Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Łączenie elementów wykonanych ze szkła

atom1477 15 Maj 2017 20:44 4905 110
  • #61 15 Maj 2017 20:44
    atom1477
    Poziom 43  

    pikarel: wcale nie. Jest rozwiązanie dla dowolnych rozpuszczalników. Tylko nikt nie chce o nim podyskutować. Jest nim lutowanie szkła.

  • #63 15 Maj 2017 20:52
    E8600
    Poziom 36  

    Widzę, że autor uparł się na lutowanie to jeszcze podrzucę coś takiego widziałem gdzieś jak lutowanie szkła palnikiem gazowym. Spoina była w formie jakiegoś proszku zapewne szkło i jakiś topnik. Niestety nie jestem w stanie znaleźć dokładniejszych informacji o tej metodzie. Lutowanie ma swe wady gdyż powoduje naprężeni i najlepiej było by później wygrzać polutowany szklany element w jakimś piecu aby usunąć naprężenia, żeby nie było niespodzianki ;).

  • #64 15 Maj 2017 20:55
    jaszczur1111
    Poziom 33  

    Te wszystkie filmiki są n/t łączenia ze soba małych kawałeczków i nijak nie jest to lutowanie szkła tylko owijanie kawałków szkła w coś co można polutować.

  • #65 15 Maj 2017 20:55
    atom1477
    Poziom 43  

    E8600: to było pewnie lutowanie na lut szklany. Czyli "glass solder". Po polsku łączenie na szkliwo.
    Mój upór nie jest bezpodstawny. Zajmuję się tematem od pół roku, a żywicami już ze 2 lata.
    Od strony naukowej a nie tylko amatorskiej (czytam opracowania na temat odporności żywic i innych klejów).
    Jedynie bezpośrednie połączenie szkła z metalem dobrze tutaj rokuje.
    Poza tym taki jest (czy był) temat tego tematu ("Lutowanie szkła"). Więc to nie upór tylko taki temat :D

    jaszczur1111: niestety nawet google niewiele mówi na temat lutowania ultradźwiękowego.
    Chyba po prostu się nic nie dowiem dopóki sam nie zrobię testów.
    Ale sytuacja nie jest taka jak opisujesz.
    Tutaj:
    https://www.youtube.com/watch?v=NpJ8T8JWMMw
    nie widzę żadnego owijania. Metal się po prostu trzyma płaskiego kawałka szkła.
    Natomiast o tych problemach o których napisałeś wiem i sam się zastanawiam czy nie uniemożliwią one polutowania tego. Nie mniej jednak chcę spróbować.

    Natomiast zastanawia mnie jeszcze szkło wodne. Być może będzie w stanie zapewnić szczelność i odporność. Muszę poczytać.

  • #67 15 Maj 2017 21:20
    E8600
    Poziom 36  

    atom1477 napisał:
    Jedynie bezpośrednie połączenie szkła z metalem dobrze tutaj rokuje.

    Nie wiem jak to mam rozumieć, Bezpośrednie przylutowanie metalowej obudowy do szklanej szyby bez wykorzystania spoiwa lutowniczego?
    Spoiwo lutownicze raczej też nie jest trwałe na rozpuszczalniki bo wykonuje się je z metali łatwotopliwych, które reagują nawet z powietrzem. Inną sprawą jest także różnica potencjałów elektrycznych łączonych metalu i spoiwa co też sprzyja korozji połączenia więc połączenie prędzej czy później puści.

  • #68 15 Maj 2017 21:28
    atom1477
    Poziom 43  

    E8600 napisał:
    atom1477 napisał:
    Jedynie bezpośrednie połączenie szkła z metalem dobrze tutaj rokuje.

    Nie wiem jak to mam rozumieć, Bezpośrednie przylutowanie metalowej obudowy do szklanej szyby bez wykorzystania spoiwa lutowniczego?

    Chodziło mi że tym metalem będzie spoiwo.

    E8600 napisał:
    Spoiwo lutownicze raczej też nie jest trwałe na rozpuszczalniki bo wykonuje się je z metali łatwotopliwych, które reagują nawet z powietrzem.

    Mały błąd w założeniach. Powietrze nie jest "nawet" tylko "aż". Fakt reagowania z powietrzem nie musi więc o niczym przesądzać.

    E8600 napisał:
    Inną sprawą jest także różnica potencjałów elektrycznych łączonych metalu i spoiwa co też sprzyja korozji połączenia więc połączenie prędzej czy później puści.

