Težko spajkanje aluminija, ne samo doma, temveč tudi v industrijski proizvodnji, je predvsem posledica posebnih lastnosti te kovine, zaradi česar se bistveno razlikuje od drugih vrst barvnih kovin, ki se aktivno uporabljajo tako v industriji kot v vsakdanjem življenju.

Kovinski aluminij ima celo paleto paradoksalnih lastnosti, torej lastnosti, ki se medsebojno izključujejo, a kljub temu zlahka soobstajajo v eni kovini.

Po eni strani gre za kovino z zelo nizko stopnjo taljenja, čistega aluminija je 660 stopinj. Je kemično zelo aktivna kovina. Aluminij je sposoben takojšnjega vstopa v kemične reakcije s skoraj vsemi aktivnimi snovmi . Je zelo mehka in ne zelo trpežna kovina.

Po drugi strani pa izredno visoka kemična aktivnost aluminija vodi v dejstvo, da ta takoj vstopi v kemijsko reakcijo s kisikom, ki ga vsebuje zunanji zrak, s tvorbo folije iz aluminijevega oksida: Al2O3 na njegovi površini. Glinica ima drugo ime - korund. To je zelo močna, popolnoma kemično inertna snov. Tališče: 2400 stopinj. Uporablja se v industriji kot ognjevzdržen material.

Kovinski aluminij

Tako lahko rečemo, da v vsakdanjem življenju kljub predmetom iz aluminija, ki nas obdajajo z vseh strani, ne poznamo njegove resnične narave, saj se pravi aluminij vedno skriva pred nami pod neprepustno zaveso svojega oksida. Aluminijev oksid določa lastnosti te kovine, kot so njena izjemno visoka odpornost na anorganske kisline in alkalije, korozijsko odpornost v morski vodi in atmosferskem zraku, velika odbojnost in velika prijaznost do okolja.

In ta isti aluminijev oksid pretvori navadno spajkanje v precej zapleten tehnološki postopek, ki za njegovo uspešno izvedbo zahteva uporabo posebnih tokov, posebnih prodajalcev in nekaterih specifičnih metod.

Bistvo postopka spajkanja katere koli kovine, tudi aluminija, je vnos v prostor med spajkanimi deli posebnega veziva v staljenem stanju. Ta snov se imenuje spajka. Trdi, zanesljivo se poveže na dve površini kovine in tvori en sam spoj.

Težko spajkanje

Z aluminijem je vse nekoliko bolj zapleteno. Površinski oksidni film ne omogoča, da navadna spajka vstopi v kemično reakcijo s kovino. Posledica tega je, da med kovinsko površino in spajkom ne pride do oprijema. Z enostavnimi besedami spajka ne drži na površini aluminija in spajkanje postane nemogoče.

Zato je glavna težava težava odstranitve s kovinske površine praktično neobnovljivega oksidnega filma.

Druga težava je nizko tališče aluminija . Dejstvo je, da se pri uporabi tako imenovanih ognjevzdržnih polnilcev dobi najbolj trpežna povezava. Točka taljenja je 550-650 stopinj. Glede na dejstvo, da se aluminij topi pri temperaturi 660 stopinj, je pri spajkanju majhnih aluminijastih izdelkov izjemno težko, da ne bi uničili same aluminijaste strukture tako, da bi jo topili skupaj s spajkom.

Odstranjevanje oksidnega filma

Problem odstranjevanja površinskega filma je rešen na dva bistveno različna načina:

  • Z uporabo posebnih aktivnih tokov s predhodnim mehanskim čiščenjem kovinske površine.
  • Uporaba postopka elektrolize.

Aktivni tokovi

Če to resnično želite, potem lahko naredite tok za spajkanje z lastnimi rokami, v svoji kuhinji ali delavnici. Toda za to se je treba ukvarjati z zelo nevarnimi kemično aktivnimi snovmi, kot so kisline ali alkalije. Poleg tega je v specializiranih prodajalnah ogromno izbire različnih znamk tokov, običajnih in visoko specializiranih, njihove cene pa so nizke. Zato bomo proizvodnjo kisline za spajkanje prepustili lastnim rokam posebnim ventilatorjem za spajkanje in poskusili bomo ugotoviti izbor, ki nam ga ponuja industrija.

