Ювелирное обозрение

Каждый, кто во времена Советского Союза имел дело с паяльником, знает о канифоли не понаслышке. Однако сегодня, когда всюду используются паяльные флюсы, канифоль для пайки применяют все реже. А ведь канифоль используется не только для пайки. Давайте же вспомним о том, что вообще такое канифоль, откуда она берется и где еще применяется.

Канифоль или колофонская смола получила свое название от имени древнегреческого города Колофон, где особая сосновая смола высоко ценилась в свое время музыкантами.

Сама канифоль представляет собой достаточно хрупкое аморфное вещество стекловидной структуры, имеющее характерный стеклянный блеск. Цвет канифоли может быть от светло-желтого до темно красного. В качестве составного компонента она содержится в смолах хвойных деревьев и состоит главным образом из карбоновых кислот фенантренового ряда и их изомеров.

Сырьем для производства канифоли изначально служила живица — смолянистое вещество, выделяемое хвойными деревьями при их механическом повреждении. Из живицы выпаривали скипидар и другие летучие вещества, которых в сырой смоле 25%.

При промышленном производстве канифоль получают как экстракт измельченной хвойной древесины с применением органического растворителя либо путем перегонки сырого таллового масла, являющегося отходом циллюлозно-бумажного производства. Таким образом, в зависимости от способа получения, канифоль бывает сосновой, талловой и т. д.

Канифоль нерастворима в воде, однако легко растворима в органических растворителях, таких как этиловый спирт, эфир, ацетон, хлороформ и бензол. Температура плавления канифоли зависит от способа ее получения, и лежит в диапазоне от 50 до 130 °C. В составе канифоли всегда преобладают карбоновые (смоляные) кислоты, главная из которых — абиетиновая, входящая и в состав янтаря.

Канифоль как паяльный флюс

По сей день достаточно широко канифоль используется в качестве паяльного флюса (для удаления тонких пленок окислов с поверхностей спаиваемых металлов) при пайке легкоплавкими припоями и лужении.

Благодаря использованию канифоли при пайке, смачиваемость припоем монтируемых на плату компонентов улучшается. При пайке деталей из меди, медных сплавов, стали, цинка и других цветных металлов кроме алюминия, канифоль пользуется заслуженной популярности в силу эффективности.

В расплавленном состоянии канифоль легко растворяет оксидные пленки: окисленные металлы по сути частично восстанавливаются до металлов, а частично — превращаются в легкоплавкие соли.

При этом канифоль неустойчива к воздействию влаги. Под действием атмосферной влаги она гидролизуется, усиливает коррозию соединений с которыми находится в контакте. Поэтому после пайки канифоль следует смывать (например спиртом или ацетоном). В качестве диэлектрика канифоль используется разве что в очень герметичных устройствах.

Для пайки лучше всего подходит слабый раствор канифоли в изопропиловом или этиловом спирте с добавлением глицерина. Такой раствор весьма эффективен, хоть и имеет лишь слегка желтоватый цвет. Если же он будет слишком концентрированным, то есть если канифоли в растворе окажется слишком много, то смыть ее с платы будет тяжело, да и жало паяльника загрязнится сильнее.

Кстати, для пайки сильно загрязненных или сильно окисленных поверхностей канифольно-спиртово-глицериновые флюсы малоэффективны. В таких случаях рекомендуется применять неорганические, например, кислотные флюсы. Кроме того, глицерин, ввиду гигроскопичности, способствует коррозии проводников и электрическим утечкам по поверхности диэлектрика платы, поэтому остатки флюса с глицерином всегда следует удалять сразу после пайки и особенно тщательно.

Хранение растворов канифоли требует особого подхода чтобы не допустить выпадения кристаллов смоляных кислот. Для этого обязательно профильтрованный раствор не следует хранить в железных банках, поскольку ржавчина на их стенках склонна образовывать со смоляными кислотами резинаты железа, способствующие кристаллизации смоляных кислот. А в растворы с уайт-спиритом нужно добавлять хотя бы 4% скипидара.

Другие применения канифоли

Продукты переработки канифоли используются для проклейки картона и бумаги, она служит эмульгатором при получении искусственного каучука, применяется в производстве пластмасс, резин, мыла, линолеума, искусственной кожи, лаков, красок, электроизоляционных компаундов и мастик.