    Pocynowałbym cały element metalowy. Albo łączył tylko szkło ze szkłem (czyli spoiwo nie miało by już kontaktu z innym metalem).

    Tremolo napisał:
    Próbowałeś w bazie patentów, w sumie pewnie od tego zacząłeś, jest taki facebook dla naukowców https://www.researchgate.net czy coś takiego.

    Nie bardzo jest nawet jak szukać. Bo czego szukać? Tworzywa odpornego na wszystko?
    Nie mnie jednak szukałem czegoś o lutowaniu ultradźwiękowym. Znalazłem tylko patenty z lat '50.
    O łączeniu szkła z metalem nie ma czego szukać bo temat jest rozpracowany. Tylko że rozpracowany przemysłowo a nie domowo. Domowych metod łączenia nikt raczej nie patentuje.

  • #69 15 Maj 2017 21:35
    c2h5oh
    Moderator

    Pozostaje jeszcze naparowywanie próżniowe. Ta metoda pozwala na uzyskanie dość mocnego połączenia szkło-metal. Potem już z górki :).

  • #70 15 Maj 2017 21:41
    atom1477
    Poziom 43  

    Naparować domową techniką jak rozumiem? :D

  • #72 15 Maj 2017 21:46
    atom1477
    Poziom 43  

    A to już nie jest tak trudne jak się wydaje. Wystarczy po dokładnym umyciu i odtłuszczeniu wytrawić chemicznie.

    W grę wchodzi więcej technik.
    1. Naniesienie jakiejś powłoki metodą sol-gel. Np. SiO2. Albo innej takiej która da dobrą jednolitość powłoki bez konieczności przeprowadzania wygrzewania w wysokiej temperaturze.
    2. Posrebrzenie chemiczne.

  • #73 15 Maj 2017 23:03
    pikarel
    Poziom 31  

    Kiedyś (w Diorze) ultradźwiękowo łączono jedynie polistyren (w uchwytach radiodbiorników przenośnych) i nie było to lutowanie, lecz spawanie (łączenie dwóch elementów tym samym materiałem, a wręcz nim samym).

    Jednak temperatura wytwarzana przez te ultradźwięki, potrzebna do spawania polistyrenu nie przekraczała nawet 160°; wiem to, bo z ciekawości natychmiast po wyjęciu spod prasy można była utrzymać rączkę w dłoni.
    Sam spaw był wewnątrz, a prasa rozgrzewała spoinę bardzo miejscowo, co pokazało rozerwanie rączki - cieniutki spaw ok. 02 - 0.3 mm, ale na całej długości (ok. 30 cm).
    Jednak moc użyta była tak duża, że bez tłumików na uszach odczuwalny był ból w uszach i ból głowy (z opisu na prasie moc ok. 4 kW).

    Tej więc metody również nie użyjesz w domowych warunkach.

  • #74 16 Maj 2017 06:50
    Art.B
    Specjalista Automatyk

    Po pierwsze: cała paroszczelność tej wyparki, czy jak to tam nazwać, jest nic nie warta bez wymrażania par na odbiorze oddestylowanego rozpuszczalnika. Poza kondensatem do odbieralnika będą trafiać pary rozpuszczalnika, które ulecą w atmosferę. Prężność par większości rozpuszczalników w temperaturze pokojowej jest niemała. Bez stopnia chłodzącego odbiór np. wodą studzienną (ok. + 8°C) się nie obejdzie.
    Abstrachując od tego,
    Po drugie: najprostsze uszczelnienie szyby w konstrukcji metalowej to sztywny kołnierz z np. grubej blachy, ew. kątownika, po stronie metalowej skrzyni, na nim tafla szkła hartowanego uszczelniona od dołu pierścieniem z drutu ołowianego (zlutowanego w obwód zamknięty), dociśnięta metalową ramą przez podkładkę teflonową lub silikonową, całość skręcona śrubami po obwodzie. Trzeba tylko równomiernie dokręcić śruby po obwodzie żeby szyba nie pękła od naprężeń. Takie uszczelnienie jest praktycznie próżnioszczelne, jednocześnie kompensując różnice rozszerzalności cieplnej szkła i metalowej konstrukcji (szyba może swobodnie dylatować).
    Co do poprzednich 3 stron tematu:
    Szyba dolutowana do stalowej ramy po prostu strzeli od naprężeń. Trzeba by ją lutować do ramki z inwaru (kovaru, lub innego żelazo-niklu), albo innego podobnego (i drogiego stopu), a dopiero tą ramkę dolutować do reszty konstrukcji przez element podatny. Samo spojenie najprościej wykonać tak:
    - potrzebny jest piec hartowniczy lub podobny o kontrolowanej temperaturze.
    -ramkę z odpowiedniego stopu posypujemy sproszkowanym szkłem z topnikiem, przykrywamy szybą i wkładamy do pieca.
    -grzejemy do temperatury topnienia szkła (tego użytego jako spoiny), spoina zlewa się pod ciężarem szyby, zapewniając szczelne połączenie.
    -studzimy piec kilkanaście godzin
    Taką szybę z ramką można dolutować do stalowej skrzynki z użyciem cyny, jednakże przez łącznik np. z miedzianej lub mosiężnej blachy.

