Что такое паяльный жир и для чего нужен?

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).

Что это такое

Данный вид флюса довольно специфичен, он активно применяется профессионалами и практически не используется новичками, хотя существенно помог бы последним поднять качество пайки.

За счет специального химического состава консистенция вещества несколько схожа с жировыми отложениями (см. рисунок 1), что и дало ему соответствующее название.

Рисунок 1. Паяльный и животный жир имеют только внешнее сходство

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.

Преимущества жира паяльного

• Используя данный флюс, можно добиться высококачественного, а главное легкого, лужения контактов и деталей;
• Жир существенно улучшает спаемаемость любых металлов, вне зависимости от марки;
• Материал легко можно смыть после использования, так как на этом месте зачастую остаются частички флюса;
• Жир паяльный активный CT-61B и прочие марки являются одним из лучших вариантов при пайке проблемных заготовок с большим количеством загрязнения;
• Припой растекается по поверхности без образования зазубрин при отрыве паяльника;
• Флюс очень распространен и обладает небольшой стоимостью;
• Материал без проблем удаляется с поверхности даже при помощи воды.

Недостатки

• Эта разновидность обладает коррозионными свойствами, которые передаются металлу в месте соединения, если флюс своевременно не смыть;
• Есть вероятность, что мелкие детали разъест, поэтому, это не лучшее средство, чем паять микросхемы;
• Применение материала может оказаться вредным для здоровья из-за испарений химических веществ.

Состав и физико-химические свойства

Состав паяльного жира активного содержит в себе следующие разновидности компонентов:

• Парафин;
• Хлорид цинка;
• Вода деионизированная;
• Вазелин;
• Хлорид амония.

Это более сложный состав, который обладает широким спектром воздействия. Он помогает припою более плавно распределяться по всей поверхности, но при этом не сдерживает его в вязких каплях. Глубокое проникновение в неровности и щели обеспечивает крепкое схватывание, а также снижает вероятность появление бугорков и острых краев в напаянном слое припоя.

В качестве дополнительных свойств можно отметить высокий уровень растворимости в воде и прочих органических соединениях. Когда вещество находится при комнатной температуре, оно становится вязким, как обыкновенный жир. Но при повышении температуры оно становится более жидким. Активный химический состав создает агрессивную среду, благодаря чему, нужно очень аккуратно пользоваться данным материалом.

Особенности выбора

Когда вы уже определились, как использовать жир паяльный активный, следует рассмотреть варианты и особенности выбора флюса. Первоочередным правилом является соответствие стандартам изготовления. Самым правильным выбором будет купить материал, который будет соответствовать вышеуказанному ГОСТу. В некоторых случаях производители не придерживаются данного стандарта и основываются на собственных разработках. Таким образом, гарантировать качество и надежность применения жира нельзя. Надежность пайки от этого может сильно пострадать, так что требуется доверяться только проверенным вариантам.

Следующим пунктом выбора является масса в упаковке. Если вы паяете часто и вам приходится расходовать много материала, то следует брать жир паяльный 500 грамм или даже более. Если все берется для редкого материала или пробы, то подойдут и более мелкие упаковки емкостью в 20-50 гр. Упаковка должна быть герметичной и крепкой, так как падения и случайные удары во время работы вполне возможны, как и попадание пальника по ней. Стоимость здесь не является определяющим фактором и определиться с маркой от конкретного производителя можно только по личному опыту или отзывам других пользователей.

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.

Паяльная паста

Паяльная паста представляет собой пастообразное вещество, состоит из мельчайших шариков припоя, флюса и различных добавок. Паяльные пасты бывают безотмывочные и водосмываемые, последние содержат активные вещества, частицы которых могут стать причиной коррозии, если не удалить их с поверхности печатной платы.

Паяльная паста в основном применяется для поверхностного монтажа, для чип (SMD) радиодеталей и особенно удобны для пайки в труднодоступных местах. Пайка радиодеталей такой пастой осуществляется с помощью паяльной (фен) или ИК станции. Если в кратце, то технология следующая, сначала наносят капли пасты на места будущего спая, располагают радиодетали и нагревают.

Последовательность действий при пайке следующая:

1.Сначала поверхность платы нужно очистить, обезжирить и высушить. Для ускорения сушки можно воспользоваться феном.

2. Печатную плату необходимо надежно зафиксировать в горизонтальном положении, чтобы компоненты не слетели.

3. Паяльную пасту нужно наносить на печатную плату в местах будущей спайки, добиться чтобы вся паяемая поверхность была смочена пастой.

• 
  Паяльный фен

4. На плату устанавливаются детали: чип резисторы, конденсаторы, микросхемы и пр… Постарайтесь добиться точного совмещения ножек микросхем и компонентов на печатной плате.

5. В идеале плату нужно подогревать еще и снизу, через пару минут фен устанавливается на температуру 150*C и несильной струей воздуха чтобы не сдуть детали, прогревается паяемая верхняя сторона платы вместе с установленными деталями. Прогрев продолжается до тех пор, пока флюс из паяльной пасты не испарится. Далее фен устанавливается на температуру около 240*C (температура плавления оловянно-свинцовой паяльной пасты около 200*C), и поверхность платы снова прогревается, при этом частицы припоя в пасте должны оплавиться и сформировать аккуратную пайку.

6. После окончания пайки плате нужно дать время остыть, затем можно ее промыть

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

Состав и свойства

Существует два вида паяльного жира: активный и нейтральный (их обзор будет представлен ниже), каждый из них обладает определенным составом (ГОСТ 19250-73, ТУ 36-1170-79) и свойствами.

В качестве основы для изготовления нейтрального жира используется смесь канифоли и стеарина. Благодаря свойствам этих материалов, флюс не только растворяет оксидную пленку на соединяемых поверхностях, а и обеспечивает легкий и мягкий процесс пайки. Повышается текучесть припоя, что способствует его равномерному распределению и проникновению в любую неровность или щель. Поскольку данное вещество обладает хорошей растворимостью, смыть его с платы можно обычной водой или любым органическим растворителем.

Принцип действия нейтрального жира следующий: по мере того, как паяльное жало нагревает его, он переходит в жидкое состояние, после чего полностью выгорает, образуя при этом защитную пленку, которая препятствует окислению.

Рисунок 2. Применение нейтрального жира

Назначение: данный тип используется совместно с легкоплавким припоем, его задача — растворить оксидную пленку в месте соединения. Для алюминия или сплава на его основе не применяется.

Что касается активного жира, то он производится из вазелина, хлоридов аммония и цинка, деионизированной воды, а также парафина. В отличие от предыдущего типа, появляется возможность производить пайку деталей из сложноспаиваимых металлов или сильно окислившихся поверхностей.

Из-за наличия активных веществ данное средство не рекомендуется использовать при работе с электроникой или для деликатной пайки, поскольку под воздействием агрессивной среды мелкие детали могут быть разрушены. Чтобы на месте соединения не образовывалась коррозия, остатки жира необходимо обязательно смывать.

Стоит также обратить внимание на вредность входящих в его состав веществ, поэтому необходимо позаботиться о хорошей вентиляции рабочего места.

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.

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.

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:

• хорошо обрабатывает спаиваемые поверхности, что упрощает лужение металла;
• обеспечивает высококачественную пайку;
• легко смывается после окончания процесса;
• не содержит активных веществ, вызывающих коррозию и портящих детали;
• не проводит электричество;
• доступен по цене;
• при правильном хранении его срок годности не ограничен.

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.