Токсичность флюсов для пайки. меры предосторожности. часть вторая

Токсичность флюсов для пайки. Меры предосторожности

Невозможно представить себе радиолюбителя, который не держал бы в руках паяльника. Разумеется, каждый радиолюбитель при пайке пользуется флюсами, благо их существует десятки и сотни видов. И конечно же, рано или поздно возникает вопрос, в какой мере эти флюсы могут нанести вред здоровью. В данной статье мы не будем касаться качества пайки, технических характеристик флюсов, их цены и популярности, сконцентрируем своё внимание исключительно на вопросах их безопасности. Чего требует техника безопасности на рабочем месте по законодательству об охране труда? Цитирую: “Крайне серьёзно нужно относиться к соблюдению техники безопасности, поскольку при пайке и лужении, на работника могут воздействовать различные вредные факторы. К таковым следует отнести повышенную загазованность воздуха парами химических веществ, пожароопасность, брызги флюсов и припоев, повышенную температуру воздуха рабочей зоны. В данном случае крайне важно иметь средства индивидуальной защиты. Работы, связанные с пайкой и лужением, должны проводиться в специально оборудованных и предварительно подготовленных помещениях. Обязательно должна присутствовать система вентиляции. Вентиляционные установки должны быть оснащены звуковой и световой сигнализацией.”

Все работают под вытяжкой или со средствами защиты? Сильно сомневаюсь. Поэтому предлагаю рассмотреть составляющие флюсов и припоев, которые могут нанести вред здоровью.

Канифоль. Один из самых старых и популярных флюсов. Представляет собой смесь различных смоляных кислот и их изомеров, основная масса которых приходится на абиетиновую кислоту. Вещество сравнительно безопасное, но и с ним не всё так просто. Длительное вдыхание воздуха, в котором содержание частиц канифоли превышает допустимый уровень, приводит к развитию аллергической реакции организма, часто переходящей в астму. При пайке перегретым паяльником канифоль распадается. В продуктах её распада немало веществ с разной степенью вредности. Это кислоты: валерьяновая, гептиловая, каприловая, пеларгоновая, уксусная, пинолин, состоящий из кумола, цимола, метилциклогексана, диметилциклогексана, а так же абиетен, абиетип, декст – ропимарен, гидроретены и гидропимантрены. Это вещества с невысокой токсичностью, способные, однако, вызвать аллергию, астму и поражение слизистых оболочек. Синтетическая и гидрированная канифоль практически не содержат абиетиновую кислоту, поэтому почти не вызывает аллергической реакции, при нагревании в основном возгоняется, а не разлагается. В итоге – менее вредна. Единственный минус – такая канифоль в десятки раз дороже обычной сосновой.

Комбинированные флюсы состоят из двух или нескольких компонентов, упрощающих процесс нанесения и улучшающих качество пайки. Их множество, рассмотрим сначала флюсы отечественного производства, а затем импортные. Определённый плюс наших флюсов состоит в том, что большинство из них разрабатывалось с учётом ГОСТа и имеет описание с указанием состава.

Итак:

Глицерин гидразиновый флюс. В составе глицерин и гидразин. Глицерин – вещество совершенно безвредное. Но при пайке, будучи подверженным высокой температуре превращается в альдоль и акролеин. Как и все остальные альдегиды, они токсичны. Акролеин относится к I классу опасности, является сильным токсином, раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. Мутаген. Гидразин так же относится к I классу опасности, вызывает головокружение, головную боль, тошноту и судороги. При отравлении высокими дозами – летальный исход по причине токсического отёка лёгких. Низкая цена и качество пайки делают его популярным, но при работе с ним необходимо соблюдать меры безопасности.

ЛТИ-120. Состав: канифоль,спирт этиловый, диэтиламин солянокислый, триэтаноламин. Про канифоль уже сказано. Диэтиламин солянокислый при пайке выделяет хлороводород (соляную кислоту), которая и разрушает окислы. Диэтиламин токсичен, вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей и глаз, возбуждение ЦНС с последующим угнетением, тремор, судороги и смерть по причине асфиксии. Влияние на нервную систему этим не ограничивается. Экспериментальным путем доказано, что при вдыхании диэтиламина млекопитающими, у последних наступает длительное нарушение условных и безусловных рефлексов. Триэтаноламин, являющийся в данном флюсе нейтрализующим реагентом и ингибитором коррозии, менее вреден, тем не менее, является контактным аллергеном.

ФИМ. В составе: ортофосфорная кислота. Пары ортофосфорной кислоты при пайке могут вызывать раздражение слизистых оболочек, кашель. При длительной работе возможно накопительное отравление.

СКФ или ФКСп спиртовой флюс на основе канифоли, Смотрите “Канифоль“.

Ф38М. Состав: ортофосфорная кислота, глицерин, этиленгликоль, диэтиламин солянокислый. Среди перечисленных веществ “новичком” является этиленгликоль. По степени воздействия на организм он относится к веществам 3-го класса опасности, вызывает раздражение и кашель. Ф38М – весьма токсичная смесь и работать с ней необходимо используя вентиляцию.

ЗИЛ-1. В состав флюса входят: двухлористое олово, хлорная медь и цинк, соляная кислота. Олово – тяжёлый металл. Менее опасно, чем свинец, но тем не менее, при разложении большая часть его хлорида вместе с другими соединениями образует паяльный дым. Пары соляной кислоты вызывают раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей, и, как следствие, развитие отёка лёгких. Продукты разложения хлорида меди также токсичны, вызывают накопительное отравление.

