Uzkarsētas kolofonijas smarža ir pazīstama daudziem cilvēkiem. Ne pārāk daudz cilvēku zina, ka kolofoniju izmanto Metālu alvošana un lodēšana. Kāda ir šīs vielas nozīme un kāda loma tai ir šajā procesā - tas ir jāsaprot.
Saturs
Kāpēc ir nepieciešams lodēšanas flukss
Augstas kvalitātes lodēšana nav iespējams bez plūsmas. Bez fluksa lodmetāls "nepielīp" pie lodējamā metāla. Flux ir šādi uzdevumi.
- Izšķīdina uz virsmas esošos netīrumus un oksīdus;
- Novērst virsmas oksidēšanos, kad to uzkarsē lodāmurs;
- Samazina izkausētu lodēšanas pilienu virsmas spraigumu.
Kolofonija sveķi šos uzdevumus veic diezgan labi.
Kolofonija pamatīpašības
Kolofonija ir trausla amorfa viela, kuras mīkstināšanas temperatūra ir no +50 līdz +150 grādiem - atkarībā no sastāva un pagatavošanas metodes. Viens no tās nosaukuma pirmsākumiem ir senā pilsēta Kolofona, kur tika iegūti augstas kvalitātes priežu sveķi. Kolofonija ir gaiši dzeltena līdz tumši brūna (dažreiz gandrīz melna) ar sarkanīgu nokrāsu. Tā sastāv galvenokārt no sveķiem, taukskābēm un dažām citām vielām. Sastāvs zināmā mērā ir līdzīgs dzintara sastāvam.
Kolofonija nešķīst ūdenī, bet šķīst etilspirtā, acetonā un citos organiskajos šķīdinātājos.
Papildus iepriekš uzskaitītajām īpašībām vielai piemīt arī citas īpašības, kas nepieciešamas fluxiem:
- Tā ir ķīmiski inerta pret lodmetāliem un lodējamiem metāliem, un tai ir zema korozīvā iedarbība;
- Kolofonijam izkausētā stāvoklī ir laba plūstamība un samitrināmība;
- tā kušanas temperatūra ir zema, dažos vielas veidos tā nepārsniedz 70 grādus, kas ir pietiekami lodēšanai pat ar Rozes sakausējumu;
- fluksa atlikumus var viegli noņemt ar organiskajiem šķīdinātājiem.
Trūkumi ir vāja aktivitāte. Kolofonija ir piemērota metālu lodēšanai, kurus ir viegli savienot, piemēram, vara, misiņa, bronzas u. c. Tēraudam, nemaz nerunājot par alumīniju, nepieciešams vairāk aktīvo vielu. Šim nolūkam parasti tiek izmantoti neorganisko skābju fluīdi.
Kolofoniju bieži izmanto ne tikai cietā veidā, bet arī šķidrā spirta šķīdumā vai biezā želejā. Šīs konstrukcijas priekšrocības ir šādas:
- Mazāks kolofonijas patēriņš (pietiek ar nelielu aktīvās vielas koncentrāciju, nemazinot efektivitāti);
- Tā paša iemesla dēļ samazināta dūmu ražošana;
- Šķidru formulējumu ir vieglāk uzklāt (piemēram, ar otu);
- vieglāk dozēt plūsmas daudzumu;
- Šķidrums šķidruma veidā iekļūst nelielās spraugās.
Turklāt tas tiek uzklāts tieši lodēšanas punktā, un vispirms ar lodāmura galu tiek uzklāts flukss. Pārnesot to uz lodējamo vietu, daļa kušņu iztvaiko vai sadeg vēl pirms procesa sākuma, kas vēl vairāk palielina patēriņu un dūmu daudzumu.
Spirta šķīdumam var pievienot arī citas piedevas, piemēram, glicerīnu, lai uzlabotu plūsmas efektivitāti. Ņemiet vērā, ka šī viela ir higroskopiska un viegli uzsūc ūdeni, kļūstot elektrovadoša, tāpēc pēc lodēšanas ar šo kušņu atliekas ir rūpīgi jānoskalo. Arī ar mitrumu piesātināts glicerīns laika gaitā var izraisīt kontaktu zonas koroziju.
Kolofonija ražošana
Kolofoniju iegūst galvenokārt no dabīgiem skujkoku sveķiem. Tie satur aptuveni trešdaļu gaistošo sastāvdaļu (terpentīnu un citas). Pēc to iztvaicēšanas veidojas ciets atlikums, kas ir priedes kolofonija, saukta arī par harpiju. Dažkārt kolofoniju gatavo arī no egles, egles vai ciedra sveķiem. Šāda veida kolofoniju sauc par oleosveķi. Tās ražošanas tehnoloģiju var reproducēt pat amatniecības apstākļos.
Sveķu savākšana ir laikietilpīgs process, tāpēc ir racionālāk iegūt kolofoniju tieši no koksnes masas. Šajā gadījumā skuju koku zāģu skaidas apstrādā ar šķīdinātāju, kas izvada izejvielu tālākai attīrīšanai un iztvaicēšanai. Šādā gadījumā galaproduktam ir tumšāka krāsa, bet kvalitāte netiek ietekmēta. Šo kolofoniju sauc par ekstrakcijas kolofoniju. Tas ir lētāks par sveķu kolofoniju, taču satur papildu vielas no koksnes celulozes un šķīdinātājus. Tas praktiski neietekmē lodēšanas kvalitāti, taču citos kolofonijas veidos tas var būt svarīgi.
Kolofoniju iegūst arī, destilējot taleļļu, kas ir celulozes ražošanas blakusprodukts. Rezultātā iegūst kaļķakmeni, un tā cena ir augstāka nekā parastā kolofonija. Turklāt produktam un tā tvaikiem ir asa, nepatīkama smaka. Pluss ir tas, ka kolofonijai ir zemāks mīkstināšanas punkts.
Citi kolofonijas izmantošanas veidi
Šo vielu izmanto ne tikai lodēšanai. Kolofonija pulverī tiek izmantota, ja ir jāpalielina berze, bet abrāzija nav vēlama. Kolofonijas pulveri plaši izmanto kopā ar citām vielām stīgu mūzikas instrumentu loku un baletdejotāju apavu beršanai. Sasmalcinātu kolofoniju izmanto dažādos sporta piederumos (lai samazinātu roku slīdēšanas iespējamību) u. c.
Kolofoniju kā ķīmisko vielu izmanto laku, krāsu, plastmasas, gumijas u. c. ražošanā. Tās ūdensnecaurlaidīgās īpašības tiek izmantotas papīra un agrāk arī koka konstrukciju impregnēšanai.
Rosin ir labs dielektriskās īpašībasbet tā mehāniskās īpašības (trauslums, jutība pret ārējiem faktoriem) neļauj to izmantot inženierijā kā neatkarīgu dielektriķi. Tas ietilpst dažādu dielektrisko savienojumu sastāvā.
Vai kolofonija ir kaitīga?
Kolofonijas priekšrocība ir tās relatīvā nekaitīgums. Tas nesatur toksiskas vielas. Tomēr, pārkarsējot ar lodāmo gludekli, netoksiskā sveķu viela var sadalīties kaitīgākās sastāvdaļās (dažās skābēs, pinolīnā u. c.). Arī šīs vielas ir nedaudz toksiskas, bet, ilgstoši ieelpojot, var izraisīt alerģiskas reakcijas, gļotādas kairinājumu u. c., ja tās ieelpo ilgāku laiku.
Sintētiskais kolofonijs šajā ziņā ir mazāk kaitīgs, jo nesatur abietskābi, taču šādi preparāti ir dārgi. Arī ilgstoša kolofonija daļiņu ieelpošana ir kaitīga - tā var izraisīt astmu. Tāpēc darbs ar kolofoniju ražošanas apstākļos nav iespējams bez nosūcēja un individuālajiem elpošanas ceļu aizsardzības līdzekļiem.
Mājās ir grūti iedomāties amatnieku ar respiratoru, taču arī šādā situācijā radīto izgarojumu daudzums ir neliels. Maz ticams, ka reta, neregulāra kolofonijas lietošana mājās radīs ievērojamu kaitējumu, tomēr vēlams strādāt vēdināmā telpā.
Svarīgi! Viss iepriekš minētais attiecas uz tīru kolofoniju. Uz tās bāzes izgatavotajiem rūpnieciskajiem fluxiem (piemēram, LTI sērija) tiek pievienotas citas sastāvdaļas, kas padara sastāvu aktīvāku, bet arī kaitīgāku. Strādājot ar tām, jāievēro nopietni drošības pasākumi.
Ķīmijas rūpniecība pēdējās desmitgadēs ir veikusi milzīgu lēcienu uz priekšu. Dabiskais kaučuks vairs nevienam nav vajadzīgs, arī daudzas dabiskās krāsvielas ir aizstātas ar mākslīgajām. Taču kolofoniju turpinās izmantot tāpat kā pirms vairākiem simtiem gadu. Vēl nav atrasta lēta un efektīva alternatīva.
Saistītie raksti:
