для чего нужен флюс при пайке меди
Что такое флюс для пайки
Флюс для пайки позволяет избавиться от оксидной пленки и примесей с поверхности металлов, а также обеспечить равномерное растекание припоя. Без этого компонента невозможна пайка меди, алюминия, свинца, и других металлов.
На сегодняшнее время существуют различные виды флюсов: активные и неактивные, защитные и кислотные, для низко- и высокотемпературной пайки. Самым простым видом флюса является канифоль, которая широко применяется для пайки радиодеталей и меди.
В этой статье сайта про пайку svarkapajka.ru мы расскажем о том, что такое флюс и зачем он нужен. Какие виды флюсов для пайки металлов существуют, и в чем, собственно, их отличие друг от друга.
Что такое флюс для пайки
Итак, флюс для пайки — это вещество, (реагент) которое используется для подготовки поверхности металла перед нанесением припоя. Флюс позволяет подготовить поверхность металлов перед пайкой: удалить жиры и растворить оксидную плёнку, избавиться от инородных веществ, которые будут затруднять паяние.
В зависимости от состава, флюсы подразделяются на активные и неактивные. Активные флюсы содержат в своём составе кислоту, чаще всего соляную. Также бывают специальные кислотные флюсовые реактивы, которые используются для высокотемпературной пайки металлов.
Виды флюсов
Существующие виды флюсов можно подразделить на три больших категории:
Нейтральные или неактивные флюсы — они не содержат в своём составе кислот. Отличительной особенностью данных флюсов является невозможность проводить электричество. Ярким примером неактивного флюса является сосновая канифоль. Неактивные флюсы в основном применяются при низкотемпературной пайке деталей, обычным паяльником.
Кислотные или активные флюсы — содержат в своём составе кислоту. Активные флюсы используются для пайки алюминия, там, где нужны высокие температуры и сильная химическая реакция для удаления оксидной пленки.
Антикоррозийные или защитные флюсы — применяются для защиты готового места соединения от коррозийных процессов металла и появления ржавчины на них.
Каждый вид флюса предназначен для выполнения своих, каких-то конкретных задач. По своей консистенции флюсы бывают жидкими, в виде пасты и геля, твёрдыми, и в виде порошка, например, флюс бура.
Как применять флюс
В зависимости от консистенции, применять флюс для пайки металлов можно по-разному. Если флюс жидкий, то он наносится на подготовленную поверхность металла при помощи кисточки.
Твёрдый флюс, такой как канифоль, нужно предварительно расплавить перед нанесением на поверхность металла. Для этих целей используется разогретый паяльник, жало которого опускается во флюс для его расплавления и последующего лужения.
Как бы там ни было, но перед использованием флюса поверхность металлов перед пайкой нужно подготовить. Для этого используется наждачная бумага и ряд других материалов.
Кроме того, не стоит забывать о том, что активные флюсы с содержанием кислот обязательно нужно смывать после пайки. Поскольку в их составе находится не только кислота, но и другие, не менее вредные химические компоненты, стоит всегда при использовании флюсов защищать руки и органы дыхания от вредных паров (работать в хорошо вентилируемом помещении).
Для чего нужен флюс при пайке
Перед тем как покупать новый электронный прибор, большинство все же стараются починить старый своими руками. Способов, с помощью которого можно исправить поломку, много и все будет зависеть от вида прибора, что требует починки. Однако, пайка была и остается очень распространенным методом исправления неполадок. Освоить ее не так трудно, как может показаться, просто нужно учесть несколько правил. Например, что одного паяльника будет мало и чаще всего без флюса не обойтись. В этом материале подробнее о том, что такое флюс для пайки.
Что такое флюс для пайки
Если говорить кратко, то флюс для пайки, это средство, помогающее делать качественную спайку. Оно может быть как органического, так и неорганического происхождения, но в большинстве случаев это всегда смесь из нескольких материалов.
Перед использованием этого состава нужно зачищать место спайки, но иногда флюсы и сами могут очистить материал. Других подготовительных работ перед его использованием обычно не предполагается, кроме тех, кто нацелены на защиту от паров, которые средства для пайки почти всегда вырабатывает.
Для чего он нужен
Назначение флюсов понять легко. Чтобы спаять контакты друг с другом, металлу нужно нагреться как минимум до 500 градусов. Но в этот момент на металлах образуется оксидная пленка, которая мешает припою соединять металлические детали. Именно для этих случаев и нужен флюс.
Обычно при комнатной температуре флюс стабилен, и начинает действовать только при нагревании, снижая влияние высоких температур на металлы. Так, флюсы помогают:
В первую очередь все флюсы должны выдерживать нагревание и сохранять свои свойства. Но это далеко не все признаки, на которые нужно обращать внимание при поиске вещества для пайки, что даже сложнее, чем его использование.
