Работы по металлу
Всякий знает, какое громадное значение имеют металлы в жизни человека. Они являются материалом для совершенно не поддающегося исчислению количества изделий, как служащих для домашнего обихода каждого человека, так и для изготовления грандиозных машин и сооружений чрезвычайно широкого назначения и использования.
Громадное число металлических изделий требует для своего производства весьма сложного и доброго оборудования, но едва ли меньшее их число, конечно, в части мелких и простых, но в то же время необходимых в каждом доме изделий, может быть сделано и собственноручно, при наличии лишь сравнительно несложного ассортимента инструментов и приспособлений.
Остановимся на паянии и лужении.
Паяние
Прочное соединение металлических частей между собой, кроме сварки, клепки и т. п. работ, может быть сделано также посредством паяния.
Спаять можно не только два куска одного и того же металла посредством другого, но и два куска разных металлов посредством третьего.
Металл, служащий посредником, при паянии расплавляется и по остывании плотно смыкает две поверхности. Таким образом, паяние в работах по металлу заменяет склеивание, которое мы видели при соединении частей деревянных изделий. Разница состоит только в приемах, способах действий и посредствующих веществах, употребляемых при этих способах соединений.
При склеивании обычно бывает достаточно плотно пригнать два куска дерева, намазать их горячим клеем, зажать струбцинками на несколько часов и — работа окончена. Для получения’ же надежной спайки не достаточно, поместить между двумя металлическими поверхностями слой посредствующего металла и дать ему остыть. Необходимо, чтобы этот посредствующий металл своим частичным сложением возможно ближе подходил к такому же сложению спаиваемого металла и чтобы температура плавления их мало разнилась одна от другой. На практике, однако, соблюдение этого условия возможно довольно редко, а поэтому и пайка только в редких случаях может служить настолько же надежным соединением, как, например, сварка.
Одно из необходимых условий хорошей пайки — это безусловная чистота назначенных для спаивания поверхностей. Малейшее загрязнение их и окисление препятствуют связывающему веществу проникнуть во все поры спаиваемых поверхностей — спайка станет неплотной и, следовательно, непрочной. Поэтому перед пайкой необходимо тщательно очищать поверхность металла и сохранять ее в чистом виде все время нагрева и паяния. Кроме того, для прочности спайки необходимо, чтобы обе спаиваемые поверхности во время работы плотно прилегали одна к другой, для чего их следует зажать в тиски или стянуть проволокой.
Припои. Посредствующие металлы, служащие для соединения двух кусков металла в одно прочное целое, носят общее название припоев.
Если припой плавится при сравнительно низкой температуре нагрева, то он называется слабым, припоем., в отличие от крепкого припоя, который требует нагрева иногда до очень высокой температуры.
Слабыми припоями можно паять почти все металлы, но прочность получаемого соединения будет в разных случаях неодинакова. Чем большей тугоплавкостью отличается металл, тем труднее его спаять при помощи слабого припоя, и самое соединение будет менее надежно. Поэтому слабый припой для тугоплавкого металла может быть применен только тогда, когда по роду работы вполне прочная спайка не составляет особенной необходимости и спаиваемые части будут, кроме того, связаны еще каким-либо механическим способом.
Для легкоплавких металлов слабые припои имеют все преимущества хорошо связывающих веществ, тем более, что самые манипуляции с ними весьма не сложны. Паяние слабым припоем не требует не только высокой температуры нагрева, но в некоторых случаях бывает достаточно простого соприкосновения нагретых поверхностей с припоем.
Паяльник. Необходимейшим инструментом для производства пайки является паяльник. Состоит он из клинообразного куска красной меди, насаженного на длинную железную ручку, вправленную, в свою очередь, концом в деревянную рукоятку. Паяльник служит для переноса припоя на место спайки и прогревания его в самом процессе спаивания.
Что касается мягких металлов — олова, свинца, цинка и жести, то они паяются слабыми припоями, состоящими обычно из сплава: олова, свинца и иногда висмута. Таков, например, “третник” — сплав, состоящий из 2 частей олова и 1 части свинца, часто берут также припой, состоящий из 3 частей олова и 2 частей свинца. Висмут добавляется к ним для получения еще большей легкоплавкости припоя.
Крепкие припои служат для спаивания таких металлов, как медь, железо, латунь, сталь и бронза. Состоят они обычно из сплавов меди с цинком, иногда еще с оловом и серебром.
