Img00116

120

2.72.    Rozróżnia się spoiwa miękkie o temperaturze topnienia poniżej 400°C i twarde o temperaturze topnienia powyżej 500°C.

Połączenia wykonane spoiwami twardymi mają kilkakrotnie większą wytrzymałość na rozciąganie (200 - 500 MPa) niż wykonane spoiwami miękkimi (20 - 80 MPa). Spoiwa miękkie stosuje się do połączeń szczelnych, a spoiwa twarde do połączeń szczelnych przenoszących obciążenia.

Do lutowania przewodów miedzianych w drobnej aparaturze niskiego napięcia (mierniki, liczniki, narzędzia elektryczne itp.) stosuje się najczęściej spoiwo miękkie cynowo-ołowiowe Pb Sn 50 o temperaturze topnienia 209°C. Jako topników używa się chlorku cynku lub kalafonii. W przypadku, gdy możliwe jest występowanie na złączu naprężeń mechanicznych lub wyższych temperatur używa się spoiw twardych mosiężnych (np. CuZn37, temp. topnienia 910°C), srebrnych (np. AgCu25Zn2, temp. topnienia 715°C) lub miedzianych (np. CuAgl, temp. topnienia I070°C). Lutowanie wymaga wtedy użycia palników benzynowych lub acetylenowo-tlenowych.

Do lutowania żył aluminiowych kabli ziemnych można użyć spoiwa miękkiego (np. ZnSn40, temp. topnienia 300°C) lub twardego (np. Zn Al 14, temp. topnienia 600°C).

Termobimetale

2.73.    Termobimetalem nazywa się zwalcowany na gorąco wyrób, złożony z dwóch blach stopowych, o różnej rozszerzalności cieplnej, złączonych trwale na całej powierzchni styku. Przy podgrzaniu takiego elementu, na skutek różnicy współczynników rozszerzalności, powstają naprężenia wewnętrzne, powodujące wygięcie paska w stronę metalu o mniejszej rozszerzalności.

Wygięcie paska termobimetalowego pod wpływem podwyższonej temperatury I może być wykorzystane do samoczynnego przerwania obwodu, np. grzejnika I (rys. 2.73-1). Po obniżeniu się temperatury, odkształcenie termobimetalu ustępuje, I obwód ponownie zostaje załączony. Zasada ta wykorzystywana jest powszechnie I w samoczynnych regulatorach temperatury (w warnikach, suszarkach, żelazkach, I inkubatorach, grzejnikach elektrycznych itp.).

Inne ważne zastosowanie znajdują termobimetale w wyzwalaczach termicznych I samoczynnych wyłączników, przeznaczonych do ochrony silników elektrycznych I przed przeciążeniem (rys. 2.73-2). Wyzwalacz termiczny, który reaguje na tempera- I turę termobimetalu, a nie na wartość przepływającego prądu, ma tę wyższość nad I bezpiecznikiem topikowym, że pozwala na krótkotrwałe przeciążenia silnika, nie I zagrażające trwałości jego izolacji, bez powodowania niepotrzebnych przerw w pra- I cy urządzenia.

Najczęściej stosowanym zestawem materiałów tworzących bimetale są stopy I żelaza z niklem. W termobimetalach produkcji krajowej na przykład, zastosowano I stopy FeNi36 (tzw. inwar) jako materiał o mniejszej rozszerzalności, a stopFeNi25Mn6 I jako materiał o większej rozszerzalności. Dopuszczalna temperatura pracy tego ter- I mobimetalu wynosi 250°C.