Как пользоваться канифолью при пайке – что это и зачем нужна

Содержание

Канифоль: что это такое и как пользоваться

Эх, знали бы вы, сколько я пожег дорожек, транзисторов и диодов, пока научился самостоятельно паять в детстве без наставника. Мне было интересно осваивать ремонт бытовой техники самому, а хорошего наставника, да и интернета тогда у меня не было.

Я ничего не знал про канифоль: что это такое и как ей пользоваться. Поэтому наделал очень много ошибок. Вы не должны их повторять. Написал статью на эту тему. Читайте и делитесь своим мнением.

Содержание статьи

Историческим названием канифоли стало словосочетание «колофонская смола» благодаря древнему греческому городу Колофон. В нем очень ценилась хорошая музыка, а музыканты натирали ей смычки и струны.

В основу состава канифоли входят смеси природных карбоновых кислот с их изомерами.

По внешним признакам она выглядит хрупким аморфным веществом, обладающим характерным изломом с раковинами, и блестит подобно стеклу. Ее оттенки: от яркого светло желтого до темного красного цвета.

Электрики издавна используют ее при пайке в качестве флюса для соединения металлов. Потребительские свойства этого вещества сильно зависят от способов его получения.

3 метода промышленного изготовления канифоли и как они влияют на качество пайки

Производственное получение канифоли осуществляется одним из трех способов:

Термической переработкой живицы (народное название смоляного сока от хвойных деревьев: сосны, лиственницы, кедра) с целью выпаривания из нее воды со скипидаром. Полученные твердые полупрозрачные куски очищают химическими веществами.
Измельчением на механическом оборудовании хвойной древесины до мельчайших частиц и экстракцией (извлечением смол) специальными растворителями (экстрагентами), не смешивающимися со смолами.
Перегонкой таллового масла, выделяемого в качестве отходов во время производства целлюлозы и бумаги.

Способ изготовления канифоли и ее сырье закладывают в ее название. Например, галловая, экстрационная, сосновая или гарпиус. По нему, как и по цвету, можно уже судить, пользуясь вторичным методом, о качестве продукта.

Самая светлая желтая канифоль лучше всего подходит в качестве флюса для пайки, а более темная работает хуже, оставляя больший нагар на жале паяльника.

Состав и физико-химические свойства: на что обращать внимание

Будем использовать научный подход. Для этого вначале обратимся к требованиям государственного стандарта по характеристикам канифоли, как выпускаемой продукции, а затем — на производственные возможности технологического оборудования ее изготовления разными способами.

ГОСТ 19113-84 определяет технические требования к качеству канифоли и подразделяет ее на три сорта по потребительским показателям:

высший;
первый;
второй.

В то же время промышленность способна обеспечить только следующие характеристики качества при производстве тремя перечисленными выше способами.

В живичной канифоли практически отсутствуют жирные кислоты, применять которые часто недопустимо при выполнении определенных операций. А экстракционный состав может содержать их до 10%.

Полезные свойства канифоли

Для практического применения в домашней мастерской следует учитывать следующие качества колофонской смолы:

высокие диэлектрические свойства, которые позволяют в ряде случаев после пайки не удалять остатки флюса на спаиваемых деталях. Исключением являются очень ответственные соединения на микрочипах точной электроники;
хорошее растворение такими органическими растворителями, как ацетон, бензин, спирт, хлороформ, эфир;
не растворяется в воде;
температура плавления колеблется от 50÷70 градусов до 130 у отдельных сортов. Она зависит от исходного материала, из которого производится, и способа получения;
основную часть смоляных кислот, а это порядка 90% всей массы, составляет полезная абиетиновая кислота;
даже большие куски довольно просто разделять и размельчать самыми простыми механическими инструментами;
срок годности практически ничем не ограничен.

Домашнему мастеру полезно знать, что кроме пайки это вещество используют:

в процессе изготовления большого ассортимента красок или лаков;
при производстве пластмасс;
для обработки струн и смычков на музыкальных инструментах;
как порошок для натирки подошв у балетной обуви или обеспечения хорошего хвата ладонями у гимнастов на спортивных снарядах;
в качестве эффективного средства, создающего дымовые завесы при постановках в театре и кино.

2 технических приема, которые портят полезные свойства канифоли для пайки

Обратите внимание на:

Температуру нагрева жала паяльника, которое должно надежно расплавить флюс, но не пережечь его. Иначе происходит повышенное образование дыма. Из продуктов сгорания создаются твердые частицы. На соединяемых деталях образуется нагар. Наблюдать этот процесс можно по образованию слоя сажи на паяльнике, преобразованию светлого цвета колофонской смолы в темно бурый.
Хотя канифоль и не растворяется в воде, но обладает определенной гигроскопичностью. При хранении в неотапливаемых влажных помещениях она может впитать влагу, что значительно ухудшит ее применение в качестве флюса.

Краткие сведения о получении в домашних условиях

Канифоль среднего качества можно успешно изготавливать своими руками без дорогого промышленного оборудования для собственных нужд. По этой теме имеются видеоролики на канале Ютуб.

