Lemljenje je jedna od najstarijih metoda sigurnog pričvršćivanja metalnih dijelova, koju su otkrili lovci iz Egipta prije više od pet tisuća godina. Bit ove metode je stvoriti trajnu vezu metala površinskom difuzijom, ispunjavanjem šavova lemom, koji je topljivi materijal čija je točka taljenja mnogo niža od one dijelova koji se spajaju..
Odličan materijal za rad je bakar, čije površinsko čišćenje ne zahtijeva korištenje agresivnih tvari. Stoga je lemljenje bakra "uradi sam" kod kuće postalo široko rasprostranjeno kada je potrebno popraviti kućanske predmete i razne radiotehničke uređaje.
Svojstva bakrenih legura
Bakar je najsvestraniji i najpristupačniji materijal. Pozitivna svojstva metala osiguravaju široku upotrebu njegovih legura u mnogim industrijama.
Ova svojstva uključuju:
- Električna vodljivost bakra glavni je pokazatelj kvalitete koji određuje njegovu široku upotrebu. Koeficijent električne vodljivosti bakrenog materijala premašuje karakteristike mnogih inženjerskih metala. Dodavanje legirajućih elemenata i nečistoća u sastav čistog metala smanjuje njegovu vodljivost, ali značajno povećava njegovu čvrstoću.
- Svojstvo toplinske vodljivosti, poput električnih karakteristika, također ovisi o postotku nečistoća u leguri bakra.
- Otpornost bakra na koroziju određena je svojstvima površinskog filma, koji je neosjetljiv na vanjske utjecaje, te stoga učinkovito štiti osnovni metal od raspadanja. Bakar je otporan na organske kiseline, slane i alkalne otopine, ali dušične i anorganske kiseline mogu uništiti strukturu ovog metala.
- Duktilnost materijala tijekom njegove proizvodnje ili strojne obrade (štancanje, valjanje) može se značajno smanjiti. Ovo svojstvo se lako vraća žarenjem metala, odnosno zagrijavanjem na 600-700 stupnjeva, nakon čega slijedi hlađenje u prirodnim uvjetima.
- Izgled i boja bakrenih legura imaju karakterističnu nijansu koja može značajno varirati pod utjecajem vremenskih i atmosferskih pojava. Bakar ima specifičnu boju od narančasto-ružičaste do tamno brončane boje. Atmosferski utjecaji mogu uzrokovati bojenje površine do zelene boje. Neke se bakrene legure naširoko koriste u dekorativne svrhe.
Želio bih napomenuti da proces spajanja raznih bakrenih žica nije osobito težak, čak i za ljude koji nemaju iskustva s lemilom. Zato je bolje prestatina lemljenje metalnih cijevi.
Metode lemljenja bakrenih dijelova
Trajni spoj cijevi u industrijskim poduzećima, kao i lemljenje bakra u kućnim uvjetima, izvodi se na dva načina:
- Visokotemperaturna metoda se koristi za spajanje bakrenih dijelova cjevovoda koji rade pod velikim opterećenjem. Ova metoda uključuje topljenje lema na temperaturi od 600-900℃.
- Metoda niske temperature koristi se za lemljenje bakra kod kuće. Točka lemljenja kada se koristi meki lem zagrijava se do 450℃, a kada se koristi tvrdi lem zahtijeva zagrijavanje preko 450℃.
Tehnologija lemljenja
Cijeli proces bakrenog lemljenja uvjetno se može podijeliti na pripremne operacije i samu fazu spajanja dijelova. Osnovne operacije povezivanja:
- Kvalitetno rezanje cijevi lakše je s rezačem. Da biste to učinili, mora se postaviti na površinu koja se obrađuje tako da se rezni valjak točno podudara s linijom reza. Steznim vijkom pritisnemo reznu ravninu na proizvod, okretanjem oko osi proizvoda režemo metal. Nakon dva okreta, okrenite vijak da pritisnete rezač na cijev. Rezanje bakra može se obaviti i konvencionalnom ručnom pilom, ali će biti vrlo teško postići okomit rez.