ЗИЛ-2. Состав: хлористый цинк, хлористый аммоний, хлорное железо. Воздействия на организм аналогичны ЗИЛ-1. Использование средств индивидуальной защиты при эксплуатации обоих флюсов обязательно.

ФКТ. Несмотря на то, что тетрабромид дипентена, содержится в этом флюсе в очень малых количествах, менее 0,1%, следует помнить , что это вещество токсично, и работы необходимо проводить под вытяжкой.

ФТС. Состав: спирт, кислота салициловая, триэтаноламин. Салициловая кислота обладает слабым раздражающим действием, токсична в больших дозах, триэтаноламин – контактный аллерген.

Флюс паста ВТС. Тот же ФТС, только в гелеобразном состоянии. Состав: салициловая кислота, триэтаноламин, технический вазелин.

Флюс – ТТ. Состав: вазелин, эмульгатор, тетраэтиленгликоль. Тетра- и триэтиленгликоль гораздо менее токсичны чем этиленгликоль и диэтиленгликоль. В целом данный состав достаточно малотоксичен, но тем не менее может вызывать раздражение дыхательных путей.

ФРК525-3К (Изагри). Состав: канифоль сосновая, эмульгатор, производные целлюлозы, спирт вторичный, активатор. Каких-либо опасных веществ не указано.про природу активатора правда ничего не сказано, но будем надеяться на порядочность изготовителя.

E-700 (Cyberflux) Состав: канифоль синтетическая, канифоль лиственничная модифицированная высшей категории, воск синтетический высокотемпературный, нейтральный растворитель, спирт бензиловый. Синтетическая канифоль – в отличии от обычной сосновой продукт менее аллергенный и более стабильный. канифоль лиственничная – достаточно безопасна, но имеет достаточно сильный запах и в больших количествах её пары могут вызывать раздражение слизистых оболочек.

TR-RM Состав: канифоль и пластификаторы. Виду отсутствия активаторов опасности представляет не более чем обычная канифоль.

Паяльный жир. Состав может варьироваться, чаще это стеариновая кислота, вазелин, различные активаторы начиная от адипиновой кислоты, заканчивая хлористым оловом. Нейтральный жир сравнительно безопасен, активный может вызывать раздражение дыхательных путей и аллергию.

Флюсы для пайки алюминия. Не будем рассматривать каждый по отдельности, их состав достаточно однотипен. Большинство из них содержат в своём составе фторбораты. Избыток фтора очень опасен, он вызывает остеосаркому. При регулярном использовании таких флюсов соблюдение мер безопасности крайне необходимо.

Теперь рассмотрим флюсы зарубежного производства

Одним из самых массовых поставщиков флюсов является Китай. Состав нигде не указан, да что состав, на большинстве указана страна происхождения США либо Япония. Для того, чтобы определить хотя бы примерный химический состав пришлось подвергнуть анализу несколько самых распространённых.

Amtech RMA-223 Состав: Вазелин технический, кислота стеариновая, кислота пальмитиновая, высшие жирные спирты. Вещества эти достаточно безопасны. В некоторых образцах встречается этиленгликоль, достаточно токсичный компонент антифризов и тормозных жидкостей.

Amtech NC-559-ASM и KINGBO RMA-218 Как выяснилось качественный состав этих флюсов весьма близок, разница лишь в процентном содержании основных компонентов. Были обнаружены Высшие карбоновые кислоты, высшие жирные спирты, сложные эфиры стеариновой и линолевой кислот, канифольные смолы природного либо искусственного происхождения. Перечисленные вещества не являются токсичными, но среди них оказался ещё и фенол, токсичное вещество второго класса опасности! Как выяснилось, в этом нет ничего удивительного. Для того, чтобы канифоль обладала заданными свойствами, такими как пластичность, низкая способность к окислению, отсутствие склонности к кристаллизации, её модифицируют. Один из недорогих, простых и эффективных способов это модификация канифоли фенолом.При этом канифоль ещё и существенно осветляется . Даже если на производстве полученный продукт очищают от избытка фенола, то всё равно часть его остаётся связанной канифольными кислотами. При производстве синтетических смол, которые используют при производстве флюсов, этот химикат также широко используется.

При пайке фенол освобождается и его пары попадают в воздух. Стоит заметить, что его наличие процессу пайки не вредит, наоборот, карболовая кислота, как ещё называют фенол, оказывает заметное флюсирующее действие. А теперь об опасности этого вещества. Хроническое отравление фенолом приводит к поражению центральной нервной системы, наблюдаются нервные расстройства, головокружение, головная боль. Страдают также почки, печень, органы дыхания и сердце. Имеются предположения о канцерогенном действии фенола. В России модификация канифоли фенолом не получила, но широко используется в Китае, Южной Корее, Индии и других странах.

Стоим отметить, что в небольших концентрациях фенол имеет своеобразный, слегка сладковатый запах, и в некоторых обзорах паяльных флюсов авторы на него указывают, не догадываясь о токсичности. Возникает вопрос, а производители таких флюсов знают о феноле? И если да, то почему не предупреждают? Разумеется знают. наверняка не все ещё забыли скандал, связанный с детскими игрушками из токсичных пластмасс из Китая. Стоит ли удивляться составу Китайских флюсов.

GOOT BS-850 Содержит канифоль высокой чистоты, 2-метил-2, 4-пентандиол (гексиленгликоль), активатор. Именно гексиленгликоль является основным компонентом, его по массе не менее 40%. Вещество это вызывает дерматит; раздражение глаз, кожи и слизистых оболочек. Способно поражать органы дыхания и печень. Поражает центральную нервную систему, вызывает слабость, ухудшение памяти. Стоит отметить, что данный ингредиент фирма GOOT применяет в большинстве своих флюсов.

