DIY spájkovanie hliníka

Hliník sa spravidla spájkuje v priemyselných dielňach. Doma je tento postup dosť problematický, pretože po čistení sa na kovovom povrchu takmer okamžite objaví oxidový film, čo komplikuje proces. Nenechajte sa však rozrušiť, stále existuje niekoľko spôsobov, ako spájkovať hliník vlastnými rukami, keď sa oxidový film, ktorý pokrýva časť, zničí okamžite v čase spájkovania.

Obsah:

Charakterizácia hliníka ako kovu

Hliník sa vyznačuje vysokou mierou elektrickej a tepelnej vodivosti, odolnosti proti korózii a mrazu, ako aj plasticitou. Teplota topenia tohto kovu je asi 660 stupňov Celzia.

V závislosti od stupňa čistenia má primárny hliník vysokú alebo technickú čistotu. Komerčný hliník sa vyrába elektrolýzou tavenín kryolitu a oxidu hlinitého. Ďalší typ hliníka s vysokou čistotou sa tvorí po dodatočnom čistení komerčného hliníka. Hlavný rozdiel medzi vysoko čistým a technickým hliníkom súvisí s rozdielom v odolnosti kovu voči korózii voči určitému prostrediu. Prirodzene, čím vyšší je stupeň čistenia hliníka, tým je hliník drahší.

Dôležitou vlastnosťou hliníka je jeho vysoká elektrická vodivosť, v tomto ukazovateli je na druhom mieste za striebrom, zlatom a meďou. Kombinácia vysokej elektrickej vodivosti a nízkej hustoty robí z hliníka vážneho konkurenta medi v oblasti káblových a drôtených výrobkov. Predĺžené žíhanie hliníka pri 350 stupňoch zlepšuje vodivosť kovu a automatické praženie sa zhoršuje. Elektrická vodivosť hliníka dosahuje 60-65% vodivosti medi a zvyšuje sa s poklesom obsahu nečistôt.

Pokiaľ ide o tepelnú vodivosť, hliník je na druhom mieste za meďou a striebrom, pričom prekračuje trojnásobok tepelnej vodivosti nízkouhlíkovej ocele, ktorú nájdete aj vo videu o spájkovaní hliníka. Odrazivosť kovu závisí od jeho čistoty. Odrazivosť fólie s 99,5% hliníka je 84%.

Samotný hliník je reaktívny kov. Na vzduchu je však kov pokrytý tenkým filmom oxidu hlinitého – asi mikrónov. Vďaka svojej chemickej inertnosti a veľkej pevnosti chráni materiál pred oxidáciou a určuje vysokú úroveň jeho antikoróznych vlastností v mnohých prostrediach. Oxidový film z vysoko čistého hliníka je spojitý a neporézny a má silnú priľnavosť k samotnému kovu.

Preto je hliník s vysokou čistotou veľmi odolný voči anorganickým kyselinám, zásadám, morskej vode a vzduchu. Priľnavosť hliníka k oxidovému filmu v mieste nečistôt sa výrazne zhoršuje a tieto miesta sú náchylné na koróziu. Napríklad vo vzťahu k nekoncentrovanej kyseline chlorovodíkovej sa odolnosť technického a rafinovaného hliníka líši 10-krát.

Aplikácia hliníka a zliatin

Hliník je široko používaný ako konštrukčný materiál vďaka svojim hlavným výhodám – ľahkosti, poddajnosti lisovania, odolnosti proti korózii, vysokej tepelnej vodivosti a netoxickosti jeho zlúčenín. Vďaka týmto vlastnostiam je hliník obzvlášť obľúbený pri výrobe hliníkových fólií, riadu a obalov v potravinárskom priemysle..

Kov sa však kvôli svojej nízkej pevnosti používa výlučne na nezaťažené konštrukčné prvky v prípadoch, keď sa do popredia dostáva elektrická alebo tepelná vodivosť, plasticita a odolnosť proti korózii. Takáto nevýhoda, ako je nízka pevnosť, je kompenzovaná tavením hliníka s malým množstvom horčíka a medi. Zliatina sa nazýva dural.

Elektrickú vodivosť hliníka je možné porovnať s meďou, ale hliník je lacnejší. Preto je tento materiál široko používaný v elektrotechnike na výrobu drôtov, ich tienenie a pri výrobe vodičov v čipoch v mikroelektronike. Zavedenie zliatin hliníka do stavebníctva znižuje spotrebu kovu, zvyšuje spoľahlivosť a trvanlivosť štruktúr pri použití v extrémnych podmienkach.

V súčasnej fáze vývoja letectva sú hlavnými konštrukčnými materiálmi zliatiny hliníka. Najnovšiemu vynálezu – penovému hliníku, ktorému sa hovorí aj „kovová penová guma“, sa predpovedá veľká budúcnosť. Hliník ako elektrický materiál má však jednu nepríjemnú vlastnosť – obtiažnosť spájkovania hliníka v dôsledku silného oxidového filmu.

