Dôležitá poznámka o ochrane zdravia a bezpečnosti: Toto je archivovaný text z 2018. ročník, a nie moderné návody na zváranie, spájkovanie, prípravu chemikálií či prácu s otvoreným ohňom. Popísané procesy môžu zahŕňať silné kyseliny, horľavé a toxické rozpúšťadlá, korozívne rozpúšťadlá, nebezpečné plyny, olovo, kadmium a iné ťažké kovy, horúce povrchy, elektrinu, tlakové fľaše a nebezpečenstvo výbuchu ohňa. Nepripravujte historické roztoky a pasty podľa receptúr z textu a nezohrievajte neznáme nátery alebo kovy. Hodnotenie materiálov, výber bezolovnatého alebo iného vhodného systému, lokálne odsávanie, ochranu pokožky, očí a dýchacích orgánov, protipožiarne opatrenia, skladovanie chemikálií a likvidáciu zvyškov by mali určiť kvalifikované osoby podľa kariet bezpečnostných údajov, dokumentácie výrobcu a platných pravidiel. Prípojky na nosné, elektrické, plynové, vodovodné, potravinárske, medicínske alebo iné kritické bezpečnostné účely vyžadujú odbornú špecifikáciu a kontrolu.
Zváranie, spájkovanie a predaj chemikálií alebo príslušenstva na spracovanie kovov nie sú súčasťou novej verejnej ponuky Savo Kusić. Aktuálne sú zamerané drevené okná, drevo-hliníkové okná, okná na mieru a dvere. Pre projekt okien alebo dverí môžete poslať žiadosť o cenovú ponuku.
Spájanie kovových častí
Doteraz sme rezali, kusovali, pilovali a vŕtali predmety. Ďalšou pracovnou operáciou je spájanie kovových dielov.
Táto skupina pracovných operácií je rozdelená do dvoch typov spojení: oddeliteľné a neoddeliteľné spojenia. Myslí sa tým oddelenie prepojených predmetov bez zničenia ich spojov (napr. odstránením jednej skrutky oddelíme časti) a oddelenie so zničením ich spojov. Druhá možnosť zahŕňa zváranie a spájkovanie. Medzi rozoberateľnými a nerozoberateľnými spojmi je spojenie vytvorené nitmi.
Oddelenie častí, ktoré sú spojené nitmi, sa vykonáva zničením nitov.
Nerozbitné odkazy
Najprv sa pozrime na pracovné operácie potrebné na vytvorenie neoddeliteľných väzieb. Tieto operácie zahŕňajú zváranie. Na vykonanie tohto postupu je potrebná odborná skúška. Zváračky sa bežne nachádzajú vo vybavení dielní a medzi domácim náradím ich takmer nenájdeme.
Podstatou zvárania je, že pri zváraní sa roztavia nielen elektródy, teda zváracie tyče s prídavným materiálom, ale aj časti obrobku. To sa dosiahne, ak sa spoje zahrievajú pomocou autogénneho zariadenia. Spojenie je možné vykonať aj elektrickým zváraním.
Podstatou spájkovania je, že dva pripravené predmety sa spoja spájkovaním pomocou roztavenej zliatiny, spájky. Najdôležitejším rozdielom medzi zváraním a spájkovaním je, že spoje predmetov sa pri spájkovaní neroztavia. Spájkovanie vyžaduje výrazne nižšiu teplotu a len niekoľko nástrojov, príslušenstva a materiálov (obrázok 1, horná časť).
Pre zlúčenie dvoch položiek je dôležité poznať účel novej položky. Pevnosť spájkovaného materiálu je určená: spôsobom montáže a rozmermi, medzerou spoja, ktorý sa má spájkovať, vlastnosťou, pevnosťou zliatin a kvalitou spájkovania.
