Pomembno varnostno opozorilo: To je zgodovinsko arhivsko besedilo, ne sodoben priročnik za obdelavo kovin ali elektriko. Delo s stroji, brusilnimi orodji, vročo kovino, električnimi inštalacijami in obrabljenim ročnim orodjem lahko povzroči resne poškodbe, požar ali električni udar. Ne uporabljajte opisanih improvizacij kot delovnega postopka; uporabljajte veljavne predpise, pravilno orodje, zaščitno opremo in navodila usposobljenih strokovnjakov.
Ta tekst ni del trenutne ponudbe Sava Kusića, ki se osredotoča na okna, vrata in sorodne rešitve.
Kdor se v domačih delih ne počuti dovolj močnega, se običajno poskuša izuriti pri delu z lesom. Zato smo se tako dolgo zadržali pri prejšnjem poglavju, ki govori o obdelavi lesa. Les je namreč precej mehak material, primeren za obdelavo. Ker smo se seznanili z glavnimi lastnostmi lesa in načinom njegove obdelave, ne bomo potrebovali toliko prostora, da bi se seznanili tudi z uporabljenimi kovinami in njihovo obdelavo. Večine lesenih konstrukcij si ne moremo zamisliti brez kovinskih delov, žebljev, okovja, a skorajda ni kovinske konstrukcije, ki bi jo bilo treba dopolniti z lesom, za utrjevanje, utrjevanje.
Od številnih različnih kovin v domači delavnici se običajno srečajo le železo, jeklo, baker, medenina, bron, cink in aluminij. Kot pomožna materiala se uporabljata tudi svinec in kositer. Preden nadaljujemo z obdelavo najpogosteje uporabljenih kovin, preučimo njihove glavne lastnosti.
Kovine
Najpomembnejša kovina je železo. Pridobiva se s taljenjem rud v plavžih. Železo v svoji surovi obliki vsebuje več odstotkov mangana, silicija, fosforja, žvepla in grafita. Če je odstotek grafita v železu večji od 1,7, govorimo o železu, če pa je manjši, govorimo o jeklu.
V naši praksi se srečujemo le s polizdelki, torej kovinami, ki so že prešle več faz obdelave. To so palice različnih profilov (zato jih imenujemo tudi profilno železo ali profilno jeklo), pločevina in Iiv. Stiskani kovinski izdelki, kot so medeninasta ohišja itd., se prodajajo tudi kot pribor.
Dobro je vedeti, da je lito železo krhko, se ne da upogniti, med obdelavo pa otopli rezilo orodja. Lastnosti najpogosteje uporabljenih materialov, kot so palice in plošče, se lahko zelo razlikujejo. Njihova skupna lastnost je, da so izdelani iz jekla.
Jeklo, ki vsebuje zelo majhen odstotek ogljika, tako imenovano mehko jeklo ali kovano jeklo je mogoče variti, kriviti, kovati, ne more pa ga kaliti. Trdo jeklo (0,4-1,7% ogljik) je močnejše, vendar ga je mogoče obdelati samo s struženjem, rezkanjem itd.
Skupne značilnosti železa in jekla so, da rjavita, da ju privlači magnet in se lahko sama namagnetita. Njihova specifična teža je 7,8 kg/dm3. Tališče jekla je 1700°C (železo 1400-1500°C). Zanimiv pojav pri teh kovinah je, da pri temperaturi 750°C izgubijo svoje magnetne lastnosti.
Jeklo lahko kalimo s segrevanjem, če se po segrevanju počasi ohlaja (strokovno: kaljenje), se izboljša možnost njegove obdelave, spremeni se elastičnost in trdnost (kaljenje+kaljenje=rafiniranje).
Če je jeklo legirano s kromom, molibdenom, volframom, nikljem itd., se bodo nekatere njegove lastnosti izboljšale, kot so trdota, kislinska odpornost, odpornost proti koroziji itd. To so tako imenovana visokolegirana posebna jekla.