Читайте также:  Блокинг генератор для светодиода

На этом мы закончим первую часть статьи. Во второй части будет представлен анализ химического состава флюсов производства США, Канады, Германии и Японии.

Автор статьи: Крамарев Олег Витальевич

Консультанты:
Карнаухов С.Н. (доцент кафедры прикладной химии)
Никифоров А.А. (химик-технолог)
Баркалова Е.Н. (химик-биолог)

  • Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Изд. 7-е, Том 1. Органические вещества. Под ред. Н. В. Лазарева и Э. Н. Левиной. Л., «Химия», 1976.
  • Елизарова О.Н., Жидкова Л.В, Кочеткова Т.А. “Пособие по токсикологии для лаборантов” — М.:Медицина, 1974.
  • “Методы определения токсичности и опасности химических веществ” под ред. И.В. Саноцкого. — М.:Медицина, 1970.

Токсичность флюсов для пайки. Меры предосторожности. Часть вторая

Покупая импортные товары, мы зачастую оказываемся в плену стереотипа, созданного ещё в советские времена. Дескать, импортная, дорогая вещь лучше, качественнее и безопаснее. В этой статье я постараюсь сделать акцент на составе и безопасности известных престижных импортных флюсов.

Компания Amtech одна из первых вывела на рынок гелеобразные флюсы для пайки. Именно её RMA-223 первым добился известности и первым стал жертвой китайских фальсификаторов. Состав оригинального RMA-223 на первый взгляд не сложен. Обычную канифоль подвергают перегонке с перегретым водяным паром, затем обрабатывают специальными катализаторами, придают мазеобразную консистенцию, добавляя растворители и пластификаторы. Другими словами, основная масса этого флюса – модифицированная канифоль высокой степени очистки. Активаторами этого состава служили добавки слабых органических кислот, которые разрушались в процессе пайки. Вред для паяльщика от этого флюса невелик, примерно, то же самое, что паять канифолью, только пайка чище и дозирование удобнее. Попытка китайских умельцев скопировать данный состав на основе канифоли провалился. Самодельный флюс расслаивался и кристаллизовался. Возможно, некоторые радиолюбители помнят китайский продукт, который через месяц после покупки невозможно было выдавить из тюбика. Но специалисты по подделкам не растерялись, и сейчас их творение под названием Amtech RMA-223, с голографической наклейкой для презентабельности, в виде смеси вазелина и сомнительной химии продаётся по всему миру, повторяя оригинал только цветом и упаковкой.

Кроме флюса на канифольной основе Amtech выпускает и бесканифольные флюсы (например, LF-4300). Их основу составляют многоатомные спирты и синтетические смолы, многие из которых являются производными фенолов. И те и другие достаточно вредны, такие флюсы в основном применяют в промышленности

Флюс Martin. Изготавливается в Германии, в России есть несколько фирм, которые им торгуют, но немалая часть этого флюса завозится из Украины, о чём свидетельствует надпись на наклейке. Информации об этом флюсе достаточно много, правда находится она на специализированных сайтах, на немецком и английском языках и мало кто с ней знакомится. А следовало бы. Оказывается состав «Мартина» несложен. Это своеобразный раствор пропиленгликоля, синтетической или модифицированной канифоли и дифенилового эфира. И если первые два вещества сравнительно безвредны, то дифениловый эфир весьма токсичен. Этот химикат с запахом герани, который некоторые радиолюбители сравнивают с запахом солёных огурцов, относится ко второму классу опасности. Он способен вызывать раздражение, дерматиты при контакте с кожей, крайне опасен для глаз. При высоких температурах испаряется, поражает дыхательную систему, вызывает кашель и боль в горле. При вдыхании даже небольшого количества его паров наблюдается головная боль. Производитель предупреждает о недопустимости попадания этого вещества в окружающую среду и о высокой опасности для живых организмов. При использовании флюсов на основе дифенилового эфира рекомендуется использовать профессиональное оборудование и принимать все меры по защите персонала от его паров. По сути, флюс является исключительно промышленным. Несмотря на хорошие технологические качества, его использование в радиолюбительской практике не рекомендуется (ввиду токсичности).

Флюс Fluxplus является детищем американской компании EFD. Он представляет собой синтетическую канифоль высокого качества с добавками растворителей и пластификаторов. Один из растворителей , L-лимонен, как раз и придаёт этому флюсу своеобразный, но достаточно приятный запах. Правда мало кто знает, что это вещество может вызвать или спровоцировать сильную аллергическую реакцию. Кроме этого активаторы, содержащиеся во флюсе вредно действуют на дыхательную систему человека, о чём честно предупреждает производитель и рекомендует соблюдать все правила безопасности, в том числе работать под вытяжкой.

Читатель, возможно, скажет: «Ну это всё теория, возможно вредных веществ во флюсах не так много, паяю без вентиляции, и вроде ничего…»

Отвечу. В поисках информации о токсичности флюсов я наткнулся в ютубе на видео «Проверка флюсов на токсичность». Автор ролика воздействовал парами различных флюсов на насекомых (тараканов) и в ряде случаев наблюдалась их гибель. На самом деле ничего удивительного. Цитирую учебник : «Некоторые производные фенолов являются универсальными пестицидами, оказывающими токсическое действие на вредных насекомых …» А я уже упоминал, что во многих флюсах производных фенола более чем достаточно. Человек конечно не таракан, но не будем забывать об эффекте накопления.

На этом я прощаюсь, желаю всем здоровья и удачи, интересуйтесь составом паяльных материалов, которыми пользуетесь и соблюдайте технику безопасности.

