Процессы лужения. Лужение Процесс лужения металла

§ 97. ЛУЖЕНИЕ. Инструменты и приспособления, применяемые при лужении. Приемы лужения.

Лужение. Лужением называется процесс покрытия поверхностей изделий тонким слоем расплавленного олова или сплава олова со свинцом.

Металл, наносимый на поверхность изделия, называется полудой.

Лужение чаще всего выполняется при подготовке деталей к паянию, а также для предохранения изделий от ржавления (коррозии). Иногда лужение производится для специальных целей, например перед заливкой подшипников.

В качестве полуд применяется чистое олово, а для неответственных деталей олово иногда заменяют более дешевым сплавом, состоящим из 5 частей олова и 3 частей свинца. Сплавы (оловянно-свинцовые) нельзя применять при лужении посуды для пищи.

Лудят двумя способами: натиранием (большие изделия) и погружением (небольшие изделия) в расплавленную полуду.

Процесс лужения состоит из трех основных операций: подготовки поверхности, приготовления полуды и лужения.

Подготовка поверхности к лужению. Поверхность, подлежащая лужению, должна быть тщательно очищена от грязи, окалины, жиров и т. д. Очистка поверхности изделия производится до металлического блеска при помощи шабера, напильника, наждачной бумаги, кордовых щеток и т. д. Большие поверхности для облегчения работы травят разбавленной соляной или серной кислотой.

Обезжиривают и удаляют окисную пленку с поверхности изделия промывкой (протравливанием) в водном растворе соляной кислоты. Затем поверхность промывают чистой водой и протирают насухо. В целях предохранения очищенной поверхности от окисления ее смазывают хлористым цинком и сверху посыпают порошком нашатыря.

При выполнении травления и нейтрализации следует работать в резиновых перчатках, фартуке и защитных очках во избежание ожогов и порчи одежды.

Инструменты и приспособления, применяемые при лужении. При лужении пользуются различными инструментами и приспособлениями, например шаберами различных размеров и форм для очистки поверхностей деталей от ржавчины; паяльной лампой для нагревания деталей небольшого размера; щеткой для очистки поверхностей изделий от грязи; кистью (волосяной) для смачивания деталей кислотой; клещами для поддерживания горячих деталей.

Приемы лужения. Лужение методом погружения в расплавленную полуду заключается в том, что подготовленную к лужению деталь сначала погружают в лудильную ванну с хлористым цинком. Затем клещами вынимают изделие из ванны и, не удаляя хлористый цинк с поверхности, погружают в ванну с расплавленным оловом (рис. 179, а).

Рис. 179. Лужение деталей :

а - облуживание детали погружением в ванну с оловом, б - нагрев детали для облуживания, в - облуживание нагретой детали путем растирания олова

В ванне необходимо держать изделие до полного прогрева (270-300°), после чего его вынимают из ванны, встряхивают для удаления излишнего слоя полуды. Когда изделие остынет, его промывают в воле или растворе извести для удаления хлористого цинка. Затем сушат в чистых древесных опилках.

Лужение методом натирания производится после предварительной подготовки изделия (очистки, промывки, травления).

Изделие нагревается медленно и равномерно на древесном угле (рис. 179, б) до температуры 225-250°, затем на нагретую поверхность насыпают припой и, после того как он начнет плавиться, его быстро растирают щеткой или чистой холщовой тряпкой (рис. 179, в) по всей поверхности, удаляя излишний слой полуды.

Если из-за плохой очистки детали олово в каком-либо месте не пристало, это место снова зачищают напильником иди шабером, подогревают, наносят олово и протирают тряпкой или паклей.

Когда изделие остынет, его протирают смоченным песком, промывают водой и сушат.

Во время выполнения операций лужения нельзя вдыхать пары кислоты и нашатыря; горячие детали следует брать клещами; необходимо при погружении деталей пользоваться рукавицами; нужно остерегаться попадания кислоты на тело или одежду.

Текущая страница: 1 (всего у книги 2 страниц) [доступный отрывок для чтения: 1 страниц]

Жестяницкие работы
Проолифка стали. Травление и лужение металла. Холодная клепка

Проолифка листовой стали

Проофливкой называется операция покрытия слоем олифы поверхности листов неоцинкованной (черной) стали, применяемой для изготовления жестяницких изделий.

Эта промежуточная операция применяется при изготовлении жестяницких изделий с фальцами, кромки которых перед закалкой должны быть обработаны с целью предотвращения коррозии.

Для проофлировки применяют связывающие вещества – олифы, которые разделяются на натуральные, полунатуральные и искусственные.

Натуральную олифу варят из растительных масел (льняное, конопляное и др.) при температуре 220-230`С.

Для ускорения высыхания в олифу добавляют химическое вещество – сиккатив (свинцово-марганцовистую соль нафтеновой кислоты).

Полное высыхание натуральной олифы наступает через 24 ч при температуре около 20`C.

После высыхания натуральная олифа образует на поверхности эластичную пленку. Цвет льняной олифы от светло-желтого до вишневого, а конопляной – от вишневого до темно-коричневого.

Натуральную олифу используют для проолифки ответственных вентиляционных устройств и изделий, эксплуатированных главным образом на открытом воздухе.

Полунатуральная олифа содержит не менее 55% растительного сгущенного масла, разбавленного менее ценными, чем растительное масло, растворителями.

К полунатуральным олифам относятся: оксоль, оксоль соевая и оксиполимеризованная.

