Кислота для пайки металла

Обновлено: 05.10.2024

Для прочного соединения небольших металлических деталей между собой в процессе паяния применяется специальное средство, называемое паяльной кислотой. Ее используют на подготовительном этапе для очищения рабочих поверхностей, сделанных из металла, перед выполнением процесса.

Что это такое и для чего нужна?

В процессе эксплуатации любые металлические детали покрываются различного вида загрязнениями, кроме того, металл при контакте с воздухом образует на своей поверхности тонкую оксидную пленку и слой ржавчины. Перед проведением процесса пайки металла необходимо тщательно зачистить рабочую область его поверхности. Делается это с применением наждачной бумаги либо при помощи напильника.

Но механическим путем возможно удалить только поверхностные загрязнения или ржавчину, тогда как оксидную пленку можно убрать химическими препаратами, одним из которых является паяльная кислота.

Назначение паяльной кислоты заключается в том, что она позволяет не только удалить имеющийся оксидный налет, но и предотвращает появление новых отложений.

Паяльная кислота используется в случаях, когда необходимо выполнить пайку радиаторов, цинкование металла при ремонте автомобильного кузова, для соединения медного провода, а также с целью выполнения паяния меди, алюминия, нержавейки. После обработки паяльной кислотой металлической поверхности становится проще работать на ней оловом или другим флюсом.

Материалы, для которых чаще всего используется паяльная кислота:

стальные сплавы;
сплавы цветных металлов;
сплавы, содержащие медь;
никель;
железо.

Кислотный паяльный состав является агрессивным химическим веществом, поэтому использовать его нужно с большой аккуратностью. Во время работы необходимо следить за тем, чтобы агрессивный химический компонент не попал на кожу или предметы, не подлежащие пайке.

Чтобы предотвратить разбрызгивание средства, паяльные работы нужно выполнять только на отведенном для этого рабочем месте, без выхода паяльной кислоты за его пределы.

Преимущества и недостатки

Паяльная кислота имеет разнообразные составы, и каждый из них обладает своими преимуществами и предназначением. Но имеются и общие свойства, присущие любому виду паяльной кислоты. Преимуществ у кислоты для паяния несколько.

Средство обладает текучими свойствами, поэтому с его помощью можно обрабатывать труднодоступные участки, что обеспечивает удобство процесса паяния.
С помощью паяльной кислоты можно удалить не только оксидную пленку на поверхности металла, но и ржавчину. Так как пленка окислов невидима, это не значит, что ее нет, поэтому перед началом паяния все металлические поверхности в обязательном порядке необходимо обработать паяльной кислотой.
После обработки поверхности металла паяльной кислотой окислительная пленка на этом участке уже не сможет образовываться даже в том случае, если после процедуры выполнить какое-либо механическое воздействие на деталь.
Паяльная кислота является универсальным средством, так как она подходит для применения на поверхностях различных по составу металлов.

У кислоты для паяния есть и недостатки.

Паяльную кислоту не используют для работы с микросхемами и электронными платами. Средство может расплавить токопроводящую дорожку или, напротив, усилить ее электропроводность, что приведет к замыканию.
У паяльной кислоты имеются требования к условиям и срокам хранения. Несоблюдение этих норм приводит к тому, что средство становится непригодным для дальнейшего использования. По этой причине запасать впрок паяльную кислоту не имеет смысла.
В составе средства находятся агрессивные кислоты, которые во время процесса паяния испаряются. Вдыхание человеком этих паров приводит к ожогам дыхательных путей, а если средство попадает на кожу, то оно вызывает серьезные химические ожоги. По этой причине работы с кислотой выполняются в хорошо проветриваемых помещениях с использованием средств индивидуальной защиты.

В чистом виде та или иная кислота не используется ввиду ее химической агрессивности. Этот элемент в разбавленном виде сочетают с другими компонентами, таким образом получается флюс, который в зависимости от состава применяют для различных металлических поверхностей. Каждый вид флюса с кислотой имеет свои особенности, которые в процессе паяния необходимо правильно учитывать.

Обзор видов

Все паяльные кислоты делят на 3 основные группы: соляную, серную и ортофосфорную. Состав кислоты может быть любым, но назначение у нее одно: очищение металлической поверхности от ржавчины и оксидной пленки перед пайкой. Если на металлической поверхности подготовительные работы выполнены правильно, то в результате работы получится прочный и аккуратный стыковочный шов. Например, для соединения меди и латуни более всего подходит борная кислота, имеющая высокую температуру плавления. Состоит это средство из буры и кислотной смеси.

