Как отжечь медь в домашних условиях

Как осуществляется обработка меди

Как отжечь медь в домашних условиях

Медь проходит несколько этапов обработки перед тем как ее можно использовать в производстве

После получения металла из медной руды, он формируется в слитки различной формы и для дальнейшего производства изделий из таких заготовок необходима предварительная обработка меди. В зависимости о требуемого состояния металла, обработка осуществляется различными способами:

  • термическим;
  • механическим;
  • токарным.

Когда применяют термообработку меди

Термообработка — это нагрев сырья или готово изделия

Если необходимо повысить прочность изделий, упругость, износоустойчивость или, наоборот, получить более мягкий металл, поддающийся дальнейшему механическому воздействию, используют термическую обработку меди. Этот процесс может осуществляться различными способами — закалкой и отжигом, они различаются температурой нагрева и способом остывания.

Для того чтобы изделию из меди придать твердость и прочность ее следует нагреть до температуры 600 оС и остудить на воздухе, это так называемое медленное остывание.

Если нужен мягкий металл, то сырье следует нагреть до 600 оС и подвергнуть быстрому остужению в воде, далее придать форму изделию, снова нагреть, на этот раз до 400 оС и оставить медленно остывать в итоге получится мягкое изделие.

Для того чтобы изогнуть медную трубу ее сначала наполняют песком, это позволит избежать сплющивания в процессе термической обработки, а затем нагревают и придают нужную форму. С помощью термической обработки меди осуществляется процесс снятия наклепа и окалины, для этого металл нагревают до 500 оС и охлаждают в воде.

Как осуществляют механическую обработку

После процесса отжига металлу необходимо придать форму, блеск, рисунок, для этого применяют механические способы обработки. Для начала изделия необходимо очистить от масла, оксидов, накала и прочих загрязнений, осуществлять процессы можно только на сухой поверхности. Холодная или механическая обработка меди выполняется несколькими способами:

Для товарного вида медные изделия подвергают механической обработке

  • прокатка;
  • протяжка;
  • шлифовка;
  • полировка.

Процесс прокатки металла осуществляется с помощью механической или автоматической установки, оснащенной вальцами, между которыми пропускается лист медной заготовки. Толщина готового изделия регулируется в зависимости от потребности. Вальца смазываются маслом или специальной эмульсией, которые оставляют тонкий слой пленки на готовом изделии.

Протяжка меди осуществляется при изготовлении проволоки, жил для проводов и кабелей. Выполняется с помощью экструдерного механизма, регулировка диаметра выполняется автоматически по заранее заданным параметрам.

Шлифование медных изделий

Шлифование медных изделий происходит с помощью дисков и лент, на которые нанесено абразивное покрытие. Для шлифовки обычно используют абразивные материалы с зернистостью порядка 180 – 200 мкм, для изделий, которые прошли ковку достаточно будет 80 – 100 мкм.

Полирование осуществляется с использованием тканевых или войлочных дисков, пемзой, трепела, а также с применением оксида железа и венской извести.

Этот процесс выполняется на полировочных машинах, для меди достаточно скорости в 20 – 40 м/с, увеличение ведет к более глубокому снятию верхнего слоя. Для предотвращения обесцвечивания применяют слабый раствор органической кислоты, например, щавелевой или винной.

Эффективно обрабатывать полируемую поверхность растворами, содержащими ингибитор коррозии, они препятствуют окислению и дольше сохраняют цвет.

Токарный способ обработки

Распространенным способом обработки медных заготовок является токарный, с использованием специальных станков, оснащенных резцами. Благодаря этому методу обработки можно изготавливать большое разнообразие форм и деталей цилиндрической, сферической, конической формы.

Механизм работы токарных станков заключается в воздействии режущего механизма на деталь, он врезается в заготовку и снимает лишний слой, который превращается в стружку. Скорость движения режущего механизма имеет большое значение в обработке различных видов металла. Поскольку медь является мягким материалом, для нее будет достаточно 40 — 50 м/с.

С помощью токарной обработки меди можно получить следующие виды изделий:

Токарная обработка позволяет получить деталь любой формы

  • шайбы;
  • втулки;
  • фланцы;
  • шпильки;
  • штуцеры.