Крепкий припой приготовлять самому довольно хлопотливо; его можно приобрести в готовом виде. Слабый же припой можно приготовить и самому. Для этого кладут в железную ложку 2 части свинца, расплавляют его на огне и прибавляют туда 2 части олова. Когда расплавится олово, сплав выливают через пучок прутьев в воду;- он получится тогда в виде зерен. Затем приготовляют формочку в виде желобка, шириною приблизительно в толщину карандаша, из дерева, из глины с песком или из картона. Зерна кладут в железную ложку, вторично расплавляют сплав и выливают его в формочку. Двукратное расплавление сопутствует полному соединению двух взятых для сплава металлов. В окончательном виде припой получается в виде палочек.
Те части предмета, которые надо спаять, должны быть совершенно чисты, потому что к сколько-нибудь загрязненной поверхности припой не пристанет. Поэтому перед спаиванием эти места тщательно очищают напилком и шкуркой. Чтобы при нагревании металл вновь не окислился и не покрылся ржавчиной, спаиваемое место надо покрыть еще каким-нибудь веществом, которое предохранило бы металл от окисления воздухом. Такие вещества называются в паяльном деле плавнями или флюсами. При спаивании мягкими припоями в качестве плавней употребляют канифоль, нашатырь или, еще лучше, так называемую паяльную воду (раствор хлористого цинка); для твердых припоев плавнем служит бура.
Паяльную воду можно приготовить самому. Наливают в склянку крепкой соляной кислоты, разбавляют ее таким же количеством воды и бросают туда несколько кусочков цинка. Цинка надо положить столько, чтобы, когда растворение его окончится, на дне остался бы еще не растворенный цинк. Через день получится насыщенный раствор хлористого цинка. Отстоявшийся раствор сливают с нерастворенного цинка и разбавляют его двойным или тройным количеством воды. Это и будет паяльная вода. Этой жидкостью смачивают с помощью маленькой щетинной кисточки то место, которое трудно спаять. При спаивании цинковых предметов вместо этой жидкости берут одну разведенную соляную кислоту (1 часть кислоты на 2 части воды) и смачивают ею то место предмета, где он должен быть спаян.
Чтобы припой лучше приставал к паяльнику, заостренный конец последнего лудят. Для этого надо хорошо очистить конец паяльника напилкой или шкуркой, обмазать его паяльной водой или посыпать канифолью, нагреть и погрузить в расплавленный припой или олово.
Спайка вещей паяльником, посредством слабого припоя, производится следующим образом. Положим, требуется спаять вместе края согнутого в трубку куска жести для того, чтобы получилась жестяная трубка. Прежде всего необходимо тщательно очистить края жестяного листка напилком или шкуркой, чтобы они стали совсем чистыми и блестящими. Вычистив края, накладывают их один на другой и связывают трубку покрепче отожженной проволокой или, при небольшой ее длине, зажимают по краям тисочками, чтобы края трубки не расходились. Насыпают вдоль шва тонкий слой порошка канифоли или нашатыря или смачивают это место паяльной водой. Затем нагревают на углях или газе докрасна паяльник*, берут его в правую руку и водят им вдоль шва, подставляя в это время левой рукой под его конец расплющенный молотком кончик палочки припоя. Припой от жара плавится и заливает шов.
Затем проводят паяльником еще раз вдоль шва, чтобы припой залил весь шов ровнее. Излишек припоя можно затем, когда предмет остынет, спилить напилком. Вообще же лучше пускать в шов поменьше припоя, тогда вся работа будет чище.
Надо отметить, что чем больше размеры паяльника, тем дольше держит он жар и тем большие предметы можно им спаивать; однако так как большим паяльником не всегда можно забраться в тонкие места спаиваемых предметов, то желательно иметь в запасе еще и небольшой паяльничек.
Если нужно запаять небольшое отверстие в какой-либо посуде, то поступают почти так же. Сначала очищают поверхность от всякого присутствия жира, потом посыпают канифолью, нашатырем или смачивают паяльной водой, а затем, положив на отверстие маленький кусочек припоя, растирают его разогретым паяльником, прикрывая чем-либо отверстие с другой стороны, чтобы припой не вытек. Если отверстие довольно велико, то одним припоем его заделывать нельзя. Приходится вырезать небольшую заплатку из жести, наложить ее поверх отверстия и опять тем же способом со всех сторон запаять.
Цинковые изделия паяются совершенно так же, как и жесть, только смачивать их надо не хлористым цинком, а разведенной соляной кислотой. При спаивании цинка не следует нагревать паяльник очень сильно, так как иначе можно перегреть цинк, становящийся от этого очень хрупким.
Очень маленькие вещицы можно спаивать прямо в пламени спиртовки. Для этого заготовляют шов для спайки, как было объяснено раньше, кладут на него кусочек припоя, захватывают предмет плоскогубцами или какими-нибудь другими щипчиками, вносят предмет в пламя и держат его там, пока припой не расплавится. Затем вынимают вещь из пламени и дают ей остыть, не разжимая все это время щипцов, чтобы края шва не разъехались, пока припой еще не застыл. Чтобы ускорить остывание, можно смочить шов мокрой губочкой.
Кроме описанной, существует еще так называемая самородная спайка, для производства которой не требуется никакого припоя. При ней просто разогревают до точки плавления соединяемые поверхности или же между ними закладывают расплавленный кусочек того же металла, что и соединяемый. Такая самородная спайка ничем, по существу, не отличается от сварки металлов.
Самородная спайка значительно прочнее спайки с припоем, так как здесь мы не имеем разницы в строении связываемых и связывающего металлов. В некоторых случаях, например, при изготовлении металлической посуды, предназначенной для хранения химических веществ, она является совершенно необходимой.
Однако такая спайка из-за необходимости чрезвычайно высокой температуры нагрева может производиться только при помощи особых приборов, где пламя получается от горения водорода в смеси с кислородом. Поэтому мы не будем останавливаться на ней подробнее.
Лужение
Всем известно, что медная посуда с течением времени подвергается окислению, и если приготовлять в ней пищу или питье, то в них может раствориться некоторое количество образующихся при этом окислении ядовитых веществ. Различные вредные окислы могут произойти и на посуде из какого-либо иного металла, даже жести.
Поэтому такую посуду обычно покрывают изнутри слоем какого-либо безвредного металла, чаще всего — олова.
Эта операция называется лужением.
Для того, чтобы вылудить какую-либо медную или жестяную посуду, необходимо очистить ее внутреннюю сторону от всяких нечистот или ржавчины, которые на ней образовались. Первоначально эта работа производится путем грубого отскабливания, а затем обточки напилками или шкуркой.
После этого внутренность кастрюли смазывается хлористым цинком (паяльной водой), и вся кастрюля ставится на раскаленные угли для того, чтобы нагреть ее до температуры плавления олова (230°). Когда кастрюля достигнет этой температуры, внутреннюю поверхность ее хорошенько посыпают порошком нашатыря и проводят по раскаленным местам оловянным прутиком.
Когда олово расплавится, то оно обычно рассыпается по поверхности в виде множества небольших блестящих шариков. Тогда берется кусок пакли, которой и начинают растирать эти шарики по всей поверхности вылуживаемого предмета до тех пор, пока она целиком не покроется ровным, блестящим слоем олова.
Работы из проволоки
Последним в разряде работ по металлу мы опишем работы с проволокой, также могущие найти немало применений в домашнем быту.
Для проволочных работ из инструментов понадобятся следующие: тиски, плоскогубцы, круглогубцы, клещи и молоток. Материалом для проволочных работ служит железная или латунная проволока.
Железная проволока довольно тверда и потому ее довольно трудно сгибать, и при сгибании она часто ломается. Чтобы сделать железную проволоку мягкой и гибкой, ее отжигают. Для этого проволоку раскаляют докрасна на горячих углях и затем дают ей медленно остыть в золе. При обжигании проволока окисляется (ржавеет) и теряет свой блеск, а потому перед употреблением ее необходимо вылудить или по крайней мере прочистить шкуркой. Можно также покрыть такую проволоку железным лаком или выбронзировать ее. Если изделие из отожженной проволоки необходимо опять сделать твердым, то его закаливают, то есть снова нагревают и быстро охлаждают в холодной воде.
Медная проволока мягче железной и в большинстве случаев легче гнется неотожженной, но если все-таки понадобится ее отжечь, то это делается посредством накаливания и опускания в холодную воду.
Простейшие примеры работ из проволоки — гнутье ручки для ведра или кольцевых пружин — особых пояснений не требуют. Точно также весьма просто изготовление проволочных колец, каковые требуются например, для занавесок. Для этого проволоку туго обматывают вокруг цилиндрического стерженька, откусывают кусачками ненужный остаток и, вышибив стерженек, зажимают образовавшуюся спираль в горизонтальном положении в тиски. Затем тонкой ножовкой делают пропил вдоль всей спирали, и она распадается на столько колец, сколько в спирали было витков. Щелку в каждом кольце можно обжать плоскогубцами или даже просто легким ударом молотка по ребру кольца, и если от кольца требуется значительная прочность, то нужно припаять каждое кольцо крошечным кусочком припоя или тинолем.
В этом же духе производятся и всякие другие работы из проволоки. Их внешний вид всецело зависит от взятого образца или фантазии мастера, так что описывать их здесь не имеет смысла. Важно только приучиться точно рассчитывать длину проволоки в тех случаях, когда для отдельных частей работы неудобно отматывать ее с целого куска, а приходится отрезать заранее.
Разное - Работы по металлу
Остались вопросы по теме - "Работы по металлу", задайте их на