Что такое канифоль и для чего она нужна

Получение

Канифоль получают из живицы (смолистого вещества (терпентин), выделяющегося при ранении тканей деревьев хвойных пород) с последующим выпариванием из сырой смолы летучих веществ — в основном — скипидара. Обычно соотношение количества канифоли к количеству скипидара в сырой смоле 3:1.

Также в промышленности канифоль получают экстракцией из измельчённой древесины органическими растворителями или перегонкой сырого таллового масла — отхода целлюлозно-бумажного производства.

В зависимости от сырья и метода получения канифоль называют сосновой канифолью (гарпиус), талловой канифолью и т. п.

Канифоль растворима в органических растворителях (спирте, ацетоне, эфире, бензоле, хлороформе), нерастворима в воде. Температура размягчения и плавления зависит от источника и способа получения и колеблется в пределах от 50—70 °C до 100—130 °C. В химическом составе преобладают смоляные кислоты (от 80 до 95 %), имеющие общую формулу C₁₉H₂₉COOH, основной из этих смоляных кислот — абиетиновая кислота).

Виды заменителей

Аспирин для пайки вместо канифоли

Жир. При использовании жира также возникают неприятные запахи, пусть и не такие сильные. Но с ним не так удобно работать из-за его консистенции. Тем не менее, он отлично плавится и растекается, что позволяет обеспечить достаточно хорошую защиту от оксидов. К преимуществам можно отнести еще и низкую стоимость.

Жир для пайки вместо канифоли

Смолы. Смола с деревьев доступна, но имеет не столь высокую активность, как сама канифоль. Вещество замечательно плавится и растекается, также что может отлично подойти для лужения. Оно не агрессивно, так что может быть использовано практически для любой пайки.

Смола для пайки вместо канифоли

Янтарь. Весьма эффективный заменитель, свойства которого близки к самой канифоли. Но не всегда им рационально заменить канифоль для пайки, так как его стоимость выше, чем оригинального материала.

Канифоль для инструментов. Также имеет хорошие свойства, но при этом ее стоимость заметно выше, чем той, что применяется для пайки.

Канифоль для инструментов

Особенности применения альтернативных средств

Разобравшись, чем можно заменить канифоль для пайки, стоит остановиться на особенностях применения данных средств. При непосредственной пайке, когда уже все готово, то слишком большой разницы в использовании нет, так как заменитель наносится на рабочее место, иногда в него следует мокнуть жало паяльника, и далее все происходит по стандартной схеме. Но большая разница касается подготовки. К примеру, жир не требует какого-либо растворения, но его нужно подготовить в специальной удобной емкости и подогреть его, если он заморожен. В то же время аспирин нужно растворить предварительно, соблюдая пропорции. Требуется, чтобы вещество полностью растворилось и не имело осадка. Янтарь и смолы также не требуют специальной подготовки и всегда готовы к взаимодействию с основным материалом.

Выводы

Из всего этого можно сделать вывод, что можно использовать вместо канифоли и кислоты совершенно различные подручные средства, которые смогут обеспечить должный уровень защиты. Для этого лишь требуется, чтобы они обладали соответствующими свойствами и могли хорошо расплавляться. В то же время, практически все из них уступают по свойствами и удобству использования канифоли, так что могут годиться только как запасной вариант в экстренных случаях. Именно по этой причине в промышленных масштабах такие вещества не используются. Далеко не все из них также хорошо улучшают качество пайки, а некоторые издают специфические запахи, так что паять ми постоянно будет не комфортно. С помощью таких флюсов сложно спаиваемые детали, как правило, не паяются.

Аспирин и электролит из батарейки

Многие мастера считают самым доступным вариантом – применение аптечного аспирина.

Обращаем внимание на то, что заменить канифоль шипучими таблетками не удастся. Они содержат наполнители (соединения натрия), которые при пайке не нужны

Поэтому применяют самый обычный простой аспирин.