Предприятия, осуществляющие токарную обработку металлов, могут выполнять большое разнообразие видов изделий по индивидуальным заказам. Станки настраиваются под параметры, каждой детали.

С помощью токарного оборудования на медные заготовки наносится резьба, осуществляется выточка фасок, сверление отверстий, геометрическая обрезка.

Использование автоматизированных станков позволяет выполнять сложнейшую отделку заготовок с максимальной точностью, при этом снижается процент брака и минимизируются отходы.

Читайте также  Как почистить медную монету в домашних условиях

: Обработка меди

Источник: http://ecology-of.ru/med/obrabotka-mednykh-izdelij/

Пайка труб из меди

Медь применяется человечеством с глубокой древности, хотя использование для прокладки труб отопления и водоснабжения в широких масштабах официально принято считать начало прошлого века.

Одним из основных процессов стыковки медных труб является пайка, при которой выполняется нагревание трубных концов и соединительных муфт, приводящее к расплавлению припоя с образованием герметичности соединения.

В данной статье рассмотрим, как паять медные трубы, их разновидности, достоинства и недостатки.

Разновидности трубных материалов

Промышленностью выпускаются трубные изделия двух видов: труба медная отожжённая и неотожжённая, в чем отличия? Процесс изготовления обоих разновидностей состоит в обработке медной руды.

Из полученной черновой меди удаляются все нежелательные примеси путём продувки через неё кислорода. В результате получаются слитки металла высокой чистоты.

Далее технология производства каждого из видов резко отличается.

  1. Необожжённая медная труба, получается путём прокатки и штамповки полученных слитков. В результате этих операций получаются изделия, обладающие высокой твёрдостью и прочностью. Выпуск производится отдельными прямыми штангами длиной 5 и 3 м.

    Отсутствие термической обработки не приводит к нарушению внутренней структуры металла. При этом продукция становится очень прочной. Для изделий необожжённого типа показатель предела прочности может равняться от 340-ка до 450-ти МПа, значение допустимого растяжения — 6-ть процентов.

  2. Медная труба отожжённая или мягкая. Изготовление осуществляется путём отжига, что и получило своё отражение в названии таких изделий. Процесс основан на специальной термической обработке, при которой изделия нагреваются до 700-т градусов с последующим постепенным охлаждением. Поставка труб осуществляется в бухтах по 50-т и 25-ть м. При отжиге материалу возвращается утерянная при прокатке или штамповке природная пластичность.

    Отожжённые трубы, уступая первому типу по прочностным показателям, значительно превосходят их по пластичности. При случайных замораживаниях высокая пластичность отожжённых водопроводных труб гарантирует их от разрывов.

    Возможное их удлинение достигает 60-ти %, что позволяет сгиб при необходимости в холодном состоянии при соблюдении определённого соотношения между радиусом, под которым производится изгиб и диаметром трубы (R= 3…8d).

    Отожжённые изделия отличаются высокой стойкостью при эксплуатации в условиях повышенной влажности и к резким температурным перепадам.

    Трубные материалы с толстыми стенками успешно выдерживают высокое давление, при нанесении на поверхность полимерного слоя значительно снижаются тепловые потери и при этом в водопроводах с холодной водой не возникает образование конденсата. Такая продукция особенно популярна при обустройстве систем отопления и водоводов горячей воды.

Твёрдые неотожжённые трубы в холодном состоянии допускается сгибать при помощи трубогиба только диаметрами до 18-ти мм, при необходимости сгибать большие размеры необходимо предварительное смягчение изделий нагревом до 500 градусов.

Достоинства и недостатки изделий из меди

Основные плюсы:

  1. Из-за гладкости внутренних стенок трубопроводы обладают высокой проходимостью жидких и газообразных носителей.
  2. Долговечность ≥ 100 лет.
  3. Отличная гибкость и устойчивость к воздействиям химических веществ, за исключением водных носителей с содержанием хлора или кислой среды.
  4. Металл не подвержен коррозии.
  5. Высокая термостойкость, позволяющая изделиям даже с тонкими стенками спокойно выдерживать без деформаций воздействие высоких температур.
  6. Устойчивость к частым и резким перепадам давления и температуры, к негативным воздействиям высокой влагонасыщенности и прямому воздействию ультрафиолетовых лучей.
  7. Хорошие бактерицидные свойства, поэтому эффективно применение в водопроводах холодной воды.
  8. Простота технологии позволяет выполнение пайки своими руками с лёгкостью очищения от грязи и окислов.
  9. Сырьём для изготовления трубок является медь высокого качества, обладающая высокими антиокислительными свойствами.
  10. Устойчивые показатели по твёрдости и пластичности.
  11. Поверхность легко покрывается флюсами, что позволяет припою самому легко проникать во все щели с растеканием по сторонам.
  12. Способность принимать большое разнообразие форм значительно облегчает проведение монтажа в частном доме.
  13. Сохранение свойств материала даже при образовании льда во внутреннем пространстве.
  14. Соединения пайкой не нуждаются в дополнительном обслуживании в процессе эксплуатации, они не дают даже малейших протечек. Поэтому трубопроводы можно прокладывать в стяжках, штробах и закрывать любыми видами отделки, но при этом необходимо обязательно использовать для защиты от механических воздействий при сезонных температурных изменениях ПВХ-изоляцию или гофры.

Негативные особенности:

  1. Высокая стоимость.
  2. Тонкостенные изделия могут легко деформироваться при физических воздействиях.
  3. Трудоёмкость выполнения монтажных работ.
  4. Образование гальванической пары с алюминием. При возникающих, в системе отопления с носителями обогащёнными солями, слабых токов между подводкой из меди и алюминиевыми радиаторами, происходит резкое сокращение сроков службы последних.
  5. Материал является отличным проводником тепла, поэтому трубопроводы при проходе горячих носителей сильно нагреваются. При прикосновении возможно получение сильных ожогов. Это свойство изделий приводит и к большим потерям тепла.

Практически все имеющие недостатки в отожжённых изделиях устраняются укрытием их наружной поверхности поливинилхлоридными или полиэтиленовыми разновидностями полимеров. Такое покрытие предотвращает сильный нагрев труб и является хорошей защитой от возможных повреждений механического характера. Как уже отмечалось, выше в холодном водопроводе не образуется конденсат.

Читайте также  Как медь влияет на организм человека

Диаметры медных труб в дюймах и миллиметрах

Разночтение в единицах измерения обусловлено тем, что в Европе строительная технология предусматривает маркировку диаметров трубной продукции в дюймах, а в наших стандартах в мм. Специалистами различаются следующие измеряемые параметры:

  1. Линейные размеры, обычно в мм.
  2. Толщина стенки в мм, параметр тесно связан с объёмами проходящих веществ и воздействующим давлением на стенки. Варьируется от 0,5 до 3-х мм.
  3. Условный проход, обозначающий внутренний просвет изделия. Измеряется в мм в России и в дюймах за границей.
  4. Основные параметры трубной продукции, измеряемые в дюймах и мм, разделяются на следующие диаметры:
    • наружный определяет классификацию изделия с разделением в специальных таблицах на малые, средние и большие;
    • внутренний, являющийся основным показателем проходимости и производительности, эта величина, используемая в гидравлических расчётах;
    • номинальный, соответствует величинам условных проходов, но характеризуется точным значениям, изменяющимся от 6-ти до 267-ми мм.

Для исключения погрешностей при состыковках трубных заготовок, нужно правильно переводить дюймы в миллиметры, особенно это важно при соединении магистралей из различных материалов. 1 дюйм равен 25,4 мм, при переводе осуществляется округление в большую сторону.

Работа с дробными значениями неудобна, поэтому для облегчения разработаны специальные переводные таблицы. Например, эквивалентный размер полудюймовой трубы — 15 мм, а ¾ дюйма — 20 мм.

Способы соединения заготовок

Монтаж медных трубопроводов может осуществляться следующими основными способами:

  • с применением пресс-фитингов;
  • самофиксирующихся фитингов;
  • на обжимных фитингах с накидными гайками;
  • раструбной пайкой, наиболее чаще используемый в домашних условиях. Рабочие температуры ограничиваются термостойкостью не самой меди, а припоев. При выполнении сборки с применением компрессионных фитингов эксплуатация трубопроводов может производится при = плюс 4000, но это не имеет практического значения так как нагрев теплоносителя в трубопроводах ≤ 150-ти градусов.

