурой плавления.
Тугоплавкие припои имеют температуру плавления более 500ºС и создают очень прочное соединение. Недостаток этих припоев в том, что их высокая температура плавления иногда приводит к нежелательным последствиям: перегреву основной детали и выведению ее из рабочего состояния.
Легкоплавкие припои имеют температуру плавления от 50 ºС до 400 ºС. В их составе преобладают 38% олова, 61% свинца и 1% других примесей. Этот вид флюсов применяют радиотехники для монтажных работ.
Есть группа так называемых сверхлегкоплавких припоев. Их применяют для соединения транзисторов. Температура плавки таких флюсов не превышает 150ºС.
Для пайки тонких поверхностей используют мягкие припои, а для проводов большого диаметра требуются твердые припои с высоким температурным порогом.
Флюс должен соответствовать таким характеристикам, как:
- хорошо проводить ток и тепло;
- прочность;
- высокий коэффициент растяжения;
- стойкость к коррозионному воздействию;
- разность температур плавления припоя и основного металла.
Припои бывают в виде прутков, лент, катушек с проволокой, трубочек, наполненных канифолью или другим флюсом.
Самая распространенная форма припоя — оловянный прут с диаметром сечения от 1 до 5 м.
Также существуют многоканальные флюсы, имеющие несколько источников поступления припоя для прочного соединения. Такие припои продаются в мотках, в колбах, свернутые в спираль, в бобинах. Для одноразового использования рекомендуется приобретать небольшой кучек проволоки, размером со спичку.
Для пайки электрических схем используют флюсы в виде трубочек, заполненных колофонием. Эта смола выступает в роли припоя. С помощью данного присадочного материала выполняется соединение меди, латуни, серебра.
Вернуться к оглавлению
Легкоплавкий флюс для пайки
Мягкие флюсы плавятся при температуре не более 400ºС. Они создают мягкий, эластичный и достаточно прочный шов.
Легкоплавкие флюсы делятся на такие категории:
- Свинцово-оловянные.
- С низким содержанием олова.
- Сверхлегкоплавкие.
- Специальные.
Лучшим припоем считается олово, однако его крайне редко используют в чистом виде. Данный материал дорогой, поэтому чаще всего применяют оловянно-свинцовые припои. Соединения получаются прочными и плавятся при температуре 180-200ºС.
Оловянно-свинцовый припой обозначают так: ПОС-40, ПОС-60. Буквы являются аббревиатурой названия флюса, а цифры указывают процентное содержание олова. Данные припои содержат в себе небольшое количество сурьмы: 3-5%. Эти флюсы применяют для неответственных соединений, которые не подвержены вибрациям и нагрузкам.
Бессвинцовый флюс с малым содержанием олова применяют при пайке контактов малых электрических схем. Процесс должен происходить при температуре не более 300 ºС.
Сверхлегкоплавкие флюсы переходят в жидкое состояние при температуре от 60 до 145ºС. Их используют для ручной пайки очень деликатных деталей. Данные соединения не обладают высокой прочностью, так как их применяют чаще всего для повторного процесса.
Специальные припои готовят в частных случаях, когда необходимо получить совместимость свойств с основным материалом. В качестве таких материалов выступают составы, не поддающиеся пайке: никель, алюминий, низкоуглеродистая сталь, чугун.
Например, для пайки алюминия готовят припой, который на 99% состоит из олова. Для хорошей диффузии в смесь добавляют небольшие примеси буры, цинка и кадмия.
Вернуться к оглавлению
Тугоплавкий флюс для плавки
Твердый припой применяют для соединения швов, подверженных ударам и нагрузкам.
Этот вид припоев применяют для соединения ответственных швов, которые подвержены ударам, вибрации и перепаду температур. Флюсы данной группы переходят в жидкое состояние при температуре свыше 400ºС.
Твердые припои делятся на такие категории:
- сплав из меди и цинка (до 1000ºС);
- фосфоро-медный сплав (до 900ºС);
- серебряный флюс (до 800ºС) ;
- медь в чистом виде (для высокоуглеродистой стали).
Смеси меди и цинка марок М21, М11 не очень широко применяются. Это связано с недостаточной прочностью шва и высокой стоимостью сплава.
Данный припой успешно заменяют на латунь или сплав бронзы с цинком.
