Ортофосфорная кислота для пайки

Опытные мастера – электронщики и домашние радиолюбители знают, что для качественного соединения понадобится не только паяльник, но и дополнительные аксессуары. Для пайки используется флюс и припой, последний выполнен на основе свинца и олова, зачастую предлагается в виде проволоки. Характеристики соотношения проволоки, флюса могут отличаться по параметрам, зависимым от типа изделия.

В качестве второго компонента выступает флюс, распространенная форма применяется в виде канифоли. Она помогает качественно, быстро спаять детали медного состава, провода и другие материалы. Паяльной кислотой возможно работать с материалами латуни, никеля, нержавейки и т.д.

Особенности применения и пайки с паяльной кислотой

Категория, к которой попадает паяльная кислота отличается на фоне других реагентов, обладает рядом положительных свойств. В качестве флюса изделие распространяется только в жидком виде, некоторые составы возможно разбавлять для снижения концентрации при взаимодействии с металлом. Перед тем, как использовать элемент, стоит разобраться, для чего нужна паяльная кислота.

Перед спайкой металлов необходимо подготовить области к применению. При длительной эксплуатации металлы имеют свойство окисляться, на них ложится слой грязи, пыли. Если с грязью возможно справиться механическим способом, при помощи шкурки или напильника, то окислы устраняются только с применением химических растворов. Паяльная кислота помогает предотвратить появление новой пленки, удалить присутствующие отложения.

Чистка металла паяльной кислотой

Основные металлы, которые возможно обработать паяльной кислотой:

• сплавы меди любыми пропорциями;
• железные изделия;
• никель;
• всевозможные сплавы цветных металлов;
• сталь.

Латунные, медные сплавы возможно пропаять с помощью буры. Алюминиевые или стальные изделия никак не соединится без паяльной кислоты. Перед тем, как паять кислотой, деталь обрабатывается от твердых отложений, после пайки смывают водой с малым щелочным содержанием. Разновидности паяльной продукции производятся по стандартам ГОСТ 23178-78, обладают текучестью, пониженной вязкостью.

Виды паяльных кислот и особенности применения

Паяльная кислота подразделяется на два основных вида, вне зависимости от сферы применения, ортофосфорный и соляной тип. Вне зависимости от состава, назначением является удаление окислов, загрязнений с областей пайки. Качественный, аккуратный шов может быть исполнен только при соблюдении условий подготовки металлов. Долговечность материалов повышается за счет образования защитной пленки от окисления на поверхности соединения.

Важно знать, что использовать флюс при работе с электронными платами категорически запрещается. Тонкие и хрупкие элементы могут быть стерты с конструкции платы, кислота для пайки производит токопроводящие соединения. Все эти факторы могут плачевно повлиять на работоспособность узла, конструкции общим состоянием.

Хлорцинковый флюс

Раствор хлористого цинка применяется для пайки соединений железа. Составом является цинк, растворенный соляной кислотой. Производится раствор следующим образом:

• подготавливается гранулированный цинк;
• в зависимости от технического задания, добавляют раствор, либо концентрат;
• после химической реакции цинка, возможно использовать смесь.

Пропорциональные части берутся на примере 1 литр соляного раствора на 400 грамм гранулированного цинка. По окончании работ следует обработать поверхность для прекращения реакции, для этого отлично подходит мыльный раствор. Перед изготовлением самостоятельно, следует помнить, что важно соблюдать последовательность. Кислоту разбавляют цинком, при этом образуются газы, получается достаточно взрывоопасная смесь. Все действия производятся на проветриваемом месте.

Олеиновая кислота

Для пайки алюминиевых сплавов прекрасно подходит олеин. Не применяется чистым видом, доступен только в техническом состоянии. Стабильное состояние достигается путем смешивания олеина с различными жирными кислотами. Далее вступает в реакцию йодид лития, который заканчивает смешивание массы для пайки алюминия.

Пайка олеиновой кислотой позволяет производить стыковку материалов из медных и алюминиевых сплавов, без образования химической пленки и окисления.

Олеиновая кислота Б-115

Флюс используется для защиты от процессов коррозии на стыке, при механическом воздействии, образуется новая пленка, что позволяет не беспокоится о надежности соединения.

