Паяльный жир, его состав и применение в качестве активного и нейтрального флюса

Что такое паяльный жир

Пусть слово «жир» никого не смущает. Флюс не имеет никакого отношения к органическому веществу. На самом деле ПЖ представляет собой химическое соединение различных реактивов. По своему внешнему виду и некоторым свойствам вещество напоминает смалец. На практике применяются два вида флюса: нейтральный и активный ПЖ.

Преимущества

Специалисты и радиолюбители выбирают паяльный жир из-за ряда его преимуществ:

• флюс обеспечивает равномерное покрытие припоем места пайки;
• лужение металлических поверхностей способствует достижению зеркального эффекта;
• высокая вязкость вещества позволяет выдерживать точную дозировку в намеченных границах;
• после окончания пайки излишки геля легко смываются водой или специальным растворителем;
• доступность на рынке и невысокая цена – одни из привлекательных черт ПЖ.

Недостатки

• ПЖ имеет неприятный запах, который особенно активен во время пайки;
• Активный флюс агрессивен по отношению к тонким контактам деталей электроники;
• Испарения расплавленного флюса вредны для дыхания. При работе нужно пользоваться средствами индивидуальной защиты (марлевая повязка, очки).

Как правильно использовать

После покупки паяльного жирового состава останется узнать правила его применения. Чтобы подобный флюс для пайки выполнил свою задачу, нужно выполнить такие шаги:

1. Обеспечить хорошее проветривание помещения, защиту для органов дыхания.
2. Подготовить поверхность, зачистив ее и обезжирив.
3. Сделать лужение. Жало паяльника перед этим сначала помещается во флюс, а уже потом берется немного специального припоя. Расплавленное олово поможет припою лучше распределиться.
4. Поверхность, на которой будет производиться пайка, тоже покрывается жиром. Слой должен быть тонким, но достаточным, чтобы покрыть собой все неровности и зазоры.
5. Поверхность пайки нагревается жалом паяльника, из-за чего нагреется и жировой состав. При плавлении он устранит окислы, растягиваясь по поверхности. Когда флюс полностью выгорит, останется пленка, которая защитит металл от коррозии и окисления. Теперь можно наносить припой.
6. Детали, которые должны быть спаяны, соединяются друг с другом. На них припой накладывается толстым слоем. Он покрывает собой весь шов с небольшим запасом.

Останется только очистить место пайки от следов жирового флюса. Для этого используется изопропанол или бензин.

Перед началом работы стоит также проверять, не испортился ли паяльный жир. Для этого немного флюса помещают на металл, а потом прогревают. Влага испарится, останется белый налет, который тоже должен начать плавиться и растягиваться ровным слоем. Но иногда этого не происходит, налет начинает стягиваться в шарики. Это значит, что пользоваться жировым составом больше нельзя.

Состав паяльного жира, физико-химические свойства

Нейтральный флюс представляет собой сплав из канифоли и стеарина. Активный паяльный жир – сложный состав. Это парафин, вазелин, хлористый цинк и аммоний, смешанные с диэлектризованной воды.

Паяльный фен

Наложенный гель на контакты радиодеталей становится как бы формой, которую принимает расплавленный припой. Свойства ПЖ обеспечивают идеальную плоскую поверхность нанесённого металла. Припой растекается ровным слоем без бугорков и впадин.

Вязкая структура флюса позволяет изначально наметить контуры будущей пайки. Под нагревом жала паяльника флюс разжижается, чем помогает припою мягко и быстро принять нужную форму.

Важно! Свойства паяльного геля позволяют создавать соединения металлических деталей сложной конфигурации.

Основы пайки и техническая химия для паяльного процесса 13

В предыдущей статье мы рассматривали один из традиционных видов флюсов, используемых для пайки микросхем — канифоль, а также его преимущества и недостатки. Сегодня мы рассмотрим еще один вид флюсов — паяльный жир.

В каталоге Radio-sale.ru многие посетители, интересующиейся технической химией, уже наверняка заметили наличие такого товара, как “жир паяльный”.

Но если о канифоли в качестве флюса знают практически все, кто сталкивался хоть раз в своей жизни с паяльным делом, то о таком варианте, как паяльный жир, задумывались далеко не все и даже далеко не все знают о нем.