Ортофосфорная

Жидкая прозрачная или слегка желтоватая неорганической природы жидкость, которая имеет химическую формулу H3PO4. При попадании на металлическую поверхность ортофосфорная кислота устраняет оксидную пленку и защищает поверхность от образования новых оксидных соединений. Этот препарат обладает высокой степенью текучести, что позволяет применять его в труднодоступных местах.

После проведения паяльных работ эта кислота может быть смыта водно-щелочным раствором.

Ортофосфорный кислотный состав используют для обработки углеродсодержащих сталей легированного типа, кроме того, средство применяется для соединения никеля или меди. Рабочая температура плавления у кислотного состава составляет 350°C. Средство обеспечивает в процессе паяльных работ надежный и аккуратный соединительный шов.

Серная

Это двухкомпонентный состав, у которого химическая формула H2SO4. Первый компонент представляет собой плотную жидкость маслянистой консистенции. Вторым компонентом в виде растворителя является вода или ангидрид серы. При сочетании 2 компонентов образуется паяльная кислота. Концентрация второго компонента может быть в пределах от 25 до 85%. Полученный состав имеет высокую химическую агрессивность и активность, поэтому его используют для пайки толстостенных материалов.

Соляная

Обычную кислоту для паяния делают с цинком, когда к 412 г этого компонента добавляют 1 л соляной кислоты в концентрированном виде. Формула химического вещества выглядит как HCl. Цинк добавляется к соляной кислоте для улучшения ее свойств. Концентрация раствора соляной кислоты определяет характеристики ее свойств, используемых при паянии, но в чистом виде без примесей цинка это средство не применяется, так как обладает высокой способностью разъедать металл. Подбирают концентрацию раствора кислоты в зависимости от того, какой толщины металлическая заготовка будет паяться.

Для работы с тонким металлом или чувствительными электронными платами кислоту необходимо разбавлять, снижая степень ее концентрированности.

Как выбрать?

Выбор паяльной кислоты осуществляется исходя из характеристик обрабатываемого металла. Главным критерием для выбора кислоты является концентрация ее раствора и отсутствие осадка с помутнением. При выборе различных видов паяльных кислот следует знать их область применения.

Кислота ортофосфорная. Обладает высокой способностью к очищению от ржавчины и оксидов. Поэтому ее используют на сильно загрязненных металлических поверхностях.

Кислота соляная. Считается универсальным вариантом, который можно использовать для очищения сплавов стали, а также для обработки черных и цветных металлов.

Кислота серная. Редко используется ввиду высокой химической агрессивности. Это средство применяют для металлов, которые плохо поддаются спаечному процессу, а также используют для толстых заготовок, так как это средство на толстом слое металла способно проникать внутрь материала.

Выбирая в магазине паяльную кислоту, необходимо обратить внимание на срок ее пригодности. Обычно он составляет не менее 12 месяцев со дня изготовления продукта, но действует этот период только в случае правильного хранения вещества. Хранить паяльную кислоту необходимо в плотно закрытой емкости, оберегать от попадания солнечных лучей и соблюдать диапазон температур от -25 до +35°C.

Просроченными кислотными составами, имеющими осадок, пользоваться не рекомендуется, так как такое средство не сможет полноценно выполнить очищение поверхности металла и подготовить его к паяльному процессу.

Как пользоваться?

Чтобы правильно паять паяльником, необходимо знать некоторые важные основы проведения этой процедуры. Дело в том, что при паянии деталей всегда применяется тот или иной припой, чаще всего это оловянно-свинцовый состав. Основным компонентом в этом припое является олово, тогда как свинец является вспомогательной присадкой, которая обеспечивает надежный шов и помогает работать с припоем. С помощью свинца у припоя повышается его текучесть, а применение олова позволяет застывшему шву приобрести необходимую твердость.

Но несмотря на присутствие свинца и хорошую текучесть, капле припоя довольно сложно преодолеть силу поверхностного натяжения, если учитывать еще и тот факт, что площадь контакта у такой капли минимальна. Нередко случается так, что во время выполнения паяльных работ мастер сталкивается с тем, что припой не хочет растекаться по рабочей металлической поверхности и остается на металле в виде плотной капли. Помочь решить эту задачу сможет паяльная кислота. Если после механической зачистки материала обработать рабочую поверхность раствором паяльной кислоты, то припой беспрепятственно сможет распределяться по области пайки. Таким образом, паяльный кислотный состав обеспечивает для припоя отличную прилипаемость, называемую адгезией.

