L'odeur de la colophane chauffée est familière à de nombreuses personnes. Peu de gens savent que la colophane est utilisée pour Étamage et soudure des métaux. Quelle est la signification de cette substance et quel rôle joue-t-elle dans le processus - c'est ce qu'il faut comprendre.
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Pourquoi un flux de soudure est nécessaire
Soudure de haute qualité n'est pas possible sans flux. Sans flux, la soudure ne "colle" pas au métal à souder. Le flux a les tâches suivantes
- Dissoudre la saleté et les oxydes qui se trouvent à la surface ;
- Empêcher l'oxydation de la surface lorsqu'elle est chauffée par le fer à souder ;
- Réduire la tension de surface des gouttelettes de soudure fondue.
Ces tâches sont très bien accomplies par la colophane.
Propriétés de base de la colophane
La colophane représente une substance amorphe fragile dont le point de ramollissement se situe entre +50 et +150 degrés - selon la composition et la méthode de préparation. L'une des origines de son nom vient de la ville antique de Colophon, où l'on extrayait une résine de pin de grande qualité. La colophane est de couleur jaune pâle à brun foncé (parfois presque noir) avec une teinte rougeâtre. Il se compose principalement de résines, d'acides gras et de quelques autres substances. La composition est dans une certaine mesure similaire à celle de l'ambre.
La colophane est insoluble dans l'eau, mais soluble dans l'alcool éthylique, l'acétone et d'autres solvants organiques.
En plus des qualités énumérées ci-dessus, la substance possède d'autres propriétés requises pour les fondants :
- Il est chimiquement inerte vis-à-vis des soudures et des métaux soudables et a une faible corrosivité ;
- À l'état fondu, la colophane présente une bonne fluidité et une bonne mouillabilité ;
- son point de fusion est bas, dans certains types de substance, il ne dépasse pas 70 degrés, ce qui est suffisant pour la soudure, même avec l'alliage Rosé ;
- Les résidus de flux peuvent être facilement éliminés avec des solvants organiques.
Les inconvénients incluent une faible activité. La colophane est bonne pour souder les métaux faciles à assembler comme le cuivre, le laiton, le bronze, etc. Le soudage de l'acier, et a fortiori de l'aluminium, nécessite des substances plus actives. Les flux à base d'acides inorganiques sont généralement utilisés à cette fin.
La colophane est souvent utilisée non seulement sous forme solide, mais aussi sous forme de solutions alcooliques liquides ou de gels épais. Les avantages de cette conception sont les suivants :
- Une moindre consommation de colophane (une petite concentration de l'ingrédient actif est suffisante sans réduire l'efficacité) ;
- Réduction de la production de fumée pour la même raison ;
- La formulation liquide est plus facile à appliquer (par exemple, avec un pinceau) ;
- la quantité de flux peut être dosée plus facilement ;
- Le flux sous forme de liquide pénètre dans les petits espaces.
De plus, il est appliqué directement sur le point de soudure et le flux est d'abord appliqué avec la pointe du fer à souder. Lors de son transfert vers la zone à souder, une partie du flux s'évapore ou est brûlée avant même le début du processus, ce qui augmente encore la consommation et la quantité de fumée.
D'autres additifs peuvent également être ajoutés à la solution alcoolique pour améliorer l'efficacité du flux, par exemple la glycérine. Sachez que cette substance est hygroscopique et absorbe facilement l'eau, devenant ainsi plus conductrice d'électricité. Après avoir soudé avec ce flux, il est donc nécessaire de rincer plus soigneusement les résidus. De même, la glycérine saturée d'humidité peut provoquer la corrosion de la zone de contact au fil du temps.
Comment la colophane est-elle produite ?
La colophane est obtenue principalement à partir de résines naturelles provenant de conifères. Elles contiennent environ un tiers de composants volatils (térébenthine et autres). Après leur évaporation, un résidu solide se forme, qui est la colophane de pin, également appelée harpie. Il existe aussi parfois de la colophane fabriquée à partir de résine d'épicéa, de sapin ou de cèdre. Ce type de colophane est appelé oléorésine. La technologie de sa production peut être reproduite même dans des conditions artisanales.