Взамен паяльной кислоты, другие флюсы не имеют схожих свойств, возможно применение машинного масла с растертыми опилками, процесс пайки происходит втирание состава при стыковке. При нагревании олеиновый тип паяльной кислоты испаряется, но место пайки залужено, о качественном соединении бессмысленно беспокоится.

Ортофосфорная кислота

При обработке металлов ортофосфорным раствором происходит построение защитной пленки, препятствующей образованию окислов, химических реакций металла. Характеристики раствора состоят в бесцветной субстанции, неорганического рода. Гигроскопичная структура в виде пастообразной структуры взаимодействует при нагревании и растворяется в жидкий состав. Обладает хорошими свойствами текучести, легко убирается водой после работы.

Пайка ортофосфорной кислотой

Применяется ортофосфорная кислота при пайке углеродистых, легированных сталей. Также к работе подходят сплавы меди и никеля, рабочая температура при паяльных работах начинается от 350 градусов. Кислотная пленка разрыхляется, отводится на поверхность путем растворения слоя оксидов. Надежная спайка достигается путем образованной оксидной пленки ортофосфорной кислотой.

Флюс ВТС

Салициловая основа, распространенная составом аспирина, применяется как составляющая часть флюса для пайки. Наиболее широко применяется к работе с драгоценными металлами, ввиду слабого взаимодействия с частицами изделия.

Основное преимущество, это защита от окисления места пайки, нет необходимости удалять флюс, если только не предъявляются дополнительные требования.

Универсальность применения, дешевое изготовление позволяют применять паяльную кислоту на основе салициловых соединений. Едкие выделения предполагают рабочую вытяжку при выполнении паяльных действий, также отрицательной стороной является плохое взаимодействие с алюминием.

Возможно использовать подручные средства, достаточно растереть таблетку аспирина или другой препарат, содержащий салициловую кислоту. Наносится порошок на место пайки, при работе с проводами пайку возможно производить прямо на таблетке. Более удобная смесь изготавливается совместно с вазелином, пропорциями 1 к 2, пасту легко наносить на место пайки тампоном, удалять по окончанию работ.

Преимущества кислоты

Каждый состав имеет определенные преимущества, паяльные аксессуары не исключение.

Пайка алюминия кислотой

Основные положительные стороны:

• Удобство процесса, пайка позволяет обработать контакт в труднодоступном месте, за счет свойств текучести.
• Повышенная агрессивность позволяет разрушать оксидные пленки, отложения ржавчины. Обычно оксидные пленки не видны глазу, поэтому соединение обрабатывается обязательным порядком.
• О последующем образовании оксидной пленки можно не беспокоится, паяльная кислота противодействует этому, даже механических воздействиях.
• Разнообразие металлов, с которыми возможно производить действия, позволяет использовать раствор при каждой работе.

Недостатки

Кроме положительных сторон, имеются и некоторые недостатки, способные ограничить использование химического элемента:

• Категорически запрещается использовать кислоты при работе с радиосхемами, мелкой электроникой. Свойства некоторых составов таковы, что происходит разрушение дорожек при обработке и нарастании новых токопроводных элементов.
• Срок хранения занижен, по причинам летучести газов, поэтому приобрести с запасом данные флюсы не получится. К условиям хранения также поставлены требования, не соблюдение которых может привести к порче материала;
• Состав вреден для человека при вдыхании, попадании на кожу. Рекомендуется использовать средства индивидуальной защиты при массовых работах, пайку производить в хорошо проветриваемом помещении.

Состав и физико-химические свойства

Ортофосфорная кислота имеет формулу Н3РО4, которая состоит из самого фосфора и диэтиламида. Пропорции могут быть различными от требуемой концентрации, в большинстве случаев используется соотношение 1 к 4. Существует разновидность кислоты с примесями цинка соотношениями 1 к 2 частям раствора.