После выполнения механической зачистки металла паяльную кислоту необходимо в небольшом количестве локально нанести на область пайки. Для этой цели можно применять обыкновенную небольшую кисточку, сделанную из натурального ворса или использовать тоненькую деревянную палочку.

Нередко паяльная кислота продается во флаконах из пластика, имеющих дозатор в виде носика-капельницы. С помощью такого дозатора паяльную кислоту можно нанести в небольшом количестве именно в то место, где будет производиться в последующем пайка детали.

Раствор паяльной кислоты должен полностью покрыть всю рабочую область и не растекаться за ее пределы, поэтому капать его из дозатора нужно очень внимательно и аккуратно.

После того как паяльный кислотный состав нанесен на рабочую поверхность, можно приступать к паянию. Во время этого процесса под воздействием разогретого жала электропаяльника кислота начинает испаряться. Добавлять новые порции средства не нужно.

После нанесения припоя на очищенную поверхность оксидная пленка на металле уже не сможет образовываться, так как сам припой будет теперь выполнять защитную роль. Такая процедура у мастеров называется лужением.

Перед тем как соединить друг с другом 2 детали, каждая из них предварительно должна быть подвергнута процессу лужения.

После этого поверхности из металла будет легко соединить между собой с образованием плотного и надежного стыковочного шва.

Как смыть?

После выполнения паяльных работ часть кислотного состава, который растекся по обрабатываемой металлической поверхности, может остаться в неизменном виде. Как и любая кислота, вещество это обладает свойством к разъеданию материалов, и если не удалить это средство с поверхности платы или детали, кислотный компонент медленно, но верно будет разрушать материал.

Если паяльный кислотный состав остался, например, на электронной плате, то он может разъедать токопроводящие дорожки, что приведет к замыканию и выведет дорогостоящую плату из рабочего состояния.

Отмыть паяльную кислоту необходимо сразу же после выполнения паяльных работ. Кислотная среда нейтрализуется щелочными растворами. Такой раствор можно приготовить самостоятельно в домашних условиях. Для этого потребуется теплая вода и щепотка питьевой соды.

Хорошо нейтрализует паяльный кислотный состав изопропиловый спирт или нефтяной растворитель «Нефрас», именуемый в народе «Калоша». Для смывки используют чистую кисточку, ватную палочку или кусочек ткани, смоченный в нейтрализующем растворе. Остатки кислотных компонентов нужно снимать аккуратно, не разбрызгивая жидкость вокруг спайки.

Чем можно заменить?

Вместо использования паяльной кислоты можно применить флюс ЛТИ-120, имеющий высокую степень активации и не содержащий в своем составе каких-либо кислотных компонентов.

Кроме того, специалисты считают, что для соединения проводов достаточно воспользоваться сосновой канифолью.

Такие флюсы имеют свойство хорошо очищать поверхность и лудить ее.

В некоторых случаях паяльную кислоту и флюсы со сходными свойствами можно заменить смесью машинного масла с мелкими опилками. В этом случае спаечный процесс происходит во время втирания масла с опилками при совмещении деталей.

Кроме того, паяльный кислотный состав заменяют распространенным аптечным препаратом: ацетилсалициловой кислотой (аспирином). Таблетку измельчают до порошкообразного состояния, готовый порошок распределяют в области проведения паяния. Если предстоит спаять между собой провода, то их просто размещают на целой таблетке аспирина.

Еще одним вариантом, заменяющим паяльный кислотный состав, может стать аспирин, смешанный с вазелином в пропорции 1: 2. В результате смешивания компонентов получается паста, которую наносят деревянной палочкой, а после окончания работ удаляют. Ацетилсалициловую кислоту применяют для спайки драгоценных сплавов. Такой флюс слабо контактирует с поверхностью изделия и не портит его внешний вид.

Как сделать паяльную кислоту своими руками, смотрите в следующем видео.

Ортофосфорная кислота для пайки

Для получения качественных соединений нужно не только специальное оборудование, но и дополнительные расходные материалы. В ходе пайки задействуют флюс с припоем, изготовленным на базе свинца и олова, нередко представляющим собой проволоку. В качестве флюса используют паяльную кислоту, классифицируемую на несколько разновидностей. Наиболее востребована ортофосфорная субстанция.