Таблетки следует растолочь до порошкообразного состояния и растворить в воде или обычном винно-водочном спирте. Можно взять одеколон в качестве растворителя.

Растворяется ацетилсалициловая кислота хорошо. Ее свойств бывает достаточно для очистки поверхности, удаления грязи. Она может заменить канифоль без труда.

Неудобство состоит в необходимости проведения работы под вентиляционной вытяжкой или в проветриваемом месте. Припои без канифоли с аспирином при нагревании выделяет резко пахнущие вредные газы. Дышать ими не нужно и невозможно.

Если аспирина рядом нет, заменить канифоль рекомендуют электролитом от использованной солевой батарейки

Важно, чтобы она не была щелочной

Применение

Канифоль и продукты её обработки применяют для проклейки бумаги и картона, как эмульгатор в производстве синтетического каучука, в производстве резин, пластмасс, искусственной кожи, линолеума, мыла, лаков и красок, электроизоляционных мастик и компаундов.

Широко применяется в качестве флюса при лужении и пайке легкоплавкими припоями для растворения плёнок оксидов на поверхности спаиваемых металлов и припоя, что улучшает смачиваемость поверхности металлов припоем. Применяется при пайке стальных деталей, деталей из медных сплавов и меди, цинка и др. цветных металлов (непригодна для пайки алюминия и алюминиевых сплавов).

Кроме того, канифолью натирают смычки струнных смычковых музыкальных инструментов, обувь балетных танцовщиков и балерин для предотвращения скольжения (точнее, применяется особый порошок для опудривания стоп ног и балетной обуви (пуанты и балетки)). Делается это для увеличения трения обуви по полу и предотвращения соскальзывания обуви с пятки ноги, если под обувь на ногу надето капроновое трико.

Порошок канифоли применяют и в тяжелой атлетике, бейсболе, альпинизме. Использование порошка канифоли при занятиях на турнике позволяет четко зафиксировать хват, избежать скольжения рук и появления мозолей.

Порошок канифоли без упаковки.

Представлен порошок канифоли сосновой живичной в упаковке полиэтиленовой весом 100 грамм. Используется для занятия спортом.

Ранее канифолью натирали также ремённые передачи в механизмах, но с появлением и широким применением механических устройств для натяжения приводных ремней канифоль для этого практически не используется, кроме случаев запуска механизмов с большой инерцией, когда возможно проскальзывание ремней или лент (например запуск кривошипного станка с массивным маховиком в первый момент времени оказывает значительное сопротивление, после его раскручивания сопротивление уменьшается иногда в десятки раз).

Также используется для натирания кончика бильярдного кия при игре в бильярд.

Мелкодисперсный порошок канифоли применяют для имитации дыма при съёмках в киноиндустрии.

При добавке к лакам на основе твёрдых смол повышает их текучесть. Лаки на основе чистой канифоли очень мягки и нестойки, под действием влаги легко белеют, легко стираются. Современные лаки на основе канифоли получаются посредством этерификации глицерина канифолью, то есть сплавлением 6 % глицерина с канифолью.

Использовалась для изготовления лака в Италии с IX в. и называлась Pica greca.

Эфиры канифоли зарегистрированы в качестве пищевой добавки E915.

Материалы и инструменты для изготовления

Перед тем как расплавить канифоль, необходимо подготовиться, отобрав необходимое количество материалов и инструментов. В качестве расходных материалов потребуется сама канифоль выбранной вами марки, спирт, а также вода, если нужно будет разбавлять материал.

Среди инструментов потребуются такие как:

• Горелка или газовая плита, на которой можно разогреть жидкость для последующего растворения;
• Ложка для перемешивания и дозировки созданного порошка;
• Ступа или прочая емкость, где можно растолочь твердую канифоль в кристаллический порошок до как можно более мелкого состояния;
• Предмет, которым можно растолочь твердую канифоль в ступе;
• Емкость для хранения подготовленного флюса.

