W wielu gałęziach przemysłu iw warunkach domowych lutowanie jest używane do łączenia części metalowych i naprawy każdego sprzętu. Aby prace były wysokiej jakości, potrzebne są specjalne narzędzia i materiały eksploatacyjne w postaci lutowia i topnika. A jeśli przy użyciu narzędzi i lutowania wszystko jest stosunkowo jasne, niewiele osób wie o topniku. Dlatego przed procesem lutowania trzeba zrozumieć - co to jest topnik i dlaczego jest potrzebny?
Topniki - definicja, cel
Topniki to chemiczne substancje aktywne, za pomocą których powierzchnie lutowane są oczyszczane z zanieczyszczeń tłuszczowych i warstw tlenkowych. Na częściach poddanych obróbce topnikiem napięcie powierzchniowe zmniejsza się, co skutkuje poprawą przepływu lutu. Ponadto ta substancja chemiczna jest w stanie chronić stawy przed kontaktem ze środowiskiem zewnętrznym.
Bez przetwarzania topnika lut nie może przyczepiać się do powierzchni przedmiotu obrabianego. Dlatego materiał powinien być starannie dobrany, kierując się następującymi wymaganiami:
- Topnik powinien mieć temperaturę topnienia niższą niż temperatura topnienia.
- Nie może oddziaływać chemicznie z lutem. Oznacza to, że gdy te dwa materiały zostaną stopione, powinny utworzyć się dwie niemieszalne warstwy.
- W stanie gazowym materiał powinien sprzyjać rozprzestrzenianiu się lutowia.
- W stanie ciekłym powinien płynąć dobrze, zwilżając połączone produkty i przepływając między nimi.
- Materiał musi zniszczyć i usunąć z powierzchni niemetaliczne folie na nich utworzone.
- Powinien być minimalnie aktywny lub chemicznie obojętny w stosunku do stopów lutowanych i metali.
Czym są topniki do lutowania
Najczęściej materiał do lutowania przygotowuje się z 10 gramów chlorku amonu i 30 gramów chlorku cynku, rozpuszczając je w 60 mililitrach wody.
Stosowany jest również kwas lutowniczy lub płyn lutowniczy. Mogą być przygotowane z puszkowanego kwasu solnego i cynku metalicznego:
wlać kwas do porcelany lub wyrobów szklanych i dodać cynk w porcjach;- w wyniku rozpuszczenia cynku w kwasie tlen powinien zacząć się tworzyć i tworzyć chlorek cynku;
- po zwolnieniu uwalniania tlenu pojemnik należy umieścić w ciepłej wodzie;
- pod koniec reakcji ciecz jest odprowadzana i pozostaje tylko nierozpuszczony cynk, do którego należy dodać amoniak (2 gramy amonu na 3 gramy cynku metalicznego).
Ciecz nie może spłynąć i odparować do suchości. Następnie, tuż przed lutowaniem, mieszaninę rozpuszcza się w wodzie (1: 2).
Jednak topniki przygotowane w ten sposób nie są odpowiednie dla wszystkich metali. Zgodnie ze stopniem efektywności dzielą się na trzy grupy:
-
Materiały ochronne lub niekorozyjne , ze względu na swoją słabą aktywność, nie są w stanie oczyścić powierzchni większości metali z filmu korozyjnego. Są one używane głównie do połączenia miedzi, jej stopów i wyrobów stalowych pokrytych kadmem, cyną lub srebrem. W tym przypadku lutowie powinny być tylko topliwe. Kalafonia i jej różne roztwory, wazelina, stearyna, wosk, żywice drzewne należą do topników ochronnych.
-
Substancje o niskiej korozyjności są bardziej aktywne w porównaniu z substancjami niekorozyjnymi. Najczęściej są to oleje mineralne, tłuszcze zwierzęce, kwasy organiczne (szczawiowy, benzen, stearynowy, oleinowy, cytrynowy, mlekowy itp.) Rozpuszczone w alkoholu, wodzie lub pochodnych kwasów organicznych. W celu osłabienia korozyjnego działania takich substancji dodaje się do nich kalafonię lub inne substancje, które nie powodują korozji. Nieco żrące substancje są używane podczas lutowania tylko z niskotopliwymi lutami, ponieważ łatwo się rozkładają, palą i odparowują.
-
Korozyjne topniki do lutowania składają się z fluorków i chlorków metali, kwasów nieorganicznych. Są w stanie zniszczyć wszelkie odporne folie z metali nieżelaznych i żelaznych, dlatego są skuteczne przy lutowaniu w jakikolwiek sposób. Materiały korozyjne stosuje się w postaci roztworów wodnych w postaci pastowatej i stałej.
Topniki do różnych metali
Lutowane materiały aluminiowe
Trudno jest połączyć produkty aluminiowe przez lutowanie w normalnych warunkach, ponieważ warstwa tlenku na jego powierzchni tworzy się natychmiast. Dlatego roztopioną kalafonię należy wylewać natychmiast po zdejmowaniu .
Lutowanie aluminium wymaga mocnej lutownicy, a także specjalnego lutowia i topnika.
W większości przypadków związki części aluminiowych są wykonane z ołowiu cynowego i lutowia wieloskładnikowego, które obejmują bizmut, kadm, cynk i inne materiały. Mogą być stosowane do stopów aluminium. Takie lutowie przyczyniają się do trwałej i doskonałej kombinacji produktów aluminiowych.
Do lutowania aluminium najczęściej wybierany jest skoncentrowany kwas fosforowy lub topnik „binarny”. Materiał wolny od prania na części należy nanosić cienką warstwą, aż powierzchnia zmieni kolor na biały.
