Что такое канифоль и 8 шагов как с ней паять

Для создания защитного слоя от активного окислительного процесса во время пайки используется припой с канифолью. Это одно из доступных решений для работ в домашних условиях или промышленных масштабах с целью удешевления процесса. Доступность вещества и безопасность при нагреве породила фразу – канифоли много не бывает.

Что такое канифоль

Научное название материала – колофонская смола. Канифоль это вещество в твердом состоянии, характеризующееся стекловидной организацией кристаллов. Она не имеет конкретной грани плавления – твердость уменьшается с увеличением нагрева.

Фактически, проявляется аморфность материала. Можно назвать вещество природным флюсом – липкий по своему составу материал входит в состав смол хвойных деревьев.

Свойства

Чтобы понять, для чего используется канифоль и какие условия рабочей среды будут приемлемыми, необходимо разобраться в свойствах вещества:

1. Этот флюс нельзя удалить водой. Зачистить канифоль в домашних условиях можно с помощью растворителей, бензина или средств на основе спирта.
2. Основной объем в составе занимает абиетиновая кислота. Вещество дает до 90% массовой доли продукта.
3. Кипит смола при температуре 250 по Цельсию и выше.
4. В нормальных условиях канифоль для пайки хрупкая, может крошиться от удара, сильного нажима.
5. Прекрасно растворяет оксидные пленки, препятствующие качественному соединению

Температура плавления

Из хрупкого и твердого состоянии в мягкое смола переходит при нагреве. Температура плавления обычной канифоли начинается от 50 градусов, для отдельных добавок в составе вещества порог нагрева может подняться выше 130 градусов. Во время плавления выделяется дым и резкий запах смолы – заметен, когда начинают канифолить жало паяльника.

Состав

Кроме абиетиновой кислоты, содержание которой в составе вещества варьируется от 60 до 90% общего объема, присутствуют иные добавки. Это жирные кислоты – до 12 %. До 20% в составе – нейтральные элементы. Для жидких форм компонентом может стать спирт или иной растворитель, составляющий до 50% объема.

Способы получения

В производстве освоены и применяются следующие виды получения канифоли:

1. Экстракция. Щепу хвойных пород деревьев помещают в растворитель для выделения смолы в виде экстракта.
2. Переработка таллового масла. Это продукт, являющийся побочным, появляется в процессе производства бумаги. Пример продукта – канифольный клей.
3. Наиболее доступный – выработка вещества из живицы. Сырье для канифоли это смола – источником часто выступает сосна – разогревается. В процессе роста температуры происходит удаление излишней воды и скипидара. В рабочем сосуде остаются кристаллы канифоли. После очистки химикатами получается готовый продукт, который можно использовать.

Методом экстракции и перегонки производство канифоли налажено на заводах для создания глубокого цикла переработки сырья.

Полезная статья: Рутиловые электроды маркировка

Зачем нужна канифоль

Если разобраться, зачем применять канифоль при пайке – ответ прост. Это флюс, являющийся неотъемлемой частью при работе с припоями. При нагреве элементов паяльным оборудованием поверхность металла покрывается оксидной пленкой.

Соединение препятствует лужению и качественному соединению деталей. При внесении в рабочую среду канифоли происходит удаление оксидных пленок. Температура при нагреве паяльником должна достигать 150 градусов.

Применение смолы заставляет припой становиться более текучим. Это позволяет качественно лудить и правильно паять многожильные кабеля, обеспечивая надежный контакт в наконечниках.

Раствор канифоли находит применение в определенных видах лакокрасочной продукции. Добавки из смолы применяются в производственном процессе по выпуску пластика.

Качественные музыкальные инструменты получают струны, обработанные специальной канифолью. Как пример – скрипка и смычок, где качество обработки напрямую влияет на характеристики инструмента. Не менее популярен и канифольный клей. За счет добавок уменьшается хрупкость чистой смолы, прочность соединений возрастает.

Полезная статья: Контроль сварных соединений

Разновидности

В данный момент изучены и активно применяются несколько разновидностей этого натурального флюса. Характеристики готового продукта находятся в прямой зависимости от методики производства. Поэтому смолу, как и любой другой флюс, подбирают под конкретную технологическую задачу. Сюда относятся тип металлов, оборудования, класс выполняемых работ.

Талловая

Род канифоли, получаемой в виде побочного материала. Процесс сульфат-целллюлозной реакции в завершении имеет определенные отходы, которые применяются как сырье для получения канифоли.

Переработанное сульфатное мыло способно дать несколько фракций смолы с различными характеристиками. Каждый продукт отличается составом и применимостью. Сорт, имеющий лучшие свойства, приближается к качеству живичной разновидности смолы.

Экстракционная

Легкоплавкое и смолистое вещество, получаемое в результате экстрагирования. В основе исходных компонентов – бензин и хвоя с высоким содержанием смол. В чем разница?

По отношению к живичному сорту, экстрагированное вещество темнее, температура при которой твердость начинает снижаться – меньше. Формула полученного вещества включает до 12% жирных кислот. Современные технологи позволяют осветлить состав и канифоль по своим показателям становится максимально близка к живичному продукту.

Живичная

Наименование получено на основе сырья, получаемого от хвойных деревьев. Живица, смола или сок хвойных пород является основным материалом для производства природного флюса. Наибольшую доступность получила сосна – как дерево, наиболее распространенное в лесных массивах. Температура плавления натуральной смолы и минимальное присутствие в составе жирных кислот делает живичную канифоль самым чистым продуктом для паек.

Янтарь из сосновой смолы ценится как материал для изготовления украшений. По сути, окаменевший сок деревьев может быть использован в качестве сырья для добычи канифоли. Высокая стоимость, сложность добычи, относительная редкость – причины, по которым янтарь не применяется как флюс.

Как паять с канифолью

Процесс соединения деталей с помощью паек имеет общие правила и последовательность. Чтобы паять качественно и быстро, потребуется делать все по шагам:

1. Механически зачистить контакты.
2. Включить паяльник в сеть и разогреть.
3. Разогреть соединяемые детали.
4. Погрузить жало в канифоль для пайки.
5. Проканифолить (обработать) соединяемые поверхности.
6. Залудить жало припоем.
7. Произвести соединение контактируемых площадок и прилегающей поверхности с помощью припоя.
8. Без смещений остудить место пайки.

Для качественного покрытия жала смолой нагрев паяльника должен составить до 100-130 градусов. При касании из канифоли должен пойти небольшой дым. Для тонких деталей с малыми габаритами процедуру предварительного нагрева можно опустить. Крупные контактирующие площадки обязательно разогреть, чтобы флюс и припой не застыли моментально при нанесении на поверхность.

Жало паяльника перед началом работ требует очистки только после длительного простоя. Если пайки ведутся постоянно, достаточно использовать канифоль и можно приступать к лужению.

Полезная статья: Накс это…

Пайка припоем с канифолью

Техническое исполнение такого припоя – трубка в смотанном виде, внутри уже заложена канифоль. Работа производится по типу присадки – жало паяльника греет поверхности и трубку припоя вводят в зону нагрева.

Разогретая олово-свинцовая смесь и смола плавятся. Двигая жалом по заготовке, производится лужение места пайки и дальнейшее соединение двух деталей. Сокращается время работы. Использоваться такой материал может, если соблюдено условие – не требуется механическая зачистка деталей.

Как сделать жидкую канифоль

Твердый флюс не всегда удобен при проведении работ. Можно растворить канифоль и получить более удобную для пайки жидкость. Понадобится:

• чистая канифоль на основе живицы сосны;
• 100 мл спирта – крепостью до 96%, чем выше, тем лучше;
• пустую тару для готового раствора.

Смола подойдет только новая, без грязи и пережженных участков. Необходимо измельчить хороший сосновый флюс и поместить его в пустую тару. Пропорции спирта и смолы – 1 к 1, или чуть больше. Если канифоль не растворяется до конца, можно еще немного добавить спирта. В течении часа, с периодическим помешиванием, растворенная смола становится однородного цвета. Теперь можно использовать смесь по назначению.