Технология и пропорции

Рассматривая дальнейшие пункты, как растворить канифоль в домашних условиях, следует более подробно остановиться на практической части. В первую очередь следует начать с подготовки канифоли. Ее нужно расколоть на мелкие части, а затем растолочь до порошкообразного состояния. Это необходимо для того, чтобы материал лучше и быстрее растворился во время во время процесса.

Измельченная твердая канифоль

Само вещество является очень хрупким, так что проблем с этим процессом не должно возникнуть. Жидкая канифоль не должна иметь осадок.

После получения кристаллического порошка, или же во время начала его приготовления, следует начать подогревать растворитель. Чем выше его температура, тем быстрее он будет действовать. Пропорции могут быть различными, но чаще всего берут 60% растворителя и 40% порошка. Когда жидкость достигла нужной температуры, то можно начать подмешивать порошок. Постепенно перемешивая субстанцию ложкой нужно дождаться, пока все частицы перейдут в жидкое состояние. Вместе с этим смесь должна менять цвет на желтоватый.

Добавлять порошок в растворитель можно до тех пор, пока не начнет образовываться осадок. Это означает, что способности к растворению уже подошли к концу. Чтобы увеличить данный параметр, нужно повысить температуру или же объем жидкости. После того, как вы подготовили нужное количество канифоли, можно дать остыть, если все очень горячее, или же сразу использовать. В таком состоянии материал может храниться довольно длительное время.

Как правильно приготовить жидкую канифоль в домашних условиях

Существует несколько способов проведения данной процедуры, отличающееся от выше приведенного. К примеру, вы можете узнать, как расплавить канифоль на водяной бани, и так далее. Но главное, придерживаться основных правил, которые помогут получить верный состав, который можно будет использовать для пайки, вне зависимости от способа получения.

В первую очередь не стоит использовать непроверенные добавки. Данное вещество отличается своей универсальность и простотой, так что посторонние вещества могут придать ему более агрессивную среду.

При выполнении всех правил, жидкая канифоль производится совершенно безопасно и не занимает долгое время.

Как сделать жидкую?

Твердый паяльный флюс не всегда удобно использовать. Если металл расположен горизонтально и на плате много места для работы паяльником, достаточно взять кусочек флюса, расплавить его и добавить припой. Часто положение детали горизонтальное и олово стекает. В таком случае используется жидкий сосновый флюс.

1. Измельчить канифоль и насыпать в стеклянную посуду.
2. Залить ацетоном.
3. Растворить, поместив закрытую емкость в горячую воду и регулярно встряхивая ее.

Ацетон можно заменить скипидаром, бензином, этиловым спиртом и минеральным маслом для создания флюса для пайки своими руками из канифоли. При работе с деталями любой сложности достаточно нанести кисточкой полученную жидкость.

Можно делать и гель. Для этого смешать канифоль с вазелиновым маслом. После растворения можно заправить составом шприц без иглы и наносить флюс или использовать натирание поверхности густым составом.

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.

Живичная канифоль

• 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.

Таловая канифоль

Чем можно заменить канифоль для пайки

Подробно рассматривая, что такое канифоль для пайки, 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.

Бура для пайки вместо канифоли

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.

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.

Как пользоваться?

Невзирая на кажущуюся простоту, важно знать, как правильно пользоваться паяльником. Весь процесс пайки с применением в качестве флюса любой из разновидностей канифоли в общих чертах можно представить следующим образом:

• тщательная очистка спаиваемых поверхностей (механическая), если речь идет о схемах, то требуется убрать с платы частицы мусора и пыль;
• разогрев паяльника;
• прогрев места пайки;
• обработка жала паяльника флюсом (канифолью);
• обработка канифолью соединяемых поверхностей;
• лужение с припоем;
• непосредственно само соединение и покрытие стыка припоем;
• охлаждение спайки.