Obrázok1— Spájkovacie príslušenstvo a historické znázornenia tvarov spojov
Zloženie obrobkov, ktoré sú pripravené na spájkovanie, môže byť: tupé, šikmé, lapované, rybinové a vystužené. Šírka presahu by mala byť od jedného do trojnásobku hrúbky obrobku. Medzi obrobkami je potrebné ponechať medzeru, aby ju roztavená spájka vyplnila.
Povrchy, ktoré sa majú spojiť, musia byť spracované čo najlepšie, aby roztavená spájka úplne vyplnila medzery medzi nimi. Spôsoby, ako správne okótovať obrobky, sú zobrazené v dolnej polovici obrázka náčrtu1. Týchto pár spojok vyhovuje našim potrebám v dome.
Odstránenie oxidov a mastnoty
Pri kontakte s kyslíkom zo vzduchu na povrchu kovov, s výnimkou drahých kovov, vzniká oxidová vrstva - hrdza.
Pred spájkovaním musíme túto vrstvu odstrániť drôtenou kefou, zoškrabaním pilníkom, šmirgľom (brúsnym papierom) alebo nejakým známym chemickým prostriedkom.
Rozšírilo sa používanie chemických prostriedkov, moču na báze kyseliny sírovej, dusičnej a sodnej. Tieto kyseliny a kyslé roztoky sú schopné odstrániť oxidovú vrstvu nielen pred rozbitím, ale aj vrstvu, ktorá vzniká pri spájkovaní.
Odhrdzovač vyberáme podľa vlastností kovu. Napríklad pre oceľ a jej zliatiny používame kyselinu sírovú, sodnú, fosforečnú a ich roztoky. Na čistenie medi, niklu a ich zliatin používame roztok kyseliny sírovej. Najčastejšie sa používa sonická kyselina. Ak je predmet viac hrdzavý, použijeme roztok kyseliny dusičnej. Po očistení hrdze ihneď odstránime kyselinu, pretože ak ju neodstránime, oxidový povlak sa vytvorí znova. Povrch, ktorý pripravujeme na spájkovanie, očistíme od mastnoty najjednoduchšie, ak ho umyjeme čistým benzínom.
Predchádzajúce historické tvrdenia o práci s kyselinou sírovou, dusičnou, sodnou a fosforečnou a umývaní čistým benzínom by sa nemali používať ako návod pre domácnosť. Nemiešajte kyseliny, nepoužívajte benzín ako odmasťovač a nepracujte bez riadneho chemického hodnotenia, vetrania, vybavenia, skladovania a postupov pre rozliatie a odpad.
Taviace zariadenia
Rozpúšťadlá používané pri spájkovaní sa delia na anorganické a organické. Rozpúšťadlo na báze anorganických materiálov je dobre známe pod názvom nischador - vo vode rozpustná biela soľ. Kyselina zvuková získaná z tohto roztoku premieňa vytvorené oxidy na chloridy. Nišador tiež čistí povrchy spájkovačky.
Chlorid zinočnatý je biela soľ, ktorá sa tiež ľahko rozpúšťa vo vode. Pri teplote spájkovania s vlhkosťou vzduchu vytvára plyn kyseliny sodnej, ktorá premieňa vzniknuté oxidy na chloridy. Chlorid zinočnatý je najúčinnejším tavidlom na mäkké spájkovanie. Jeho nevýhodou je, že ľahko absorbuje tekutinu, takže jeho použitie je obmedzené. Absorbuje zvyškovú vodu rozpúšťadla z miesta spájkovania a generovaný plyn kyseliny sodnej spôsobuje následnú koróziu. Tieto javy sa vyskytujú predovšetkým na železe, medi a zliatinách medi.
Zriedkavo používame chlorid zinočnatý alebo chlorid amónny. Najčastejšie sa používa zmes oboch solí. Pomer množstva oboch solí určuje teplotu topenia zmesi, ktorá určuje jej použitie.
Spájkovacia kvapalina a pasta
Pri spájkovaní mäkkou spájkou používame ako tavivo spájkovaciu kvapalinu. Kúsky cínu rozpustite v kyseline sírovej. Tento roztok obsahuje približne 50% chloridu zinočnatého.
Najjednoduchšia spájkovacia pasta sa získava zmiešaním spájkovacej kvapaliny so škrobom. Ďalší recept vyžaduje zmes získanú zmiešaním 10 g chloridu amónneho a 90 g minerálneho oleja bez obsahu kyselín. Spájkovacia pasta sa tiež získa zmiešaním 25 g chloridu amónneho s 100 g vazelíny pri teplote 75°C.
Získame spájkovací olej, ak do roztoku chloridu amónneho pridáme asi 40% glycerínu.
Rozpúšťadlo boritej živice a chloridu amónneho je prechodné činidlo k tavivám na organickej báze. Je to napríklad zmes 25 dielov chloridu amónneho, 15 dielov hovädzieho loja a 15 dielov oleja.
Recepty na kyseliny, chlorid zinočnatý, chlorid amónny, pasty, oleje a rozpúšťadlá z tejto stránky sú zachované len ako historický obsah. Nepripravujte ich a nemeňte ich vzťah k tomuto textu; používajte iba jasne označené, kompatibilné produkty na konkrétny účel, s kartou bezpečnostných údajov a odborne stanovenými ochrannými opatreniami.
Calafonium sa používa od nepamäti ako rozpúšťadlo na báze organického materiálu. Má pomerne slabú oxidačnú silu, čo umožňuje len pomalé spájkovanie a detailné mechanické čistenie spájkovanej plochy. Výhodou kolofónie je, že jej zvyšky na kove nespôsobujú koróziu.
Teplota topenia mäkkých spájok je nižšia ako 500°C. Obsahujú ťažké kovy ako cín, olovo, kadmium a pod. Pre domácich majstrov je najvhodnejší klampiarsky cín, ktorý má rôznu kvalitu podľa toho, či obsahuje cín 25%, 50% a 75%. So zvyšujúcim sa množstvom cínu sa jeho teplota topenia znižuje. Zliatiny olova a cínu po spájkovaní pomaly tvrdnú. Oloveno-kadmiová spájka mnohými spôsobmi nahrádza cínovú spájku.
Spájkovačka
Bežné spájkovanie pre domácich majstrov je spájkovanie spájkovačkou, zatiaľ čo mäkké spájkovanie je menej bežné.
Medená hlava spájkovačky môže byť zahrievaná niekoľkými spôsobmi: na plameni v peci, pomocou elektriny a na otvorenom plameni benzínu a plynu.
Ohrievanie spájkovačky tepelnou energiou zvonku je menej užitočné, pretože spájkovačka vydáva teplo veľmi rýchlo, v 1-1,5 minut, ale jej výhodou je, že ju možno použiť kdekoľvek. Elektrické spájkovačky je možné pripojiť k elektrickej sieti. S nimi môžete spájkovať nepretržite s reguláciou tepla. Spájkovačka 200-500W je najpoužívanejšia. V poslednej dobe je možné získať spájkovačky s veľmi nízkym výkonom, „tužkové spájkovačky“ s nízkym prúdom.
Veľkosť spájkovačky závisí od veľkosti spájkovacej plochy, ako aj od hrúbky obrobku.
Spájkovačky nie sú vhodné na spájkovanie veľkých a hrubých predmetov, pretože ohrev takýchto povrchov vyžaduje teplotu nad 500°C. V takýchto prípadoch sa väčšinou používa benzínová spájkovačka (zotrvačník).