- Zatim morate ukloniti unutarnje i vanjske rubove dijela. Unutarnji rub se uklanja kako bi se smanjio otpor protoku plina ili vode, a vanjski rub se uklanja kako bi se olakšao proces montaže proizvoda. Takavoperacije se mogu izvoditi posebnim alatima ugrađenim u rezač ili zasebnim uređajima.
- Dalje, morate očistiti rubove od oksida. Mehaničko čišćenje unutarnje strane cijevi provodi se posebnom četkom, mrežicom ili brusnim papirom navrnutim na zatik. Vanjska površina se čisti ili uređajem s rupom uokvirenom metalnom četkom ili finim brusnim papirom. Nakon čišćenja površine potrebno je ukloniti preostalu prašinu i abraziv koji umanjuju kvalitetu bakrenog lemljenja.
- Nakon uklanjanja krhotina, potrebno je nanijeti fluks na površinu, a smjesa poput paste nanosi se četkom. Zatim odmah spojite dijelove.
- Prilikom sastavljanja, dijelovi se zakreću jedan u odnosu na drugi tako da je fluks potpuno raspoređen po površini, a elementi proizvoda su fiksirani u položaj pogodan za lemljenje. Višak fluksa uklanja se pamučnom krpom.
- Prije zagrijavanja mjesta lemljenja uklonite sve gumene i plastične dijelove koji se mogu oštetiti zagrijavanjem.
- Plamen plamenika trebao bi biti normalan. Uravnoteženi plamen bakrene baklje za lemljenje je malen i svijetloplav. Spoj se mora zagrijati ravnomjerno, glatko pomičući plamen sa svih strana proizvoda. Kada se postigne optimalna temperatura taljenja, lem se počinje širiti. Nakon što su spojevi potpuno ispunjeni lemom, plamenik se mora odvojiti od bakrenog lemljenja i ostaviti da se prirodno ohladi.
- Završni korak bit će uklanjanje ostataka toka vlažnom krpom namočenom u alkoholnu otopinu.
Za lemljenje metala kod kuće, osim pripremljenih dijelova, morate imati i alat za grijanje, kao i odgovarajući fluks i lem.
Pridružite alate za grijanje
Postoji nekoliko načina za zagrijavanje dijelova za lemljenje. Najčešće su metode zagrijavanja spoja s lemilom, plinskim plamenikom ili građevinskim sušilom za kosu. Korištenje ovih alata optimalno je za kvalitetan rad kod kuće.
Upotreba lemilice
Lemilo je uređaj u kojem se vrh električnom energijom zagrijava na potrebnu temperaturu. Odabir uređaja po snazi vrši se ovisno o debljini spojenih dijelova.
Lemilo za lemljenje uglavnom se koristi za lemljenje na niskim temperaturama. Zagrijavanje metala i lema nastaje zbog toplinske energije vrha uređaja. Vrh je čvrsto pritisnut na spoj metala, uslijed čega se zagrijava i topi lem.
Plinski plamenik
Barmenik je najsvestraniji tip opreme za zagrijavanje mjesta lemljenja. Ova kategorija također uključuje puhalice koje se napajaju kerozinom ili benzinom.
Postoji nekoliko vrsta plinskih plamenika za lemljenje bakra, od modela visokih performansi do kućanskih aparata:
- s jednokratnim spremnikom;
- pomoću nepokretnog balonatip;
- oksi-acetilenske baklje koje čine cijele jedinice za lemljenje bakrenih cijevi.
Po snazi plamenici su klasificirani na sljedeći način:
- za grijanje metala i meko lemljenje (kućanstvo);
- za rad s mekim i tvrdim lemom (poluprofesionalno);
- za lemljenje (profesionalno).