Опытные специалисты настоятельно рекомендуют обращать внимание на несколько важных моментов

Канифоль с учетом ее характеристик имеет способность, растворяя пленки оксидов, частично восстанавливать последние до состояния металла. Данная функция актуальна при наличии существенных загрязнений соединяемых поверхностей.
Несмотря на то что температура размягчения описываемого флюса составляет 55-70 градусов, рекомендуется разогревать его до 100-130 градусов.

Необходимость и степень прогрева спаиваемых поверхностей определяется в первую очередь их размерами. При соединении проводов небольшого сечения или при монтаже схем данный шаг можно смело пропустить. Однако стоит учитывать, что на холодной поверхности канифоль и припой очень быстро остынут. В итоге будет тяжело добиться растворения окислов и необходимого растекания металла.
При первом или редком использовании паяльника перед началом работы по его жалу нелишним будет пройтись металлической щеткой или же мелкой наждачкой. Однако подобные меры будут актуальными в самых крайних, запущенных случаях. Чаще всего достаточно просто хорошо прогреть инструмент, качественно обработать жало канифолью и покрыть припоем (залудить). После незначительного перерыва в работе лужение жала не понадобится
Его можно просто опустить в канифоль и начать паять.

Особое внимание следует уделить подготовке поверхностей

В процессе предварительного прогрева, если таковой необходим, важно принимать во внимание как размеры соединяемых элементов, так и габариты жала паяльника
Предварительно поверхности надо жестко зафиксировать в том положении, в котором они будут спаиваться. Затем они при необходимости прогреваются и покрываются канифолью

Следующий шаг – это непосредственно нанесение расплавленного припоя и монтаж. После останется остудить место спайки, и смыть остатки флюса.

Отдельно есть смысл рассмотреть использование припоя с канифолью. Речь идет о прутках, смотанных в небольшие бухты. Они представляют собой тоненькие оловянно-свинцовые трубки, внутри которых находится канифоль. В процессе пайки такие прутки используют в качестве присадочного материала. На начальном этапе паяльником разогревают соединяемые элементы, а потом вводят трубку припоя с канифолью в зону пайки. Шов лудится одновременными движениями присадки и паяльника. Стык равномерно покрывается плавящимся припоем одновременно с флюсом, что само по себе существенно ускоряет и упрощает весь процесс.

Подобный способ актуален в тех случаях, когда отсутствует необходимость в предварительной обработке соединяемых деталей. Выполняя описываемые работы, следует всегда помнить о технике безопасности

Важно учитывать, что процесс пайки неизбежно связан с несколькими вредными факторами. Одним из ключевых моментов в данном случае можно назвать потенциально опасные испарения (канифольный дым, пары олова и свинца)

Технология и терминология

Исходным сырьем для производства канифоли является обыкновенная сосновая смола, в которую кроме канифоли входят летучие соединения скипидара.

Процесс изготовления включает в себя очищение канифоли путем выпаривания этих соединений.

Тем, кто никогда не работал паяльником, но планирует научиться паять, будет полезно узнать некоторые технические термины.

Пайка – это процесс соединения между собой двух радиотехнических деталей через нагрев.

Инструмент для пайки – это паяльник, обычно работающий от сети 220 с номинальной мощностью 40Вт.

Процесс пайки осуществляется жалом паяльника за счет того, что разогретый до высокой температуры припой схватывает две детали между собой, заполняя пространство между ними.

ГОСТ определяет припой, как металл или сплав нескольких металлов. По ГОСТ определено 26 категорий припоя в зависимости от используемого элемента.

Припои всегда имеют более низкую температуру плавления, чем детали, которые нужно соединить.

По ГОСТ припои по температурным свойствам разделяются на мягкие, которые плавятся при температуре до 450 градусов Цельсия (выделяя подкатегории особо легкоплавких – до 145 °С и твердые с температурой плавления от 450 градусов Цельсия и выше (категории среднеплавких – до 1100°С, высокоплавких – от 1100 до 1850ºС и тугоплавких – свыше 1850).

