Důležitá zdravotní a bezpečnostní poznámka: Toto je archivovaný text z 2018. ročník, a ne moderní návody na svařování, pájení, přípravu chemikálií nebo práci s otevřeným plamenem. Popsané procesy mohou zahrnovat silné kyseliny, hořlavá a toxická rozpouštědla, korozivní rozpouštědla, nebezpečné plyny, olovo, kadmium a jiné těžké kovy, horké povrchy, elektřinu, tlakové láhve a nebezpečí výbuchu ohně. Nepřipravujte historické roztoky a pasty podle receptur z textu a nezahřívejte neznámé nátěry nebo kovy. Hodnocení materiálů, výběr bezolovnatého nebo jiného vhodného systému, místní odsávání, ochrana kůže, očí a dýchacích orgánů, protipožární opatření, skladování chemikálií a likvidace zbytků by měly být určeny kvalifikovanými osobami podle bezpečnostních listů, dokumentace výrobce a platných pravidel. Přípojky pro nosné, elektrické, plynové, vodovodní, potravinářské, lékařské nebo jiné kritické bezpečnostní účely vyžadují odbornou specifikaci a kontrolu.
Svařování, pájení a prodej chemikálií nebo příslušenství pro zpracování kovů nejsou součástí nové veřejné nabídky Savo Kusić. Aktuální zaměření je dřevěná okna, dřevohliníková okna, okna na zakázku a dveře. Pro projekt oken nebo dveří můžete poslat žádost o cenovou nabídku.
Spojování kovových dílů
Dosud jsme stříhali, řezali, pilovali a vrtali předměty. Další pracovní operací je spojování kovových dílů.
Tato skupina pracovních operací je rozdělena do dvou typů spojení: oddělitelná a neoddělitelná spojení. Tím je myšleno oddělení vzájemně propojených předmětů bez zničení jejich spojů (např. odstraněním jednoho šroubu oddělíme části) a oddělení se zničením jejich spojů. To druhé zahrnuje svařování a pájení. Mezi rozebíratelnými a nerozebíratelnými spoji je spojení provedené nýty.
Oddělení částí, které jsou spojeny nýty, se provádí zničením nýtů.
Nerozbitné odkazy
Nejprve se podívejme na pracovní operace potřebné k vytvoření neoddělitelných vazeb. Mezi tyto operace patří svařování. K provedení tohoto postupu je nutná odborná zkouška. Svařovací stroje se běžně vyskytují ve vybavení dílen a mezi domácím nářadím je téměř nenajdeme.
Podstata svařování je v tom, že při svařování se taví nejen elektrody, tedy svařovací tyče obsahující přídavný materiál, ale také části obrobku. Toho je dosaženo, pokud jsou spoje zahřívány pomocí autogenního zařízení. Spojení lze provést také elektrickým svařováním.
Podstatou pájení je spojení dvou připravených předmětů pájením pomocí roztavené slitiny, pájky. Nejdůležitější rozdíl mezi svařováním a pájením je v tom, že se spoje předmětů při pájení neroztaví. Pájení vyžaduje výrazně nižší teplotu a pouze několik nástrojů, příslušenství a materiálů (obrázek 1, horní část).
Pro sloučení dvou položek je důležité znát účel nové položky. Pevnost pájeného materiálu je dána: způsobem montáže a rozměry, mezerou pájeného spoje, vlastností, pevností slitin a kvalitou pájení.
Obrázek 1 — Pájecí příslušenství a historické znázornění tvarů spojů
Složení obrobků, které jsou připraveny pro pájení, mohou být: tupé, šikmé, složené, „rybinovité“ a zesílené. Šířka přesahu by měla být od jednoho do trojnásobku tloušťky obrobku. Mezi obrobky je nutné ponechat mezeru, aby ji roztavená pájka zaplnila.
Spojovací plochy musíme co nejlépe zpracovat, aby roztavená pájka zcela vyplnila mezery mezi nimi. Způsoby správného kótování obrobků jsou uvedeny v dolní polovině obrázku náčrtu 1. Těchto pár připojení vyhovuje našim potřebám v domě.
Odstranění oxidů a mastnoty
Při kontaktu s kyslíkem ze vzduchu na povrchu kovů, s výjimkou drahých kovů, vzniká oxidová vrstva - rez.
Tato vrstva musí být před pájením odstraněna drátěným kartáčem, škrabacím pilníkem, smirkovým papírem (smirkovým papírem) nebo nějakým známým chemickým prostředkem.
