Канифоль - это хрупкое аморфное вещество, которое добывается из смолы хвойных деревьев. По своей физической природе она нерастворима в воде, зато хорошо растворяется в простых органических растворителях (ацетон или спирт). Сфера использования канифоли чрезвычайно широка: от натирания подошв балетной обуви и смычков музыкальных инструментов до производства пластмасс и лакокрасочных материалов. При этом наибольшей востребованностью пользуется канифоль для пайки. Благодаря своей способности уже при температуре в 150 градусов растворять оксиды меди, олова и свинца, канифоль на протяжении многих десятилетий является незаменимым атрибутом электро- и радиотехнических работ.

Востребованность канифоли при пайке заключается в:

• создании противоокислительного эффекта;
• очищении поверхности при пайке;
• улучшении растекания припоя;
• уменьшении поверхностного натяжения.

При пайке канифоль может использоваться как в чистом виде (твердые куски), так и в растворенном виде (спиртовой раствор) или в виде флюсов (пастообразных субстанций с противоокислительным эффектом). Каждый из вариантов имеет свои особенности как с точки зрения технологии пайки, так и с точки зрения сферы применения.

Рецепты флюсов на основе канифоли

1. Кусок хозяйственного мыла, нарезанный на мелкие куски, вываривается в воде. В горячий раствор небольшой струйкой подливается соляная кислота. В результате реакции на поверхности раствора выделяются жирные кислоты, которые необходимы собрать в отдельную емкость, тщательно промыть водой и сплавить с канифолью на небольшом огне. Такой флюс позволяет паять без предварительного залуживания.
2. 20 граммов нашатыря и 20 миллилитров аммиака смешиваются в раствор. После этого в жестяной банке плавится 25 граммов канифоли и 10 граммов стеарина, а в полученную массу добавляют 10 граммов раствора и 20 миллилитров авиационного бензина. Полученную пасту можно разбавить тем же бензином (если она получилась слишком густой) и использовать в качестве флюса.
3. 20 граммов канифоли растворяется в 50 миллилитрах этилового спирта. Параллельно растворяем 5 граммов солянокислого анилина в 23 мл спирта. Полученные растворы смешиваем и добавляем 2 грамма триэтаноламина (можно заменить 20 каплями нашатырного спирта). Такой флюс хорош для пайки сложных сплавов: никелин, манганин, нихром.

Особенности пайки чистой и растворенной канифолью

• Канифоль в виде крупных кусков обычно применяется для пайки крупных деталей: толстых проводов или радиатора машины. При этом процесс требует определенной сноровки и опыта: окунание паяльника в припой и затем в канифоль необходимо производить быстро, иначе расплавленная масса с жала просто испарится.
• Спиртовой раствор канифоли предварительно наносится на место соединения. Пайка растворенной канифолью с технологической точки зрения считается более качественной и универсальной (позволяет работать в труднодоступных местах или заниматься печатными платами).

Канифоль является аморфным, стекловидным веществом. Цвет канифоли варьируется от светло-желтого до темно-красного и коричневого.

По химическому составу канифоль представляет собой смесь различных изомеров смоляных кислот, преимущественно абиетиновой.

Растворяется в большинстве органических растворителей: в спирте, хлороформе, ацетоне, бензоле и т.д. В воде нерастворима. Температура плавления канифоли зависит от исходного сырья и варьируется от пятидесяти до ста тридцати градусов Цельсия.

Из чего делают канифоль?

В качестве сырья для изготовления канифоли применяется сосновая смола – живица. Свежая сосновая смола содержит приблизительно семьдесят пять процентов канифоли, остальные двадцать пять – скипидар. Процесс изготовления канифоли заключается в выпаривании летучих компонентов живицы. Также для изготовления канифоли может применяться экстракция измельченной древесины посредством органических растворителей и перегонка сырого таллового масла. В зависимости от технологии приготовления канифоль называется сосновой либо талловой. Наиболее распространенной является сосновая и еловая канифоль, о которых и пойдет речь в этой статье.

Применение канифоли в пайке

Канифоль применяется в различных областях: для проклейки бумажной продукции, для производства синтетического каучука, различных пластмасс и резин, искусственной кожи, мастик, лаков и т.д. Но нас интересует применение канифоли как флюса для пайки. Можно сказать, что именно она является самым известным флюсом. Большинству читателей наверняка известен ее запах.