Формула ортофосфорной кислоты

Основные свойства материала подразумевают агрессивность. Активное взаимодействие происходит с любым материалом, этот факт требует бережного отношения к соединениям. Во время работы необходимо придерживаться особых правил, т.к. может произойти положительный либо отрицательный вариант. Жидкая форма позволяет проникать составу в труднодоступные места, достигать высокой прочности спаивания. Основными видами паяльной кислоты являются растворы, так как 100% концентрация не позволит производить работы с большинством металлов.

Особенности выбора

Подбор состава паяльной кислоты происходит в соответствие с рабочей поверхностью материала. Основным критерием должно быть качество раствора, т.к. неправильную концентрацию всегда можно понизить ее в домашних условиях. Не допустимо к применению составов с наличием осадка или помутнения емкости.

Важно помнить, что жидкие флюсы, одни из немногих паяльных принадлежностей, имеющих срок годности, на который необходимо обращать внимание перед применением.

Сложный выбор всегда не дает покоя при покупке. Составы разные, на рынке существует большое количество производителей. Необходимо определить, какой тип работ будет производиться, для этого изучается предназначение состава паяльной кислоты. Ортофосфорные составы наиболее распространены, хорошо борются с окислами и не столь агрессивны. Соляная более универсальна, т.к. применяется к множеству металлов. Серная наиболее активный вариант, используется при пайке толстых изделий.

Изготовление своими руками

При наличии некоторых знаний и подручных материалов, возможно изготовить паяльную кислоту в домашних условиях. Набор ингредиентов не велик, их можно приобрести в хозяйственном магазине:

• соляная кислота в чистом виде;
• кусковой цинк, который реализуется отделом химических реактивов, если не представляется возможности приобрести, аккуратно раскрывается пальчиковая батарея;
• емкость из стекла или керамического материала.

Паяльная кислота изготавливается своими руками определенной последовательностью. Необходимо заполнить емкость кусками цинка, затем заполнить соляным раствором. Действия производятся в хорошо проветриваемом помещении, при попадании раствора на кожу, необходимо сразу же промыть проточной водой. После, изготовления масса, переливается в герметичную емкость для правильного хранения.

Меры предосторожности

Агрессивные свойства требуют особого подхода к технике безопасности. Хранение производится заводской упаковкой, огражденном месте от прямых солнечных лучей.

Производить работы лучше при хорошем проветривании, используя необходимые средства защиты.

Кожные покровы на агрессивные вещества реагируют отрицательно. При попадании на руки, необходимо сразу промыть водой, хозяйственным мылом. Вдыхание может привести к раздражению ротовой полости, а при попадании в глаза необходимо обратится за помощью к специалистам.

Особенности пайки металлов

Для качественного соединения важно придерживаться определенных инструкций, работа отличается от спаивания обычным припоем.

Паяльная кислота используется во многих случаях, перед работами важно следовать шагам:

• Грубые загрязнения, окисления металла очищаются наждачной бумагой или напильником.
• Аккуратно наносится флюс с помощью кисточки или специального дозатора, раствор находится в жидком состоянии, поэтому легко растекается по поверхности.
• Лужение происходит с нанесением припоя, изделия скрепляются между собой.

После окончания процесса необходимо удалить остатки раствора. Сделать это можно обычной мыльной водой или раствором соды.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

В процессе пайки для устранения всевозможных проблем, например, ржавчины или прочих загрязнений, используются специальные вещества – флюсы, среди которых особым спросом пользуется ортофосфорная кислота. С ее помощью можно не только очистить поверхность металлических элементов, но и обеспечить защиту от коррозионного поражения и иных отрицательных факторов.

Ортофосфорная кислота является неорганическим веществом, представленным при обычных условиях лишенными цвета гигроскопичными кристаллами и выражающимся в химической формуле Н3РО4. При нагревании до температуры, превышающей 213-градусный порог, формула вещества меняется на Н4Р2О7, и кислота преобразуется в пирофосфорную.

При паянии ортофосфорная кислота в большинстве случаев служит для скрепления деталей, изготовленных из стали низколегированного или углеродистого типа, а также из меди. Действие данного флюса направлено на растворение образующейся на поверхности металла и припоя оксидной пленки. Под влиянием кислоты происходит разрыхление этой пленки, которая затем поднимается на поверхность флюса. Далее на расчищенном месте формируется новая, защитная пленка, предотвращающая окисление металлов. В завершение достаточно просто смыть остатки вещества водой.

