Topnik do lutowania aluminium z miedzią: problemy i rozwiązania, właściwe kompozycje
Przylutowanie dwóch przewodów jest zawsze lepsze niż zwykłe skręcanie - takie połączenie jest szczelne, nigdy nie iskrzy, dzięki czemu nie nagrzewa się i nie przepala. Miedź najlepiej się lutuje - łatwo cynuje, a lut bez problemu przylega do tego metalu nieżelaznego. Dlatego druty miedziane są stosowane w obwodach dowolnej technologii. Ale zdarzają się sytuacje, w których lutowanie miedzi do aluminium jest konieczne - zazwyczaj jest to sytuacja, w której dom ma stare aluminiowe okablowanie i trzeba zainstalować nowe gniazdo lub lampę.
Problemy z lutowaniem aluminium
Większość ludzi zaprzyjaźnionych z lutownicą przynajmniej raz w życiu próbowała lutować aluminium i stwierdziła, że jest to prawie niemożliwe nawet po cynowaniu kwasem solnym. Ale dlaczego tak jest? Odporny na dobry kontakt z cyną dzięki warstwie tlenku glinu (Al2O3), która występuje natychmiast po usunięciu. Sugeruje to, że najpierw musisz ograniczyć możliwość pojawienia się filmu tlenkowego, a dopiero potem przystąpić do lutowania - w przeciwnym razie nie ma mowy.
Warto zauważyć, że tlenek glinu jest kamieniem szlachetnym znanym jako korund. W zależności od zawartości zanieczyszczeń korund może być czerwony (zanieczyszczenia chromowe Cr), zwany rubinem, lub niebieski, gdzie występują zanieczyszczenia żelaza (Fe) i tytanu (Ti), zwany szafirem. Oznacza to, że lut nie może mieć przyczepności do kamienia, nawet jeśli jest cenny.
Lutowanie z aktywnym płynnym topnikiem
Ale jak przylutować miedź do aluminium, jeśli folia tlenkowa na to nie pozwala? Tak, zgadza się - musisz jakoś ograniczyć powstawanie tlenku. W tym celu istnieją aktywne topniki zawierające kwasy ortofosforowy i acetylosalicylowy wraz z solą sodową kwasu borowego. W rzeczywistości znana wszystkim kalafonia również ma taki skład, ale zawartość powyższych aktywnych pierwiastków jest tam niska, więc wynik przy cynowaniu aluminium jest zmniejszony prawie do zera.
Podczas lutowania z aktywnymi topnikami bardzo ważne jest przestrzeganie zasad bezpieczeństwa i nie są to wcale puste słowa. Jak rozumiesz, mamy do czynienia z kwasem fosforowym i acetylosalicylowym, a opary tych związków chemicznych podrażniają błonę śluzową i mogą dostać się do płuc i krwi. Oznacza to, że po prostu wdychasz truciznę, a zniszczona błona śluzowa w żaden sposób cię nie ochroni. Wyniki lutowania topnikami aktywnymi są doskonałe, ale po przyłączeniu kwasu nadal pozostają w obszarze roboczym i muszą zostać zmyte. Najlepiej nadają się do tego zasady, a mówiąc prościej, jest to roztwór sody kalcynowanej lub sody oczyszczonej - neutralizuje kwasy.
Oto niektóre płynne topniki przeznaczone do pracy z lutownicą:
- Castolin Alutin 51L. 32% składa się z cyny (Sn), ołowiu (Pb) i kadmu (Cd). Kompozycja dobrze zachowuje się w temperaturach od 160°C i przy lutowiu tego samego producenta.
- F-61. Składa się z trietanoloaminy (C6H15NO3), tetrafluoroboranu cynku (B2F8Zn) i tetrafluoroboranu amonu (NH4[BF4]). Zalecany do cynowania i lutowania aluminium w temperaturze 250°C.
- F-64. Składa się z tetraetyloamonu (C8H20ClN), fluorków, środków zwilżających i inhibitorów. Dobrze niszczy film tlenkowy o dowolnej grubości i najlepiej nadaje się do lutowania aluminium z miedzią.
Uwaga: jak rozumiesz, głównym problemem podczas lutowania miedzi z aluminium jest warstwa tlenku (Al2O3), więc głównym celem jest jej zneutralizowanie.
Przydatne wideo
Lutowanie topnikami proszkowymi
Inną możliwością neutralizacji warstewki tlenkowej (Al2O3) jest zastosowanie topników proszkowych podczas lutowania miedzi z aluminium. W takich przypadkach najczęściej stosuje się palnik gazowy, a proszki nazywane są proszkami. Być może ktoś wyobraża sobie lutowanie jako pracę z lutownicą, ale to nie do końca prawda, ponieważ dla przewodów o przekroju 10 mm2 lub większym lutownica jest po prostu nieodpowiednia, ponieważ nie może ich odpowiednio podgrzać. Dlatego topniki proszkowe nie powinny być dyskontowane.
Oto niektóre z proszków (topniki w proszku):
- Sól sodowa kwasu borowego, lepiej znana jako boraks (Na₂[B₄O₅(OH)₄] 8H₂O), jest białym proszkiem o temperaturze topnienia 700°C (substancja staje się lepka). Taki topnik ma niski koszt, rozpuszcza się w wodzie i jest dobrze zmywany roztworem kwasu cytrynowego.
- Topnik aktywny Ф34-A. Według TU 48-4-229-87 składa się z 50% chlorku potasu (KCl), 8% chlorku cynku (ZnCl₂), 32% chlorku litu (LiCl) i 10% fluorku sodu (NaF). Substancja ta jest higroskopijna i dobrze rozpuszcza się w wodzie.
Inne metody łączenia miedzi i aluminium
Aby połączyć różne przewody, w tym przypadku są to miedź i aluminium, istnieją inne metody, które są całkiem uzasadnione, co potwierdza wieloletnia praktyka.
Metoda zaciskania
Metoda lutowania do łączenia przewodów aluminiowych i miedzianych nie zawsze jest odpowiednia, a przyczyny mogą być inne. Po pierwsze, możesz po prostu nie mieć przepływu, a połączenie musi zostać nawiązane pilnie. Po drugie, może nie być możliwe podłączenie do ≈220 V, a po trzecie, może nie być wolnej przestrzeni, aby zbliżyć się do lutownicy. Na przykład w elektrycznej skrzynce przyłączeniowej (dawka) wszystkie skręty muszą być dobrze izolowane, ale zwykła taśma szmaciana nie jest w tym przypadku odpowiednia, ponieważ umożliwia przechodzenie tlenu, co przyczyni się do utleniania aluminium i, jak wynik, wypalenie skrętu. Dlatego jedną z najbardziej optymalnych opcji izolacji w takich sytuacjach byłaby tuleja – fragment o pożądanej długości odcięty od rurki termokurczliwej.
Termokurczliwy jest nakładany na skręcie tak, aby wychwytywał izolację przynajmniej centymetra na jednym i drugim przewodzie. Najpierw zakłada się tuleję na jeden z przewodów, następnie wykonuje się ciasny skręt, termoizolację przesuwa się tak, aby okazała się być pośrodku, ale jednocześnie przechwytuje izolację z obu stron. Następnie pozostaje tylko podgrzać rurkę termokurczliwą, która ściśnie zarówno izolację z obu stron, jak i sam skręt. Ogrzewają go z reguły zwykłym płonącym zapałką, a rękaw stygnie w ciągu 1-2 minut. Następnie dostęp tlenu do kompleksu ustaje.
Bloki zaciskowe
Listwy zaciskowe lub, jak nazywają je elektrycy, listwy zaciskowe służą do łączenia jednorodnych i różnych przewodników metali. Do dokowania w plastikowym bloku stosuje się zaciski śrubowe lub zaciskowe, które zapewniają stuprocentowy kontakt i całkowity brak wpływu utleniania aluminium na miedź. Pomiędzy zaciskami znajduje się neutralna metalowa płytka bocznikowa (zwykle ocynowana miedź lub mosiądz), na którą nie ma wpływu warstwa tlenku. Najbardziej podstawową rzeczą w listwie zaciskowej jest dobre zaciśnięcie obu przewodów, co jest gwarancją długiej żywotności. Jedynym przeciwwskazaniem do takiego połączenia jest wysoka wilgotność. Jeśli tak się stanie w takim pomieszczeniu, lepiej zastosować termokurczliwe.
Połączenie śrubowe
Zasady instalacji instalacji elektrycznych (PUE) stanowią, że zwykłe skręty dwóch elementów obwodów elektrycznych różniących się składem chemicznym są zabronione. Takie połączenia można wykonać wyłącznie lutowaniem lub innymi metodami wskazanymi powyżej - przy użyciu listew zaciskowych, rurek termokurczliwych lub śrub. Ostatnia opcja jest niezwykle prosta: wymaga śruby, jednej nakrętki i trzech podkładek, jak pokazano na górnym zdjęciu. Ale ta metoda ma poważną wadę - nadaje się tylko do linii napowietrznych, ponieważ na takim połączeniu nie ma izolacji. Oczywiście opcjonalnie taką konstrukcję z małą śrubą można zamontować w puszce połączeniowej (dawkę) i zabezpieczyć taśmą szmacianą, ale jest to raczej wyjątek niż reguła.
Przydatne wideo
Wniosek
Podsumowując, należy zwrócić uwagę na fakt, że podczas lutowania miedzi i aluminium do cynowania PUE zabrania stosowania kwasu solnego. Faktem jest, że po zakończeniu prac kwas nadal pozostaje na skręcie i po chwili przewody na pewno się zawalą.