Вместо спирта может быть использован растворитель, ацетон и другие токсичные химические составы, способные растопить живицу. Похожим способом получают канифольный клей. При испарении смола застынет и прочно зафиксирует детали. Растворители позволяют сделать жидкий флюс со схожими показателями. Спиртовой раствор наименее вреден, если нужно паять много.

Преимущества и недостатки

Разобравшись, что же это такое, канифоль и как ее применить, необходимо рассмотреть на плюсы и минусы вещества в работе. Использовать флюс необходимо, если требуется:

1. Отсутствие электропроводности.
2. Доступность по цене, возможность покупки даже в бытовом магазине.
3. Эффективно убирать оксидные пленки на металле.
4. Стойкость к воде.
5. Сохранение свойств при перепадах температур.
6. Относительная безопасность для здоровья при длительном применении в рабочем процессе.

Несмотря на ряд плюсов, природный флюс или канифоль имеет небольшие недостатки:

1. Требуется наработать опыт. Применять смолу лучше после практики на тренировочных деталях.
2. Канифоль не получится использовать при большой плоскости спаиваемых изделий.
3. Чистая смола – хрупкая, это накладывает дополнительные трудности в перевозке и хранении. материла.

Учитывая недостатки, природный флюс остается востребованным у специалистов по пайке.

Полезная статья: Плазморез своими руками

Что можно использовать вместо канифоли

Если смолы нет под рукой, возникает вопрос – чем еще можно заменить сосновую канифоль для пайки? Подойдет любой флюс, совместимый с оборудованием и соединяемыми металлами. Возможно задействовать буру. жидкие составы и пастообразные вещества для пайки. Нужный состав, позволяющий заменить канифоль, указывается на упаковке с флюсом.

Чем смыть канифоль после пайки

Если после пайки на плате или контактах остались излишки смолы, их необходимо удалить. Отмыть канифоль можно теми же средствами, что входят в состав жидкого флюса из нее. Это спирт, ацетон, растворители.

Смывки не должны оказывать разрушающий эффект на место пайки и рядом расположенные детали. Поэтому перед применением стоит внимательно ознакомиться с инструкцией. Наносить спирт или растворитель только кисточкой с последующим удалением впитывающим материалом.

Изготовление в домашних условиях

Если непонятно, что можно использовать для пайки вместо канифоли, всегда стоит попробовать домашний рецепт приготовления флюса. По этому же примеру можно изготовить канифольный клей с хорошими характеристиками на сдвиг и отрыв.

Что потребуется:

1. Чистая банка из жести.
2. Плита – газовая или электро.
3. Живица сосны.

Правильный порядок действий:

Так как скипидар, содержащийся в смоле, необходимо отделить, опускаем смолу в банку и нагреваем.

Необходимо расплавить и закипятить сырье. Кипение живицы будет сопровождаться пузырьками – это и есть отделение скипидара. Как только завершится выделение этой фракции, снимаем разогретую смолу с плиты.

Для удобства можно разлить паяльный флюс в формы – например, небольшие жестяные крышки. Итоговый результат может быть чуть темнее, чем промышленный продукт – так как домашний процесс приходится делать без очистки.

Цвет не влияет на качество и использование при пайке.

Полезная статья: Сплав силумин – что это

Техники безопасности

При работе с паяльным оборудованием необходимо придерживаться нескольких правил для сохранения здоровья.

1. Защита органов дыхания. Несмотря на безопасность канифоли, дым от нагрева может вызвать аллергическую реакцию. Рабочее место должно быть с вентиляцией, можно использовать респиратор.
2. Смола повышает текучесть олова, поэтому паяльником с каплей припоя нужно действовать аккуратно. Раскаленный металл может стать причиной ожога.
3. Очистку зоны пайки от смолы с помощью ацетонов необходимо производить после отключения оборудования. Это снизит риск возгорания растворителя.
4. Жидкая канифоль как и паяльная кислота обязательно хранится в плотно закрытой таре.

Продукт из живицы имеет множество сфер для применения. Использовать канифоль для скрипки или пайки безопасно – сырье для производства полностью экологично. Начинать работу с таким флюсом лучше с тренировочных паек на ненужных соединениях.