Данная кислота отличается потрясающей универсальностью, поскольку ее, помимо стали и меди, также можно задействовать при пайке нержавейки, черных металлов и никеля со сплавами. Преимущество данного вещества перед канифолью, кроме широкого спектра действия, заключается еще и более простом процессе пайки. Однако есть и негативный момент: кислоту нельзя применять при паянии контактов, так как высока вероятность, что она просто разъест материал.

Классификация ортофосфорной кислоты

Данное вещество подразделяется на две основных группы в соответствии с областью применения:

• для пищевой промышленности. Активно используется при изготовлении самых разнообразных продуктов питания. В частности, задействуется в качестве регулятора кислотности в газированных напитках, подкислителя для традиционных и плавленых сыров, одной из составляющих разрыхлителя при выпекании хлебобулочной продукции, а также при производстве сахара, колбасы и других продуктов. На упаковках указывается как антиоксидант Е338;
• для технической промышленности. В данном случае имеется в виду широкая сфера применения, начиная от ремонтных мастерских, где она выступает в качестве кислоты для пайки, и заканчивая сельским хозяйством.

Составные элементы и физико-химические свойства

Ортофосфорная кислота имеет вид светло-желтого раствора либо обесцвеченной массы. Основным компонентом в составе выступает хлористый цинк, доля которого составляет не менее 50 процентов. Согласно принятым нормативам, доля нерастворимого осадка не должна быть выше 0,001 процента от всей массы вещества. Допускается содержание аммиака в пределах 0,5 процента.

Как показывает формула Н3РО4, ортофосфорная кислота является трехосновной и имеет среднюю силу. При взаимодействии с более сильными кислотами она проявляет признаки амфотерности, а результатом реакции становится образование фосфорита. Контакт с водой приводит к тому, что возникает процесс электролитической диссоциации.

Кислота относится к категории веществ с довольно высокой степенью опасности, поэтому при работе следует позаботиться о предотвращении ее попадания в глаза и на кожу за счет применения средств индивидуальной защиты. Следует также учитывать, что из-за агрессивности среды существует риск отрицательного воздействия на тонкие детали и элементы. Свои лучшие качества ортофосфорная кислота демонстрирует при спаивании металлов, имеющих высокую температуру плавления.

Технические характеристики

Наименование характеристики	Значение характеристики
Внешний вид вещества	Жидкость светло-желтого цвета или бесцветная
Плотность, г/см³	1,69
Растворимость в воде	Хорошая
Сила давления паров при стандартных условиях, Па	4
Содержание ортофосфорной кислоты в структуре флюса, %	73
Содержание сульфатов, %	0,35
Количество железа, %	0,04
Объем тяжелых металлов из группы сероводородов, %	0,001
Количество мышьяка, %	0,0005
Объем соединений фтора, %	0,0005
Содержание трибутилфосфата, %	0,0005
Объем взвешенных частиц, %	0,05

Как правильно выбрать кислоту

Ортофосфорная кислота считается одним из наилучших средств, когда речь идет о паянии деталей из низкоуглеродистой стали или других материалов, которые тяжело поддаются спаиванию. Как правило, в структуре флюса на долю ортофосфорной кислоты приходится примерно ¾ от общей массы. Значимую роль играют различного рода добавки, поскольку во многом благодаря им удается преодолеть главные сложности, возникающие при спаивании.

Существуют специальные нормативы ГОСТа, которых должны придерживаться производители, однако на практике так бывает не всегда, и качество кислоты может отличаться у разных поставщиков. При выборе следует особое внимание обращать на наличие и объем осадка, так как он негативно сказывается на качестве самой кислоты и, как следствие, на результате пайки.

Также большое значение имеет цвет вещества: более темные оттенки свидетельствуют о большем количестве примесей. Однако данный момент не всегда является негативным, поскольку ряд добавок, наоборот, обеспечивают улучшение свойств спаивания. Тем не менее, нормальным цветом для данной кислоты считается светло-желтый, и излишне темных жидкостей лучше избегать.

Совет! Всегда перед покупкой проверяйте срок годности кислоты. Этот параметр чрезвычайно важен, так как срок хранения кислоты обычно составляет шесть месяцев.

Нюансы использования и пайки с помощью ортофосфорной кислоты

В связи с тем, что ортофосфорная кислота относится к категории вредных для человека веществ, при ее использовании на первый план выходит соблюдение правил безопасности и мер предосторожности. Хранить ее необходимо исключительно в плотно закрывающейся емкости, а непосредственно применять для пайки – только в помещении, где можно обеспечить надлежащее проветривание.

Обязательно следует позаботиться о наличии средств индивидуальной защиты. Если же все-таки произошло попадание кислоты на кожный покров, то необходимо это место тщательно промыть под проточной водой с мылом.

Процесс пайки в целом аналогичен тому, который имеет место при задействовании иных видов флюса: предварительно металлическая поверхность зачищается механическим путем, а уже после этого обрабатывается кислотой. Благодаря этому устраняются остатки ржавчины и прочих загрязнений, вследствие чего значительно улучшается качество и надежность полученных в результате пайки соединений.

[Кислота для проведения пайки необходима], если применение канифоли не позволяет качественно спаять между собой нужные элементы.

Использование паяльной кислоты для пайки способствует снятию оксидного пленочного слоя со спаиваемых поверхностей и дает возможность надлежаще подготовить их к соединению.

Как правило, канифоль используют, чтобы подготовить своими руками к пайке детали из меди. А вот паяльной кислотой пользуются для лужения не только меди, но и ее сплавов – бронзы и латуни.

А также для нержавейки, драгоценных и черных металлов, алюминия и никеля, даже для пайки чугуна.

Необходимость применения кислотных флюсов

Любая паяльная кислота — соляная или ортофосфорная, призвана создавать идеальную среду для взаимодействия припоя сэлементами.

Их применение позволяет убрать с рабочей области загрязнения и окислы, предотвращать возобновление окислительного процесса и снижать натяжение припоя, с целью его более свободного распространения.

В результате чего обеспечивается надежное спаивание деталей.

В зависимости от типа металла выбирают флюс для пайки. Здесь же стоит отметить, что паяльной кислотой не пользуются при компоновке плат.

Кислота относится к категории агрессивных сред и способствует разрушению, стоящих на ее пути компонентов.

Кроме того, она является идеальным электропроводником и обладает свойством создавать токопроводящие дополнительные каналы.

Поэтому не стоит рассчитывать даже на обезвреживание кислотной среды после пайки.

Флюс из соляной кислоты своими руками

Часто для обработки спаиваемых деталей приобретают флюс, который находится в свободной продаже, и называется просто паяльной кислотой.

Производитель дополняет продукцию инструкцией по условиям ее применения, которая позволяет легко сориентироваться в ее предназначении.

Обычно — это лужение и спаивание нержавейки, серебра, меди, алюминия и различных сплавов.

При производстве флюса используется соляная кислота, в которой растворяют цинк, в результате получается основа – хлорцинковое соединение. Подобный состав достаточно просто изготовить в домашних условиях своими руками.

Чтобы приготовить состав необходимо взять:

• 1 литр HCL (концентрированная соляная кислота);
• 412 г Zn (цинк).

Далее понадобится емкость из стекла, керамики или фарфора. В посуду сначала помещают цинк, затем наливается соляная кислота.

Очень важно готовить состав с осторожностью, кислотой заполняют ¾ емкости.

Цинк и соляную кислоту можно купить в специальных магазинах химических реактивов, но если дома есть старые пальчиковые батарейки «АА», Zn легко добыть из них.

После того как произойдет реакция растворения цинка в соляной кислоте, прекратится выделение водорода.

То есть в жидкости больше не будут образовываться пузырьки, она станет прозрачной. Готовый состав паяльной кислоты осторожно переливают в плотно закрывающуюся стеклянную тару.

Меры предосторожности: при изготовлении флюса рекомендуется находиться вблизи проточной воды, если состав вдруг попадет на кожу или, еще что хуже, в глаза, необходимо промыть их большим количеством воды.

Кстати, в качестве флюса может использоваться соляная кислота в чистом виде при условии обработки железных деталей.

Ортофосфорная кислота для получения флюса

Вторым распространенным типом кислоты для пайки считается ортофосфорная кислота – H3PO4. Она также идеально снимает с металлических поверхностей оксидную пленку и предупреждает ее возобновление.

Справка: H3PO4 (ортофосфорная кислота) – компонент многих антикоррозийных составов для обработки металлов.

Чтобы осуществить качественную пайку элементов из никеля или хрома, такую кислоту используют в неразбавленном виде. При этом приготовленный с ее применением состав, включает в себя 1/3 часть этанола или этилового спирта.

На долю ортофосфорной кислоты берется 32%, а 6% приходится на канифоль.

В других кислотных составах, используемых для лужения и пайки, доля кислоты может достигать 100%.

Очень часто H3PO4 соединяют с хлористым цинком, при этом его масса в готовом флюсе может достигать 50%.

Применение ортофосфорной кислоты не ограничивается пайкой никелевых сплавов, с ее помощью соединяют элементы из нержавейки, меди, алюминия и низколегированной стали.

Ортофосфорная кислота является составляющим компонентом классического активного флюса «Ф-38 Н», применение которого дает возможность осуществлять пайку медных сплавов и чистой меди, различных сталей и хромоникеливых сплавов.

«Ф-38 Н» – отличный вариант для проведения рабочего процесса в труднодоступных местах, обладает свойством защищать спаянные элементы от коррозии.

Составляющими компонентами «Ф-38 Н» являются: солянокислый диэтиламин и 25% ортофосфорной кислоты.

Ортофосфорный паяльный состав характеризуется как пожаро- и взрывобезопасный. При этом хранить и использовать средство рекомендуется со всеми мерами предосторожности.

При попадании на кожу следует промывать ее не менее 10 минут под проточной водой.

Применение олова для пайки

Для пайки металлов могут использоваться разные материалы, но проводить соединение элементов оловом намного проще и удобнее.

Оловом можно соединять детали из нержавейки, алюминия, меди, а также ее сплавов.

Олово расплавляют при температуре 2500, с этой целью могут применяться разные нагревательные приборы:

Паяльник – устройство с металлической рабочей частью и пластмассовой ручкой, может иметь разнообразные жала-наконечники.

Разогревается газовой горелкой.

Электрический паяльник – в комплекте имеет сменные жала различных размеров и форм. Конструкция собрана из паяльного стержня и нагревательной спирали, которая может иметь разную мощность нагрева.

Газовая горелка – переносная конструкция представляет собой емкость с ручкой и соплом для образования огня разной интенсивности.

Как правильно паять оловом нержавейку?

Для пайки элементов из нержавейки рекомендуется применять активную паяльную кислоту, например, хлорид цинка или ортофосфорную.

Флюс наносится на поверхность нержавейки прямо перед началом пайки. Расплавленным оловом облуживают наконечник паяльника и начинают хорошо прогревать поверхность нержавейки.

Процедуру повторяют до тех пор, пока покрытие не станет равномерным. В процессе пайки можно использовать канифоль, которая позволит сделать поверхность гладкой, путем удаления с припоя окиси.

После того как пайка нержавейки завершена, изделие отмывают от остатков кислоты мыльной водой. Излишки канифоли легко удаляются в холодной воде.

Здесь стоит отметить, что качественно выполненная пайка будет иметь равномерную и гладкую поверхность.

Как правильно паять оловом алюминий?

Прежде чем паять алюминий, проводят зачистку поверхности с помощью наждачной шкурки, затем рабочую область обезжиривают органическим растворителем.

Для спаивания алюминия понадобиться паяльник с мощность 100 Вт, а также припой из олова – 95% и висмута – 5%. В качестве флюса можно применить стеариновую кислоту.

Так как изделия из алюминия плохо поддаются пайке по причине быстрого образования оксидного слоя после зачистки, необходимо соединяемую поверхность залить горячей канифолью.

Затем жалом паяльника берут припой и переносят его на рабочую часть, обработанную канифолью.

Выполнив, таким образом, лужение алюминия, спаивать поверхность станет легче, к ней при необходимости можно будет припаять даже провода меди.