Чаще применяется олифа оксоль.

Продолжительность высыхания полунатуральных олиф почти такая же, как и натуральных олиф. Примяняют полунатуральные олифы для разведения густотертых масляных красок, используемых для окраски неоветственных жестяницких изделий.

Искусственная олифа изготовляется из смол или минеральных масел путем их термической и химической обработки.

К искусственным олифам относятся: сунтол, карбониль и др. Эти олифы применяют наравне с полунатуральными олифами.

Поверхности жестяницких изделий, изготовляемых из листовой неоцинкованной стали, покрывают олифой двумя способами: ручным и машинным.

Проолифка листовой стали

Поверхности листов кровельной стали покрывают натуральной олифой в целях ее предохранения от ржавления, особенно в тех местах, которые не могут быть впоследствии окрашены масляной краской, например внутреннюю поверхность кромок фальцевых швов.

Ручную проолифку листов кровельной стали выполняют пучком пакли или ветоши. Олифа прозрачна, поэтому в нее добавляют тертый сурик (из расчета 50 г на 1 кг олифы), который окрашивает олифу в коричневый цвет, благодаря чему улучшается наблюдение за качеством проолифки и олифа быстрее высыхает на поверхности листа.

Проолифку вручную осуществляют на деревянном верстаке, обитом сверху тонколистовой сталью.

Поверхность листа смачивают олифой сначала в нескольких местах. Затем берут пучок пакли, смачивают его в олифе и, нажимая на него, покрывают олифой всю поверхность листа.

Покрывают листы равномерным тонким слоем без пропусков и подтеков. Чтобы быстрее высыхала олифа, листы ставят на ребро в деревянные стойки с прокладкой между листами реек.

Проолифленные листы при благоприятных условиях и хорошем качестве олифы высыхают за сутки.

Исходя из этого времени, во избежание простоя в работе, заранее выполняют проолифку нужного количества листов кровельной стали.

Пашинную проолифку стали более производительно выполняют на вальцовочном станке конструкции И.П. Прохорова.

Этот станок (см. рис.) состоит из металлической рамы – 1, корыта – 2 емкостью 50 л для хранения олифы, четырех стальных валков – 6 для прокатки стали, стола – 4, на котором складывают проолифленные листы.

Валки приводят в движение от электродвигателя – 5, мощностью 1.3 квт посредством ременной передачи на шкив – 3.

Первая пара валков служит для предварительного выпрямления обрабатываемого листа. Два других валка имеют резиновые обкладки, что способствует (благодаря более плотному обжатию проолифленного листа) равномерному (тонкой пленкой) распределению олифы на его поверхности, со снятием излишков олифы.

Внутри корыта имеются пластины, которые служат направляющими для листов при их перемещении к валкам.

Эти пластины расположены в два ряда один за другим на расстоянии 20 мм, образуя таким образом щель, через которую перемещаются листы при проолифке.

Наполняется корыто олифой через люк, закрываемый крышкой – 7.

Листы кровельной стали для проолифки опускают в корыто, предварительно наполненное олифой, и протаскивают по направляющим валкам станка. Валки, захватывая лист, подают его из корыта на стол, с которого его снимают и устанавливают для просушки в стойку с прокладкой между листами реек.

При работе на вальцовочном станке надо выполнять требования правил техники безопасности:

1. Быть внимательным,

2. Не подносить руки к валкам ближе 200 мм,

3. Одежда работающего должна быть такой, чтобы исключить возможность захватывания ее частей движущимися деталями станка, т.е. должна застегнута, не иметь свисающих частей, обшлага рукавов застегнуты или затянуты резиновым кольцом, волосы работающего должны быть закрыты головным убором.

Травление металла

Травлением называется операция по удалению с помощью кислот окалины или ржавчины с поверхности изделий, изготовленных из черных металлов, а также окисных пленок с поверхности изделий, изготовленных из цветных металлов и их сплавов.

Травление поверхности металлических изделий осуществляется двумя способами: химическим и электрохимическим.

Травление осуществляется при использовании электрического тока и химических веществ, вредно влияющих на организм человека.

Поэтому во избежание несчастных случаев необходимо при травлении соблюдать меры предосторожности.

Травление выполняют в спецодежде, состоящей из резиновых сапог, перчаток и фартука.

Перед началом работы включают приточную и вытяжную вентиляцию и только после этого приступают к травлению.

При работе с горючими растворами и при переливании кислот из бутылей надевают предохранительные очки.

Заполнение ванн и разлив кислот и щелочей осуществляют при помощи сифонов с плотными кранами, заряжаемыми всасыванием или нагнетанием воздуха.

При сифонном переливании не допускается засасывание воздуха ртом.

При приготовлении травильных растворов с применением кислот вливают кислоту в воду, а не наоборот.

Когда для приготовления травильных растворов применяется соляная, азотная и серная кислота, во избежание получения ожогов от брызг сначала добавляют к проточной холодной воде соляную, затем азотную и в конце серную кислоты.

Нельзя добавлять кислоты к нагретой воде.

Хранение кислот допускается только в закрытых бутылях в специально отведенном помещении (кладовой) с кислотоупорным полом и стенами.

Кладовая должна быть обеспечена надежным вентиляционным отсосом воздуха.

В случае ожога кислотой обожженное место промывают струей воды, затем обращаются к врачу.

На рабочем месте воспрещается курить и принимать пищу. Перед принятием пищи тщательно моют рук.