Медно-фосфорный тип применяют при соединении медных, бронзовых и латунных деталей, которые не подвергаются силовым нагрузкам. Данный сплав успешно заменяет дорогой серебряный припой. Его еще называют припоем для бесфлюсовой пайки.
Твердые припои не применяют для спаивания низкоуглеродистой стали и чугунов. Это связано с тем, что при нагревании железа с медью и фосфором, образуются хрупкие элементы — фосфиды железа, которые разрушают целостность шва.
Для железа лучшим припоем является серебро. Данный припой дорогой, зато обеспечит прочное соединение материалов.
Посредством серебряного припоя соединяют провода и сложные платы, состоящие из серебряных компонентов.
Вернуться к оглавлению
Другие виды припоя
Существуют альтернативные виды припоев:
- Флюсы с повышенными антикоррозионными свойствами. Данный состав делают на основе кислоты, фосфора и растворителя. Они выгодны тем, что после процесса пайки не требуется использовать дополнительные очистители.
- Жидкие флюсы на основе салициловой кислоты, вазелина, золота и этилового спирта. Их применяют для пайки радиаторов и электрических проводов. В этом случае получаются очень аккуратные и чистые швы.
- Соединение канифоли с воздухом. Этот флюс называют нейтральным и его применяют для электрических приборов высокой точности: выключатели, реле, схемы мобильных телефонов. Канифоль малоактивна, поэтому ее следует применять на металлах, предварительно очищенных и залуженных. Для качественной очистки алмазных контактов можно воспользоваться лазером.
- Смесь буры с канифолью. Их применяют для соединения водопроводных медных труб. Данный флюс высокоактивный и не требует тщательной зачистки металлов. Бура плавится при температуре 70ºС, не выделяя при этом вредных испарений.
- Для пайки соединений, которые подвержены силовым нагрузкам и ударам, можно приготовить активированный флюс самостоятельно. Для этого необходимо взять в определенных пропорциях канифоль, анилин, ангидрид, салициловую кислоту, диэтиламин и смешать.
- Смесь канифоли со спиртом — активный флюс, который недавно являлся самым популярным припоем. Недостаток данного флюса в том, что при высоких температурах удаляется не только оксид металла, но и сам металл. К тому же очистка платы после пайки требует большого труда.
Остатки флюса — это не только неэстетично, но и вредно. В электросхемах с малыми промежутками между проводами возможны замыкания, вызванные гальваническими процессами на неочищенной поверхности.
Для осуществления пайки с помощью трубочек, наполненных колофонием, необходимо:
- Сопрягаемые поверхности тщательно зачистить от грязи и окислов.
- Деталь в месте шва нагреть до температуры, которая превышает температуру плавления флюса.
- Произвести процесс пайки.
Данный метод не подходит для больших поверхностей с хорошей теплопроводностью, так как мощности паяльника может не хватить для достаточного нагрева металла.
Флюс для пайки представляет собой вспомогательное вещество, применение которого способствует очистке поверхностей соединяемых металлических элементов от окислений. Прибегая к пайке без применения флюса, не стоит рассчитывать на качественное выполнение работы и надежное скрепление необходимых деталей. Поэтому, прежде чем приступить к работам по соединению деталей при помощи паяльника, необходимо подобрать хороший, качественный флюс.
Предназначение
Флюсы используются в первую очередь для удаления всевозможных загрязнений с поверхности металла. Более того, при пайке соединений они защищают нагреваемый припой от окисления. Это, в свою очередь, способствует растекаемости припоя и, соответственно, улучшению качества пайки.
Хороший флюс для пайки можно подобрать лишь исходя из характера металлических соединений и сплава припоя. Остатки любых флюсов, независимо от их типа, после выполнения работы необходимо убирать с соединений, так как они сами загрязняют металл и могут привести к развитию процессов коррозии.
Типы флюсов для пайки
Условно флюсы разделяют на две основные категории - окислительные и восстановительные. Также в зависимости от необходимости выполнения тех или иных задач выделяют флюсы для плавки металла, сварочных работ, электролиза, выращивания монокристаллов, пайки цветных и ювелирных сплавов.
В целом же, согласно воздействию, которое оказывается на металл во время пайки, выделяют следующие флюсы:
- активные (кислотные);
- безкислотные;
- антикоррозийные;
- активированные;
- защитные.
