Zkus být instalatérem I. Pájení měděných trubiček Komentář: V tomto workshopu spájíme dvě měděné trubičky podobně jako to provádějí odborníci (topenáři) při sestavování rozvodu teplé otopné vody. Podotýkáme podobně, protože provést reálný postup práce není z důvodu bezpečnosti možné.
Pomůcky: dva kusy měděných trubiček, elektrické pájedlo, plynové minipájedlo, cínová pájka, kyselina chlorovodíková, svěrák, izolační dřevěný přípravek
Pracovní postup: K práci vyber dvojici měděných trubiček. Jedna je na obou koncích stejná, druhá má jeden konec tmavší – byl předem vyžíhán v plameni plynového kahanu a je nyní měkčí, lépe tvarovatelný. 1) Trubičky upneme přes ochranný obal (aby se nepomačkaly - moc neutahujeme) do svěráku a oba konce zapilujeme do roviny. 2) Jeden konec nevyžíhané trubičky A opilujeme do tvaru komolého kužele – viz vzor. 3) Vyžíhaný konec druhé trubičky vytvarujeme - roztáhneme pomocí ocelového nástroje tak, aby oba konce trubiček A a B do sebe volně zapadly. Oba díly (trubičky) zasuneme do izolačních držáků. 4) Komolý kužel A potřeme kyselinou chlorovodíkovou (solnou) a pomocí elektrického pájedla důkladně pocínujeme. 5) Vytvarovanou „nálevku“ B z vnitřku také potřeme kyselinou, oba díly sesadíme a spoj prohřejeme plynovým minipájedlem (cín se rozteče a vyplní mezeru mezi díly) a necháme vychladnout. Zkusíme pevnost spoje.
AA
B
II. Řezání závitů Komentář: Rozděl přívodní potrubí do 2 až 3 samostatných připojovacích potrubí Pomůcky: Trubka z tvrzeného PVC - novoduru, novodurová destička, trubičky pro nácvik řezání závitů z PEHD – vysokohustotní polyethylen, šablony pro označení děr, důlčík, kladivo, pilník, skládací metr, pila na kov, 3 sadové závitníky pro řezání vnitřního (maticového) a vnějšího (šroubového) závitu, vratidla
Pracovní postup: Přípravné práce: a) Pomocí ocelového příložného úhelníku zkontroluj pravoúhlost čela trubky s pláštěm (válec) b) Čelo trubky zdrsni brusným materiálem a odmasti vhodným organickým rozpouštědlem
I.
Řezání vnitřního závitu:
c) Na novodurové destičce podle šablony vyznač středy pro budoucí vnitřní závit (závity) d) Vyvrtej díry vrtákem o vhodném průměru pro závit M 10 – vyber z nabídky v tabulce pro závit se základním stoupáním e) Upevni destičku do svěráku, vlož závitník s jednou ryskou – závitník předřezávací - do vratidla, kolmo nasaď do předvrtané díry. Otáčej vratidlem doprava - ve směru hodinových ručiček, nutno provádět po každé otáčce zpětné pootočení a kontrolovat kolmost. Dále použijeme závitník se dvěma zářezy – závitník řezací. Tentokrát jej však uchopíme do ruky a zašroubujeme do předřezaných závitů až začne zabírat. Teprve nyní nasadíme na závitník vratidlo a začneme řezat závity. Zde již souosost sledovat tolik nemusíme, závitník je již veden. Stejně postupujeme u závitníku dořezávacícho – se třemi ryskami.
II.
