Экстракционная канифоль изготавливается путем обработки растворителями, чаще всего бензином, измельченной древесины. Этот вид канифоли обладает темным цветом и содержит около 10% жирных кислот. Она начинает размягчаться при температуре 58-60 °C.
Виды и назначение канифоли для пайки
В процессе пайки разогретый припой неизбежно начинает окисляться. Это обуславливает необходимость использования защитного слоя, который предотвращает окисление и способствует качественному соединению. Поэтому важно понимать, какие виды канифоли существуют и каково их назначение в процессе пайки.
Канифоль является оптимальным выбором как для домашних условий, так и для выполнения низкотемпературных работ на промышленных масштабах. Одно из основных достоинств этого расходного материала состоит в том, что он не выделяет потенциально опасные испарения, что делает его безопасным для использования.
Что это такое?
Канифоль, используемая для пайки, представляет собой твердое вещество со стекловидной структурой. Особенностью канифоли является то, что она не имеет четкой температуры плавления — материал постепенно становится мягче по мере нагрева. Это свидетельствует о его аморфной природе. В зависимости от типа и состава, размягчение канифоли может начинаться при температуре 55-70 градусов Цельсия. Важно учитывать, что канифоль — это составная часть смолы хвойных пород деревьев.
В промышленности канифоль изготавливается с использованием различных технологий, включая несколько основных способов:
- Получение смолы из живицы с помощью термической обработки.
- Использование экстракции, которая предусматривает образование колофонской смолы при воздействии растворителей на измельченное дерево.
- Перегонка таллового масла — это метод, при котором сырьем служит побочный продукт производства бумаги.
Важно отметить, что метод производства напрямую влияет на характеристики и эксплуатационные качества канифоли, и этот метод обязательно должен быть указан на упаковке флюса.
Качество канифоли строго регулируется стандартами ГОСТ для сосновой и талловой канифоли.
Не следует забывать, что сосновая канифоль является более тугоплавкой — ее температура плавления на 5 градусов выше, а кислотность на 5-10 мг KOH выше на 1 грамм продукта по сравнению с талловой. Эти два вида канифоли различаются и по цвету: талловая канифоль, как правило, более светлая, однако конкретный оттенок зависит от сорта и степени очистки от примесей. Напомним, что канифоль чаще всего продается в небольших круглых металлических коробках или в составе готовых припоев.
Назначение канифоли
Перед тем как углубиться в назначение канифоли, необходимо объяснить различия между пайкой и сваркой:
- При сварке кромки соединяемых деталей расплавляются, эти жидкие фазы смешиваются, и при затвердевании образуют неразъемное соединение.
- В отличие от этого, при пайке соединяемые детали остаются в твердом состоянии, а расплавляется только припой, который служит для соединения. Расплавленный припой распределяется по соединяемым кромкам, и при затвердевании формируется неразъемное соединение.
Для обеспечения качественного соединения края деталей должны быть хорошо смочены припоем. Это достигается путем очистки их от окислов и загрязнений с помощью флюсов, в данном случае — канифоли.
Что такое канифоль? Нормативные документы
Канифоль — это твердый аморфный материал с стекловидной структурой. Она не имеет четко выраженной температуры плавления и постепенно начинает размягчаться под воздействием тепла, начиная примерно с 55-70 ºC, в зависимости от типа и сорта продукта.
Канифоль производится из смолы хвойных деревьев с использованием разных методов:
- Выпаривание летучих веществ из сырой смолы;
- Экстракция — применение органических растворителей для извлечения канифоли из древесных опилок;
- Перегонка таллового масла, что является побочным продуктом целлюлозно-бумажного производства.
Качество канифоли в России регулируется двумя стандартами: ГОСТ 19113-84 для сосновой канифоли и ГОСТ 14201-83 для талловой. Канифоль, полученная из живицы, имеет более высокую температуру размягчения, примерно на 5 градусов выше, и ее кислотность на 5-10 мг KOH на 1 г продукта больше, чем у талловой канифоли. Талловая канифоль обычно светлее сосновой, но ее цвет зависит от сорта и степени очистки от примесей.
Канифоль в розничной продаже чаще всего представляется в круглых металлических упаковках, хотя её также можно найти в составе готовых припоев, например, в трубках из сплава на основе олова, наполненных канифолью.
Канифоль для пайки
Во время процесса пайки часто используются дополнительные материалы, такие как флюсы, чтобы улучшить качество соединения. Одним из наиболее распространенных флюсов является канифоль, которая применяется как в промышленности, так и в домашних условиях. Канифоль для пайки относится к аморфным веществам и отличается достаточно большой хрупкостью в твердом состоянии. Это натуральный материал, который не имеет токсичных свойств и производится из деревьев хвойных пород. Следует помнить, что канифоль не растворяется в воде, однако ее можно растворить в органических растворителях, таких как спирт или ацетон, что позволяет ей сохранить свои полезные свойства.
Канифоль для пайки изготавливается из смолы, выделяемой хвойными деревьями, но способы обработки позволяют создавать различные виды этого материала. Кроме того, канифоль используется не только для пайки, но и в других областях, таких как производство лакокрасочных материалов, пластмасс и в химической промышленности. Она также применяется для обработки смычков музыкальных инструментов, что подчеркивает ее универсальность.
Основная функция канифоли при пайке заключается в том, чтобы растворять оксидные пленки и прочие загрязнения, которые могут мешать качественному соединению металла и припоя. Канифоль значительно улучшает растекаемость металла припоя по подготовленной поверхности. Поскольку температура плавления канифоли ниже, чем у самого припоя, это улучшает смачиваемость мест, на которых канифоль была нанесена. Производство канифоли регулируется стандартами ГОСТ 19113-84.
Разновидности флюсов
Когда речь идет о различных видах канифоли, важно выделить ключевые направления по их физическому состоянию. Основным видом является натуралистический материал в твердом состоянии, который содержит высокую концентрацию веществ, делающих его особенно эффективным для пайки. В дополнение к этому, существует также жидкая канифоль, которая получается путём растворения в органических соединениях.
Для создания жидкой канифоли используется тот же основной материал, только он растворяется в спирте или других растворителях. Однако свойства жидкой канифоли могут быть менее выражены, поскольку концентрация самого флюса может составлять всего от 25 до 75%.
Кроме того, существуют разновидности канифоли, которые различаются по способу производства:
- Живичная канифоль является самой натуральной из всех, поскольку она получает из живицы древесины. Обычно для этого используют хвойные деревья, например, сосну, из-за их доступности и низкой стоимости. В отличие от других видов, живичная канифоль не содержит жирных кислот.
- Экстракционная канифоль производится посредством экстракции, где бензин используется для извлечения вещества из древесины хвойных пород. Этот тип канифоли темнее по сравнению с живичной и имеет более высокую кислотность, которая может достигать 155. Температура размягчения экстракционной канифоли ниже и составляет примерно 58 градусов Цельсия. Если провести процедуру химического осветления с экстракционной канифолью, её свойства приблизятся к живичной разновидности. В её составе присутствуют жирные кислоты, доля которых достигает 12%.
- Таловая канифоль изготавливается как побочный продукт в сульфатно-целлюлозной промышленности. Таловая канифоль получается из сульфатного мыла, и её свойства варьируются в зависимости от используемых материалов. При более высоком качестве талловая канифоль может иметь свойства, близкие к живичной.
Применение
Канифоль представляет собой смесь смоляных кислот и их изомеров, которая выполняет функции флюса. Это вещество удаляет с поверхности металла оксидные пленки, жир, и другие загрязнения, а также защищает от окисления и коррозии. Основной вопрос, зачем нужна канифоль для пайки, заключается в следующем:
Когда жало паяльника нагревает металлические контакты, на них моментально образуется оксидная пленка, препятствующая соединению деталей с помощью припоя. Именно для устранения этой преграды используется канифоль (или флюс). Ею обрабатывают поверхности, готовя их к нанесению припоя.
Процесс пайки
- Сначала необходимо прогреть провод, прижимая к нему паяльник с максимальным усилием.
- После нескольких секунд прогрева провод вместе с жалом паяльника окунают в канифоль, что приводит к ее закипанию и равномерному распределению по поверхности. Это подготавливает провод к дальнейшему нанесению припоя.