Możesz również użyć aktywnego strumienia bez prania, po którym nie jest wymagane mycie powierzchni. Może być używany do lutowania miedzi i stali nierdzewnej .
Jak czyścić stal nierdzewną
W większości przypadków ze stali nierdzewnej stosowany jest kwas ortofosforowy. Ta nieorganiczna substancja o średniej mocy to higroskopijne, bezbarwne kryształy. Doprowadzony do 213C zamienia się w kwas pirofosforowy.
Z reguły dla stali nierdzewnej topnik stosuje się w postaci 85% wodnego roztworu kwasu fosforowego. Można jednak użyć innych rozpuszczalników, takich jak etanol.
Kwas jest nakładany na powierzchnię stali cienką warstwą, oczyszczając go w ten sposób z brudu i rdzy oraz tworząc warstwę ochronną przed korozją.
Strumień mosiądzu
Taki materiał wymaga specjalnego topnika. Możliwe jest jednak zastosowanie uniwersalnego, który nadaje się do lutowania żelaza galwanizowanego, aluminium, miedzi, stopów odpornych na korozję i brązu.
Przed użyciem specjalny strumień dla mosiądzu musi zostać wstrząśnięty . Dzięki niemu uzyskasz mocne połączenie i powłokę odporną na korozję.
Srebrny materiał do obróbki
Do lutowania srebra zaleca się zatrzymanie wyboru specjalistycznego topnika. Ten materiał zapobiega strefie lutowania i zapobiega pojawianiu się warstwy tlenku. Przed użyciem powierzchnię produktów ze srebra należy lekko podgrzać palnikiem gazowym.
Zakres temperatury pracy dla topnika srebrnego wynosi 520-820С. Dzięki niemu uzyskuje się doskonałe mocne połączenie srebrnych części.
Gumboil do metali żelaznych
Do lutowania metali żelaznych stosuje się chlorek cynku, który jest aktywnym topnikiem. Oprócz niego możesz wybrać materiały o niskiej lub średniej aktywności, na przykład chlorek amonu. Podobny topnik jest również stosowany do emaliowanych kąpieli metalowych .
Aktywny topnik może być w postaci roztworu, proszku lub pasty. Najpopularniejsza pasta lutownicza. Godną alternatywą jest rura lutownicza, która zawiera wypełniacz topnika.
Topniki do przetwarzania wiórów
Wcześniej do lutowania płyt i innych różnych części używano tylko kalafonii, która jest aktywnym strumieniem. Jednak roztwór kalafonii alkoholowej do naprawy mikroukładów nie jest zalecany, ponieważ ma kilka istotnych wad:
- W wysokich temperaturach kalafonia usuwa nie tylko tlenek metalu, ale także sam metal.
- Lutowanie po nałożeniu kalafonii staje się dużym problemem. Jego pozostałości są zmywane tylko rozpuszczalnikami lub alkoholem. Nie można pozostawić nadmiaru strumienia na płycie, ponieważ możliwe są różne obwody spowodowane zanieczyszczeniem.
Ale jest wyjście dla radioamatorów. Nowoczesne rynki materiałowe oferują duży wybór różnych topników, za pomocą których zapewnione jest wysokiej jakości lutowanie, końcówka lutownicy nie zapada się i łatwo zmywa się wodą. Takie materiały są sprzedawane najczęściej w wygodnych dla nich opakowaniach - strzykawkach.
W niektórych przypadkach zamiast kalafonii można użyć jej zamienników:
Sosnę lub świerk można przygotować samodzielnie. W tym celu żywicę zebraną z drzew należy roztopić w puszce i wlać do małych pudełek. Ogień, który spali żywicę, musi być słaby, w przeciwnym razie może się zapalić.- Zamiast kalafonii można również stosować tabletkę aspiryny. Podczas topienia aspiryna wytwarza nieprzyjemny zapach, co jest istotną wadą.
- Lakier kalafoniowy jest sprzedawany w sklepach ze sprzętem i jest używany zamiast kalafonii w alkoholu. Ponadto może być stosowany do antykorozyjnego powlekania metali.
Po użyciu topnika, gotowe lutowanie należy zawsze czyścić twardą szczotką lub pędzlem zwilżonym rozpuszczalnikiem, a także przetrzeć szmatką zwilżoną rektyfikowanym alkoholem.
Wytwarzane są topniki, które nie zawierają składników korozyjnych i utleniających i nie przewodzą prądu elektrycznego . Dlatego po ich zastosowaniu opłata nie jest konieczna. Konieczne jest jedynie usunięcie nadmiaru.
Aby zastosować strumień płynu do płyty, można użyć bawełnianego wacika, pędzla lub specjalnego wygodnego „drążka”. Takie urządzenie jest dość drogie, więc taniej jest zrobić je samodzielnie:
- jednorazowa strzykawka medyczna pocięta na dwie części;
- włóż wycięte części strzykawki do gumowej rurki o wewnętrznej średnicy 5-6 milimetrów;
- skrócić igłę i lekko ją zgiąć.
„Fluoraplikator” jest gotowy, teraz mogą przetwarzać planszę. Aby to zrobić, delikatnie naciśnij wąż i wyciśnij trochę strumienia. Aby zapobiec wysychaniu igły, należy włożyć do niej kawałek drutu.
Topniki w postaci pasty lub żelu można nakładać na łączone części za pomocą jednorazowej strzykawki z grubą igłą .
Rozumiejąc, jaki jest strumień i zaczynając nakładać go na lutowane części metalowe, ważne jest, aby postępować zgodnie z przepisami bezpieczeństwa. Podczas pracy z substancjami chemicznie czynnymi pomieszczenie musi być wentylowane, a samo lutowanie musi być noszone z okularami i rękawicami ochronnymi.