Классификация флюсов
То, как работает вещество для пайки, понять легко. Но его еще нужно правильно выбрать, а для этого нужно изучить и учесть виды флюсов. И в этом состоит главная сложность, так как нужно учесть очень много параметров при выборе.
Подробнее о том, на какие категории подразделяются средства для пайки и чем они друг от друга отличаются, рассказывается далее.
По типу воздействия на контакты
Среди типов флюсов для пайки выделяют:
Это не все виды флюсов, но самые распространенные.
Также есть альтернативные составы, которые используются для спайки особых материалов.
По состоянию
Помимо состава, флюсы для пайки различают по консистенции:
От состояния средства-помощника напрямую может зависеть скорость пайки и ее качество.
Какой флюс лучше выбрать
Чтобы выбрать флюс для пайки, нужно, чтобы он еще и подходил к материалу, который предстоит паять:
Также при выборе флюсов стоит читать чужие отзывы, чтобы сделать выбор из проверенных марок, так как многие фирмы выпускают средства для пайки, но далеко не все из них качественные.
У флюсов есть вещества заменители, но их стоит применять только если есть навык паяния, так как работать с ними сложнее.
Хранение
Тюбик с флюсом для пайки может храниться до 12 месяцев, однако, только в том случае, если условия хранения не нарушены. Так, чтобы не сократить срок годности, нужно:
Перед каждым использованием рекомендуется проверять, нет ли на упаковке повреждений, которые могли привести к нарушению герметичности. Если такие найдутся, средство лучше выбросить и приобрести новое. Также не стоит пользоваться составом, срок годности которого истек.
Если упаковка флюса случайно повредиться, состав можно переложить, главное — герметично закрывать.
Можно ли приготовить флюс самостоятельно?
Если не хочется покупать средство для пайки в магазине, всегда можно попробовать сделать его самостоятельно. Для этого всего лишь потребуется точно следовать рецепту и подробной инструкции по изготовлению флюса для пайки.
Для самодельного состава действуют те же правила хранения, что и для обычного, срок годности составит от 6 до 12 месяцев.
Как пользоваться флюсом для пайки
Чтобы правильно применить флюс паяльный, нужно посмотреть на его консистенцию:
А потом действовать так:
После окончания паяния нужно дождаться, когда шов застынет.
Техника безопасности
Работа с паяльным флюсом предполагает использование перчаток, так как в состав этого средства входят разрушающие компоненты, к примеру, кислоты. По этой же причине при пайке с флюсом нельзя допустить попадание состава в глаза и слизистые, более того, его очень нежелательно вдыхать.
После использования средства для пайки нужно тщательно помыть руки и в особенности лицо, так как пары вещества могут осесть на нем и потом все равно попасть на слизистые. Пары могут попасть также на еду или в чашки, стоящие рядом, поэтому их стоит убрать дальше от рабочего места.
Чтобы снизить влияние паров, потребуется угольный фильтр или хотя бы просто хорошо проветриваемое помещение. Но даже в нем может возникнуть легкое головокружение после работы. Это нормально, если пользоваться флюсом в первый раз или после долгого перерыва.
Но если со временем будет становиться только хуже, нужно срочно обратиться к врачу.
Работать с самим флюсом легко, сложнее подобрать правильный. Но если опираться на этот материал, поиск паяльного вещества станет проще, как и его безопасное использование.
Основные компоненты флюсов для пайки медных деталей
При выборе расходных материалов для пайки нужно учитывать особенности металла. Каждому сплаву требуются строго определенные составы, которые могут обеспечить чистоту рабочей поверхности, защиту от влияния влажного воздуха, равномерное растекание припоя. Флюс для пайки меди соответствует всем требованиям, способствует образованию прочного соединения деталей.
Где применяются медные изделия
Медную руду человек обнаружил более 5 тысяч лет назад. Неспроста век, следовавший за каменным, назвали медным.
С тех древних пор металл использовали для многих целей. Следующий исторический этап назывался бронзовым веком потому, что в это время научились сплавлять медь с оловом, делать изделия из бронзы. Затем появились латуни, мельхиоры, другие медные сплавы.
Популярность меди объясняется совокупностью физических и химических свойств. В настоящее время медь применяют для изготовления трубопроводов, подающих воду, газу, теплоносители. Делают медные провода, радиотехнические изделия.