Особенности и назначение

При продолжительной эксплуатации металлические изделия окисляются, на их поверхности скапливаются загрязнения и пыль. Грязь можно удалить механическим путем с помощью напильника, окислы ликвидируют исключительно химическими составами. Ортофосфорная кислота для пайки предотвращает образование новой мембраны, нивелирует имеющиеся отложения.

Она не только дает возможность очищать металлические поверхности, но и обеспечивает защиту от коррозии, иных негативных явлений.

От других паяльных кислот это вещество отличается составом и концентрацией, его применение полностью себя оправдывает. Обработка металлических поверхностей ортофосфорной кислотой формирует защитную мембрану, предотвращающую появление окислов. Вещество применяют для пайки различных материалов:

алюминия;
стали;
медных сплавов;
никеля.

Паять следует при температуре выше 350 градусов. В ходе этого процесса происходит разрыхление кислотной мембраны, она отводится на поверхность за счет растворения оксидных слоев. Надежность спаивания достигается благодаря полученной новой пленке.

Состав и свойства

Ортофосфорная кислота представляет собой бесцветное вещество неорганического происхождения. Это гигроскопическая субстанция, обладающая пастообразной структурой. Нагреваясь, она растворяется и становится жидкой. Кислоте присущи хорошие свойства текучести, ее легко убрать водой по окончании работы.

В обычных условиях ортофосфорная кислота представлена бесцветными кристаллами. Чаще всего ее используют для объединения заготовок, выполненных из углеродистой либо низколегированной стали. Этот флюс растворяет оксидную пленку, перемещая ее на поверхность.

После этого на расчищенной области появляется новая мембрана, выполняющая защитную функцию, препятствующая окислению материала.

На финальном этапе работы остатки кислоты смывают водой. Это универсальное вещество, которое подходит для пайки разнообразных материалов, включая изделия из черных и цветных металлов, нержавеющей стали. Плюс ортофосфорной кислоты в сравнении с канифолью состоит в более широком спектре действия и упрощенном процессе паяния. Но существует и отрицательный момент: ее нельзя применять при пайке контактов, поскольку велик риск разъедания материала.

Главным элементом в ортофосфорной кислоте выступает цинк. На его долю приходится не меньше 50%. В соответствии с действующими нормативами, концентрация нерастворяемого осадка не должна быть больше 0,001% от общего объема вещества. Допустимо наличие аммиака в составе, но не более 0,5%.

Это трёхосновная кислота, обладающая средней силой. При контакте с более мощными составами она демонстрирует амфотерность, а в ходе реакции образуется фосфорит. Взаимодействие с водой ведет к возникновению электролитической диссоциации.

Советы по выбору

Ортофосфорная кислота – это лучший выбор для пайки элементов из низкоуглеродистой разновидности стали и иных материалов, трудно поддающихся соединению. Обычно флюс содержит ¾ этого вещества от общего количества. Свою лепту вносят различные добавки, за счет них удается справляться с основными трудностями, имеющими место при спаивании.

Есть ряд нормативов ГОСТа, которым должны следовать изготовители паяльной кислоты, но в реальности они соблюдаются не всегда. По этой причине качество продукции может значительно разниться у различных фирм. Выбирая ортофосфорную кислоту, обращайте внимание на наличие и количество осадка, поскольку он может отрицательно повлиять на качественные характеристики субстанции и, соответственно, на результат пайки.

Также нужно смотреть на цвет кислоту: если он темный, значит, в составе много примесей. Но этот аспект не всегда относят к отрицательным, так как ряд добавок, напротив, улучшает качество пайки.

Нормальным считают светло-желтый оттенок, чересчур темные жидкости не рекомендуется покупать. Перед приобретением всегда смотрите на срок годности состава. Этот момент очень важен, в среднем кислота хранится 6 месяцев.

Меры предосторожности

Ортофосфорную кислоту причисляют к группе токсичных для здоровья веществ, в ходе ее применения необходимо строго соблюдать правила безопасности, не пренебрегать мерами предосторожности. Для хранения этого вещества применяют герметичную тару. Используют кислоту исключительно в помещении, где есть возможность обеспечения хорошего проветривания.

При работе с этим материалом в обязательном порядке нужно пользоваться средствами, предназначенными для индивидуальной защиты. При случайном попадании кислоты на кожу ее смывают мыльной водой. Процедура пайки идентична проведению операций с использованием других разновидностей флюсов. Металлическую поверхность предварительно зачищают механическим способом. Затем ее обрабатывают кислотой.