ГОСТ разделяет припои на флюсующие и самофлюсуемые, у них различная температура плавления.

Чаще всего припои выглядят как металлическая трубочка серебристого цвета или как полый цилиндр, наполненный канифолью, которая выполняет функцию флюса.

Видео:

Флюс — это состав (жидкий или твердый), который способствует лучшему контакту спаиваемых деталей и предотвращению окисления металла на рабочих поверхностях.

Требования к флюсам также определены ГОСТ, на них различная цена.

Для новичка будет более удобен припой с канифолью, в то время как опытные мастера любят паять обыкновенным припоем, выбирая флюс в зависимости от условий пайки и материала деталей.

Если будет производиться простая пайка медных деталей, то можно использовать канифоль, невысокая цена делает ее удобным расходным материалом.

Когда проводится более сложная пайка, то вместо одного универсального, применяется флюс, подходящий ко всем деталям.

Технические требования к использованию канифоли при пайке, ее состав, температура плавки и характеристики определены ГОСТ 19113-84.

Основной материал для канифоли — это сосновая живица — исходное сырье для многих видов промышленности и вспомогательный элемент при пайке.

Не имея кристаллической структуры, она является аморфным, по внешнему виду похожим на стекло, хрупким веществом с широким диапазоном цветов от бледно-желтого до темно-коричневого.

По составу она представляет собой стекловидную, прозрачную или с включение пузырьков воздуха массу, с незначительными включениями механических примесей, массовой доли воды не более 0,2%.

Она абсолютно не растворима в воде, но легко растворяется под воздействием спирта и ацетона. Размягчение канифоли происходит при температуре не ниже 66-69ºС в зависимости от сорта.

Флюс: что это такое?

Флюс – вещество, обеспечивающее прочный контакт между деталями, подлежащими спайке. Благодаря его использованию, очищается поверхность соединяемых металлов, рабочие поверхности не окисляются во время паяния и после него. Это гарантирует мощное сцепление атомов металлов и предотвращает возникновение коррозии. Флюс и соединяемые поверхности обычно не вступают в химическую реакцию между собой (за исключением предназначенных для реактивно-флюсовой пайки).

жидкий флюс во флаконе с кисточкой

При паянии обычно используются следующие флюсы:

• нашатырь;
• бура;
• ортофосфорная кислота;
• ацетилсалициловая кислота;
• хлористый цинк, и т.д.

Каждый из них применяется исходя из физико-химических характеристик соединяемых поверхностей. Например, ортофосфорную кислоту необходимо использовать для соединения поверхностей из алюминия и нержавеющей стали, хлористый цинк лучше всего соединяет черные металлы, бура подойдёт для нержавеющих и жаропрочных сталей.

Многие флюсы представляют собой сложную смесь химических компонентов. Так, соединение хлористых калия, цинка и лития с фтористым натрием предназначено для растворения окислов алюминия. Соединив буру, борную кислоту и насыщенный раствор хлористого цинка, можно получить качественное вещество для спаивания нержавеющей стали.

пайка с использованием флюса

Отметим, что для того, чтобы самостоятельно изготовить многокомпонентное соединение, нужны хотя бы некоторые знания в области химии, знание пропорций,  качественные ингредиенты и средства индивидуальной защиты.  Поэтому, если хотите спаять детали в домашних условиях, флюс лучше всего приобрести в специализированном магазине. На сегодняшний день спектр предлагаемых веществ для пайки довольно широк.

Самым безопасным и популярным флюсом является канифоль. Это вещество наиболее распространено, поскольку имеет вполне доступную стоимость и его можно приобрести на любом рынке. В отличие от прочих флюсов, канифоль может плавиться при относительно низких температурах (от 52 градусов по Цельсию), поэтому применяется в том числе при пайке в домашних условиях.