Скажем сразу, что паяльный жир как разновидность флюса занимает особое место и поэтому отчасти любителям, особенно новичкам, это вещество мало или почти неизвестно.

Но настоящие профессионалы про паяльный жир знают хорошо и активно его применяют, так как благодаря ему качество пайки значительно повышается.

Паяльный жир имеет, как вы уже догадались, особый химический состав и консистенцию, что внешне делает его очень похожим на жировые отложения животного происхождения. Именно это и привело к столь необычному названию.

Состав и свойства паяльного жира

Хотя внешне, как уже говорилось, паяльный жир действительно похож на обыкновенный животный жир, однако это сходство обманчиво.

Давайте посмотрим, из чего же состоит паяльный жир, но для начала заметим, что сегодня в практике используются два типа этого вещества: активный и нейтральный паяльный жир.

Каждый из них обладает своими особенностями химического состава и, как следствие, особенностями применения.

Нейтральный паяльный жир

Так, нейтральный паяльный жир создается из смеси канифоли и стеарина (как видим, и здесь не обошлось без канифоли со всеми ее достоинствами и недостатками). Именно такой химический состав объясняет, почему за счет нейтрального паяльного жира удается растворить оксидную пленку, образующуюся на поверхностях соединяемых деталей.

Кроме того, нейтральный вид жира помогает сделать процесс пайки легким и мягким. Припой становится более текучим, распределяется равномерно и проникает в любые неровности и щели.

Также явным преимуществом нейтрального паяльного жира является его хорошая растворимость, благодаря которой пользователь легко может смыть остатки с помощью обычной воды или любого органического растворителя.

Активный паяльный жир

Теперь об активном паяльном жире. Его состав содержит вазелин, хлориды аммония и цинка, деионизированную воду и парафин. В общем, гремучая смесь, которая, кстати, может быть опасная для вашего здоровья, вот почему при работе с активным паяльным жиром следует всегда заботиться о хорошей вентилируемости рабочего места.

Особенности состава определяют и сферу применения активного паяльного жира, однако об особенностях применения обоих типов паяльных жиров мы поговорим в следующей статье.

Обзор видов

Флюс для пайки — что это такое и для чего он нужен

Жировой флюс бывает двух видов:

1. Пассивный (нейтральный).
2. Активный.

Пассивный

Стеариново-канифольный флюс называют нейтральным жиром. Его используют для пайки печатных плат мобильных телефонов и других сложных радиоэлектронных устройств. Флюс удаляет оксидную плёнку металла, снимает различные инородные и оксидные плёнки во время пайки меди с использованием свинцово-оловянного припоя.

Средство нашло широкое применение не только в промышленности, но и быту. Флюс хорошо держится на любых металлических контактах. За счёт его вязкости достигаются точность дозирования материала и высокая скорость нанесения припоя.

Гель наносят деревянной палочкой, зубочисткой или спичкой. По окончании пайки оставшийся флюс смывают бензином «Калоша», изопропанолом или специальной смывкой.

Паяльный жир нейтральный

Активный

Флюс активного действия применяют для пайки сильно коррозированных деталей из разных металлов. Средство используют для восстановления коррозированных контактов радиодеталей устройств, которые пострадали от влаги.

Плату, побывавшую какое-то время в воде, стараются максимально очистить спиртом от ржавчины. Активный паяльный флюс наносят на повреждённые ржавчиной контакты. Затем их пропаивают припоем. Остатки геля смывают тёплой водой.

Активный флюс

Особенности выбора

Чтобы определиться с выбором вида флюса, следует знать, для чего он нужен. Если планируется работать с деталями в нормальном состоянии, то достаточно пользоваться нейтральным средством.

В случае, когда нужно подготовить пайку старых радиодеталей в сложных условиях, применяют активный жир.

Обратите внимание! По окончании паяльных работ надо тщательно очистить место монтажа от флюса активного действия. Малейший его остаток может спровоцировать возобновление коррозионных процессов на плате.

Особенности выбора

Выбор конкретного состава определяется перечнем работ, материалов и размеров спаиваемых деталей.