  • #75 16 Maj 2017 08:18
    atom1477
    Poziom 43  

    pikarel napisał:
    Tej więc metody również nie użyjesz w domowych warunkach.

    Tej może nie. Ale lutowania można bo do lutowania używa się grotów ogrzewanych. Czyli ciepło nie pochodzi z ultradźwięków tylko z normalnego ogrzewanego grota.

    Art.B napisał:
    Po pierwsze: cała paroszczelność tej wyparki, czy jak to tam nazwać, jest nic nie warta bez wymrażania par na odbiorze oddestylowanego rozpuszczalnika. Poza kondensatem do odbieralnika będą trafiać pary rozpuszczalnika, które ulecą w atmosferę. Prężność par większości rozpuszczalników w temperaturze pokojowej jest niemała. Bez stopnia chłodzącego odbiór np. wodą studzienną (ok. + 8°C) się nie obejdzie.

    Odbiór miał by być szczelnie połączony z oczyszczarką.

    Art.B napisał:
    Po drugie: najprostsze uszczelnienie szyby w konstrukcji metalowej to sztywny kołnierz z np. grubej blachy, ew. kątownika, po stronie metalowej skrzyni, na nim tafla szkła hartowanego uszczelniona od dołu pierścieniem z drutu ołowianego (zlutowanego w obwód zamknięty), dociśnięta metalową ramą przez podkładkę teflonową lub silikonową, całość skręcona śrubami po obwodzie. Trzeba tylko równomiernie dokręcić śruby po obwodzie żeby szyba nie pękła od naprężeń. Takie uszczelnienie jest praktycznie próżnioszczelne, jednocześnie kompensując różnice rozszerzalności cieplnej szkła i metalowej konstrukcji (szyba może swobodnie dylatować).

    Pewnie tak zrobię jak nic innego mi się nie uda.

    Art.B napisał:
    Co do poprzednich 3 stron tematu:
    Szyba dolutowana do stalowej ramy po prostu strzeli od naprężeń. Trzeba by ją lutować do ramki z inwaru (kovaru, lub innego żelazo-niklu), albo innego podobnego (i drogiego stopu), a dopiero tą ramkę dolutować do reszty konstrukcji przez element podatny. Samo spojenie najprościej wykonać tak:
    - potrzebny jest piec hartowniczy lub podobny o kontrolowanej temperaturze.
    -ramkę z odpowiedniego stopu posypujemy sproszkowanym szkłem z topnikiem, przykrywamy szybą i wkładamy do pieca.
    -grzejemy do temperatury topnienia szkła (tego użytego jako spoiny), spoina zlewa się pod ciężarem szyby, zapewniając szczelne połączenie.
    -studzimy piec kilkanaście godzin
    Taką szybę z ramką można dolutować do stalowej skrzynki z użyciem cyny, jednakże przez łącznik np. z miedzianej lub mosiężnej blachy.

    Nie miałem w planach lutowania szyby do stalowej ramy. Lutowanie miało być do cienkiej folii właśnie w celu skompensowania naprężeń.

  • #76 16 Maj 2017 08:34
    Art.B
    Specjalista Automatyk

    No to zrób inaczej. Przygotuj ramkę z miedzianej blachy (cienkiej). Ramka na wewnętrznym obwodzie ma być perforowana, coś w stylu siatki. Kładziesz szybę płasko, na wstępnie podgrzanej płycie, na nią nakładasz tą miedzianą ramkę, a na to kładziesz ramkę z dociętych pasków szkła. Grzejesz obrzeże palnikiem propanowo-tlenowym do zmięknięcia i dociskasz brzegi przyrządem rolkowym, coś w stylu radełka, tylko rolka drewniana, np. bukowa. Warstwy szkła stapiają się przez perforację blachy i jeśli nie pęknie w trakcie studzenia (kwestia szczęścia i wprawy), to masz szybę z zatopioną w brzegu miedzianą ramką.