Рекомендую посмотреть один из них: владельца Эквибривалентум. Однако он допускает определенные ошибки в технологии. На них в комментариях обратил внимание посетитель Сяотестер Сяомей.

После просмотра ролика обязательно прочитайте его комментарий в случае, если возникнет желание заняться подобной деятельностью.

Простое объяснение технологии пайки с научной точки зрения: что делают флюсы

Под пайкой принято понимать технологический процесс безразъёмного соединения различных деталей за счет ввода между ними другого металла с более низкой температурой плавления (припоя), нежели у соединяемых элементов.

При этом соединение создается за счет образования межатомных связей между материалами при их нагреве меньшем, чем температура собственного плавления. Жидкий горячий припой затекает в зазоры между деталями, заполняет их, а при дальнейшем охлаждении кристаллизуется и прочно схватывает.

Припой в жидком состоянии взаимодействует с основным металлом. В результате между ними создаются переходные процессы, образующие твердые растворы и интерметаллоиды.

Они обеспечивают адгезию (прилипание) соединяемых частей. Надо знать, что на качество и прочность создаваемого контакта влияет его величина. Толстый слой интерметаллоидов обладает повышенной хрупкостью, легко разрушается.

На адгезию также сильно влияет чистота поверхностей припоя и соединяемых деталей. Грязь, коррозия, минеральные примеси, масла, жиры не позволяют качественно соединить детали.

Поэтому их до пайки очищают различными способами, а при нанесении припоя используют флюсы — химические вещества или их смеси, способные удалять слои оксидов с поверхностей спаиваемых деталей. При этом они дополнительно:

понижают поверхностное натяжение расплавленного припоя;
улучшают его растекание по образованным зазорам;
защищают от воздействия внешней окружающей среды, предохраняя от начала образования окислительных процессов.

Канифоль является универсальным флюсом, хорошо подходит для спаивания большинства металлов кроме стали, чугуна, алюминия. Благодаря своей универсальности ее издавна применяют при домашнем ремонте и в небольших мастерских.

Однако пайка деталей в производстве промышленных масштабов требует более качественного соблюдения технологии, точного подбора характеристик флюса. По этим причинам колофонской смолой пользуются реже, а для каждой технологии применяют свои специально подобранные флюсы.

Виды флюсов из канифоли для пайки: 3 состава для разных ситуаций

Канифоль для спаивания металлов используют в различных физических состояниях. Она выпускается промышленностью в:

твердом кристаллообразном состоянии;
специальным жидким раствором;
в виде геля.

Каждый из этих типов имеет свои особенности в применении, достоинства и недостатки.

Колофонская смола в кристаллообразном состоянии применяется издавна, пользуется популярностью, хорошо хранится, проста в обращении. Однако паяльщику необходимо сформировать точные практические навыки, уметь грамотно соблюдать пропорции при нанесении такого флюса в труднодоступных местах.

Жидкий флюс на основе спиртового раствора обладает более универсальными способностями. Он хорошо подходит для спаивания деталей различных размеров, как больших, так и мелких. Правильную пропорцию здесь соблюсти проще, а его нанесение на металлы осуществляется простой кисточкой.

Подобный раствор легко сделать самому на основе концентрированного медицинского или технического спирта и измельченной в мелкий порошок канифоли. В стеклянную баночку заливают жидкость и засыпают порошок. Соотношение примерно 70/30%.

Все перемешиваем и ставим в теплое место для растворения. Периодически проверяем и встряхиваем. Можно немного досыпать порошка при необходимости. Время окончательной готовности — несколько часов, но пользоваться раствором можно и раньше.

Канифоль-гель обладает вязкой консистенцией. Таким веществом просто покрывать обрабатываемые поверхности. Им удобнее пользоваться в труднодоступных местах. Точнее соблюдается дозировка флюса. К тому же гель не так быстро высыхает, как спиртовые растворы. Гель более технологичен чем твердые кристаллы.

Как паять паяльником с канифолью: 2 методики пользования флюсом

В принципе технология пайки во всех случаях имеет общие черты. Отличия заключаются в особенностях применения флюса.

До начала момента спаивания необходимо подготовить рабочее место, инструмент и соединяемые материалы. Всегда обращайте внимание на чистоту жала паяльника, не допускайте образования нагара и сажи на нем.

3 совета по борьбе с нагаром и сажей

Если не рассматривать дорогие паяльные станции, то сейчас можно встретить два вида паяльников:

старые советского типа с медным наконечником;
современные с веллеровским жалом из никелевого покрытия.

При неправильном обращении нагар может образоваться на любом. Однако в первом случае достаточно взять напильник или надфиль с мелкой насечкой и просто зачистить им металл меди до чистого слоя. Когда жало съемное, то его лучше слегка проковать на наковальне: станет плотнее поверхностный слой.

Дальше такой паяльник начинают нагревать, но, не доводя до рабочей температуры, его слегка смазывают канифолью и, пока он прогревается, водят по припою, чтобы хорошо залудить.