Vlastnosti spájkovania hliníka

Problémy, ktoré sa týkajú spájkovania hliníka, možno vysvetliť skutočnosťou, že povrch tohto materiálu je pokrytý tenkým, veľmi silným a elastickým oxidovým filmom. Pri každodennom zoznamovaní sa s predmetmi vyrobenými z hliníka alebo jeho zliatiny majú mnohí mylnú predstavu, že hliník, podobne ako vzácne kovy, nie je náchylný na oxidáciu v atmosfére. Oxidový film, ako väčšina ostatných oxidov, je inertný a slabo zvlhčuje roztaveným kovom; tento film je preto potrebné pred spájkovaním natvrdo odstrániť..

Odstránenie oxidového filmu

Oxid sa nedá odstrániť mechanickými metódami, pretože keď sa povrch hliníka dostane do kontaktu s vodou alebo vzduchom, okamžite sa opäť pokryje oxidovým filmom. Tavivá spravidla nerozpúšťajú oxid. Preto je spájkovanie hliníka a výrobkov z neho považované za pomerne náročnú úlohu a technológia spájkovania hliníka sa v mnohých ohľadoch líši od technológie spájkovania iných kovov..

Na mechanické čistenie povrchu od oxidu sa odporúča vyčistiť kov pod olejovým filmom, v tomto prípade však musí byť olej úplne dehydrovaný, na čo sa odporúča nejaký čas ho zahriať na teplotu blízku na 150-200 stupňov. Najlepšie je použiť minerálne oleje alebo vákuum VM-4, VM-1.

Je tiež navrhnutý spôsob čistenia povrchu pomocou hrubých železných pilín, ktoré sa trú o kovový povrch pod vrstvou kolofónie alebo oleja so špičkou spájkovačky spolu so spájkou. V tomto prípade piliny vykonávajú funkciu abrazíva, pričom servisný proces prebieha súčasne. Spoľahlivejšie spájkovanie hliníka je možné získať pocínovaním kovu na medenú podvrstvu, ktorá je elektrolyticky nanesená na povrch materiálu..

Na rovnaké účely môžete použiť zinkovú podvrstvu, ktorá sa nanáša rovnakým spôsobom ako v recepte na pokovovanie hliníkovým chrómom. Oxidový film sa spoľahlivejšie odstráni pomocou špeciálnych aktívnych tavidiel. Je dobré kombinovať postup obrábania povrchu pomocou aktívnych tavidiel.

Spájkovanie pomocou kolofónie

Na spájkovanie dvoch hliníkových drôtov je potrebné ich najskôr pocínovať. Za týmto účelom pokryte koniec drôtu kolofóniou, položte ho na brúsny papier, ktorý má priemerné zrno, a pritlačte ho na brúsny papier horúcou pocínovanou spájkovačkou. Na spájkovanie môžete použiť aj roztok nám známej kolofónie v dietyléteri. Súčasne sa spájkovačka neodoberie z drôtu a na pocínovaný koniec sa pridá kolofónia.

Drôt je dokonale pocínovaný, ale všetky manipulácie je potrebné opakovať niekoľkokrát. Potom spájkovanie hliníka doma pokračuje ako obvykle. Dobrý výsledok je možné dosiahnuť aj vtedy, ak namiesto kolofónie vezmete do šijacieho stroja minerálny olej a presné mechanizmy alebo alkalický olej, ktorý je určený na čistenie zbrane po výstrele..

Hliník je spájkovaný dobre zahriatou spájkovačkou. Na pripojenie tenkého hliníka je potrebné, aby spájkovačka mala výkon 50 W, pre kov hrubý asi 1 milimeter alebo viac je žiadúci výkon asi 90 W. Pri spájkovaní materiálu, ktorý má hrúbku viac ako 2 milimetre, sa musí miesto spájkovania najskôr zahriať spájkovačkou..

Elektrochemická technika

Druhý spôsob spájkovania hliníka je ten, že pred priamym spájkovaním musí byť povrch (doska alebo drôt) najskôr potiahnutý meďou pomocou najjednoduchšej inštalácie na galvanické pokovovanie. Môžete si to však uľahčiť. Spájkovaciu oblasť očistite brúsnym papierom a jemne na ňu naneste pár kvapiek nasýteného síranu meďnatého.

Ďalej pripojte záporný pól zdroja prúdu (usmerňovač, batéria, batéria baterky) k hliníkovej časti a ku kladnému pólu, ktorý je v špeciálnom zariadení, pripojte kus medeného drôtu s hrúbkou 1 až 1,2 mm bez izolácie..

