Илья Мельников - Жестяницкие работы. Выколотка и паяние металла
Канифоль представляет собой смолистое желтовато-коричневое вещество, получающееся в виде палочек и порошка при перегонке сосновой смолы. Канифоль темного цвета называется гарпиусом. Она иногда применяется как флюсующее вещество при паянии мягкими припоями. Канифоль при паянии используют в виде порошка и палочек, а также в жидком состоянии; в последнем случае ее растворяют в денатурированном спирте. Одно из ценных свойств канифоли заключается в том, что остатки ее на спаиваемых швах не вызывают коррозии.
Фосфорная кислота. Для паяния стальных изделий мягкими припоями применяют сгущенную фосфорную кислоту, смешанную с одной с одной-двумя частями спирта крепостью 80%. Чтобы приготовить фосфорную кислоту, наполняют фарфоровую чашку на одну треть азотной кислотой, а затем в нее опускают небольшими кусочками Фосфор. При растворении фосфора выделяются густые бурые ядовитые пары, поэтому фосфорную кислоту приготовляют в вытяжном шкафу или под вытяжным зонтом.
Фосфор добавляют до тех пор, пока не выпарится азотная кислота и не прекратится выделение паров. Если в процессе растворения фосфора в азотной кислоте начнется бурное выделение паров, немедленно на время прекращают нагревание и в фарфоровую чашку с раствором осторожно вливают небольшое количество холодной воды.
Азотную кислоту выпаривают до тех пор, пока не перестанут выделяться пары. После этого образовавшуюся жидкость продолжают нагревать до тех пор, пока она несколько не загустеет. Полученная таким образом густоватая масса и будет фосфорной кислотой. Перед употреблением фосфорную кислоту разбавляют дистиллированной водой. Эту кислоту хранят в герметически закупоренных стеклянных банках. При использовании фосфорной кислоты в качестве флюса спаиваемые поверхности паянных изделий получаются чистыми и блестящими
Приготовление фосфорной кислоты требует соблюдение предостороженности. Чистый фосфор нельзя брать голыми руками, так как можно получить сильные ожоги. Поэтому фосфор в азотную кислоту опускают паяльными щипцами. Необходимо помнить, что азотная кислота, попав на кожу может вызвать сильные ожоги. Чистый фосфор на воздухе легко загорается и может вызвать пожар, поэтому его все время хранят под водой.
Горючие материалы, применяемые в паянии
Горючие материалы разделяют на твердые (древесный уголь, кокс и др.), жидкие (керосин, бензин) и газовые (ацетилен, водород и др.). При паянии металлов применяют все три вида горючего, а также электроэнергию. Выбор того или иного вида горючего зависит не только от цели его применения, но также от условий работы. Горючие материалы характеризуются теплотворной способностью. Теплотворная способность твердого топлива определяется количеством тепла, выделяемого при сжигании 1 кг, например угля или керосина (ккал/кг), а газообразного – при сгорании 1м3 газа (ккал/м3).
Древесный уголь употребляется для нагревания паяльников и изделий при паянии мягкими и твердыми припоями. Он очень порист, горит равномерно, обладает теплотворной способностью около 6500 ккал/кг. Для паяния древесный уголь употребляется в виде небольших кусков. При ударе по куску сухого, хорошего качества угля получается чистый звук. Древесный уголь вполне пригоден как горючий материал для нагревания паяльника, но нагревать изделия на древесном угле избегают, та как на спаиваемые поверхности попадает зола, которая их загрязняет.
Керосин применяется в паяльных лампах для нагревания паяльников. Керосин, имеющий слегка желтоватый оттенок, при горении дает много копоти, вследствие чего затрудняет и усложняет процесс паяния.
Бензин применяется в паяльных лампах для нагревания паяльников. Он обладает высокой теплотворной способностью-1000 ккал/кг. Бензин огнеопасен, легко воспламеняется, поэтому его применение связано с соблюдением мер предосторожности.
Спирт применяется в паяльных лампах для нагревания паяльников в качестве растворителя. По сравнению с другими видами горючего спирт очень дорог, поэтому его заменяют более дешевыми горючими. Спирт обладает меньшей теплотворной способностью по сравнению с бензином и керосином (около 6400 ккал/кг),Но он менее огнеопасен и при горении не выделяет копоти.
Светильный газ используется для нагревания паяльников и изделий при паянии мягкими и твердыми припоями. Раньше светильный газ добывался из каменного угля. В настоящее время в подавляющем большинстве случаев пользуются природным газом, поступающим в производство по готовым магистралям.