Во втором случае поступают иначе, ибо механическая очистка даже лезвием ножа способна повредить внешнюю поверхность никелевого покрытия. В нем станут образовываться микротрещины, начнется процесс растворения ядра жала.

Самый безопасный в этом случае способ иной: загрязненный наконечник паяльника прогревают до высокой температуры порядка 450÷480 градусов около пяти минут. За это время весь нагар просто выгорит. Затем ему дают возможность остыть при температуре 280°.

После этого надо взять обыкновенный целлюлозной карандаш, которым чистят подошву утюгов, и окунуть в него жало с последующей обработкой в специальном активаторе. Если же его нет, то просто обработать паяльной губкой. Последняя должна быть пропитана не обыкновенной водой, а водяной глицериновой смесью с соотношением 7/3, где 7 частей отводятся глицерину.

Чистота жала паяльника — первое необходимое условие обеспечения качественной пайки.

Здесь же важно правильно подобрать паяльник по мощности, ибо каждый его вид предназначен для соединения металлов разных объемов и габаритов. При этом учтите:

Мощные модели хорошо создают высокий нагрев соединяемых деталей, но они легко пережигают малогабаритные электронные детали и дорожки плат.
Низковатные паяльники используют при точной пайке маломощных транзисторов и микросхем, но ими невозможно нормально прогреть провода.

Я же отдаю предпочтение трансформаторным паяльникам: видимо сказывается сила привычки и необходимость работать в разных местах. С Советских времен использую заводской паяльник Момент.

Даже, на основе методики простого расчета трансформатора, сделал
его более мощный аналог на 100 ватт.

Он немного тяжеловат, но для спаивания проводов 2,5 квадрата подходит идеально, а перегорающие тонкие медные наконечники делаю сам. У электрика такой исходный материал всегда имеется под рукой.

Нагрев наконечника происходит быстро. Он регулируется длительностью включения кнопки на рукоятке, позволяет контролировать процесс визуально по дымообразованию от канифоли.

В большинстве случаев домашнего мастера выручают регуляторы температуры жала паяльника, которые можно сделать своими руками из доступных деталей или приобрести в магазине.

Стал часто наблюдать, что многие радиолюбители стали пользоваться простыми диммерами, предназначенными для регулирования освещения.

Только подбирают их по нагрузке и ограничивают величину выходного напряжения в пределах от 150 до 220 вольт.

Во всех случаях пайки необходимо позаботиться не только о чистоте жала паяльника, но не забыть про качество поверхности соединяемых деталей. Минеральные и органические загрязнения, влагу — удалить, а после очистки будущие контактные соединения необходимо по отдельности залудить.

Особенности пайки твердым флюсом

Этот вариант рассматривается как классическая схема пайки. Ее можно представить за пять шагов.

Шаг №1. Подготовительный этап.

Какая бы спешка ни была, всегда начинайте с оборудования рабочего места, обеспечения правил безопасности и подготовки инструмента. Заранее продумайте стационарное фиксирование проводов и соединяемых деталей.

Помните, что закрепленный с одной стороны провод работает как пружина и способен при случайном нажатии на конец паяльником отбросить расплавленный припой в глаз. Пользуйтесь защитными очками, не паяйте навесу.

Твердую канифоль удобно держать в специальной жестяной баночке, которая показана на фотографии моего советского паяльника. О чистоте жала и спаиваемых поверхностей я уже заострял внимание выше.

Шаг №2. Лужение соединяемых поверхностей

Процесс сводится к покрытию зачищенных медных жил и контактных площадок тонким слоем припоя.

Для этого начинают нагревать паяльник и его наконечник погружают в твердую канифоль. Она плавится и смачивает жало, дополнительно очищая его. Сразу же быстро касаются припоя. Он переходит в жидкое состояние, а небольшая капелька прикрепляется на конце наконечника.

Ее переносят на очищенную контактную площадку, быстро прогревают колебательными движениями и убирают паяльник в сторону. Припой охлаждается и затвердевает.

Если необходимо залудить обычный конец провода, то его можно просто прогреть паяльником в баночке с канифолью, а затем обработать припоем.

Процесс необходимо выполнять быстро, уложиться буквально за пару секунд. Правильно залуженная поверхность выделяется однородным цветом чистого олова, покрыта ровным тонким слоем.

Новые электронные детали обычно всегда залужены на заводе. Им дополнительная обработка припоем не требуется.

Шаг №3. Фиксация деталей

Элементы, подлежащие спаиванию, необходимо четко соединить и надежно зафиксировать, исключить их случайное смещение. С этой целью используют небольшие тиски, пинцеты, острогубцы.

Удобно пользоваться специальным приспособлением, которое получило название «третья рука».

Существует много вариантов его заводского исполнения и самодельных конструкций.

Шаг №4. Непосредственная пайка

Подготовленные детали соединяют и прогревают паяльником с каплей припоя, а затем быстро отводят его, обеспечивая естественное охлаждение.