Medený drôt by mal byť v štetinách zubnej kefky takým spôsobom, aby sa počas trenia štetín nedotýkal povrchu – postup pri medenom pokovovaní súčiastky. Po určitom čase sa na povrchu hliníkovej časti v dôsledku elektrolýzy usadí vrstva červenej medi, ktorá sa po umytí a vysušení tradičným spôsobom pocínuje pomocou spájkovačky..

Alternatívne pri spájkovaní hliníka vlastnými rukami môžete namiesto roztoku vitriolu použiť kyselinu chlorovodíkovú z batérie: do spájkovacieho bodu musíte nakvapkať malú látku a potom ju medeným pohonom poháňať po kontaktnej podložke. Meď sa vyzráža rýchlejšie ako prvá možnosť, ale s kyselinou sa musí zaobchádzať opatrne.

Aby kyselina nekorodovala prebytočnú oblasť, mala by byť naplnená parafínom alebo zapečatená páskou, čím sa odhalí požadovaná oblasť. Miesto spájkovania je potrebné dôkladne umyť vodou. Je teda možné vykonávať spoľahlivé spájkovanie hliníka a medi, pričom kontaktné podložky budú mať úhľadný tvar..

Spájkovanie hliníka pomocou spájok

Pri spájkovaní hliníka spájkou hlavná úloha spočíva v počiatočnom potiahnutí kovového povrchu vrstvou spájky a spájkovaní častí, ktoré sú pocínované spájkou. Pocínované hliníkové diely je možné spájkovať nielen k sebe, ale aj k dielom z iných zliatin a kovov.

Hliník môžete spájkovať nízkotaviteľnými spájkami na báze zinku, cínu alebo kadmia a žiaruvzdorných zliatin na báze hliníka. Nízkotaviteľné spájky sa považujú za výhodné v tom, že umožňujú proces spájkovania hliníka s cínom pri nízkych teplotách (150-400 stupňov), a tým zabraňujú výraznej zmene počiatočných vlastností hliníka.

Zlúčeniny hliníka, ktoré sú spájkované nízkotaviacimi spájkami, najmä zliatinami kadmia a cínu, tvoria pár, ktorý je nestabilný z koróznej polohy a dobre neodoláva poškodeniu koróziou. Najspoľahlivejšie sú žiaruvzdornejšie spájky na báze hliníka, ktoré obsahujú meď, zinok a kremík..

Najjednoduchším z nich je zliatina hliníka a kremíka (11,7%). Ešte spoľahlivejší výsledok dosahuje nízkotaviteľná hliníková zliatina s 28% Cu a 6% Si. Spájkovanie sa vykonáva bežnou spájkovačkou, jej hrot sa zahreje na teplotu 350 stupňov Celzia pomocou taviva, ktoré je zmesou jodidu lítneho a kyseliny olejovej.

Spájkovanie zliatin hliníka

Pomocou 34A spájky a 34A tavidla môžete spájkovať nielen samotný hliník, ale aj určité zliatiny. Zliatiny AMts a Avial sa spájkujú najľahšie, zatiaľ čo dural, B95, AK4 a odlievacie zliatiny, ktoré majú nižšiu teplotu topenia, sú ťažšie. Zliatinu B95 a dural s spájkou 34A je možné spájkovať iba pri výrobe malých výrobkov a s veľkou opatrnosťou, aby sa zabránilo vyhoreniu alebo tvorbe taveniny kovu počas procesu spájkovania..

Z dôvodu vysokého zahrievania počas spájkovania prechádza zliatina B95 a dural do žíhaného stavu, pričom sú pozorované straty najmenej 30% pevnosti materiálu v spájkovanej oblasti a jeho pevnosť v prípade prepálenia materiálu klesá. o viac ako polovicu..

Pri zahrievaní je tiež potrebné vziať do úvahy riziko deformácie kovu, preto neodporúčame spájkovať naložené a veľké diely zo zliatiny B95 a duralu pomocou horáka. Je tiež bezpečnejšie a účelnejšie spájkovať malé výrobky vyrobené z duralu v rúre ako s horákom, kde môžete teplotu spájkovania presnejšie regulovať a vyhnúť sa tak zdeformovaniu a vyhoreniu dielov..

Na odstránenie stabilného oxidu Al2O3 sa bežne používajú vysoko aktívne tavivá. Tavivá na báze hliníka, ktoré sú známe pod indexmi NITI-18 a 34A, získali najširšie uplatnenie pri spájkovaní hliníka. Pri použití taviva 34A je potrebné mať na pamäti, že môže spôsobiť silnú koróziu kovu, preto musia byť zvyšky taviva po spájkovaní odstránené.

Na tento účel musí byť spájkovaný výrobok podrobený špeciálnemu spracovaniu:

Na spájkovanie tohto kovu je teda potrebné zásobiť sa špeciálnym vybavením na spájkovanie hliníka a vybrať si jednu z metód spájkovania: spájkovanie s mechanickou deštrukciou oxidu alebo s chemickou deštrukciou filmu.

About the author