Автор статьи: Крамарев Олег Витальевич

  • Берим Н. Г. “Химическая защита растений”
  • Швайкова М.Д. “Токсикологическая химия.”
  • Потапова В.М. “Органикум”
  • Рябухина У.В. “Водная токсикология”

Флюс для пайки

Флюс — вещества (чаще смесь) органического и неорганического происхождения, предназначенные для удаления оксидов с поверхности под пайку, снижения поверхностного натяжения, улучшения растекания жидкого припоя и/или защиты от действия окружающей среды. Паяльный флюс не должен взаимодействовать с припоем, кроме флюсов для реактивно-флюсовой пайки. В зависимости от технологии, флюс может использоваться в виде жидкости, пасты или порошка. Существуют также паяльные пасты, содержащие частицы припоя вместе с флюсом; иногда трубка из припоя содержит внутри флюс-заполнитель.

Согласно ГОСТ 19250-73 «Флюсы паяльные. Классификация», паяльные флюсы подразделяются по следующим признакам:

– по температурному интервалу активности: низкотемпературные (до 450 °C) и высокотемпературные (свыше 450 °C);

– по природе растворителя: водные и неводные;

– по природе активатора определяющего действия: канифольные, кислотные, галогенидные, гидразиновые, фторборатные, анилиновые, стеариновые (низкотемпературные) и галогенидные, боридно-углекислые (высокотемпературные);

– по механизму действия: защитные, химического действия, электрохимического действия, реактивные;

– по агрегатному состоянию: твёрдые, жидкие и пастообразные.

Флюсы для пайки припоями типа ПОС

1) Флюсы для пайки чёрных металлов

* Сильно-кислые флюсы («активные флюсы») – Хлорид цинка

* Флюсы средней и малой активности – Хлорид аммония

2) Флюсы для электротехники

Основные требования к таким флюсам — низкий ток утечки и низкая коррозионная активность.

Простейшие флюсы такого типа создают на основе канифоли — например, растворы канифоли в спирте – этаноле либо других спиртах или спирто-бензиновой смеси. Также часто применяются кислотные флюсы – разнообразные кислоты и их соли, но в связи с большой кислотностью, необходимо промывать место пайки. Даже такой флюс как глицерин, необходимо отмывать от печатной платы, так как он обладает хорошей гигроскопичностью, вследствие чего место пайки быстро окисляется. Исключением является канифоль и её спиртовые растворы из-за того, что она покрывает поверхность и является своеобразным нейтральным защитным покрытием.

3) Флюсы для алюминиевых сплавов

Хотя алюминиевые сплавы можно паять свинцово-оловянными припоями, лучшие результаты достигаются с многокомпонентными припоями, содержащими цинк, кадмий, висмут и другие металлы. Применяется «бинарный» флюс: концентрированная ортофосфорная кислота (часто называемая просто фосфорной) — до побеления, затем 20%-я эвтектика (50 мол.%, а.и. 8:11,5) NaOH—KOH в глицерине.

4) Флюсы для пайки нержавеющих сталей – Ортофосфорная кислота

Флюсы для высокотемпературной пайки медно-фосфорными припоями

При пайке тугоплавкими припоями в качестве флюса используется тетраборат натрия (бура́).

Флюсы применяемые для пайки

1) Флюсы должны удовлетворять следующим основным требованиям:

2) Температура плавления флюса и его удельный вес должны быть ниже температуры плавления и удельного веса припоя.

3) Флюс должен полностью расплавляться и иметь хорошую жидкотекучесть при температуре пайки, но в то же время не должен быть слишком текучим, чтобы не «уходить» от места пайки.

4) Флюс должен своевременно и полностью растворять окислы основного металла, причем флюс должен действовать при температуре на несколько градусов ниже температуры плавления припоя.

5) Флюс не должен образовывать соединений с основным металлом и припоем, а также поглощаться ими.

6) Флюс должен равномерным слоем покрывать поверхность основного металла у места пайки, предохраняя его от окисления в продолжение всего процесса пайки. Однако для того, чтобы припой мог сплошным слоем покрывать поверхность основного металла, необходимо, чтобы адгезия флюса к основному металлу (т. е. силы сцепления между флюсом и основным металлом) была слабее, чем адгезия припоя (т. е. силы сцепления между припоем и основным металлом).

7) Флюс не должен испаряться и выгорать при температуре пайки, а продукты его разложения и окислы должны вытесняться припоем, легко удаляться после пайки и не вызывать коррозии.

Для пайки мягкими припоями применяют кислотные или активные, антикоррозийные, бескислотные, активизированные флюсы. Кислотные или активные флюсы – на основе хлористых соединений – интенсивно растворяют окисные пленки на поверхности основного металла и тем самым обеспечивают хорошую адгезию и, следовательно, высокую механическую прочность соединения. Остаток флюса после пайки вызывает интенсивную коррозию соединения и основного металла, а потому после пайки место пайки нужно тщательно промывать. Для пайки проводников при монтаже электрорадиоприборов применять кислотные флюсы категорически запрещается.

К кислотным флюсам относятся хлористый цинк (обычно в виде 30%-ного водного раствора с добавкой 0,6-0,7% свободной соляной кислоты; составляет около 263˚ С), флюс-паста (хлористый цинк или хлористый аммоний с соответствующим наполнителем: ланолин, вазелин, глицерин и т. п.; tпл = 263° С), флюс «Прима I» (раствор хлористого цинк-аммония в смеси воды и этилового спирта с добавкой глицерина, tпл = 170˚ С).

Антикоррозийными флюсами являются флюсы на основе фосфорной кислоты с добавлением различных органических соединений и растворителей, а также флюсы на основе органических кислот. Флюсы этой группы не вызывают коррозии черных металлов и поэтому после пайки не нужно удалять остатки флюса.

