Как сделать сплав розе самому
Сплав Розе
Автор: Владимир Васильев · Опубликовано 21 декабря 2016 · Обновлено 25 августа 2018
Если взять олово, свинец и висмут в пропорциях 1:1:2 и получить сплав, то именно его называют сплавом Розе, точнее Валентина Розе Старшего – немецкого фармацевта и по совместительству химика. Отметим, что если температура плавления (т.е. перехода из твердого кристаллического состояния в жидкое) у олова 231,9 градуса Цельсия, то у сплава Розе она составит около 94-98 градусов Цельсия.
Справедливо будет заметить, что первенство в открытии композиции элементов для легкоплавкого сплава принадлежит Сэру И.Ньютону, который в 1701 году рекомендовал пропорцию этих элементов 2:3:5. Валентин Розе осмелился отклониться от этой рекомендации через 45 лет после ухода того, кто «Разумом … превосходил род человеческий».
Сплав Розе часто путают со сплавом Вуда, так они внешне похожи. Но у сплава Вуда с одной стороны температура плавления ниже (68,5 градуса Цельсия), а с другой стороны это благодаря добавленному в состав кадмию, который является токсичным и канцерогенным элементов, работать с которым можно только с соблюдением всех предосторожностей. Именно по причине токсичности кадмия в сплаве Вуда сплав Розе нашел большее распространение.
ПОСВ-50 лудить нельзя паять
В отечественной радиоэлектронике сплав Розе маркируется как ПОСВ-50 – припой оловянно-свинцовый с добавлением висмута, где висмута соответственно 50%, остальное в равных долях олово и свинец. Важно также отметить, что содержание элементов в сплавах Розе и ПОСВ-50 в указанных пропорциях может несколько отличаться.
В целом основное назначение сплава ПОСВ-50 и его аналогов – лужение и пайка.
Пайка элементов заключается в выпаивании элементов из печатной платы и в установке элементов на новую печатную плату. Следует отметить, что при затвердевании в объеме пайки сплав Розе становиться хрупким. Следовательно, полученное паяное соединение не следует подвергать ударным нагрузкам, так как могут образоваться микротрещины, которые приведут к разрушению соединения.
Лужение сплавом Розе получило большее распространение, чем пайка. Процесс лужения этим сплавом характерен тем, что его можно проводить в легко доступной среде – воде с глицерином или в глицерине. Применение глицерина объясняется просто – он нужен для достижения температуры плавления сплава, а сплав только начинает плавиться при 94 градусах Цельсия, а для полного расплавления нужна температура от 105 до 120 градусов Цельсия (в зависимости от процентного состава конкретного сплава). Вода же, как известно закипает при температуре около 100 градусов. Выполнять операции в кипящей воде означает вдыхать летучие продукты вместе с паром. Глицерин же имеет температуру кипения 290 градусов Цельсия, смешивается с водой в любых пропорциях, а также обладает гироскопичностью. Это позволяет при смешивании с водой гарантированно увеличить температуру кипения такой смешанной жидкости и уменьшить парообразование. Если смешать в растворе равные объемы воды и глицерина, то получим температуру кипения раствора 110 градусов, раствор с пропорцией компонентов 2:1 даст температуру кипения 103,9 градуса (при нормальном атмосферном давлении). Для превращения раствора глицерина в воде в слабоактивный флюс в него добавляют лимонную кислоту, обычно в произвольных пропорциях, но не менее 1 грамма на 100 мл раствора. Воду желательно использовать дистиллированную, так как в ней меньше солей. Кстати по этой же причине не следует использовать для повышения температуры плавления воды соль вместо глицерина, т.к. это скажется на качестве и однородности оловянного покрытия. Также применение глицерина позволяет поверхностное натяжение раствора, по сравнению с обычной чистой водой, что облегчает процесс растирания расплава по поверхности дорожек печатной платы.
Процесс лужения сплавом Розе (группы припоев ПОСВ) аналогичен и для сплава Вуда:
— в специальную посуду (достаточной по размеру для погружения печатной платы хотя бы частично) наливают дистиллированную воду и добавляют глицерин в требуемых пропорциях, которые удобнее всего подбирать экспериментально, используя термомерт любого типа;
— производят нагрев раствора до температуры около 105 градусов Цельсия, добавляют в раствор лимонную кислоту;
— погружают в раствор протравленную и очищенную печатную плату;
— укладывают на требуемый участок платы твердые частички сплава Розе и ждут его расплавления (впрочем можно и предварительно уложить сплав Розе в достаточном на глаз количестве, а затем погружать на него плату – это вопрос практики);
— растирают расплав по дорожкам печатной платы деревянным или пластиковым инструментом (например, лопатку для тефлоновой сковороды или жесткий резиновый шпатель);
— после лужения плату промывают в теплой проточной воде (можно с мылом).
Следует заметить, что посуду лучше брать алюминиевую, эмалированную или чугунную, т.к. применение для лужения оцинкованных, медных, серебряных или луженых посуды и инструмента приведет к растворению металлов посуды в припое и ухудшит его качество, т.е. использовать его многократно будет невозможно. По той же причине погружать в раствор следует только чистые платы.
Важно, что использовать посуду для лужения для приготовления в дальнейшем пищи нельзя, т.к. на станках в небольших количествах оседает свинец.
Работать рекомендуется в резиновых перчатках во избежание ожогов.
Сарафанное радио тетушки Розы
В общем, мнения об удобности в применении сплава Розе, которые в огромном количестве можно прочитать на радиофорумах, сводятся к двум вариантам – одни используют его в своей практике лужения и пайки и естественно рекомендуют его, другие же попробовали, что-то не вышло, пришлось отказаться от применения и поэтому естественно не рекомендуют. Есть и те, кому просто интересно по какой-то причине попробовать – они задают вопросы. А так как сообщество радиолюбителей постоянно пополняется новичками (с распространением разного рода гаджетов – потребность в таких людях растет) – будет продолжаться и обмен мнениями. Удивительно, что все это общение строиться на обсуждении всего двух характеристик сплава Розе, как представителя группы оловянно-свинцовых легкоплавких сплавов – низкой температуры плавления и хрупкости в твердом состоянии. Тем более, что покупка сплава не составляет проблем. Выпускается он в виде гранул, прутков или слитков серебристого цвета и продается в любых магазинах вместе с радиодеталями.
«Летают ракеты, да танки ездят»
Именно такой ответ последовал на вопрос о плохом приставании припоя ПОС к луженой в сплаве Розе дорожки на радиокоте. И это верно, учитывая, что электрические и электронные схемы сегодня входят в большинство так называемых «умных» устройств.
Кроме того, известно, что легкоплавкий сплав Розе применяется не только для лужения, но и как плавкий предохранитель в электрических сетях, системах пожарной сигнализации. Для выполнения прецизионного литься сплав Розе также подходит, хотя и уступает сплаву Вуда при выполнении микроотливок. Также как и сплав Вуда его применяют в химических лабораториях для создания низкотемпературной нагревательной бани.
Сплав Розе + глицерин
Запарился я лудить платы паяльником, и вспомнил, что где то писали о возможности лудить сплавов Розе в разогретом глицерине. Попробовал. Все! Теперь никакой паяльной лудни:) 
Вот был бы у меня сплав Вуда — можно было и в кипяточке залудить. А так пришлось две бутылочки глицерина в кастрюльку спустить. Хотя вроде сплав Вуда со временем тускнеет быстрее чем Розе.
Комментарии ( 77 )
290 градусов. До такой температуры я не грею его даже при пайке ПОС-61.
Для Розе — его сильно греть тем более ни к чему. А при 110-120 градусов — он даже почти не испаряется. А если кипит — это в нем есть вода. Когда выкипит — он успокоится.
800-900м над уровнем моря) он просто в кипящей при 95-86 градусах воде — даже не плавится… А уж тем более — не течет, как ртуть, как в глицерине градусах при 110 — 120.
Мне кажется использовать подогретый глицерин опасно. У него температура кипения градусов под 200, если скочит на кожу, ожогов не избежать.
Ничуть не опаснее, чем любой другой флюс при той же температуре.
Зато — полное отсутствие нерастворимых шлаков. А сам глицерин легко отмывается теплой водой с мылом, и платы блестят, как зеркало.
Для организма он — не вредный, а для кожи — даже полезный.
Руки после него становятся мягкими. В аптеках даже продается «жидкость для рук» — там глицерин с нашатырным спиртом и тройным одеколоном.
А если глицерин у вас шкворчит и брызгает при пайке, — значит, в нем есть вода. Ее надо выпарить.
Когда я лужу и паяю им платы, он у меня как сироп, хорошо размазывается, при лужении — не кипит и не брызгается, а просто течет ровной пленкой по плате.
Вы абсолютно правы — луженая плата сплавом розе серая и при пайке припой явно меняет хар-ки в худшую сторону по температуре.
Вообще после 2-ой платы перестал лудить с Розе — юзаю его сугубо ради выпайки экранов или сильно отбирающих тепло элементов.