Подобная манипуляция ликвидирует следы ржавчины и иные загрязнения, существенно повышая качество и прочность получаемых методом спаивания соединений. Важно принимать во внимание, что в условиях агрессивной среды есть вероятность негативного влияния на тонкие детали. Лучше всего свои качества ортофосфорная кислота проявляет при спайке металлов, обладающих высокой температурой плавления.

Как использовать ортофосфорную кислоту смотрите далее.

Что такое паяльная кислота, и зачем она нужна

Практически у каждого, кто учился паять самостоятельно, на первых порах случались неудачи. То припой не желал прилипать к заготовкам и деталям, то спаянный шов вдруг распадался.

Назначение

Чтобы подготовить детали к накладыванию припоя, необходимо очистить их от частиц посторонних материалов – пыли, песка, воды. Кроме этого нужно удалить с поверхности пленку окислов, которая присутствует практически на всех металлах.

Вещества, удаляющие пленку и препятствующие образованию новой, называются флюсами, и самый эффективный из них – паяльная кислота. Она является активным флюсом, то есть при пайке химически воздействует на состав поверхности металла.

У профессионалов никогда не возникает вопрос – зачем нужна паяльная кислота, они отлично знают, что очень часто без нее невозможно выполнить поставленные задачи.

Паяльную кислоту применяют для следующих металлов:

медь и ее сплавы;
никель;
железо;
конструкционная сталь;
сплавы цветных металлов.

Если медные или латунные детали с успехом паяют бурой, то припаять друг к другу заготовки из алюминия или стали возможно зачастую только с использованием паяльной кислоты. По завершению работ активный флюс обязательно смывают водой с небольшим содержанием щелочи.

Кислоту покупают в магазинах, или делают самостоятельно, используя химические реагенты. Хотя приобретение исходных материалов может обойтись и дороже, чем готовый к применению флюс.

Из чего состоит

В общем случае паяльной кислотой называют хлорид цинка, однако состав применяемых на практике веществ несколько отличается. Чаще всего пайка производится при помощи препаратов на основе соляной или фосфорной кислоты с добавлением растворителей.

Концентрированная соляная кислота неприменима, поскольку разъедает металл. Для электронных схем кислотные вещества не используют, проводя пайку при помощи канифоли или выбирая другой неактивный флюс.

Одним из универсальных видов жидкого флюса можно считать паяльную кислоту ФЦА, производимую предприятиями химической промышленности.

В состав этого препарата входит:

хлоридов цинка;
нашатырь (хлорид аммония);
соляная кислота;
очищенная от примесей вода.

В домашних условиях паяльную кислоту делают, растворяя в соляной кислоте цинк. Чтобы получить удовлетворительные результаты, необходимо знать, как нужно паять паяльной кислотой металлы и сплавы, а также строго соблюдать правила безопасности при работе.

Общие правила применения

Для пайки обычно используется оловянно-свинцовый припой (ПОС). В составе его основным компонентом всегда служит олово, а свинец добавляется в пропорции, в зависимости от которой припой приобретает необходимые для пайки свойства.

Свинец делает материал более мягким и текучим, в то время как олово обеспечивает прочность застывшего стыка.

Несмотря на наличие свинца, текучести часто недостаточно, чтобы преодолеть силы поверхностного натяжения в капле припоя и при малой величине сцепления с поверхностью металлов припой остается в форме капли, не желающей прилипать к деталям.

Если предварительно поверхности очистить от окислов, то сила сцепления превысит силы поверхностного натяжения и припой растечется по поверхности, обеспечивая хорошую адгезию, то есть прилипание.

Для очистки поверхности ее механически зачищают при помощи напильника или наждачной бумаги и наносят паяльную кислоту. Наносить ее можно маленькой кистью из натуральных материалов или при помощи небольшой лопатки.

Часто состав содержится в пластиковых бутылочках с дозаторами, которыми удобно пользоваться. Флюс должен покрыть всю поверхность, предназначенную для пайки, иначе припой не будет хорошо прилипать к ней.

Во время контакта разогретого припоя с поверхностью, паяльная кислота испаряется, но ее присутствие уже не требуется. После того как припой нанесен, он сам выполняет защитную функцию, препятствуя окислению. Этот процесс называется лужением.

Лужению подлежат обе спаиваемые заготовки. После лужения можно легко соединить их, нанеся дополнительно припой на место стыка.