Работаем быстро, помним о правиле двух секунд.

Шаг №5. Проверка качества и заключительные операции

Созданную спайку необходимо визуально осмотреть, проверить соединение деталей на механическую прочность легким продергиванием. Поверхность застывшего припоя не должна иметь шероховатостей, пор.

На этом этапе многие работники считают процесс законченным, что неправильно. Необходимо удалить следы оставшегося флюса с поверхностей и дорожек.

Дело в том, что канифоль, являясь хорошим диэлектриком, обладает гигроскопичностью. Влага же, впитанная ей, нарушает изоляционные свойства. В результате на ответственных участках микросхем и малогабаритных электронных плат возможны токи утечек. Они приведут к сбоям в работе микропроцессорных устройств.

Да и внешний вид пропаянного участка изменится, станет более аккуратным, скроются следы ремонта.

Удаляют остатки флюса с дорожек спиртом. Он растворяет возникшие подтеки, после чего обработанное место протирается сухой чистой тряпочкой.

В продаже можно встретить трубчатый припой в виде прутков с канифолью, расположенную во внутренних полостях. Такой материал сокращает время пайки, удобен в работе.

Как паять растворенной и гель-канифолью

Технологический процесс практически повторяет предыдущий метод. Только в нем используется жидкий флюс, диктующий особенности:

Спиртовым раствором или гель-канифолью первоначально покрывают очищенные контактные площадки для лужения.
Обрабатывают их разогретым паяльником с каплей припоя, обеспечивая равномерное тонкое покрытие.

Залуженные детали прочно соединяют и пропаивают, как описано выше.

Старый проверенный прием: упражнение для освоения качества пайки от бывалых

Проверить свое мастерство и усовершенствовать практический навык может любой человек. Для этого потребуется паяльник с подготовленным рабочим местом и кусочек медного провода от электропроводки.

Из него нарезается 12 отрезков одинаковой длины порядка пары сантиметров. Они будут служить ребрами кубика. А его потребуется спаять и проверить на прочность небольшим усилием сжатия в ладони.

Тренируйтесь на этом упражнении и осваивайте правильную, качественную пайку. Надеюсь, что мой материал про канифоль: что это такое поможет вам хорошо развить этот навык. Если же знаете другие способы или имеете отличное от меня мнение, то пишите его в комментариях. А я рекомендую посмотреть видеоролик автора AlexGyver «Как паять паяльником».

В нем много полезной информации.

electrikblog.ru

для чего нужна, как пользоваться, смола, температура плавления – Оборудование для пайки на Svarka.guru

При пайке разогретый припой окисляется и его надо покрывать защитным составом. В домашних условиях и при низкотемпературных промышленных работах удобно использовать канифоль для пайки. Натуральный флюс имеет низкую температуру плавления и не выделяет вредных веществ. Для проникновения канифоли в мелкие щели, ее растворяют, делая жидкий флюс или гелеобразный.

Что такое канифоль: преимущества и недостатки

Хвойные деревья отличаются от остальных высоким содержанием смол. Если их очистить, вывести воду и скипидар, получится твердое вещество желтого цвета – канифоль. Его используют при изготовлении множества веществ. Смола для пайки выбирается сосновая. Она не содержит веществ, понижающих диэлектрические характеристики. Другие примеси в минимальном количестве.

Канифоль относится к натуральным флюсам, имеет свои преимущества для любителей паять дома:

продается свободно;
низкая стоимость;
натуральная, не выделяет вредных веществ;
легко создать самостоятельно жидкий состав;

низкая температура плавления;
высокая жидкотекучесть.

Работать с натуральным флюсом легко. Как пользоваться канифолью при пайке знают даже начинающие радиолюбители. При работе в домашних условиях удобно использовать низкую температуру плавления канифоли для пайки. При этом нет необходимости в усиленной вентиляции, достаточно простого проветривания комнаты.

Срок хранения смолы неограничен. Твердые неправильной формы кристаллы могут лежать годами в закрытой баночке, не теряя своих свойств.

Есть у натурального флюса и недостатки. Не растворяющаяся в воде канифоль в тоже время гигроскопична. Она впитывает в себя влагу. Спаянное соединение начинает окисляться. Места пайки деталей необходимо сразу покрывать защитным лаком и другими веществами.

Способы получения

Паяльный флюс получают из сока сосны. Канифоль можно получить из других деревьев хвойных пород, но в ней будет больше примесей. Сосновую живицу очищают, выгоняя с нее нагревом воду и скипидар. В результате получается твердое вещество, куски неправильной формы. Канифоль сорта Живица самая чистая, в своем составе не имеет жирных кислот.

Для изготовления Экстракционной канифоли используют бензин. В нем растворяют смолу, затем состав фильтруют, удаляя примеси. После этого растворитель выпаривают. Получается канифоль оранжевого или светло коричневого цвета. Она уступает по качеству Живице, поскольку кислотное число у нее выше.