Jeklena litina je označena s črko Č in dvomestno številko, jeklo pa s črko Č in dvema številkama. Prva številka za črko označuje trdnost trganja, tj. silo, pri kateri se material prečnega prereza 1mm zlomi. Druga številka je določena s standardi JUS. Zato je pomembna številka za črko. Večje kot je število, “močnejše” je jeklo. (Če je natezna trdnost 50 kg /mm2, je to že dobro jeklo, 30 je zadovoljivo. Zgornja meja te številke je približno 90, za posebna vzmetna jekla pa je ta številka lahko 135). Legirana jekla imajo druge oznake.
Dobre informacije o kakovosti jekla in količini ogljika daje iskra. Če se jeklo dotakne brusnega kamna, se pojavijo iskre. Oblika in barva isker bosta pokazala, za kakšno jeklo gre.
Ko je jeklo kaljeno in popuščeno, lahko temperaturo vedno določimo z barvo jekla.
Baker je kovina, ki jo je mogoče enostavno oblikovati. Je dober prevodnik toplote in elektrike. Ko oksidira, patinira, dobi temno zeleno barvo. V domači rabi ga najpogosteje najdemo kot električni in toplotni prevodnik, nato ga uporabljamo za legiranje (npr. grelna posoda, navitje transformatorja, spajkalnik itd.). Ima zelo visoko specifično težo 8,9 kg/dm3 in tališče približno 1080°S.
Medenina je zlitina cinka in bakra, v kateri je cink prisoten v večjem odstotku (50-70%). Višji odstotek cinka zmanjša sposobnost oblikovanja in naredi zlitino bolj krhko, primernejšo za ulivanje. Rdečkasta zlitina z majhnim odstotkom cinka se imenuje tombak (umetno zlato), zlitina z zelo visokim odstotkom cinka pa se imenuje bela litina.
Če zlitina poleg cinka vsebuje tudi nikelj, jo imenujemo alpaka, novo srebro pa poleg naštetih sestavin vsebuje še določeno količino srebra. Če aluminiju dodamo majhno količino bakra, dobimo zlitino, ki je močnejša od aluminija - duraluminij.
Bron je zlitina bakra in 5-15% kositra. Če poleg kositra vsebuje tudi majhen odstotek fosforja, je zlitina primerna za ulivanje in se imenuje fosforjev bron. Aluminijev bron je trdna zlitina. Svinčev bron je odporen proti trenju, zato se uporablja za ležaje. Silicijev bron je zelo odporen na različne vplive, manganov bron pa je zelo trd.
Cink je kovina lažja od železa. Nekoč so ga uporabljali za izdelavo žlebov, danes pa ga uporabljajo predvsem za protikorozijsko zaščito kovin, na površini katerih tvori tanek svetleč sloj, prekrit z ledenimi cvetovi.
Kositer se uporablja tudi za legiranje. Lahko se valja, poliva in že se topi pri temperaturi 232°S. Za to kovino je značilno, da se počasi spremeni v prah pri temperaturi, nižji od +13°S.
Svinec je mehka, šibka kovina z dokaj visoko specifično težo (11,34 kg/dm3). Je odporen proti koroziji in enostaven za ulivanje.
Materiali, ki se uporabljajo predvsem za kovinsko prevleko, so kadmij, nikelj, ki je sijoč, in krom.
Doslej smo srečali železo in kovine, težje od njega. Ne prihajamo v stik z žlahtnimi (zlato, srebro, platina) in posebnimi kovinami (iridij, radij, titan, berilij, magnezij) rp dela tako rekoč doma.
Na koncu spoznajmo še lahke kovine kot je npr. aluminij. Tehta trikrat manj kot jeklo in ima veliko nižje tališče (660°C).
Aluminij najdemo v naravi v obliki spojin. Za pridobitev enega kilograma kovinskega aluminija je potrebno predelati približno 4-6 kg boksita. Čistost aluminija naj pomeni količino kemično čistega aluminija.