Řezání vnějšího závitu:
Nyní se pokusíme vyřezat závit vnější na trubičce z PEHD. Na trubičku o průměru 10 mm budeme řezat závit M 10.
f) Upravíme si obráběnou kulatinu - trubku. Pilníkem zkosíme hranu pod úhlem 45 stupňů. g) Vložíme očko požadovaného průměru do vratidla a upneme pomocí červíků. h) Nasadíme vratidlo s očkem vodorovně na kulatinu. Vratidlo s očkem musí být v rovině kolmé k ose kulatiny, jinak začneme řezat nakřivo. Kontrolu můžeme provést úhelníkem. i) Oběma rukama mírně přitlačujeme a otáčíme ve směru řezání závitu. U klasických pravotočivých závitů točíme ve směru hodinových ručiček. Po vyřezání prvních závitů se očko chytne a vede se dál již samo, stačí jen otáčet vratidlem. Pokud se nám závit chytne křivě, je potřeba jej zkrátit a celý postup opakovat znovu.
III. Kompletace potrubí, slepení s přívodní trubkou Pomůcky: upravené díly z II. cvičení: trubka z tvrzeného PVC - novoduru, novodurová destička, organické rozpouštědlo, lepidlo na novodur
Pracovní postup: a) Pomocí ocelového příložného úhelníku zkontroluj pravoúhlost čela trubky s pláštěm (válec). b) Čelo trubky zdrsni brusným materiálem a odmasti vhodným organickým rozpouštědlem. c) Na novodurové destičce lehce zdrsni a odmasti místo, kam přijde přilepit přívodní trubka. d) Oba díly – čelo trubky a vymezenou plochu na destičce lehce potři lepidlem, přitlač je a nechej zaschnout. Použij lepidlo na novodur L 20 e) Po spojení dílů zašroubuj trubičky do novodurové destičky
Charakteristika a výhody plastového potrubního systému: hygienicky nezávadný nekoroduje a nezarůstá mimořádně dlouhá životnost při zachování vysoké užitné hodnoty bezproblémový a méně hlučný provoz menší ztráty třením než u tradičních materiálů menší hmotnost než u tradičních materiálů rychlá, snadná a čistá montáž
IV. Polyfúzní svařování Princip polyfúzního svařování: Polyfúzní svařování spočívá v nahřátí vnějšího povrchu trubky vnitřního povrchu tvarovky na předepsanou teplotu a poté zasunutí obou částí vzájemně do sebe, čímž vznikne nerozebíratelný (bez destrukce) spoj. Předtím je však nutné očistit natavované části od mechanických nečistot (prachu, olejů,…) hadříkem z nesyntetických materiálů (např. bavlna). K natavení povrchu plastové trubky se používá nahřívací trn a objímka. Po dosažení požadované teploty se na trn nasune hrdlo a zároveň se do objímky zasune příslušný konec trubky. Během prohřívání se nesmí trubkou ani tvarovkou otáčet!!! Po dostatečném nahřátí (natavení povrchu spojovaných dílů) trubku i tvarovku současně sejmeme z nástavců a vzájemným zasunutím díly spojíme. Doba od sejmutí natavených částí do jejich spojení musí být co nejkratší. Na oba díly se po dobu asi 10 sekund působí mírným osovým tlakem. Za tuto dobu svár částečně zchladne a se svařencem by se nemělo manipulovat až do jeho úplného zchladnutí.
Pomůcky: polyfúzní svářečka Extool, trubkový díl, tvarovka, Postup práce: 1. Svářečku upevněte na opěrný stojan a namontujte matrici podle rozměrů svařovaných dílů. Matrici utáhněte klíčem. 2. Zapněte napájení. Červený indikátor zobrazí připojení k síti. Nastavte požadovanou teplotu matrice – viz tabulka (díly 20 mm = 2600C ). Zelený indikátor začne indikovat ohřev nástroje. Až zařízení dosáhne požadované teploty, zelený indikátor zhasne. Při poklesu teploty se opět začne nahřívat, indikátor se opět rozsvítí. 3. Ustřihněte trubku v délce 15 cm. Trubku i tvarovku vložte nadoraz do matrice a natavte ji (doba viz tabulka, řídící se velikostí hmoty spojovaných dílů). Během 4 sekund díly osově zasuňte do sebe, ale neotáčejte jimi! Na oba díly po dobu asi 10 sekund působte mírným osovým tlakem. Spoj lze mechanicky namáhat nejdříve za dvě hodiny. 4. Přístroj vypněte ze sítě.
