Pomembna zdravstvena in varnostna opomba: To je arhivirano besedilo iz 2018. letnik, in ne sodobna navodila za varjenje, spajkanje, pripravo kemikalij ali delo z odprtim ognjem. Opisani postopki lahko vključujejo močne kisline, vnetljiva in strupena topila, jedka topila, nevarne pline, svinec, kadmij in druge težke kovine, vroče površine, elektriko, tlačne jeklenke in nevarnosti požarne eksplozije. Ne pripravljajte zgodovinskih raztopin in past po receptih iz besedila in ne segrevajte neznanih premazov ali kovin. Vrednotenje materialov, izbiro neosvinčenega ali drugega ustreznega sistema, lokalno odsesavanje, zaščito kože, oči in dihalnih organov, protipožarne ukrepe, skladiščenje kemikalij in odstranjevanje ostankov naj določijo usposobljene osebe v skladu z varnostnimi listi, dokumentacijo proizvajalca in veljavnimi predpisi. Priključki za nosilne, električne, plinske, vodovodne, prehrambene, medicinske ali druge varnostno kritične namene zahtevajo strokovno specifikacijo in nadzor.
Varjenje, spajkanje in prodaja kemikalij ali kovinskopredelovalnega pribora ni del nove javne ponudbe Sava Kusića. Trenutni fokus so lesena okna, leseno-aluminijasta okna, okna po meri in vrata. Za projekt oken ali vrat lahko pošljete povpraševanje za ponudbo.
Spajanje kovinskih delov
Do sedaj smo rezali, rezali, pilili in vrtali predmete. Druga delovna operacija je spajanje kovinskih delov.
Ta skupina delovnih operacij je razdeljena na dva tipa spojev: ločljive in neločljive spoje. Pri tem je mišljeno ločevanje medsebojno povezanih objektov brez uničenja njihovih povezav (npr. z odstranitvijo enega vijaka ločimo dele) in ločevanje z uničenjem njihovih povezav. Slednje vključuje varjenje in spajkanje. Med ločljivo in neločljivo povezavo je povezava izvedena z zakovicami.
Ločevanje delov, ki so povezani z zakovicami, poteka tako, da se zakovice uničijo.
Nezlomljive povezave
Najprej si poglejmo delovne operacije, ki so potrebne za izvedbo neločljivih vezi. Te operacije vključujejo varjenje. Za izvedbo tega postopka je potreben strokovni izpit. Varilne aparate običajno najdemo v opremi delavnic, med gospodinjskimi orodji pa jih skoraj ne najdemo.
Bistvo varjenja je v tem, da se med varjenjem ne talijo samo elektrode, to je varilne palice, ki vsebujejo dodaten material, ampak tudi deli obdelovanca. To dosežemo, če priključke ogrevamo z avtogenim aparatom. Povezava je možna tudi z električnim varjenjem.
Bistvo spajkanja je, da dva pripravljena predmeta spajamo s spajkanjem s pomočjo staljene zlitine, spajke. Najpomembnejša razlika med varjenjem in spajkanjem je v tem, da se spoji predmetov pri spajkanju ne talijo. Spajkanje zahteva znatno nižjo temperaturo in le nekaj orodij, dodatkov in materialov (slika 1, zgornji del).
Za združitev dveh postavk je pomembno poznati namen nove postavke. Trdnost spajkanega materiala določajo: način sestavljanja in dimenzije, razmak spajkanega spoja, lastnost, trdnost zlitin in kakovost spajkanja.
Slika 1 — Pribor za spajkanje in zgodovinske predstavitve oblik spojev
Sestavi obdelovancev, ki so pripravljeni za spajkanje, so lahko: topi, poševni, prepognjeni, “lastovičji rep” in ojačani. Širina kroga mora biti od ena do trikratna debelina obdelovanca. Med obdelovancima je treba pustiti vrzel, da jo zapolni staljena spajka.
Stikalne površine moramo čim bolje obdelati, da staljena spajka popolnoma zapolni reže med njimi. Načini pravilnega dimenzioniranja obdelovancev so prikazani v spodnji polovici slike skice 1. Teh nekaj priključkov ustreza našim potrebam v hiši.
Odstranjevanje oksidov in maščob
V stiku s kisikom iz zraka na površini kovin, z izjemo plemenitih kovin, nastane oksidna plast - rja.
To plast je treba pred spajkanjem odstraniti z žično krtačo, strgalno pilico, smirkovim papirjem (brusnim papirjem) ali kakšnim znanim kemičnim sredstvom.