Флюс ВТС (смесь технического вазелина с салициловой кислотой, триэтаноламином и этиловым спиртом) применяется для пайки меди, латуни, бронзы, константана, серебра, платины и сплавов платиновой группы. Этот флюс особенно удобен для пайки электромонтажных соединений, так как он обеспечивает’ чистоту и надежность пайки и не вызывает коррозии, даже если остается в местах пайки.

Пайка соединений при монтаже электрорадиоприборов производится, как правило, бескислотными флюсами на основе канифоли.

Сосновая канифоль представляет собой в основном смесь смоляных кислот. При хранении на воздухе канифоль поглощает кислород, причем поглощение тем больше, чем выше температура. Измельченная канифоль в смеси с воздухом способна взрываться. Температура плавления (размягчения) канифоли колеблется в пределах от 52˚ до 83° С; при 125˚ С канифоль переходит в жидкое состояние. Основное достоинство канифоли состоит в том, что в расплавленном состоянии (при температуре 150° С) она способна растворять окислы, а после затвердевания на паяном соединении остаток флюса не вызывает коррозии. Остаток канифоли не гигроскопичен и является хорошим изолятором, что также относится к числу достоинств канифоли как флюса для пайки монтажных соединений. Являясь поверхностно-активным веществом, канифоль существенно улучшает растекание припоя.

Канифоль относится к флюсам химически мало активным и может применяться при условии, если детали тщательно подготовлены к пайке, т. е. зачищены или залужены.

В качестве флюсов для пайки монтажных соединений применяют натуральную канифоль (ГОСТ 797-64), а также растворы , канифоли в спирте (флюс КЭ и глицерино-канифолевый).

Активированные флюсы на основе канифоли применяют для пайки металлов и сплавов, плохо поддающихся пайке с канифолевым флюсом; они также ускоряют процесс пайки меди и медных сплавов.

В качестве активизаторов в канифоль вводят в небольших количествах солянокислый анилин, фосфорнокислый анилин, фе-нолевый ангидрид, солянокислый диэтиламин, салициловую кислоту и т. д.

Лучшим для пайки монтажных соединений из флюсов этой группы является флюс с анилином.

Для пайки твердыми припоями применяются в основном кислотные флюсы, остатки которых необходимо удалять после пайки. В зависимости от температуры плавления они подразделяются: на флюсы с температурой плавления выше 750° С, применяющиеся для пайки тугоплавкими припоями, и флюсы с температурой плавления ниже 750˚ С, применяющиеся для пайки сравнительно легкоплавкими серебряными припоями. В качестве тугоплавких флюсов наибольшее- распространение получили бура и борная кислота. Активной группой этих флюсов является борный ангидрид В2О3, который, вступая в реакцию с окислами металлов, образует бораты.

Буру применяют в виде безводной соли Na2В4O7 и в вид( кристаллической соли Na2В4O7 • 10Н2О.

Кристаллическая десятиводная бура начинает плавиться при 75˚ С; по мере повышения температуры нагрева бура теряет воду, сильно при этом вспучиваясь и разбрызгиваясь, и постепенно переходит в безводную соль Na2В4O7 (плавленая или жженая бура); плавящуюся при температуре 783° С. Во избежание кипения бурь при пайке ее обычно применяют в прокаленном виде. Кристаллизационную воду удаляют путем нагрева буры до 400 – 450° С. Активное действие буры начинается с температуры 800° С, при более низких температурах бура плохо растекается. Бура в расплавленном состоянии может быть нагрета до высоких температур без заметного испарения, она весьма жидкотекучая и энергично растворяет окислы многих металлов, в особенности меди.

Борная кислота является менее активным флюсом, чем бура. Температура активного действия борной кислоты выше, чем буры, и составляет 900° С. Одну борную кислоту редко применяют в качестве флюса. Смеси буры и борной кислоты являются основой большинства флюсов.

Для повышения активности смеси буры и борной кислоты при пайке нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов в состав флюсов вводят фтористый кальций и другие добавки.

В качестве легкоплавких флюсов для пайки серебряными и медно-фосфористыми припоями в основном применяют смеси голоидных солей щелочных металлов с борнокислыми солями. Галоидные соли флюсуют окислы главным образом физическим растворением, борнокислые соли оказывают химическое действие.

Флюсы применяют в виде пасты, порошка и в жидком виде.

Иногда флюсующее действие производит сам припой с соответствующими добавками раскислителей (например, меднофосфористые припои).

Pereosnastka.ru

Обработка дерева и металла

Техника безопасности на производстве должна быть щ неразрывно связана с технологией производства. Изменение технологических процессов, внедрение новых материалов и способов производства, применение нового оборудования одновременно должно вызывать и cooтветствующие изменения в технике безопасности.

При производстве припоев и флюсов путем сплавления из компонентов основными факторами, вызывающими вредное воздействие на организм человека, являются высокая температура расплавленных металлов и флюсов, а также выделение вредных паров, газов и пыли. Наиболее вредное воздействие оказывают выде-ляющиеся при производстве припоев и флюсов пары металлов и солей, которые, попадая в организм человека, вызывают общее отравление, поражение кожи, раздражение слизистой оболочки глаз и т. п.

При плавке припоев и флюсов слесарь (плавильщик) должен пользоваться труднозагорающейся одеждой и темными очками, предохраняющими глаза от действия лучистой энергии и брызг металла и солей. Необходимо, чтобы помещение, в котором производится плавление припоев и флюсов, имело приточно-вытяжную вентиляцию.