  • #77 16 Maj 2017 08:53
    atom1477
    Poziom 43  

    Nie mam odpowiedniego palnika jak i nie mam butli z gazami.

  • #78 16 Maj 2017 09:46
    Art.B
    Specjalista Automatyk

    No to trudno Ci będzie coś zrobić bez narzędzi... Zależnie od budżetu projektu możesz kupić, pożyczyć bądź komuś zlecić. Najprościej zatem będzie z tym uszczelnieniem z drutu ołowianego, jedynie kołnierz i ramę trzeba też będzie splanować na szlifierce z dokładnością rzędu 0,05mm.

  • #79 16 Maj 2017 09:50
    atom1477
    Poziom 43  

    No właśnie niekoniecznie. Szlifowanie tak dużego przedmiotu też by trzeba gdzieś zlecać.
    Najprościej i najtaniej będzie to właśnie polutować.
    Bo lutownicę ultradźwiękową da się złożyć w cenie poniżej 200zł.
    Ale to temat na za miesiąc, bo tyle będę czekał na transducer ultradźwiękowy.

  • #80 16 Maj 2017 11:15
    jaszczur1111
    Poziom 33  

    Atom, zafiksowałeś się na czymś co nie jest w twoim zasięgu. Nie da się tego obejść tak jak myślisz. Ja akurat od razu załapałem o co chodzi z ultradźwiękowym lutowaniem. Chodzi o to że łatwiej łapie lut powierzchni lub w ogóle łapie. Fakty są przytłaczające. Szkło ma inny współczynnik rozszerzalności cieplnej niż większość metali. Nawet jeśli uda się jakimś cudem zlutować to po ostygnięciu lub z byle powodu to puści. Ultradźwięki nie są tu jakimś fantastycznym środkiem na wszystkie Twoje problemy.

  • #81 16 Maj 2017 11:20
    atom1477
    Poziom 43  

    Ja tak nie myślę. Tam nie chodzi o to że łatwiej łapie, lecz o to że powstaje zupełnie inny rodzaj połączenia. Nie za pomocą adhezji czy powstawania warstwy przejściowej z mieszaniny substancji łączonych.
    Lecz za pomocą połączenia atomami tlenu.
    Różnica rozszerzalności cieplnej jest problemem ale widać że da się z nią jakoś żyć bo takie połączenia są wykonywane i się nie uszkadzają.

  • #82 16 Maj 2017 11:53
    neo_dc
    Poziom 32  

    Ja nie widzę problemu w ogóle w tym, co autor chce zrobić.
    Wannę z nierdzewki czy kwasiaka, a górną szybę zrobić w pokrywie na uszczelki i tyle. Koszt pewnie dorównałby już temu, co wydał na te kleje i inne cudowne techniki. Odporne na temperaturę i chemię.

  • #83 16 Maj 2017 12:02
    atom1477
    Poziom 43  

    Koszt może i jest niższy niż koszt tych klejów, ale jest wyższy niż zrobienie tego za pomocą lutowania. Kosztu klejów już nie odzyskam. Ale mogę jeszcze oszczędzić sobie kosztów uszczelek.
    Albo zrobić to za pomocą sposobu w którym w ogóle nie ma łączenia tego z szybą.
    Bo jest zupełnie inne rozwiązanie które przekreśla rozwiązania z uszczelkami.
    Mianowicie zrobienie tego z nieprzezroczystych zbiorników i dostarczanie ciepła za pomocą heatpipe.
    Dlatego dla mnie opcją jest tylko lutowanie. Bo jak nie lutowanie, to nie ma sensu się bawić w uszczelki tylko od razu dać heatpipe i w ogóle odpada problem łączenia się ze szkłem.

    Rozwiązanie z uszczelkami tylko pozornie jest to proste. A w rzeczywistości wymaga dostępu do frezarki o dużym polu roboczym (żeby zapewnić odpowiednią płaskość powierzchni pod szkło). To po prostu nie będzie tanie.