Korištenje sušilice za građevinsku temperaturu omogućuje lemljenje topljivim lemom. Ovaj alat može puhati vrući zrak do 650℃.
Varieties of fluxes
Za formiranje kvalitetnog i pouzdanog spojnog šava od velike je važnosti korištenje fluksa. To je sastav koji pospješuje dobro razmazivanje lema, a istovremeno čisti površinu dijela od oksida i prljavštine. Važna funkcija fluksa je zaštita od prodora kisika na mjesto lemljenja, što značajno povećava prianjanje lema na metalnu površinu.
Prema sadržaju aktivnih tvari, fluks za lemljenje bakra može biti sljedećih varijanti:
- acid;
- bez kiseline;
- aktivirano;
- protiv korozije.
Da bi se stvorila snažna veza, tok mora zadovoljiti nekoliko zahtjeva:
- Gustoća i viskozitet sastava trebaju biti niži od one u lemu.
- Primijenjeni fluks, bez obzira na vrstu, mora biti ravnomjerno raspoređen po cijeloj površini spoja.
- Učinkovito otapa oksidni film, sprječavajući njegovo ponovno pojavljivanjena proizvodu.
- Sastav se ne smije uništiti visokim temperaturama.
- Mogućnost lemljenja i na horizontalne površine i na vertikalne spojeve.
- I, naravno, pomoći u stvaranju urednog izgleda spojnog šava. Proces lemljenja bakra sa srebrom je najuspješniji kada se koriste fluksovi, koji uključuju kalijeve i borove fluoride.
Vrste lemova
Kao lem za lemljenje bakra mogu se koristiti neki čisti metali, kao i njihove legure. Za stvaranje pouzdanog kontakta, lem mora dobro navlažiti osnovni metal, inače neće biti moguće lemljenje.
Točka taljenja lema je niža od one metala koji se spaja, ali viša od one pri kojoj će spoj biti jak.
topljivi lemovi
Taljivi (meki) lemovi se tope do 450 ℃. Ova skupina uključuje materijale koji se sastoje od olova i kositra u različitim omjerima. Kadmij, bizmut, antimon se mogu dodati kako bi se kompoziciji dala posebna svojstva.
Limovi od kositrenog olova nisu jako jaki, pa se gotovo nikada ne koriste za lemljenje dijelova s velikim opterećenjem ili rade na temperaturama iznad 100 ℃.
Vatrostalni lemovi
Ova grupa uključuje lemove na bazi srebra i bakra. Bakarno-cink lemovi se koriste za spajanje dijelova sa statičkim opterećenjem, jer imaju određenu lomljivost.
Proces lemljenja bakra s mesingom izvodi se pomoću tvrdog bakreno-fosfornog lema.
Srebrne vrste lemova su među najkvalitetnijim materijalima. Takve legure mogu sadržavati, osim srebra, cink i bakar. Ovi lemovi se koriste za spajanje izratka koji rade u uvjetima udara i vibracija.
Neprihvatljive pogreške lemljenja
Razlog nekvalitetnog spajanja dvaju dijelova najčešće je žurba, stoga morate imati na umu da kontrolirate rubove proizvoda kako ne bi bilo stranih sitnih predmeta koji se mogu stvoriti nakon rezanja.
Prilikom nanošenja fluksa, pokušajte ne propustiti ni najmanju površinu, jer svaki nedostatak može uzrokovati loš kontakt. Ako se bilo koji dio površine malo zagrije, to će dovesti do slabe fuzije dvaju metala. Pregrijavanje može uzrokovati izgaranje toka i stvaranje šljake ili oksida na mjestu lemljenja, što utječe na pouzdanost lemljenja.
Lemljenje bakrenog materijala nije teško, čak ni za početnika. Glavna stvar je strogo poštivati sve tehnološke faze, a pritom ne zaboraviti na sigurnosne mjere pri radu sa zapaljivim elementima.