Obrazový návod:
Ustřihněte trubku v délce 15 cm.
Nasuňte oba díly na matrici.
Díly na matrici nasuňte až nadoraz a natavte je.
Natavené díly sejměte z matrice a do 4 sekund je do sebe zasuňte. Na oba díly po dobu asi 10 sekund působte mírným osovým tlakem.
Tabulka 1 – polohy regulátoru teplot
Poloha regulátoru
Odpovídající teplota matrice
1
260 0C
2
280 0C
3
300 0C
Tabulka 2 - specifikace pro některé průměry PP dílů
Průměr trubky
Doba ohřevu
Hloubka tavení
Doba chlazení
( mm )
(s)
( mm )
( min )
16
4
1,3
3
20
5
1,4
3
25
7
1,6
3
32
8
2,0
4
V. Ohýbání kovových trubiček Komentář: V tomto úkolu se naučíme ohýbat trubičky z mědi za studena tak, aby nedošlo k jejich „zaškrcení“ – zmenšení vnitřního průměru trubičky. Úkol provedeme jednak pomocí miniohýbačky, jednak za použití improvizovaných pomůcek.
Pomůcky: trubičky z mědi, miniohýbačka, jemný písek, gumové zátky Pracovní postup:
Ohýbání měděných trubiček za studena Čistá měď je za studena velmi dobře tvarovatelná, není potřeba jí „měkčit“ zahřátím. Použijeme velmi jednoduchou miniohýbačku s půlkruhovými žlábky, které zabraňují deformaci ohybu. Profesionální (a drahé) ohýbačky mají kladky zajišťující přesnější a rozmanitější práci. a) Do ohýbačky vložíme cca 15 cm dlouhý kus trubičky a plynulým, pomalým pohybem (struktura kovu se stačí přizpůsobit) provedeme ohnutí v libovolném úhlu od 0° do 180°. Nevýhodou této pomůcky je neměnný poloměr ohybu. b) Pokud ohýbačku nemáme a musíme volit jiné poloměry ohybu, můžeme si pomoci výrobou jednoduchého přípravku (prkénko, hřebíky a „něco“ o potřebném poloměru). Abychom zabránili deformaci ohybu, naplníme trubičku velmi jemným pískem (případně roztavenou kalafunou či olovem – zde je třeba získat trochu odbornější znalosti, je to docela nebezpečné!!!). My použijeme jemný písek, který budeme postupně do zazátkované trubičky sypat a pěchovat ocelovou kulatinou. Když je trubička plná, zazátkujeme i druhý konec a v přípravku - opět pomalu -ohýbáme. Po ohnutí a ochlazení zátky vyjmeme a písek vysypeme.
VI.
Ohýbání plastových trubiček
Komentář: V tomto úkolu se naučíme ohýbat trubičky z plastu za tepla tak, aby nedošlo k jejich „zaškrcení“ – zmenšení vnitřního průměru trubičky. Úkol provedeme pomocí miniohýbačky a horkovzdušné pistole.
Pomůcky: trubičky z PEHD (červené), miniohýbačka, kousek elektrikářského silikonového kabelu, horkovzdušná pistole
Pracovní postup:
Ohýbání plastových trubiček za tepla Protože plastických hmot je velké množství, mohou se podmínky a postupy dosti významně lišit. Jako zdroj tepla použijeme horkovzdušnou pistoli. 1. Aby se ohyb nedeformoval, vsuneme do trubičky elektrikářský silikonový kabel o průměru jen o něco málo menším, než je průsvit trubičky. Silikonový volíme proto, že silikon snáší poměrně vysoké teploty, s materiálem trubičky se nespeče a má výbornou kluznost – půjde dobře po ohnutí vytáhnout ven. 2. Trubičku v místě ohybu nahřejeme horkovzdušnou pistolí, až je tvárná, a v podobném přípravku jako v případě ohýbání za studena trubičku ohneme do požadovaného úhlu.
Protože plasty jsou špatné vodiče tepla, ohyb by byl dlouho horký a plastický. Zafixujeme ho proto ochlazením ve studené vodě. Po ochlazení silikonový kabel z trubičky vytáhneme.
Při práci používejte ochranné rukavice a brýle!
VII.
Trocha chemie ...
Pan XY reklamoval poškození rzí nerezového zábradlí za 30000 Kč u svého domku. Napadl výrobce, že použil nekvalitní „šmejd“, nerezovou ocel. Následným šetřením se zjistilo, že o zábradlí byly celé léto opřené ocelové trubky. Pan XY reklamoval rzí znehodnocený kuchyňský nerezový dřez. Následným šetřením se zjistilo, že pan XY nad tímto dřezem odřezával bruskou ocelové nosníčky a horké ocelové piliny padaly do dřezu. Vzdušná vlhkost, kyslík a další plyny, obsažené ve vzduchu, vykonaly své – vznikly korozivní elektrochemické články. Podobných případů i u jiných nevhodných kombinací kovových a slitinových dílů můžeme najít mnoho. Např. ocel a měď u rozvodů teplé vody a podobně. My si můžeme některé chemické jevy – produkty vzniklých elektrochemických článků – zobrazit velmi názorně. Jedná se o jednoduché pokusy, ilustrující některé základní příčiny koroze kovů – pokusy s tzv. Evansovým roztokem.
Evansův roztok má toto složení: 0,6 až 3 g NaCl + 0,1 g K3[Fe(CN)6] + 2 ml fenolftalein (0,1% roztok v ethanolu) ve 100 ml vody. Složky roztoku mají tyto funkce: Přítomnost chloridových iontů (NaCl) zajišťuje agresivitu neutrálního roztoku. Ionty hexakyanoželezitanu indikují v anodické oblasti povrchu kovu vznik produktů oxidace železa - ionty Fe2+ (modré zbarvení berlínské modři). Přídavek fenolftaleinu (červené zbarvení při vzrůstu pH nad 8,2) indikuje změny pH (alkalizaci) v katodické oblasti povrchu. Pokus s kapkou byl Evansem popsán poprvé v roce 1926 a Evansovým roztokem lze demonstrovat např. následujícími postupy, které si vyzkoušíme:
a) Rozdělení anodických a katodických míst v důsledku různého přístupu kyslíku k povrchu tělesa Na voskovkou vymezený povrch ocelového vzorku naneseme kapku roztoku a sledujeme vývoj zbarvení po dobu 10 minut. Postupně se zbarví středová část modře (převládá zde anodická reakce Fe = Fe2++ 2e-) a okraje kapky červeně. Redukce kyslíku převládá v místech, kde má vzdušný kyslík snadnější přístup k povrchu kovu a alkalizace roztoku je dána reakcí: 2 2
O + 2H O + 4e = 4OH
b)
Ochranný účinek kovových povlaků
Zinek na železe Na neporušený a na mechanicky porušený povrch povlaku v místě vymezeném voskovkou naneseme kapku roztoku a sledujeme vývoj zbarvení po dobu 10 min. Mechanicky porušený anodický povlak (zinek na železe) nevede ke korozi železa v místě vrypu, protože zinkový povlak působí jako obětovaná anoda. Roztok v obou kapkách se zbarví červeně vlivem redukce kyslíku, která spotřebovává elektrony uvolněné při oxidaci zinku (Zn = Zn2+ + 2e-), a středová část kapky dostane bělavý vzhled korozními produkty zinku.
Ocelový plech – Fe
Zn povlak - anoda
elektroda – katoda
Pozinkovaný plech v místě poškození (mechanickém, chemickém,…) tvoří chemický článek spojený „nakrátko“ – vlevo železný podklad, vpravo zinková vrstva. Z postavení obou kovů v Becketově řadě kovů vyplývá, že ve vzniklém chemickém článku (Zn – Fe) zinek tvoří anodu a bude se při narušení povrchu rozpouštět – to je ta obětovaná anoda.
