Какой флюс и припой лучший для пайки электроники. Флюс для пайки какой лучше.

Вторым элементом любого качественного сварного шва является флюс, который может находиться в двух состояниях: жидком или твердом. Под твердым флюсом подразумевается классическая канифоль, а под жидким флюсом — ЛТИ или глицериновый раствор.

Припой припою рознь, или Несколько слов о флюсах

В настоящее время я обращаюсь к инженерам-сигнальщикам с вопросом: «Какой флюс вам нужен?», и получаю стандартный ответ: «Хороший, который сваривает все вместе». При углубленном обсуждении этого вопроса было упомянуто несколько брендов, которые люди запомнили — в первую очередь Asahi, но это все. Ничего не было сказано об их процессах или различиях.

Сварочные технологии для радистов варьируются от антенн и источников питания (кабели, штекеры) до аксессуаров (зарядные устройства, гарнитуры) и ремонта самих радиостанций (SMD-компоненты).

По этой причине я не только провел краткий инструктаж и показал несколько печатных плат, но и хочу написать об этом здесь, чтобы потом было удобно дать ссылку 🙂

Итак: что такое флюсы в сварке, что лучше — ORL0 или ROM1 (я погуглил, обе аббревиатуры появились 0 раз на Хабре), где искать эту информацию и зачем она мне вообще нужна.

Как известно, в радиомонтаже можно паять проволокой или трубками — потоком. Последний вариант в большинстве случаев гораздо практичнее, так как требует меньше трудозатрат (при хорошем потоке вообще не нужно предварительно смазывать сварочные поверхности), лучше смачивает шов, более терпим к передержке и перегреву шва и т.д.

Кроме того, свойства сварочных флюсов в материалах значительно различаются — от обычной канифоли до агрессивных составов, пригодных для сварки чугуна. И не только в магазинах, но и производители сварочного оборудования и сварочных сплавов часто не указывают, какой именно флюс они используют (но обычно это только канифоль, так как она самая дешевая).

На практике, однако, нас интересуют только два свойства флюса: Остаток и Агрессивность. По крайней мере, если мы рассматриваем только обычные оловянно-свинцовые или оловянно-медно-серебряные швы для сварных швов FGD, а не специальные металлы и сплавы, такие как алюминий.

Наличие остатков определяет внешний вид точечного сварного шва после его фактического завершения. Идеальные флюсы оставляют совершенно прозрачный или слегка желтоватый осадок, который как можно меньше изменяет внешний вид точечной сварки без промывки. Худшие флюсы оставляют коричневый, хорошо видимый осадок, который необходимо удалить в любом случае.

Наличие остатков и их цвет зависят от материала основы флюса

Агрессивность определяет, насколько хорошо флюс помогает сваривать поверхности, которые не являются идеально чистыми, т.е. покрыты каким-либо оксидным слоем, без предварительного механического удаления. С другой стороны, агрессивный остаток, не удаленный с печатной платы после пайки, может вызвать коррозию дорожек и проводов (особенно если устройство эксплуатируется в среде с высокими температурами и высокой влажностью) и снизить сопротивление между соседними проводами, даже привести к фатальному отказу устройства.

Агрессивность определяется уровнем содержания галогенов (фтора и брома) во флюсе.

Чтобы быстро понять, где используется тот или иной флюс, человечество разработало довольно удобную 4-значную систему обозначений:

Первые две буквы обозначают основной материал флюса, то есть дают общее представление о количестве и качестве остатка.

ROL0

Для большинства дешевых сварочных сплавов отсутствует (если вообще имеется) сопроводительная документация на используемый флюс, обычно это только канифоль — что, очевидно, относит их к категории ROL0. Сюда относится, например, распространенный, дешевый и в целом вполне приличный отечественный припой ООО «ПМП».

Официальным признаком категории ROL0 отечественных припоев является, например, «Изагри» с флюсом ФВК 525-2-Т1 (обратите внимание, что последняя цифра «Изагри» определяет активность флюса!)

Из зарубежных — широко известные припои Asahi с флюсами FC5000 и FC5005 (если вас интересует разница, то первый позволяет паять при низких температурах от 270°C, а второй подходит только для 320°C и выше), а также Felder ISO-Core EL (не путать с ISO-Core ELR) и Stannol HF32-SMD.

Эти паяльные агенты склеивают только чистые поверхности (более или менее свежие луженые, позолоченные методом погружения и т.д.) и оставляют неприглядный коричневатый след от сгоревшего кокса.

Обратите внимание, что хорошее соединение этого класса уже отличается от плохого: например, Asahi, Stannol и Felder явно превосходят продукты PMP в склеивании, вероятно, из-за наличия дополнительных добавок в их флюсе. Но они также отличаются друг от друга: Felder имеет содержание флюса до 3,5 %, Asahi — 2,0 %, а Stannol — только 1,0 %.

ORL0

При замене букв получается припой с флюсом без канифоли — на российском рынке представлены Isagri FR 544-2-T1, а также серия Felder ISO-Core ELR.

Честно говоря, ISO-Core ELR был моим любимым ручным припоем в течение многих лет и заменил Asahi FC5005 в этом качестве. Во-первых, конечно, в нем очень мало флюса, всего 1%, поэтому остатков почти не остается. Во-вторых, он обладает отличной свариваемостью на чистых поверхностях. В-третьих, он не оставляет черных следов горения.

Припой

При сварке газом MAPP при высоких температурах обычно используется флюс, т.е. флюс находится снаружи, а шов — внутри. При низкотемпературной сварке сварка выполняется с флюсом на внутренней стороне и называется порошковой сваркой.

Температура плавления олова составляет 231 °C, а температура плавления свинца — 327,5 °C, но если смешать их вместе, температура плавления будет ниже.

Используем торф на огороде. Чем отличается низинный торф от верхового?

При 280 °C. (15% олова, 85% свинца) ПОС-25 — 260 °C. ПОС-33 — 247 °С. ПОС-40 — 238 °С. ПОЗ-61 — 183 °C. ПОЗ-90 — 220 °C. (90% олова, 10% свинца)

Оптимальное соотношение свинца и олова — 39х61, хотя многие зарубежные сварочные аппараты, купленные на Alliexpress и других сайтах, имеют соотношение 63х37.

Оценка припоя на качество

Два наиболее важных критерия при пайке — это текучесть, т.е. насколько хорошо припой растекается по контактной поверхности, и текстура поверхности после пайки (матовая или блестящая). Считается, что чем легче растекается припой и чем более блестящая поверхность после пайки, тем выше качество. Некоторые сварочные сплавы оставляют на поверхности после сварки комки и бугорки, что считается неприемлемым, а также трещины после охлаждения.

Что лучше ПОС 40 или ПОС 61

Если согнуть два сварочных флюса, то ПОС 40 согнется без трещин, в то время как 60 посол гнется при сгибании, и это показывает недостатки одного и преимущества другого, ведь именно гибкость и пластичность часто требуется в проводке, а также встречные и вибрационные нагрузки, которые, конечно, выдерживает лучше ПОС 40, но при этом повышается температура, а значит, увеличивается риск перегрева радиодеталей или деталей

Олово 25 Свинец 25 Висмут 50 Температура плавления 95%

В отличие от WOODA (справа), который имеет те же параметры, он менее чувствителен, так как не содержит кадмия.

Его нельзя использовать для сварки, так как материал более хрупкий, чем клей PIC 61, но его можно каустифицировать в воде, повышая температуру кипения путем добавления глицерина (290 градусов кипения), чтобы вода не испарялась и металлы не попадали с паром в легкие человека.

Кроме того, лимонную кислоту можно добавить в водно-глицериновый раствор в процессе консервирования, что повышает качество, так как жидкость становится текучим раствором. Соотношение 1 г лимонной кислоты на 100 г раствора.

Разновидности

Все флюсы обычно делятся на 3 категории в зависимости от их химического состава и результата, которого они достигают.

Нейтральные составы – имеют слабую химическую активность, поэтому отличаются относительно слабой эффективностью удаления жировых и оксидных пленок. Применение нейтральных флюсов требует использования легкоплавких припоев. В большинстве случаев нейтральные смеси добавляют при пайке медных компонентов. К этой группе относятся такие вещества, как канифоль (и другие древесные смолы), стеарин, а также различные виды воска.
Слабокоррозионные паяльные флюсы – в их состав входят как небольшое количество сильнодействующих веществ, так и растворители (спирт, слабые кислоты, вода, жиры). Еще одним обязательным компонентом этих флюсов является канифоль, призванная снизить коррозионный эффект активных компонентов.
Сильнокоррозионные смеси – отличаются наличием в составе высокоактивных и даже агрессивных компонентов (неорганических кислот, хлоридов или фторидов). Из привычных радиолюбителям «старой школы» к этой категории относится паяльная кислота (раствор хлорида цинка либо различные составы с применением ортофосфорной и/или соляной кислоты), а современные производители предпочитают выпускать такие флюсы в виде гелей и паст с дозатором. Вещества этой категории стоит выбрать для ответственных профессиональных работ (например, для пайки дорожек в телефоне), когда важно убрать с поверхности малейшие остатки оксидных пленок. Нарушение технологии нанесения и удаления флюса может привести к безвозвратной порче микросхемы и ее элементов.

Сварочные флюсы классифицируются в зависимости от их общего состояния:

твердые – к ним, например, относят канифоль;
порошкообразные – представителем этой группы является бура;
жидкие – в жидком виде используются, например, паяльная кислота и популярный комбинированный состав ЛТИ 120;
гели и пасты – в таком виде поставляются современные комбинированные флюсы от ведущих мировых производителей.

В зависимости от температуры активации действующего вещества смеси делятся на низкотемпературные (требующие нагрева до температуры ниже 450 °C) и высокотемпературные (активируются при температуре выше 450 °C).

Как использовать?

Сварку с использованием флюса, особенно сильного, следует выполнять очень осторожно. Прежде всего, важно соблюдать концентрацию, рекомендованную производителем, а также все инструкции по нанесению и удалению состава, используемого при сварке.

Правильная последовательность этапов работы:

механическая очистка поверхности;
нанесение флюса;
нагрев поверхности с нанесенной смесью;
нанесение припоя;
остывание шва;
удаление остатков флюса.

В большинстве случаев лучше всего промыть швы этиловым спиртом или ацетоном. В качестве альтернативы можно использовать специальные очистители флюса (например, Kontakt PCC или Flux-Off), имеющиеся в продаже.

Особую осторожность следует соблюдать при отмывке флюса, содержащего глицерин — это вещество очень гигроскопично, и плохо очищенный шов может очень быстро окислиться.

При выборе конкретного флюса следует ориентироваться на материал, который вы свариваете.

Алюминий из-за его высокой скорости окисления лучше всего паять с ортофосфорной кислотой или «безотмывочными» флюсами. Можно также применять канифоль, но наносить ее стоит сразу после зачистки.
Нержавеющую сталь обычно паяют с безотмывочными смесями или фосфорной кислотой.
Латунь паяют только с применением составов промышленного производства.
Серебро требует промышленных составов с температурой активации от 520 до 820°С.
Черные металлы паяют с хлоридом аммония или пастообразными составами.
Для электронных компонентов нежелательно использовать канифоль – стоит применять специализированные пастообразные составы. Обратите внимание, что SMD-компоненты можно паять с составами для любой электроники, а вот для пайки BGA-схем стоит применять только BGA-флюсы (например, RMA-223-UV).

На видео ниже показано, какой флюс выбрать.

Хранение

Большинство флюсов поставляется в жидком виде. При хранении следует соблюдать инструкции производителя и тщательно запечатывать упаковку. В противном случае произойдет потеря химических свойств и испарение активного материала из-за разгерметизации упаковки. Флюс-пасту следует хранить при относительно низкой влажности в закрытых тубах или контейнерах. Взаимодействие с влагой приводит к изменению химического состава и влияет на скорость коррозии при работе с флюсами. Большинство флюсов являются легковоспламеняющимися, поэтому рекомендуется защищать их от огня, солнечного света и температуры не выше 25⁰C. Условия окружающей среды с более низкими температурами могут привести к замерзанию некоторых элементов состава, которые могут выделять влагу в процессе работы, что впоследствии приведет к коррозии.

Процесс сварки требует подготовки материалов перед нанесением материала. Поверхности очищаются от краски, покрываются флюсом и нагреваются до необходимой температуры с помощью паяльника. Наконечник паяльника используется для удаления небольшого количества клея, который должен хорошо растекаться и затем равномерно наноситься на поверхность детали. Лучшим материалом для пайки является олово, но в чистом виде оно недешево и редко доступно на рынке. Используются оловянно-свинцовые сплавы с температурой плавления около 200⁰C; благодаря активным компонентам соединения получаются достаточно прочными и долговечными. Сварной шов маркируется буквами ОС, именуется оловянно-свинцовым, цифры указывают на процентное содержание олова в шве, конечный результат на этикетке такого шва — ОС-40 или ОС-60. Бессвинцовые используются в небольших количествах для сварки контактов сложных электрических цепей, температура процесса не превышает 300⁰С. Сверхвысокоплавкие составы используются для тонких работ и плавятся при температуре 100 ⁰С. Этот вид сварки должен хорошо растекаться, не обладает высокой прочностью и используется для неподвижных материалов. При работе с паяльником невозможно добиться приемлемого соединения деталей без использования специальных элементов. Достаточно попробовать выполнить процесс самостоятельно без специальных растворов, то на соединение уйдет много времени, а нанесенный шов затем разрушится

Как приготовить флюс для пайки своими руками

При пайке радиотехнических материалов можно использовать самодельный флюс. Он сваривается небольшими кусочками диаметром 2 мм. Для подготовки необходима металлическая емкость с предварительно просверленным в дне отверстием нужного диаметра. Оловянно-свинцовый раствор нагревается до температуры плавления, после чего вещество вытекает из подготовленного отверстия. После застывания стержней их необходимо разрезать на куски нужного размера. Процесс изготовления может осуществляться в различных емкостях, а техника состоит из нескольких простых шагов:

Развесовка пропорций олова и свинца.
Расплавление происходит в закаленном тигле, помешивается для исключения прилипания раствора к стенкам.
Снимается тонкая пленка отложений с поверхности чаши.
Заключительным этапом является разлив жидкости в заготовленные формы.

После каждого процесса сварки шов необходимо протирать ацетоном или специальным спиртом. В последнее время стали популярны сварочные аппараты без ополаскивателя, преимущество которых заключается в том, что:

Отсутствие компонентов, приводящих к окислам и коррозии.
Не проводят ток.
После процесса не требуется процесс зачистки.

Жидкий клей наносится кистью или ватным тампоном. Однако для облегчения работы можно воспользоваться и самодельным приспособлением. Медицинский шприц разрезают на две части, вставляют кусок силиконовой трубки, а иглу укорачивают и слегка сгибают. Самодельная сварочная паста может облегчить процесс сварки. Для ее изготовления необходимо натереть твердый флюс на металлический материал грубым напильником. Не рекомендуется использовать мелкозернистый паяльник, так как флюс просто застрянет в зубьях. Смешайте порошок с канифолью и спиртом; когда паяльная паста станет густой, добавьте спирт, пока она не станет однородной. Пасту необходимо хранить в плотно закрытой емкости, так как при контакте с влагой она может вызвать коррозию на свариваемых деталях. Для лучшего нанесения и более удобного обращения можно сделать шприц из подручных средств

Дачные поделки из бревна своими руками. Что можно сделать из бревна?

Ручной инструмент облегчает нанесение пасты для проточки, когда она наносится на труднодоступные места. Для предотвращения высыхания и повторного использования проточной пасты следует использовать проволоку. Во время всех сварочных работ необходимо использовать средства индивидуальной защиты. Химические газы, выделяемые при нагреве, могут повредить дыхательные пути и зрение. Использование качественного флюса предотвращает отравление газами.

Как правильно выбрать флюс

Наиболее удачные сварочные флюсы испаряются минимально и не горят при высоких температурах, последствия отложений вещества легко удаляются с поверхности и, если удаление невозможно, не вызывают коррозии на более поздней стадии. Электросварщики делятся на активный и неактивный типы, первый достаточно сильно реагирует с отложениями на металлах и может быть вреден для здоровья в процессе сварки. Нейтральный тип более безопасен, но обработка больших участков может занять много времени из-за отсутствия химического воздействия. Флюсы средней активности используются в радиотехнических лабораториях. Соединения обрабатываются паяльником, а затем разжижаются, чтобы обеспечить замечательный результат и быстрое соединение. Эти растворы обычно не пенятся при нагревании, легко наносятся на соединения, широко доступны и относительно недороги. По многолетнему опыту мастеров, качественный расход является гарантией идеального сварного шва. Выбор зависит от технических характеристик полотна и типа работы. Большинство флюсов используются по прямому назначению. Современные сварочные гели используются повсеместно и отличаются широким спектром активных ингредиентов и простотой использования

Качественная работа требует хороших инструментов. Паяльник, его предохранитель, фен и клей высокого качества должен подбирать опытный радиотехник.Разница в цене между паяльником и его аналогами невелика, но качество работы отличное. Даже при использовании самых совершенных, современных инструментов для пайки невозможно получить достаточно хороший сварной шов без сопутствующего флюса.

На основе соляной кислоты

Распространенным ингредиентом с высокой активностью являются составы на основе соляной кислоты. Она быстро удаляет все окислы при пайке стали мягким припоем.

Использование соляной кислоты не рекомендуется для сборочных работ на беспроводных телефонах. Активность кислоты может привести к неприятным последствиям. Сварные швы легко подвергаются последующей коррозии, поэтому после сварки рабочую зону следует тщательно промыть горячей водой.

Работу с соляной кислотой следует проводить осторожно и под капотом. Пары могут повредить слизистые оболочки глаз и дыхательных путей.

Хлорид цинка в растворе соляной кислоты рекомендуется для работы с латунью, медью и стальными сплавами. Его можно легко изготовить в домашних условиях, добавив металл в кислоту.

Некоторые сварочные работы можно хорошо выполнить с помощью флюсовой пасты, состоящей из насыщенного водного раствора хлорида цинка и вазелина.

Для сварки никелевых и платиновых сплавов рекомендуется многокомпонентная смесь хлористого цинка, этилового спирта, глицерина и воды.

Цветные и драгоценные металлы можно ремонтировать с помощью флюса, состоящего из канифоли и хлорида цинка в спирте. После работы шов необходимо промыть ацетоном.

Если при сварке тех же сплавов требуются швы повышенной прочности, следует выбрать флюс, состоящий из канифоли, хлористого цинка и технического вазелина. Смывка производится тампоном, смоченным в ацетоне.

Со слабыми кислотами и бурой

Многие мастера при сварке стараются использовать проверенные продукты. Они предпочитают работать с нержавеющей сталью, никелем и некоторыми другими металлами и сплавами, используя концентрированную фосфорную кислоту.

Флюсы доступны и недороги. К его основным недостаткам относится возможность формирования изделий, которые являются хорошими проводниками электричества. Если это существенно повлияет на функциональность свариваемой детали, следует выбрать другой флюс.

Для сварки металлических деталей мягким припоем рекомендуется группа соединений под названием LTI. Существует несколько вариантов этого продукта с различным соотношением различных азотсодержащих соединений.

Для каждого типа флюса из группы LTI существуют точно определенные рекомендации, которые необходимо учитывать.

Для высокотемпературной сварки чугуна, медных сплавов и высокоуглеродистых сталей в качестве флюса выбирают буру. Ее расплав хорошо удаляет окислы и другие загрязнения. После работы сварной шов можно легко очистить механическим способом.

Не требующие отмывки

В последние годы возросла популярность бесфлюсовых сварочных флюсов. Преимущество этих растворов и гелей в том, что они экономят время.

После работы сварной шов не нужно тщательно промывать, поскольку смеси не содержат компонентов, разрушающих металл.

Флюс-гели наносятся с помощью имеющихся в продаже аппликаторов. Вы также можете сделать такие приспособления самостоятельно из одноразовых шприцов и резиновых или силиконовых трубок. Бесфлюсовый флюс химически инертен, но его остатки лучше вытереть с поверхности шва.

Чтобы удачно выбрать флюс для сварки, необходимо учесть все нюансы предстоящей работы, изучить состав металла и предусмотреть приемлемое очищающее средство.

Немаловажным фактором являются требования к качеству будущего шва и условия эксплуатации детали. Во многих случаях необходимо поинтересоваться проводимостью флюса, остаточным сопротивлением будущего соединения.