L'odore della colofonia riscaldata è familiare a molte persone. Non molte persone sanno che la colofonia è usata per Stagnatura e saldatura di metalli. Qual è il significato di questa sostanza e quale ruolo gioca nel processo - questo è da capire.
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Perché è necessario il fondente per saldare
Saldatura di alta qualità non è possibile senza flusso. Senza fondente la saldatura non si "attacca" al metallo da saldare. Il flusso ha i seguenti compiti
- Sciogliere lo sporco e gli ossidi che sono sulla superficie;
- Prevenire l'ossidazione della superficie quando viene riscaldata dal saldatore;
- Ridurre la tensione superficiale delle gocce di saldatura fusa.
Questi compiti sono fatti abbastanza bene dalla colofonia.
Proprietà di base della colofonia
La colofonia rappresenta una sostanza amorfa fragile con un punto di rammollimento da +50 a +150 gradi - a seconda della composizione e del metodo di preparazione. Una delle origini del suo nome viene dall'antica città di Colofone, dove veniva estratta una resina di pino di alta qualità. La colofonia va dal giallo pallido al marrone scuro (a volte quasi nero) con una sfumatura rossastra. È costituito principalmente da resine, acidi grassi e alcune altre sostanze. La composizione è in una certa misura simile a quella dell'ambra.
La colofonia è insolubile in acqua, ma solubile in alcol etilico, acetone e altri solventi organici.
Oltre alle qualità elencate sopra, la sostanza ha altre proprietà richieste per i fondenti:
- È chimicamente inerte alle saldature e ai metalli saldabili e ha una bassa corrosività;
- Nella condizione fusa la colofonia ha una buona scorrevolezza e bagnabilità;
- il suo punto di fusione è basso, in alcuni tipi di sostanze non supera i 70 gradi che sono sufficienti per saldare anche con la lega Rosé;
- I residui di flusso possono essere facilmente rimossi con solventi organici.
Gli svantaggi includono un'attività debole. La colofonia è buona per saldare metalli facili da unire come rame, ottone, bronzo, ecc. Saldare l'acciaio, per non parlare dell'alluminio, richiede più sostanze attive. I flussi a base di acidi inorganici sono generalmente utilizzati per questo scopo.
Non solo la colofonia è spesso usata in forma solida, ma anche in soluzioni alcoliche liquide o gel densi. I vantaggi di questo design sono:
- Minore consumo di colofonia (una piccola concentrazione del principio attivo è sufficiente senza ridurre l'efficienza);
- Produzione di fumo ridotta per lo stesso motivo;
- La formulazione liquida è più facile da applicare (per esempio con un pennello);
- la quantità di flusso può essere dosata più facilmente;
- Il flusso sotto forma di liquido penetra in piccole fessure.
Inoltre, si applica direttamente al punto di saldatura e il fondente viene prima applicato con la punta del saldatore. Nel processo di trasferimento alla zona da saldare, parte del fondente evapora o viene bruciato prima ancora che il processo sia iniziato, il che aumenta ulteriormente il consumo e la quantità di fumo.
Altri additivi possono essere aggiunti alla soluzione alcolica per migliorare l'efficacia del flusso, ad esempio la glicerina. Sappiate che questa sostanza è igroscopica e assorbe facilmente l'acqua, diventando più elettricamente conduttiva, quindi dopo aver saldato con questo fondente è necessario sciacquare i residui con più attenzione. Anche la glicerina satura di umidità può causare la corrosione dell'area di contatto nel tempo.
Come si produce la colofonia
La colofonia si ottiene principalmente da resine naturali di conifere che contengono circa un terzo di componenti volatili (trementina e altri). Dopo l'evaporazione, si forma un residuo solido, che è la colofonia di pino, chiamata anche arpia. A volte c'è anche la colofonia fatta con resina di abete rosso, abete o cedro. Questo tipo di colofonia si chiama oleoresina. La tecnologia della sua produzione può essere riprodotta anche in condizioni artigianali.
La raccolta della resina è un processo che richiede tempo, quindi è più razionale estrarre la colofonia direttamente dalla pasta di legno. In questo caso la segatura di conifere viene trattata con un solvente, che attira la materia prima per un'ulteriore purificazione ed evaporazione. In questo caso il prodotto finale ha un colore più scuro, ma la qualità non ne risente. Questa colofonia è chiamata colofonia di estrazione. È più economica della colofonia di resina, ma contiene sostanze aggiuntive dalla polpa di legno e solventi. Non ha praticamente alcun effetto sulla qualità della saldatura, ma per altre applicazioni della colofonia può essere importante.
La colofonia si ottiene anche dalla distillazione del tall oil, un sottoprodotto della produzione di cellulosa. Il risultato è la colofonia di sego e il suo prezzo è più alto della colofonia normale. Inoltre il prodotto e il suo vapore hanno un odore pungente e sgradevole. Il lato positivo è che la colofonia ha un punto di rammollimento più basso.
Altre applicazioni della colofonia
Questa sostanza non è usata solo per la saldatura. La colofonia in polvere è usata dove l'attrito deve essere aumentato, ma l'abrasione è indesiderabile. La colofonia in polvere è ampiamente usata mescolata ad altre sostanze per strofinare gli archi degli strumenti musicali a corda e le scarpe dei ballerini. La colofonia tritata è usata in varie attrezzature sportive (per ridurre la probabilità di scivolamento delle mani), ecc.
Come agente chimico la colofonia è usata nella produzione di lacche, vernici, plastica, gomma, ecc. Le sue proprietà idrorepellenti sono utilizzate per impregnare la carta e, in passato, le strutture in legno.
La colofonia ha una buona proprietà dielettrichema le sue proprietà meccaniche (fragilità, suscettibilità a fattori esterni) non permettono il suo utilizzo in ingegneria come dielettrico indipendente. Fa parte di vari composti dielettrici.
La colofonia è dannosa?
Il vantaggio della colofonia è la sua relativa innocuità. Non contiene sostanze tossiche. Tuttavia, quando viene surriscaldata dal saldatore, la resina non tossica può scomporsi in costituenti più dannosi (alcuni acidi, pinolina, ecc.). Queste sostanze sono anche leggermente tossiche, ma possono causare reazioni allergiche, irritazione delle mucose ecc. se inalate per un periodo di tempo prolungato.
La colofonia sintetica è meno dannosa da questo punto di vista, poiché non contiene acido abietico, ma tali formulazioni sono costose. L'inalazione prolungata di particelle di colofonia è anche dannosa - può portare all'asma. Pertanto, lavorare con la colofonia in condizioni di produzione è impossibile senza una cappa di aspirazione e un dispositivo di protezione respiratoria personale.
A casa, è difficile immaginare l'artigiano che indossa un respiratore, ma la quantità di fumi prodotti in una tale situazione è anche piccola. È improbabile che l'uso occasionale infrequente della colofonia in casa possa causare danni notevoli, tuttavia, lavorare in un'area ventilata è altamente auspicabile.
Importante! Tutto ciò si applica alla colofonia pura. Nei flussanti industriali basati su di esso (per esempio la serie LTI) vengono aggiunti altri ingredienti che rendono la composizione più attiva, ma anche più dannosa. Bisogna prendere serie precauzioni di sicurezza quando si lavora con loro.
L'industria chimica ha fatto passi da gigante negli ultimi decenni. Nessuno ha più bisogno di gomma naturale, anche molti coloranti naturali sono stati sostituiti da quelli artificiali. Ma la colofonia continuerà ad essere usata come centinaia di anni fa. Un'alternativa economica ed efficace è ancora da vedere.
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