Смывать или не смывать? Бытовые флюсы год спустя

ЛТИ-120 от Солинс заметно изменил свой цвет на зеленоватый, однако это легко устраняется простым спитом, и на первый взгляд, после такой обработки не остается видимых изменений на поверхности металла.

Как пользоваться канифолью для пайки: из чего делают?

Во время процесса пайки разогретый припой вступает в реакцию с кислородом и начинает окисляться, поэтому ему требуется слой защитного вещества. В домашней обстановке и при выполнении низкотемпературных ремесленных работ удобно использовать канифоль в качестве флюса для пайки. Этот натуральный флюс обладает невысокой температурой плавления и не выделяет токсичных веществ. Для достижения эффекта проникаемости канифоли в мелкие щели ее растворяют, создавая жидкий флюс или гелеобразную массу.

Хвойные деревья славятся высоким содержанием смол, которые, после очистки от воды и скипидара, образуют твердое вещество желтого цвета, известное как канифоль. Это вещество находит применение в производстве множества различных веществ. Смола для пайки обычно выбирается сосновая, поскольку она не содержит соединений, отрицательно влияющих на диэлектрические свойства. Другие примеси содержатся в минимальном количестве.

Канифоль относится к натуральным флюсам и обладает рядом преимуществ, что делает её популярной среди домашних радиолюбителей:

• легкость в покупке;
• доступная цена;
• натуральное происхождение, не выделяющее вредных веществ;
• простота в приготовлении собственного жидкого состава;
• низкое значение температуры плавления;
• высокая текучесть.

Работа с натуральным флюсом не вызывает сложности. Даже начинающие пайщики быстро осваивают использование канифоли при пайке. Используя канифоль в домашних условиях, можно не беспокоиться о необходимости иметь мощную вентиляцию — достаточно будет обычного проветривания помещения.

Срок хранения канифоли практически не ограничен. Твердые кристаллы неправильной формы могут храниться годами в закрытой упаковке, не утрачивая своих свойств.

Тем не менее у натурального флюса есть и недостатки. Канифоль, которая не растворяется в воде, в то же время является гигроскопичной, то есть поглощает влагу из окружающей среды. Это приводит к тому, что после спайки соединение может начать окисляться. Чтобы защитить места пайки, их рекомендуется сразу же покрывать специальными лаками или другими защитными средствами.

Способы получения

Получение паяльного флюса осуществляется из сока сосны. Хотя канифоль можно извлечь и из других хвойных деревьев, её состав будет содержать больше примесей. Процесс получения сосновой живицы включает в себя очистку, при которой удаляются вода и скипидар через нагрев. В результате остается твердое вещество, куски которого имеют неправильную форму. Канифоль сорта Живица считается самой чистой, так как в её составе отсутствуют жирные кислоты.

Для производства Экстракционной канифоли используется бензин, в котором растворяют смолу, затем осуществляют фильтрацию для удаления примесей. После этого бензин выпаривают, и остается канифоль оранжевого либо светло-коричневого цвета. Эта канифоль уступает по качеству Живице, так как обладает более высоким кислотным числом.

В процессе производства сульфатного мыла может образовываться побочный продукт – Таловая канифоль. Химический состав этой канифоли зависит от используемых исходных материалов и технологии обработки.

Очистка плат от канифоли после пайки

Технология пайки включает использование двух компонентов, каждый из которых дополняет свойства другого. Перед началом пайки поверхность соединяемых деталей обрабатывается флюсом, который снимает поверхностное напряжение припоя и растворяет оксидные или сульфидные пленки безпосередственно перед пайкой. Наиболее распространенными флюсами являются канифоль и составы на её основе, а также кислота. Важно понимать, что в зависимости от основы, флюс может оказать негативное влияние на свойства соединений, что может привести к разрушению металла. Поэтому важно знать, чем можно смыть канифоль после пайки.

Поскольку в процессе производства и для собственных нужд используют множество сплавов для пайки, подбирается соответствующий флюс. Существуют универсальные марки растворителей, и некоторые виды флюсов не требуют смывания, поскольку они могут быть частью состава припоя. В остальных случаях, вопрос об удалении флюса после пайки остается актуальным.

Классификация флюсов, включая канифоль, по степени активности:

• канифольные (RO);
• синтетические смолы (RE);
• органические (OR).

Для того чтобы определить, чем смыть канифоль после пайки, важно разобраться, нужно ли это делать, рассмотрев специфику работы различных флюсов. Каждый вид флюса содержит галогены. Активные элементы с семью электронами на внешней оболочке стремятся принять один дополнительный электрон для достижения стабильности. В нормальных условиях флюсы не обладают высокой активностью и не влияют на поверхность металлов, однако в условиях высокой влажности и температуры они могут инициировать коррозию.

Используя такие флюсы, появляется вопрос, чем убрать канифоль. Они изготавливаются на основе органических кислот и растворителей, формируя анизотропную смесь. Эта разновидность флюсов активна, но при высоких температурах может испаряться вместе с растворителем. Их преимущества заключаются в следующем:

• практически нулевое остаточное количество по сравнению с канифольными флюсами;
• инертность остаточного вещества в любых условиях эксплуатации;
• легкость в смывке остатков.

К недостаткам можно отнести невысокую термостабильность растворов, что ограничивает технологические возможности применения.

Есть флюсы на основе канифоли и смол. Изначально низкая активность этих веществ повышается с применением активаторов. В процессе взаимодействия разрушаются химические связи исходного компонента, освобождая более простые вещества. Но при остывании процесс может обратным образом восстановить соединение с высоким уровнем электропотенциала. Активные компоненты оказывают вредное воздействие как в обычных, так и в сложных условиях. При выборе флюса необходимо учитывать, чем удалить канифоль с платы, и есть ли техническая возможность для этого.

Стабильные флюсы сохраняют свои свойства при высоких температурах пайки (по сравнению с органическими). Остатки таких флюсов легко удалить, однако соединения имеют низкую прочность и хрупкость. Рекомендуется использовать такие флюсы для изделий, работающих в обычных условиях, в противном случае потребуется удаление канифоли с помощью растворителей.

Существуют флюсы с уникальными свойствами, поскольку их изготовление позволяет регулировать процесс активации определенных свойств (пластичность, прочность и т. д.). У таких флюсов больше преимуществ, чем недостатков. В частности, после завершения процесса плавления остатки флюса кардинально изменяют свои электрические характеристики, что делает их пригодными для печатных плат. Они также хорошо переносят защитное влагозащитное покрытие, но одним из их недостатков является плохая смываемость, хотя большинство подобных флюсов не требует удаления.

ЛТИ-120 Коннектор

Существуют различные версии о происхождении данного флюса, но точной информации у меня нет. Если у вас есть точные данные на эту тему, пожалуйста, поделитесь в комментариях.

Одна из распространенных версий утверждает, что радиоэлектронное оборудование начало поступать в страну с жарким и влажным климатом, где оно начало показывать сбои. Расследование проблемы показало, что в условиях высоких температур и влажности остатки обычной канифоли на плате начинают проявлять электропроводность, что и вызвало сбои в работе высокочастотной схемы. Ответом на эту проблему стало решение руководства СССР о разработке нового флюса, который по качеству не уступал бы канифоли, но при этом не требовал бы смывания и не мешал бы нормальной работе плат. Так и появился флюс ЛТИ-120, разработанный Ленинградским Технологическим Институтом.

Как вы успели понять, если следовать этой версии, смывать ЛТИ-120 с платы не требуется, что прямо указано на упаковке с составом. Но насколько это действительно соответствует практике — мы постараемся выяснить:

В этом тестировании использовался образец ЛТИ-120, произведенный на заводе Коннектор в Санкт-Петербурге, закупленный много лет назад. Согласно информации в интернете, на сегодняшний день завод закрылся, однако флюс по-прежнему используется и демонстрирует очень хорошие характеристики при пайке, превосходя обычный раствор канифоли в спирте. Кроме Коннектора, ЛТИ-120 производился и продолжает производиться на множестве других заводов, и состав может немного отличаться, поэтому не стоит обобщать полученные результаты на все имеющиеся варианты ЛТИ-120.

Что касается возможности его удаления, как и в случае с канифолью, ЛТИ-120 нельзя смыть водой, следовательно, для удаления его остатков с платы нужно использовать спирт.

ЛТИ-120 Solins

Так как ЛТИ-120 от Коннектора оказался довольно древним (и непонятно, можно ли его сейчас легко купить), было решено добавить в тестирование более свежий образец — ЛТИ-120 от Solins (хотя, на деле, мой флюс был произведен еще в 2011 году):

Упаковка сейчас не содержит указания на необходимость смывания, хотя в описании на некоторых сайтах, например, на Чиподипе, такая информация всё еще присутствует. Вероятно, состав актуально продаваемого флюса может отличаться от моего образца.

Чем смывать паяльную кислоту

Чтобы эффективно удалить остатки паяльной кислоты, как правило, недостаточно использовать лишь холодную воду. Процесс смывания проходит в несколько этапов: сначала холодная вода, затем горячая, после чего применяется раствор каустической соли.

По завершении данной процедуры следует снова промыть в холодной воде. И только после этого используют раствор, основанный на хромовом ангидриде, завершив процесс сушкой.

Для удаления флюса, содержащего борную кислоту и буру, которая формирует на паятом соединении плотную корку, необходимо:

• сразу после пайки охладить изделие, чтобы за счет резкого перепада температур корка треснула;
• кипятить изделие в течение 5-6 часов;
• после кипячения промыть в 20% растворе хромового ангидрида;
• замочить изделие в 12% растворе сернокислого калия на два часа.

Чтобы удалить остатки флюса с алюминиевых деталей, применяется травление в концентрированной азотной кислоте, температура при этом не должна превышать 20 градусов. Процесс травления алюминия занимает 10-15 минут.

Также может помочь промывание в холодной и горячей воде или пассивирование в 10% растворе двухромовокислого натрия на протяжении 10 минут.

Как пользоваться?

Несмотря на кажущуюся простоту процесса, важно знать, как правильно использовать паяльник. Общие этапы пайки с применением любого из видов канифоли можно представить следующим образом:

• тщательная очистка соединяемых поверхностей (механическая), для схем нужно устранить частицы мусора и пыль с платы;
• подготовка и разогрев паяльника;
• прогрев области пайки;
• обработка жала паяльника флюсом (канифолью);
• обработка соединяемых поверхностей канифолью;
• лужение с припоем;
• непосредственно процесс соединения и покрытие стыка припоем;
• охлаждение спайки.

Опытные специалисты рекомендуют акцентировать внимание на нескольких ключевых аспектах.

• Канифоль, учитывая её характеристики, обладает способностью растворять и восстанавливать пленки оксидов до металлического состояния. Эта функция особенно актуальна при наличии значительных загрязнений на соединяемых поверхностях.
• Хотя температура плавления канифоли составляет 55-70 градусов, рекомендуется прогревать её до 100-130 градусов.
• Необходимость и степень нагрева соединяемых поверхностей зависят прежде всего от их размеров. При соединении проводов малого сечения или монтаже схем этот этап вполне можно пропустить. Однако нужно помнить, что на холодной поверхности канифоль и припой будут быстро остывать, что затруднит достижение растворения окислов и нужного растекания металла.
• При первом или редком использовании паяльника перед началом работы стоит пройтись по его жалу металлической щеткой или мелкозернистой наждачной бумагой. Но подобные меры необходимы только в крайних случаях. Обычно достаточно просто хорошо прогреть инструмент, качественно обработать жало канифолью и покрыть его припоем (залудить). После незначительного перерыва в работе залуживание жала не требуется. Его следует опустить в канифоль и можно начинать пайку.
• Важно уделять особое внимание подготовке соединяемых поверхностей. В процессе предварительного прогрева, если он нужен, необходимо учитывать как размеры соединяемых элементов, так и размеры жала паяльника. Перед началом пайки устойчиво фиксируем детали в позе, в которой они будут соединены. Процесс плавления следует организовать, после чего выполняется непосредственно подача расплавленного припоя и монтаж. Завершив пайку, необходимо остудить место соединения и очистить от остатков флюса.

Стоит рассмотреть использование припоя с канифолью. Речь идет о прутках, смотанных в небольшие бухты, которые представляют собой тонкие оловянно-свинцовые трубки, внутри которых находится канифоль. Во время пайки такие прутки служат в качестве присадочного материала. На начальном этапе паяльником разогревают соединяемые элементы, после чего вводят трубку с припоем и канифолью в зону пайки. Шов лудится благодаря синхронным движениям присадки и паяльника, что обеспечивает равномерное покрытие стыка расплавленным припоем и значительно ускоряет весь процесс.

Такой способ особенно эффективен, когда нет необходимости в предварительной обработке соединяемых частей. Выполняя указанные действия, всегда следует помнить о технике безопасности. Важно быть в курсе, что процесс пайки сопряжен с рядом потенциально вредных факторов. К числу таких факторов можно отнести испарения (канифольный дым, пары олова и свинца).

Чем можно заменить?

Конечно, вероятность оказаться в ситуации, когда в ближайших магазинах отсутствует канифоль, крайне низка. Тем не менее, флюс для пайки может закончиться в самый неподходящий момент. В такой ситуации полезно знать, чем можно заменить канифоль. Некоторые подручные материалы могут служить качественной и эффективной заменой канифоли в роли флюса.

• Неагрессивная ацетилсалициловая кислота. Это обычные аспириновые таблетки, которые нужно растолочь и разбавить водой. Основной недостаток — это неприятный запах во время нагрева.
• Природные жиры.
• Древесная смола, которая по своим характеристикам в значительной степени схожа с канифолью. Для повышения её эксплуатационных свойств можно добавить аспирин.

Кроме того, также можно использовать янтарь как альтернативу, но стоит помнить, что это более дорогой вариант по сравнению с обычной канифолью.

О том, как правильно паять с канифолью, вы можете ознакомиться в следующем видео.