химлудилка все равно намного технологичнее. И никаких проблем с обрывами/изменением свойств припоя/переходами от одного состава к другому. Слой олова после химлудилки получается всего несколько микрон, для качественной пайки и защиты платы этого достаточно, а для заметного изменения свойств припоя — нет.
А вот в литературе по технологическим процессам изготовления печатных плат пишут, что качество химического лужения хуже, чем горячего. Хуже смачиваемость при пайке, высокая пористось и окисляемость, слабое сцепление с фольгой…
Если не оплавить его сразу, или не распаять плату в течение 2-3 дней, через 2-3 недели пайки могут быть очень херовыми.
Как — то мне давно в одном из радиолюбительских наборов попадались печатные платы, химически залуженные и покрытые защитным слоем канифольного флюса. Паять их, предварительно не поскоблив до меди, было невозможно…
А вот в литературе по технологическим процессам изготовления печатных плат пишут, что качество химического лужения хуже, чем горячего.
Хуже смачиваемость при пайке, высокая пористось и окисляемость, слабое сцепление с фольгой…
Как — то мне давно в одном из радиолюбительских наборов попадались печатные платы, химически залуженные и покрытые защитным слоем канифольного флюса. Паять их, предварительно не поскоблив до меди, было невозможно…
У меня Hp1018. режим печати — 1200dpi. Печатаю на подложке от цветной бумагие — лист стоит 12.50 в любом канцтоварном магазине. После печати прогреваю лист паяльной станцией градусов 180-200. Ну и разумеется утюжком очень тщательно, полигоны в особенности. Сам не раз сталкивался с дырявыми полгонами — в мелкую такую дырочку. Но это было на журнальной бумаге. На подложке тонер полностью переходит с нее на текстолит. Вот к прмиеру:
при температурах выше 94°С по границам зерен сплава уже будут появляться жидкие прослойки
Даже если в припой попадут десятые доли процента сплава Розе, при температурах выше 94°С по границам зерен сплава уже будут появляться жидкие прослойки
0,1 мм. Объем этого слоя получается 0,15 мм^3. За объем припоя в процессе пайки примем треугольную призму с гранями, образованными плоскостью пада, торцом резистора высотой 0,25 мм и свободной поверхностью припоя. Объем такой фигуры — 0,2 мм^3. Плотность сплава Розе 9,720 г/см^3, у ПОС-61 — 8,50 г/см^3. Таким образом, массовая доля сплава Розе в спае достигает 46%! А висмута в получившемся сплаве — 23%. И получившаяся фигуративная точка 23% Bi, 47% Sn, 30% Pb попадает в очень неприятное поле, а именно поле, где кристаллизуется интерметаллид Pb3Bi. Это хрупкое и плохо проводящее ток соединение. А температура солидуса там немного повыше, чем в области сплава Розе — 137°С. Не так страшно, конечно, но в сочетании с выделением интерметаллида — спасибо, не надо.
может и в то поле залезть, где царствует сплав Розе
Применение сплава Розе
Свойства и применение
Хорошо подходит для выпаивания деталей, разъемов, шлейфов SMD микросхем и демонтажа защитных металлических экранов с плат мобильных телефонов. 
Особенности:
Сплав Вуда и Розе
Еще один популярный материал – это сплав Вуда.
Только в крайнем случае и в проветриваем помещении. Не стоит злоупотреблять этим сплавом. Если есть выбор между Розе и Вуда – лучше использовать первый и избегать второй.
Методы паяльных работ
Для выпаивания разъема или детали из платы без перегрева нужно залудить контакты низкоплавким материалом.
Итоговая температура плавления будет выше, чем у Розе в чистом виде так как он смешивается с припоем на плате у которого другой состав и характеристики. (плавление при 270 °C)
Материнскую плату от компьютера придется дольше прогревать, чем маленькую плату от мобильного телефона из-за большей многослойности и толщины текстолита.
Сначала наносится флюс на контакты выпаиваемой детали. Добавляется несколько гранул легкоплавкого припоя. Есть несколько техник паяльных работ.
Работа паяльником
Нужны массивные жала: мини волна, топорик.
Температуру паяльника можно оставить в пределах 230 °C, например, 200 °C.
Контакты детали нужно залудить легкоплавким сплавом, предварительно нанеся флюс.
На контактах образуется капля припоя, которую легко разогреть одним паяльником на небольшой мощности.
Результат паяльных работ.
Как выпаять разъем USB одним паяльником и Розе
Быстрая и безопасная пайка одним паяльником и легкоплавким припоем.
Пайка феном
Фен выставляется на температуру примерно 120 — 170 °C со средним потоком воздуха.
Гранулы постепенно расплавляются и смешиваются с контактами. Их лучше поправлять пинцетом по месту пайки, чтобы припой лучше распределился.
Нужно тщательно прогреть место пайки. Постепенно, по мере повышения температуры, деталь начнет выпаиваться. Это будет заметно при появлении блика на припое.
Результат низкотемпературной пайки.
Комбинированный метод
Фен сверху над местом пайки нужен для вспомогательного инструмента, на 100°C, а паяльником паяются детали сплавом Розе на температуре 200 °C.
После пайки детали обязательна очистка от получившейся смеси припоя с помощью оплетки.
А можно ли паять и лудить с помощью Розе
Для выпаивания деталей с платы сплав подходит, но для окончательной пайки уже детали на плату — ни в ком случае из-за хрупкости. Сплав Розе очень хрупкий, соединения получаются ненадежными. Особенно это касается разъемов и проводов. Когда по плате или проводам протекает электрический ток, выделяется тепло.
Из-за этого начинает плавиться низкотемпературный спав. К тому же, он не терпит вибрации или механических ударов. Появляются микротрещины, возникают окислы и потеря соединения.
Лужение сплавом Розе
У радиолюбителей есть популярный «ленивый» способ лужения плат с помощью слава Розе. Для этого в кипящую кастрюлю с щепоткой лимонной кислоты добавляются несколько гранул низкотемпературного сплава и платы, которые нужно залудить. Припой равномерно в считанные секунды распределяется. Основные недостатки данного способа лужения — это токсичность и все та же хрупкость сплава.
Меры предосторожности
Так как используемые материалы токсичны, то обязательно паять в проветриваемом помещении и средствах защиты.
Во время паяльных работ нужно держать дистанцию и надевать защитные очки. Расплавленные капли металла могут попасть на кожу или слизистые тем самым вызвав ожоги, заражение.
Сами гранулы брать только пинцетом, не допуская контакта. Они не настолько токсичны, но это намного уменьшает его влияние.
Нельзя допускать попадание сплава и его частичек на открытые раны.
Вывод
Сплав Розе справляется при низкотемпературном выпаивании деталей из плат. Его можно использовать только для этих целей. Лудить платы не очень хорошая идея из-за неудовлетворительных характеристик прочности и стойкости к механическим повреждениям или вибрации.
Если выбирать между Розе и Вуда, то выигрывает первый. Между ними не большая разница в температурах. Это не такой важный параметр, чтобы жертвовать своим здоровьем ради меньшей температуры пайки.
034-Лужение печатной платы сплавом Розе.
Вытравив и очистив печатную плату от тонера ее необходимо полудить. Это нужно сделать для того, чтобы не дать меди дорожек окисляться. На окисленные дорожки невозможно что-либо нормально припаять – припой не будет приставать. Еще одна причина – улучшения качества дорожек.
ЛУТ не способен дать идеального качества дорожки. В виду того, что тонер ложится не совсем плотно – во время травления возможны протравливания дорожек. В результате на просвет видны дыры в слое меди. Особенно это сказывается при травлении платы с тонким слоем меди. Ну и еще причина – луженая плата визуально становится более привлекательной (самому становиться приятно с ней работать :)).
Лудить плату можно обычным припоем при помощи паяльника. Для этого жало паяльника нужно обвернуть оплеткой и набрав в оплетку припоя пройтись по дорожкам платы, предварительно смочив их флюсом (спирто-канифолью например). Такой метод имеет ряд недостатков: дорожки лишний раз перегреваются; слой получается неровным (критично при использовании СМД компонентов); внешний вид такой платы оставляет желать лучшего.
Альтернативой может служить лужение сплавом Розе. Сплав Розе – это сплав различных металлов (Олово 25 % / Свинец 25 % / Висмут 50 %), у которого температура плавления всего лишь 94°С. Сплав Роза плавиться в кипящей воде. Вот в ней мы и будем лудить нашу плату.
Начнем с материалов.
Нам понадобится сплав Розе. Его можно найти в радиомагазинах, на радиорынке или заказать по Интернету (я так и делаю). Покупать много не нужно – расходуется он экономично (50ти граммов сплава Вам хватит надолго). Еще нужно немного пищевой лимонной кислоты, она будет выступать в качестве обезжиривателя-флюса.
Из инструментов нужен:
Кусок нефольгированного текстолита (размером примерно с нашу плату) и резиновый шпатель. Резиновым шпателем мы будем лудить плату. Странно звучит? Зато удобно! Шпатель нужно немного подрезать, чтобы он был меньшего размера – так удобней.
Как нужно лудить печатную плату сплавом Розе.
1 Наливаем воду в эмалированную или алюминиевую емкость. Дно емкости должно быть плоским. Насыпаем чайную ложку лимонной кислоты. Доводим воду до кипения.
2 Дальше бросаем небольшой кусочек сплава в воду. Много не нужно — достаточно одной таблэтки :). Ждем, когда он расплавиться.
3 После того как расплавился сплав, бросаем плату. Дорожки платы, под действием лимонной кислоты, станут розовыми и сплав легко к ним пристает. При помощи шпателя нужно «вымазать» сплавом дорожки с обеих сторон платы. Возьмите пинцет или еще что, чтобы было удобней вертеть плату.
4 Дальше под плату нужно подложить кусок текстолита без фольги и шпателем тщательно «счистить» излишки сплава с дорожек. Без подложки текстолита счищенный сплав будет прилипать на нижний слой (если плата односторонняя подложку можно и не класть).
5 Вынимаем плату, промываем водой, протираем платочком – готово!
Напоследок — сравнение дорожек «на просвет» до и после лужения.
Видно, что после лужения дорожки стали намного лучше, «дырок» стало меньше.
Улучшилась эстетика платы, паять на ней будет в удовольствие.
P.S.
Еще для лужения плат применяют сплав Вуда. Но я не рекомендую Вам его использовать. Во-первых температура плавления у него ниже, а во-вторых, он вреднее.
034-Лужение печатной платы сплавом Розе. : 59 комментариев
@Toxa12345
А как Вы лудите? Также в кипящей воде или паяльником? Поподробнее, пожалуйста, если можно. А то я 0 в этом и решил сделать свою первую плату
@Toxa12345
А как Вы лудите? Также в кипящей воде или паяльником? Поподробнее, пожалуйста, если можно. А то я 0 в этом и решил сделать свою первую плату.
Доброго времени суток!
Попробуйте для лужения использовать жидкое олово. Говорят, не так токсично как сплав Розе, но главное — простота использования (не надо ничего кипятить — просто опустил и подождал) и качество на выходе (для smd — идеально, ручным лужением такого никогда не сделаешь).
Продается вот в таких бутылочках:
https://dl.dropboxusercontent.com/u/32466567/AVR/OLOVO.jpg
Перед применением хорошо взболтать. Жидкость многоразовая, отработанную лучше хранить отдельно от новой. Ну и от себя скажу, что чем лучше вы обезжирите поверхность, тем лучше будет результат.
Видео с примером использования:
http://www.youtube.com/watch?v=MGbxrRmP-Zs
P.S. Никак не мог найти кнопку регистрации, в итоге вручную вбил wp-login.php?action=register и только уже потом, в самом невзрачном месте внизу справа увидел. Может стоит вынести кнопку регистрации вверх?
Все собираюсь попробовать это олово (уже и баночка с ним под столом стоит), но никак не соберусь. По отзывам не на очень большую поверхность хватает. Или не правда.
По поводу регистрации — может Вы и правы — подумаю.
Смотря что понимать под большой поверхностью. Если штамповать платы промышленными масштабами, то конечно будет быстро истощаться раствор.
А так, баночки (100 мл, стоит у нас около 100 руб.) должно хватить на 50 кв дм, если верить производителю. Во всяком случае у меня пока еще не закончилась первая, учитывая что я использую не отработанную (новую) только для особых случаев, когда нужно получить идеальный результат. Для всякой ерунды пользуюсь отработанной (ее хватает раза на 3, можно и больше, но потом нужно дольше ждать, да и результат уже хуже).
P.S. Как для травления, так и для лужения использую компрессор воздуха для аквариумных рыбок =) Стоит всего долларов 5 в любом зоомагазине, но очень упрощает задачу: не нужно ничего тереть-двигать-мешать. Отлично взбалтывает и перемешивает. Единственное, я для хлорного железа и олова купил разные трубочки к компрессору (1$), т.к. на них остается немного вещества.
@Serebriakov
Да, забыл. Компрессор создает сильные брызги, так что если не хотите чтобы хлорное железо попало в глаза (не пробовал, но думаю это будет больно и вредно), используйте закрытую посуду! Я использую пластмассовый контейнер для еды из супермаркета с проделланными отверстиями под трубочки.
Сайт СУПЕР. Спасибо днем за днем узнаю всё больше и больше.
Алюминиевая посуда не подходит. По крайней мере дешевая из АШАНа. Лимонная кислота ее проедает достаточно интенсивно. Лучше эмалированную использовать.
Добавить комментарий Отменить ответ
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.