Активные флюсы
Такой флюс для пайки зачастую содержит в своей основе соляную кислоту, фтористые и хлористые металлы. Действие активных флюсов предполагает активное растворение оксидных пленок на поверхности металлических деталей. Благодаря данным свойствам обеспечивается максимальная механическая прочность образующихся соединений.
Несмотря на свое широкое распространение, активные флюсы не подходят для применения при монтаже и пайке электроаппаратуры, ведь их остатки довольно быстро разъедают место соединения деталей.
Безкислотные флюсы
Безкислотный флюс для пайки, широко известный как канифоль, представляет собой вещество, приготовленное на основе спирта, глицерина и скипидара. При разогреве паяльника до температуры более 150 о С применение такого флюса дает возможность растворить окислы свинца, меди, олова, надежно очищая поверхности металла.
Основным преимуществом флюса в виде канифоли является отсутствие эффекта разъединения соединяемых поверхностей при пайке. Активно используется такой флюс для пайки меди, бронзы, латуни.
Активированные флюсы
Готовят данный тип флюсов на основе фосфорного или солянокислого анилина, диэтиламина или салициловой кислоты. Данный вариант применим для пайки целого ряда металлов и сплавов, например железа, меди, стали, никеля, цинка, серебра, а также деталей из меди без необходимости их предварительной зачистки.
Антикоррозийные флюсы
Исходя из самого определения, несложно догадаться, что применяется антикоррозийный флюс для пайки чаще всего при необходимости соединения деталей, потенциально подверженных развитию процессов коррозии.
Состав флюса для пайки с антикоррозийными свойствами включает в себя использование технического вазелина, салициловой кислоты, триэтаноламина и этилового спирта. Несмотря на свое основное предназначение, данный тип флюсов требует тщательного удаления своих остатков по завершении пайки путем протирки деталей ацетоном или спиртом.
Защитные флюсы
Так как во время применения не происходит деструктивного химического воздействия на металлы, использоваться может защитный флюс для пайки микросхем. Как и основная масса остальных типов флюсов, подобные вещества предохраняют ранее очищенные металлические поверхности от окисления. К категории защитных флюсов относятся в первую очередь вазелин, воск, сахарная пудра, оливковое масло, прочие вещества со слабой химической активностью.
Хранение
Наиболее распространенные флюсы на спиртовой основе обычно обладают жидкой консистенцией. Поэтому нуждаются в хранении в тщательно закупоренной, герметичной таре. В противном случае происходит потеря их основных свойств и даже полное испарение.
Флюс-паста для пайки также нуждается в хранении в закрытой емкости. Оптимальными условиями для такого флюса является помещение с низким уровнем. Несмотря на то что паста не поглощает влагу из окружающей среды, существует опасность конденсации влаги на стенках емкости и поверхностях, расположенных поблизости.
Хранить флюс-гель для пайки рекомендуется вдали от огнеопасных веществ, предметов и источников открытого огня, так как большинство флюсов данной категории отличаются хорошей воспламенимостью. При этом температура хранения должна составлять не ниже 10 и не более 25 градусов Цельсия.
Применение флюса
При выполнении пайки соединения хорошо зачищают, покрывают флюсом и разогревают паяльником. На месте нанесения флюс начинает пениться и дымиться. В этот момент на кончик паяльника необходимо нанести небольшое количество припоя, который в последующем покроет соединяемые поверхности.
Наверное, не стоит лишний раз рассказывать о свойствах и преимуществах применения флюсов при пайке. Достаточно просто взять паяльник и попробовать соединить детали без флюса. В таком случае процесс пайки окажется по-настоящему длительным, а результат откровенно некачественным, так как припой будет слишком ненадежно закрепляться на спаиваемой поверхности.
Как приготовить флюс для пайки своими руками?
Наиболее простым вариантом для самостоятельного приготовления флюса является применение канифольно-спиртовой основы. Для начала в емкость засыпается порошок канифоли, после чего он заливается спиртовым раствором. Через некоторое время произойдет испарение спирта и флюс приобретает умеренно густую консистенцию, удобную для нанесения вещества на металлические детали во время пайки.