Достоинства медных труб заключаются в устойчивости к коррозионным изменениям и хорошей пластичности. Изделия из меди имеют гладкий поверхностный слой, остаются неизменными при длительном облучении УФ светом, обладают большой теплопроводностью, термостойкостью, механической надежностью, долговечностью.
Продукция из меди стоит дороже, но расходы окупаются возможностью длительной эксплуатации. В некоторых ситуациях возникает необходимость в пайке меди и ее сплавов.
При потенциальных высоких нагрузках на места соединения процесс проводят при высокой температуре. Во всех иных случаях для пайки медной трубы достаточно небольших значений температуры.
Особенности технологий
Флюсы для пайки меди необходимы не всегда. При проведении процесса с нагреванием до больших температурных значений соединить медные фрагменты можно без добавления флюсовой массы.
Большое значение для получения качественного соединения при реализации пайки без флюса имеет состав припоя.
Лучший вариант — сплавы на основе олова, серебра, позволяющие паять медь при высокой температуре, получать хороший результат.
При низкотемпературной пайке приходится применять припой и флюс. Умеренного нагревания не хватает для полноценной подготовки поверхности деталей к соединению.
Медь – металл непритязательный, позволяющий работать со многими составами:
Компоненты флюсов имеют разное предназначение. Борная или соляная кислота, хлорид цинка активно реагируют с оксидами, удаляя их. Канифоль, восковые составы, смолы обеспечивают хорошую адгезию, распределение припоя по всему рабочему участку.
В среде мастеров популярен флюс в виде пасты для пайки меди. Его можно легко нанести только в то место, которое будет подвергаться пайке. Он не растекается по всей детали, легко удаляется по окончании работы.
Некоррозионная группа
Обычная светлоокрашенная канифоль относится к неактивным флюсам, легко удаляется этиловым спиртом любой степени очистки, техническим ацетоном.
Такой флюс пригоден для пайки меди и сплавов на ее основе. Его применяют при пайке проводов, радиодеталей.
В местах углублений, не очень удобных для нанесения чистого канифольного флюса, можно проводить обработку поверхности раствором канифоли в этиловом спирте.
Если предполагается эксплуатация медных изделий при больших нагрузках, нужно обеспечить соединение с повышенными прочностными характеристиками. Для этих целей пайку проводят со смесью канифоли с глицерином, растворенной в спирте.
Составы с умеренной коррозионной активностью
Слабой коррозионной активностью характеризуются флюсы из канифоли, спирта к которым добавлено какое-либо из следующих веществ:
При пайке хорошо работает флюс для меди из раствора канифоли в спирте с добавкой хлоридов цинка и аммония. Эффективно применение смеси из глицерина, и раствора хлоридов цинка, аммония, натрия.
Качественное соединение при пайке обеспечивает флюс из раствора глицерина в воде, к которой добавлен солянокислый гидразин. С успехом можно применять смесь из спирта и раствора фосфорной кислоты.
Флюсы, содержащие канифоль, используют при температурах до 300 °С. Остальные составы можно нагревать до 350 °С.
Сильного кислого действия
Составы, содержащие или образующие кислоту, активно удаляют оксидный слой, обладают хорошими очищающими свойствами. Однако остатки флюса после пайки могут провоцировать порчу металла впоследствии. Поэтому рабочую зону по окончании процесса нужно хорошо промывать.
Для пайки меди и ее сплавов применяют растворы хлорида цинка в воде, хлоридов цинка и аммония в воде, хлоридов цинка в растворе соляной кислоты. Эффективно применение смеси хлоридов цинка, аммония, натрия.
Если в припоях содержится много свинца и цинка, то в качестве флюсов рекомендуют использовать раствор смеси хлоридов: калия, цинка, меди, натрия в растворе соляной кислоты.
Припои со свинцом не пригодны для пайки труб, поставляющих питьевую воду. Свинец обладает большой токсичностью, контакт с водой для питья не допускается санитарными нормами.
Для пайки тугоплавкими припоями
Пайку меди в определенных ситуациях проводят припоями, плавящимися при высоких температурах. В качестве флюса при этих процессах можно использовать только буру или смесь буры и борной кислоты.
Применяют также раствор буры и борной кислоты в воде с хлоридом цинка или смесь буры, борной кислоты и фторида кальция.
Припоями в такой пайке служат сплавы, содержащие медь. Для обеспечения качества соединения буру перед самостоятельным изготовлением флюсов нужно хорошо прокаливать. В готовых средствах все компоненты прошли предварительную обработку.
Особенности самостоятельного изготовления
Многие мастера готовым средствам предпочитают самодельную продукцию. Это их выбор, который во многих случаях оправдан. Из доступных компонентов можно приготовить вполне хорошие флюсы. Внимания требуют некоторые моменты.