Ответ на вопрос «зачем нужна канифоль?» можно получить, найдя в любом словаре статью о паяльном флюсе.

Служит нескольким целям: для устранения оксидной пленки с поверхности спаиваемых деталей, для снижения поверхностного натяжения припоя и улучшения его растекания по поверхности деталей, для защиты от воздействия окружающей среды. Флюс ускоряет облуживание деталей и помогает им покрыться припоем. Это способствует качественной и быстрой пайке.

Виды паяльной канифоли

Канифоль продается как в чистом виде, так и в составе различных флюсов, порой имеющих довольно сложный состав. Чистая канифоль реализуется в виде кусков или палочек. Читатель наверняка видел ее.

Более сложными решениями являются жидкие флюсы. Самый простейший флюс – СКФ (спирто-канифольный флюс) представляет собой сорока процентный раствор канифоли в этиловом спирте. Такой раствор легок в использовании и имеет важное преимущество: он не вызывает коррозию спаянных соединений и не проводит электрический ток, тогда как флюсы на основе, например, хлорида аммония этим похвастаться не могут.

Флюс СКФ может быть изготовлен и самостоятельно, в домашних условиях. Для этого нужно взять необходимое количество спирта крепостью не менее семидесяти градусов (можно приобрести в аптеке, у лиц, занимающихся розничной продажей спирта, найти на каком-нибудь предприятии) и нужное количество канифоли. Процентное соотношение спирта и канифоли – около 70:30. Канифоль нужно измельчить до состояния крошки, например, в ступке. После этого спирт заливается в емкость нужного объема, в него высыпается крошка канифоли, затем закрывается крышка и смесь взбалтывается до полного растворения канифоли. При необходимости можно использовать другие растворители – бензин, ацетон, эфир и т.п.

Существуют более «продвинутые» варианты этой смеси. В частности, вместо этанола можно использовать пропантриол (он же глицерин). Канифоль, растворенная в глицерине, образует что-то вроде паяльного жира, и такой состав бывает удобен тем, что его можно нанести непосредственно на поверхность спаиваемых деталей – например, с помощью зубочистки, а также увеличенным временем высыхания.

Среди разнообразия флюсов особняком стоят припои, в которых уже есть флюс. Как правило, такие припои являются проволокой, внутри которой расположены несколько каналов, заполненных флюсом. Такие материалы очень удобны, и обычно для работы не требуется дополнительных флюсов. Недостаток – довольно высокая цена. К тому же их бывает достаточно сложно достать, и тогда используется старый добрый ПОС-61.

Техника пайки канифолью

Паять канифолью достаточно просто. Для того, чтобы спаять две детали, их сначала нужно залудить (если они еще не залужены; многие детали лудятся прямо на заводе). Для этого прогретый паяльник обмакивается в канифоль. После этого жало паяльника покрывают припоем и наносят припой на поверхности, которые необходимо спаять. Затем детали устанавливают в нужное положение и дотрагиваются до них жалом паяльника, покрытого припоем и канифолью. Припой тонкой пленкой растекается по поверхности деталей и после застывания образует качественное соединение. На практике случается так, что этого не происходит. В таком случае на помощь приходят флюсы на основе канифольного раствора, описанные выше.

Другие флюсы

В целом, все паяльные флюсы подразделяются на две основные группы: активные и нейтральные.

Активные флюсы взаимодействуют с металлом, так как содержат такие вещества, как хлорид аммония и хлорид цинка. Во многих случаях они гораздо удобнее, но имеют большой недостаток – швы подвергаются коррозии, а сами флюсы проводят электрический ток. Для того, чтобы этого не случилось, после пайки готовую плату промывают от остатков агрессивных веществ.

Нейтральные же флюсы не взаимодействуют непосредственно с металлом, не проводят ток и не разъедают соединения. Канифоль относится к группе нейтральных флюсов.

По назначению флюсы делятся на низкотемпературные и высокотемпературные. Высокотемпературные предназначены для работы при температуре выше четырехсот пятидесяти градусов по Цельсию, низкотемпературные – ниже этой отметки. Канифоль является низкотемпературным флюсом. В качестве примеров высокотемпературных можно привести тетраборат натрия (буру). Он предназначен для пайки тугоплавкими припоями.

Канифоль является аморфным веществом, которое очень хрупкое при механических ударах. Ее получают из смолы хвойных деревьев. Вещество можно сохранить в органических соединениях, ацетоне, спирте и так далее. При этом в воде оно не растворяется. Канифоль используется не только для пайки, но и для других процессов. Ее можно встретить в производстве лакокрасочных материалов и в производстве эффектов дыма при съемках кинофильмов. Она используется как один из элементов в создании пластмасс, а также как инструмент для натирания смычков, чтобы повысить степень их трения о струны.

Несмотря на многообразие своего применения в других сферах, наиболее она известна как дополнительный расходный материал во время пайки. Многие люди, кто занимается этим вопросом, прекрасно знают, для чего нужна канифоль при пайке. Это очень легко расплавляемый материал, который плавится практически при любом воздействии высокой температуры. Существует несколько разновидностей этого материала, но именно та, которая используется для пайки, создается согласно ГОСТ 19113-84.

Для чего используется канифоль при пайке

Чтобы ответить на этот вопрос, требуется знать, для чего нужен флюс при пайке, так как она здесь и является флюсом. Главной ее особенностью является то, что она даже при температуре плавления в 150 градусов Цельсия может хорошо справляться с оксидными пленкам. Эти пленки образуются на поверхности спаиваемых металлов и мешают хорошему соединению припоя и основного металла. Канифоль растворяет их практически мгновенно.

Материал является хорошим диэлектриком, но проблем с готовыми паянными соединениями, которые могут потерять качество проводимости, не наблюдается. Еще одним фактором, зачем нужна канифоль при пайке, является улучшения свойств спаивания. В некоторых случаях это оказывается сложно, так что металл не растекается как нужно, поэтому, использование канифоли помогает избавиться от некоторых негативных факторов. Материал стоек к воздействию атмосферной влаги, но обладает при этом гигроскопичностью. Многие любители используют ее, даже не зная зачем нужна канифоль, но это может иметь негативный эффект, так как она подходит на для всех типов соединения. Как правило, ее применяют в самых простых случаях, когда речь идет о домашней пайке. В профессиональной сфере она также используется, но не так часто.

Преимущества

• Это самый простой и доступный флюс, который можно найти практически на любом рынке;
• Стоимость канифоли является относительно низкой, так что она обойдется дешевле любого другого флюса;
• Материал имеет относительно низкую температуру плавления, что позволяет его применять даже при пайке на низких температурах;
• Подходит для многих вариантов пайки, особенно, в домашних условиях;
• Но подвергается воздействию влаги, а также практически не имеет срока хранения;
• Борется с оксидными пленками на поверхности;
• Материал не токсичен и может использоваться даже без применения специальных средств защиты.

Недостатки

• Канифоль имеет относительно низкую активность, так что после ее первого применения может не получиться должного эффекта;
• Вещество обладает гигроскопичностью, так что даже после пайки может впитывать влагу из пара, что приводит к коррозии металла в соединении;
• Этот флюс является не универсальным, так что применяться он может только для простых соединений, поэтому, пайка нержавейки и прочие сложные процедуры с ее помощью не производится;
• Материал достаточно хрупкий, поэтому, при хранении и транспортировки нужно учитывать все эти особенности.

Виды

Существует несколько разновидностей, от чего и зависит для чего канифоль при пайке. Здесь нужно выделить основные виды:

• Живичная – получила свое название благодаря тому, что она получается из живицы деревьев хвойных пород. Чаще всего используется сосна, так как это самое доступное дерево. Главной отличительной особенностью данной канифоли является то, что она не имеет в себе жирных кислот.

• Экстракционная – получается благодаря метода экстрагирования. Для экстрагирования используется бензин, а в качестве основного сырья материала – древесину хвойных пород. Если сравнивать такой материал с живичной канифолью, то в этом случае он будет более темным. Также у нее более низкая температура размягчения, которая составляет 52-58 градусов Цельсия. Кислотное число составляет, примерно 15-155, а содержание жирных кислот достигает 12%. Если подвергнуть эту канифоль химическому осветлению, то ее свойства приблизятся к свойствам живичной.
• Таловая – является побочным продуктом, который получается в сульфатцеллюлозном производстве. Этот материал получают из сульфатного мыла. Здесь имеется несколько сортов, в зависимости от свойств материала. Высшие сорта очень схожи по характеристикам с живичной канифолью.

Чем можно заменить канифоль для пайки

Подробно рассматривая, что такое , мы уже выяснили, что это флюс. Таким образом, если ее нет, то можно для замены использовать любой другой флюс. Когда идет пайка твердыми припоями, то этот материал может даже не оказать должного влияния. Иногда в качестве замены используют буру, которая является сварочным флюсом.

Технология пайки канифолью

Выяснив, зачем канифоль при пайке, осталось научиться ее грамотно применять. Прежде чем приступить к данному процессу, следует зачистить контакты, а затем их залудить. Чтобы осуществить лужение, вывод детали, которая будет припаиваться, следует выложить на него кусок твердой канифоли, которая не подвергалась температурной обработке. После этого ее нужно прижать разогретым до нужной температуры паяльником.

Чтобы полностью удалить оксиды металла, а также улучшился процесс смачивания соединения следует сделать так, чтобы этот кусок покрыл поверхность материала.»

После этого уже можно расплавлять припой, разместив его у места спайки и проведя по нему жалом паяльника. Если материал плохо обработать, то есть вариант, что припой не прилипнет к поверхности, так что жалеть канифоль не следует и иногда лучше взять с запасом. Ни в коем случае не стоит допускать, чтобы части двигались, пока состав не застынет. Если лужение прошло нормально, то спаивание получится практически моментальным, так как припой полностью обволакивает подготовленное место и останется только дождаться пока он остынет. Все это практически не зависит от того, какой именно вид канифоли используется, так как на практике они ведут себя одинаково.

Канифоль — что это? Нередко у молодежи возникает такой вопрос. Продающееся в магазинах прозрачное стекловидное вещество янтарного цвета вызывает интерес. Зачем нужна канифоль? Для чего она применяется, каковы ее свойства и происхождение? Все эти вопросы сегодня многим посетителям хозяйственных магазинов уже неизвестны. Тем не менее она продолжает пользоваться спросом, особенно у представителей старшего поколения. Канифоль может оказать большую помощь в различных областях, если знать ее свойства и особенности.

Канифоль широко применяется в качестве флюса для пайки радиодеталей совместно с припоем.

Канифоль сосновая и иных видов: происхождение и химический состав

Изначально это вещество было выделено в греческом городе Колофоне и получило название колофонской смолы. Его получали из смолы-живицы различных пород сосны путем выделения из нее скипидара и иных летучих веществ на паровой бане, одновременно сливая нелетучие примеси. Перегонка проводится паром, нагретым до 200°С, что не ведет к разложению канифоли. Обычно она составляет в живице около 75% всей массы.

В современном промышленном производстве еще канифоль выделяют специальными растворителями из размельченной сосновой древесины или выгоняют из состава таллового масла. Отсюда идет деление ее на сосновую, талловую или экстракционную. Последняя выделяется из целлюлозы.

В своем составе канифоль содержит от 60 до 90% смоляной абиетиновой кислоты, от 1 до 12% различных жирных кислот, в том числе насыщенных, и до 20% нейтральных веществ, в основном дитерпеноидов, тритерпеноидов и сесквитерпеноидов. Канифоль совершенно не растворяется водой, но хорошо растворима спиртом, эфиром, бензолом и ацетоном, несколько хуже керосином. При температуре от 40 до 75°С канифоль размягчается, а при 100-140°С начинает плавиться, закипая при 250°С. Она может при добавке органических и минеральных веществ образовывать особое канифольное мыло, а при растворении ее каким-либо многоатомным спиртом получается канифольный эфир.

Вернуться к оглавлению

Потребительские свойства канифоли

Из всех разновидностей канифоли наилучшими потребительскими свойствами обладает живичная, она же канифоль сосновая. Она размягчается при температуре 68°С, и практически не имеет в своем составе жирных кислот. Только этот вид канифоли считается полностью натуральным и экологически безупречно чистым веществом. Ее цвет янтарно желтый.

Канифоль часто применяют в мыловарении в качестве заменяющей жир добавки.

Талловая и экстракционная канифоль уже считаются искусственными, отличаясь более темным цветом, от красноватого до оттенков коричневого. Несмотря на различные способы получения, потребительские свойства их близки к натуральной.

Одним из наиболее востребованных качеств канифоли издревле считалось усиление сцепления между поверхностями и предотвращение скольжения. Канифольное мыло имеет очень высокие моющие свойства, особенно в сочетании с другими моющими веществами.

Другим важным свойством канифоли считается высокая проникающая способность в составе спиртовых и эфирных растворов. Это помогает производить полную гидроизоляцию покрываемой поверхности. Важно только, чтобы эта поверхность оставалась статичной и не испытывала динамических нагрузок, поскольку застывшая канифоль очень хрупкая.

Другим, не менее важным качеством канифоли является клеящее свойство, в особенности совместно с другими веществами.

Вернуться к оглавлению

Практическое применение канифоли

Основным применением канифоли в наши дни является оказание содействия при пайке металлических деталей. Именно канифоль сосновая является хорошим паяльным флюсом. Несмотря на обилие более современных химических флюсов ею продолжают активно пользоваться в радиотехнике и электронике. Расплавленная канифоль легко устраняет слой оксида с поверхности деталей, подвергаемых пайке. К тому же она снижает поверхностное натяжение припоя и помогает ему равномерно растекаться по плоскости. То есть такой флюс помогает поверхностям деталей покрываться припоем. Помимо этого, он защищает их от воздействия разнообразных испарений из окружающей атмосферы.

Перед началом пайки паяльник макают в канифоль, затем жалом паяльника дотрагиваются до припоя, после чего уже прикасаются к месту спаивания деталей.

Причиной сохранения популярности канифоли в качестве флюса для пайки является ее полная кислотная нейтральность, поскольку для ее производства используется сырье природного происхождения. В отличие от аналогичных веществ, сделанных на основе кислот, место пайки со временем не подвергается коррозии и через него не происходит утечка электрического тока. Особенно важным это качество является при сборке электронных микросхем. В качестве паяльного флюса канифоль применяется как в чистом виде, так и в сочетании с другими веществами. Наиболее простым из них является раствор ее в чистом этиловом спирте в пропорции 4 к 6. Он является одной из разновидностей жидкого флюса.

Технология пайки с помощью канифоли достаточно проста и доступна даже тем, кто впервые в жизни взял в руки паяльник. Разогретое жало инструмента окунается в застывшую канифоль, после чего им берется припой, и наносится на спаиваемую поверхность. Та же процедура проводится и с другой деталью, которая должна быть соединена к первой. Затем поверхности накладываются одна на другую и к ним прикладывается разогретый паяльник, чье жало снова покрыто канифолью и припоем. В результате расплавленный припой образует монолитную массу, которая при застывании надежно соединяет поверхности воедино.

Помимо применения в качестве паяльного флюса, канифоль находит применение и в других областях. Наиболее известным и традиционным из них считается натирание ею струн смычковых музыкальных инструментов, прежде всего скрипок и виолончелей. Здесь она усиливает момент трения, помогая извлечь нужные тона звуков.

В балете канифолью натирают пуанты, чтобы предотвратить скольжение по полу. Спортсмены с этой же целью натирают ею руки перед тем, как взять в них спортивный снаряд. Кроме того, канифоль используется в качестве добавок в некоторые виды полимеров, в моющие вещества и в определенные виды лаков. В последнем случае ее сплавляют с глицерином.

Мелко растертую канифоль применяют для создания дымовых эффектов при постановке пиротехнических представлений. Производные от нее, в частности эфиры, находят применение и в пищевой промышленности в качестве добавки с маркировкой Е 951. На некоторых видах устаревшего промышленного оборудования до сих пор канифолью натирают приводные ремни для предотвращения проскальзывания.

Таким образом, несмотря на многолетнюю практику применения и простоту, вещество продолжает активно использоваться в самых разных областях современной жизни.

Канифол ь относится к амфорным веществам, которые производятся из хвойной древесины. Ее используют не только при пайке, но и в других целях. Она встречается во многих органических соединениях. для изготовления лакокрасочных материалов, пластмасс, приспособлений для обработки струнных инструментов и т.д. Основными свойствами является:

• нерастворимость в воде;
• под действием механических нагрузок разрушается;
• плавится при любой высокой температуре.