Перед введением в расплавы металла и соли необходимо их подогреть до полного удаления влаги. В противном случае за счет резкого парообразования в момент введения компонентов, содержащих влагу, возможен выброс или разбрызгивание расплавленных металлов и солей. При плавлении гигроскопических флюсов ложку-шумовку или стержень, которыми перемешивают расплав и удаляют шлак, перед погружением в расплав подогревают с целью удаления влаги с поверхности. При несоблюдении этой предосторожности также возможно разбрызгивание солей.

Присадку легко испаряющихся или легко выгорающих компонентов припоев и флюсов необходимо производить в последнюю очередь, когда сплав уже приготовлен. После их введения сплав нельзя перегревать, так как это усилит их испарение. При разливке припоев и флюсов во избежание взрывов изложницы или формы для припоев должны быть чистыми и подогреты до полного удаления влаги.

При сборке под пайку инструмент необходимо применять только по назначению. При пайке с флюсами при нанесении их на соединяемые места нужно пользоваться кистью или фарфоровой лопаточкой. Необходимо избегать попадания флюса на кожу рук. Порошкообразные флюсы в целях уменьшения распыливания необходимо смешивать с соответствующими растворителями и применять в виде паст.

При пайке оловянно-свинцовыми припоями возникает опасность загрязнения свинцом кожи рук и одежды работающих. Концентрация свинца в воздухе на рабочих местах, занятых пайкой, может достигать 0,1 мг/м3. Поэтому в цехах с большим объемом пайки необходимо проводить профилактические мероприятия. Для участков пайки и монтажа, сопровождающегося пайкой, следует отводить отдельные помещения. Рабочие поверхности оборудования необходимо покрывать легкообмывающи-мися материалами, стационарные места пайки оборудовать местными вытяжными устройствами, обеспечивающими скорость вытяжки воздуха непосредственно на месте пайки не менее 0,6 м/сек. Помещения, в которых производится пайка, должны обеспечиваться приточным воздухом, подаваемым в верхнюю зону, в количестве примерно 90% удаляемого объема.

При пайке с применением газовых сред следует иметь в виду, что некоторые из них дают с воздухом взрывоопасные смеси. Поэтому перед нагревом контейнера, реторты или печи с такой атмосферой необходимо продуть их чистым воздухом. Чтобы предупредить проникновение в пространство печи атмосферного воздуха и, следовательно, образование взрывоопасной смеси, в ней необходимо поддерживать небольшое избыточное давление, с тем чтобы скорость истечения газа была выше, чем скорость горения в факеле. Необходимо также предупреждать утечку контролируемых газовых сред через неплотности в трубопроводах и соединениях.

Для предупреждения взрывов при выполнении паяльных работ запрещается производить пайку сцсудов, находящихся под давлением, а также емкостей из-под легковоспламеняющихся материалов без предварительной обработки.

Кроме мероприятий по технике безопасности при обработке заготовок и пайке предусматриваются мероприятия, обеспечивающие безопасную работу при эксплуатации оборудования. На рабочих местах пайки должна быть инструкция по технике безопасности, знание и выполнение которой для всех работающих на участке обязательно. Важнейшие указания по технике безопасности должны быть оформлены в виде плакатов и вывешены на видных местах.

Пайка является безопасным процессом, если соблюдаются соответствующие правила. Однако как и при любом другом технологическом процессе при проведении пайки необходимо соблюдать определенные меры предосторожности. Поэтому очень важно, чтобы работник знал о возможных причинах несчастных случаев и соблюдал правила техники безопасности. Рекомендуется, чтобы каждая операция была тщательно продумана лучше всего компетентным инженером по технике безопасности и для каждого вида работ были разработаны соответствующие меры безопасности.

Возможными причинами травматизма являются действия нагрева, газов и химикатов. Главными условиями безопасной рабо ты являются хорошая вентиляция участка пайки, защита работников от ожогов и умение обращаться с флюсами и другими материалами.

Причиной несчастных случаев, которую невозможно предусмотреть никакими инструкциями, является личная небрежность опера тора: ее можно устранить только при постоянном внимании при выполнении работ.

Опасные и вредные воздействия, вызванные процессами пайки

Потенциально опасные и вредные производственные факторы при пайке:

Запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;

Наличие инфракрасных излучений;

Неудовлетворительная освещенность рабочих мест или повышенная яркость;

Неудовлетворительные метеорологические условия в рабочей зоне;

Воздействия брызг и капель расплавленного припоя;

Возможное поражение электрическим током;

Описание биологического действия опасных и вредных веществ находящихся в воздухе рабочей зоны

Процессы пайки сопровождаются загрязнением воздушной среды аэрозолями припоя, флюса, парами различных жидкостей, применяемых для флюса, смывки и растворения лаков.

Находясь в запыленной атмосфере, рабочие подвергаются воздействию пыли и паров. Вредные вещества оседают на кожном покрове, попадают на слизистые оболочки полости рта, глаз, верхних дыхательных путей, заглаты-ваются в пищеварительный тракт, вдыхаются в лёгкие.

Особенно вредны при пайке оловяно-свинцовыми припоями пары свинца. Свинец и его соединения ядовиты. Часть поступившего в организм свинца выводится из него через кишечник и почки, а часть задерживается в костном веществе, мышцах, печени. При неблагоприятных условиях свинец начинает циркулировать в крови, вызывая явления свинцового отравления. Для предотвращения острых заболеваний и профессиональных заболеваний содержание свинца не должно превышать предельно допустимых концентраций. Биологическое действие и предельно допустимые концентрации компонентов входящих в состав используемых припоев приведены в табл.8.4.

