Κόλληση για συγκόλληση χαλκού: τύποι κόλλησης και τα χαρακτηριστικά τους + συμβουλές επιλογής
Οι χάλκινοι σωλήνες είναι εξαρτήματα για παγκόσμια ή τοπικά συστήματα επικοινωνίας που μεταφέρουν αέριο, νερό, προϊόντα πετρελαίου, υγρά ψύξης και άλλους σημαντικούς πόρους. Για την ένωση μεμονωμένων τμημάτων σε ένα ενιαίο δίκτυο χρησιμοποιείται συγκολλητικό υλικό για συγκόλληση χαλκού. Επιλέγεται ανάλογα με τις συνθήκες λειτουργίας του συστήματος.
Μια σωστά διαμορφωμένη σύνδεση εξασφαλίζει τη στεγανότητα ολόκληρου του συγκροτήματος και αποτρέπει τη διαρροή του παρεχόμενου υλικού στο περιβάλλον. Η λανθασμένη σύνδεσή τους μπορεί να οδηγήσει σε πολλά προβλήματα στο μέλλον.
Ας προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε τους τύπους συγκολλητικών υλικών και ποιο είναι προτιμότερο να επιλέξουμε σε κάθε συγκεκριμένη περίπτωση.
Περιεχόμενα άρθρου:
Τι είναι το συγκολλητικό υλικό;
Το συγκολλητικό υλικό είναι ένα καθαρό μέταλλο ή ένα θερμοπλαστικό κράμα πολλών συστατικών. Προορίζεται για τη σύνδεση χάλκινων εξαρτημάτων σε ένα ενιαίο ολοκληρωμένο δίκτυο.

Η τεχνολογία σύνδεσης δύο τμημάτων που εκτελείται με αυτήν την αρχή ονομάζεται συγκόλληση.
Μεταξύ των κύριων πλεονεκτημάτων της μεθόδου αξίζει να επισημάνουμε:
- σύνδεση χωρίς παραμόρφωση·
- διατήρηση του αρχικού σχήματος των επεξεργασμένων εξαρτημάτων·
- απουσία οποιασδήποτε εσωτερικής τάσης·
- εξαιρετική αντοχή και υψηλό επίπεδο στεγανότητας της δημιουργημένης ραφής·
- αντοχή της συνδεδεμένης περιοχής σε διαφορετικές θερμοκρασίες, συμπεριλαμβανομένης της έντονης θέρμανσης·
- εύκολος διαχωρισμός των τμημάτων ραφής σε περίπτωση ανάγκης αλλαγής της μορφής του συστήματος.
Η συγκόλληση πραγματοποιείται με ειδικό εξοπλισμό – κολλητήρι, καυστήρα αερίου ή λυχνία συγκόλλησης. Αμέσως πριν από την εργασία, η περιοχή καθαρίζεται επιμελώς από επιφανειακά ελαττώματα και τεχνικά λάδια, και μόνο τότε αρχίζουν την εργασία.
Η διαδικασία σύνδεσης των τμημάτων σωλήνων γίνεται εύκολα και γρήγορα, αλλά απαιτεί αυστηρή τήρηση των βασικών κανόνων ασφαλείας. Για την αποφυγή προβλημάτων και τραυματισμών, πρέπει να φοράτε χοντρά εργατικά γάντια, να καλύπτετε το πρόσωπο και τα μάτια με ειδικά γυαλιά ή μάσκα, και να προστατεύετε τα ρούχα με μια χοντρή ποδιά. Αυτό θα προστατεύσει τον τεχνίτη από πιθανά ατυχήματα.

Ταξινόμηση συγκολλητικών υλικών για χάλκινους σωλήνες
Τα συγκολλητικά υλικά για ποιοτική και αξιόπιστη συγκόλληση χάλκινων σωλήνων κατασκευάζονται από διαφορετικά συστατικά. Τα προϊόντα διαφέρουν μεταξύ τους ως προς το σχήμα και τη χημική σύσταση.
Ο τύπος και οι παράμετροι των συνδετικών στοιχείων καθορίζονται από τον τομέα της επακόλουθης λειτουργίας του συστήματος σωλήνων από χάλκινα μέρη.
Διαφορές ως προς τη θερμοκρασία τήξης
Με βάση το επίπεδο θερμικής επεξεργασίας, τα συγκολλητικά υλικά χωρίζονται σε τρεις τύπους:
- χαμηλής θερμοκρασίας,
- μέσης θερμοκρασίας,
- υψηλής θερμοκρασίας.
Οι επιλογές χαμηλής θερμοκρασίας τήκονται σε εύρος από 150 έως 450 °C. Δεν αλλάζουν τις αρχικές φυσικές παραμέτρους των εξαρτημάτων. Δημιουργούν μια τακτική, αλλά όχι πολύ ανθεκτική ραφή στην περιοχή σύνδεσης. Προορίζονται για χρήση σε δίκτυα θέρμανσης και ύδρευσης που δεν υπόκεινται σε σοβαρά φορτία.
Εξασφαλίζουν τη στεγανότητα και την ακεραιότητα σωλήνων διαμέτρου έως 10 cm, που έχουν εγκατασταθεί σε συστήματα επικοινωνιών που μεταφέρουν θερμοφόρο υγρό με θερμοκρασία έως 130 °C.
Τα υλικά μέσης και υψηλής θερμοκρασίας μαλακώνουν σε τιμές στο εύρος από 450 έως 1100/1850 °C. Εγγυώνται μια εξαιρετικά ανθεκτική, ισχυρή σύνδεση, που δεν είναι ευαίσθητη σε εξωτερικές επιδράσεις.

Η περιοχή που συνδέεται με συγκολλητικό υλικό μέσης ή υψηλής θερμοκρασίας, παρουσιάζει αντοχή σε μηχανικές βλάβες και αντέχει αποτελεσματικά σε ενεργά θερμικά φορτία.
Διαχωρισμός με βάση τη χημική σύνθεση
Με βάση τη χημική σύσταση, τα σύγχρονα, πρακτικά συγκολλητικά υλικά χωρίζονται σε μαλακά εύτηκτα και σκληρά δύστηκτα.
Στην πρώτη κατηγορία περιλαμβάνονται τα ακόλουθα είδη:
- Μολύβδινα – περιέχουν μόνο μόλυβδο σε καθαρή μορφή και τήκονται σε θερμοκρασία από 180 έως 230 °C;
- Κασσιτέρινες – αποτελούνται από κασσίτερο και τήκονται στους 220 °C, δημιουργούν μια ανθεκτική και ελαστική ραφή;
- Μολύβδου-κασσίτερου – μπορεί να περιέχουν από 15 έως 90% κασσίτερο. Η θερμοκρασία τήξης αυτών των στοιχείων είναι 183-280 °C;
- Κασσιτερο-χαλκούχες – αποτελούνται κατά 97% από υψηλής ποιότητας κασσίτερο και κατά 3% από χαλκό. Είναι από τις πιο δημοφιλείς και πωλούνται σε λογική τιμή. Δημιουργούν ισχυρό δεσμό με καλή αντοχή στη διάβρωση·
- Χαλκούχες με άργυρο – αποτελούνται κατά 95% από χαλκό και κατά 5% από άργυρο. Διακρίνονται για τις υψηλές αντοχές τους και εξασφαλίζουν αξιόπιστη σύνδεση μεταξύ των τμημάτων.
Χρησιμοποιούνται μαλακά ευτηκτικά εξαρτήματα για τη συνένωση σε ένα ενιαίο σύστημα σωλήνων διαμέτρου από 6 έως 108 χιλιοστά. Στην περιοχή της ένωσης σχηματίζουν μια καθαρή ραφή πλάτους από 7 έως 50 χιλιοστά.

Ο μόλυβδος θεωρείται βλαβερό για την ανθρώπινη υγεία στοιχείο. Η χρήση συγκολλητικών υλικών που περιέχουν μόλυβδο απαγορεύεται κατηγορηματικά σε δίκτυα που τροφοδοτούν με νερό πολυκατοικίες ή ιδιωτικές κατοικίες, επιχειρήσεις ή δημόσια ιδρύματα. Αυτή η απαγόρευση δεν ισχύει για άλλους τύπους εγκαταστάσεων.
Για επεξεργασία υψηλής θερμοκρασίας είναι κατάλληλα τα σκληρά πυρίμαχα υλικά:
- Χαλκός σε συνδυασμό με άργυρο και ψευδάργυρο – περιέχει 30% χαλκό, 44% άργυρο και 26% ψευδάργυρο. Η περιοχή σύνδεσης χαρακτηρίζεται από καλή αντοχή, διατηρεί την πλαστικότητα, αντιστέκεται αποτελεσματικά στη διάβρωση και παρουσιάζει αυξημένη θερμική αγωγιμότητα·
- Χαλκός με φώσφορο – κράμα από 94% χαλκό και 6% φώσφορο. Κατά τη διαδικασία συγκόλλησης δεν απαιτεί χρήση ροής (flux). Δημιουργεί ισχυρή και αξιόπιστη σύνδεση, αλλά χάνει εν μέρει την ελαστικότητα σε χαμηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος·
- Άργυρος – κατά τη συγκόλληση απαιτεί υποχρεωτική χρήση ροής (flux). Δημιουργεί ισχυρή, αξιόπιστη ραφή με καλή πλαστικότητα και υψηλή αντοχή στη διάβρωση. Κοστίζει σημαντικά περισσότερο από αντίστοιχα υλικά απλών μετάλλων και δεν έχει ευρεία διάδοση. Χρησιμοποιείται εκεί που υπάρχει οικονομική σκοπιμότητα και τίθενται υψηλότερες απαιτήσεις στην ποιότητα της σύνδεσης σωλήνων.
Με τη χρήση πυρίμαχων συγκολλητικών υλικών συναρμολογούνται συστήματα σωλήνων διαμέτρου από 12 έως 159 χιλιοστά, συμπεριλαμβανομένων δικτύων φυσικού αερίου, γραμμών θέρμανσης και υδραυλικών κύριων αγωγών διαμέτρου από 28 χιλιοστά.

Η χρήση κλασικών χαλκο-φωσφορικών ή οποιωνδήποτε άλλων στοιχείων επιτρέπεται κατά τη δημιουργία συνδέσεων με επικάλυψη. Αυτή η παραλλαγή σύνδεσης εξασφαλίζει μέγιστη αντοχή της κατασκευής και αυξάνει τη διάρκεια ζωής του αγωγού.
Οι μαλακές συγκολλήσεις για ευκολία χρήσης συνήθως κατασκευάζονται σε μορφή πηνίων. Τα στερεά στοιχεία παρέχονται ως σύρματα διαφορετικού μήκους.

Flux – χαρακτηριστικά και σκοπός
Η ροή (flux) είναι ένα συγκεκριμένο τεχνικό υλικό για τη συγκόλληση χάλκινων σωλήνων. Προστατεύει την επιφάνεια των εξαρτημάτων από την οξείδωση και τις σκωρίες. Εμποδίζει την επαφή της συγκολλημένης ραφής με το οξυγόνο. Βελτιώνει τη συνολική ποιότητα της ένωσης και της προσδίδει καλή αντοχή και βέλτιστη πλαστικότητα.

Οι ροές (fluxes) για συγκόλληση χάλκινων σωλήνων διατίθενται σε διαφορετικές συστάσεις.
Μεταξύ των πιο περιζήτητων και δημοφιλών:
- πάστα;
- σκόνη;
- υγρό.
Η ουσία σε μορφή πάστας συγκόλλησης για χάλκινους σωλήνες κοστίζει περισσότερο από τα άλλα υλικά, αλλά δικαιολογεί πλήρως την υψηλή τιμή της. Είναι κατάλληλη για χρήση αμέσως μετά την αγορά και δεν απαιτεί από τον τεχνίτη να προσθέσει κάτι στη σύνθεση για τη βελτίωση των λειτουργικών ιδιοτήτων.
Η πάστα αγοράζεται για την πραγματοποίηση υπεύθυνης συγκόλλησης, η οποία απαιτεί όσο το δυνατόν πιο σαφή και ποιοτική στεγανοποίηση των περιοχών των αρμών. Η ουσία εφαρμόζεται εύκολα στη χάλκινη επιφάνεια, προσκολλάται τέλεια σε αυτήν και κατανέμεται καλά στην περιοχή επεξεργασίας κατά τη διάρκεια της θέρμανσης.

Η τελική ραφή φαίνεται προσεγμένη και εξασφαλίζει την ακεραιότητα της σύνδεσης όλων των τμημάτων του συστήματος. Τα υπολείμματα της ουσίας αφαιρούνται εύκολα μετά το τέλος της εργασίας.
Τα σκονισμένα μέσα (προϊόντα σε σκόνη) πωλούνται σε χαμηλότερη τιμή και αποθηκεύονται καλά σε ειδικά δοχεία. Παρουσιάζουν μέγιστη αποτελεσματικότητα όταν χρησιμοποιούνται μαζί με ενισχυμένες, δύστηκτες συγκολλήσεις. Θεωρούνται λιγότερο βολικά λόγω της δυσκολίας ομοιόμορφης εφαρμογής στην περιοχή επεξεργασίας.
Τα υγρά υλικά πωλούνται σε κλειστά μπουκάλια (δοχεία). Έρχονται σε κανονική επαφή με μαλακές συγκολλήσεις και εφαρμόζονται εύκολα στη χάλκινη επιφάνεια, εξασφαλίζοντας υψηλή αντοχή της συγκολλητικής ραφής. Για να εξασφαλιστεί μια ποιοτική σύνδεση, η υγρή ροή και η συγκόλληση χρησιμοποιούνται πάντα ταυτόχρονα και όχι ξεχωριστά.
Ανεξάρτητα από τη σύσταση, η ροή πρέπει να εφαρμόζεται αμέσως μετά τον καθαρισμό του χάλκινου τεμαχίου. Εάν αγνοηθεί αυτό το σημείο, η μεταλλική επιφάνεια θα καλυφθεί ξανά με οξείδια και δεν θα είναι δυνατή η ομοιόμορφη επεξεργασία της.
Μετά την επεξεργασία με ροή, η συγκόλληση των εξαρτημάτων πρέπει να γίνει αμέσως. Αυτό θα αποκλείσει την πιθανότητα εισόδου ξένων σωματιδίων στην επιφάνεια εργασίας.

Κατά τη διαδικασία σύνδεσης των εξαρτημάτων πρέπει να δίνετε προσοχή και να είστε προσεκτικοί. Η επαφή της ροής με το δέρμα προκαλεί όχι μόνο θερμικό αλλά και χημικό έγκαυμα.
Εάν παρόλα αυτά συμβεί, πρέπει να σταματήσετε αμέσως τη συγκόλληση και να ξεπλύνετε την ουσία από το δέρμα με άφθονο σαπουνόνερο.
Απαιτήσεις για την ποιότητα των flux
Για τις ροές ατομικής και βιομηχανικής χρήσης υπάρχουν ορισμένες απαιτήσεις.
Η ουσία πρέπει υποχρεωτικά να πληροί τα ακόλουθα κριτήρια:
- μικρότερη, σε σχέση με το συγκολλητικό υλικό, πυκνότητα δομής και ιξώδες (για σωστή αντικατάσταση)
- ικανότητα ομοιόμορφης κατανομής στην επιφάνεια εργασίας
- διάλυση του οξειδωτικού φιλμ
- πρόληψη επαναοξείδωσης των χάλκινων στοιχείων
- ανθεκτικότητα σε επιθετικές υψηλές θερμοκρασίες
- δυνατότητα συγκόλλησης τόσο σε οριζόντια όσο και σε κάθετα τμήματα του συστήματος επικοινωνίας
- δημιουργία τακτοποιημένης, αισθητικής ραφής
Κατά τη χρήση ροών καλής ποιότητας, η σκόνη και η βρωμιά που προκύπτουν από τη συγκόλληση απομακρύνονται εύκολα και γρήγορα, χωρίς να αφήνουν στο σωλήνα ίχνη που αλλοιώνουν την εμφάνιση. Η σύνδεση γίνεται αξιόπιστη και διατηρεί τη δομική της ακεραιότητα για πολλά χρόνια.

Δημοφιλείς ποικιλίες υλικού
Στην αγορά, οι ροές για συγκόλληση χάλκινων σωλήνων διατίθενται στην ευρύτερη ποικιλία.
Οι ακόλουθες ουσίες είναι οι πιο δημοφιλείς:
- με υψηλή αντιδιαβρωτική ικανότητα
- με ευγενή υλικά στη σύνθεση
- με βάση το κολοφώνιο
Η αντιδιαβρωτική ροή αποτελείται από πολλά σύνθετα στοιχεία, διαλύτες και φώσφορο. Κατά τη θέρμανση, διαλύονται στο υγρό, αντιδρούν και σχηματίζουν οργανικά συστατικά.
Προστατεύουν την περιοχή της ραφής από οξείδωση και πρόωρη διάβρωση. Συμβάλλουν στην απομάκρυνση της περίσσειας υγρασίας από τη ζώνη συγκόλλησης.

Στον δεύτερο τύπο flux, το κύριο δραστικό συστατικό είναι το σαλικυλικό οξύ. Κατά τη χρήση, διαλύεται σε ένα μείγμα αιθανόλης, ουσιών που περιέχουν χρυσό και βιομηχανικής βαζελίνης.
Δημιουργεί μια άψογα ομοιόμορφη, προσεγμένη και αισθητική συγκολλητική ραφή, που δεν απαιτεί πρόσθετη περίπλοκη επεξεργασία. Δεν καταστρέφει το υλικό του σωλήνα που βρίσκεται στην περιοχή επεξεργασίας.
Το κλασικό ενεργό flux περιέχει κολοφώνιο και κάποια ποσότητα άλατος νατρίου. Η ουσία έχει έντονα προστατευτικά χαρακτηριστικά και προστατεύει αποτελεσματικά τον αγωγό από τη διάβρωση. Το κολοφώνιο καλύπτει τη ραφή με ένα λεπτό και ανθεκτικό προστατευτικό φιλμ, ενώ το άλας νατρίου αναστέλλει τις οξειδωτικές διαδικασίες.

Αυτό το flux πωλείται σε λογική τιμή και εξασφαλίζει μια ισχυρή, αξιόπιστη σύνδεση. Ωστόσο, η τελική ραφή παραμένει πολύ ορατή και γίνεται αμέσως αντιληπτή στα εξωτερικά μέρη του χάλκινου αγωγού.
Ανεξάρτητα από τον τύπο και τη βασική σύνθεση, το flux πρέπει να εφαρμόζεται όσο το δυνατόν πιο ομοιόμορφα, χωρίς να επιτρέπεται ούτε ένα χιλιοστό κενού. Εάν σε οποιοδήποτε μέρος του μετάλλου δεν υπάρχει αυτή η επίστρωση, ο σωλήνας θα αρχίσει να σκουριάζει με την πάροδο του χρόνου και θα χρειαστεί αντικατάσταση.

Πώς να επιλέξετε σωστά το συγκολλητικό υλικό;
Το σωστά επιλεγμένο υλικό συγκόλλησης θα βοηθήσει στην εύκολη οργάνωση ενός συστήματος σωληνώσεων οποιασδήποτε πολυπλοκότητας. Αν πρόκειται για εργασία στο σπίτι, αξίζει να χρησιμοποιήσετε ένα υλικό που λιώνει σε χαμηλές θερμοκρασίες.
Η χρήση στερεών στοιχείων συγκόλλησης υψηλής θερμοκρασίας στην καθημερινή ζωή είναι προβληματική, καθώς απαιτεί θέρμανση του κράματος εργασίας στους 600-900 βαθμούς. Το να επιτευχθεί αυτό χωρίς ειδικό εξοπλισμό είναι αρκετά δύσκολο.

Η χρήση μετάλλων και των παραγώγων τους που λιώνουν σε υψηλές θερμοκρασίες συνεπάγεται κάποιο κίνδυνο. Κατά την επεξεργασία, μπορεί να καταστρέψουν ή ακόμα και να κάψουν έναν λεπτότοιχο χάλκινο σωλήνα.
Για να μην συμβεί αυτό, καλό είναι να χρησιμοποιήσετε ένα ανθεκτικό αλλά χαμηλόσηκτο μαλακό κράμα συγκόλλησης, και να αφήσετε τη σκληρή επιλογή για χάλκινους σωλήνες με παχύ τοίχωμα.

Για τη σύνδεση χάλκινων σωλήνων σε δίκτυα αερίου, θα πρέπει να επιλέγετε συγκολλήσεις που περιέχουν άργυρο. Αυτές εξασφαλίζουν μέγιστη αντοχή της ραφής, ουδετερότητα στις δονήσεις και υψηλή ανθεκτικότητα σε εξωτερικές και εσωτερικές επιδράσεις.
Το να πληρώσετε για τον άργυρο θα είναι λίγο ακριβότερο, αλλά η ασφάλεια, η αξιοπιστία και η μακροζωία του συστήματος θα αποσβέσουν με την πάροδο του χρόνου όλες τις οικονομικές δαπάνες.
Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα
Στο βίντεο θα γίνει λόγος για το πώς να πραγματοποιείτε τη συγκόλληση χάλκινων σωλήνων:
Για το ποιες ροές συγκόλλησης να επιλέξετε για τη συγκόλληση χάλκινων σωλήνων στο σπίτι, θα γίνει λόγος στο επόμενο βίντεο:
Μεθοδολογία συγκόλλησης χάλκινων σωλήνων με τη χρήση μαλακής συγκόλλησης:
Η σωστή χρήση της συγκόλλησης επιτρέπει την εύκολη και γρήγορη σύνδεση χάλκινων σωλήνων σε ένα ενιαίο σύστημα. Η τελική ραφή γίνεται προσεγμένη και εξασφαλίζει τη στεγανότητα του δικτύου οποιασδήποτε διαμόρφωσης.
Δεν χρειάζεται πλέον να ανησυχείτε μήπως συμβεί διαρροή ή απώλεια ενός πολύτιμου πόρου. Η γραμμή, η οποία έχει ενωθεί σε ένα ολοκληρωμένο σύνολο με τη βοήθεια ποιοτικής συγκόλλησης, λειτουργεί αξιόπιστα και εξυπηρετεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, χωρίς να απαιτεί από τους ιδιοκτήτες συνεχή προσοχή ή επίπονη φροντίδα.