  • F-34A. Poseben tok. Topi se pri temperaturi 420-620 stopinj. Nanaša se z ognjevzdržnimi polnilci. Sestava: kalijev klorid 50% litijev klorid 32% natrijev fluorid 10% cink klorid 8%
  • F-61A. Fluks za aluminij. Taljenje se pojavi pri temperaturi 150-320 stopinj. Uporablja se z običajnimi prodajalci kositra svinca. Sestava: Cink fluoroborat 10% Amonijev fluoroborat 8% Trietanolamin 82%
  • F-64. Visoko aktivni tok za aluminijeve zlitine. Topi se pri temperaturi 180-350 stopinj. Sestava: površinsko aktivne snovi.
  • NITI-18 (F-380). Poseben tok za aluminijeve zlitine. Temperatura spajkanja je 390-620 stopinj.
  • A-214. Univerzalni neopiralni tok srednje aktivnosti.

Pred nanosom toka je treba kovinsko površino najprej očistiti onesnaževalcev in razmastiti. To se naredi z bencinom ali acetonom. Po tem jih obdelamo z različnimi abrazivnimi napravami: smrkavo krpo, kovinsko krtačo, brusilnimi kolesi in drugimi podobnimi napravami. Namen teh ukrepov je oslabiti oksidni film, ker ga je načeloma nemogoče odstraniti, saj se takoj namesto starega oblikuje nov. Toda novi film je veliko tanjši in šibkejši od starega, zato ta tehnika omogoča lažji prodor toka skozi površinsko oksidno pregrado.

Elektrokemijska metoda (postopek elektrolize)

Bistvo te metode je, da aluminijasto površino skupaj z njenim nepremagljivim oksidom preprosto zamenja bakrena površina. In spajkanje bakra je veliko enostavnejše, hitrejše in zanesljivejše. Izvedite to z najpreprostejšo galvansko namestitvijo .

  • Uporabite kateri koli vir enosmernega toka. Lahko je: gospodinjski usmernik, avtomobilska baterija ali navadna baterija iz svetilke. Negativni drog se poveže z aluminijasto površino. Pozitivni drog je povezan z bakreno žico s presekom 1–1, 3 mm.
  • Bakrena žica, brez izolacije, je pritrjena znotraj železnih ščetin abrazivnega čopiča, tako da se med trenjem krtače na površini aluminija žica ne dotika.
  • Nekaj ​​kapljic bakrovega sulfata se kaplja na mesto spajkanja, predhodno obdelano z brusnim papirjem ali drugim brusnim orodjem.
  • V procesu trenja se bo na površini aluminija postopoma oblikovala plast rdečega bakra, ki je posledica procesa elektrolize.
  • Površina bakra je veliko lažja za kositer in spajkanje kot aluminijasta površina.

Spajke za spajkanje

Konvencionalni prodajalci, ki se uporabljajo za spajkanje neželeznih kovin, vsebujejo kositer in svinec kot glavne sestavine, pa tudi kadmij, bizmut in cink kot dodatne sestavine. Za aluminij je takšna sestava izredno nezaželena, ker se v teh kovinah praktično ne raztopi (z izjemo cinka), zato bo delo s spajkom te sestave izjemno šibko in nezanesljivo. Poleg tega imajo vsi prodajalci svinčevega kositra zelo nizko odpornost proti koroziji. Zato je spajkanje aluminija s kositrom nezaželeno.

Za aluminij se uporabljajo posebni prodajalci, ki vključujejo sam aluminij, pa tudi silicij, baker, srebro in cink.

  • 34 A. Sestava: aluminij 66% baker 28% silicij 6%. Tališče je 530-550 stopinj.
  • TsOP 40. Sestava: Cink 60% Kositer 40%. Topi se pri temperaturi 300-320 stopinj.
  • HTS 2000. Osnova sestave je cink, aluminij in baker, pa tudi nekateri manjši dodatki. V spajkalniku je devet komponent, ki skupaj zagotavljajo njegove zelo dobre lastnosti. Topi se pri temperaturi 300 stopinj. Ameriška proizvodnja.

Več cinka je v spajku za aluminij, bolj je trpežen in odporen proti koroziji. Vsebnost bakra, silicija in aluminija povečuje tališče spajke, zaradi česar je ognjevzdržen. Katero spajko izbrati, je odvisno od nalog, s katerimi se spopadajo spajkani deli.

Praviloma imajo ognjevzdržni prodajalci tališče, ki je primerljivo s tališčem samega aluminija, zato jih uporabljamo predvsem za spajkanje velikih, masivnih aluminijastih delov. V tem primeru je mogoče zagotoviti dobro odvajanje toplote zaradi velike mase spajkanih površin in s tem preprečiti uničenje konstrukcije, ki je posledica taljenja skupaj s spajkalnikom.

Medenina spajka za aluminij ni uporabna .