Razširjena je uporaba kemičnih sredstev, urina na osnovi žveplove, dušikove in natrijeve kisline. Te kisline in kisle raztopine lahko odstranijo oksidno plast, ne samo pred zlomom, ampak tudi plast, ki nastane med spajkanjem.
Odstranjevalec rje izberemo glede na lastnosti kovine. Na primer za jeklo in njegove zlitine uporabljamo žveplovo kislino, natrijevo kislino, fosforno kislino in njihove raztopine. Za čiščenje bakra, niklja in njegovih zlitin uporabljamo raztopino žveplove kisline. Najpogosteje se uporablja sonična kislina. Če je artikel bolj zarjavel, uporabimo raztopino dušikove kisline. Po čiščenju rje takoj odstranimo kislino, saj če je ne odstranimo, se ponovno tvori oksidna obloga. Površino, ki jo pripravljamo za spajkanje, bomo najlažje očistili maščobe, če jo operemo s čistim bencinom.
Prejšnje zgodovinske izjave o delu z žveplovo, dušikovo, natrijevo in fosforno kislino ter pranju s čistim bencinom se ne smejo uporabljati kot gospodinjska navodila. Ne mešajte kislin, uporabljajte bencina kot razmaščevalec in ne delajte brez ustrezne kemične ocene, prezračevanja, opreme, skladiščenja in postopkov za razlitja in odpadke.
Talilniki
Topila, ki se uporabljajo pri spajkanju, delimo na anorganska in organska. Topilo na osnovi anorganskih materialov je znano pod imenom niščador - vodotopna bela sol. Sonična kislina, pridobljena iz te raztopine pretvori nastale okside v kloride. Nišador čisti tudi površine spajkalnika.
Cinkov klorid je bela sol, ki se zlahka raztopi tudi v vodi. Pri temperaturi spajkanja z vlažnostjo zraka ustvari plin natrijevo kislino, ki pretvori nastale okside v kloride. Cinkov klorid je najučinkovitejše talilo za mehko spajkanje. Njegova slabost je, da zlahka vpija tekočino, zato je njegova uporaba omejena. Z mesta spajkanja absorbira ostanke topila, kisli plin, ki nastane, pa povzroči kasnejšo korozijo. Ti pojavi se pojavljajo predvsem na železu, bakru in bakrovih zlitinah.
Redko uporabljamo topilo cinkov klorid ali amonijev klorid. Najpogosteje se uporablja mešanica obeh soli. Razmerje količine obeh soli določa tališče zmesi, ki narekuje njeno uporabo.
Spajkalna tekočina in pasta
Pri spajkanju z mehko spajko uporabljamo spajkalno tekočino kot talilo. V žveplovi kislini raztopite koščke kositra. Ta raztopina vsebuje približno 50% cinkovega klorida.
Najenostavnejšo spajkalno pasto dobimo z mešanjem spajkalne tekočine s škrobom. Drugi recept zahteva mešanico, pridobljeno z mešanjem 10 g amonijevega klorida in 90 g mineralnega olja brez kisline. Spajkalno pasto dobimo tudi z mešanjem 25 g amonijevega klorida z 100 g vazelina pri temperaturi 75°C.
Olje za spajkanje dobimo, če raztopini amonijevega klorida dodamo približno 40% glicerin.
Borova kolofonija in topilo za kolofonijo iz amonijevega klorida je prehodno sredstvo za talila na organski osnovi. Takšna je na primer mešanica delov amonijevega klorida 25, delov govejega loja 15 in delov olja 15.
Recepti za kisline, cinkov klorid, amonijev klorid, paste, olja in topila s te strani so ohranjeni samo kot zgodovinska vsebina. Ne pripravljajte jih in ne spreminjajte njihovega odnosa do tega besedila; uporabljajte le jasno označene, za določen namen združljive izdelke z varnostnim listom in strokovno določenimi zaščitnimi ukrepi.
Kalafonij se že od nekdaj uporablja kot topilo na osnovi organskega materiala. Ima relativno šibko oksidacijsko moč, ki omogoča le počasno spajkanje in natančno mehansko čiščenje mesta spajkanja. Prednost kolofonije je, da njeni ostanki na kovini ne povzročajo korozije.
Tališče mehkih spajk je pod 500°C. Vsebujejo težke kovine, kot so kositer, svinec, kadmij itd. Za domače mojstre je najprimernejši kleparski kositer, ki je različnih kakovosti, odvisno od tega, ali vsebuje kositer 25%, 50% in 75%. Z večanjem količine kositra se njegovo tališče znižuje. Zlitine svinca in kositra se po spajkanju počasi strdijo. Svinčevo-kadmijeva spajka v mnogih pogledih nadomešča kositrno spajko.
Spajkalnik
Običajno spajkanje za domače mojstre je spajkanje s spajkalnikom, medtem ko je mehko spajkanje manj pogosto.
Bakreno glavo spajkalnika lahko segrevate na več načinov: na plamenu v peči, z uporabo elektrike in na odprtem ognju bencina in plina.
Segrevanje spajkalnika s toplotno energijo od zunaj je manj uporabno, saj spajkalnik zelo hitro odda toploto, v 1-1,5 minutu, vendar je njegova prednost v tem, da ga lahko uporabljamo kjerkoli. Električni spajkalnik je mogoče priključiti na električno omrežje. Z njimi lahko spajkate neprekinjeno z regulacijo toplote. Najpogosteje se uporablja spajkalnik 200-500W. V zadnjem času je mogoče dobiti spajkalne likalnike z zelo nizko močjo, “svinčnikove spajkalne likalnike” z nizkim tokom.
Velikost spajkalnika je odvisna od velikosti spajkalne površine, pa tudi od debeline obdelovanca.
Spajkalniki niso primerni za spajkanje velikih in debelih predmetov, ker segrevanje takih površin zahteva temperaturo nad 500°C. V takih primerih se večinoma uporablja bencinska spajkalna svetilka (fly-lamp).
Primer ročnega plinskega spajkalnika
Spajkalni tok
Pred spajkanjem moramo pripraviti obdelovanec za spajkanje in očistiti spajkalnik. Neposredno pred spajkanjem površino premažemo s spajkalno tekočino, da odstranimo oksidno oblogo, ki nastane pri spajkanju in omogoča enostavno odlivanje pločevine. Očiščen spajkalnik segrejte na določeno temperaturo, nato pa s konico pritisnite na spajko. Spajka se pod vplivom toplote stopi in oprime konice spajkalnika, tako da se lahko prenese na mesto spajkanja. Držimo ga na tem mestu, dokler se obdelovanci ne segrejejo na želeno temperaturo in staljena spajka ne napolni šiva med njimi. Močno pregret spajkalnik stopi večjo količino spajke, kar oteži enakomerno taljenje. Če pa je temperatura spajkalnika nizka, ne segreje dovolj mesta spajkanja in se pločevina hitro ohladi.
Kositer oksidira pri visoki temperaturi. Oksidi porušijo enakomernost vezi in s tem zmanjšajo njeno trdnost.
Moramo biti pozorni. ter o enotnem in enodimenzionalnem vodenju spajkalnika. Zadnja faza spajkanja je čiščenje spajkanih površin iz ostankov spajkalne tekočine. Zadrževanje te tekočine povzroči kasnejšo korozijo kovine okoli spajke.
V novejšem času se prodajajo različne spajke kombinirane v obliki prevodnik - spajkalna žica.
Spajkanje s spajkami s tališčem nad 500°C imenujemo trdo spajkanje, ki ga uporabimo, kadar nam mehko spajkanje s kositrno pločevino ne zagotavlja dovolj močne povezave predmeta, ki ga uporabljamo pri višji temperaturi in večji mehanski obremenitvi. Za spajkanje je potrebno zagotoviti:
-
Vir toplote (bencinska spajkalna svetilka, gorilnik) ki se uporablja za taljenje kositra in segrevanje obdelovancev, ki jih je treba spojiti.
-
Pravilna izbira spajke ustrezne kakovosti.
-
Sredstvo za odstranjevanje oksidov in zaščito mesta spajkanja in njegove podlage pred korozijo med spajkanjem.
Delovne zahteve so enake kot pri spajkanju z mehko spajko. Izbrati morate le vir toplote, spajkalno tekočino in spajko glede na moč in višjo temperaturo.
Sredstva in metode trdega spajkanja
Spajkanje s spajkalnikom pri trdem spajkanju ni možno, ker bi se bakrena konica spajkalnika nad 500°C zmehčala, poleg tega je njena akumulirana in oddana toplota za to spajkanje premalo. Namesto spajkalnika se za spajkanje uporablja bencinska svetilka in različni gorilniki, v katerih sežigamo plinske mešanice. To že zagotavlja ustrezno toploto in toplotno zmogljivost.
Najpogosteje uporabljene mešanice plinov v gorilnikih so plin za prižig in kisik, acetilen in kisik ter vodik in kisik.
Mešanje in uporaba gorljivih plinov s kisikom, bencinskimi svetilkami in drugimi odprtimi gorilniki predstavlja tveganje požara, eksplozije, povratnega bliska, opeklin in škodljivih produktov izgorevanja. Ta zgodovinski opis ne zadostuje za izbiro, povezavo ali uporabo takšne opreme; delo prepustite usposobljeni osebi na primerno zavarovanem območju.
V industriji nakita se zelo uporablja pihalnik v obliki cevi, s katerim pihamo na obdelovanec nad plamenom alkoholne svetilke.
Trdna trdnost primerne trde spajke lahko doseže50 kg/ mm2(je z mehko spajko10 kg/ mm2). Baker je poleg: kositra, kositra, fosforja, srebra, zlata, platine in kadmija najpomembnejše trdo spajkanje, ki se pogosto uporablja za legiranje. Z uporabo številnih zlitin je mogoče izdelati spajko različnih kakovosti, tališča, barve, trdnosti in odpornosti proti koroziji. Med standardiziranimi spajkami lahko izberemo spajko želene odstotne sestave, tališča in čistoče.
Domači obrtniki običajno uporabljajo zlitino bakra in cinka (medenina), ki jo uporabljajo za spajkanje predmetov iz jekla, bakra, bakrovih zlitin, niklja, nikljevih zlitin in kislinsko odpornega jekla. Na primer, iz medenine s številko1oznake fSr42vsebuje41-43%baker in56-58%cink, njegovo tališče pa je845°C. Oznake spajkanja fSr85število5vsebuje84-86% baker,13-16%cink,0,2-0,4%silicija, njegovo tališče pa je1020°C.
Za srebrni kositer, ki je zlitina srebra, bakra, cinka, lahko rečemo, da je primeren za spajkanje skoraj vseh predmetov, razen aluminija, magnezija in titana, ter kovin s tališčem pod720°C.
Talila imajo nalogo redčiti in raztapljati kovinske okside ter varovati spajkalno mesto pred oksidacijo pri temperaturi spajkanja. Pomembno je, da ne napadajo spajkanega materiala, da ostanejo na površini kovinske raztopine in da jih je enostavno odstraniti s spajkalne točke.
Talilniki so npr. borova kislina, boraks, hidrogenfosfat-amoniak, natrijev bikarbonat, natrijev silikat, natrijev bromid in kalijev bromid. Ti materiali kažejo različno aktivnost pri različnih temperaturah.
Doma lahko z našimi spajkami z zadovoljivimi rezultati uporabljamo boraks, ki je kemikalija, ki jo uporabljajo fotografi. Zmešano z malo vode se uporablja v stanju brozge.
Poglejmo zdaj delovanje trdega spajkanja na praktičnem primeru. Naloga nam je, da iz železne žice sestavimo okostje klobuka stoječe svetilke, ki ga bomo kasneje prekrili s pergamentom ali svilo. Iz narezane žice s pomočjo šablone, cevi ali posode izdelamo krožno obliko spodnjega in zgornjega obroča debeline 1,5-2,5 mm. Nato izrežemo ojačitev iz kosov ravne žice 3-4, da oblikujemo lupino kupeja.
Po teh dejanjih nadaljujemo s spajkanjem, za kar je najbolje uporabiti plinsko svetilko. Uporabili bomo medeninasto spajko, kot spajkalno tekočino pa boraks, pomešan z majhno količino vode, da dobimo pasto. Upognjene in med seboj povezane žice položimo na eno opeko, tako da spajkalna točka ne leži na opeki, ampak prosto visi. Na konce žice nanesemo majhno količino kašastega boraksa. Sedaj segrejemo mesto spajkanja do temno rdečega sijaja, ko se stopi tudi boraks. Če sedaj prinesemo kos medeninaste spajke v obliki paličice ali ploščice na mesto spajkanja in jo brez prekinitve segrevanja potopimo v staljeni boraks, se bo iz trde spajke stopila ena kapljica. Če je temperatura segrete železne žice višja od temperature taljenja spajke, se bo staljena kapljica razširila žareče. Spajka se hitro strdi po odstranitvi plamena.
Prejšnjega praktičnega primera z bencinsko svetilko, opeko, boraksom in segrevanjem kovine do žarenja ne bi smeli izvesti v skladu s tem arhivskim besedilom. Zahteva se namensko delovno mesto, nadzorovan vir toplote, prezračevanje in odvod, zaščita pred požarom in opeklinami, poznavanje natančne sestave osnovnega in dodatnega materiala ter strokovno vodenje postopka.
Na podoben način prispajkamo začasno pritrjene ojačitve, če so bili obročki že izdelani. Po končanem spajkanju lahko ohlajeni steklasti boraks odstranimo s finimi udarci kladiva.