При изготовлении сульфатного мыла выделяют побочный продукт – Таловую канифоль. Состав ее зависит от используемых материалов и технологии обработки.

Как сделать жидкую?

Твердый паяльный флюс не всегда удобно использовать. Если металл расположен горизонтально и на плате много места для работы паяльником, достаточно взять кусочек флюса, расплавить его и добавить припой. Часто положение детали горизонтальное и олово стекает. В таком случае используется жидкий сосновый флюс.

Измельчить канифоль и насыпать в стеклянную посуду.
Залить ацетоном.
Растворить, поместив закрытую емкость в горячую воду и регулярно встряхивая ее.

Ацетон можно заменить скипидаром, бензином, этиловым спиртом и минеральным маслом для создания флюса для пайки своими руками из канифоли. При работе с деталями любой сложности достаточно нанести кисточкой полученную жидкость.

Можно делать и гель. Для этого смешать канифоль с вазелиновым маслом. После растворения можно заправить составом шприц без иглы и наносить флюс или использовать натирание поверхности густым составом.

Чем можно заменить?

Для чего же нужна канифоль при пайке и чем она заменяется? Флюс должен растворять окислы металла и покрывать припой, который плавится, защищая его от воздуха. В зависимости от металла, который паяется, применяют буру, шеллачные лаки. Медь паяют с помощью воска и вазелина. Часто для работы с бронзой создают смешанные составы.

Для работы с не очень ответственными деталями, если под рукой необходимый флюс отсутствует, можно растолочь таблетку аспирина и капнуть воды. Перемешав все до однородной массы, использовать для пайки.

Органический жир способен растворить окисную пленку. Надо учитывать его особенность плавиться при низкой температуре. По окончании работы остатки жира следует сразу же смыть.

Где еще может быть применена смола?

Использование древесной смолы в качестве добавки в краски, ускоряет их высыхание. В электротехнике можно встретить кабеля, переложенные бумагой, пропитанной смолами. Низкая диэлектрическая проницаемость канифоли позволяет использовать ее для пропитки и создания изолирующего слоя между проводами высокого напряжения.

Автомобиль имеет несколько узлов, которые ремонтируются пайкой, особенно часто приходится приводить в порядок радиатор, устраняя протечки.

В пожарный предохранитель вставляют канифоль. Она плавится при повышении температуры нагрева устройства, размыкая цепь и защищая оборудование от перегрева.

Знаком с натуральным продуктом и смычковый инструмент. Музыканты перед каждым концертом натирают смычок канифолью. Натирание придает поверхности способность вызывать мелкие колебания при скольжении по струне. Звук получается глубже, насыщеннее. В домашних условиях можно воткнуть булавку в дерево и привязать к ней нитку. Достаточно провести по натянутой нити куском смолы и булавка «запоет».

Начальник участка ремонта радио и электронного оборудования Сердюков И. П.: «Канифоль добавляют в составы флюсов из минеральных масел и других веществ, предназначенных для пайки меди и бронзы. Она ослабляет антикоррозионную реакцию, и окисная пленка удаляется быстрее, при температурах ниже 450⁰. В домашних условиях приготовить флюс для меди можно растерев в порошок канифоль, и смешав ее с вазелином, растворить на паровой бане. Можно варить чистой смолой, окуная в нее паяльник».

Технология пайки

Для качественной пайки с канифолью, подготовка начинается с зачистки металла в месте соединения. Надо убрать грязь механическим путем, устранить жир с помощью бензина или спирта.

Паяльник будет значительно лучше служить, если ему сделать лужение – покрыть нижнюю часть жала тонким слоем флюса. Для этого инструмент разогревается и окунается в баночку с канифолью или жидкий флюс наносится кисточкой. Покрытие должно быть равномерным, без пропусков.

На место пайки наносится кусочек канифоли и расплавляется. Когда все место будет очищено, окислы растворены, подводится припой. Его расплавляют, распределяют, и он соединяет детали. После охлаждения делается лужение и покрытие лаком.

Концы проводов покрывают сначала флюсом, расплавив его паяльником, затем наносят припой, распределяют его равномерно, чтобы он покрыл провод снаружи и соединил все волокна.

Спиртовой состав

Раньше канифоль для пайки продавалась только в жидком состоянии. В основном использовали спиртовые растворы. С ними удобно работать при любых площадях пайки. Зачем плавить твердые кусочки смолы, разгонять горячую жидкость по плате, если значительно проще нанести кисточкой раствор, который проникнет в самые узкие места, заполняет трещинки.

При большом объеме работ можно покрыть спиртовым составом сразу всю площадь и расплавлять флюс постепенно в местах пайки. Правильный раствор канифоли содержит равное количество компонентов и хорошо держится на поверхности металла.

Трубчатые припои

Трубчатый припой представляет собой тонкую трубку заполненную флюсом. Правильный для работы расходный материал должен максимально соответствовать по своему химическому составу тому, что уже находится на плате. Если не известно, чем паяли раньше, вся плата зачищается.