- Жалом паяльника берут небольшую порцию припоя и равномерно наносят его на провод тонким слоем. Важно избегать образования катышков и капель, чтобы поверхность была однородной и полностью покрытой оловом.
- Затем жало паяльника очищают с помощью металлической губки или тряпочки и, коснувшись канифоли, проводят им по плате, создавая очень тонкий слой на её поверхности. Теперь обе поверхности готовы к пайке.
- Следующим этапом является прикладывание провода к плате, обеспечивая максимальный контакт. Прижимают жало паяльника к проводу с тонким слоем припоя и несколько раз проглаживают место соединения для лучшего прогрева.
- После этого нужно дать соединению остыть и проверить его на прочность.
При корректном выполнении пайки поверхность соединения должна быть блестящей, что свидетельствует о высокой прочности. Если же поверхность выглядит матовой и пористой, это указывает на ненадёжность соединения.
Канифоль, благодаря своей способности растворять оксиды меди, свинца и олова, эффективно справляется с этой задачей при температуре свыше 150 градусов. Она используется в электротехнических работах в качестве природного флюса. Канифоль не только удаляет оксидные пленки, жир и загрязнения, но также улучшает растекание припоя и снижает поверхностное натяжение. Это способствует более быстрому заполнению соединений и повышению качества соединения.
В домашних условиях наиболее часто в качестве припоя используется легкоплавкое олово. Канифоль не применима с тугоплавкими припоем, так как её температура кипения составляет +250 °C, из-за чего канифоль может испариться, теряя свои защитные свойства против металлов.
Виды флюса
В зависимости от области применения канифоль бывает как в чистом виде, так и в разбавленном. Флюсы на основе колофонской смолы существуют в трех основных формах: твердый, жидкий и гелеобразный. Жидкие и гели-образные флюсы сложнее производить и стоят дороже, чем твердые.
- Твердый флюс — это канифоль в чистом виде. Он является наиболее популярным типом, и его преимущества заключаются в высокой концентрации активных веществ, тогда как недостатком считается трудность и неточность нанесения в труднодоступные места соединения.
- Жидкий флюс основан на спиртовом растворе, который разводится в равных пропорциях спиртом и твердой канифолью. Он удобен в использовании, особенно при нанесении остроконечной кистью на поверхности соединения.
- Гелевый флюс имеет вязкую консистенцию, что позволяет точно дозировать его и обрабатывать даже самые сложные места соединяемых деталей. Гель высыхает медленнее, чем спиртовый раствор, что дает дополнительное время для проведения соединения, и он более податлив по сравнению с твердым флюсом.
Жидкие и гелеобразные флюсы наносятся на поверхности предварительно, до осуществления температурного воздействия.
Канифоль для низкотемпературной пайки
Основное назначение канифоли — это, безусловно, низкотемпературная пайка металлов. Она эффективно удаляет не только оксидные пленки, затрудняющие контакт с припоем, но и жировые отложения на поверхности.
Лужение канифолью — это первый шаг в низкотемпературной пайке. Для этого разогретое жало паяльника несколько раз погружается в канифоль, а затем в припой.
Под воздействием температуры паяльника припой начинает плавиться, и его часть остается на поверхности жала. Без использования канифоли, расплавленный припой просто будет скатываться, поскольку на его поверхности останутся плёнка, грязь и разные инородные отложения.
Способы хранения канифоли
Канифоль можно хранить длительное время, так как этот материал не портится. Тем не менее, она подвержена негативному влиянию высоких температур — при их воздействии канифоль может расплавиться и стать непригодной для дальнейшего использования.
Идеальными условиями для хранения канифоли являются закрытые шкафы с постоянной температурой. Так она долго сохранит свои свойства и качества. Храните канифоль в закрытых банках или других ёмкостях, чтобы избежать её повреждения.
Для пайки, каких металлов подходит канифоль
Канифоль является наиболее простым из всех возможных флюсов. Она отлично подходит для пайки самых распространенных металлов, таких как медь, свинец и сталь.
Однако канифоль не подходит для пайки нержавеющей стали и алюминия. В этих случаях для пайки используются более активные и кислотные флюсы, которые гораздо эффективнее справляются с удалением оксидной пленки, чем это может сделать канифоль.