При получении работы от бригадира или мастера должен быть проинструктирован о правильном ведении процесса травления и технике безопасности.

Все работы по травлению производят в травильном отделении цеха или мастерской.

Травильное отделение размещается в просторном, светлом помещении и обеспечивается естественным светом(0.25 – 0.50 м 2 оконной поверхности на одного работающего), приточно-вытяжной вентиляцией с 5-7-кратным обменом за смену, с расположением вентиляторов вне травильного отделения.

Пол травильного отделения выкладывается метлахскими плитками или кислотоупорным бетоном.

Кислоты для травления металла

Для травления поверхности металлических изделий применяют травильные растворы, главным образом из серной, азотной и соляной кислоты.

Серная кислота H2So4, является продуктом соединения трехокиси серы SO3 с водой.

Удельный вес 1.84.

Химическая чистая серная кислота представляет собой бесцветную маслянистую жидкость.

В любых условиях серная кислота хорошо смешивается с водой, выделяя при этом значительное количество тепла.

Обуглившиеся органические примеси, попадая в серную кислоту, окрашивают ее в коричневый цвет.

На благородные металлы серная кислота не действует. Ее действие на остальные металлы зависит от концентрации.

Для травления поверхности металлических изделий употребляется несколько сортов технической серной кислоты, в частности камерную, содержащую не менее 65% серной кислоты, башенную и гловерную кислоты, содержащие не менее 75-76% серной кислоты.

Для травления часто используют купоросное масло, содержащее не менее 92.5% серной кислоты.

Разводят серную кислоту водой осторожно вливая ее в воду, а не наоборот. При вливании воды в серную кислоту происходит бурное кипение смеси, вызывающее сильное разбрызгивание кислоты. Температура смеси сильно повышается, и если кислоту вливать слишком быстро и много сосуды, в которых производят смешивание, могут лопнуть.

При работе с серной кислотой на руки надевают рукавицы, чтобы избежать ожогов, которые очень болезнены и оставляют красные рубцы, а ан глаза надевают очки.

Серную кислоту хранят в герметически закрывающихся бутылях или свинцовых сосудах.

Соляная кислота HCL представляет собой водный раствор хлористого водорода.

В чистом виде – бесцветная жидкость, сильно пахнущая, с большой упругостью паров уже при температуре 14-16`С.

Концентрированная соляная кислота обычно содержит около 37.4% хлористого водорода.

Удельный вес 1.19.

Соляная кислота выпускается двух сортов: сорт А содержит не менее 30% хлористого водорода, а сорт Б – не менее 27.5 %.

Соляная кислота ядовита, поэтому обращаться с ней нужно очень осторожно.

Пары соляной кислоты при вдыхании сильно раздражают верхние дыхательные пути и органы.

При разбавлении соляной кислоты водой придерживаются тех же правил, что и при разбавлении серной кислоты.

Соляную кислоту хранят в герметически закрывающихся сосудах.

Азотная кислота HNO3 представляет собой бесцветную жидкость с удельным весом 1.52 при температуре 15`С.

Температура кипения 84`С. При кипении и на свету разлагается и выделяет двуокись азота, которая окрашивает кислоту в желтый, а затем в красный цвет.

Азотная кислота с водой смешивается в любых отношениях.

Концентрированная азотная кислота действует на многие металлы, кроме благородных.

Плавиковая кислота. Чистая плавиковая кислота представляет собой бесцветную жидкость с резким запахом. Эта кислота содержит не менее 40% фтористого водорода.

Пары фтористого водорода чрезвычайно ядовиты и едки. Поэтому при работе с плавиковой кислотой, как и с остальными кислотами, необходимо соблюдать меры предосторожности.

Оборудование для обезжиривания и травления металла

Ванны и установки для обезжиривания металла применяют различных конструкций. Выбор оборудования зависит от того, какими способами производится обезжиривание и какие габаритные размеры имеют обрабатываемые изделия.

Наиболее простым оборудованием являются металлические ванны разных размеров.

Металлическая ванна для химического и электрохимического обезжиривания состоит из сварного корпуса, парового змеевика, вентиляционных бортовых кожухов, штангодержателей, анодных и катодных шланг, кранового устройства для спуска обезжиривающего раствора в канализацию, кранового устройства для наполнения ванн проточной водой.

Паровой змеевик, расположенный внутри ванны служит для нагрева проточной воды и раствора в ванне до температуры 60-80`С.

Вентиляционные бортовые кожухи предназначены для удаления вредных газов, выделяемых при обезжиривании.

Количество кожухов приходится на каждую ванну, имеющую габаритные размеры: меньшие – 2, средние – от 4 до 6, большие – от 8 до 16.

Корпуса металлических ванн изготовляют длиной А от 600 до 6000 мм, высотой В от 700 до 1200 мм, шириной Б от 500 до 1000 мм.

Такие ванны имеют высоту Е от 840 до 1500 мм, ширину Д от 950 до 1520 мм, длину Г от 720 до 6200 мм.

Ванны указанных размеров имеют объем от 180 до 6300 л.

Обезжиривание поверхности изделий в органических растворителях осуществляют в специальных установках.

Ванны для травления бывают деревянными и металлическими.

Металлические ванны состоит из сварного стального корпуса, парового змеевика, вентиляционных бортовых кожухов, тангодержателей, анодных и катодных штанг.

Эти ванны изготовляются разных размеров. Металлические ванны облицованы внутри кислотоупорной футеровкой.

В сернокислых ваннах футеровка изготовляется из битума, а в солянокислых ваннах – из битума и винилопласта.

Посредством парового змеевика, расположенного внутри ванны, осуществляется нагрев травильного раствора.

Давление пара у вентилей парового змеевика 3ат.

Вентиляционные бортовые кожухи предназначены для удаления вредных газов, выделяемых при травлении.

Количество вентиляционных кожухов для каждой ванны точно определенное.

Для химического травления изделий применяют деревянные ванны, покрытые внутри резиной толщиной от 4 до 5 мм, а также ванны, выложенные внутри плитками из кислотоупорного бетона.

Травление поверхностей изделий из цветных металлов и их сплавов осуществляют в алюминиевых или керамических ваннах.

Ванны регулярно очищают от загрязнения.

Спуск отработанного травильного раствора в сточные трубопроводы без предварительной нейтрализации не допускается.

Нейтрализацию остатков растворов осуществляют непосредственно в ваннах добавлением гашеной извести, после отстоя жидкость спускают в канализацию, а остальное (шлам) выгребают лопатой и складывают в ящики.

Лужение металла

Лужением металла называется операция покрытия поверхности металлических изделий тонким слоем припоя, который представляет собой олово или сплав на оловянной основе.

Образующийся на поверхности изделий тонкий слой олова или сплава на оловянной основе принято называть полудой.

Лужение широко применяется в производстве различных изделий, используемых в радиотехнической, электротехнической, авиационной и других отраслях промышленности.

Лужению подвергаются изделия, идущие для приготовления и хранения пищи (кастрюли, ведра, тазы, молочные бидоны, консервные банки, пастеризационные аппараты, части сепараторов и т.д.).

Операция лужения является подготовительной операцией перед заливкой подшипников баббитом, перед паянием изделий и изготовлением изделий с фальцевыми швами. Основным условием лужения является покрытие поверхности изделий сплошным и непроницаемым слоем олова или сплава на оловянной основе.

Олово является хорошим защитником металла от коррозии, пока не поврежден слой олова, покрывающий поверхность изделий.

Луженые изделия хорошо выдерживают деформацию, изгибы и перегибы, не обнаруживая повреждений.

Лужение осуществляют в основном двумя методами: горячим и гальваническим.

Горячее лужение выполняют двумя способами: растиранием и погружением.

Эти два способа горячего лужения являются наиболее давними и широко применяются до сих пор.

Применение горячего лужения позволяет обходиться без электрического тока, специальных ванн и растворов-электролитов.

Одним из существенных недостатков горячего лужения является трудность, а иногда и невозможность получить в процессе лужения равномерный беспористый слой металла.

Толщина слоя горячего лужения часто колеблется в очень больших пределах.

Изделия неправильной формы с глубокими рельефами покрываются неравномерно, разница в толщине покрытия отдельных участков поверхности бывает значительной. Вследствие этого количество олова, расходуемого на покрытие различного рода изделий бывает очень велико, кроме того, получается значительный угар олова.

К недостаткам горячего лужения относятся также трудность удаления посторонних примесей, загрязняющих расплавленный металл.

Вследствие неравномерной толщины слоя, образования утолщений и наплывов на отдельных участках поверхности, лужение горячим способом изделий с узкими отверстиями, с мелкой нарезкой и т.д. весьма затруднительно, а часто совершенно невозможно.

Горячее лужение широко применяется при изготовлении изделий с внутренними закатанными швами (ведра, тазы, бидоны и т.п.). При этом расплавленное олово заполняя отверстия и закаты швов выполняет роль паяния и гарантирует полную герметичность изделий.

Гальваническое лужение осуществляется двумя способами: в кислых электролитах и щелочных электролитах.

Гальваническое лужение применяют широко, так как оно обеспечивает высокую прочность сцепления покрытия с основным металлом или сплавом на оловянной основе, позволяет получать равномерную и любую заданную толщину покрытия даже на изделиях сложной формы, а также малую пористость покрытия.

Большой рассеивающей и кроющей способностью обладает щелочнные элекролиты, которые применяются для покрытия изделий сложной формы.

Гальваническое лужение по сравнению с горячи лужением является более экономичным по расходу олова или сплавов на оловянной основе.

К недостаткам гальванического лужения относятся: применение ванн специального устройства и более высокая квалификация рабочих. Кроме того, к недостаткам гальванического лужения в щелочных электролитах следует отнести сложность приготовления электролита и неустойчивость состава раствора, что требует постоянного наблюдения и ухода за ванной и анодами.

Материалы для лужения

Процесс лужения связан с использованием веществ для травления, флюсов и полуды. В качестве веществ для травления металлических поверхностей перед лужением применяют разбавленную серную или соляную кислоту, а также купоросное масло.

Чаще всего при травлении используются 15-30%-ным раствором водным раствором серной кислоты.

К наиболее распространенным флюсам, предохраняющим облуживаемую поверхность от окисления, относятся хлористый цинк, нашатырь и канифоль (при паянии меди и латуни).

Хлористый цинк получают, растворяя в соляной кислоте мелкие кусочки цинка.

Для этого в стеклянную или керамическую наливают полстакана кислоты и бросают с перерывами (чтобы не вызвать бурной реакции) кусочки цинка.

Как только цинк перестанет растворяться, флюс готов к употреблению.

Травление серной кислоты сопровождается выделением большого количества вредных газов. Это надо учитывать при выборе места приготовления флюса.

Хлористый аммоний (также называют нашатырем) представляет собой твердое вещество белого цвета, волокнистого строения.

Хлористый аммоний легко растворяется в воде, а при нагревании испаряется, образуя беловатые ядовитые пары.

Хлористый аммоний используют при лужении и паянии в качестве флюсового вещества, так как он хорошо очищает поверхности деталей и изделий от окислов.

Едкий натр, или гидрат окиси натрия, представляет собой кристаллическое вещество.

Легко растворяется в воде, при этом происходит сильное нагревание.

Едкий натр растворяет жиры, на кожу человека действует разрушающим образом, а потому при работе с ним следует соблюдать меры предосторожности.

Двухлористое олово – кристаллическое вещество, легко растворимое в воде и окисляющееся на воздухе.

Двухлористое олово является основным компонентом ванн при электрохимическом лужении.

Полудой служат чистое олово (при лужении посуды) или сплав олова со свинцом.

Подготовка поверхности перед лужением

Чем лучше буде подготовлена поверхность к лужению, тем плотнее и прочнее ляжет покрытие на поверхность изделия.

Порядок и характер подготовки изделий зависит от требований, предъявляемых к изделиям, и от метода нанесения полуды.

Обслуживаемая поверхность должна быть очищена самым тщательном образом от грязи, масла, ржавчины и пленок окислов.

Очищают ее механическим способом – напильником, шабером, стальной щеткой, наждачным полотном, или химическим способом, протравливая разбавленной кислотой, а затем промывая водой.

Обработанную таким путем поверхность посыпают чистым песком, протирают паклей, еще раз промывают, после чего прикасаться к облуживаемой поверхности пальцами уже нельзя.

Инструменты и посуда для лужения

Изделия при лужении измеряют при помощи металлического складного метра, стальной масштабной линейки, штангенциркуля и др.

Лудильные клещи применяют для поддержания изделий. Они весьма удобны для работы и благодаря изогнутым дугообразным щекам обеспечивают беспрепятственный доступ олова к поверхности облуживаемого изделия.

Шаберы применяют для очистки поверхности изделий от посторонних веществ соскабливанием.

Плоские поверхности обрабатывают плоским шабером, снимая слои металла при движении вперед, а вогнутые поверхности – изогнутым шабером, перемещая шабер вбок слева направо. Кроме этих, используют шаберы с загнутым концом для снятия тонкого слоя металла в углах, где трудно работать плоским шабером.

Кисти. Волосяные кисти применяют для смазки изделий кислотой и удаления с них посторонних веществ.

Кисти оберегают от загрязнений и промывают в керосине, так как при пользовании загрязненной кистью нельзя получить чистую поверхность изделия.

Паяльные лампы применяют для нагревания изделий и припоев.

Наиболее распространенными паяльными лампами являются керосиновые.

Они характеризуются емкостью резервуара, длиной пламени и давлением, которое создается в резервуаре при подготовке паяльной лампы к работе.

Применяют керосиновые лампы емкостью 0.5, 1, 1.5, 2, 3, 4 л.

Внимание! Это ознакомительный фрагмент книги.

Если начало книги вам понравилось, то полную версию можно приобрести у нашего партнёра - распространителя легального контента ООО "ЛитРес".

ЛУЖЕНИЕ МЕТАЛЛА

Лужение производится двумя способами: горячим и электролитическим. Горячее лужение выполняют растиранием и погружением. Электролитический способ лужения осуществляется в специальных ваннах методом электролитического осаждения на деталь тонкого слоя олова.
Для лужения пользуются оловом и сплавами на оловянной основе.

Слой олова, покрывающий поверхность металла, является хорошим защитником от коррозии. Поэтому основное условие лужения - покрытие металлической поверхности сплошным и непроницаемым слоем полуды.

Сплавами из олова со свинцом и цинком лудят металлические изделия, чтобы предохранить их от ржавчины. Такие сплавы дешевле чистого олова и надежно защищают металл от окисления.

При лужении пользуются следующими инструментами: шаберами, паяльной лампой, лудильными клещами, щетками, волосяными кистями. Шаберы различных форм и размеров служат для удаления с поверхности деталей окиси, налетов ржавчины. Паяльная лампа используется для нагревания деталей небольших размеров. Лудильные клещи применяют для поддерживания горячих изделий. Щетки для очистки поверхности изделий насаживаются на конец гибкого вала электрической сверлильной машинки. Волосяные кисти служат для смазывания изделий кислотами и очистки их поверхности.

Подготовка изделий - первая операция, с которой начинают лужение.

Чем лучше будет подготовлена поверхность к лужению, тем покрытие плотнее ляжет на поверхность изделия и крепче пристанет к ней.

Порядок и характер подготовки изделий зависят от требований, предъявляемых к ним, и от метода нанесения полуды.

Подготовку изделий к покрытию оловом можно выполнить обработкой щетками, шлифованием или обезжириванием с последующим травлением.

Обработку щетками обычно применяют для изделий, поверхность которых покрыта окалиной или сильно загрязнена. Изделие перед подготовкой промывают чистой водой, а для ускорения обработки используют мелкий песок, пемзу и известь.

Неровности, которые имеются на изделиях, можно удалить шлифованием с помощью абразивных кругов и шкурок.

Для химического обезжиривания поверхностей изделий применяют 5-10-процентный раствор едкого натрия, 10-15-процентный раствор углекислого натрия, 10-15-процентный раствор фосфорнокислого натрия. Растворы обычно подогревают до 50-80°.

После обезжиривания изделия тщательно промывают в чистой воде, сменяемой несколько раз. Признаком полного удаления жировых веществ с изделия служит мелкая смачиваемость его поверхности водой, которая не скатывается отдельными каплями, а растекается по поверхности изделия.

Жировые вещества можно также удалять с помощью венской извести. Минеральные масла удаляют бензином, керосином

и другими растворителями жиров. Однако применять бензин и керосин не рекомендуется, так как они огнеопасны и растворяют жиры неполностью.

Медные, латунные и стальные изделия травят в течение 20-30 мин. в 20-30-процентном водном растворе серной кислоты. Для ускорения травления стальных изделий кислотный состав подогревают.

После травления обработанные детали необходимо тщательно промыть в холодной воде, затем очистить их поверхность смоченным песком и промыть в горячей воде при температуре 80-100°.

Горячее лужение растиранием . Изделие, предварительно подготовленное и смазанное флюсом, нагревают настолько, чтобы наносимое на него олово плавилось и растекалось по поверхности, образуя предохранительное покрытие. Этим способом можно облуживать изделие с обеих сторон.

Флюсом служат хлористый цинк и нашатырь. Подготовленные поверхности изделия смазывают раствором хлористого цинка и нагревают паяльными лампами на переносных или стационарных горнах. Когда хлористый цинк на поверхности изделия закипит, вводят олово, которое, соприкасаясь с нагретой поверхностью, плавится. В этот момент изделие посыпают порошкообразным нашатырем. Затем жидкое олово растирают паклей, распределяя по поверхности равномерным слоем. Если из-за плохой зачистки олово в каком-либо месте не пристанет, это место снова зачищают напильником или шабером, снова подогревают, наносят олово и растирают паклей. Когда изделие остынет, его протирают смоченным песком, промывают водой, сушат.

Горячее лужение погружением . Подготовленные изделия погружают в лудильную ванну на определенный промежуток времени до получения на их поверхности тонкого слоя оловянистого покрытия.

Олово в лудильных ваннах рекомендуется нагревать до 270-300°, т. е. выше температуры его плавления. Перегретое в ванне олово очень быстро окисляется. Лужение при низких температурах (230-240°) невозможно. Продолжительность пребывания изделий в лудильных ваннах зависит от толщины материала изделия, его размеров и колеблется от 0,5 до 1 мин.

Лужение начинают с подготовки изделий; их предварительно обезжиривают и тщательно протравливают до получения металлически чистой, т. е. блестящей или матовой, поверхности. Подготовленное к лужению изделие помещают в лудильную жидкость. Затем его вынимают и, не давая хлористому цинку полностью стечь, погружают в оловянную ванну. В ванне расплавленное олово должно возвышаться над изделием не менее чем на 35-40 мм. Продолжительность пребывания изделия в ванне зависит от требуемой толщины слоя олова.

Извлеченное из ванны изделие энергично встряхивают, рас-

пределяя тем самым олово равномерным слоем и удаляя его излишки. Чтобы нейтрализовать остатки хлористого цинка, остывшее изделие погружают в воду или в слабый водный раствор соды. После этого его вытирают и сушат в чистых древесных опилках.

Если при лужении изделие не помещается в ванну, его погружают насколько возможно, а выступающую из ванны часть обливают оловом, черпая его ложкой. Эту операцию необходимо производить быстро, чтобы не остудить изделие. Если какая-либо часть поверхности изделия не принимает полуду, значит она загрязнена. Тогда нужно быстро очистить эту часть поверхности шабером или напильником и снова ее полудить.

Двойное горячее лужение погружением -наиболее надежный способ лужения, который состоит из двух приемов. Сначала изделие лудят погружением, т. е. после соответствующей подготовки погружают в расплавленное олово, затем промывают в горячем содовом растворе и тщательно высушивают. После этого изделие захватывают клещами и погружают в лудильную ванну с расплавленным оловом, поверх которого налито пальмовое масло или животный жир слоем 10-15 мм.

В лудильную ванну изделия загружают совершенно сухими. Лужение производят быстро, следя за тем, чтобы изделие нагревалось равномерно и чтобы олово имело нужную температуру. Применять какие-либо флюсы при повторном лужении не требуется. Облуженные таким способом изделия имеют блестящую глянцевую поверхность.

Остатки жировых веществ легко удаляют с изделия протиранием его сухими древесными опилками с небольшим добавлением гипса или мела.

Техника безопасности при лужении . При работе с серной и соляной кислотами необходимо строго соблюдать меры предосторожности.

Серная кислота на организм человека действует разрушающе, ее пары опасны. Кроме того, серная кислота огнеопасна, так как при соприкосновении с горючими веществами она их воспламеняет. Серную кислоту необходимо хранить в стеклянных бутылях с притертыми пробками. Бутыли надо оберегать от механических повреждений и держать отдельно от горючих веществ.

Соляная кислота действует на организм человека как разъедающее и раздражающее вещество. Ее также необходимо хранить в стеклянных бутылях с притертыми пробками. Бутыли, в которых хранят кислоты, надо держать в плетеных корзинах с прочными ручками; между стенками корзин и бутылями следует проложить достаточное количество соломы или сена.