Для спаивания обычных, не чрезмерно окислившихся деталей, можно смело выбирать нейтральный паяльный флюс. Он менее вреден, его остатки проще удалить. Кроме того, нет риска начала вторичных коррозионных процессов, вызываемых остатками жира.

Если же в работу идут детали и конструкции, сильно корродировавшие и загрязненные, то преимущество получает активный жир.

Имеет смысл оценить расфасовку составов. Если у вас нет практического опыта применения данного флюса, или объем работ предстоит ограниченный, то лучше приобретать маленькие баночки.

Пайка нейтральным жиром

После того, как вы убедитесь в высоких качествах жира и его соответствии намеченному перечню и объему работ, можно брать большие расфасовки — единица веса в них обойдется заметно дешевле.

Изготовление паяльного жира своими руками

Импульсный паяльник пистолет

В сети интернет можно найти массу рецептов приготовления самодельного паяльного жира. В состав средства включают разные химические ингредиенты.

Все рецепты объединяет одна цель – добиться максимальной адгезии свинцово-оловянного сплава и вытеснения оксидов из процесса пайки. Жировые составы делятся на пассивные и активные составы.

Изготовление нейтрального жира

Нейтральный флюс представляет собой канифольно-стеариновую смесь. Оба реактива есть в свободной продаже. Процесс изготовления состоит из следующих этапов:

1. Канифоль размалывают до состояния мелкого порошка и отправляют в стеклянную банку.
2. Туда же насыпают стеарин. Смесь составляют в пропорции 1:1.
3. Банку с содержимым прогревают в микроволновой печи.
4. Печь устанавливают в средний режим мощности и включают на 4 минуты.
5. Смесь превращается в однородную вязкую массу.

Канифоль для пайки

Полученный нейтральный паяльный жир может иметь недостаточную степень вязкости. Некоторые мастера советуют добавлять пальмоядровое масло (кулинарный жир). В этом случае пропорция состава ПЖ будет такой:

• канифоль – 3 ч.;
• стеарин – 2 ч.;
• кулинарный жир – 1 ч.

Добавка из пальмоядрового масла сообщает средству плотность, которая делает гель удобным для загрузки его в шприц.

Изготовление активного паяльного жира

Для изготовления активного флюса потребуются такие компоненты:

• парафин;
• хлорид цинка;
• деионизированная вода;
• вазелин;
• хлорид аммония.

Парафин

Вещество является сопутствующим продуктом переработки нефти. Представляет собой белый пластичный легкоплавкий материал. Купить парафин можно в торговых точках бытовой химии.

Хлорид цинка

Химреактив представляет собой белый кристаллический порошок. Его температура плавления – 3200 С. Легко растворяется в воде, спирте, глицерине и ацетоне. Средняя цена хлористого цинка – 220 руб./кг.

Деионизированная вода

Воду очищают на специальной установке от ионов примесей различных веществ. Её покупают чаще всего в аптеках или интернет-магазинах. Средняя цена 1 литра составляет 80 руб.

Вазелин

Очищенный продукт нефтепереработки продаётся в аптеках и магазинах косметики. Стоит он недорого – от 40 руб. за тубу.

Хлорид аммония

Хлористый аммоний, или нашатырь, – это белый кристаллический порошок без запаха. Найти его в продаже не составляет особого труда. Полкило средства можно купить за 150 руб.

Точной инструкции по приготовлению активного паяльного жира не существует. Обычно все компоненты перемешивают в примерной пропорции:

• вазелин – 10%;
• хлорид цинка – 10%;
• нашатырь – 10%;
• парафин – 28%;
• деионизированная вода – 2%.

Полученное средство хранят в закрытом сосуде (стеклянной банке с крышкой), который держат в тёмном и прохладном месте.

Самодельный паяльный жир

Рецепты приготовления

Иногда, при ремонте электроприборов в домашних условиях, возникает крайняя необходимость в создании паяльной смеси своими руками. Сам процесс изготовления не требуется больших усилий и средств, главное иметь в наличии нужный материал и соблюдать последовательность действий.

