Флюс - це легкоплавкий сплав металів, за допомогою якого споюють два матеріали. Флюс для пайки своїми руками можна зробити, якщо знати особливості з'єднання різних матеріалів шляхом термічної обробки.
Флюс призначений для споювання металів.
За допомогою припоїв з'єднують дроти, радіовузли і дрібні деталі.
різновиди флюсу
З'єднання двох матеріалів виходить, якщо в зоні шва витримати певну температуру. Для різних матеріалів цей показник варіюється від 50ºС до 500ºС і вище. Температура плавки припою повинна бути значно вище температури плавлення оброблюваного матеріалу.
Флюси для пайки бувають різних видів, вибір його залежить від виду металу, температури пайки.
Вибір флюсу залежить від таких параметрів:
- з'єднуються;
- температур плавлення деталі і флюсу;
- розмірів поверхні;
- міцності і корозійної стійкості.
Тугоплавкі припої мають температуру плавлення більше 500ºС і створюють дуже міцне з'єднання. Недолік цих припоїв в тому, що їх висока температура плавлення іноді призводить до небажаних наслідків: перегріву основної деталі і виведенню її з робочого стану.
Легкоплавкие припої мають температуру плавлення від 50 ºС до 400 ºС. У їх складі переважають 38% олова, 61% свинцю і 1% інших домішок. Цей вид флюсів застосовують радіотехніки для монтажних робіт.
Є група так званих сверхлегкоплавкіх припоев. Їх застосовують для з'єднання транзисторів. Температура плавки таких флюсів не перевищує 150ºС.
Для пайки тонких поверхонь використовують м'які припої, а для проводів великого діаметру потрібні тверді припої з високим температурним порогом.
Флюс повинен відповідати таким характеристикам, як:
Характеристики флюсів для пайки.
- добре проводити струм і тепло;
- міцність;
- високий коефіцієнт розтягування;
- стійкість до корозійного впливу;
- різницю температур плавлення припою і основного металу.
Припої бувають у вигляді прутків, стрічок, котушок з дротом, трубочок, наповнених каніфоллю або іншим флюсом.
Найпоширеніша форма припою - олов'яний прут з діаметром перетину від 1 до 5 м.
Також існують багатоканальні флюси, що мають кілька джерел надходження припою для міцного з'єднання. Такі припої продаються в мотках, в колбах, згорнуті в спіраль, в бобінах. Для одноразового використання рекомендується купувати невеликий купок дроту, розміром із сірник.
Для пайки електричних схем використовують флюси у вигляді трубочок, заповнених колофон. Ця смола виступає в ролі припою. За допомогою даного присадочного матеріалу виконується з'єднання міді, латуні, срібла.
Легкоплавкий флюс для пайки
М'які флюси плавляться при температурі не більше 400ºС. Вони створюють м'який, еластичний і досить міцний шов.
Легкоплавкие флюси діляться на такі категорії:
Флюс для пайки і легкоплавким припоєм.
- Свинцево-олов'яні.
- З низьким вмістом олова.
- Сверхлегкоплавкіе.
- Спеціальні.
Кращим припоєм вважається олово, проте його вкрай рідко використовують в чистому вигляді. Даний матеріал дорогий, тому найчастіше застосовують олов'яно-свинцеві припої. З'єднання виходять міцними і плавляться при температурі 180-200ºС.
Олов'яно-свинцевий припій позначають так: ПОС-40, ПОС-60. Букви є абревіатурою назви флюсу, а цифри вказують процентний вміст олова. Дані припої містять в собі невелику кількість сурми: 3-5%. Ці флюси застосовують для невідповідальних з'єднань, які не схильні до вібрацій і навантажень.
Безсвинцевої флюс з малим вмістом олова застосовують при пайку контактів малих електричних схем. Процес повинен відбуватися при температурі не більше 300 ° С.
Сверхлегкоплавкіе флюси переходять в рідкий стан при температурі від 60 до 145ºС. Їх використовують для ручної пайки дуже делікатних деталей. Дані сполуки не володіють високою міцністю, так як їх застосовують найчастіше для повторного процесу.
Спеціальні припои готують в окремих випадках, коли необхідно отримати сумісність властивостей з основним матеріалом. В якості таких матеріалів виступають склади, що не піддаються пайку: нікель, алюміній, низьковуглецевий сталь, чавун.
Наприклад, для пайки алюмінію готують припій, який на 99% складається з олова. Для гарної дифузії в суміш додають невеликі домішки бури, цинку і кадмію.
Тугоплавкий флюс для плавки
Твердий припій застосовують для з'єднання швів, схильних до ударів і навантажень.
Цей вид припоев застосовують для з'єднання відповідальних швів, які схильні до ударів, вібрації і перепаду температур. Флюси даної групи переходять в рідкий стан при температурі понад 400ºС.
Тверді припої діляться на такі категорії:
- сплав з міді і цинку (до 1000 º);
- фосфоро-мідний сплав (до 900ºС);
- срібний флюс (до 800ºС);
- мідь в чистому вигляді (для високовуглецевої сталі).
Суміші міді і цинку марок М21, М11 не надто широко застосовуються. Це пов'язано з недостатньою міцністю шва і високою вартістю сплаву.
Даний припой успішно замінюють на латунь або сплав бронзи з цинком.
Мідно-фосфорний тип застосовують при з'єднанні мідних, бронзових і латунних деталей, зміст яких не повинен силових навантажень. Даний сплав успішно замінює дорогий срібний припій. Його ще називають припоєм для бесфлюсовой пайки.