Применение флюсов при пайке также оказывает вредное влияние на организм человека. Компоненты входящие в состав флюса, обладают раздражающим, наркотическим действием.

Таблица 8.4. Биологическое действие, класс опасности и ПКД в воздухе рабочей зоны исходных компонентов входящих в состав припоев.

Характер токсичности и действие

ПКД в воздухе рабочей зоны

Поражение бронхов, вызывает профилактивно-креточную реакцию в легких. При длительном воздействии возможен пневмокониоз.

10мг

При отравлении наблюдается поражение нервной системы, крови, желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы, половой системы, нарушение течения беременности.

0.01мг

Подобно действию других металлов вызывает угнетение активности ферментов, оказывает эмбриотропное и гонадотропное действие.

Достаточно высокую токсичность имеют компоненты, входящие в состав флюса и моющих средств.

Токсические действия и предельно допустимые концентрации для компонентов входящих в состав флюсов и моющего средства приведены в таблицах 8.4 и 8.6 соответственно.

Таблица 8.5. Токсичное действие компонентов, входящих в состав флюса марки ФКСП.

Токсичность и характер действия

ПДК в воздухе рабочей зоны, мг

Обладает раздражающим действием. При длительном воздействии на кожу вызывает дерматит.

Обладает наркотическим и раздражающим действием. Вызывает изменения печени, сердечно-сосудистой и нервной системы, сухость кожи при длительном контакте.

Таблица 8.6. Токсические свойства моющих средств, класс опасности и ПДК в воздухе рабочей зоны.

Токсичность и характер действия

ПДК в воздухе рабочей зоны, мг

Обладает раздражающим действием и как наркотик… Функциональные нервные расстройства, сопровождаемые мышечной слабостью, вялостью, сонливостью или бессонницей. Расстройства пищеварительного тракта, печени, дрожание пальцев и языка, поражение кожи. Характерно развитие судорог, понижается кровяное давление, пульс замедляется.

Какие флюсы применяют для пайки

Большинство металлических поверхностей под действием кислорода, находящегося в воздухе, претерпевают реакции окисления. В результате образуется слой оксидов.

Когда металлы приходится паять, оксидные вещества мешают образованию нормального шва. Поэтому очистка – это обязательная предварительная процедура. Во время пайки припой должен максимально плотно обволакивать детали.

Избыточное поверхностное натяжение мешает растеканию расплава. Помимо этого сложность проведения качественной пайки заключается в стремительном окислении горячего расплава в воздушной атмосфере.

Все проблемы помогает решить флюс для пайки, применение которого обеспечивает очистку поверхности, способствует равномерному распределению припойного расплава, а также ингибирует окисление рабочей зоны.

Принципы классификации

Каждый, кто занимается пайкой, должен иметь представление о том, какие флюсы существуют. Есть несколько общеизвестных и вполне доступных веществ, например, бура или канифоль, на основе которых делают другие составы.

Вообще же, виды флюсов разнообразны, как разнообразны материалы деталей и способы пайки. Подходы к классификации отображает ГОСТ. Деление на группы происходит по нескольким признакам:

  • температурному диапазону применения;
  • виду растворителя (спиртом или водой растворяются флюсовые вещества);
  • виду активатора (основное вещество, вызывающее защитные процессы);
  • физическому состоянию (порошок, жидкость, паста, гель).

Флюсы проявляют максимальную активность в разных диапазонах температур. Одна группа рекомендована для пайки при относительно низких температурных показателях, до 450 ℃; вторая – при температурах, превышающих указанное значение.

Существует также деление флюсов по механизму действия, тесно связанному со свойствами активатора. Реакции взаимодействия с материалами деталей могут иметь химический или электрохимический характер. В некоторых ситуациях флюсы обеспечивают только защиту, в других оказывают реактивное действие.

Несмотря на разнообразные характеристики составов, требования к ним едины. Средство должно обладать строго определенной текучестью, чтобы состав покрывал рабочую площадь деталей, но не вытекал за ее пределы.

Препараты не должны вступать в неконтролируемые реакции. Флюс всегда должен иметь меньшую плотность и способность к адгезии (прилипчивость), чем масса припоя.

Флюсовые компоненты не могут подлежать выгоранию или испарению. Очень важна заключительная стадия. Нужно иметь возможность после окончания работы легко очистить место пайки от налета.

Канифольная группа

Одну из исторически первых групп составляют канифольные флюсы.

Техническую канифоль получают из древесной смолы, поэтому флюсы на ее основе иногда называют смолосодежащими.

Светлая канифоль не содержит никаких добавок, имеет нейтральный характер. Такой флюс удобен для работы с обычным паяльником. Средство продается в готовом к использованию виде, предназначено для пайки меди и медных сплавов легкоплавящимися припоями.

Спирто-канифольный флюс содержит одну пятую часть канифоли, четыре пятых части этилового спирта. Смесь готовят простым растворением смолы в этаноле, применяют для пайки в труднодоступных местах деталей из меди и медных сплавов, для которых используют легкоплавкие припои.

Канифольно-глицериновый флюс – трехкомпонентная смесь, содержащая 89 % этилового спирта, 14% трехатомного спирта глицерина, 6% канифоли.

Состав готовят следующим образом: сначала в этаноле растворяют глицерин, потом туда добавляют канифоль. Флюс рекомендуют использовать для герметичной пайки легкоплавкими припоями деталей из медных сплавов или чистой меди в труднодоступных местах.

Остатки флюсов с канифолью после окончания работы хорошо удаляются кисточкой, смоченной в ацетоне или спирте. Все представленные выше флюсы не являются активными.