Для получения нейтрального паяльного жира, необходимо канифоль поместить в емкость, довести до стадии расплавления. Затем, помешивая, добавить стеарин. Во время остывания массы можно определить ее вязкость. При быстром затвердении жира процедуру повторяют, добавляя стеарин до получения нужной консистенции.

Приготовление активной смеси в домашних условиях является процессом непростым, требующим точного процентного соотношения всех компонентов. Для жира необходимо:

• воды – 2%;
• технического вазелина – 10%;
• хлористого цинка – 10%;
• пасты ГОИ 54 – 78%.

В посуду из фарфора всыпают порошок из хлористого цинка, заливают водой и не спеша, аккуратно размешивают. В полученную массу добавляют технический вазелин. Все перемешивается до образования однородной жидкости.

В полученную эмульсию не большими порциями вводят пасту ГОИ. Готовую смесь тщательно размешивают для равномерного распределения всех компонентов, помещают в банку.

Как пользоваться паяльным жиром

Вязкая консистенция средства облегчает нанесение флюса в нужные точки пайки. Флюс переносят зубочисткой, любым удобным продолговатым предметом. Паяльный жир загружают в бокс одноразового шприца. С его помощью хорошо контролировать дозировку геля.

Перед нанесением флюса место пайки очищают от различных загрязнений. Для этого используют марлевые тампоны, чистую ветошь или любую ткань, смоченную в растворе моющего средства. В крайнем случае, контакты протирают спиртом.

Лужение меди с нейтральным жиром

Важно! Ни в коем случае нельзя оставлять следы геля после пайки. Остатки жира удаляют специальными растворителями и мыльным раствором. Особенно опасен активный жир. Его частицы могут спровоцировать коррозию соединений радиодеталей.

Что необходимо знать о флюсе

Флюс – это вещество, которое облегчает процесс пайки. Оно удаляет окислы до спаивания деталей и во время лужения. Из-за высоких температур пайки реакция окисления ускорятся, и оксидный слой появляется быстрее на спаиваемых поверхностях. Флюс уменьшает этот процесс, а также смачивает поверхность, благодаря чему появляется эффект «поверхностного натяжения», и припой легче распределяется.

Выбор паяльной станции, как и поиск необходимого флюса для работ напрямую зависит от того, какую именно вы преследуете цель.

Например, для радиолюбительства подойдут низкобюджетные материалы. А вот для ремонта необходимо использовать безотмывочные вещества, тем более если дело касается BGA пайки.

Основные функции и свойства

Перед пайкой на контактах присутствуют окислы. Так как контакты состоят из металла они окисляются в окружающей воздушной среде. Этот химический процесс протекает постоянно, если поверхность металла не защищена каким-либо слоем лака или иного изолятора от воздуха.

Чтобы надежно и качественно припаять контакты друг к другу их необходимо предварительно залудить припоем. С этого этапа начинается одна из главных и ключевых функций флюса.

Основные функции флюса:

• быстрое удаление окислов с контактов при пайке;
• создание поверхностного натяжения при нанесении припоя на поверхности пайки;
• дополнительная защита места припаянного контакта от окружающей среды (воздуха или попадания влаги, антикоррозийность).

Почему так важен правильный выбор паяльного флюса? При выборе флюсов важную роль играют его параметры и заявленные свойства.

Параметры и свойства:

• остаточные эффекты (нужно отмывать остатки флюса или нет);
• сопротивление (Ом);
• рабочая температура;
• форма вещества (пастообразная, жидкая или твердая);
• выбросы при работе;
• стоимость.

Как мы можем заметить, этих факторов очень много. Например, форма флюса играет важную роль при выполняемой работе. Жидкая канифоль намного практичнее твердой, если вам необходимо сделать пайку нескольких десятков проводов. А вот пастообразный флюс при тонкой работе выигрывает у всех. Он не сильно растекается, его удобно дозировать. Однако использовать подобный флюс для пайки проводов не стоит, это экономически не выгодно.

Требования к флюсам

Так как флюсы имеют разные химические составы и предназначение, то и требования к ним могут быть разные. Например, для безотмывочных флюсов категорически не приемлема кислота. В некоторых отраслях электроники, таких как системы безопасности, медицинская и военная техника главные параметры — это их устойчивость во время эксплуатации к различным внешним факторам. И качество пайки это один из факторов надежности устройства. Особенно, если это касается SMD компонентов и BGA микросхем.

Особенности применения и пайка

Как и любое другое средство для пайки, паяльный флюс имеет свои особенности применения. При использовании данного вида флюса следует учитывать следующие факторы:

• Нагретый жир выделяет опасные ядовитые испарения, опасно влияющие на органы дыхания и зрения. Пайку нужно производить в помещении с принудительной вентиляцией;
• Во избежание возникновения коррозионных процессов в радиодеталях после пайки плату тщательно очищают от остатков флюса;
• Нельзя применять активный состав жира для пайки микропроцессоров и электронных деталей с тонкими контактами;
• Лучшим средством для нанесения паяльного геля является пластиковый шприц без иглы.

Для тех, кто только раз использовал паяльный жир, флюс становится обязательным средством для пайки самых сложных соединений печатных плат и простых радиосхем. Паяльный жир можно купить в готовом виде или изготовить своими руками. Всё зависит от возможностей и предпочтений домашнего мастера.

Достоинства и недостатки

Оба вида флюса имеют как свои достоинства, так и недостатки. У нейтрального состава следующие плюсы:

У нейтрального жира есть ряд недостатков. К ним относятся следующие свойства:

• с ним трудно паять детали, покрытые ржавчиной;
• после окончания пайки на поверхности остается твёрдый остаток;
• пайка с ним менее комфортна, чем с применением других флюсов (флюс-пасты, ЛТИ-120).

У активного состава также есть немало преимуществ. Его плюсы:

• он лучше, чем другие флюсы, подходит для пайки поверхностей деталей из черных и цветных металлов.
• с ним можно паять даже сильно окислившиеся материалы;
• остаток флюса легко удаляется после окончания пайки;
• состав имеет низкую стоимость и длительный срок хранения.

При работе с активным жиром нужно соблюдать меры предосторожности. Он имеет следующие особенности:

• при нагревании паяльником состав выделяет вредные вещества, поэтому рабочее место должно быть оборудовано вентиляцией;
• чтобы предотвратить коррозию, после окончания паяния с поверхности удаляют остатки флюса;
• активные вещества флюса способны повредить тонкие проводки или электронные элементы, поэтому для деликатной пайки он не годится.

Это интересно: Полуавтоматическая сварка — в защитном газе, в углекислом газе

Разновидности

Главным назначением пастообразного жира – это пайка контактов у поврежденных коррозией элементов радио-, электротехнических устройств.

Выбирается паяльный раствор, с учетом материала, из которого изготовлены соединительные детали, применяемого припоя и характера монтажа аппаратуры.

Продукт по своей консистенции и совокупности химических компонентов разделяют на два вида.

Первый – нейтральный. Паяльный материал, состав которого содержит стеарин и канифоль предназначен для удаления оксидов и соединения деталей электротехнической аппаратуры оловянно-свинцовым припоем.

Хорошо фиксируется на металлических контактах из меди, никеля, латуни, бронзы, дает возможность точно дозировать припой, улучшать его растекание, увеличивает скорость нанесения и количество мест паек.

При необходимости промывки легко удаляется изопропанолом, бензином « Калоша», специальной жидкостью для отмывания.

Второй – активный. Основой этого вида технического жира является вазелин и парафин. Он имеет высокую коррозийную активность.

Благодаря уникальному механизму действия, его можно использовать для пайки цветного металла и железа, сильно покрытого ржавчиной.

Остатки паяльного продукта удаляют в обязательном порядке природными растворителями. Способность вызывать коррозию не позволяет применять активный жир для пайки печатных плат.

Применение паяльного жира для получения качественного соединения элементов является одним из недорогих способов ремонта. Вся продукция производится по ГОСТу, имеет официальную гарантию изготовителя.

Поставляют его в полиэтиленовых банках с разным весом. Хранение материала, не зависимости от его вида, осуществляется в темном, прохладном месте, чтобы не допустить перегрева.

Преимущества жира для пайки

• Жир паяльный нейтральный обладает высокими свойствами спаиваимости, которые существенно улучшают данный процесс;
• При обработке жиром облегчается лужение контактов и поверхности материала;
• Материал легко смывается, когда остаются частички или небольшой слой после работы;
• Это распространенный и доступный флюс, обладающий относительно невысокой стоимостью;
• Материал практически не оставляет следов, а припой очень хорошо растекается, не оставляя острых углов;
• Жир не портит основной материал и не подвергает его коррозии.

Недостатки

• Не может справиться со сложными местами, которые обильно покрыты окислами;
• Работа с таким флюсом может оказаться вредной для здоровья, так как в него входят различные химические вещества, выделяющиеся при испарении во время контакта с высокой температурой;
• После работы остается много жира на основном материале, что требует дополнительной очистки;
• Рабочий процесс проходит не с таким комфортом, как при использовании других флюсов.

Состав и физико-химические свойства

В жире паяльном нейтральном имеется канифольно-стеариновая основа. Состав материала заметно проще, чем в активном. Свойства материала обеспечивают легкое и мягкое проведение процесса. Здесь идет плавное распределение припоя по всей поверхности. Благодаря этому, он становится более текучим и может проникать во все щели и неровности, что обеспечивает лучшую состыковку. Также после обработки отсутствуют бугорки, острые края, которые оказываются после отрыва паяльника и так далее.

Жир паяльный на поверхности металла

Еще одним свойством материала является хорошая растворимость, так как он легко смывается с поверхности водой, не говоря уже о других растворителях органического происхождения. При комнатной температуре флюс является вязким и податливым. Его легко можно распределить по всем важным местам и даже использовать для тонких мест микросхем. Во время повышения температуры он сначала становится жидким, а затем выгорает, последнего остается защитная пленка, препятствующая образованию окислов и прочих негативных элементов.

Особенности выбора

Разобравшись с тем, как использовать паяльный жир стоит рассмотреть особенности его выбора

В первую очередь нужно обратить внимание на то, по каким стандартам он изготовлен. Следует, обратить внимание, какой именно ГОСТ стоит на коробке, а главное, есть ли он вообще

Ведь некоторые производители могут выпускать свою продукцию по собственным стандартам, что не дает гарантию ее качества. Это совсем не означает, что данный материал не будет предназначен для пайки или в его составе обнаружатся какие-либо посторонние компоненты. Просто качество соединения с такими разновидностями окажутся не столь высокими, как с созданными по определенным ГОСТам.

Далее нужно обратить внимание на общую массу, которая находится в упаковке. Нейтральный паяльный жир в 20 гр

упаковке является стандартным вариантом, который отлично подходит для частной сферы. Для профессионалов, требуется больший объем, так как если человек привык паять таким флюсом, то назад переходить на канифоль или паяльную кислоту уже не каждый захочет. Здесь уже имеет смысл взять более объемную тару, которая сможет прослужить намного дольше. При должном уровне хранения, материал не портится.

Популярные марки и производители

На современном рынке можно сейчас встретить несколько разновидностей производителей, которые поставляют паяльный нейтральный жир. Среди них имеются такие:

• Техноком;
• ЕМ;
• Смолтехнохим.

Порядок применения

Флюсы могут находиться как в твёрдом (пастообразном), так и жидком состоянии и продаваться в упаковках самой различной формы и объёма.

Так, твёрдая канифоль поступает в продажу в плоских баночках, оснащённых плотно закрывающейся крышкой.

Согласно исходному агрегатному состоянию этих составов различают следующие способы их применения:

• при твёрдом флюсе во время пайки жало паяльника сначала нужно окунуть в тело реагента, после чего им захватывают небольшое количество припоя;
• в тех случаях, когда на основе канифоли приготавливается или используется уже готовая жидкая смесь – она просто наносится на место спайки посредством обычной кисточки с мягким ворсом;
• при работе с пастообразным составом небольшие порции флюса наносятся на место контакта любой подходящей для этого палочкой (выдавливаются из шприца, заранее заправленного до нужной дозировки).

Нередко в магазинах продаётся канифоль, приготовленная в виде специального геля, уже размещённого в шприце определённой ёмкости.

Такие гелеобразные составы принято относить к нейтральным реагентам, широко применяемым в радиоэлектронике для пайки миниатюрных деталей.