Так, например, при изготовлении одного из флюсов канифоль сначала нужно измельчить, затем растворить в теплом спирте, охладить до комнатной температуры и только затем влить уксусную кислоту.
Смесь из этанола и фосфорной кислоты нужно готовить в определенной последовательности. Сначала спирт перемешивают с водой и только потом добавляют ортофосфорную кислоту.
При приготовлении следующего популярного флюса нужно в сильно нагретой воде полностью растворить хлорид аммония, а затем в остывший раствор всыпать хлорид цинка.
Самый простой вариант – приобрести готовый флюс, выбрав его в соответствии с условиями пайки и рекомендациями к применению конкретной марки.
Флюс для пайки медных труб: характеристики флюсов и особенности пайки медного трубопровода
Флюс — это химическое вещество, которое используется при пайке, в частности, медных труб и способствует более качественному заполнению припоем соединительного пространства. Также флюс выполняет ещё одну очень важную функцию — очищает металлическое изделие от загрязнений и продуктов окисления. Кроме этого, он образует защитную плёнку, препятствующую контакту шва с кислородом.
Пайка медных труб требует применения особых материалов, одним из таковых является флюс
Технология пайки медного трубопровода
Медные трубы используются для монтажа разных коммуникаций: водопроводов, отопительных систем и газовых труб. Они отличаются рядом преимуществ, таких как:
Обратите внимание! Основной недостаток такого трубопровода — относительно высокая стоимость, однако, медный материал остаётся популярным, так как является очень надёжным и долговечным.
Для соединения отдельных элементов медной конструкции используют пайку. Разновидности ее таковы:
Высокотемпературный вариант пайки используют, чтобы получить стык с повышенной прочностью. Низкотемпературную пайку применяют во всех остальных случаях.
Особенности пайки с флюсом
Если сравнивать пайку с использованием флюса и дуговую, в первом случае результативность будет более высокой. Использование флюса при пайке медных труб позволяет применять ток с повышенной плотностью. Использование высоких токов, в свою очередь, влияет на глубину плавления трубы. При этом не стоит переживать, что электрод лишится обмазочного материала из-за высоких температур.
Применение флюса позволяет получить более плотный и однородный шов
Использование флюса позволяет избежать большого количества инородных включений, так как при пайке в шве не образуются поры. Перед тем, как приобрести флюс для пайки медного трубопровода, желательно обратить внимание на его отличительные признаки. Например, чтобы исключить возможность появления оксидной плёнки, необходимо выполнить следующие мероприятия:
При покупке подходящего раствора для конкретного случая, стоит обращать внимание на его качество.
Какими характеристиками должен обладать флюс для пайки медных труб?
Качественный флюс, который используется для пайки медных трубопроводов, должен отвечать некоторым требованиям. Рассмотрим их:
Качественный флюс в виде пасты должен быть вязким и плотным, тогда он будет равномерно распределяться по поверхности трубы
Качественный флюс должен обладать всеми вышеперечисленными характеристиками. После окончания пайки это вещество удаляется с помощью специальных растворителей.
Разновидности флюсов
Все флюсы отличаются друг от друга по разным показателям, но чаще всего по элементам, входящим в их состав. Для того, чтобы очистить металл, который предстоит паять, от загрязнений, используются следующие виды флюсов:
А для создания плёнки, которая будет выполнять защитные функции можно применить:
При пайке медных труб можно применять различные типы флюсов:
Жидкие составы хранят, как правило, в закрытых тубах и применяют их вместе с припоями, обладающими мягкой консистенцией. Порошковые флюсы являются менее популярными из-за неудобств, связанных с их использованием во время пайки. Пасты для пайки медных труб более дорогостоящие, однако, продаются в готовом виде и их применение возможно сразу. Паста для пайки позволяет упростить процесс и получить невероятно прочное и надёжное сцепление труб.
Готовые пасты удобны в применении, но отличаются более высокой ценой, чем прочие средства
На сегодняшний день существует огромное количество разновидностей этого вещества. Однако выделяют три наиболее популярных вида, которые используются для пайки в том числе и медных труб:
Антикоррозийные составы. Такие вещества не только выполняют функцию очистки поверхности от окисления, но и удаляют воду из места пайки, вытесняя её. Использование такого состава позволяет не удалять остатки после пайки. Изготовить такой раствор в домашних условиях довольно трудно.
Составы на основе салициловой кислоты. В таких флюсах основное активное вещество растворяется в составе, который состоит из различных химических веществ: спирт, вазелин (технический), золотосодержащие вещества. Такие флюсы выпускаются только в промышленных условиях и являются довольно популярными, так как влияют на качество шва. Шов после пайки трубы с использованием такого флюса получается очень ровным.
Полезная информация! Такой состав можно изготовить собственноручно в домашних условиях. За основу можно взять таблетки ацетилсалициловой кислоты (аспирина) и смешать с техническим вазелином и спиртом. Однако такой флюс будет обладать очень маленькой термостойкостью и скорее подойдёт для пайки различного электрического оборудования.
Классическая канифоль. При сборке трубопроводной коммуникации канифоль не используют в чистом виде. Чаще всего к ней подмешивают натриевую соль, и в результате получается вещество, которое обладает отличными защитными и антикоррозийными характеристиками для работ с трубопроводами. Канифоль обволакивает шов защитной плёнкой, а соли натрия препятствуют окислительным процессам. Такой состав отличается дешевизной и является наиболее популярными на сегодняшний день. Однако у такого флюса есть и недостаток — при перегреве он может обуглиться. Кроме этого, шов при пайке с канифолью получается не настолько эстетичный, как в случае с флюсом на основе салициловой кислоты, но прочный и надёжный.
Канифоль — наиболее доступный и популярный материал для пайки
Каким припоем паять медные трубы?
Существует огромное множество припоев для соединения отдельных элементов медного трубопровода с помощью пайки. Все они подразделяются на два вида по консистенции:
Наиболее популярными для этих целей являются низкотемпературные припои. Они позволяют стыковать медные трубы при низких показателях температур, в результате чего исключается возможность их деформации. Но стоит отметить, что швы после такого припоя обладают довольно низкими механическими качествами.
Высокотемпературные припои, в отличие от низкотемпературных, позволяют выполнять максимально прочные соединения труб.
Важно! Использовать высокотемпературные припои рекомендуется только опытным специалистам, которые знают все тонкости пайки медных изделий. Неопытный человек может попросту прожечь медную трубу.
При низкотемпературной пайке, которая является очень популярной при монтаже медных трубопроводов в бытовых условиях, чаще всего используют припои, не содержащие в своём составе свинца. Бессвинцовые припои позволяют получить устойчивое к механическим воздействиям сцепление. К бессвинцовым припоям относят: сплавы олова с висмутом, сурьмой, серебром и т. д. Олова в таких припоях содержится порядка 95%, остальные 5% приходятся на дополнительные элементы.
В бытовых условиях чаще всего используется мягкий припой, в котором содержится большое количество олова
Для пайки при низких температурах может применяться припой, который является сплавом олова и свинца, однако, такой материал не рекомендуется использовать для монтажа водопроводной конструкции. Это связано с тем, что свинец является токсичным материалом и может нанести вред здоровью жильцов.
Для пайки медных труб используют специальную газовую горелку, которая позволяет добиться максимальных показателей прочности и надёжности соединения.
Газовая горелка для соединения медных труб
Пропановая горелка используется для соединения отдельных составляющих медной коммуникации и позволяет работать с деталями под температурой от 550 до 2000˚С. Кроме этого, конструкция горелки позволяет регулировать пламя, в зависимости от вида припоя (высоко- или низкотемпературного).
Нагрев этого аппарата происходит довольно быстро — за 10–30 секунд. Огромным плюсом такой горелки считается её портативность. Она функционирует без подключения к электросети, что существенно расширяет её возможности.
Этот аппарат классифицируется в зависимости от смеси, на которой он работает на:
Смесь газа с воздухом используют для того, чтобы запустить бытовые горелки. К их характеристикам можно отнести небольшой вес и такие же размеры. Они используются для пайки небольших отрезков труб. А комбинация газа и кислорода позволяет работать с трубами любого диаметра.
Медные трубы паяют при помощи газовой горелки, которая отличается компактными размерами
Правила безопасности при пайке медных труб
Пайка медных труб подразумевает использование паяльного оборудования, которое требует необходимых умений. При работе с паяльным оборудованием стоит обращать внимание на следующие правила безопасности:
Пайка медных труб
Для пайки элементов медного трубопровода потребуется следующее оборудование:
Перед нанесением припоя место соединения нагревают газовой горелкой
Если все необходимые инструменты присутствуют, можно приступать к процессу пайки медного трубопровода. Работа включает в себя следующие этапы:
Полезная информация! Индикатором для прекращения нагрева соединения газовой горелкой является всё тот же флюс — как только он изменит первоначальный оттенок на серебристый, можно завершать прогрев.
Пайка медных труб — достаточно простой процесс, но он требует соблюдения определенных правил. Важным моментов является выбор флюса и припоя, от качества этих материалов зависит надежность соединения.