  • #84 16 Maj 2017 12:52
    Rzuuf
    Poziom 43  

    Nie oczekuję sukcesu w lutowaniu!
    Istotą połaczenia lutowanego jest tworzenie się na powierzchniach lutowanych STOPU POŚREDNIEGO, zawierajacego rozpuszczone (w fazie ciekłej) zarówno składniki lutu, jak i materiałów łączonych.
    Znane zjawisko: cyna "zjada" miedziane groty ...
    Szkło nie tworzy stopu z żadnym ze składników metalowego lutu! Lut może się "przykleić' (na zasadzie adhezji), ale nie przylutować!
    Istotą lutowania ultradźwiękowego jest mechaniczne usuwanie warstwy tlenkowej bezpośrednio pod grotem z cyną i w ten sposób udostępnienie bezpośredniego kontaktu lutu i materiału lutowanego - dla możliwego w takich warunkach tworzenia stopu pośredniego. Ponieważ szkło nie posiada "warstwy tlenkowej" (samo jest stopem tlenków, nierozpuszczalnych w lucie), więc ultradźwięki nic nie dadzą (oprócz kosztów).

  • #85 16 Maj 2017 12:56
    atom1477
    Poziom 43  

    Nie ja wymyśliłem żeby tą nazwę używać do takiego połączenia.
    Tylko te firmy co produkują lutownice i stop lutowniczy.
    Możemy się umówić żeby tego nie nazywać lutowaniem.
    Tylko np. połączeniem tlenowym.
    Wtedy będzie ok dla Ciebie?
    Tylko że wtedy będzie niezgodnie z ogólnie przyjętą terminologią.
    Więc mimo wszystko proponował bym jednak pozostać przy nazwie lutowanie.

  • #86 16 Maj 2017 13:33
    Art.B
    Specjalista Automatyk

    Numer z lutowaniem grotem ultradźwiękowym nie polega w zasadzie na lutowaniu. Normalnie stopiona cyna nie zwilża szkła. Pod wpływem ultradźwięków następuje rozproszenie warstewki tlenkowej na kropli cyny jak i spadek napięcia powierzchniowego, skutek czego rozlewa się ona na szkle. Ale trzyma się przez zwykłą adhezję, nie tworząc żadnego wiązania chemicznego ani stopu. Wątpię, żeby udało się przylutować blaszkę do szyby na większej długości bez pęknięcia od naprężeń.
    Wpadłem natomiast na inny pomysł: weź lustro, usuń chemicznie farbę zabezpieczającą powłokę srebra, pokryj ją topnikiem, choćby RF800, wzdłuż obwodu szyby, rozgrzej szybę powyżej temperatury topnienia cyny i pocynuj ją rozpływowo na szerokości kilku milimetrów. Resztę srebra ze środka szyby usuń gazikiem nasączonym rozcieńczonym kwasem azotowym. Do tak przygotowanego lustra dolutujesz bez problemu kołnierz z cienkiej blachy miedzianej.

  • #87 16 Maj 2017 13:39
    Rzuuf
    Poziom 43  

    Jeżeli nie tworzy sie warstwa pośrednia, to mamy do czynienia z "klejeniem na goraco".
    A co byś powiedział na klejenie "kitem" z talku zarobionego ze szkłem wodnym?
    Ten "kit" przykleja się dość dobrze do szkła (można je podtrawić fluorkiem sodu), a po wyschnieciu nie rozpuszczają go żadne rozpuszczalniki organiczne.

    Rozwiniecie pomysłu kol. Art.B.: posrebrzyć szkło (tam gdzie trzeba), a potem pomiedziować je galwanicznie. Lutowanie cienkiej warstwy srebra (bez uszkodzenia) jest niepewne: srebro rozpuszcza sie w cynie lepiej, niż miedź!

  • #88 16 Maj 2017 13:40
    atom1477
    Poziom 43  

    Adhezja do szkła może być całkiem duża więc trzymanie się "tylko" na adhezji nie musi być wadą.
    O lustrze myślałem. Ale jest problem, lustra nie są pokrywane srebrem.

  • #90 16 Maj 2017 13:44
    atom1477
    Poziom 43  

    Aluminium.

    Właśnie po ponad 24h od wyjęcia go z rozpuszczalnika zauważyłem że klej do szyb na szybie wrócił do swojego poprzedniego kształtu. Nie widać żadnych zniszczeń.
    Czyli on się nie rozpuszcza ani nie rozkłada w rozpuszczalniku. A jedynie pęcznieje i przez to odrywa się od szkła.
    Podobnie wosk (parafina). Odczepił się od szkła, ale uszkodzeń nie ma.
    Może więc sprawa nie jest stracona. Tylko trzeba zastosować jakiś element który będzie mechanicznie trzymał ten klej czy wosk na szkle.