Nečistoče in primesi vplivajo na lastnosti aluminija in možnost njegove uporabe. Električno prevodnost zmanjšajo nečistoče in nečistoče. Toplotna obdelava čistega aluminija je dobra. Začetna temperatura oblikovanja aluminija je 500°C in končna 300°C.
V normalnih pogojih je aluminij zelo stabilen. Tanka plast površinskega aluminijevega oksida ščiti aluminij pred globljo oksidacijo.
Pri vplivu različnih spojin na aluminij nastajajo soli, pod kemičnim vplivom pa aluminij zelo hitro korodira. Ko aluminij ali aluminijeve zlitine pridejo v stik s težkimi kovinami (npr. železo, baker, bron, medenina, nikelj), če je mesto stika pod vplivom vlage ali kislin (elektrolit), pride do elektrolitske korozije. Vlažen zrak deluje tudi kot elektrolit.
Da preprečimo kontaktno korozijo, lahko čisti aluminij spojimo z aluminijem, njegovimi zlitinami (brez bakra), kadmijem in cinkom.
Eden izmed načinov površinske zaščite aluminija pred korozijo je premazovanje površine z oljno barvo, nitroceluloznim lakom ali emajl lakom. Boljši in danes bolj razširjen način je prevleka s plastjo umetnega aluminijevega oksida s kemičnimi sredstvi ali elektrolizo. Ta zaščitni postopek se imenuje eloksiranje.
Danes obstajajo številne aluminijeve zlitine z dvema ali več komponentami. Večinoma je legiran z manganom, bakrom in silicijem, danes pa natezna trdnost dosega vrednost 40 kg /mm2.
Aluminij je enostavno obdelati s strganjem in rezkanjem, težje pa je varjenje, barvanje in spajkanje. Proizvaja se v različnih oblikah, od blokov do folij.
Polizdelki
Najbolj znan med polizdelki je profilirano železo, npr. okrogla oblika palice, kotni profil L, T, I, U, Z itd. Polizdelek s pravokotnim prerezom se imenuje ploščato železo (razen če je izdelano iz bakra, medenine itd.), ki se v stanjšani obliki imenuje pločevina, trak, folija. Oblika prečnega prereza močno vpliva na težo na linearni meter in tudi na trdnost. Ker je cena neposredno odvisna od teže, je koristno izbrati ustrezen profil (slika 1). Imena posameznih profilov so: a) okroglo železo b) polokroglo železo; c) rebrasto železo; d) betonsko železo; e) kvadratni prerez; f) pravokotni prerez; d) likalnik; h) trak; i) kotno železo; j) železo z zaobljenimi koti; k) T - profil; l) Z - profil; m) I - profil; n)
tirnica; o) U - profil; p) raven U profil.
SLIKA 1
Orodje
Obstaja več osnovnih orodij, brez katerih ni mogoče delati s kovinami. Poleg že opisanih merilnih instrumentov so najpogosteje uporabljene klešče (slika 2).
SLIKA 2
Najenostavnejše klešče so ploščate klešče (a). Izdelujejo se v dolžinah125-200 mm. Posebne klešče za rezanje žic so rezila (b). Izdelujejo se v enakih dolžinah kot ploščate klešče. Za mizarska dela so potrebne tudi čeljustne klešče (c), ki so podobne dolžine kot prejšnje klešče. Za delo z žico potrebujemo okrogle klešče (d), na katere lahko oblikujemo “očesa”. Največjo uporabo v gospodinjstvu so našle kombinirane klešče (e), ki se proizvajajo v dolžinah iz150do200 mm. Če so ročaji izolirani, so te klešče primerne tudi za električna dela. Za rezanje debelejših vodnikov so primerne palice, posebne klešče za rezila s spoji (f). Za delo s cevmi so potrebne palice, klešče za cevi (g). Dobra lastnost teh klešč je možnost široke nastavitve glede na premer materiala (palice, cevi itd.)