При вдыхании больших количеств светильный газ ядовит, а при неосторожном обращении с ним может образовать взрывчатую смесь.
Ацетилен представляет собой бесцветный газ, обладающий запахом чеснока. Ацетилен добывают из карбида кальция разложением последнего водой в специальном газогенераторе. Ацетилен в смеси с кислородом сгорает ярким пламенем, выделяя при этом значительное количество тепла. Температура горения ацетилена 3400ºС. Ацетилен, полученный из карбида кальция, обычно бывает загрязнен вредными для его свойств примесями сероводорода, фосфористого водорода, мышьяковистого водорода, поэтому его до использования очищают. При низком давлении и нормальной температуре чистый ацетилен представляет вполне устойчивое соединение.
Смесь ацетилена в воздухе делается взрывчатой при соотношениях от 3% ацетилена и 97% воздуха до 82% ацетилена и 18% воздуха. Чистый ацетилен при давлении свыше 1.5 ат делается также взрывчатым.
Кислород применяется вместе с ацетиленом для нагрева изделий при пайке твердыми припоями. Хранят кислород в стальных баллонах под давлением (до 150 ат).
Инструменты для паяния
Паяльники, периодически нагреваемые, применяются для паяния мягкими припоями. Эти паяльники подразделяются на прямые (торцовые) и угловые (молотковые), последние применяются наиболее широко.
Прямые паяльники используют обычно для паяния в труднодоступных местах. Паяльник представляет собой кусок красной меди, прикрепленный к железному стержню с деревянной ручкой на конце. Паяльники изготовляют из красной меди, потому, что она обладает значительной теплоемкостью, т.е. способностью накапливать в себе много тепла, и большой теплопроводимостью, т.е. способностью легко принимать и отдавать тепло. Вес паяльника колеблется от 0.4 до 1 кГ.
Паяльники изготавливают и подбирают так, чтобы их было удобно поднести к спаиваемому месту. Чем толще спаиваемые изделия, тем выше должна быть температура, необходимая для расплавления припоя и тем больше должен быть вес паяльника. Паяльник нагревают до температуры 250-600ºС. Выше 600ºС нагрев не рекомендуется, так как паяльник начнет разрушаться – медь от окисления и действия олово, находящегося на рабочем конце паяльника, становится хрупкой. Чтобы припой хорошо держался на паяльнике, рабочую часть последнего предварительно покрывают оловом, т.е. лудят.
Для нагрева паяльника пользуются паяльной лампой. Во время нагрева паяльника следят, чтобы его рабочая часть находилась в некоптящей части пламени и нагрев проводился до определенных температур. Нагрев паяльника начинают с незаостренной рабочей части после того как она нагреется, нагревают заостренную часть.
Электрические паяльники
Электрические паяльники (электропаяльники) применяют как прямые, так и угловые. Эти паяльники нагреваются электрическим током, поэтому их применяют всюду, где имеется электрический ток. Электропаяльник состоит из стальной трубки, нагревательного элемента, медного круглого стержня, двух накладных боковин, скрепленных вместе хомутиками, рукоятки, шнура, штепсельной вилки.
Нагревательный элемент электрического паяльника представляет собой нихромовую проволоку, намотанную на часть трубки, изолированную слюдой и асбестом.
При работе электрическим паяльником не образуются вредные газы, разъедающие полуду на медном стержне, и нагрев спаиваемых мест осуществляется равномерно при постоянной температуре, что повышает качество паяния.
Электрические паяльники нагреваются от 2.5 до 8 мин. Длина паяльников без проводов колеблется от 250 до 350 мм.
Электрические паяльники изготовляют мощностью 35. 50, 65, 90 и 120 вт. По правилам техники безопасности, во избежание несчастного случая. Не разрешается пользоваться на производстве электрическими паяльниками, питающимися от сети напряжением выше 36 в.
Газовые паяльники
В газовом паяльнике применена ацетилено-кислородная горелка, к которой прикреплен на стержне с помощью хомута обычный паяльник из красной меди. К ручке присоединены шланги для подачи ацетилена и кислорода. Подача в горелку ацетилено-кислородной смеси регулируется с помощью вентилей. Ацетилено0кислородную смесь на выходе из сопла горелки зажигают и образовавшимся при этом пламенем нагревают рабочую часть паяльника, температуру которой регулируют расходом газа.