Тверді припої не застосовують для споювання низьковуглецевої сталі і чавунів. Це пов'язано з тим, що при нагріванні заліза з міддю і фосфором, утворюються крихкі елементи - Фосфіди заліза, які руйнують цілісність шва.
Для заліза кращим припоєм є срібло. Даний припой дорогою, зате забезпечить міцне з'єднання матеріалів.
За допомогою срібного припою з'єднують дроти і складні плати, що складаються з срібних компонентів.
Інші види припою
Існують альтернативні види припоїв:
Характеристики срібних припоїв.
- Флюси з підвищеними антикорозійними властивостями. Даний склад роблять на основі кислоти, фосфору і розчинника. Вони вигідні тим, що після процесу пайки не потрібно використовувати додаткові очисники.
- Рідкі флюси на основі саліцилової кислоти, вазеліну, золота і етилового спирту. Їх застосовують для пайки радіаторів і електричних проводів. В цьому випадку виходять дуже акуратні і чисті шви.
- З'єднання каніфолі з повітрям. Цей флюс називають нейтральним і його застосовують для електричних приладів високої точності: вимикачі, реле, схеми мобільних телефонів. Каніфоль малоактивна, тому її слід застосовувати на металах, попередньо очищених і залуженних. Для якісного очищення алмазних контактів можна скористатися лазером.
- Суміш бури з каніфоллю. Їх застосовують для з'єднання водопровідних мідних труб. Даний флюс високоактивний і не вимагає ретельної зачистки металів. Бура плавиться при температурі 70ºС, не виділяючи при цьому шкідливих випарів.
- Для пайки з'єднань, які схильні до силових навантажень і ударів, можна приготувати активоване флюс самостійно. Для цього необхідно взяти в певних пропорціях каніфоль, анілін, ангідрид, саліцилову кислоту, діетиламін і змішати.
- Суміш каніфолі зі спиртом - активний флюс, який недавно був найпопулярнішим припоєм. Недолік даного флюсу в тому, що при високих температурах видаляється не тільки оксид металу, але і сам метал. До того ж очищення плати після пайки вимагає великої праці.
Типи безсвинцевим припоев.
Залишки флюсу - це не тільки неестетично, а й шкідливо. У електросхемах через короткі проміжки між проводами можливі замикання, викликані електричними процесами на неочищеної поверхні.
Для здійснення пайки за допомогою трубочок, наповнених колофон, необхідно:
- Поверхні, що сполучаються ретельно зачистити від бруду і окислів.
- Деталь в місці шва нагріти до температури, яка перевищує температуру плавлення флюсу.
- Провести процес пайки.
Даний метод не підходить для великих поверхонь з хорошою теплопровідністю, так як потужності паяльника може не вистачити для достатнього нагрівання металу.
Як зробити флюс для пайки самостійно
Для пайки радіотехнічних проводів можна використовувати припої у вигляді тонких прутків, діаметром 2 мм. Їх можна виготовити самостійно.
Для цього необхідно взяти посудину і на дні зробити отвір. Потім взяти розплавлений олов'яно-свинцевий припій і вилити в даний отвір. При цьому посудина повинна перебувати над металевою плитою або листом жерсті. Коли отримані прутки застигнуть, їх слід розрізати на шматки потрібної довжини.
Дану суміш можна також розлити в спеціальні форми: жолоби з жерсті, дюралюмінію, гіпсу. Технологія приготування така:
Самостійно зробити флюс можна, заливши в банку з отвором розплавлений метал.
- На терезах відважують олово і свинець в необхідних кількостях.
- Метали розплавляють в металевому тиглі над газовим пальником, перемішуючи суміш сталевим стрижнем.
- Сталевий платівкою знімають тонку плівку з розплавленої поверхні.
- Розливають рідкий сплав в форми.
Готову пайку, незалежно від виду флюсу, необхідно протирати ганчірочкою, змоченою в ацетоні або спирті-ректифікаті. Шов можна очистити жорсткою щіточкою, змоченою в розчиннику.
Зараз випускаються так звані безотмивочние флюси у вигляді рідини або гелю. Їх переваги:
- вони не містять компоненти, які призводять до корозії, окислення;
- дані флюси не проводять електричний струм;
- не вимагають очищення після паяльного процесу.
Рідкий флюс цієї категорії необхідно наносити пензликом або ватною паличкою. А можна зробити самостійно пристосування для нанесення даної рідини.
Для цього потрібно: одноразовий медичний шприц, шматок силіконового шланга діаметром 5-6 мм. Шприц розрізають на дві частини і вставляють по обидві сторони гумового патрубка. Голку слід трохи вкоротити і злегка зігнути.
Тепер слід наповнити шланг сідає рідиною. Злегка натискаючи на конструкцію, видавлюємо крапельки флюсу на деталі, що з'єднуються.
Якщо процес буде повторюватися, то таку конструкцію можна зберегти. Щоб порожнину голки не засохла, в неї вставляють тонкий дріт.
Даною конструкцією можна користуватися, якщо в якості флюсу використовується гель або паста.
Переваги з'єднання металів шляхом пайки такі:
- відмінна міцність;
- герметичність;
- стійкість до окислення і корозії;
- простота процесу, що вимагає мінімум часу і професійних навичок, в порівнянні із зварювальними роботами.
В процесі пайки виділяються шкідливі гази, які доставляють шкоди організму, тому в роботі потрібно використовувати захисні рукавички, окуляри і фартух з щільної тканини. Застосування професійних сумішей відомих марок значно зменшить ризик отруєння шкідливими парами.