Современные технологии позволяют заполнить трубку канифолью или другим флюсом без разрывов с одинаковой плотностью по всей длине.

Пайка трубчатыми флюсами регулирует количество материала. После работы не надо протирать плату, освобождая ее от остатков канифоли.

Канифоль – универсальный флюс, применяемый для пайки цветных металлов. Она натуральный продукт, не влияет отрицательно на здоровье. Во многих флюсах из масел и жиров переработанную смолу добавляют для улучшения качеств.

svarka.guru

Как использовать канифоль при пайке

Канифо́ль (греч. πίσσα Κολοφωνία , лат. colophonia resina ) — колофонская смола [1] — хрупкое, стекловидное, аморфное вещество, с характерным раковинообразным изломом и стеклянным блеском от тёмно-красного до светло-жёлтого цвета.

Входит в состав смол хвойных деревьев [2] . Представляет собой смесь различных смоляных кислот и их изомеров.

Содержание

Получение [ править | править код ]

Канифоль получают из живицы (смолистого вещества (терпентин), выделяющегося при ранении тканей деревьев хвойных пород) с последующим выпариванием из сырой смолы летучих веществ — в основном — скипидара. Обычно соотношение количества канифоли к количеству скипидара в сырой смоле 3:1.

Также в промышленности канифоль получают экстракцией из измельчённой древесины органическими растворителями или перегонкой сырого таллового масла — отхода целлюлозно-бумажного производства.

В зависимости от сырья и метода получения канифоль называют сосновой канифолью (гарпиус), талловой канифолью и т. п.

Канифоль растворима в органических растворителях (спирте, ацетоне, эфире, бензоле, хлороформе), нерастворима в воде. Температура размягчения и плавления зависит от источника и способа получения и колеблется в пределах от 50—70 °C до 100—130 °C. В химическом составе преобладают смоляные кислоты (от 80 до 95 %), имеющие общую формулу C₁₉H₂₉COOH, основной из этих смоляных кислот — абиетиновая кислота).

Применение [ править | править код ]

Канифоль и продукты её обработки применяют для проклейки бумаги и картона, как эмульгатор в производстве синтетического каучука, в производстве резин, пластмасс, искусственной кожи, линолеума, мыла, лаков и красок, электроизоляционных мастик и компаундов.

Широко применяется в качестве флюса при лужении и пайке легкоплавкими припоями для растворения плёнок оксидов на поверхности спаиваемых металлов и припоя, что улучшает смачиваемость поверхности металлов припоем. Применяется при пайке стальных деталей, деталей из медных сплавов и меди, цинка и др. цветных металлов (непригодна для пайки алюминия и алюминиевых сплавов).

Кроме того, канифолью натирают смычки струнных смычковых музыкальных инструментов, обувь балетных танцовщиков и балерин для предотвращения скольжения (точнее, применяется особый порошок для опудривания стоп ног и балетной обуви (пуанты и балетки)). Делается это для увеличения трения обуви по полу и предотвращения соскальзывания обуви с пятки ноги, если под обувь на ногу надето капроновое трико.

Порошок канифоли применяют и в тяжелой атлетике, бейсболе, альпинизме. Использование порошка канифоли при занятиях на турнике позволяет четко зафиксировать хват, избежать скольжения рук и появления мозолей.

Ранее канифолью натирали также ремённые передачи в механизмах, но с появлением и широким применением механических устройств для натяжения приводных ремней канифоль для этого практически не используется, кроме случаев запуска механизмов с большой инерцией, когда возможно проскальзывание ремней или лент (например запуск кривошипного станка с массивным маховиком в первый момент времени оказывает значительное сопротивление, после его раскручивания сопротивление уменьшается иногда в десятки раз).

Также используется для натирания кончика бильярдного кия при игре в бильярд.

Мелкодисперсный порошок канифоли применяют для имитации дыма при съёмках в киноиндустрии.

При добавке к лакам на основе твёрдых смол повышает их текучесть. Лаки на основе чистой канифоли очень мягки и нестойки, под действием влаги легко белеют, легко стираются. Современные лаки на основе канифоли получаются посредством этерификации глицерина канифолью, то есть сплавлением 6 % глицерина с канифолью.

Использовалась для изготовления лака в Италии с IX в. и называлась Pica greca.

Эфиры канифоли зарегистрированы в качестве пищевой добавки E915.

Применение канифоли в качестве паяльного флюса [ править | править код ]

Применение канифоли в качестве паяльного флюса обусловлено её способностью в расплавленном состоянии растворять оксидные плёнки на поверхности спаиваемых металлов. Химически при этом оксиды металлов частично восстанавливаются до металла и частично превращаются в легкоплавкие соли смоляных кислот — резинаты.

