Lágy- és keményforrasztás
2003/5. lapszám | VGF&HKL online | 14 635 |
Figylem! Ez a cikk 23 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A rézcsöveket először i.e. 2750-ben használtak vízvezetékként az ókori Egyiptomban, ennek maradványait találták meg Abusirban. Az időben előre haladva a következő emlékeink római kori Herculaneumban vannak, amit a Vezúv i.e. 79-es kitörése pusztított el. A rézcsövek és vele együtt a forrasztás azonban csak a múlt század 30-as éveiben terjedt el széles körben, amikor a technikai-technológiai fejlődés eredményeként megjelentek a vékony falú csövek és a különféle fittingek. A falvastagság legalább 50%-kal lett kisebb, s a költségek is drasztikusan csökkentek. Ennek eredményeként a fejlett világban az 1940-es évektől a csőszerelésekhez túlnyomórészt a rezet használják.
A rézcsövek elterjedése egyre magasabb követelményeket állított az illesztésük technológiájával szemben. Míg az ókori egyiptomiak a csöveket is kovácsolással formázták, s ugyanilyen módszerrel kapcsolták őket össze, addig ma már különféle megoldások léteznek, kezdve a menetes fittingtől a présfittingeken keresztül a forrasztásig. Jelen cikkben ez utóbbival foglalkozunk.
A forrasztás előnyei
- Erős, nem szivárgó, tartós kötés.
- Évtizedek gyakorlata igazolja.
- Az épületgépészet minden területén engedélyezett eljárás oldhatatlan kötések létrehozására.
- Nem szükségesek hozzá drága eszközök.
- Alacsony fitting- és forraszanyag-költségek.
- A forraszanyagok könnyen hozzáférhetők.
- Kényszerű helyzetekben is jó megoldás.
- Cső- és fittingrendszerektől függetlenül alkalmazható.
A forrasztás két vagy több fémes anyag termikus és hosszan tartó összekötése forraszanyag segítségével. A folyamat során a forraszanyag megolvad s elfut a felületen, a jóval magasabb olvadáspontú forrasztandó anyag a hő hatására kitágul, s felületén parányi barázdák keletkeznek. Ezekbe belefolyik a forraszanyag, s miután mindkettő lehűl, a mikrobarázdák összehúzódnak, s a belefolyt, majd időközben megdermedt forraszanyagra a faluk ráfeszül. Ez a hálóképzés.
Sokszor teszik fel a kérdést, lehet-e úgy forrasztani, hogy a forraszanyagnak felfelé kell folynia? A válasz a kapillárishatásban rejlik. A fitting és a cső közötti szűk résben (kapilláris) felfut a forraszanyag. Ez a forrasztási rés ideális esetben 0,2 mm, ami az anyagok tágulása folytán melegítés hatására 0,05 mm-re szűkül a forrasztás során. Különös figyelmet kell fordítani arra, hogy – természetesen a lehetőségekhez mérten – egyenletesen melegítsük fel a forrasztandó felületeket mind hosszanti, mind keresztirányban. A lehetséges hibákat és a következményeket láthatjuk az 1. ábrán a B és D rajzokon. A helyesen elvégzett illesztés és forrasztás az A és C rajzokon követhető jól. Ahhoz, hogy a forraszanyagot és a folyasztószert helyesen meg tudjuk választani, egy-két alapfogalmat tisztáznunk kell.
A tiszta fémeknek olvadáspontjuk, az ötvözeteknek – így a forraszanyagoknak is – pedig olvadási tartományuk van. Az olvadáspont az a hőmérséklet, amely fölött az anyagok folyékonyak, alatta pedig szilárdak. Az olvadási tartományt alulról a soliduspont (solid=szilárd), felülről a liquiduspont (liquid=folyékony) határolja. A munkahőmérséklet az a legalacsonyabb hőmérséklet, amelynél a forraszanyag az anyagokon hálót tud képezni. Ez a soliduspont felett, a liquiduspont körül helyezkedik el.
A folyasztószerek a fémoxidok oldószerei. Eltávolítják a forrasztandó felületről az oxidréteget, és a forrasztás idején is – amikor a megemelkedett hőmérséklet miatt a fém és az oxigén reakcióképessége megnő –, oxidmentesen tartják azt. Ezért levegőn történő forrasztásnál szükség van a folyasztószerre. Kivétel a réznek rézzel való foszfortartalmú keményforrasztása (CuP6), amikor a forraszanyagban lévő foszfor átveszi ezt a funkciót. A munkahőmérséklet alapján különböztetjük meg a lágy- és a keményforrasztást. Az előbbit 450 °C alatt, az utóbbit 450 °C fölött végezzük. Az épületgépészetben jellemzően 250 °C a lágy- és 670-730 °C a keményforrasztás munkahőmérséklete. Azt, hogy melyiket alkalmazzuk, alapvetően a felhasználási cél (víz vagy gáz, klíma) határozza meg, s a forrasztás fajtája alapján döntjük el, milyen égőt és forraszanyagot kell használnunk. Egy fontos, gyakorlati dolgot kell elmondani ezzel kapcsolatban, ami újra és újra felmerül: gázszereléshez lágyforraszt használni tilos! Egy lakástűz esetén ugyanis a hőmérséklet elég hamar 250 °C fölé emelkedik, s a forraszanyag kiolvad. Ennek helyén elkezd ömleni a gáz, felrobban, s a lakástüzet többszörösen felülmúló, robbanás okozta kár keletkezik. A keményforraszok viszont 710 °C-ig biztosan „állják a sarat”.
Az utóbbi időben a forraszanyagok piacán is egyre élesebb az árverseny. Ez egyrészről jó, hiszen a gyártókat és a kereskedőket az önköltségek csökkentésére, tevékenységük hatékonyságának javítására sarkallja. Másrészről káros is lehet, ha az árak leszorításának eszköze a minőség rontása, engedély nélküli forgalmazás. Sajnos Magyarországon ez utóbbi irány is megjelent. Különösen fontos, hogy a szerelő ellenőrizze, rendelkezik-e az adott forraszanyag az ÉMI-TÜV engedélyével. Ezt az engedélyt, ill. fénymásolatát a forgalmazónak kérésre át kell adnia a szerelőnek. Az engedélyt kérheti a szerelőtől a megrendelő is, s ennek hiányában az egész szerelvényt elbontathatja. Könnyen beláthatjuk, hogy minimális az az összeg, amennyit a rosszabb minőségű, esetleg engedély nélkül forgalmazott anyag felhasználásával nyerhetünk, s ez nincs arányban a szerelvény értékével.
Mennyire terhelhetők a forrasztások? Ezt a Berst nyomáspróbával lehet elvégezni. Mint köztudott, a gyártók a rézcsövek üzemi nyomását úgy határozzák meg, hogy az legalább háromszoros túlnyomást még elvisel, e fölött elreped. Egy ilyen rézcsövet öt helyen elvágtak, majd összeforrasztottak. A rézcső 280 bar nyomáson elrepedt, a forrasztási helyek viszont sértetlenek maradtak.
Bognár Lajos