Канифолью натирают смычки музыкальных инструментов, кончик бильярдного кия, а также обувь балерин для уменьшения скольжения. В тяжелой атлетике, в альпинизме, в бейсболе, при занятиях на турнике, – канифоль позволяет четко зафиксировать хват без скольжения, причем мозолей от этого не появится. Именно измельченную канифоль применяют для имитации дыма в кинематографе.

В былые времена, когда не было эффективных натяжителей, канифолью натирали передаточные ремни различных механизмов. Даже сегодня при запуске механизмов с большой инерцией время от времени прибегают к использованию канифоли.

Добавив порошок канифоли в лак на основе твердых смол, можно повысить его текучесть. Чистая же канифоль в основе лака делает его очень мягким и нестойким, белеющим при попадании влаги, легко стираемым. Качественные лаки на основе канифоли получают этерификацией (сплавлением) 6% глицерина с канифолью.

Кстати, один из эфиров канифоли зарегистрирован как пищевая добавка Е915 — пентадиновая смола. Но практически в качестве пищевой добавки Е915 не применяется ни в России, ни в странах Евросоюза.

Выход из строя электроприбора ведет за собой его ремонт. Основными причинами поломок современной техники являются вышедшие из строя платы, конденсаторы, другие изделия, крепление которых производиться путем пайки. Обладая определенными навыками, домашний мастер может отремонтировать устройство самостоятельно, но для этого понадобятся сопутствующее сырье. Пайка происходит с использованием припоя, электрического паяльника.

Что такое канифоль

Флюс в твердом состоянии это хрупкое амфорное вещество, состоящие из кусков стекловидного типа. Из чего делают канифоль — производится путем очищения специальными химическими реакциями смол хвойных растений. Канифоль для пайки используется для противостояния окислительным процессам, которые могут разрушить соединение при эксплуатации, устойчивый к потере химических свойств элемент при воздействии высоких температур.

Состав канифоли позволяет надежно соединить металлы процессом пайки.

Жидкое состояние при нагреве содействует растеканию материала по элементам нужной формой. Перед тем, как узнать, для чего нужен канифоль, важно разобраться с химическими свойствами состава. Сырье, из которого изготовлена смола, имеет свойства диэлектрика, однако на способность соединения передавать электрический ток это не отражается.

Нормируемые параметры канифоли по ГОСТ 19113-84

Скачать ГОСТ 19113-84 «Канифоль сосновая»

В сфере ремонта радиотехники, канифоль является наиболее доступным вариантом флюса. Некоторые новички, не имеющие опыта в паяльном деле, не осознают, что такое канифоль и применяют повсеместно. При таком подходе возможно совершить ошибку, т. к. продукт применяется не ко всем типам соединений. В основном изделие применяют в домашних условиях, при нечастой работе, т. к. флюс имеет неограниченный срок годности простым исполнением.

Способы получения

Разновидности канифоли происходят от способа получения, состава и физического состояния. Основные различия способов производства являются вещества, из которых добывается состав.

Делится материал на три категории, живичная, таловая и экстракционная смола для пайки.

1. Живичная канифоль производится путем обработки живицы хвойных деревьев, основным растениям является сосна, ввиду доступности и распространенности. Основным отличительным моментом можно заметить отсутствие жирных кислот, применение которых недоступно некоторыми работами.
2. Экстракционная основа производится путем экстрагирования бензина и основной составляющей – доли древесины сосновых деревьев. Отличается более низким температурным порогом размягчения, темным цветом. Температура плавления начинается от 52 градусов, кислотное число варьируется от 145 до 175. Наличие жирных кислот в составе – 10%, если произвести химическое осветление вещества, он будет более похож на живичную субстанцию.
3. В сульфатцеллюлезном производстве выделяется побочный продукт – таловая канифоль. Подразделяется на несколько сортов по качеству и назначению, способ получения из сульфатного мыла. Более дорогие разновидности не уступают по свойствам натуральному продукту.

Подробное знакомство с основой поделки приводит к выводу, что он относиться к категории флюсов. В случае, когда не оказывается под рукой нужного предмета, можно использовать сварочную буру.

Виды паяльной канифоли

Реализация канифоли происходит разбавленным и чистым видом. Очищенное сырье существует в форме палочки или кусков. Более дорогими и сложными по производству являются флюсы жидкого типа. Наиболее простой вариант спиртосодержащий, состоящий из раствора канифоли и спирта, разведенный практически равными пропорциями. Данный раствор не вызывает реакций при использовании, предотвращает коррозию и не проводит электрический ток.

Живичная канифоль по ГОСТ 19113-84

Изготовления спиртового раствора может быть выполнено в домашних условиях. Важно соблюдать последовательность действий:

• Необходим этиловый спирт в малых количествах, крепостью не менее 70°. Найти его можно в аптеке или местах реализации подобных изделий.
• Канифоль живичная измельчается до песчаного состояния ступкой, после этого необходимо добавить спирт в соотношении 70 на 30.
• В случае отсутствия под рукой спирта, возможно использовать аналогичный растворитель, к примеру бензин или ацетон. Добавлять размягченную субстанцию необходимо малыми порциями, перемешивая до полного растворения.

Более современная модель раствора имеет вместо спирта глицерин. Приготовление происходит тем же способом, данный материал более удобен в работе. Его можно непосредственно наносить на спаиваемые детали, имеет более твердую форму относительно раствора. Некоторые припои реализуются уже с готовым флюсом посередине проволоки. Вариант удобен при действиях, однако высокая цена и отсутствие в мелких торговых токах могут привести к эксплуатации таловой канифоли.

Получение жидкой канифоли

Канифоль сосновая имеет следующие характеристики:

• Температура кипения начинается от 250 °C, зависит от состава и добавленных примесей.
• Размягчение происходит на пороге 52-72 °C.
• Теплопроводность элемента – 0,1 ккал/м, теплотворность – 9100 ккал/кг.
• Расширение в расплавленном состоянии равняется коэффициенту 0,05, кислотное число от 145 до 175.

Основной разновидностью материала является прозрачная колофонская смола, применяется твердым состоянием, имеет светло желтый оттенок. Основой для качественного производства продукции используется абиетиновая кислота, занимающая большую долю в составе вещества.

Свойства канифоли

Низкотемпературный флюс, применяется с легкоплавкими припоями, температура плавления не позволяет использовать канифоль при действиях с твердыми элементами пайки. Основные свойства определяются составом и способом приготовления, даже дорогие разновидности не отличаются высокой активностью.

Изделие в неопытных руках может быть использовано несколько раз.

Канифоль имеет относительный плюс, обладая повышенной растекаемостью, тем самым, воздействие небольших температур может надежно разместить материал на месте. Данное свойство допускает работу в труднодоступных местах, помогает удалить окисленный налет с поверхности ремонтируемого изделия. Жидкая субстанция растекается или наносится на изделие предварительно, тем самым работая без температурного воздействия. Свойства могут отличаться наличием химических добавок. Температура плавления канифоли начинается от 52 °C, вне зависимости от марки.

Основной составляющей качественного продукта является абиетиновая кислота соляного типа, соотношением от 60 до 90%. Количество кислоты определяется от назначения, более дорогие марки имеют большое содержание канифоли. Основа для натуральных разновидностей – около 20% нейтральных веществ, количество химических кислот достигает до 10% путем применения определенного способа производства. Жидкие разновидности имеют в составе разбавитель, эфир, спирт, бензин и т.д.

Применение канифоли

Перед применением канифоли важно понимать, что с тугоплавкими припоями использование невозможно. Температура кипения – 250 °C, в этом состоянии вещество испаряется. Флюсом определяется вспомогательное сырье, с помощью которого очищается поверхность от окисления, грязи и прочих неудовлетворяющих при пайке воздействий.

Состав и свойства канифоли позволяют растворять при нагреве различные оксиды, состоящие из меди, олова, либо свинца.

Благодаря характерной особенности к очищению от окислов, применяется при очистке металла при пайке. Изделие применяется зачастую в домашних условиях, на производственных линиях используется припой с добавлением к составу флюса.

Использование канифоли при пайке

Наиболее распространенный способ пайки колофонской смолой:

• паяльник подготавливается к работе, путем нагрева до рабочей температуры;
• на конце жала инструмента размещается вещество легкоплавкого типа, оно применяется качеством припоя, обычно состоит из отлива со свинцом с добавлением цинка, кадмия или висмута;
• вместе с веществом паяльник опускается во флюс, характерный дым указывает на произведенную реакцию, процесс происходит как можно быстрее, до испарения.

Метод применяется при наличии определенного опыта, при работе могут возникнуть некоторые трудности у неопытных мастеров.

Техника пайки канифолью

Любые работы можно облегчить с применением некоторых изделий, пайка материалов не исключение. Для работы понадобится основа жидкого флюса – этиловый спирт. Изготовление возможно собственными усилиями, достаточно измельчить продукт и смешать с растворителем.

Жидкий раствор позволяет проникнуть к труднодоступным местам, наносится непосредственно на площадь объекта.

1. Нанесение производится при помощи кисти или зубочистки, после этого подготавливается паяльник.
2. На разогретый паяльник наносится припой нужными количествами, в зависимости от размера соединения. Большим количеством припоя можно задеть соседние контакты, что нарушит схему работы ремонтируемого прибора.
3. Распределение припоя происходит равномерно, надежного соединения можно достигнуть, прижав элемент к плате небольшим усилием.
4. После снижения температуры, удаляются остатки флюса, т.к. он может растечься по соседним деталям и нарушить электропроводность.

Данный способ более удобен, помогает соединить даже мелкие детали. Паяльник используется в зависимости от соединения, температурный режим подбирается от параметров плавления припоя.

Основные достоинства

Каждый материал имеет определенные достоинства и недостатки, канифоль зарекомендовала себя при паяльных действиях на протяжении многих лет, используется по сей день. Основные достоинства материала:

• Диэлектрические свойства помогают избежать ненужных контактов на поверхности пайки.
• Доступная цена по сравнению с аналогами, имеется в свободной продаже в любых торговых точках радиоэлектроники.
• Процесс пайки с использованием изделия может производиться вне зависимости от окружающей среды, уровня влажности, температуры воздуха.
• Свойства изделия имеют защиту от воздействия к влаге, обдает большим сроком годности.
• Препятствует образованию налета ржавчины на металлических конструкциях, обезжиривает изделие.

Канифоль для пайки

Разрешается использовать натуральный продукт без средств индивидуальной защиты, ввиду отсутствия токсичности. Процесс использования не составляет труда, можно изготовить самостоятельно необходимую концентрацию и вид для удобной работы.

Отрицательные стороны

Минусами можно отметить несколько факторов, препятствующих к применению материала в определённых ситуациях.

1. При отсутствии опыта низкая активность элементоа может потребовать дополнительной обработки. Использование требует некоторых навыков, чтобы сократить время обработки.
2. Гиперскопичность может не дать веществу выделить видимый пар при обработке, что повлечет коррозию соединения в последующем времени.
3. Доступно применение к узлам небольшого размера, определенного состава металлов. Продукт применяется к простым металлам, для обработки больших соединений используются другие виды флюсов.
4. Хрупкая конструкция материала может доставить проблемы при транспортировке. Легко крошится при механических воздействиях.

Существуют другие виды флюсов, активно взаимодействующие с металлом. Такие элементы взаимодействуют с металлом, состоят из хлорида цинка, или аммония. После пайки вещество максимально удаляется с изделия, т.к. возможны процессы коррозии. Нейтральные вещества, такие как канифоль, не взаимодействуют с металлом и не проводят электрический ток.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Когда есть желание собрать собственный электронный прибор, то необходимо запастись паяльником, припоем и канифолью. Конечно, не стоит забывать и про непосредственно детали схемы, но нас сейчас интересует увеличение качества процесса пайки. Вот для чего нужна канифоль? О ней мы сейчас и поговорим.

Что такое канифоль?

Современность

Сейчас канифоль может быть получена из размельченной сосновой древесины с помощью специальных растворителей или добыта из талового масла или целлюлозы. Зависимо от способа выделяют такие виды:

1. Сосновая.
2. Талловая.
3. Экстракционная.

Современная канифоль на 60—90 процентов состоит из смоляной абиетиновой кислоты, 1—12 % жирных кислот и нейтральных веществ (как то тритерпеноиды, сесквитерпеноиды и дитерпеноиды). Она не может быть растворена водой, но спирт, эфир, бензол, ацетон и несколько хуже керосин могут с нею это сделать. При 40 градусах канифоль начинает размягчаться, а при 100 уже плавится. Когда температура достигает отметки в 250 градусов, то она кипит. Если к ней добавить минеральные и органические вещества, то получится мыло. Если растворить её в многоатомном спирте, то у вас будет канифольный эфир. Как видите, применений много. Конечно, безопаснее всего делать что-то, когда под рукой канифоль сосновая. Производитель должен позаботиться о том, чтобы продукция отвечала всем требованиям государственных стандартов (не было сторонних примесей или чего-то иного).