La collecte de la résine est un processus qui prend du temps, il est donc plus rationnel d'extraire la colophane directement de la pâte de bois. Dans ce cas, la sciure de conifères est traitée avec un solvant qui extrait la matière première pour la purifier et l'évaporer. Dans ce cas, le produit final a une couleur plus foncée, mais la qualité n'est pas affectée. Cette colophane est appelée colophane d'extraction. Elle est moins chère que la colophane, mais elle contient des substances supplémentaires provenant de la pâte de bois et des solvants. Il n'a pratiquement aucun effet sur la qualité de la soudure, mais pour d'autres applications de colophane, il peut être important.
La colophane est également obtenue par la distillation du tall oil, un sous-produit de la production de cellulose. Le résultat est la colophane de suif et son prix est plus élevé que la colophane ordinaire. En outre, le produit et sa vapeur ont une odeur âcre et désagréable. En revanche, la colophane a un point de ramollissement plus bas.
Autres applications de la colophane
Cette substance n'est pas seulement utilisée pour la soudure. La colophane en poudre est utilisée lorsqu'il faut augmenter la friction, mais que l'abrasion n'est pas souhaitable. La colophane en poudre est largement utilisée, mélangée à d'autres substances, pour frotter les archets des instruments de musique à cordes et les chaussures des danseurs de ballet. La colophane hachée est utilisée dans divers équipements sportifs (pour réduire le risque de glissement des mains), etc.
En tant qu'agent chimique, la colophane est utilisée dans la production de laques, de peintures, de plastiques, de caoutchouc, etc. Ses propriétés hydrofuges sont utilisées pour imprégner le papier et, dans le passé, les structures en bois.
La colophane est bonne propriétés diélectriquesmais ses propriétés mécaniques (fragilité, sensibilité aux facteurs externes) ne permettent pas son utilisation en ingénierie comme diélectrique indépendant. Il fait partie de divers composés diélectriques.
La colophane est-elle nocive ?
L'avantage de la colophane est sa relative innocuité. Il ne contient pas de substances toxiques. Cependant, lorsqu'elle est surchauffée par le fer à souder, la résine non toxique peut se décomposer en constituants plus nocifs (certains acides, la pinoline, etc.). Ces substances sont également légèrement toxiques, mais peuvent provoquer des réactions allergiques, une irritation des muqueuses, etc. si elles sont inhalées pendant une période prolongée.
La colophane synthétique est moins nocive à cet égard car elle ne contient pas d'acide abiétique, mais ces formulations sont coûteuses. L'inhalation prolongée de particules de colophane est également nocive - elle peut entraîner de l'asthme. Par conséquent, il est impossible de travailler avec de la colophane dans des conditions de production sans une hotte aspirante et un équipement de protection respiratoire individuel.
À la maison, il est difficile d'imaginer l'artisan portant un masque respiratoire, mais la quantité de fumées produites dans une telle situation est également faible. Il est peu probable que l'utilisation occasionnelle de la colophane dans la maison entraîne des dommages notables, mais il est hautement souhaitable de travailler dans une zone ventilée.
Important ! Tout ce qui précède s'applique à la colophane pure. Dans les flux industriels qui en sont dérivés (par exemple, la série LTI), d'autres ingrédients sont ajoutés, ce qui rend la composition plus active, mais aussi plus nocive. De sérieuses précautions de sécurité doivent être prises lorsqu'on travaille avec eux.
L'industrie chimique a fait un pas de géant au cours des dernières décennies. Plus personne n'a besoin de caoutchouc naturel, de nombreux colorants naturels ont également été remplacés par des colorants artificiels. Mais la colophane continuera à être utilisée comme il y a des centaines d'années. Il reste à trouver une alternative peu coûteuse et efficace.
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