Za sestavljanje zložljivih kovinskih sklopov so potrebni ključi (sl3). Ne smemo pozabiti, da so odprtine dvostranskih ključev standardizirane (tudi razdalje robov kvadratnih in šesterokotnih glav vijakov) na naslednje mere:6-7,8-9,10-11,12-14,17-19,22-24,27-32,36-41, 46-50,55-60,65-70in75-80. Odprite ključe6 do50namestite glave naslednjih metričnih vijakov:3, 3,5,4,5,6,8,10,12,14,16,18,22,27,30. Pari številk, označeni na sprednji strani, prikazujejo odprtine viličastih in viličastih ključev, ki so na voljo v trgovinah.
SLIKA 3
Prednost viličastih ključev je v tem, da jih je možno natakniti na matice ali glave vijakov tudi s strani in tako npr. uporabiti za privijanje in odvijanje vijakov na daljših ceveh. Nasadni ključ prekriva glavo vijaka ali matico z vseh strani in drži glavo vijaka tesneje, vendar ga lahko na matico potegnete le z zgornje strani.
V domačem orodju moramo imeti naslednje ključe: 9-11, 14-17, 17-19 in 22-24 (potreba je zelo redka in za ključem 27-32).
Daljši viličasti ključi omogočajo večji prenos sile, vendar so težje dosegljivi na nedostopnih mestih, ob nepazljivem ravnanju pa se zlahka strga navoj na vijaku. Čeljusti viličastih ključev tvorijo določen kot z ročajem, za možnost obračanja glave ključa skupaj z matico in na težko dostopnih mestih. Poleg naštetih so na voljo tudi nasadni ključi za privijanje globinskih vijakov. Za vsak slučaj je dobro imeti tudi nastavljiv ključ, s katerim lahko primemo poljubne matice. 250 mm.
Ključe in vijake je mogoče učinkovito uporabiti le, če niso preveč obrabljeni. Če je razmik med matico in ključem velik zaradi obrabe, se bo eden od njiju pri zategovanju uničil. Če je matica ali ključ obrabljena, se v režo med njima vstavi jeklena plošča in šele nato se zategne ali sprosti.
Za označevanje kovin je potreben luknjač (kirner) debeline 6 in dolžine 125 mm. Kupite tudi luknjač za prebadanje tanjših listov, po možnosti 3 mm.
Kladivo je univerzalno orodje. Izdelan je v različnih oblikah. Velikost kladiva je določena s težo glave. Najmanjša velikost je 50, največja pa 2000 gr. Ustrezne dolžine glave glede na težo kladiva so 50 gr - 75 mm., nato 100/82, 200/95, 30/105, 50/ 118, 80/130 (večje mere za groba dela) 1000/135, 1600/148, 2000/155.
Ročaj kladiva je izdelan iz lesa in ima oznako: 400/25x14, tj. 40 cm dolžina, 2,5 cm širina (na sredini) in 1,4 cm debelina, ki ustreza glavi 800 gr.
Dandanes je mogoče dobiti posebno oblikovana kladiva z jeklenim ročajem, gumijastim ročajem itd., vendar po precej visokih cenah.
Ko smo že pri kladivu, se seznanimo s ploščatim rezalnikom, ki reže s pomočjo kladiva. Dimenzije teh rezalnikov segajo od 125h15 do 400h36 mm. Prva številka označuje dolžino, druga pa širino rezila. Najpogosteje uporabljen rezalnik je 200x15.
SLIKA 4
Mengele je tudi pogosto uporabljeno orodje. Širina čeljusti pri majhnih križnicah je: 40, 50, 60 m, pri vzporednih križnicah pa 75-200 mm. Na koncu je le toliko, da se proizvajajo tudi vrteči se vzporedni primeži, tako da bi bilo dobro, če ste v položaju, nabaviti takega s čeljustmi 100 mm (slika 4). Najbolje je, da primež namestite na desno sprednjo stran delovne mize, nakovalo pa na levo (slika 5).
SLIKA 5
Za sodobno uporabo so relevantni veljavni standardi, tehnična dokumentacija proizvajalcev orodij in materialov ter ocena tveganja. Zgodovinske oznake, mere in priporočila iz tega besedila niso trenutne specifikacije ali varnostna navodila.