Poteškoća pri lijepljenju aluminija, ne samo kod kuće, već iu industrijskoj proizvodnji, prvenstveno je posljedica posebnih svojstava ovog metala, zbog čega se bitno razlikuje od ostalih vrsta obojenih metala, koji se aktivno koriste i u industriji i u svakodnevnom životu.

Metalni aluminij ima čitav niz paradoksalnih svojstava, to jest svojstava koja se međusobno isključuju, ali svejedno lako postoje u jednom metalu.

S jedne strane, to je metal s niskim talištem, talište čistog aluminija je 660 stupnjeva. To je kemijski vrlo aktivan metal. Aluminij je u stanju odmah započeti kemijske reakcije s gotovo svim aktivnim tvarima . To je vrlo mekan i ne baš izdržljiv metal.

S druge strane, izuzetno visoka kemijska aktivnost aluminija dovodi do činjenice da on odmah ulazi u kemijsku reakciju s kisikom sadržanim u okolnom zraku, s tvorbom filma aluminij-oksid: Al2O3 na njegovoj površini. Alumina ima drugo ime - korund. Ovo je vrlo jaka, apsolutno kemijski inertna tvar. Talište: 2400 stupnjeva. Upotrebljava se u industriji kao vatrostalni materijal.

Metalni aluminij

Stoga možemo reći da u svakodnevnom životu, unatoč predmetima izrađenim od aluminija koji nas okružuju sa svih strana, ne poznajemo njegovu stvarnu prirodu, jer se pravi aluminij uvijek skriva od nas pod neprobojnom zavjesom svog oksida. Upravo aluminij oksid određuje svojstva ovog metala, poput njegove izrazito visoke otpornosti na anorganske kiseline i lužine, otpornost na koroziju u morskoj vodi i atmosferskom zraku, visoku reflektivnost i veliku ekološku prijatnost.

I isti taj aluminij oksid pretvara obično lemljenje u prilično kompliciran tehnološki postupak, koji zahtijeva uspješnu primjenu posebnih fluksa, specijalnih lemilica i nekih specifičnih metoda.

Suština postupka lemljenja bilo kog metala, uključujući aluminij, jest uvođenje u rastaljeni dio posebnog veziva u rastopljenom stanju u prostor između lemljenih dijelova. Ta se tvar naziva lemljenje. Učvršćujući, pouzdano se spaja na dvije metalne površine i tvori jedinstvenu vezu.

Poteškoće lemljenja

S aluminijom je sve nešto složenije. Površinski oksidni film ne dopušta običnim lemilima da uđu u kemijsku reakciju s metalom. Kao rezultat toga, ne postoji adhezija između metalne površine i lemljenja. Jednostavnim riječima, lemljenje se ne lijepi za površinu aluminija i lemljenje postaje nemoguće.

Stoga se glavna poteškoća nalazi u uklanjanju gotovo nepomičnog filma oksida s metalne površine.

Druga poteškoća je niska talište aluminija . Činjenica je da se najviše koristi trajna veza kada se koriste takozvani vatrostalni valovi. Točka tališta je 550-650 stupnjeva. S obzirom na činjenicu da se aluminij topi na temperaturi od 660 stupnjeva, izuzetno je teško pri lemljenju malih aluminijskih proizvoda ne uništiti samu aluminijsku strukturu otapanjem zajedno s lemilicom.

Uklanjanje oksidnog filma

Problem uklanjanja površinskog filma rješava se na dva bitno različita načina:

  • Upotrebom posebnih aktivnih fluksa uz prethodno mehaničko čišćenje metalne površine.
  • Korištenje postupka elektrolize.

Aktivni tokovi

Ako to stvarno želite, tada možete napraviti fluks za lemljenje vlastitim rukama, u vašoj kuhinji ili radionici. Ali za to je potrebno baviti se vrlo opasnim kemijski aktivnim tvarima poput kiselina ili alkalija. Osim toga, u specijaliziranim prodavaonicama postoji veliki izbor različitih marki fluksa, kako konvencionalnih, tako i visoko specijaliziranih, a njihove su cijene niske. Stoga ćemo proizvodnju kiseline za lemljenje prepustiti vlastitim rukama posebnim ventilatorima za lemljenje, a pokušat ćemo smisliti asortiman koji nam industrija nudi.

