การบัดกรีเป็นหนึ่งในวิธีการยึดชิ้นส่วนโลหะที่เก่าแก่ที่สุดวิธีหนึ่ง ซึ่งถูกค้นพบโดยนักล่าจากอียิปต์เมื่อกว่าห้าพันปีที่แล้ว สาระสำคัญของวิธีนี้คือการสร้างการเชื่อมต่ออย่างถาวรของโลหะโดยใช้การกระจายพื้นผิว โดยการเติมตะเข็บด้วยบัดกรี ซึ่งเป็นวัสดุที่หลอมได้ซึ่งมีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าชิ้นส่วนที่จะต่อมาก
วัสดุที่ดีเยี่ยมสำหรับงานคือทองแดง ทำความสะอาดพื้นผิวโดยไม่ต้องใช้สารที่มีฤทธิ์รุนแรง ดังนั้นการบัดกรีด้วยทองแดงทำเองที่บ้านจึงแพร่หลายเมื่อจำเป็นต้องซ่อมแซมของใช้ในครัวเรือนและอุปกรณ์วิศวกรรมวิทยุต่างๆ
คุณสมบัติของโลหะผสมทองแดง
ทองแดงเป็นวัสดุที่ใช้งานได้หลากหลายและราคาไม่แพง คุณสมบัติเชิงบวกของโลหะช่วยรับรองการใช้โลหะผสมอย่างแพร่หลายในหลายอุตสาหกรรม
คุณสมบัติเหล่านี้รวมถึง:
- ค่าการนำไฟฟ้าของทองแดงเป็นตัวบ่งชี้คุณภาพหลักที่กำหนดการใช้งานอย่างแพร่หลายค่าสัมประสิทธิ์การนำไฟฟ้าของวัสดุทองแดงเกินคุณสมบัติของโลหะวิศวกรรมหลายชนิด การเพิ่มธาตุผสมและสิ่งเจือปนในองค์ประกอบของโลหะบริสุทธิ์ช่วยลดการนำไฟฟ้า แต่เพิ่มความแข็งแกร่งอย่างมีนัยสำคัญ
- คุณสมบัติการนำความร้อน เช่นเดียวกับคุณสมบัติทางไฟฟ้า ก็ขึ้นอยู่กับเปอร์เซ็นต์ของสิ่งเจือปนในโลหะผสมทองแดงด้วย
- ความต้านทานการกัดกร่อนของทองแดงถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของฟิล์มพื้นผิวซึ่งไม่ไวต่ออิทธิพลภายนอก ดังนั้นจึงปกป้องโลหะฐานจากการสลายตัวได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทองแดงสามารถต้านทานกรดอินทรีย์ น้ำเกลือ และสารละลายด่าง แต่กรดไนตริกและอนินทรีย์สามารถทำลายโครงสร้างของโลหะนี้ได้
- ความเหนียวของวัสดุระหว่างการผลิตหรือการตัดเฉือน (การปั๊ม การกลิ้ง) สามารถลดลงได้อย่างมาก คุณสมบัตินี้ส่งคืนได้ง่ายโดยการหลอมโลหะ กล่าวคือ ให้ความร้อนถึง 600-700 องศา ตามด้วยการทำให้เย็นลงในสภาพธรรมชาติ
- ลักษณะและสีของโลหะผสมทองแดงมีลักษณะเฉพาะที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมีนัยสำคัญภายใต้อิทธิพลของสภาพอากาศและปรากฏการณ์ในบรรยากาศ ทองแดงมีสีเฉพาะตั้งแต่สีส้มชมพูจนถึงสีบรอนซ์เข้ม อิทธิพลของบรรยากาศอาจทำให้พื้นผิวเปื้อนเป็นสีเขียว โลหะผสมทองแดงบางชนิดใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อการตกแต่ง
ฉันขอแจ้งให้ทราบว่ากระบวนการเชื่อมต่อสายทองแดงแบบต่างๆ นั้นไม่ยากเป็นพิเศษ แม้แต่กับคนที่ไม่มีประสบการณ์เกี่ยวกับหัวแร้ง เลยหยุดดีกว่าในการบัดกรีท่อโลหะ
วิธีการบัดกรีชิ้นส่วนทองแดง