При переливании кислоты из бутылей в рабочие сосуды необходимо пользоваться особыми приспособлениями (безопасными воронками, сифонами и т. п.), устраняющими возможность разливания или разбрызгивания ее. При разбавлении серной и соляной кислот водой надо вливать кислоту в воду, а не наоборот.

Работы по травлению материалов или изделий кислотами следует производить в отдельном хорошо вентилируемом помещении.

При двойном лужении погружением необходимо соблюдать меры предосторожности. Так, например, пальмовое масло и жировые вещества при соединении с водой сильно пенятся, поэтому вливать их в лудильную ванну надо осторожно и постепенно, ожидая, пока часть их испарит воду.

Чтобы не вызвать вспышки жировых веществ в лудильных ваннах, олово нельзя перегревать. Для тушения возможных вспышек рядом с лудильной ванной должны находиться сосуд, наполненный содовым раствором, и мочальная кисть. Нескольких взмахов кистью, смоченной содовой водой, обычно бывает достаточно, чтобы потушить пламя, возникшее при вспышке жира.

Лужение – это нанесение тонного слоя олова или его сплава на поверхность металлического изделия. Специалисты этот слой называют полудой. Лужение металла используется сегодня во многих отраслях промышленности: в радиотехнике, электротехнике, машиностроении и авиационной промышленности.

Жало паяльника лудят, чтобы он хорошо удерживал припой и не окислялся. Основное требование к процессу – это плотное и тонкое покрытие оловом, которое является защитным слоем для металла в борьбе с коррозией. Существуют две технологии лужения металлов: горячее и гальваническое.

Горячее лужение проводится двумя методами: погружением и растиранием. В первом случае изделие из металла погружают в ванну с расплавленным оловом. Во втором сплав наносится на плоскость изделия и паклей растирается по ней тонким слоем.

Эти способы известны давно, технологии отработаны до мелочей. Они просты и не требуют наличия сложного оборудования, приспособлений и инструментов.

Когда говорят о лужении и пайке, то зачастую имеют в виду именно горячий метод. Но есть у этой технологии и свои минусы. Во-первых, это неравномерно распределяемое олово по поверхности изделий из металла.

Особенно это касается способа погружения. Перепады одной плоскости могут оказаться значительными, особенно, если изделие имеет сложную конструкцию. Поэтому их приходится дорабатывать.

Если производится лужение металла с отверстиями небольшого диаметра или с мелкой нарезкой, то горячий вариант здесь не подойдет.

И третий недостаток горячего лужения – это сложность удаления загрязнений, которые образуются внутри сплава и остаются внутри полуды. Эти примеси приходят с припоем, поэтому очень важно использовать оловянный сплав высокой чистоты.

Гальваническая технология

Гальванический вариант облуживания делится также на два способа: в щелочных и кислых электролитах. Название говорит о том, что процесс нанесения олова основан на использовании электрического тока.

Отсюда и затратность процесса. Но именно эта технология гарантирует прочное сцепление наносимого сплава с металлической поверхностью. Есть и другие положительные стороны:

• оловянный слой получается ровным и равномерным;
• можно задавать необходимую толщину покрытия, даже на самых сложных конструкциях из металла;
• низкая пористость покрываемого слоя;
• экономия оловянного припоя.

Обычно изделия со сложными формами облуживают с помощью щелочных электролитов, потому что этот вариант лужения обладает большой кроющей и рассеивающей способностью.

К недостаткам гальванической технологии лужения относится то, что этот способ сложный. Проводить его могут работники с высокой квалификацией, а это затраты по зарплате. То есть, залудить металл этим способом в домашних условиях нельзя. К тому же для проведения процесса необходимы специальные ванны.

Если говорить о технологии лужения со щелочными электролитами, то сам раствор является нестабильным, его сложно готовить, и придется все время контролировать концентрацию щелочи и качественное состояние анодов.

Подготовка изделий

Чем чище будет поверхность металла, тем прочнее к ней прикрепится припой. Поэтому в зависимости от требований к самой заготовке используются разные способы подготовки к лужению металла.

Первый способ – это очистка поверхности металла щетками. Обычно таким инструментом снимается окалина и ржавчина. Сначала изделие промывается водой, а затем щеткой вычищается. Нередко на этой стадии применяют известь, песок, пемзу.

Следующий способ подготовки к лужению заключается в шлифовании металла шкурками и дисками. Этот этап является доработкой изделия, то есть, доведение его поверхности до максимальной ровности.

Применяют обезжиривание с помощью натриевых составов: едкий натр – 10-15%, фосфорнокислый натрий – 10-15%, углекислый натрий – 10-15%-ный раствор. Добавим, что химические растворы перед использованием надо нагреть до 50-80С.

Применяют также травление. Для этого используют серную кислоту.

Особенности растирания и погружения

Технология лужения растиранием в своей основе содержит такой процесс, когда припой наносится на металлическое изделие и растирается паклей. При этом используется флюс в виде нашатыря и хлористого цинка. Вот последовательность операций:

1. хлористый цинк наносится на металл и нагревается паяльной лампой;
2. когда он закипит, в него вносится припой, который расплавляется;
3. сверху посыпается нашатырь в виде порошка;
4. затем паклей жидкое олово растирается по поверхности металлического изделия.

Для способа погружения используют лудильные ванны, в которых олово нагревается до +300 ℃. В расплавленный сплав опускается изделие из металла, которое покрывается слоем припоя.

При этом, чем дольше оно лежит в ванне, тем толще слой олова на нем осядет. Когда проводят лужение паяльника, то вначале нагревают его, затем погружают в канифоль, и только потом расплавляют им маленький кусочек олова, тем самым обеспечивая покрытие.

Раствор при гальванической обработке

В принципе, обе технологии лужения (со щелочными и с кислыми электролитами) отличаются друг от друга присутствием в электролитной ванне щелочного или кислотного раствора. Сам же процесс налипания олова у них одинаковый, и происходит он при помощи электрического тока.

В состав кислотных растворов входит сернокислое олово, серная кислота, вещества кипиллярно-активного типа (это фенол или крезол), коллоидные вещества (клей, никотин, желатин или схожие с ними вещества).

Очень важно точно соблюсти пропорции основных компонентов: сернокислое олово – 65 г/л, серная кислота – 100 г/л .

Что касается щелочных растворов для лужения металлов, то их разнообразие не определяется одной рецептурой. Поэтому состав растворов разный. В одних используется хлористое олово, в других оловянно-кислый натрий, в третьих двухлористое олово.

То же самое касается и растворителей. Здесь и едкий нарт, и уксуснокислый натрий, и едкое кали. Можно из расчета наличия тех или иных компонентов подобрать свою рецептуру раствора.

При этом в каждой обязательно будут свои концентрации веществ. Конечно, под каждую рецептуру подбирается плотность тока и температура нагрева раствора в ванне.

Лужение, как защитный процесс металлов от коррозии, один из самых востребованных. Он не очень дешевый, но эффективный по сравнению со многими технологиями. Поэтому его часто применяют в разных производствах.

Для тех, кто не имеет представления о том, что такое лужение железа, начнём с азов. По порядку: с пайки. Пайка – это соединение металла под воздействием высокой температуры.

При пайке используются химические свойства металлов, их способность к соединению. Такой же эффект получается в результате сварки, но есть некоторые отличия. Преимущества пайки в том, что она более доступна в быту; пайка позволяет соединять более мелкие детали, что недоступно сварке. При соблюдении технологии пайки соединения получаются достаточно прочными.

Если вас интересуют алмазные круги , вы можете найти их по доступной цене. Такая разновидность пользуется спросом благодаря бюджетности. Конечно, долго эксплуатировать изделие будет невозможно, поэтому придется минуту работать, и тридцать секунд охлаждать.

Теперь о лужении. В двух словах, лужение - это покрытие поверхности слоем припоя. Оно применяется в пайке, если необходимо:

• Увеличение защитных свойств металла
• Покрытие незначительных дефектов поверхности.

Практическое применение лужения очень разнообразно: от предметов бытового назначения, до использования этого метода в электротехнике, радиоэлектронике и многих других отраслях производства.

Следующий вопрос: а что же такое припой? Это олово, или сплав на его основе. Слой, образующийся на поверхности лужёных изделий, называется полудой. Что ещё необходимо знать? Для лужения и пайки применяют металлы с более низкой температурой плавления, чем соединяемые металлы. Вот, собственно, те азы, которые необходимы, чтобы приступить к пайке или лужению металла. Лужение – это покрытие поверхности металла.

Как это сделать?

Прежде всего, поверхность необходимо зачистить от остатков прежнего покрытия до основного металла, удалить пыль и обезжирить. Сделать это можно при помощи щётки и наждачной бумаги.

Следующий этап: обработка поверхности флюсом. Флюс образует на поверхности плёнку, которая улучшает контакт металлов. Его наносят кистью, после чего поверхность надо прогреть паяльником, паяльной лампой или газовой горелкой. Важно, чтобы температура плавления достигала 300°C. Флюс выбирается в зависимости от обрабатываемого материала.

Для чёрных металлов больше подходит хлористый цинк или хлористый аммоний (нашатырный спирт). Для нержавеющей стали используется водный раствор (20%) ортофосфорной кислоты. Он хорошо очищает поверхность металла от жирного налёта, окиси и ржавчины. Однако следует помнить, что флюс, содержащий кислоту токсичен. Менее агрессивны флюсы, содержащие канифоль, воск, стеарин, но они менее эффективны для удаления окиси.

Существует несколько способов нанесения припоя, в зависимости от размера покрываемой поверхности:

• небольшой размер удобно лудить при помощи паяльника, натирая поверхность, так чтобы припой переходил с паяльника на предмет;
• если объем работы достаточно большой, то есть смысл расплавить припой, размешивая его при этом, до образования мелких камешков; затем эти камешки распределить по поверхности обрабатываемого изделия и растереть кистью.

Припой – это сплав олова с различными металлами. Припои бывают легкоплавкими и тугоплавкими.

Легкоплавкие, соответственно, имеют низкую температуру плавления и используются чаще всего в радиоэлектронике.

Тугоплавкие припои предназначены для пайки и лужения поверхностей, используемых при воздействии высоких температур.

Для лужения существуют специальные пасты, которые очень удобны в использовании, потому что в их составе содержится припой и флюс. Это ускоряет процесс обработки.

Что важно знать при использовании этих паст? Если обрабатываемое изделие предназначено для бытовых целей, то нужно подбирать припой, не содержащий свинца. Для этих целей подойдут сплавы олова с серебром, бериллием, цинком или индием. В остальных случаях все же лучше использовать свинцово-оловянные сплавы, так как они более прочны.

Это всё! Можно приступать к работе.