Кислотная (активная) группа

Активные флюсы делают на основе соляной или ортофосфорной кислоты, в редких случаях – фтористоводородной кислоты, в их состав может входить хлористый цинк, хлористые или фтористые металлы. Такие флюсы еще называют коррозионными.

Активный флюс хорошо растворяет оксидную пленку, но его остатки могут разъедать металл. Для пайки радиоэлементов, плат такие составы надо применять с осторожностью, тщательно удаляя остававшуюся пленку. Обычно их используют для коррозионностойких сталей, меди и ее сплавов, оцинкованного железа, никеля, нихрома.

На основе спирта

Для обычной пайки деталей из драгоценных и цветных металлов, важной работы с изделиями из черных металлов применяют раствор. В нем содержится этанола – 75%, канифоли – 24%, хлорида цинка – 1%. Все компоненты флюса растворяют накануне.

Если нужно получить особенно прочное соединение при пайке таких же деталей, то применяют пасту. В ее состав следует ввести 80% вазелина, 16% канифоли, 4% хлорида цинка. Остаточный налет после окончания работы легко удаляется кистью, смоченной в ацетоне.

Паять никелевые, платиновые изделия рекомендуют с флюсом, в состав которого преимущественно входит этанол с добавкой 3% глицерина и 1,4 % хлорида цинка. После окончания пайки рабочее место промывают обычной водой.

Для радиомонтажной пайки применяют флюс из этанола (от 63% до 74%), канифоли (от 20% до 25%), хлорида диэтиламмония (от 3% до 5%) и 1-2% триэтаноламина. Остатки смеси по окончании пайки можно смыть ацетоном, спиртом или оставить на поверхности.

Для многих металлических сплавов (железа, нихрома, серебра, бронзы, цинка, нержавейки) подходит флюс из 70% этанола, 22% канифоли, 6% хлорида фениламмония и 2% триэтаноламина.

Хорошими качествами обладают флюсы из 75% этилового спирта, 25% канифоли и 5% метафенилендиамина или солянокислого гидразина. Они удовлетворяют всем требованиям пайки.

Универсальный состав при нагревании может выделять летучие компоненты. Поэтому пайку нужно проводить в присутствии работающей вентиляции. Хранение флюсов на основе этанола требует особых условий.

Емкость с раствором должна быть закрыта герметично. Если флакон оставить слегка приоткрытым, спирт начнет улетучиваться, Это приведет к увеличению концентрации оставшихся реагентов, изменению свойств флюса.

Водные растворы и подручные средства

Если во всех предыдущих флюсовых растворах базовым являлось жидкое органическое вещество, то состав с аббревиатурой ФИМ радует возможностью приготовления на воде.

К воде нужно добавить 16% ортофосфорной кислоты с плотностью 1,7 г/мл и 3,7% этанола. Флюс применяют для пайки стальных, медных сплавов, драгоценных металлов. Промывать рабочую зону по окончании следует водой.

Можно приводить еще много составов с разными пропорциями компонентов. Способы приготовления зависят от конкретных рабочих потребностей и условий пайки.

Если появилась срочная нужда спаять что-то на удаленной даче, где вообще ничего купить невозможно, то пригодятся экстремальные советы. Например, растворить аспирин в одеколоне или нашатырь в глицерине.

Можно использовать салициловый спирт, фруктовый сок (в нем есть природные кислоты) и растительное (желательно оливковое) масло. Конечно, на детали образуется налет, нагар, но, в крайнем случае, эти советы помогут выйти из положения.

Специалисты по пайке часто готовят флюсы самостоятельно, поэтому рецептов составления растворов довольно много. Однако всегда моно купить готовые препараты. Производители поставляют их на рынок с избытком.

Готовые составы

Среди готовых к использованию составов можно выбрать флюс для свинцовой, безсвинцовой или безканифольной пайки. Производят флюсы в виде паст, которые удобно наносить на металл. Иногда флюсовые составы помещают в полую проволоку припоя.

Постоянно большим спросом пользуется многофункциональная бура. Этот флюс известен давно, пригоден для пайки чистой меди, медных сплавов, чугунной и стальной продукции.

Буру применяют в виде порошков или растворов, в чистом виде или с борной кислотой и другими добавками. Флюс имеет доступную цену, надежную репутацию на рынке продукции для пайки.

Гелевые

Среди гелевых флюсов выделяется продукция Flux-Plus. Конечно, он немало стоит, но цена компенсируется прекрасными качествами, удобством применения для пайки.

Популярны гели компании Amtech. Оригинальная продукция имеет большую стоимость. Маркировка флюсов может быть обманчивой. Подделанная продукция тоже имеет такие надписи.

Как ни странно, это единственный вид флюса, подделка которого не разочарует. Китайский продукт также обладает хорошими свойствами при пайке. В отличие от оригинала остаточный налет приходится снимать.

Российские марки

Среди отечественных продуктов заметен СКФ – флюс паяльный из спирта и канифоли. Готовый раствор можно применять сразу. Все компоненты уже перемешаны. Он удобен в применении, остаточный слой легко снимается бензином или спиртом.

На рынке много узконаправленных составов для пайки от российских производителей, обозначенных аббревиатурами: ЛТИ, ТАГС, ЗИЛ, КРС, ЛК и так далее. Они содержат высокоактивный хлористый аммоний, аммиак, амины, хлорид цинка, другие активные реагенты.

Выбирая флюс, обратите внимание на рекомендации по использованию. В смесях имеет значение каждый компонент.

Некоторые виды подходят для работы только с твердыми припоями. Есть виды, предназначенные для конкретных сплавов. Так, для пайки алюминия были разработаны специальные реактивные составы. Следует тщательно изучить этикетку, после этого выбрать флюс.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector