Как склеивать металл?

Современная химия предлагает свои способы скрепления металлических деталей. Сложные клеящие смеси прочно и надолго соединяют металлы и, если нужно, металл с другими материалами.

Во многих отраслях промышленности, включая самолето- и судостроение, клеевое соединение металла стало обычным делом. Используемые при этом клеящие составы могут соединять детали по всей поверхности, в отдельных ее точках, а также обеспечивать нужное удерживающее усилие.

Клеи по металлу бывают одно- и двухкомпонентные. Кроме того, они делятся на быстродействующие и такие, которые требуют некоторого времени для отверждения (схватывания). Выбор клея за висит от формы и состояния поверхности деталей, а также от нагрузки, которой позже будет подвергаться клеевое соединение.

Основным условием хорошего скрепления является качественная подготовка и чистота контактных поверхностей. Только в этом случае клеевое соединение может по прочности превзойти даже пайку или сварку.

Операция склеивания деталей несложная. Клей просто наносится на участки соединения обеих деталей, после чего детали скрепляются.

Политуры для металлов

Политуры для металлов.

а) 90 г мелко просеянного трепе­ла и 90 г винно-каменной кислоты растирают с 450 г жидкого парафина. После сильного взбалтывания втирают шерстяной тряпкой и полируют замшей.

б) 60 парижской краски (чистой окиси железа), 10 воска, 30 олеиновой кислоты и 2 канифоли. От прибавления бензина окись железа механически распределяется в жидкости, причем крупные зерна политуры опускаются на дно, и при сливании получается отмученная масса, которая совершенно не образует царапин на металле.

в) Равные части железного купороса и поваренной соли растирают хорошенько в ступке, и смесь нагревают в плоском тигле или др. сосуде до красного каления. Образуются пары, и масса превращается в жидкость. Когда пары не будут больше подниматься, сосуд снимают с огня и дают остыть. Полученная коричневая масса промывается водой, чтобы удалить все неразложившиеся частицы железного купороса. Остаток представляет превосходный полировальный порошок.

Полировка металлов

1. Полировка железа. Подлежащие полировке железные изделия погружаются на некоторое время в смесь из 1 серной кислоты на 20 по объему воды, затем предмет вынимается, тщательно прополаскивается водою и высушивается в древесных опилках. По высушивании его тотчас же погружают на одну-две секунды в азотную кислоту, после чего вновь прополаскивают водою, вновь высушивают в древесных опилках и затем хорошенько вытирают. При этом поверхность предмета становится блестящей, как стекло. По свидетельству «Cosmos'a», никаким иным способом нельзя достигнуть такой совершенной полировки, как вышеуказанным.

2. Полировка стали. Стальные изделия полируют посредством кожаного кружка, покрытого смесью из 16 олова и 1 цинка. На плоскую сторону кружка наносят смоченный спиртом крокус или кровавик и после умеренной просушки шлифуют агатом.

Нанесение патины своими руками

1. Нанесение патины химическим путем.

Красивое малахитовое или синевато-зеленое окрашивание, которым обладают древние бронзовые изделия, произошло под влиянием очень продолжительного действия на них или влажной атмосферы или влажной почвы, среди которой они были погребены. Химическое исследование показало, что причина этой патины (patina antica) заключается в образовании на поверхности меди или бронзы более или менее толстого слоя углекислой меди, т. е. той самой соли меди, из которой состоит малахит. Настоящая патина тождественна с малахитом не только по составу и виду, но и по самому способу происхождения.

Чтобы искусственно получить зеленое окрашивание, очень схожее с настоящею патиною, нужно, по возможности, подражать тому процессу, при помощи которого совершается естественное образование патины и малахита, т. е. поставить вещи в условия, вызывающие медленное и постепенное образование на поверхности их углекислой меди.

Для этого переносят вещи в помещение с равномерной, умеренно теплой атмосферою, богатою влагою и углекислым газом; оставляют их здесь на более или менее продолжительное время, смазывая их поверхность ежедневно, не менее двух или трех раз, 1—2 %-ным раствором уксусной кислоты в воде (или уксусом, разведенным 4—5 л воды).

Пайка металлов

   Пайка металлов удастся только при полном удалении грязи с поверхности спаиваемых кусков и отсутствии ржавчины. Грязь лучше всего удаляется механическим путем (промыванием бензином, протиранием). Ржавчину необходимо стравливать особыми составами. Из многочисленных припоев и флюсов мы приводим самые распространенные. 

       1. Мягкие припои. 

      а) Паяльный порошок (хлористый цинк). В соляной кислоте растворяют до полного насыщения обрезки листового цинка. Реакция происходит сначала бурно, а затем ослабевает; сосуд хорошо поставить в теплую водяную баню. Так как жестяные обрезки часто содержат в себе грязь, то полученный раствор хлористого цинка следует профильтровать. Затем прибавляют хлористого аммония (нашатыря), 1/3 веса использованных цинковых обрезков, снова разогревают и выпаривают столько жидкости, что кристаллизируется белая соляная масса, которую хранят в закупоренных сосудах. При употреблении растворяют 1 часть этой соли в 3-4 частях воды. Растворение цинковых остатков должно происходить или на свежем воздухе или в шкафу при хорошей вентиляции. При изготовлении больших количеств хлористого цинка следует остерегаться иметь вблизи открытый огонь, так как при этой работе образуется много водорода, который может вызвать взрыв.

  

    б) В качестве паяльного порошка употребляется также смесь из обезвоженного цинкового купороса и нашатыря.

 

Пайка металлов серебряными припоями в пламени газовой горелки

        Припои и флюсы

        Стандартные серебряные припои

     Серебряные припои — это обычно сплавы из серебра, меди и цинка. Они ковки и вязки и во многих случаях швы из них оказываются настолько же прочными, как и спаиваемые металлы.

    В таблицах приведены состав и свойства серебряных припоев, применяемых в настоящее время в приборостроении:

Расходные материалы и процесс серебрения поверхностей

   В принципе, все необходимое можно купить в конторах торгующими химическими реактивами. Или - хозмагазины, рынки, СТО, товарищи.

   Здесь будем рассматривать только СЕРЕБРЕНИЕ поверхностей. Соответствующим будет и набор реактивов.

     Для СЕРЕБРЕНИЯ потребуется:

  Серная кислота (H2SO4) - СТО и автомагазины продают кислоту для заправки аккумуляторов, довольно хорошего качества. Те присадки и примеси что там есть, нашему занятию совершенно не мешают. Если брать кислоту на рынке - есть вероятность нарваться на плохую и в дальнейшем это отразится на качестве покрытия. Так что осторожнее. Обычно, она продается в пластиковых канистрах на 3 л, концентрация - 36%. На наши цели шесть литров - достаточно.

     Хлорид натрия (NaCl) - он же, пищевая соль. Покупаем в продмаге, 2 пачки (2 кг).

   Гидрокарбонат натрия (NaHCO3) - он же, пищевая сода. Опять идем в продмаг. Нужна одна пачка (100 г).

   

Необходимое оборудование для серебрения металлов

  1. Одежда.

 Очень нужная вещь. Как мы уже упоминали, во время гальванизации выделяется много всякой газообразной гадости, вредной для здоровья. Добавим сюда же резиновые перчатки. Лучше найти прозекторские. Они достаточно прочные и в тоже время не грубые. Работать без перчаток - получить химические ожоги и другие проблемы для кожи рук. Очень рекомендую фартук из плотной клеенки. Обязательно на ноги какие-нибудь тапки.

  
  2. Оборудование

  
  а) Блок питания.

 Необходим блок питания на ток 30-50А, с амперметром, плавной регулировкой и желательно стабилизацией силы тока. Напряжение достаточно иметь в интервале 12-24В. Схему нетрудно найти в Интернете. Нужны 2 куска кабеля, площадью побольше, для соединения анода и детали с блоком питания. Если взять кабель с меньшей площадью, то он будет сильно греться, так как ток большой. Нужна неметаллическая емкость, такого объема, что бы туда помещалась твоя деталь целиком, плюс анод с такой же площадью. В качестве емкости можно использовать пластиковый тазик. Если электролит в тазике не хранить, то он прослужит долго, проверено.

 

Химическое серебрение металлических поверхностей

   Серебрение металлических поверхностей, пожалуй, самый популярный процесс среди умельцев, который они применяют в своей деятельности. Можно привести десятки примеров. Например, восстановление слоя серебра на мельхиоровых столовых приборах, серебрение самоваров и других предметов быта. Для чеканщиков серебрения — способ увеличения художественной ценности чеканных картин. Представьте себе отчеканенного древнего воина, у которого посеребрена кольчуга и шлем. 

   Сам процесс химического серебрения можно провести с помощью растворов и паст. Последнее предпочтительнее при обработке больших поверхностей (например, при серебрении самоваров или деталей крупных чеканных картин).

     

Удаление металлических покрытий с металлов

    Обычно этот процесс необходим для удаления некачественных металлических пленок или для очистки какого-либо реставрируемого металлического изделия.

        Все нижеприведенные растворы работают быстрее при повышенных температурах.

Составы растворов для удаления металлических покрытий приведены в частями (по объему).

       Для удаления никеля со стали

     1. Азотная кислота — 2, серная кислота — 1, сернокислое железо (окисное) — 5...10. Температура смеси — 20°С.

      2. Азотная кислота — 8, вода — 2. Температура раствора — 20°С.

      3. Азотная кислота — 7, уксусная кислота (ледяная) — 3. Температура смеси — 30°С.

   

Закалка и науглероживание металлов

Закалка имеет целью придать стали особую твердость, свойственную стали, нагретой выше 700°С и быстро охлажденной. При операциях закалки большое значение имеет правильный накал металла (отсутствие пережога) и равномерное быстрое охлаждение. При накаливании металла следует избегать излишнего окисления поверхности. Лучше всего накаливаемую сталь покрывать особым составом, который содержит в себе углерод. Углерод этот переходит в сталь (науглероживание) и сообщает ей особую твердость.

    
1. Ванны для закаливания по Шену. Примененная опытной рукой водяная баня является самым дешевым средством для закаливания металлов. Нужно только позаботиться, чтобы водяная баня была продолжительное время одинаковой температуры, лучше всего 27 °С. При более теплой воде металл делается ломким, при горячей воде — недостаточно твердым. Выгоднее всего при каждом сорте товара пробным опытом установить верную температуру и уже держаться ее при работе.

   

Сплавы для художественных изделий

В литературе имеются сведения о сплавах, которые в настоящее время промышленностью не производятся, однако их широко использовали ранее; они до сих пор интересуют тех, кто занимается художественной обработкой металлов. 

Рецепты сплавов, которые приводятся ниже, даны в основном не в процентах, а в весовых частях (ч.). 

Нюрнбергское золото состоит из 5,5 ч. золота и 5,5 ч. серебра. 

Золото Тальми, имеющее сходный с золотом цвет: 84,4 % меди, 12,2 % цинка и 1,7 % олова; применяется преимущественно для изготовления часовых цепочек. 

Французское золото — сплав, по цвету не отличающийся от золота, очень тягуч, упруг, легко прессуется и прекрасно полируется. 100 ч. меди расплавляют и при постоянном помешивании добавляют в нее 6 ч. магнезии, 3.6 ч. нашатыря, 1,8 ч. извести и 9 ч. винного камня; все смешивают, прибавляют 17 ч. цинка, держат в расплавленном состоянии 1 ч, снимают слой шлака и выливают в форму. 

Американское золото: 100 ч. чистой меди, 17 ч. олова, 6 ч. магнезии, 9 ч. винного камня, 3,6 ч. нашатыря и 1,6 ч. негашеной извести. Сплав очень тягуч, плавок, из него можно делать любые изделия: по наружному виду «американское золото» почти не отличается от золота. 

Сплавы металлов

Сплавы металлов имеют чрезвычайно большое значение в любом отделе техники.
Количество сплавов самого разнообразного состава громадно. Умение изготовлять сплавы нужного качества весьма полезно для любого техника и кустаря, однако успех работы зависит от многих причин и дается только при соблюдении ряда определенных условий.

При изготовлении сплавов необходимо остерегаться излишнего перегрева расплавленных металлов. Сплавы металлов, значительно различающихся между собою по удельному весу, должны особенно тщательно перемешиваться между собою в расплавленном состоянии во избежание расслоения (ликвации). Поверхность расплавленных металлов должна быть прикрыта или флюсующими веществами, напр., содой, бурой или древесным углем.

Полезно изготовленный сплав переплавить еще раз, прежде чем пустить его в отливку изделия. Из весьма многочисленных рецептов сплавов мы приводим только немногие, дающие сплавы для более дорогих подделок (подражание золоту и серебру), а также сплавы для заливок подшипников. Более подробную рецептуру читатель найдет в специальных руководствах по металлургии.