Bylo rozšířeno použití chemických látek, moči na bázi kyseliny sírové, dusičné a sodné. Tyto kyseliny a kyselé roztoky jsou schopny odstranit vrstvu oxidu, a to nejen před porušením, ale i vrstvu, která vzniká při pájení.
Odstraňovač rzi vybíráme podle vlastností kovu. Například pro ocel a její slitiny používáme kyselinu sírovou, sodnou, fosforečnou a jejich roztoky. K čištění mědi, niklu a jeho slitin používáme roztok kyseliny sírové. Nejčastěji se používá kyselina sonická. Pokud je předmět více rezavý, použijeme roztok kyseliny dusičné. Po vyčištění rzi ihned odstraníme kyselinu, protože pokud ji neodstraníme, oxidový povlak se vytvoří znovu. Povrch, který připravujeme k pájení, nejsnáze očistíme od mastnoty, pokud jej umyjeme čistým benzínem.
Předchozí historické výroky o práci s kyselinou sírovou, dusičnou, sodíkem a fosforečnou a mytí čistým benzínem by neměly být používány jako návod pro domácnost. Nemíchejte kyseliny, nepoužívejte benzín jako odmašťovadlo a neprovozujte bez řádného chemického hodnocení, ventilace, vybavení, skladování a postupů pro rozlití a odpad.
Taviče
Rozpouštědla používaná při pájení se dělí na anorganická a organická. Rozpouštědlo na bázi anorganických materiálů je dobře známé pod názvem nischador - ve vodě rozpustná bílá sůl. Kyselina zvuková získaná z tohoto roztoku převádí vzniklé oxidy na chloridy. Nišador také čistí povrchy páječky.
Chlorid zinečnatý je bílá sůl, která se také snadno rozpouští ve vodě. Při teplotě pájení s vlhkostí vzduchu vytváří plyn kyseliny sodné, která přeměňuje vzniklé oxidy na chloridy. Chlorid zinečnatý je nejúčinnější tavidlo pro měkké pájení. Jeho nevýhodou je, že snadno absorbuje tekutinu, takže jeho použití je omezené. Absorbuje zbytkovou rozpouštědlovou vodu z místa pájení a vzniklý plyn kyseliny sodné způsobuje následnou korozi. Tyto jevy se vyskytují především u železa, mědi a slitin mědi.
Zřídka používáme chlorid zinečnatý nebo chlorid amonný jako rozpouštědlo. Nejčastěji se používá směs obou solí. Poměr množství obou solí určuje bod tání směsi, který určuje její použití.
Pájecí kapalina a pasta
Při pájení měkkou pájkou používáme jako tavidlo pájecí kapalinu. Kousky cínu rozpusťte v kyselině sírové. Tento roztok obsahuje asi 50% chloridu zinečnatého.
Nejjednodušší pájecí pasta se získává smícháním pájecí kapaliny se škrobem. Další recept vyžaduje směs získanou smícháním 10 g chloridu amonného a 90 g minerálního oleje bez obsahu kyselin. Pájecí pasta se také získává smícháním 25 g chloridu amonného s 100 g vazelíny při teplotě 75°C.
Pájecí olej získáme, když do roztoku chloridu amonného přidáme asi 40% glycerinu.
Boritá kalafuna a chlorid amonný Rozpouštědlo kalafuny je přechodné činidlo k tavidlům na organické bázi. Taková je například směs 25 dílů chloridu amonného, 15 dílů hovězího loje a 15 dílů oleje.
Recepty na kyseliny, chlorid zinečnatý, chlorid amonný, pasty, oleje a rozpouštědla z této stránky jsou zachovány pouze jako historický obsah. Nepřipravujte je a neměňte jejich vztah k tomuto textu; používejte pouze jasně označené, kompatibilní produkty pro konkrétní účel, s bezpečnostním listem a odborně stanovenými ochrannými opatřeními.
Calafonium se používá od nepaměti jako rozpouštědlo na bázi organického materiálu. Má poměrně slabou oxidační sílu, která umožňuje pouze pomalé pájení a detailní mechanické čištění pájené oblasti. Výhodou kalafuny je, že její zbytky na kovu nezpůsobují korozi.
Teplota tání měkkých pájek je pod 500°C. Obsahují těžké kovy jako cín, olovo, kadmium atd. Pro domácího kutila je nejvhodnější klempířský cín, který má různou kvalitu podle toho, zda obsahuje cín 25%, 50% a 75%. S rostoucím množstvím cínu klesá jeho bod tání. Slitiny olova a cínu po pájení pomalu tvrdnou. Olovo-kadmiová pájka mnoha způsoby nahrazuje cínovou pájku.
Páječka
Běžné pájení pro domácího řemeslníka je pájení páječkou, zatímco měkké pájení je méně obvyklé.
Měděná hlava páječky může být zahřívána několika způsoby: na plameni v peci, pomocí elektřiny a na otevřeném plameni benzínu a plynu.
Zahřívání páječky tepelnou energií zvenčí je méně užitečné, protože páječka velmi rychle odevzdává teplo v 1-1,5 minut, ale její výhodou je, že ji lze použít kdekoli. Elektrické páječky lze připojit k elektrické síti. S nimi můžete pájet plynule s regulací tepla. Nejpoužívanější je páječka 200-500W. V poslední době je možné získat páječky s velmi nízkým výkonem, “tužkové páječky” s nízkým proudem.
Velikost páječky závisí na velikosti pájecí plochy a také na tloušťce obrobku.
Páječky nejsou vhodné pro pájení velkých a silných předmětů, protože ohřev takových povrchů vyžaduje teplotu nad 500°C. V takových případech se většinou používá benzínová pájecí lampa (fly-lamp).
Příklad ruční plynové páječky
Tavidlo pro pájení
Před pájením musíme připravit obrobek k pájení a vyčistit páječku. Bezprostředně před pájením potřeme povrch pájecí kapalinou, abychom odstranili oxidový povlak, který vzniká při pájení a umožňuje snadné odlupování plechu. Vyčištěnou páječku zahřejte na určitou teplotu, poté hrotem pájku přitlačte. Pájka se vlivem tepla roztaví a přilne ke špičce páječky, takže ji lze přenést na místo pájení. Na tomto místě ji udržujeme, dokud se obrobky nezahřejí na požadovanou teplotu a roztavená pájka nevyplní šev mezi nimi. Silně přehřátá páječka roztaví větší množství pájky, takže je obtížné ji rovnoměrně roztavit. Pokud je naopak teplota páječky nízká, dostatečně neohřeje místo pájení a plech rychle vychladne.
Cín oxiduje při vysoké teplotě. Oxidy narušují rovnoměrnost vazby a tím snižují její pevnost.
Musíme věnovat pozornost. a na rovnoměrném a jednorozměrném vedení páječky. Poslední fází pájení je očištění pájených ploch od zbytků pájecí kapaliny. Zadržování této kapaliny způsobuje pozdější korozi kovu kolem pájky.
V poslední době se prodávají různé pájky kombinované ve formě vodič - pájecí drát.
Pájení pájkami s bodem tání nad 500°C se nazývá tvrdé pájení, které aplikujeme tehdy, když nám měkké pájení s cínem nezajistí dostatečně pevné spojení předmětu, které se používá při vyšší teplotě a větším mechanickém zatížení. Pro pájení je nutné zajistit:
-
Zdroj tepla (benzínová pájecí lampa, hořák) používaný k tavení cínu a ohřevu spojovaných součástí.
-
Správný výběr pájky vhodné kvality.
-
Prostředek pro odstraňování oxidů a ochranu místa pájení a jeho substrátu před korozí během pájení.
Požadavky na práci jsou stejné jako u pájení měkkou pájkou. Stačí si vybrat zdroj tepla, pájecí kapalinu a pájku v závislosti na síle a vyšší teplotě.
Prostředky a metody tvrdého pájení
Pájení páječkou není možné při tvrdém pájení, protože měděný hrot páječky by nad 500°C změkl, navíc její akumulované a vydávané teplo je pro toto pájení nedostatečné. Místo páječky se k pájení používá benzínová lampa a různé hořáky, ve kterých spalujeme směsi plynů. To již zajišťuje adekvátní tepelný a tepelný výkon.
Nejběžněji používané směsi plynů v hořácích jsou spalovací plyn a kyslík, acetylen a kyslík a vodík a kyslík.
Míchání a používání hořlavých plynů s kyslíkem, benzínovými lampami a jinými otevřenými hořáky přináší riziko požáru, výbuchu, zpětného vzplanutí, popálenin a škodlivých produktů spalování. Tento historický popis není dostatečný pro výběr, připojení nebo použití takového zařízení; práce by měla být přenechána vyškolené osobě ve vhodně zabezpečeném prostoru.
Ve šperkařském průmyslu se hojně používá foukačka v podobě trubice, která se používá k foukání na obrobek nad plamenem lihové lampy.
Pevnost v roztržení vhodné tvrdé pájky může dosáhnout50 kg/ mm2(je s měkkou pájkou10 kg/ mm2). Měď je nejdůležitější kov pro tvrdé pájení, který se často používá pro legování, spolu s: cínem, cínem, fosforem, stříbrem, zlatem, platinou a kadmiem. Pomocí řady slitin lze vyrobit pájku různé kvality, bodu tání, barvy, pevnosti a odolnosti proti korozi. Mezi standardizovanými pájkami si můžeme vybrat pájku požadovaného procentuálního složení, bodu tání a čistoty.
Domácí řemeslníci obecně používají slitinu mědi a zinkové pájky (mosaz), kterou používají k pájení předmětů z oceli, mědi, slitiny mědi, niklu, slitiny niklu a oceli odolné vůči kyselinám. Například z mosazi s číslem1známky fSr42obsahuje41-43%měď a56-58%zinek a jeho bod tání je845°C. Pájecí značky fSr85číslo5obsahuje84-86% měď,13-16%zinek,0,2-0,4%křemíku a jeho bod tání je1020°C.
U stříbrného cínu, což je slitina stříbra, mědi, zinku, lze říci, že je vhodný pro pájení téměř všech předmětů, kromě hliníku, hořčíku a titanu, a také kovů s bodem tání pod720°C.
Tavidla mají za úkol ředit a rozpouštět oxidy kovů a chránit pájený spoj před oxidací při teplotě pájení. Je důležité, aby nenapadaly pájený materiál, aby zůstaly na povrchu kovového roztoku a aby byly snadno odstranitelné z pájecího bodu.
Taviče jsou např. kyselina boritá, borax, hydrogenfosforečnan-amoniak, hydrogenuhličitan sodný, křemičitan sodný, bromid sodný a bromid draselný. Tyto materiály vykazují různou aktivitu při různých teplotách.
Doma můžeme s našimi pájkami s uspokojivými výsledky používat borax, což je chemická látka používaná fotografy. Smíchaný s trochou vody se používá ve stavu kaše.
Pojďme nyní sledovat výkon tvrdého pájení na praktickém příkladu. Máme za úkol sestavit kostru klobouku stojící lampy ze železného drátu, který později pokryjeme pergamenem nebo hedvábím. Z nastříhaného drátu vyrobíme pomocí šablony, trubky nebo nádoby kruhový tvar spodního a horního kroužku tloušťky 1,5-2,5 mm. Poté jsme odřízli výztuhu z 3-4 kusů rovného drátu, abychom vytvarovali skořepinu kupé.
Po těchto akcích přistoupíme k pájení, pro které je nejlepší použít plynovou lampu. Použijeme mosaznou pájku a jako pájecí kapalinu borax smíchaný s malým množstvím vody, aby vznikla pasta. Ohnuté a propojené dráty položíme na jednu cihlu tak, aby pájecí bod nespočíval na cihle, ale volně visel. Na konce drátu dáme malé množství kašovitého boraxu. Nyní zahřejeme místo, které se má pájet, do tmavě červené záře, kdy se roztaví i borax. Pokud nyní přivedeme mosaznou pájku ve formě tyče nebo destičky k pájecímu bodu a ponoříme ji do roztaveného boraxu, aniž bychom přerušili ohřev, jedna kapka se z tvrdé pájky roztaví. Pokud je teplota zahřátého železného drátu vyšší než teplota tavení pájky, roztavená kapka se rozprostře a září. Pájka po odstranění plamene rychle ztuhne.
Předchozí praktický příklad s benzínovou lampou, cihlou, boraxem a rozžhaveným kovem na rozžhavení by neměl být proveden podle tohoto archivního textu. Požaduje se vyhrazené pracoviště, řízený zdroj tepla, větrání a odsávání, ochrana proti požáru a popálení, znalost přesného složení základního a doplňkového materiálu a odborné vedení postupu.
Podobným způsobem bychom měli připájet dočasně připevněné výztuhy, pokud byly kroužky dříve vyrobeny. Po dokončení pájení můžeme vychladlý sklovitý borax odstranit jemnými údery kladiva.