Конечно же, при пайке паяльником, инструмент тоже должен быть чистым и жало, сделанное из меди, не должно содержать пленок окислов. Для этого предварительно жало тоже необходимо облудить, обмакнув его разогретым в паяльную кислоту и нанеся на него припой.

Пайка без паяльника

Иногда при пайке с использованием паяльной кислоты, можно обойтись без паяльника. Один из таких способов применяют, например, при пайке скруток проводов во время электромонтажных работ по устройству электропроводки.

В этом случае флюс наносят на скрутку кистью, а для лучшего эффекта скрутку окунают в небольшую емкость с кислотой. После этого скрутку погружают в емкость с расплавленным припоем и выдерживают около 1 минуты, чтобы провода хорошо прогрелись, и припой проник ко всем точкам их поверхности. Такая пайка обеспечивает отличную электропроводность при соединении проводов.

После производства пайки, необходимо удалить с соединения остатки паяльной кислоты, чтобы избежать возникновения коррозии металла и разрушения стыка в дальнейшем.

Необходимо помнить, что при монтаже печатных плат электронных схем, при пайке электронных компонентов радиоустройств применять паяльную кислоту не рекомендуется, так как можно повредить очень тонкие токопроводящие дорожки плат. При нанесении флюса, паяльная кислота может растворить их.

Правила безопасности

При производстве паяльной кислоты применяются соляная и фосфорная кислоты. Они очень активны (хотя фосфорная слабее) и легко вступают в реакцию со многими химическими веществами. Попадая на кожу, такие вещества вызывают химический ожог.

Даже в разведенном виде их пары способны повредить слизистую оболочку органов чувств.

Учитывая вышеизложенные факты, правила безопасности при обращении с паяльной кислотой заключаются в надежном хранении препарата, использовании защитной одежды и перчаток, хорошей вентиляции рабочего помещения.

Полезные для пайки свойства ортофосфорной кислоты

Металлы – это вещества с большой химической активностью. При контакте с влажным воздухом они покрываются слоем оксидов. Убирать продукты порчи металлов можно разными составами. Часто для этих целей используется паяльная кислота, разновидностью которой является ортофосфорная.

Существует целая группа соединений под названием «фосфорные кислоты». Они образованы из оксида фосфора и нескольких молекул воды. Приставка «орто» в названии – показатель того, что к оксиду присоединены три молекулы воды.

Формула такого соединения Н₃РО₄. Рекомендуется ортофосфорная кислота для пайки изделий из меди, черных металлов, нержавеющих стальных сплавов.

Применение

Ортофосфорная кислота – вещество относительно безвредное, доступное, обладающее многими полезными свойствами. Химические особенности обуславливают ее большую востребованность.

Ортофосфорная кислота, которую часто называют просто фосфорной, применяется во многих сферах деятельности:

металлургии;
сельском хозяйстве;
производстве строительных материалов;
пищевой и легкой промышленности;
нефтеперерабатывающей отрасли.

При работе с металлами ее применяют как флюс для пайки, средства очистки от ржавчины и для нанесения защитных фосфатированных покрытий.

В химической промышленности она выступает в качестве катализатора в реакциях органического синтеза. Фосфатный компонент необходим для производства моющих средств, сорбционных материалов из активированного угля.

В текстильном производственном процессе посредством ортофосфорной кислоты обрабатывают ткани для огнезащиты.

При производстве пищевых продуктов ее применяют как подкисляющий реагент. При выращивании сельхозпродукции широко применяются фосфорные удобрения. В нефтеперерабатывающей отрасли из нее делают буровые растворы.

При производстве строительных материалов свободный ортофосфат применяется для изготовления огнезащитной продукции: красок, древесных плит, пенопластов, керамики.

Степень очистки

Производство кислоты имеет многотонные объемы, регламентируется государственными нормативами. Для обеспечения ожидаемого результата любого процесса, например пайки, важно качество используемых материалов.

ГОСТами предусмотрены разные марки ортофосфорной продукции, которые отличаются содержанием основного вещества, примесей, физико-химическими свойствами. Главное отличие заключается в степени очистки. Она обуславливает цены и направления применений.

Чем выше степень очистки вещества, тем выше его стоимость. Применяются такие продукты только в особенно важных ситуациях. Глубокой очистке подвергаются все реагенты для проведения ответственных химических реакций, пищевые добавки и вещества для проведения лабораторных анализов.

В ГОСТе, регулирующем показатели категории «реактивы», как самая лучшая указана «химически чистая» кислота. Содержание основного вещества в такой ортофосфорной продукции равно 87 %.