  • F-34A. Poseban fluks. Topi se na temperaturi od 420-620 stupnjeva. Primjenjuje se s vatrostalnim valjcima. Sastav: Kalijev klorid 50% Litijev klorid 32% Natrijev fluorid 10% Cink Klorid 8%
  • F-61A. Fluks za aluminij. Taljenje se događa pri temperaturi od 150-320 stupnjeva. Primjenjuje se uz uobičajene prodavače kalaja - olova. Sastav: Cink fluoroborat 10% Amonij fluoroborat 8% Trietanolamin 82%
  • F-64. Visoko aktivni fluks za legure aluminija. Topi se na temperaturi od 180-350 stupnjeva. Sastav: površinski aktivne tvari.
  • NITI-18 (F-380). Posebni fluks za legure aluminija. Temperatura lemljenja je 390-620 stupnjeva.
  • A-214. Univerzalni fluid za pranje srednje aktivnosti.

Prije nanošenja fluksa, metalna se površina prvo mora očistiti od onečišćenja i odmastiti. To se provodi s benzinom ili acetonom. Nakon toga obrađuju se različitim brusnim uređajima: krpom od smilja, metalnom četkom, brusnim kotačima i drugim sličnim uređajima. Svrha ovih akcija je oslabiti oksidni film, jer ga je u principu nemoguće ukloniti, jer se odmah umjesto starog stvara novi. No, novi film je mnogo tanji i slabiji od starog, pa ova tehnika olakšava lakši prodor fluksa kroz površinsku oksidnu barijeru.

Elektrokemijska metoda (postupak elektrolize)

Suština ove metode je da se površina aluminija, zajedno s njegovim nepobjedivim oksidom, jednostavno zamijeni bakrenom površinom. I bakreno lemljenje je mnogo jednostavnije, brže i pouzdanije. Izvedite to pomoću najjednostavnije galvanske instalacije .

  • Koristite bilo koji izvor istosmjerne struje. To mogu biti: kućni ispravljači, automobilska baterija ili obična baterija od svjetiljke. Negativni pol spaja se na aluminijsku površinu. Pozitivni pol povezan je s bakrenom žicom presjeka od 1 do 1, 3 mm.
  • Bakrena žica, izolirana izolacijom, učvršćuje se unutar željeznih čekinja brusne četke, tako da se u procesu trenja četke o aluminijskoj površini žica ne dotiče.
  • Nekoliko kapi bakrenog sulfata ukapa se u mjesto za lemljenje, prethodno obradeno brusnim papirom ili drugim brusnim alatom.
  • U procesu trenja, sloj crvenog bakra postupno će se formirati na površini aluminija, kao rezultat procesa elektrolize.
  • Površina bakra mnogo je lakše kositi i lemiti nego aluminijska površina.

Lemilice za lemljenje

Uobičajena sredstva za lemljenje koja se koriste za lemljenje obojenih metala sadrže glavni kos i olovo kao glavne komponente, kao i kadmij, bizmut i cink kao dodatne komponente. Za aluminij je takav sastav krajnje nepoželjan, zbog činjenice da se u tim metalima praktično ne otapa (s izuzetkom cinka), pa će rad s lemljenjem ovog sastava biti izuzetno slab i nepouzdan. Osim toga, svi prodavači olovnog-kositra imaju vrlo nisku otpornost na koroziju. Stoga je lemljenje aluminija s kositrom nepoželjno.

Za aluminij se koriste posebni prodavači, koji uključuju i sam aluminij, kao i silicij, bakar, srebro i cink.

  • 34 A. Sastav: aluminij 66% bakar 28% silicij 6%. Talište je 530-550 stupnjeva.
  • TsOP 40. Sastav: Cink 60% Tin 40%. Topi se na temperaturi od 300-320 stupnjeva.
  • HTS 2000. Osnova sastava je cink, aluminij i bakar, kao i neki manji dodaci. U lemilu postoji devet komponenti koje zajedno daju vrlo dobre osobine. Topi se na temperaturi od 300 stupnjeva. Američka proizvodnja.

Što više cinka sadrži lem za aluminij, to je više izdržljivo i otporno na koroziju. Sadržaj bakra, silicija i aluminija povećava talište lemljenja, što ga čini vatrostalnim. Koji lemljenje odabrati ovisi o zadacima s kojima su lemljeni dijelovi.

U pravilu, vatrostalni valjci imaju talište koje je usporedivo s talištem samog aluminija, pa se koriste uglavnom za lemljenje velikih, masivnih aluminijskih dijelova. U ovom je slučaju moguće osigurati dobro rasipanje topline zbog velike mase lemljenih površina i na taj način spriječiti uništavanje konstrukcije kao rezultat njegovog topljenja zajedno s lemljenjem.

Međusobno lemljenje za aluminij nije primjenjivo .

Postupak lemljenja aluminija

Tehnologija aluminijskog lemljenja ne razlikuje se od lemljenja bilo kojeg drugog metala i sastoji se od niza uzastopnih postupaka:

  • Odmašćivanje točke lemljenja.
  • Mehaničko čišćenje abrazivnim proizvodima.
  • Primjena fluksa. Potrebno je primijeniti fluks gotovo odmah nakon obrade. Budući da što više vremena prođe nakon abrazivnog učinka na oksidni film, on postaje jači.
  • Kaljenje grijanih površina. Taljenje lemljenja i njegova distribucija na površini metala.
  • Dodirivanje limenih površina i pričvršćivanje. Učvršćivanje se vrši dok se lemljenje ne stvrdne. To se obično događa u roku od jedne do dvije minute.
  • Isperite područje lemljenja tekućom vodom da isprati ostatke fluksa. Ako se to ne učini, metal na mjestu adhezije može početi korodirati, jer fluks sadrži jake kiseline u svom sastavu.

Grijane lemljene površine

Za lemljenje malih aluminijskih dijelova, na primjer, žice, u pravilu se koristi električno lemljenje snage od 50 do 100 W, ovisno o presjeku žice. Za masivne dijelove, poput lonaca, radijatora za automobile, preporučljivo je koristiti snažnije izvore topline. U pravilu je ovo puhalo ili plinski plamenik. Pri lijepljenju aluminija plinskom bakljom i grijanjem lemljenih površina moraju se pridržavati sljedećih pravila:

  • Za lemljenje dijela ne smije se dopustiti pregrijavanje osnovnog metala, jer to može dovesti do njegovog taljenja i, kao rezultat, do uništenja cijele metalne konstrukcije u cjelini. Da biste to izbjegli, potrebno je stalno nadzirati temperaturu tijekom postupka grijanja. Učinite to lemljenjem. Komad lemilice povremeno dodiruje zagrijanu površinu, čim se lemljenje počne topiti, to je signal da se grijanje može zaustaviti.
  • Ne koristite kisik za dodatno obogaćivanje plinske smjese. Budući da će to poboljšati oksidacijske procese na mjestu lemljenja i, kao rezultat, ubrzati stvaranje oksidnog filma na metalnoj površini.

Upotreba kolofona

Za lemljenje i lemljenje aluminijskih žica malog presjeka mogu se uspješno koristiti prodavači olova i kositra koristeći kolofoniju kao fluks. U ovom se slučaju abrazivna obrada površinske žice vrši pod slojem rastaljene kolofonije, a vrući lemljivi vrh, kao i mala količina metalnih obloga, koriste se kao abrazivno sredstvo.

  • Na mjesto budućeg lemljenja stavlja se komadić smola od kolofona i metala.
  • Kopriva se topi s zagrijanim limenim vrhom lemilice.
  • Nakon što se kolofonija potpuno rastopi i ravnomjerno rasporedi na površini, oni po sloju rastopljene kolofonije započinju trljanje čelika za lemljenje duž površine aluminija.
  • Kao rezultat toga, vrh željeza za vruće lemljenje zajedno s metalnim oblogama počinje lako uništavati površinski oksidni film, a sloj kolofonije ne dopušta da zrak prodire u mjesto lemljenja, kao rezultat, novi oksidni film se ne formira.
  • Nakon dorade lemljenih površina međusobno se spajaju i ponovo zagrijavaju dok se lemljenje ponovo ne otopi i ne ispuni cijeli prostor između lemljenih površina.

Treba napomenuti da je ova metoda prikladna samo za dijelove tankog zida male veličine ili za žice malog presjeka. U svim ostalim slučajevima potrebno je koristiti posebne aluminijske tokove i vatrostalne valove namijenjene lemljenju aluminija.

Slabosti lemljenja aluminija

Uvijek morate imati na umu da lemljenje nije zavarivanje. To ni na koji način ne utječe na unutarnju strukturu metala i zato je mjesto lemljenja u smislu svojstava čvrstoće uvijek nekoliko reda veće od samog lemljenog metala. Mjesto lemljenja ne smije biti izloženo visokim mehaničkim i toplinskim naponima. Inače će se lemljeni dijelovi vrlo brzo srušiti. Jedina opcija kada je lemljenje prikladnije od zavarivanja je lemljenje aluminijskih žica u električnim uređajima ili lemljenje nepropusnog automobilskog radijatora kada ga nije moguće zamijeniti novim.

Preporučljivo je izuzeti iz kućne prakse lemljenje i kosilice nepropusnih aluminijskih lonaca, krigli i drugih posuda. Sastav aluminijskih prodavača i fluksa uključuje vrlo toksične tvari. U ovom slučaju, temeljito pranje mjesta za lemljenje u tekućoj vodi izgledat će kao igra ruske rulete.

Kategorija:

Izgradnja i popravak