Príklad ručnej plynovej spájkovačky
Tavidlo na spájkovanie
Pred spájkovaním musíme pripraviť obrobok na spájkovanie a vyčistiť spájkovačku. Bezprostredne pred spájkovaním potrieme povrch spájkovacou kvapalinou, aby sme odstránili oxidový povlak, ktorý sa vytvára pri spájkovaní a umožňuje ľahké odlupovanie plechu. Vyčistenú spájkovačku zahrejte na určitú teplotu a potom hrotom stlačte spájku. Spájka sa vplyvom tepla roztaví a priľne k hrotu spájkovačky, takže ju možno preniesť na miesto spájkovania. Udržujeme ho na tomto mieste, kým sa obrobky nezahrejú na požadovanú teplotu a roztavená spájka nevyplní šev medzi nimi. Silne prehriata spájkovačka roztaví väčšie množstvo spájky, čo sťažuje jej rovnomerné roztavenie. Ak je naopak teplota spájkovačky nízka, dostatočne nezohrieva miesto spájkovania a plech rýchlo vychladne.
Cín oxiduje pri vysokej teplote. Oxidy porušujú rovnomernosť spoja a tým znižujú jeho pevnosť.
Musíme venovať pozornosť. a na rovnomernom a jednorozmernom vedení spájkovačky. Poslednou fázou spájkovania je čistenie spájkovaných plôch od zvyškov spájkovacej kvapaliny. Zadržiavanie tejto kvapaliny spôsobuje neskoršiu koróziu kovu okolo spájky.
V poslednej dobe sa predávajú rôzne spájky kombinované vo forme vodič - spájkovací drôt.
Spájkovanie spájkami s teplotou topenia nad 500°C sa nazýva tvrdé spájkovanie, ktoré aplikujeme vtedy, keď nám mäkké spájkovanie s plechovým cínom nezabezpečí dostatočne pevné spojenie predmetu, ktoré sa používa pri vyššej teplote a väčšom mechanickom zaťažení. Na spájkovanie je potrebné zabezpečiť:
-
Zdroj tepla (benzínová spájkovacia lampa, horák) používaný na tavenie cínu a ohrievanie obrobkov, ktoré sa majú spájať.
-
Správny výber spájky vhodnej kvality.
-
Prostriedok na odstraňovanie oxidov a ochranu miesta spájkovania a jeho substrátu pred koróziou počas spájkovania.
Požiadavky na prácu sú rovnaké ako pri spájkovaní mäkkou spájkou. Stačí si vybrať zdroj tepla, spájkovaciu kvapalinu a spájku v závislosti od pevnosti a vyššej teploty.
Prostriedky a metódy tvrdého spájkovania
Spájkovanie spájkovačkou nie je možné pri tvrdom spájkovaní, pretože medený hrot spájkovačky by nad 500°C zmäkol, navyše jej akumulované a vydávané teplo je na toto spájkovanie nedostatočné. Namiesto spájkovačky sa na spájkovanie používa benzínová lampa a rôzne horáky, v ktorých spaľujeme zmesi plynov. To už zaisťuje adekvátny tepelný a tepelný výkon.
Najbežnejšie používané zmesi plynov v horákoch sú plyn a kyslík, acetylén a kyslík a vodík a kyslík.
Miešanie a používanie horľavých plynov s kyslíkom, benzínovými lampami a inými otvorenými horákmi prináša riziko požiaru, výbuchu, spätného vzplanutia, popálenín a škodlivých produktov spaľovania. Tento historický opis nie je dostatočný na výber, pripojenie alebo použitie takéhoto zariadenia; prácu prenechajte vyškolenej osobe vo vhodne zabezpečenom priestore.
V klenotníckom priemysle je široko používaný fúkač vo forme trubice, ktorý sa používa na fúkanie na obrobok nad plameňom alkoholovej lampy.
Pevnosť v roztrhnutí vhodnej tvrdej spájky môže dosiahnuť50 kg/ mm2(je s mäkkou spájkou10 kg/ mm2). Meď je najdôležitejší spájkovací kov, ktorý sa často používa na legovanie, spolu s: cínom, cínom, fosforom, striebrom, zlatom, platinou a kadmiom. Pomocou množstva zliatin je možné vyrobiť spájku rôznej kvality, teploty topenia, farby, pevnosti a odolnosti proti korózii. Spomedzi štandardizovaných spájok si môžeme vybrať spájku požadovaného percentuálneho zloženia, bodu topenia a čistoty.