Принято считать, что канифоль хороший диэлектрик. Диэлектрические характеристики сверхчистого обезвоженного лабораторного образца канифольной изоляции действительно достаточно высоки, однако реальное значение объемного сопротивления канифоли в обычных условиях на три порядка меньше полученных в лаборатории значений. Кроме того, канифоль малоустойчива к воздействию атмосферной влаги, под действием которой она гидролизуется и омыляется, а вследствие гигроскопичности образующихся соединений усиливается их коррозия. Поэтому в качестве долговечного диэлектрика она может использоваться только в герметичных электротехнических устройствах, в качестве изолятора в силовых кабелях и т. д. Также введение в состав электроизоляционных лаков больших количеств канифоли в разной степени снижает их влаго- и водостойкость, и такие лаки размягчаются при повышении температуры. Кроме того, при нагревании таких лаков выше температуры плавления их диэлектрические свойства ухудшаются.

В радиолюбительской практике для пайки популярен раствор канифоли в этиловом или изопропиловом спиртах. Иногда для увеличения эффективности такого флюса в раствор добавляют глицерин. При изготовлении паяльного канифольного флюса растворением канифоли в спирте раствор не следует делать слишком концентрированным: вполне достаточно, чтобы он был лишь слегка желтоватым, так как при применении слабого раствора его эффективность практически не снижается, но существенно облегчается отмывка паяных изделий, например печатных плат от его остатков и жало паяльника загрязняется заметно меньше.

Для пайки сильно загрязненных или сильно окисленных поверхностей канифольно-спиртово-глицериновые флюсы малоэффективны. В таких случаях рекомендуется применять неорганические, например, кислотные флюсы. Кроме того, глицерин, ввиду гигроскопичности, способствует коррозии проводников и электрическим утечкам по поверхности диэлектрика платы, поэтому остатки флюса с глицерином следует удалять после пайки особенно тщательно.

Хранение [ править | править код ]

Для предотвращения выпадения кристаллов смоляных кислот из растворов канифоли необходимо:

избегать хранения её в железных ёмкостях, так как ржавчина на стенках сосуда, болтах, заклёпках и т. п. образует со смоляными кислотами канифоли резинаты железа, кристаллы которых далее служат затравками кристаллизации смоляных кислот;

к уайт-спиритовым растворам канифоли следует добавлять не менее 4 % скипидара;

раствор канифоли перед хранением полезно профильтровать.

Канифоль является аморфным веществом, которое очень хрупкое при механических ударах. Ее получают из смолы хвойных деревьев. Вещество можно сохранить в органических соединениях, ацетоне, спирте и так далее. При этом в воде оно не растворяется. Канифоль используется не только для пайки, но и для других процессов. Ее можно встретить в производстве лакокрасочных материалов и в производстве эффектов дыма при съемках кинофильмов. Она используется как один из элементов в создании пластмасс, а также как инструмент для натирания смычков, чтобы повысить степень их трения о струны.

Несмотря на многообразие своего применения в других сферах, наиболее она известна как дополнительный расходный материал во время пайки. Многие люди, кто занимается этим вопросом, прекрасно знают, для чего нужна канифоль при пайке. Это очень легко расплавляемый материал, который плавится практически при любом воздействии высокой температуры. Существует несколько разновидностей этого материала, но именно та, которая используется для пайки, создается согласно ГОСТ 19113-84.

Для чего используется канифоль при пайке

Чтобы ответить на этот вопрос, требуется знать, для чего нужен флюс при пайке, так как она здесь и является флюсом. Главной ее особенностью является то, что она даже при температуре плавления в 150 градусов Цельсия может хорошо справляться с оксидными пленкам. Эти пленки образуются на поверхности спаиваемых металлов и мешают хорошему соединению припоя и основного металла. Канифоль растворяет их практически мгновенно.

Материал является хорошим диэлектриком, но проблем с готовыми паянными соединениями, которые могут потерять качество проводимости, не наблюдается. Еще одним фактором, зачем нужна канифоль при пайке, является улучшения свойств спаивания. В некоторых случаях это оказывается сложно, так что металл не растекается как нужно, поэтому, использование канифоли помогает избавиться от некоторых негативных факторов. Материал стоек к воздействию атмосферной влаги, но обладает при этом гигроскопичностью. Многие любители используют ее, даже не зная зачем нужна канифоль, но это может иметь негативный эффект, так как она подходит на для всех типов соединения. Как правило, ее применяют в самых простых случаях, когда речь идет о домашней пайке. В профессиональной сфере она также используется, но не так часто.

Преимущества

Это самый простой и доступный флюс, который можно найти практически на любом рынке;
Стоимость канифоли является относительно низкой, так что она обойдется дешевле любого другого флюса;
Материал имеет относительно низкую температуру плавления, что позволяет его применять даже при пайке на низких температурах;
Подходит для многих вариантов пайки, особенно, в домашних условиях;
Но подвергается воздействию влаги, а также практически не имеет срока хранения;
Борется с оксидными пленками на поверхности;
Материал не токсичен и может использоваться даже без применения специальных средств защиты.

Недостатки

Канифоль имеет относительно низкую активность, так что после ее первого применения может не получиться должного эффекта;
Вещество обладает гигроскопичностью, так что даже после пайки может впитывать влагу из пара, что приводит к коррозии металла в соединении;
Этот флюс является не универсальным, так что применяться он может только для простых соединений, поэтому, пайка нержавейки и прочие сложные процедуры с ее помощью не производится;
Материал достаточно хрупкий, поэтому, при хранении и транспортировки нужно учитывать все эти особенности.

Виды

Существует несколько разновидностей, от чего и зависит для чего канифоль при пайке. Здесь нужно выделить основные виды:

Живичная – получила свое название благодаря тому, что она получается из живицы деревьев хвойных пород. Чаще всего используется сосна, так как это самое доступное дерево. Главной отличительной особенностью данной канифоли является то, что она не имеет в себе жирных кислот.

Экстракционная – получается благодаря метода экстрагирования. Для экстрагирования используется бензин, а в качестве основного сырья материала – древесину хвойных пород. Если сравнивать такой материал с живичной канифолью, то в этом случае он будет более темным. Также у нее более низкая температура размягчения, которая составляет 52-58 градусов Цельсия. Кислотное число составляет, примерно 15-155, а содержание жирных кислот достигает 12%. Если подвергнуть эту канифоль химическому осветлению, то ее свойства приблизятся к свойствам живичной.
Таловая – является побочным продуктом, который получается в сульфатцеллюлозном производстве. Этот материал получают из сульфатного мыла. Здесь имеется несколько сортов, в зависимости от свойств материала. Высшие сорта очень схожи по характеристикам с живичной канифолью.

Чем можно заменить канифоль для пайки

Подробно рассматривая, что такое канифоль для пайки, мы уже выяснили, что это флюс. Таким образом, если ее нет, то можно для замены использовать любой другой флюс. Когда идет пайка твердыми припоями, то этот материал может даже не оказать должного влияния. Иногда в качестве замены используют буру, которая является сварочным флюсом.

Технология пайки канифолью

Выяснив, зачем канифоль при пайке, осталось научиться ее грамотно применять. Прежде чем приступить к данному процессу, следует зачистить контакты, а затем их залудить. Чтобы осуществить лужение, вывод детали, которая будет припаиваться, следует выложить на него кусок твердой канифоли, которая не подвергалась температурной обработке. После этого ее нужно прижать разогретым до нужной температуры паяльником.

Чтобы полностью удалить оксиды металла, а также улучшился процесс смачивания соединения следует сделать так, чтобы этот кусок покрыл поверхность материала.»

После этого уже можно расплавлять припой, разместив его у места спайки и проведя по нему жалом паяльника. Если материал плохо обработать, то есть вариант, что припой не прилипнет к поверхности, так что жалеть канифоль не следует и иногда лучше взять с запасом. Ни в коем случае не стоит допускать, чтобы части двигались, пока состав не застынет. Если лужение прошло нормально, то спаивание получится практически моментальным, так как припой полностью обволакивает подготовленное место и останется только дождаться пока он остынет. Все это практически не зависит от того, какой именно вид канифоли используется, так как на практике они ведут себя одинаково.

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:

Для каждого материала существует свой флюс и они не взаимозаменяемы, а в некоторых случаях даже дают противоположный эффект;
Нельзя использовать слишком активные флюсы на микросхемах, поскольку они могут прожечь металл дорожки;
Если после работы не удалить флюс с поверхности или сделать это неправильным реагентом, он будет продолжать разрушать металл;
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.

«>

mytooling.ru

состав, температуры размягчения, способы пайки

Бытовые приборы и другая электроника может сломаться в любой момент. Если поломка не серьёзная, можно попробовать спаять отошедшие контакты или радиодетали. Чтобы соединение было надежным, используют паяльник, припой и канифоль для пайки.

Канифоль для пайки

Что такое канифоль

Многие слышали слово «канифоль», однако не каждый знает, что это такое. Полное название этого вещества — колофонская смола. Представляет собой смолу хвойных пород деревьев, которую перед запуском в продажу очищают по особой технологии. Визуально представляет собой материал похожий на стекло. На ощупь — хрупкое.

После нанесения на место спайки защищает шов от воздействия коррозийных процессов. В состав канифоли входят смолистые кислоты и сторонние компоненты.

Свойства

Зная свойства материала для спайки можно точно определять в каких условиях он используется:

Не смывается обычной водой. Для снятия остатков канифоли нужно использовать бензин, спиртосодержащие составы или ацетон.
Температура размягчения смолянистого материала начинается от 50 градусов. В редких составах этот параметр может начинаться от 130 градусов по Цельсию.
Основным компонентом канифоли является абиетиновая кислота. Это смоляное вещество занимает 90% общего состава.
Температура кипения — от 250 градусов.
Хрупкий материал, который легко разрушить при ударе или сильном движении.

По цвету канифоли можно определить качество готового материала. Если оттенок яркий и насыщенный, очистка проводилась не по правилам и в составе остались сторонние примеси. Они пагубно влияют на свойства и характеристики канифоли. Качественный состав имеет лимонный оттенок.