Несмотря на широкую сферу применения, чаще всего ее можно встретить при спаивании деталей и конструкций. Однако не все люди понимают, для чего нужен этот дополнительный расходный материал. Выделяют множество разновидностей, каждая из которых используется в определенной сфере, что прописано в нормативной документации.

Для чего служит канифоль?

Чтобы разобраться в этом вопросе, необходимо рассмотреть главные особенности и характеристики. Данный расходный материал выполняет функции флюса при пайке. Температура плавления составляет 150°С, что является достаточным при борьбе с оксидными пленками. Расплавленная канифоль полностью покрывает рабочую поверхность и убирает этот налет, который влияет на качество соединения.

Данный расходный материал считается диэлектриком, однако он не влияет на общую проводимость готовой конструкции. Канифоль также необходима для улучшения свойств спаивания. Например, некоторые металлы при воздействии высоких температур растекаются, а флюс не дает этого сделать. Кроме того, не впитывает влагу и является гигроскопичным материалом.

Многие люди даже не подозревают об особенностях канифоли, и для чего она нужна при пайке. Чаще всего она применяется при спаивании деталей в домашних условия. В промышленности она также встречается, однако довольно редко.

Основные достоинства

Положительными сторонами являются следующие :

• легкая доступность (ее можно приобрести в любом магазине и торговой точке);
• низкая стоимость, по сравнению с другими видами флюсов;
• возможность проведения процесса пайки при низких температурах;
• используется для соединения деталей, как в домашних условиях, так и промышленных;
• не впитывает влаги;
• большой срок хранения;
• убирает оксидные пленки, образовавшиеся на поверхности детали;
• возможность использования без дополнительных средств защиты.

Отрицательные стороны

Недостатками канифоли являются :

• низкая активность, поэтому желаемый результат может с первого раза не получиться;
• флюс является гигроскопичным, то есть способен выделять пар при спаивании, который вызывает коррозию металла;
• используется только для спаивания деталей из простого металла, например, для нержавейки берется другой флюс;
• при воздействии механических нагрузок разрушается, что стоит учитывать при хранении и перевозке.

Разновидности

Существует три основных вида канифоли, каждая из которых имеет свои особенности:

1. Живичная. Ее получают из живицы хвойных деревьев, чаще всего применяют сосну, так как ее проще всего приобрести. Именно поэтому она получила свое название. Главная особенность - отсутствие в составе жирных кислот, так как производится из натуральных компонентов.

2. Экстракционная. Такое название получила исходя от метода ее получения – экстрагирования. Как и в предыдущем случае, основным материалом служат хвойные деревья, однако есть и новшество – обязательно должен присутствовать бензин. В конечном результате канифоль получается темнее, чем живичная. Она теряет свое агрегатное состояние при низкой температуре(примерно 52°С), а также имеет в своем составе жирные кислоты. Можно улучшить ее свойства за счет химического осветления.

3. Таловая. Данный вид канифоли производят от сульфатного мыла. Существует несколько разновидностей флюса, каждый из которых имеет свои характеристики. Например, высшего класса по своим свойствам с живичной.

Что можно использовать вместо канифоли?

Как говорилось ранее, канифоль используется в роли флюса. Поэтому ее можно заменить любым другим видом данного расходного материала. Часто, в качестве замены используют буру.

Процесс пайки

Изучив основные свойства канифоли, можно приступать рассмотрению технологии пайки. Перед началом следует зачистить деталь от ржавчины и осуществить лужение. Для этого на поверхность прикладывается кусок канифоли, а затем подвергается температурной обработке, путем прижатия ее разогретым концом паяльника.

Обратите внимание! Чтобы избавиться от оксидной пленки, а также улучшить соединение деталей необходимо приложить кусок, который бы покрывал всю поверхность. Если взять его малое количество, деталь не прилипнет к поверхности, поэтому на этом материале не стоит экономить.

Расположив припой возле места соединения, его расплавляют при помощи разогретого паяльника. Далее, следует следить, чтобы конструкция не двигалась до полного застывания. Это время зависит от того, как осуществлялось лужение. При нормальных условиях застывание происходит быстро. Абсолютно не важно, какой вид канифоли брать, так как на практике они ведут себя одинаково.