Postopek aluminijevega spajkanja

Tehnologija aluminijevega spajkanja se ne razlikuje od spajkanja katere koli druge kovine in je sestavljena iz vrste zaporednih dejanj:

  • Razmastitev točke spajkanja.
  • Mehansko čiščenje z abrazivnimi izdelki.
  • Nanos fluksa. Fluks je potrebno nanesti skoraj takoj po strojni obdelavi. Ker več časa mine po abrazivnem učinku na oksidni film, močnejši postane.
  • Konzerviranje ogrevanih površin. Taljenje spajke in njegova porazdelitev na površini kovine.
  • Dotikanje konzerviranih površin in pritrjevanje. Pritrditev se opravi, dokler se spajka ne strdi. To se običajno zgodi v eni do dveh minutah.
  • Sperite območje spajkanja pod tekočo vodo, da izpirate ostanke toka. Če tega ne storite, lahko kovina na mestu oprijema začne korodirati, saj fluks vsebuje močne kisline v svoji sestavi.

Ogrevane spajkane površine

Za spajkanje majhnih aluminijastih delov, na primer žic, se praviloma uporablja električni spajkalnik z močjo od 50 do 100 W, odvisno od preseka žice. Za bolj masivne dele, kot so lonci, avtomobilski radiatorji, je priporočljivo uporabljati močnejše vire toplote. Praviloma je to puhalo ali plinski gorilnik. Pri spajkanju aluminija s plinsko baklo in ogrevanjem spajkanih površin je treba upoštevati naslednja pravila:

  • Za spajkanje dela ne smete dovoliti pregrevanja osnovne kovine, saj lahko to povzroči njegovo taljenje in posledično uničenje celotne kovinske konstrukcije kot celote. Da bi se temu izognili, je potrebno nenehno spremljati temperaturo med postopkom ogrevanja. To naredite s spajkanjem. Košček spajke se občasno dotakne segrete površine, takoj ko se spajka začne topiti, je to signal, da lahko ogrevanje ustavimo.
  • Ne uporabljajte kisika za nadaljnjo obogatitev mešanice plinov. Ker bo to ojačalo oksidacijske procese na mestu spajkanja in posledično pospešilo nastajanje oksidnega filma na kovinski površini.

Uporaba kolofona

Za spajkanje in spajkanje aluminijastih žic majhnega prereza je mogoče uspešno uporabiti prodajalce svinčevega kositra, ki uporabljajo kolofonijo kot fluks. V tem primeru se abrazivna površinska obdelava žice izvaja pod plastjo staljene kolofonije, vroči spajkalni vrh, pa tudi majhna količina kovinskih oblog se uporablja kot abrazivno orodje.

  • Namesto prihodnjega spajkanja se namesti kos kolofonije in kovine.
  • Rozino talimo z ogreto konico spajkalnika.
  • Ko se kolofonija popolnoma stopi in enakomerno porazdeli po površini, začneta plast železnega droga drgniti po površini aluminija skozi plast staljene kolofonije.
  • Kot rezultat, konica rdečega vročega spajkalnika skupaj s kovinskimi oblogami začne zlahka uničiti površinski oksidni film in kolofonija ne dovoli, da bi zrak prodrl v mesto spajkanja, posledično se ne tvori nov oksidni film.
  • Po končanem konzerviranju se spajkalne površine med seboj povežejo in segrejejo, dokler se spajkalnik ponovno ne stopi in ne zapolni celotnega prostora med spajkanimi površinami.

Treba je opozoriti, da je ta metoda primerna samo za tanke stenske dele majhne velikosti ali za žice majhnega prereza. V vseh drugih primerih je treba uporabiti posebne aluminijaste tokove in ognjevzdržne prodajalce, zasnovane za spajkanje aluminija.

Slabosti trdega aluminija

Vedno se morate spomniti, da spajkanje ni varjenje. Na notranjo strukturo kovine nikakor ne vpliva, zato je kraj spajkanja glede na trdnostne značilnosti vedno več vrst velikosti, šibkejši od same spajkane kovine. Mesto spajkanja ne sme biti izpostavljeno velikim mehanskim in toplotnim obremenitvam. V nasprotnem primeru bodo spajkani deli zelo hitro propadli. Edina možnost, ko je spajkanje primernejše od varjenja, je spajkanje aluminijastih žic v električnih napravah ali spajkanje puščajočega avtomobilskega radiatorja, kadar ga ni mogoče zamenjati z novim.

Priporočljivo je, da iz domače prakse izključite spajkanje in brušenje neprepustnih aluminijastih lončkov, vrčkov in drugih ponv. Sestava aluminijastih prodajalcev in tokov vključuje zelo strupene snovi. V tem primeru bo temeljito umivanje spajkalnika v tekoči vodi videti kot igra ruske rulete.

Kategorija:

Gradnja in popravila