การต่อท่อแบบถาวรในสถานประกอบการอุตสาหกรรม รวมถึงการบัดกรีทองแดงในสภาพบ้านสามารถทำได้สองวิธี:
- วิธีอุณหภูมิสูงจะใช้เมื่อเชื่อมต่อส่วนทองแดงของท่อส่งที่ทำงานภายใต้ภาระหนัก วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการบัดกรีหลอมที่อุณหภูมิ 600-900℃
- วิธีอุณหภูมิต่ำใช้สำหรับบัดกรีทองแดงที่บ้าน จุดบัดกรีเมื่อใช้บัดกรีอ่อนให้ความร้อนสูงถึง 450℃ และเมื่อใช้บัดกรีแข็งต้องใช้ความร้อนมากกว่า 450℃
เทคโนโลยีการบัดกรี
กระบวนการบัดกรีทองแดงทั้งหมดสามารถแบ่งตามเงื่อนไขได้เป็นการดำเนินการเตรียมการและขั้นตอนการเชื่อมต่อชิ้นส่วนเอง การดำเนินการเชื่อมต่อพื้นฐาน:
- ตัดท่อคุณภาพง่ายกว่าด้วยคัตเตอร์ ในการทำเช่นนี้จะต้องติดตั้งบนพื้นผิวเพื่อรับการบำบัดเพื่อให้ลูกกลิ้งตัดตรงกับแนวตัด ด้วยสกรูยึด เรากดระนาบการตัดกับผลิตภัณฑ์ โดยการหมุนแกนของผลิตภัณฑ์ เราตัดโลหะ หลังจากหมุนสองรอบแล้ว ให้หมุนสกรูเพื่อกดเครื่องตัดกับท่อ การตัดทองแดงสามารถทำได้ด้วยเลื่อยตัดโลหะแบบธรรมดา แต่จะยากมากที่จะได้การตัดในแนวตั้งฉาก
- จากนั้นคุณต้องเอาขอบด้านในและด้านนอกของชิ้นส่วนออก การลบมุมด้านในจะถูกลบออกเพื่อลดการต้านทานต่อการไหลของก๊าซหรือน้ำ และเอาขอบด้านนอกออกเพื่ออำนวยความสะดวกในกระบวนการประกอบผลิตภัณฑ์ เช่นการทำงานสามารถทำได้ด้วยเครื่องมือพิเศษที่รวมอยู่ในเครื่องตัดหรือแยกอุปกรณ์
- ถัดไป คุณต้องทำความสะอาดขอบจากออกไซด์ การทำความสะอาดทางกลไกภายในท่อนั้นใช้แปรงพิเศษ ตาข่าย หรือกระดาษทรายที่ขันสกรูเข้ากับหมุด ทำความสะอาดพื้นผิวด้านนอกด้วยอุปกรณ์ที่มีรูที่มีกรอบด้วยแปรงโลหะหรือกระดาษทรายละเอียด หลังจากทำความสะอาดพื้นผิวแล้ว จำเป็นต้องขจัดฝุ่นและสารกัดกร่อนที่เหลืออยู่ ซึ่งจะช่วยลดคุณภาพของการบัดกรีด้วยทองแดง
- หลังจากเอาเศษออกแล้ว คุณต้องใช้ฟลักซ์กับพื้นผิว และใช้แปรงทาส่วนผสมที่มีลักษณะคล้ายแป้ง ถัดไป ต่อชิ้นส่วนต่างๆ ทันที
- เมื่อประกอบชิ้นส่วนจะหมุนสัมพันธ์กันเพื่อให้ฟลักซ์กระจายไปทั่วพื้นผิว และองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์ได้รับการแก้ไขในตำแหน่งที่สะดวกสำหรับการบัดกรี ฟลักซ์ส่วนเกินจะถูกลบออกด้วยเศษผ้าฝ้าย
- ก่อนทำความร้อนที่จุดบัดกรี ให้ถอดชิ้นส่วนยางและพลาสติกที่อาจเสียหายจากความร้อนออก
- ไฟหัวเตาปกตินะครับ เปลวไฟที่สมดุลของหัวแร้งบัดกรีทองแดงมีขนาดเล็กและเป็นสีฟ้าสดใส ทางแยกต้องได้รับความร้อนอย่างสม่ำเสมอ เคลื่อนเปลวไฟจากทุกด้านของผลิตภัณฑ์ได้อย่างราบรื่น เมื่อถึงอุณหภูมิหลอมเหลวที่เหมาะสม ตัวประสานจะเริ่มแพร่กระจาย หลังจากที่ข้อต่อถูกบัดกรีจนเต็มแล้ว จะต้องนำหัวเผาออกจากจุดบัดกรีทองแดงและปล่อยให้เย็นลงตามธรรมชาติ
- ขั้นตอนสุดท้ายคือการเอาฟลักซ์ตกค้างด้วยผ้าชุบน้ำหมาดๆชุบแอลกอฮอล์
การบัดกรีโลหะที่บ้าน นอกจากชิ้นส่วนที่เตรียมไว้แล้ว คุณต้องมีเครื่องมือทำความร้อน ตลอดจนฟลักซ์และการบัดกรีที่เหมาะสม
เข้าร่วมเครื่องมือทำความร้อน
การบัดกรีชิ้นส่วนให้ความร้อนมีหลายวิธี ที่พบมากที่สุดคือวิธีการให้ความร้อนที่จุดเชื่อมต่อด้วยหัวแร้ง หัวแร้ง เตาแก๊ส หรือเครื่องเป่าผมในอาคาร การใช้เครื่องมือเหล่านี้เหมาะสมที่สุดสำหรับการทำงานที่มีคุณภาพที่บ้าน
ใช้หัวแร้ง
หัวแร้งเป็นอุปกรณ์ที่ทำให้หัวแร้งร้อนถึงอุณหภูมิที่ต้องการด้วยพลังงานไฟฟ้า การเลือกอุปกรณ์ด้วยกำลังไฟจะขึ้นอยู่กับความหนาของชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อ
หัวแร้งใช้เป็นหลักในการบัดกรีที่อุณหภูมิต่ำ ความร้อนของโลหะและการบัดกรีเกิดขึ้นเนื่องจากพลังงานความร้อนที่ส่วนปลายของอุปกรณ์ ปลายถูกกดอย่างแน่นหนากับรอยต่อของโลหะ อันเป็นผลมาจากการที่มันร้อนขึ้นและละลายบัดกรี
เตาแก๊ส
ไฟฉายเป็นอุปกรณ์อเนกประสงค์สำหรับให้ความร้อนแก่สถานที่บัดกรี หมวดหมู่นี้ยังรวมถึงหัวพ่นไฟที่ใช้น้ำมันก๊าดหรือน้ำมันเบนซิน
คบเพลิงแก๊สประสานทองแดงมีหลายแบบตั้งแต่รุ่นประสิทธิภาพสูงไปจนถึงเครื่องใช้ในบ้าน:
- พร้อมภาชนะใช้แล้วทิ้ง;
- ใช้ลูกโป่งแบบอยู่กับที่ประเภท;
- คบเพลิงที่มีออกซิเจน-อะเซทิลีนที่ประกอบเป็นหน่วยทั้งหมดสำหรับบัดกรีท่อทองแดง
ตามหัวเตาแบ่งได้ดังนี้
- สำหรับการทำความร้อนโลหะและการบัดกรีอ่อน (ในครัวเรือน);
- สำหรับงานบัดกรีอ่อนและแข็ง (กึ่งมืออาชีพ);
- สำหรับประสาน (มืออาชีพ).
การใช้เครื่องเป่าอุณหภูมิในอาคารช่วยให้บัดกรีด้วยหัวแร้งที่หลอมละลายได้ เครื่องมือนี้สามารถเป่าลมร้อนได้สูงถึง 650℃
ฟลักซ์ต่างๆ
สำหรับการสร้างรอยต่อคุณภาพสูงและเชื่อถือได้ การใช้ฟลักซ์จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง เป็นองค์ประกอบที่ส่งเสริมการแพร่กระจายของบัดกรีที่ดี ในขณะที่ทำความสะอาดพื้นผิวของชิ้นส่วนจากออกไซด์และสิ่งสกปรก หน้าที่สำคัญของฟลักซ์คือการป้องกันการไหลเข้าของออกซิเจนไปยังจุดบัดกรี ซึ่งเพิ่มการยึดเกาะของบัดกรีกับพื้นผิวโลหะอย่างมีนัยสำคัญ
ตามเนื้อหาของสารออกฤทธิ์ ฟลักซ์สำหรับการบัดกรีทองแดงสามารถมีความหลากหลายดังต่อไปนี้:
- กรด;
- ปราศจากกรด
- เปิดใช้งาน;
- ป้องกันการกัดกร่อน
เพื่อสร้างสายสัมพันธ์ที่แน่นแฟ้น ฟลักซ์ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดหลายประการ:
- ความหนาแน่นและความหนืดขององค์ประกอบควรต่ำกว่าของบัดกรี
- ฟลักซ์ที่ใช้ไม่ว่าจะชนิดใดจะต้องกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิวของข้อต่อ
- ละลายฟิล์มออกไซด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ป้องกันไม่ให้กลับมาปรากฏอีกบนผลิตภัณฑ์
- องค์ประกอบไม่ควรถูกทำลายโดยอุณหภูมิสูง
- สามารถบัดกรีได้ทั้งพื้นผิวแนวนอนและข้อต่อแนวตั้ง
- และแน่นอน เพื่อช่วยสร้างรูปลักษณ์ที่เรียบร้อยของตะเข็บที่เชื่อมต่อ กระบวนการบัดกรีทองแดงด้วยเงินจะประสบความสำเร็จมากที่สุดเมื่อใช้ฟลักซ์ ซึ่งรวมถึงโพแทสเซียมและโบรอนฟลูออไรด์
ประเภทบัดกรี
ในฐานะที่เป็นโลหะบัดกรีสำหรับการบัดกรีทองแดง สามารถใช้โลหะบริสุทธิ์บางชนิด รวมทั้งโลหะผสมของพวกมันได้ ในการสร้างหน้าสัมผัสที่เชื่อถือได้ ตัวประสานจะต้องทำให้โลหะฐานเปียกอย่างดี ไม่เช่นนั้นจะบัดกรีไม่ได้
จุดหลอมเหลวของบัดกรีน้อยกว่าจุดเชื่อมของโลหะแต่สูงกว่าจุดหลอมเหลวที่ข้อต่อจะแข็งแรง
บัดกรีหลอมละลาย
บัดกรีที่หลอมละลายได้ (อ่อน) หลอมได้สูงถึง 450 ℃ กลุ่มนี้รวมถึงวัสดุที่ประกอบด้วยตะกั่วและดีบุกในสัดส่วนต่างๆ สามารถเพิ่มแคดเมียม บิสมัท พลวง เพื่อให้คุณสมบัติพิเศษขององค์ประกอบ
บัดกรีตะกั่วดีบุกไม่แข็งแรงนัก แทบไม่เคยใช้เลยเมื่อบัดกรีชิ้นส่วนที่มีภาระมากหรือทำงานที่อุณหภูมิสูงกว่า 100 ℃
บัดกรีทนไฟ
กลุ่มนี้รวมถึงโลหะบัดกรีที่มีส่วนผสมของเงินและทองแดง บัดกรีทองแดง-สังกะสีใช้เชื่อมชิ้นส่วนที่มีโหลดคงที่ เนื่องจากมีความเปราะบาง
ขั้นตอนการบัดกรีทองแดงด้วยทองเหลืองใช้บัดกรีทองแดงและฟอสฟอรัสอย่างแข็ง
บัดกรีเงินเป็นวัสดุคุณภาพสูงสุด โลหะผสมดังกล่าวอาจมีนอกเหนือจากเงิน สังกะสีและทองแดง บัดกรีเหล่านี้ใช้สำหรับเชื่อมชิ้นงานที่ทำงานในสภาวะที่มีการกระแทกและการสั่นสะเทือน
ข้อผิดพลาดในการบัดกรีที่ยอมรับไม่ได้
สาเหตุของการเชื่อมต่อคุณภาพต่ำของสองส่วนมักจะเร่งด่วน ดังนั้นคุณต้องจำไว้ว่าให้ควบคุมขอบของผลิตภัณฑ์เพื่อไม่ให้มีสิ่งแปลกปลอมที่อาจเกิดขึ้นหลังการตัด
เมื่อทาฟลักซ์ พยายามอย่าพลาดแม้แต่พื้นที่ผิวเพียงเล็กน้อย เพราะข้อบกพร่องใดๆ อาจทำให้การสัมผัสไม่ดีได้ หากส่วนใดส่วนหนึ่งของพื้นผิวได้รับความร้อนเล็กน้อย จะนำไปสู่การหลอมรวมของโลหะทั้งสองชนิดอ่อน ความร้อนสูงเกินไปอาจทำให้ฟลักซ์เผาไหม้และก่อตัวเป็นกากตะกอนหรือออกไซด์ที่จุดบัดกรี ซึ่งส่งผลต่อความน่าเชื่อถือของบัดกรี
การบัดกรีวัสดุทองแดงไม่ใช่เรื่องยากแม้แต่สำหรับมือใหม่ สิ่งสำคัญคือต้องปฏิบัติตามขั้นตอนทางเทคโนโลยีทั้งหมดอย่างเคร่งครัด ในขณะที่ต้องไม่ลืมมาตรการความปลอดภัยเมื่อทำงานกับองค์ประกอบที่ติดไฟได้