Чем паять медные трубы

В бытовых условиях используется мягкая пайка, при которой выполняется нагрев мест пайки до 300-т гр. В результате происходит расплавление мягких припоев (обычно это олово), но такая температура представляет опасность и для медных изделий, поэтому обязательно обеспечение направленности и кратковременности нагрева.

Соединение с помощью пайки требует наличия определённого оборудования и навыков. Понадобятся следующее оборудование, инструменты и материалы:

  • газовая горелка небольших размеров с насадкой регулировки пламени, желательно с пьезоподжигом;
  • труборез по меди для резки заготовок;
  • фаскосниматель — инструмент, служащий для снятия фасок после отрезки элементов необходимой длины в целях обеспечения беспрепятственного вхождения заготовок одна в другую. Также выполняет снятие всевозможных заусенцев;
  • труборасширитель, так как соединяются заготовки одинаковых диаметров, то в одной необходимо немного расширить сечение;
  • соединительные муфты
  • проволочные щётки для очистки спаиваемых наружных поверхностей;
  • ёршик для зачистки внутреннего сечения;
  • припой для пайки, в основном олово прутками или в виде проволоки в катушках;
  • пастообразный флюс для пайки медных элементов, которым растворяются оксидные плёнки на соединяемых заготовках, обеспечивается увлажнение поверхностей при растворении припоя и медь защищается от окисления при нагреве;
  • наждачная бумага
  • рулетка, строительный уровень, молоток и маркёр.

Оборудование для пайки медных труб простое и недорогое, но чтобы получить необходимый навык по работе с ним, рекомендуется предварительно поупражняться на трубных обрезках, что позволит понять существующие тонкости пайки.

Непосредственно перед пайкой выполняется тщательная зачистка заготовок, обеспечивающая эффективное сцепление материалов с избавлением появления на металле продуктов окисления. Важное условие: спаиваемые детали во время пайки и последующего остывания должны быть надёжно закреплены, недопустимы даже малейшие смещения.

Последовательность выполнения работ

  1. Для качественного соединения заготовок край заготовок должен быть идеально прямым и ровным, отрезка выполняется с помощью трубореза.
  2. Труборасширителем увеличивается диаметр фитинга и зачищаются фаскоснимателем края заготовок.

  3. Нанесение специальной кисточкой на обе поверхности флюса.
  4. Вставка заготовки в раструб.
  5. Прогрев места соединения газовой горелкой до изменения цвета флюса.
  6. Нанесение припоя по всему соединению.

    Расплавление олова должно происходить только под воздействием высокой температуры нагретой меди, недопустимо задевать припой факелом горелки.

  7. Полное охлаждение детали осуществляется естественным образом, без использования дополнительных средств ускоряющих процесс.

  8. Обязательное удаление остатков флюс-пасты обычной влажной тканью, если этого не сделать, то реагенты пасты постепенно разрушат защитный слой медных элементов.
  9. Аналогичным образом выполняется пайка следующих соединений.

При строгом выполнении технологии медный трубопровод получается прочным и долговечным. Швы в местах соединения элементов должны быть плотными и ровными. Надёжность проведённой пайки проверяется пропуском по трубопроводам сильного водяного напора.

Медные изделия для водоснабжения — самый предпочтительный из возможных вариантов, не зря этот металл использовался уже в древних системах водопровода и он со временем находит всё больше почитателей в России.

Источник: http://www.hugebuilding.ru/chem-i-kak-payat-pravilno-mednye-truby.html

Холодная обработка и отжиг металлов

Большинство обычных металлов нельзя упрочнить термической обработкой. Однако почти все металлы упрочняются – до той или иной степени – в результате ковки, прокатки или гибки. Это называют наклепом или нагартовкой металла.

Отжиг является видом термической обработки  для умягчения металла, который стал нагартованным — наклепанным, чтобы можно было продолжать его холодную обработку.

Холодная обработка: медь, свинец и алюминий

Обычные металлы весьма сильно различаются по своей степени и скорости деформационного упрочнения  — наклепа или нагартовки. Медь довольно быстро наклепывается в результате холодной ковки, а, значит, быстро снижает свою ковкость и пластичность. Поэтому медь требует частого отжига, чтобы ее можно было дальше обрабатывать без риска разрушения.

С другой стороны, свинец можно обрабатывать ударами молотка почти в любую форму без отжига и без риска его разрушения. Свинец обладает таким запасом пластичности, который позволяет ему получать большую пластическую деформацию с очень малой степенью деформационного наклепа. Однако, медь хотя и тверже свинца, обладает в целом большей ковкостью.

Алюминий может выдерживать весьма большое количество пластической деформации в результате формовки молотком или холодной прокатки, прежде чем ему понадобится отжиг для восстановления его пластических свойств. Чистый алюминий наклепывается намного медленнее, чем медь, а некоторые листовые алюминиевые сплавы являются слишком твердыми или хрупкими, чтобы позволять большой наклеп.

Холодная обработка железа и стали

Промышленное чистое железо можно подвергать холодной обработке до больших степеней деформации, прежде чем оно станет слишком твердым для дальнейшей обработки.

Примеси в железе или стали ухудшают способность металла к холодной обработке до такой степени, что большинство сталей нельзя подвергать холодной пластической обработке, кроме конечно, специальных низкоуглеродистых сталей для автомобильной промышленности.

Вместе с тем,  почти все стали можно успешно пластически обрабатывать в раскаленном докрасна состоянии.

Зачем нужен отжиг металлов

Точная природа процесса отжига, которому подвергают металл, в значительной степени зависит от назначения отожженного металла. Существует значительное различие отжига по методам его выполнения между отжигом на заводах, где производят огромное количество листовой стали, и отжигом в небольшой автомастерской, когда всего лишь одна деталь требует такой обработки.

Если кратко, то холодная обработка – это пластическая деформация путем разрушения или искажения зеренной структуры металла.

При отжиге металл или сплав нагревают до температуры, при которой происходит рекристаллизация — образование вместо старых — деформированных и удлиненных — зерен новых зерен — не деформируемых и круглых. Затем металл охлаждают с заданною скоростью.

Другими словами, кристаллам или зернам внутри металла, которые были смещены или деформированы в ходе холодной пластической обработки, дают возможность перестроиться и восстановиться в свое естественное состояние, но уже при повышенной температуре отжига.

Отжиг железа и стали

Железо и низкоуглеродистые стали необходимо нагревать до температуры около 900 градусов Цельсия, а затем давать возможность медленно охлаждаться для обеспечения максимально возможной «мягкости». При этом принимают меры, чтобы предотвратить контакт металла с воздухом во избежание окисления его поверхности. Когда это делают в небольшой автомастерской, то для этого применяют теплый песок.

Высокоуглеродистые стали требуют аналогичной обработки за исключением того, что температура отжига для них ниже и составляет около 800 градусов Цельсия.

Отжиг меди

Медь отжигают при температуре около 550 градусов по Цельсию, когда меди разогрета до темно-красного цвета. После нагрева медь охлаждают в воде или позволяют медленно охлаждаться на воздухе.

Скорость охлаждения меди после нагрева при температуре отжига не влияет на степень получаемой «мягкости» этого металла.

Преимущество быстрого охлаждения заключается в том, что при этом металл очищается от окалины и грязи.

 Отжиг алюминия

Алюминий отжигают при температуре при температуре 350 градусов Цельсия. На заводах это делают в подходящих печах или соляных ваннах. В мастерской алюминий отжигают газовой горелкой. Рассказывают, что при этом деревянной лучиной трут по поверхности нагретого металла.

Когда дерево начинает оставлять черные следы, то это значит, что алюминий получил свой отжиг. Иногда вместо дерева применяют кусок мыла: когда мыло начинает оставлять коричневые следы, нагрев нужно прекращать.

Затем алюминий охлаждают в воде или оставляют охлаждаться на воздухе.

Отжиг цинка

Цинк становиться снова ковким при температуре между 100 и 150 градусами Цельсия. Это значит, что его можно отжигать в кипятке. Цинк нужно обрабатывать, пока он горячий: когда он охлаждается, то сильно теряет свою ковкость.

Источник: http://steel-guide.ru/xolodnaya-obrabotka-i-otzhig-metallov

Понравилась статья? Поделить с друзьями: