Spájka na spájkovanie medi: druhy spájok a ich charakteristiky + rady pri výbere

Medené rúry sú súčasti pre globálne alebo lokálne komunikačné systémy, ktoré prepravujú plyn, vodu, produkty spracovania ropy, chladiace kvapaliny a ďalšie dôležité zdroje. Na spájanie jednotlivých fragmentov do jednej siete sa používa spájka na spájkovanie medi. Vyberá sa podľa podmienok, v ktorých systém funguje.

Správne vytvorené spojenie zabezpečuje tesnosť celého komplexu a zabraňuje úniku privádzanej látky do okolitého prostredia. Nesprávne spojenie môže v budúcnosti spôsobiť množstvo problémov.

Pokúsme sa zorientovať v druhoch spájky a v tom, ktorej z nich dať prednosť v konkrétnej situácii.

Čo je to spájka?

Spájka je čistý kov alebo termoplastická zliatina z viacerých komponentov. Je určená na spájanie medených častí do jednej celistvej siete.

Pod vplyvom vysokých teplôt sa spájka roztaví, roztečie po oblasti spracovania a utesní povrch. Po konečnom vychladnutí sa na rúrkovom materiáli vytvorí pevný, rovný spoj bez chýb.

Technológia spájania dvoch fragmentov vykonaná týmto princípom sa nazýva spájkovanie.

Medzi hlavné výhody metódy patrí:

• spojenie bez deformácie;
• zachovanie pôvodného tvaru spracovávaných súčiastok;
• absencia akéhokoľvek vnútorného napätia;
• vynikajúca pevnosť a vysoká úroveň tesnosti vytvoreného spoja;
• odolnosť spojenej oblasti voči rôznym teplotným režimom, vrátane intenzívneho zahrievania;
• jednoduché oddelenie spojovacích častí v prípade potreby zmeniť formát systému.

Spájkovanie sa vykonáva špeciálnym zariadením – spájkovačkou, plynovým horákom alebo spájkovacou lampou. Bezprostredne pred prácou sa oblasť dôkladne očistí od povrchových defektov a technických olejov, a až potom sa začne s prácou.

Proces spájania rúrkových fragmentov prebieha ľahko a rýchlo, ale vyžaduje povinné dodržiavanie základných bezpečnostných pravidiel. Aby sa predišlo problémom a úrazom, na ruky je potrebné nasadiť hrubé pracovné rukavice, tvár a oči chrániť špeciálnymi okuliarmi alebo maskou a odev chrániť hrubou zástorou. To ochráni majstra pred možnými nehodami.

Na spájkovanie v domácich podmienkach sa najčastejšie používa spájkovačka. Horák alebo lampa sa používajú tam, kde výkonnostné možnosti spájkovačky nestačia alebo je potrebné spojiť diely veľkej hrúbky a značnej hmoty.

Klasifikácia spájok na medené rúry

Spájky na kvalitné a spoľahlivé spájkovanie medených rúr sa vyrábajú z rôznych komponentov. Výrobky sa od seba líšia tvarom a chemickým zložením.

Typ a parametre spojovacích prvkov sú určené oblasťou následnej prevádzky rúrkovej systéme z medených dielov.

Rozdiely podľa teploty topenia

Podľa úrovne teplotného spracovania sa spájky delia na tri typy:

• nízkoteplotné;
• strednoteplotné;
• vysokoteplotné.

Nízkoteplotné varianty sa topia v rozmedzí od 150 do 450 °C. Nemenia pôvodné fyzikálne parametre dielov. V mieste spoja vytvárajú úhľadný, ale nie príliš pevný šev. Sú určené na použitie vo vykurovacích a vodovodných sieťach, ktoré nie sú vystavené veľkému zaťaženiu.

Zabezpečujú tesnosť a celistvosť rúr s priemerom do 10 cm, inštalovaných v rozvodných systémoch, ktoré dopravujú teplonosné médium s teplotou do 130 °C.

Strednoteplotné a vysokoteplotné materiály mäknú pri hodnotách v rozmedzí od 450 do 1100/1850 °C. Zaručujú maximálne pevné, odolné spojenie, ktoré nie je citlivé na vonkajšie vplyvy.

Vysokoteplotné spájky sa vyznačujú dobrou spoľahlivosťou a sú vhodné na použitie v centralizovaných a súkromných vykurovacích systémoch a plynových potrubiach. Umožňujú vytvoriť dodatočnú odbočku bez demontáže celého komplexu.

Oblasť spojená strednoteplotnou alebo vysokoteplotnou spájkou vykazuje odolnosť voči mechanickému poškodeniu a pokojne znáša aktívne tepelné zaťaženie.

Rozdelenie podľa chemického zloženia

Podľa chemického zloženia sa moderné, praktické spájky rozdeľujú na mäkké ľahkotaviteľné a tvrdé ťažkotaviteľné.

Do prvej kategórie patria nasledujúce položky:

• olovené – obsahujú len olovo v čistom stave a tavia sa pri teplote od 180 do 230 °C;
• cínové – pozostávajú z cínu a tavia sa pri 220 °C, vytvárajú pevný a plastický šev;
• olovo-cínové – môžu obsahovať od 15 do 90% cínu. Teplota tavenia takýchto prvkov je 183-280 °C;
• cínovo-medené – na 97 % pozostávajú z vysokokvalitného cínu a na 3 % z medi. Patria k najobľúbenejším a predávajú sa za rozumnú cenu. Vytvárajú pevné spojenie s dobrou odolnosťou voči korózii;
• medené so striebrom – na 95 % pozostávajú z medi a na 5 % zo striebra. Vyznačujú sa vysokými pevnostnými vlastnosťami a zabezpečujú spoľahlivé spojenie medzi fragmentmi.

Používajú sa mäkké ľahkotaviteľné komponenty na spojenie do jednotného komplexu rúr s priemerom od 6 do 108 mm. V oblasti spoja vytvárajú úhľadný šev so šírkou od 7 do 50 mm.

Mäkké nízkoteplotné spájky sú aktuálne pre organizáciu vykurovacích sietí, individuálnych a centralizovaných vodovodných magistrál. Pre plynové komunikácie takýto variant kategoricky nevyhovuje.

Olovo je považované za škodlivý pre ľudské zdravie prvok. Používanie spájok obsahujúcich olovo je kategoricky zakázané v sieťach dodávajúcich vodu do bytových alebo súkromných domov, do podnikov alebo verejných inštitúcií. Na iné typy komunikácií sa tento zákaz nevzťahuje.

Pre vysokoteplotné spracovanie sú vhodné tvrdé ťažkotaviteľné materiály:

• meď v kombinácii so striebrom a zinkom – obsahuje 30 % medi, 44 % striebra a 26 % zinku. Oblasť spoja sa vyznačuje dobrou pevnosťou, zachováva si pružnosť, účinne odoláva korózii a vykazuje zvýšenú tepelnú vodivosť;
• meď s fosforom – zliatina z 94 % medi a 6 % fosforu. Počas spájkovania nevyžaduje použitie tavidla. Vytvára pevné a spoľahlivé spojenie, ale čiastočne stráca pružnosť pri nízkych teplotách okolitého prostredia;
• striebro – počas spájkovania vyžaduje povinné použitie tavidla. Vytvára pevný, spoľahlivý šev s dobrou pružnosťou a vysokou odolnosťou voči korózii. Stojí výrazne viac ako analógy z jednoduchých kovov a nemá široké rozšírenie. Používa sa tam, kde je ekonomická výhodnosť a kladú sa zvýšené požiadavky na kvalitu rúrového spoja.

Pomocou ťažkotaviteľných spájok sa montujú komplexy z rúr s priemerom od 12 do 159 mm, vrátane plynových komunikačných sietí, vykurovacích trás a vodovodných magistrál s priemerom od 28 mm.

Aby meď nestratila svoje pevnostné vlastnosti počas spájkovania, nemala by sa časť s čerstvým švom ponárať do vody alebo vystavovať umelému fúkaniu kvôli chladeniu. Spoľahlivé, pevné a trvanlivé spojenie zabezpečí kov, ktorý vychladne prirodzeným spôsobom.

Použitie klasických meď-fosforových alebo akýchkoľvek iných prvkov je povolené pri vytváraní spojov na presah. Takýto variant spojenia zabezpečuje maximálnu pevnosť konštrukcie a predlžuje dobu prevádzky potrubia.

Mäkké spájky sa pre pohodlie používania zvyčajne vyrábajú vo forme cievok. Pevné prvky sa dodávajú vo forme drôtov rôznej dĺžky.

Na posilnenie celistvosti a zvýšenie pevnostných charakteristík švu musí presah predstavovať najmenej 5 mm. Počas spracovania je potrebné ponechať mikroskopickú medzeru, aby sa spájka rovnomerne vtiahla dovnútra, vyplnila dutiny a vytvorila spoľahlivú utesnenú záplatu.

Tavidlo – vlastnosti a účel

Tavidlo je špecifický technický materiál na spájkovanie medených rúr. Chráni povrch súčiastok pred oxidáciou a troskou. Zabraňuje kontaktu spájkovaného švu s kyslíkom. Zvyšuje celkovú kvalitu spoja a dodáva mu dobrú pevnosť a optimálnu pružnosť.

V miestnosti, kde sa vykonáva spájkovanie medených rúr, je potrebné zabezpečiť kvalitné vetranie. Horľavé a ľahko zápalné látky je lepšie vopred odstrániť, aby náhodná iskra nespôsobila požiar alebo akýkoľvek iný nebezpečný prípad pre zdravie človeka.

Tavidlá na spájkovanie medených rúr sa vyrábajú v rôznych konzistenciách.

Medzi najžiadanejšími a najobľúbenejšími:

• pasta;
• prášok;
• kvapalina.

Látka vo forme pasty na spájkovanie medených rúr je drahšia ako ostatné materiály, ale plne odôvodňuje svoju vysokú cenu. Je vhodná na použitie ihneď po kúpe a nevyžaduje od majstra, aby do zloženia niečo pridával na zlepšenie pracovných vlastností.

Pasta sa získava na vykonávanie zodpovedného spájkovania, ktoré si vyžaduje maximálne presné a kvalitné utesnenie spojových oblastí. Látka sa ľahko nanáša na medený povrch, výborne sa naň prilepí a dobre sa rozdeľuje po zóne spracovania počas zahrievania.

Tavidlová pasta je veľmi jednoduchá a pohodlná na používanie. Pracovať s ňou bez akýchkoľvek ťažkostí dokáže nielen profilový špecialista s veľkými praktickými skúsenosťami, ale aj každý domáci majster.

Hotový šev vyzerá úhľadne a zabezpečuje celistvosť spojenia všetkých fragmentov systému. Zvyšky látky sa po skončení práce ľahko odstraňujú.

Práškové prostriedky sa predávajú za nižšiu cenu a dobre sa skladujú v špeciálnych nádobách. Maximálnu účinnosť vykazujú v spojení so zosilnenými, ťažko taviteľnými spájkami. Sú považované za menej pohodlné kvôli problematickosti rovnomerného nanášania na oblasť spracovania.

Kvapalné látky sa predávajú v uzavretých fľašiach. Normálne kontaktujú s mäkkými spájkami a ľahko sa nanášajú na medený povrch, čím zabezpečujú vysokú pevnosť spojovacieho švu. Na zabezpečenie kvalitného spoja sa tekuté tavidlo a spájka vždy používajú súčasne, nie oddelene.

Bez ohľadu na konzistenciu, tavidlo je potrebné naniesť ihneď po očistení medeného fragmentu. Ak tento moment zanedbáte, kovový povrch sa opäť pokryje oxidmi a rovnomerne ho neupravíte.

Po ošetrení tavidlom je potrebné diely spájkovať okamžite. Tým sa eliminuje riziko preniknutia cudzích častíc na pracovný povrch.

Na nanášanie pastovitého tavidla je potrebná špeciálna kefa s pružnými štetinami strednej dĺžky. Nie je potrebné používať príliš veľa látky. Na kvalitu a pevnosť spoja to nemá žiadny vplyv.

Pri spájaní dielov je potrebné byť pozorný a opatrný. Kontakt tavidla s pokožkou spôsobuje nielen tepelné, ale aj chemické popáleniny.

Ak sa to predsa len stane, je potrebné okamžite prerušiť spájkovanie a zmyť látku z pokožky veľkým množstvom mydlovej vody.

Požiadavky na kvalitu tavidiel

Na tavidlá pre individuálne a priemyselné použitie sa kladú určité požiadavky.

Látka musí spĺňať nasledujúce kritériá:

• nižšie ako u spájky hodnoty hustoty štruktúry a viskozity (pre správne nahradenie);
• schopnosť rovnomerného rozloženia po pracovnom povrchu;
• rozpúšťanie oxidového filmu;
• predchádzanie opätovnej oxidácii medených prvkov;
• odolnosť voči agresívnym vysokým teplotám;
• možnosť vykonávať spájkovanie na horizontálnych aj vertikálnych úsekoch komunikačného systému;
• vytvorenie úhľadného, estetického švu.

Pri použití tavív dobrej kvality sa prach a nečistoty vzniknuté pri spájkovaní ľahko a rýchlo odstránia, pričom na rúrkovom prvku nezanechajú žiadne stopy kaziace vzhľad. Spoj je spoľahlivý a po mnoho rokov si zachováva štrukturálnu integritu.

Tavidlá na báze práškov a kolofónie je potrebné pripravovať bezprostredne pred začatím spájkovania. Pracovná látka v určitom množstve sa zmieša s anhydritom a ihneď nanesie na oblasť ošetrenia.

Populárne druhy materiálu

Na trhu sú tavidlá na spájkovanie medených rúr zastúpené v najširšom sortimente.

Najväčšej obľube sa tešia nasledujúce látky:

• s vysokou antikoróznou schopnosťou;
• s ušľachtilými materiálmi v zložení;
• na báze kolofónie.

Antikorózne tavidlo sa skladá z niekoľkých zložitých prvkov, rozpúšťadiel a fosforu. Počas zahrievania sa rozpúšťajú v kvapaline, vstupujú do reakcie a vytvárajú organické zložky.

Chránia oblasť švu pred oxidáciou a predčasnou koróziou. Podporujú odtok prebytočnej vlhkosti z oblasti spájkovania.

Použitie tavidla počas spájkovania medených rúr bráni vzniku pórov v štruktúre švu. Spoj je celistvý a neobsahuje cudzie vtrúseniny, ktoré by znižovali pevnosť spoja.

V druhom type tavidiel je hlavnou účinnou zložkou kyselina salicylová. Počas používania sa rozpúšťa v zmesi etanolu, zlatoobsahujúcich látok a technickej vazelíny.

Vytvára dokonale rovný, presný a estetický spojovací šev, ktorý nevyžaduje žiadne dodatočné zložité spracovanie. Nekazí materiál rúry priľahlej k oblasti spracovania.

Klasické aktívne tavidlo obsahuje kolofóniu a určité množstvo sodnej soli. Látka má výrazné ochranné vlastnosti a účinne chráni potrubie pred prejavmi korózie. Kolofónia pokrýva šev tenkým a pevným ochranným filmom a sodná soľ potláča oxidačné procesy.

Zmesi, ktoré tvoria kyselinu alebo ju pôvodne obsahujú, kvalitne čistia povrch a odstraňujú oxidovú vrstvu. Aby sa kov v budúcnosti nepoškodil a zachoval si základné fyzikálne vlastnosti, ošetrenú oblasť po spájkovaní treba dôkladne umyť.

Takéto tavidlo sa predáva za rozumné peniaze a poskytuje pevné a spoľahlivé spojenie. Hotový šev je však výrazne viditeľný a na vonkajších častiach medeného potrubia okamžite upúta pozornosť.

Bez ohľadu na typ a základné zloženie treba tavidlo nanášať čo najrovnomernejšie, bez čo i len milimetrového vynechania. Ak na niektorej časti kovu toto pokrytie nebude, rúra časom začne hrdzavieť a bude ju potrebné vymeniť.

Hlavnou nevýhodou tavidla na báze kolofónie je termická slabosť. Zle znáša vysoké teploty a pri neustálom prehrievaní zuhoľnieva.

Ako správne vybrať spájku?

Správne zvolená spájka pomôže bez väčších ťažkostí zorganizovať rozvodnú sústavu akejkoľvek zložitosti. Ak ide o prácu v domácich podmienkach, oplatí sa použiť materiál, ktorý sa taví pri nízkych teplotách.

Použitie vysokoteplotných tvrdotaviteľných prvkov v domácnosti je problematické, pretože vyžaduje zahriatie pracovnej zliatiny na 600 – 900 stupňov. Dosiahnuť to bez špeciálneho vybavenia je dosť zložité.

Spájkovanie potravinárskej medi možno vykonávať špeciálnymi spájkami, ktoré neobsahujú toxické, jedovaté a agresívne prvky, ktoré by mohli poškodiť zdravie.

Použitie kovov a ich derivátov, ktoré sa taví pri vysokých teplotách, je spojené s určitým rizikom. Počas spracovania môžu poškodiť alebo dokonca prepáliť medenú rúru s tenkou stenou.

Aby sa tomu predišlo, má zmysel vziať pevnú, ale nízkotaviteľnú mäkkú spájku a tvrdý variant nechať na medené rúry s hrubými stenami.

Keď sa na systém neočakávajú veľké zaťaženia, vôbec nie je potrebné používať tavný spájkovací materiál, pokiaľ to nie je dané inými požiadavkami. V základných domácich komplexoch na vytvorenie spoľahlivého spoja úplne postačia mäkké ľahkozliatinové spájky.

Na spájanie medených rúr v plynových sieťach je vhodné vybrať spájky obsahujúce striebro. Zabezpečujú maximálnu pevnosť švu, odolnosť voči vibráciám a vysokú odolnosť voči vonkajším a vnútorným vplyvom.

Za striebro budete musieť zaplatiť o niečo viac, ale bezpečnosť, spoľahlivosť a trvanlivosť systému časom vynahradia všetky finančné náklady.

Závery a užitočné video k téme

Vo videu bude reč o tom, ako vykonávať spájkovanie medených rúr:

O tom, aké tavidlá zvoliť na spájkovanie medených rúr v domácich podmienkach, sa bude hovoriť v nasledujúcom videu:

Metodika spájkovania medených rúr pomocou mäkkej spájky:

Správne použitie spájky umožňuje ľahko a rýchlo spojiť medené rúry do jedného systému. Hotový šev je úhľadný a zabezpečuje tesnosť siete akejkoľvek konfigurácie.

Už sa netreba obávať, že by mohlo dôjsť k úniku alebo strate cenného zdroja. Hlavné potrubie, spojené kvalitnou spájkou do celistvého komplexu, spoľahlivo funguje a dlho slúži, bez potreby neustálej pozornosti alebo starostlivej údržby od majiteľov.