Для чего нужна канифоль в паянии

Особенности использования канифоли

Канифоль — это специальное вещество, используемое для пайки паяльником. В промышленных масштабах имеет более широкое применение, а главное — разноплановое. Смолянистое вещество обладает массой положительных характеристик. Но есть и некоторые незначительные недостатки.

Что это такое

Канифоль получила название благодаря древнегреческому городу Колофон, где в свое время специальную смолу использовали музыканты для изготовления музыкальных инструментов. Канифоль — это смола, которая частично содержится в хвойной живице. Чтобы получить нужное вещество, из живицы выпаривали 25 % (скипидар и другие летучие составляющие) веществ.

По стандарту канифоль используют при пайке, так как вещество является связующим при стяжке механических повреждений металлических плат, проводов и переходов. Благодаря богатому химическому составу и физическим свойствам канифоль находит и другое применение.

Характеристики канифоли для пайки

Канифольная смола — это достаточно хрупкое вещество стекловидной структуры. В застывшем состоянии напоминает стекло светло-желтого или красного цвета. Если рассматривать другие характеристики, то получится весьма внушительный список:

• Вещество ни в каком состоянии не проводит электрический ток. Это отличный изолятор, который можно наносить на некоторые участки электрических приборов.
• Сырье дешевое и доступное. Его можно достать в любой точке мира благодаря распространенности хвойных деревьев.
• Благодаря своей липкости может легко счистить оксидную пленку или покрытие с любой основы.
• Смолистая структура не подвергается растворению в воде. Это свойство используется в промышленной сфере для покрытия некоторых металлических деталей.
• Не теряет никаких характеристик при значительном снижении температурных показателей.
• Натуральное сырье не наносит вред организму человека. Экологичность делает его актуальным для покрытия разных поверхностей.

Важно! Имеет сырье и некоторые недостатки. Они незначительны, но вполне могут повлиять на особенности работы и применения.

При значительном увеличении температуры начинает таять. В результате становится липкой и вязкой. Если использовать материал в процессе пайки, то при соединении больших деталей ее свойства неэффективны. В твердом состоянии — это очень хрупкий материал, но с достаточно красивой структурой.

Для чего используют

Есть точное определение, для чего используют канифоль при пайке:

• Если разогреть канифоль до 150 °С, то она эффективно справится с оксидной пленкой, которая защищает поверхность деталей. Благодаря этому и происходит припой.
• Сырье помогает улучшить стыковку частей, обеспечивая хорошую текучесть припоя. Дополняет недостающее количество материала на сломанных частях.
• Уникальный состав и физические свойства полностью могут восстановить утраченные функции проводника после его разрыва.

При работе над соединением проводников нужно обязательно использовать смолянистое сырье. Обычно применяется флюс, но исключительно при ремонте в домашних условиях. В производственных масштабах применяется более серьезные составы.

Как правильно использовать

Чтобы сделать качественную пайку и получить хороший контакт, нужно правильно использовать вещество:

1. Организовать хорошее освещение рабочего места. Это поможет более точно соединять места разломов.
2. Места разрыва или разлома сначала нужно очистить. Процедуру можно провести с помощью наждачной бумаги или специальных растворителей, если это ржавчина.
3. Нужно провести лужение паяльника. Для этого на раскаленный кончик инструмента нанести немного канифоли. Достаточно прижать кончик паяльника к кусочку смолы.
4. После лужения нужно сразу же произвести соединение деталей. Дополнительно можно еще раз произвести лужение.

Дополнительная информация! Чтобы упростить процесс пайки, нужно очистить рабочее место от посторонних предметов, и тем более мелких частиц, пыли.

Принцип пайки совершенно несложный. Флюс, то есть канифоль, служит соединяющим веществом. Справиться с задачей сможет даже новичок. Главное, делать все аккуратно и своевременно.

Где еще применяется

Всем, кто связан с ремонтом приборов, известна только канифоль паяльная. Но вещество может использоваться и в других сферах:

• Отходы смолы применяются в целлюлозной промышленности для склеивания слоев картонных изделий.
• Применяется в качестве эмульгатора при изготовлении искусственного каучука, резины, эко кожи, мастики и красок.
• Вещество уменьшает скольжение, поэтому им натирают струны музыкальных инструментов, бильярдный кий, пуанты балерин.
• Мелкие частицы канифоли используют для формирования искусственного дыма в кинематографе.
• В спорте «мука» из канифоли используется как смазка рук, чтобы обеспечить крепкий хват без скольжения.
• В устройствах с большой инерцией смазку из смолы используют в качестве вспомогательного покрытия для ремней.
• Некоторые эфиры канифоли используются, как пищевые добавки. Они не только безвредны, но даже полезны.

Вещество настолько многогранно, что может использоваться в разных отраслях пищевой, тяжелой, легкой промышленности. Главным преимуществом данного сырья является его доступность и дешевизна.

Чтобы сделать качественный и эффективный припой, нужно использовать канифольную смолу, получаемую из живицы хвойных смол. Сырье добавляют в состав лакокрасочных продуктов, смазывают детали производственных станков. В спорте это тоже актуальный вариант для снижения трения и крепкого захвата рук на спортивном инвентаре.

Зачем нужна канифоль для пайки

Достойное место среди инструментов домашнего мастера непременно занимает канифоль для пайки. Во все времена при любом развитии сервиса или его полном отсутствии находятся люди со светлыми головами и умелыми руками, любящие и умеющие многие вещи делать самостоятельно. Видное место в процессах приложения мастерства отводится пайке во время монтажа и ремонта электронных схем, слаботочных электрических контактов и прочих работах по созданию неразъёмных соединений, не требующих высокой прочности.

Назначение канифоли

Прежде, чем описать назначение канифоли, надо разъяснить, чем отличаются пайка от сварки:

• В процессе сварки кромки соединяемых деталей расплавляются, жидкие фазы смешиваются и, затвердевая, образуют неразъёмное соединение.
• При пайке соединяемые детали остаются в твёрдом состоянии, а расплавляется только металл, служащий для соединения – припой. Расплавленный припой растекается по соединяемым кромкам и при застывании образует неразъёмное соединение.

Для гарантированного качества края скрепляемых деталей должны хорошо смачиваться припоем. Это достигается их очисткой от окислов и загрязнений с помощью флюсов – в данном случае канифоли.

Что такое канифоль? Нормативные документы

Канифоль представляет собой твёрдое стекловидное вещество. Она аморфна, т. е. не имеет чётко выраженной температуры плавления, а постепенно размягчается при нагревании. Начало размягчения происходит в зависимости от вида и сорта приблизительно при 55 — 70 ºC.

Канифоль является составной частью смолы хвойных деревьев. Существует несколько способов её получения:

• Выпарить летучие вещества из сырой смолы;
• Экстрагировать органическими растворителями из древесных опилок;
• Перегнать талловое масло, являющегося отходом производства бумаги.

Качество канифоли в России регламентируется двумя нормативными документами ГОСТ 19113-84 «Канифоль сосновая» и ГОСТ 14201-83 «Канифоль талловая».

Канифоль, полученная из смолы, несколько более тугоплавка – температура размягчения приблизительно на 5 выше и более, кислая – на 5 – 10 мг KOH на 1 г продукта больше. Талловая канифоль более светлая, чем сосновая, но цветность очень зависит от сорта, т. е. от степени очистки от примесей.

В розничную канифоль обычно поступает в круглых металлических коробках. Но может продаваться и в составе готового припоя – трубки из сплава на основе олова, заполненной канифолью.

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.

Пайка припоем с канифолью

В этом виде пруток припоя представляет собой смотанную в бухту трубку из оловянно-свинцового сплава, внутри которой находится канифоль. При пайке его используют, как присадочный материал. Разогревают паяльником соединяемые детали, а затем в зону пайки вводят конец прутка, и совместными движениями жала и присадки лудят место соединения.

Плавящиеся флюс и припой покрывают стык одновременно, сокращая время процесса. Такой способом можно производить пайку деталей в случаях, не требующих предварительной подготовки поверхностей.

Выбор паяльника

Вопрос выбора паяльника не случайно рассматривается после детального обзора особенностей процесса пайки. Его мощность и размеры жала находятся в прямой зависимости от того, что надо будет паять. Ранее говорилось, что для качественной пайки крупных деталей может понадобиться их предварительный разогрев, и нужно выбирать мощный инструмент с массивным медным жалом. В то же время для пайки тонких проводков в глубине электронных блоков лишнее тепло не нужно, достаточно тонкого жала, которым удобно паять в ограниченном пространстве.

Вопросы техники безопасности при пайке

Процесс пайки сопровождается рядом вредных факторов. Первый из них – это загрязнение зоны дыхания. Канифольный дым, неизбежно выделяющийся при проведении пайки, пары олова и свинца являются аллергенами и канцерогенами. Помещение, предназначенное для пайки, даже любительской, должно хорошо проветриваться.

Следующий фактор – опасность поражения электрическим током. Для получения разрешения на проведение пайки рабочие на предприятиях должны иметь 2 группу электробезопасности. Перед началом пайки дома следует хотя бы визуально убедиться в исправности электропаяльника и розетки.

Пожарная опасность. Для инструментов и процесса пайки необходимо использовать подставки из негорючего теплоизолирующего материала.

Заключение

В данной статье рассмотрены наиболее характерные особенности процессов пайки с применением канифоли. Но для обучения любому ремеслу и пайке, в том числе, теория должна неразрывно переплетаться с практикой. Только тогда всё сказанное сможет принести реальную пользу в овладении мастерством.

Как правильно паять паяльником с припоем и канифолью

Если в советское время существовала игра для школьников, сутью которой было спаять «на коленке» радиоэлектронную микросхему самому, что они успешно делали, то сейчас многих вопрос о том, как правильно пользоваться паяльником, ставит в затруднительное положение. Хотя научиться паять паяльником не так уж сложно и, освоив основы для «чайников», можно будет самостоятельно проводить несложные работы, не обращаясь к специалистам.

Пайка паяльником

Для того чтобы начать пайку, необходимо подготовить рабочее место и необходимый инструмент. Независимо от вида предполагаемых работ, к рабочему месту предъявляются следующие требования:

• Наличие хорошего освещения позволит не только с комфортом работать, но и заметить небольшие огрехи в спаянных деталях, что затруднительно при недостатке света;
• Отсутствие легковоспламеняющихся предметов;
• Свободное рабочее пространство, на котором можно легко разместить спаиваемую деталь;
• Наличие вентиляции сделает работу не только комфортнее, но и безопаснее, вдыхание расплавленной канифоли отрицательно сказывается на дыхательной системе;
• Увеличительное стекло дает возможность работать даже с маленькими деталями и тонкими проводами;
• Простая подставка решает проблему с размещением нагретого паяльника.

Следующим этапом подготовки будет выбор инструмента, и перед новичком всегда встает вопрос, что нужно для пайки паяльником.

Выбор паяльника

Основой качественной пайки является прогревание металлических деталей до температуры спаивания, соответственно, для каждого вида работ рекомендуется использовать паяльники разных мощностей:

• Для пайки радиодеталей и микросхем лучше всего использовать паяльник мощностью не более 60 Ватт, в противном случае можно перегреть деталь или просто расплавить ее;
• Детали толщиной до 1 мм будут лучше прогреваться при использовании инструмента мощностью 80−100 Ватт;
• Детали со стенкой до 2 мм требуют больших мощностей и определенного опыта в работе, поэтому в данной статье пайка таких деталей рассматриваться не будет.

После выбора мощности паяльника следует подготовить его к работе, точнее, подготовить наконечник. Есть паяльники со сменными жалами, которые подходит для разных видов работ. Выпускаются также модели с медным жалом, которое можно заточить или с помощью молотка придать любую нужную форму. Серьезным минусом таких наконечников является необходимость постоянно их лудить, чтобы на поверхности не появлялась пленка окиси, мешающая приставать припою. Также производители выпускают более дорогостоящий вариант с никелированным покрытием, но оно боится перегрева и требует бережного обращения.

Что еще нужно для пайки

Помимо самого паяльника для пайки необходимо следующее:

• припой;
• канифоль;
• паяльные кислоты или флюсы.

Припой является связующим материалом между спаиваемыми деталями, и работать без него не получится никак. Сейчас в магазинах продаются специально подготовленные припои в виде скрученных в спираль проволочек различного диаметра, от которых удобно «отщипывать» нагретым жалом необходимый кусочек, но можно и по старинке использовать в качестве припоя кусочек олова, но работать будет не так удобно.

Канифоль используется для подготовки поверхности к нанесению припоя. Припой с канифолью распределяется равномерно, при отсутствии последней скатывается в капли, а к некоторым поверхностям вообще не пристает.

Паяльная кислота, или флюс необходима для подготовки контактов к спаиванию. Новичку следует знать, что флюс для каждого спаиваемого материала отличается, и нельзя применять кислоту для пайки алюминия на медном проводе, иначе припой просто не ляжет.

Технология пайки

Основой любой пайки является качественное прогревание спаиваемых деталей с последующим закреплением их с помощью припоя. Технологически можно выделить два вида пайки: с использованием флюса или с канифолью.

Пайка с канифолью

Научиться паять паяльником с канифолью сложнее, но, овладев этим умением, возможно будет выполнить 90 процентов работ.

Рассмотрим на примере пайки провода к плате. Сначала необходимо прогреть провод, для этого жало нагретого паяльника прикладываем плоскостью (лучше, если это будет жало в форме отвертки), максимально прижимая. Через несколько секунд провод с прижатым к нему жалом опускается в канифоль, которая, закипая, равномерно распределится по всем жилам провода. Так провод подготовлен к нанесению припоя. Жалом паяльника берем небольшую часть припоя и тонким слоем наносим его на провод. При этом не должно получиться никаких капель или незатронутых участков, в идеале получается тот же провод, но в олове.

Очищаем жало паяльника с помощью металлической губки или тряпочки и, коснувшись жалом канифоли, проводим пальником по плате, при этом остается тончайший слой канифоли на поверхности. Поверхности подготовлены. Обеспечивая максимальный контакт провода и платы, прижимаем к проводу жало с тонким слоем припоя и несколько раз «поглаживаем» место спайки паяльником для лучшего прогрева. После этого даем остыть и проверяем контакт на прочность.

Если пайка проведена правильно, то поверхность блестит, и соединение имеет максимальную прочность. Если же поверхность будет выглядеть матовой и рыхлой, значит, правила пайки паяльником были нарушены и соединение не такое прочное. Но в некоторых случаях и такой результат устраивает.

Пайка с флюсом

Для пайки с флюсом нужно всего лишь взять флюс, окунуть в него кисточку и нанести на спаиваемую поверхность. После этого можно наносить припой или сразу паять. Несмотря на кажущуюся простоту, работа с кислотой имеет много нюансов:

1. Для каждого материала существует свой флюс и они не взаимозаменяемы, а в некоторых случаях даже дают противоположный эффект;
2. Нельзя использовать слишком активные флюсы на микросхемах, поскольку они могут прожечь металл дорожки;
3. Если после работы не удалить флюс с поверхности или сделать это неправильным реагентом, он будет продолжать разрушать металл;
4. Медное жало паяльника, особенно если оно остро заточено, разрушается под воздействием кислоты, и приходится постоянно его подтачивать.

Помимо знаний, работа с паяльником требует аккуратности и точности, а, научившись паять простые детали, нетрудно будет переходить к пайке более тонких плат микросхем, или, наоборот, толстых проводов, различных элементов, страз, а впоследствии даже припаять между собой пластины.

Для чего нужна канифоль при пайке?

Канифол ь относится к амфорным веществам, которые производятся из хвойной древесины. Ее используют не только при пайке, но и в других целях. Она встречается во многих органических соединениях. Канифол ь применяется для изготовления лакокрасочных материалов, пластмасс, приспособлений для обработки струнных инструментов и т.д. Основными свойствами является:

• нерастворимость в воде;
• под действием механических нагрузок разрушается;
• плавится при любой высокой температуре.

Несмотря на широкую сферу применения, чаще всего ее можно встретить при спаивании деталей и конструкций. Однако не все люди понимают, для чего нужен этот дополнительный расходный материал. Выделяют множество разновидностей, каждая из которых используется в определенной сфере, что прописано в нормативной документации.

Для чего служит канифоль?

Чтобы разобраться в этом вопросе, необходимо рассмотреть главные особенности и характеристики. Данный расходный материал выполняет функции флюса при пайке. Температура плавления составляет 150°С, что является достаточным при борьбе с оксидными пленками. Расплавленная канифоль полностью покрывает рабочую поверхность и убирает этот налет, который влияет на качество соединения.

Данный расходный материал считается диэлектриком, однако он не влияет на общую проводимость готовой конструкции. Канифоль также необходима для улучшения свойств спаивания. Например, некоторые металлы при воздействии высоких температур растекаются, а флюс не дает этого сделать. Кроме того, не впитывает влагу и является гигроскопичным материалом.

Многие люди даже не подозревают об особенностях канифоли, и для чего она нужна при пайке. Чаще всего она применяется при спаивании деталей в домашних условия. В промышленности она также встречается, однако довольно редко.

Основные достоинства

Положительными сторонами являются следующие:

• легкая доступность (ее можно приобрести в любом магазине и торговой точке);
• низкая стоимость, по сравнению с другими видами флюсов;
• возможность проведения процесса пайки при низких температурах;
• используется для соединения деталей, как в домашних условиях, так и промышленных;
• не впитывает влаги;
• большой срок хранения;
• убирает оксидные пленки, образовавшиеся на поверхности детали;
• возможность использования без дополнительных средств защиты.

Отрицательные стороны

Недостатками канифоли являются:

• низкая активность, поэтому желаемый результат может с первого раза не получиться;
• флюс является гигроскопичным, то есть способен выделять пар при спаивании, который вызывает коррозию металла;
• используется только для спаивания деталей из простого металла, например, для нержавейки берется другой флюс;
• при воздействии механических нагрузок разрушается, что стоит учитывать при хранении и перевозке.

Разновидности

Существует три основных вида канифоли, каждая из которых имеет свои особенности:

1. Живичная. Ее получают из живицы хвойных деревьев, чаще всего применяют сосну, так как ее проще всего приобрести. Именно поэтому она получила свое название. Главная особенность – отсутствие в составе жирных кислот, так как производится из натуральных компонентов.

2. Экстракционная. Такое название получила исходя от метода ее получения – экстрагирования. Как и в предыдущем случае, основным материалом служат хвойные деревья, однако есть и новшество – обязательно должен присутствовать бензин. В конечном результате канифоль получается темнее, чем живичная. Она теряет свое агрегатное состояние при низкой температуре(примерно 52°С), а также имеет в своем составе жирные кислоты. Можно улучшить ее свойства за счет химического осветления.

3. Таловая. Данный вид канифоли производят от сульфатного мыла. Существует несколько разновидностей флюса, каждый из которых имеет свои характеристики. Например, таловая канифоль высшего класса по своим свойствам с живичной.

Что можно использовать вместо канифоли?

Как говорилось ранее, канифоль используется в роли флюса. Поэтому ее можно заменить любым другим видом данного расходного материала. Часто, в качестве замены используют буру.

Процесс пайки

Изучив основные свойства канифоли, можно приступать рассмотрению технологии пайки. Перед началом следует зачистить деталь от ржавчины и осуществить лужение. Для этого на поверхность прикладывается кусок канифоли, а затем подвергается температурной обработке, путем прижатия ее разогретым концом паяльника.

Обратите внимание! Чтобы избавиться от оксидной пленки, а также улучшить соединение деталей необходимо приложить кусок, который бы покрывал всю поверхность. Если взять его малое количество, деталь не прилипнет к поверхности, поэтому на этом материале не стоит экономить.

Расположив припой возле места соединения, его расплавляют при помощи разогретого паяльника. Далее, следует следить, чтобы конструкция не двигалась до полного застывания. Это время зависит от того, как осуществлялось лужение. При нормальных условиях застывание происходит быстро. Абсолютно не важно, какой вид канифоли брать, так как на практике они ведут себя одинаково.