Следующие группы составляют «чистые для анализа» и просто «чистые» реактивы. Ортофосфорная кислота этих групп имеет 85 % основного вещества. Применять для пайки такую кислоту экономически нецелесообразно.

Отдельный ГОСТ регламентирует характеристики технической (термической) кислоты. В технике допускаются несколько более лояльные требования:

Ортофосфорная кислота категории А – это бесцветная, прозрачная жидкость.
В категории Б продукция 1 сорта может быть слегка окрашена в желтоватый цвет.
Кислота 2 сорта – заметно окрашенная жидкость со слабо-желтым или коричневым цветом.

Содержание основного вещества во всех сортах технической ортофосфорной кислоты составляет 73 %. Именно такую продукцию рекомендуют применять для пайки.

Сортность не существенно меняет свойства при использовании в качестве флюса. Выбор покупатель делает самостоятельно, руководствуясь требованиями к конкретной пайке и финансовыми возможностями.

Использование в качестве флюса

Главная функция флюсовых материалов – удаление грязи, оксидов с поверхности деталей, подлежащих пайке. Необходимо также обеспечить максимальную смачиваемость припоя. Иначе адгезия будет слабой, пайка безрезультатной.

Свободный ортофосфат не только удаляет окисленные продукты, но и образует пленку фосфатов, которые хорошо смачиваются припоями. Пайка после такой обработки проходит успешно.

Однако действовать нужно разумно и осторожно. Избыток кислотного флюса может спровоцировать последующее разрушение металлов в месте пайки. Все излишки нужно тщательно убрать. Очистку рабочей зоны можно проводить обычным промыванием водой.

Как проверить правильность выбора флюса

Знатоки пайки предлагают метод проверки пригодности флюса с ортофосфорной кислотой или любого другого. Для этого нужно взять чистую пластинку металла, с которым предстоит работать.

На верхнюю поверхность следует поместить флюс, снизу его нужно подогреть горелкой. Сначала при нагревании улетучивается растворитель. Затем растекается белое пятнышко флюса.

Если расплав распределяется по пластинке равномерно, с ним можно проводить пайку. В случае образования мелких шариков из флюсовой массы, он для работы не годится.

Затем пластинку нужно хорошо промыть. Чистая поверхность металла, которая откроется под флюсовым пятном – хороший признак. Значит, материал имеет подходящую для пайки активность, обладает хорошим защитным действием.

Несмотря на безвредность ортофосфорной кислоты для человека, при пайке нужно соблюдать правила индивидуальной защиты.

Хранить расходный материал нужно в обязательно закрытом флаконе, не допуская нагревания и попадания солнечных лучей. Пайку следует проводить в проветриваемом помещении.

Лучше, если рабочее место обеспечено принудительной вентиляцией. Глаза и органы дыхания нужно защитить. Для этого в продаже имеются специальные очки, маски, респираторы.

Если флюс все-таки попал в глаза, следует сразу их тщательно промыть. Руки после проведения пайки нужно тщательно отмыть с моющими средствами.

Рецепты паяльной кислоты

При проведении пайки для предварительной обработки поверхности деталей во многих случаях используют флюсы кислотного характера. Степень активности материала подбирают в зависимости от типа металла и меры его загрязнения.

В продаже есть различные средства, состав которых подобран с учетом специфики предстоящей работы. Можно сделать паяльную кислоту в домашних условиях самостоятельно.

Для этого потребуется определенные знания, элементарное умение делать химические составы и небольшая сумма денег для приобретения компонентов.

Зачем нужен кислотный флюс

К металлам относятся вещества большой активности. Многие из них легко и быстро окисляются в присутствии воздуха. Образующиеся оксиды под действием атмосферной влаги превращаются в гидроксиды.

Смесь продуктов окисления хорошо заметна на железных изделиях после хранения на воздухе. Называется она ржавчиной. Другие металлы также покрываются оксидным слоем, который не позволяет ничего припаять к изделию.

Что можно сделать дома

Степень кислотности флюсов отличается. К активным смесям относятся композиции с хлоридом цинка. Из школьного курса, возможно, кто-то запомнил свойства солевых растворов.

Соли в присутствии воды склонны претерпевать гидролиз. Хлорид цинка при обменных реакциях с водой образует сильную кислоту и слабую щелочь. Поэтому раствор имеет активный кислотный характер. Соляная кислота быстро удаляет оксидные вещества.