Domáci remeselníci zvyčajne používajú zliatinu medi a zinku (mosadz), ktorú používajú na spájkovanie predmetov vyrobených z ocele, medi, zliatiny medi, niklu, zliatiny niklu a ocele odolnej voči kyselinám. Napríklad z mosadze s číslom1známky fSr42obsahuje41-43%meď a56-58%zinok a jeho teplota topenia je845°C. Spájkovacie značky fSr85číslo5obsahuje84-86% meď,13-16%zinok,0,2-0,4%kremíka a jeho teplota topenia je1020°C.
O striebornom cíne, čo je zliatina striebra, medi, zinku, môžeme povedať, že je vhodný na spájkovanie takmer všetkých predmetov okrem hliníka, horčíka a titánu, ako aj kovov s teplotou topenia pod720°C.
Tavivá majú za úlohu riediť a rozpúšťať oxidy kovov a chrániť spájkovaný spoj pred oxidáciou pri teplote spájkovania. Je dôležité, aby nenapádali spájkovaný materiál, aby zostali na povrchu kovového roztoku a aby boli ľahko odstrániteľné z miesta spájkovania.
Taviace sú napr. kyselina boritá, bórax, hydrogenfosforečnan-amoniak, hydrogénuhličitan sodný, kremičitan sodný, bromid sodný a bromid draselný. Tieto materiály vykazujú rôznu aktivitu pri rôznych teplotách.
Doma môžeme s našimi spájkami s uspokojivými výsledkami použiť bórax, čo je chemikália, ktorú používajú fotografi. Zmiešaný s trochou vody sa používa v kašovitom stave.
Poďme teraz sledovať výkon tvrdého spájkovania na praktickom príklade. Máme za úlohu zostaviť kostru klobúka stojacej lampy zo železného drôtu, ktorý neskôr pokryjeme pergamenom alebo hodvábom. Z nastrihaného drôtu pomocou šablóny, rúrky alebo nádoby vyrobíme kruhový tvar spodného a horného krúžku hrúbky 1,5-2,5 mm. Potom sme odrezali výstuhu z 3-4 kusov rovného drôtu, aby sme vytvarovali škrupinu kupé.
Po týchto úkonoch pristúpime k spájkovaniu, na ktoré je najlepšie použiť plynovú lampu. Použijeme mosadznú spájku a ako spájkovaciu kvapalinu bórax zmiešaný s malým množstvom vody na vytvorenie pasty. Ohnuté a prepojené drôty položíme na jednu tehlu tak, aby spájkovací bod nespočíval na tehle, ale voľne visel. Na konce drôtu dáme malé množstvo kašovitého bóraxu. Teraz zahrejeme miesto na spájkovanie do tmavočervenej žiary, keď sa roztopí aj bórax. Ak teraz privedieme mosadznú spájku vo forme tyče alebo dosky na spájkovacie miesto a ponoríme ju do roztaveného bóraxu bez prerušenia zahrievania, z tvrdej spájky sa roztaví jedna kvapka. Ak je teplota zahriateho železného drôtu vyššia ako teplota tavenia spájky, roztavená kvapka sa rozžiari. Spájka po odstránení plameňa rýchlo stuhne.
Predchádzajúci praktický príklad s benzínovou lampou, tehlou, bóraxom a rozžeravením kovu na žeravenie by sa nemal vykonávať podľa tohto archívneho textu. Vyžaduje sa vyhradené pracovisko, riadený zdroj tepla, vetranie a odsávanie, ochrana pred požiarom a popálením, znalosť presného zloženia základného a doplnkového materiálu a odborné vedenie postupu.
Podobným spôsobom by sme mali prispájkovať dočasne pripevnené výstuhy, ak boli krúžky predtým vyrobené. Po ukončení spájkovania môžeme vychladnutý sklovitý bórax odstrániť jemnými údermi kladiva.