В качестве самостоятельно приготовленного флюса, который подходит для лужения стальных и медных поверхностей, можно использовать ацетилсалициловую кислоту, растворенную в небольшом количестве воды, ацетона или спирта. Такой жидкий флюс удобно хранить в емкости от лака, используя при нанесении крышечку с кисточкой.
Как правильно выбрать флюс?
Согласно мнению заядлых радиолюбителей, которые хорошо разбираются в пайке, выбор подходящего флюса является практически стопроцентной гарантией успешного выполнения работ. Ориентироваться здесь прежде всего следует на материал соединяемых деталей, а также характер пайки.
Для пайки радиокомпонентов, медных деталей и проводов целесообразно применение неактивных флюсов на основе канифоли. Представляют собой такие флюсы модифицированную версию обычной канифоли в результате добавления целого ряда составляющих, известных как активаторы.
Неактивные флюсы обладают улучшенными антиоксидантными свойствами. Благодаря пастообразному или жидкому состоянию наносить такие флюсы можно непосредственно на монтажные платы или места пайки металлических соединений. Идеально подходит данный флюс для пайки алюминия. Дополнительно стоит отметить их широкую доступность и сравнительно невысокую стоимость.
Что касается среднеактивных флюсов, то использовать их целесообразно для пайки наиболее нежных контактов, например при ремонте мобильных телефонов и других современных портативных устройств. Для этого подходят флюсы, которые не пенятся и не закипают во время работы, обладают минимальной коррозийностью, а также легко наносятся на платы.
Зачастую среднеактивные флюсы применяются мастерами сервисных центров по ремонту цифровых мобильных устройств. Обычно применяют их для пайки самых миниатюрных микросхем. Причем пригодны они для использования не только со свинцовыми, но и с безсвинцовыми припоями.
Наиболее универсальными являются гелеобразные флюсы. Применять их можно практически при любых видах пайки. Особенно эффективен гелеобразный флюс для пайки алюминия, меди, других распространенных материалов с применением свинцовых припоев.
В заключение
Правильный подбор подходящих расходных материалов при выполнении пайки является гарантией качественно выполненной работы. Помимо выбора хорошего флюса требуется выбор соответствующего характеру пайки припоя, насадки для фена, жала паяльника, прочего.
Даже применяя в работе наиболее передовые паяльные станции при наличии неподходящего флюса, припоя или жала, в итоге можно получить совершенно не тот результат, на который рассчитывалось. Достаточно утекло воды с тех пор, когда специалистами активно применялись классические паяльники мощностью до 60 Вт с самодельным, выточенным напильником медным жалом, а также обычная канифоль в качестве флюса. В настоящее время применение такой материально-технической базы оказывается крайне неэффективным.
Всем добра! Данный рейтинг содержит лучшие флюсы для пайки и составлен из личных предпочтений и отзывов мастеров по ремонту электроники. Многие читатели сейчас подумают — «Ну наконец-то! Мастер Пайки начал хоть что-то писать о паяльном деле!» и окажутся правы – за почти 4 года на блоге не было написано ни одной приличной статьи о процессе пайки, хотя название блога как бы обязывает. Признаю, каюсь, буду исправлять положение.
Планирую публиковать обзоры процессов пайки, инструментов пайки, паяльные видео и новые технологии в мире пайки. А сегодня приведу свой рейтинг 10 самых лучших флюсов для пайки. Данный рейтинг составлен, исходя из личных предпочтений и всяческих отзывов знакомых мастеров по ремонту электроники различного уровня и не претендует на исключительность. Поехали — флюсы для пайки .
Флюс предназначен для повышения качества процесса спаивания припоем двух металлических поверхностей и при нагревании очищает поверхности от оксидных и жирных пленок. Хороший флюс должен иметь низкую температуру плавления и малый удельный вес. Перед моментом плавления припоя он должен успеть растворить окислы и не проникать вглубь паяного соединения в процессе пайки. Флюс должен хорошо растекаться и смачивать поверхность припоя и металла в месте пайки .
Достоинства: удобно наносить гель, хорошая паяемость, можно не отмывать, подделка дешево стоит (около 200 руб.), а паяется с ней весьма неплохо и пахнет парфюмом.
Недостатки: часто подделывают, дымит из-за наличия канифоли, подделку нужно смывать.
Что паять: контакты микросхем и SMD компонентов, выводные радиоэлементы.
Чем смывать: спирт, растворитель, оригинал можно не смывать, подделку смывать обязательно.
Второе место — серебро
На втором месте с серебряной медалью американский флюс EFD NC-D500 6-412-A Flux-Plus. Он представляет собой гелевый флюс, который содержит канифоль, растворитель и немного активатора. Многие мастера считают его самым лучшим флюсом из доступных. После пайки остается прозрачный твердый налет, который можно не отмывать.
Достоинства: можно не отмывать, мало дыма, прекрасная паяемость, легко наносить, особенно с пистолетом-дозатором.
Недостатки: дорогой (тюбик 10 г может стоить 1500 руб.), вонючий, попадаются подделки.
Что паять: SMD и BGA компоненты, можно конечно и провода, но дорого.
Чем смывать: не требуется, но если хочется, то фирменный аэрозоль Flux OFF , спирт, растворители.
Первое место — золото
Золотую медаль и первое место рейтинга завоевали флюсы компании Interflux. Они в России считаются самыми продвинутыми. Большой ассортимент флюсов для свинцовой и безсвинцовой пайки вкупе с хорошими эксплуатационными характеристиками по праву ставит флюсы этой компании на первое место.
Посоветовать могу безканифольную серию Interflux 2005 для ответственных работ с корпусами BGA и 8300 для работ с остальными компонентами.
Достоинства: прекрасные эксплуатационные свойства, паяемость, широкий выбор флюсов с разной текучестью и вязкостью.
Недостатки: цена является ограничивающим фактором, например тюбик 30 г может стоить от 2000 руб.
Что паять: в основном ответственная безсвинцовая и свинцовая пайка.
Чем смывать: большинство можно не смывать, спирт, растворитель, есть фирменный растворитель T2005M.
На этом Топ 10 самых лучших флюсов для пайки считаю завершенным. Конечно существует куча других флюсов, в том числе хороших китайских и топовых немецких и японских. Но я ими не пользовался, поэтому рассказать о них адекватно не могу.
Если Вы, уважаемые читатели, пользуетесь каким-либо другим флюсом и считаете его лучшим в мире, то обязательно напишите мне о нем в комментариях. Возможно, он появится в рейтинге после тестирования.
Для Вас старался Мастер Пайки.
Важнейшим элементом при ремонте любой аппаратуры является пайка. Припой, флюсы, паяльная паста - все это необходимо учитывать при выполнении ремонтных работ. Если с припоем все относительно понятно - обычно для этого применяются оловянно-свинцовые припои с различной (в зависимости от состава сплава), то как быть с флюсом? Для чего он нужен?
Основное предназначение флюса - удаление с поверхности оксидов, а также снижение поверхностного натяжения с целью улучшения растекания припоя. Кроме того, флюс для пайки служит защитой места соединения от воздействий внешней среды.
Какие бывают флюсы
По своему действию, оказываемому на металлические поверхности, флюсы бывают следующих видов.
Кроме того, для пайки изделий из чугуна, углеродистых сталей, а также меди и ее сплавов применяют буру представляющую собой белый кристаллический порошок, имеющий температуру плавления 741 о С.
Также буру (точнее, ее смесь с борной кислотой в соотношении 1:1) используют для пайки нержавеющей стали и твердых
В качестве флюса для латунных изделий используют смесь, состоящую из равных частей поваренной соли и хлористого кальция.
Для пайки алюминиевых изделий необходим флюс, имеющий низкую температуру плавления. Обычно флюс для содержит от 30 до 50% хлористого калия.
Флюс для пайки может выпускаться в форме порошка, жидкости или пасты. Кроме того, существуют специальные паяльные пасты, в которых частицы припоя содержатся уже вместе с флюсом.
Что важно знать при выполнении пайки
При выборе флюса для пайки учитывается не только то, из какого материала изготовлены детали, подлежащие пайке, но и какой используется припой. Температура плавления флюса не должны превышать температуру плавления припоя.
Независимо от типа используемого флюса место пайки после окончания работ необходимо протереть тряпочкой, смоченной в ацетоне или в спирте-ректификате. После чего очистить это место щеточкой или кисточкой, смоченной любым растворителем, чтобы удалить остатки флюса. Особенно это касается активного флюса, поскольку продукты его разложения не только загрязняют место пайки, но и являются очагом коррозии.