Обычно паяльную кислоту делают прибавлением 412 г цинка к 1 литру концентрированной соляной (гидрохлоридной) кислоты. Процедура это не совсем приятна и безопасна. При работе выделяются летучие кислые пары.

Работать с концентрированной солянкой следует только под вытяжкой или в респираторе, находясь в хорошо проветриваемой комнате.

С соляной кислотой

Популярностью пользуется несколько составов с хлористым цинком. Соединения цинка используются в процессе цинкования для защиты металлов от коррозии. Этот химический элемент известен устойчивостью к процессам окисления. Сделать паяльные кислоты своими руками несложно.

Для продукции из черных и цветных металлов подойдет следующее соотношение:

хлорид цинка – минимум 25 %, максимум – 30 %;
концентрированная соляная кислота – 0,7 %.

Оба компонента нужно быстро растворить в воде. Следует учесть, что соляная кислота – сильно летучее вещества. Работать с ней желательно под вытяжкой. Склянку с исходным реактивом нужно держать только в закрытом состоянии.

С вазелином и спиртом

Для деталей из черных и цветных металлов иногда вместо паяльной кислоты удобнее использовать пасту с кислотными свойствами.

Для ее приготовления нужно смешать насыщенный раствор хлорида цинка – 3,7 % и технический вазелин – 85 %. Для придания требуемой консистенции в смесь добавляют немного воды.

Для работы с никелем, платиной и их сплавами своими руками можно сделать паяльную смесь из хлорида цинка – 1,4 % и этилового (винного) спирта – 40 %. Оба компонента нужно тщательно растворить в воде и перемешать готовый паяльный раствор.

После пользования всеми приведенными составами паяльную зону нужно хорошо промыть обычной водой.

С канифолью

Для проведения ответственных работы с черными металлами, пайки драгоценных и цветных металлов подойдет пастообразная смесь, сделанная своими руками из канифоли – 24 % и хлорида цинка – 1 %. Все это нужно растворить в этиловом спирте. Промывать рабочую зону по окончании паяльной процедуры нужно ацетоном.

Для образования шва с повышенными прочностными характеристиками рекомендуется взять:

канифоли – 16 %,
хлорида цинка – 4 %,
технического вазелина – 80 %.

Промывать место пайки после обработки такой паяльной пастой, сделанной своими руками, сложнее. Взять нужно ацетон.

Как показывает опыт, в некоторых случаях имеет смысл заменить паяльную кислоту соответствующей пастой кислотного характера.

Самодельные кислые пасты

При работе с алюминиевыми деталями часто используют флюс с олеиновой кислотой, формула которой С₁₇Н₃₃СООН дает представление о большой молекулярной массе. Высшая кислота имеет вязкую консистенцию, похожа на слегка тягучую жидкость.

Паяльный флюс делается следующим образом: 20 мл олеиновой кислоты, около 3 г йодида лития растворяют в стеклянной емкости на водяной бане. Однородный раствор, сделанный своими руками, после остывания переливают в стеклянный флакон для хранения.

После пайки рабочую зону промывают ацетоном, бензином или спиртом.

Для пайки нихрома можно своими руками сделать состав из 100 г вазелина, 7 г порошкообразного хлорида цинка, 7 г глицерина.

Всю массу нужно хорошо перемешать. Желательно это сделать в толстой фарфоровой чашке или специальной ступке.

Другие доступные варианты

Широко используется для обработки железных, стальных, никелевых сплавов ортофосфорная кислота. Часто ее называют просто фосфорной. Этой кислотой можно обрабатывать поверхность чистой меди.

На всех металлах фосфорная кислота не только удаляет оксиды, но и образует защитный слой.

При паяльных работах верхний слой фосфатов легко разрушается разогретым жалом паяльника. На обработанных деталях равномерно распределяется припойная масса. В результате получается прочное соединение.

Самым, пожалуй, простым вариантом замены паяльной кислоты является обычный аспирин. Раствор быстро готовится своими руками. Нужно взять обычную дешевую таблетку, растворить в небольшом количестве воды. Иногда мастера просто посыпают растолченным аспирином место пайки.

В продаже есть готовый флюс ВТС, который, по сути, также является паяльной кислотой. Аналогичное средство можно сделать своими руками.

Нужно взять салициловую кислоту, вазелин, триэтаноламин. Растворить все компоненты в спирте. Флюс успешно используется для работы с медью, платиной, серебром и их сплавами.

Читайте также: