თქვენ სავარაუდოდ შენიშნეთ, რომ ყოველდღიური საზოგადოების ნორმალური ფუნქციონირება მკაცრად არის დამოკიდებული მყარი ლითონის კონსტრუქციებზე: სხივები შენობებში და ხიდებში, მაგალითად, ფოლადი, რომელიც გვხვდება მოძრავ ელემენტებში, როგორიცაა თვითმფრინავები და ავტომობილები. მიუხედავად იმისა, რომ ფოლადისა და სხვა მძიმე მეტალების ძლიერი და მტკნარი სიმტკიცე შეიძლება აშკარა იყოს, გიფიქრიათ ოდესმე როგორ ხდება ლითონის შეერთება?
გარდა ხრახნებისა, რომლებსაც შეუძლიათ ყოველდღიური ლითონის ობიექტების შეკავშირება, საჭიროა სხვა მეთოდები, რომლითაც სინამდვილეში უნდა შეუერთდეთ ლითონებს - ეს არის მათი შეცვლა, ეფექტი მათ ერთსა და იმავე ობიექტს ხდის, სახსრით, რომელიც მოიცავს ორივე ობიექტის ფიზიკურ და ქიმიურ თვისებებს (თუ შეერთებისას სხვადასხვა მასალისაა პოზიცია.)
შედუღება გულისხმობს ლითონის საგნების შეერთებას ორივე მათგანზე გათბობით, სანამ თითოეული მათგანი არ დნება და მათ შორის შერწყმა მოხდება, როდესაც ნარევი გაცივდება და ხელახლა გამაგრდება. ჟანგბადის აცეტილენის შედუღება, ან უბრალოდ ოქსი აცეტილენის შედუღება, შედუღების პროცესის ცნობილი მაგალითია.
- ალბათ გსმენიათ soldering, რაც ასევე მოიცავს ლითონების ერთმანეთთან შეკავშირებას გათბობის გზით. შედუღების შემთხვევაში, მხოლოდ შეერთება, როგორც შეერთება, თბება, ხოლო შეერთებული ლითონები არა. ამ გაგებით, soldering უფრო ჰგავს საღეჭი რეზინის გამოყენებას, ვიდრე "შეერთებას".
შედუღების მოკლე ისტორია
შედუღება იწყება მინიმუმ 3000 წლის წინ. ბრინჯაოს ხანაში შედუღების მტკიცებულებები გვხვდება 2000 წლის წრიული ოქროს ყუთების სახით, რომლებიც ერთმანეთთან უკიდურესი გათბობითაა განლაგებული. მანამდეც კი, ხმელთაშუაზღვისპირეთის კულტურებმა ამ პროცესის საშუალებით ისწავლეს რკინის შედუღება და იარაღების დამზადება, რომელთა ნაწილი ძვ.
1836 წელს ედმუნდ დევიმ აღმოაჩინა აცეტილენი, თუმცა მისი გამოყენება შედუღებაში არ გავრცელდებოდა კიდევ 70 წლის განმავლობაში. XIX საუკუნის შუა და უკანასკნელ ნაწილში ელექტროგენერატორის გაჩენამ გზა გაუხსნა შედუღება, რომელიც ეყრდნობა ელექტრულ ნაპერწკალს და შედუღებისა და ჭრის ტექნიკას, რომელიც მოიცავს გაზს.
1880-იან წლებში შეერთებულ შტატებში უზრუნველყოფილი იქნა პირველი პატენტები რკალიანი შედუღების, კერძოდ ნახშირბადის რკალის შედუღებისთვის, მომდევნო რამდენიმე ათწლეულის განმავლობაში ეს იყო შედუღების ინდუსტრიის პოპულარული ფორმა. 1900-იანი წლების დასაწყისში მოხდა სწრაფი მიღწევები ელექტროდების ტექნოლოგიაში, რომლებიც გამოიყენება რკალის შედუღების პროცესში, წინააღმდეგობის შედუღება.
1920-იან წლებში შემოვიდა ავტომატური შედუღების აპარატები. ათი წლის შემდეგ დაინერგა საყრდენი შედუღების ტექნიკა და მან სწრაფად იპოვა ძლიერი წამყვანი გემთმშენებლობის ინდუსტრიაში, რომელიც იმ დროს იზრდებოდა. მას შემდეგ, უფრო და უფრო მეტი გაზები იქნა გამოყენებული შედუღებაში, ხოლო პლაზმური შედუღება უფრო პოპულარული გახდა XXI საუკუნის დასაწყისში.
რა არის ოქსი აცეტილენი?
"ოქსი აცეტილენი" სინამდვილეში ნარევია და არა ქიმიური ნაერთი. ანუ, თქვენ ვერ ნახავთ, რომ "ოქსიაციტილის" კონტეინერი ზის გარშემო. ტერმინი აღნიშნავს სუფთა ჟანგბადის გაზის კომბინაციისგან კონკრეტული მიზნისთვის (ზეგამათბობად) შექმნილ არასტაბილურ ნარევს2) და აცეტილენის გაზი (C2ჰ2).
აცეტილენი, რომელიც შედგება ნახშირბადის ორი ატომისგან, რომლებიც ერთმანეთთან სამჯერ არიან შეკრული და თითო წყალბადის ატომიდან, ასევე ცნობილია, როგორც ეთინი. ეს არის უფერო გაზი და შეიძლება სუნივით სასიამოვნო სუნი იყოს. როდესაც თბება, ის ადვილად იშლება ნახშირბადსა და წყალბადში, მაგრამ ამან შეიძლება გამოიწვიოს აფეთქებები და სუფთა აცეტილენი ექვემდებარება საკმარის ზეწოლას (15 ფუნტი კვადრატულ დიუმზე ან ასე, ძლივს გადააჭარბებს ატმოსფერულ წნევას) შეიძლება აფეთქდეს არაპროვოცირებული.
ჰაერისა და აცეტილენის ნარევები ასაფეთქებელია სხვადასხვა ხარისხით, რაც დამოკიდებულია ჰაერის პროცენტულ მაჩვენებელზე. სათანადოდ ათვისებული და მოდულირებული, ამ წვას შეუძლია არა მხოლოდ სითბოს, არამედ სინათლის წარმოება და ამ მიზნით გამოიყენებოდა ბუეებში და სხვა მსგავსი რამ. ოქსი აცეტილენის შედუღების მოწყობილობაში აცეტილენი შერწყმულია არა ჰაერთან (რომელიც შეიცავს დაახლოებით 20 პროცენტს ჟანგბადს), არამედ სუფთა ჟანგბადს, რის შედეგადაც ხდება უკიდურესი სითბოს გამოყოფა.
შედუღების ფიზიკა
გასული საუკუნის 80-იან წლებში მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის (MIT) პროფესორმა ძალიან დეტალურად შეისწავლა შედუღების ფიზიკა და ქიმია. ამ დროისთვის, ოქსი აცეტილენის შედუღება არსებობდა 80 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში. ცნობილი იყო, რომ სუფთა აცეტილენის წვის დროს მიღწეული პიკური ტემპერატურა 3000 გრადუს ცელსიუსზე მეტი იყო, ანუ ფარენგეიტის 6000 გრადუსთან ახლოს. როგორც ხდება, ეს არის ყველაზე ცნობილი ტემპერატურა, რომლის მიღწევაც შესაძლებელია ნებისმიერი აირის ჟანგბადთან წვის გამოყენებით.
MIT– ის ნაშრომში ხაზგასმულია შედუღების პრაქტიკული საზღვრები თავისთავად, ამიტომ, გამოქვეყნების თარიღის მიუხედავად, მისი ზოგიერთი დასკვნა მარადიულია. ერთ-ერთი ასეთი პრაქტიკული შეზღუდვა არის შედუღებული მასალების ზედაპირზე; ისინი შეიძლება გახდეს მიმზიდველი დასაკავშირებლად და გაათავისუფლონ დამაბინძურებლებისგან მხოლოდ სასრული რაოდენობით.
გარდა ამისა, მიუხედავად იმისა, რომ აუცილებელია აბსოლუტური ტემპერატურა, მაქსიმალური სითბოს ზემოქმედების დრო შეიძლება შეცვალოს ჭერის ქვედა ტემპერატურა. ასე რომ, მიუხედავად იმისა, რომ ოქსი აცეტილენის შედუღება ხედავს, რომ ტემპერატურა 3,480 C- მდე აღწევს, რკალის შედუღება უფრო ეფექტურია, რადგან შექმნილი სითბოს 50 პროცენტი თეორიულად არის შედუღებისთვის, ხოლო ოქსი აცეტილენის მხოლოდ 10 პროცენტია შედუღება.
ნაშრომში აღწერილია ფიზიკური და ქიმიური ხასიათის სხვა მნიშვნელოვანი მოსაზრებები, რაც სულაც არ არის აუცილებელი ვარაუდობენ, რომ ნებისმიერი პროცესი სჯობს სხვას, მაგრამ ეს ხელს შეუწყობს ახლად დანერგილი ქცევის პროგნოზირებას ტექნოლოგიები. ეს მოიცავს ნაპერწკალით მგზავრობის სიჩქარეს, კონკრეტული ზედაპირის არჩევას და აღჭურვილობის ღირებულებას.
ჟანგბადის აცეტილენის შესადუღებელი მოწყობილობა
გამომგონებელმა, სახელად თომასმა, წარმოადგინა პირველი ოქსი აცეტილენის ჩირაღდნის აპარატი 1903 წელს. ეს თომასი იყო არა ედისონი, რომელიც იმ დროისთვის ყველაფრის გამოგონებით იყო დაკავებული, არამედ ვილსონი. თომას ვილსონმა გამოიყენა "სუფთა" ჟანგბადის ნარევი (სინამდვილეში, 99,5 პროცენტი ჟანგბადი, რაც შეიძლება მაშინ გამოიმუშავოს) ალის წარმოებისთვის, რომელიც საკმარისად ცხელი ტემპერატურაა, რომ ფოლადი დაწვას. დღემდე ოქსი აცეტილენი რჩება ერთადერთი გაზის ნარევი ამ შესაძლებლობით და მისი წყალქვეშ გამოყენებაც კი შეიძლება.
პრაქტიკაში, ოქსი აცეტილენი მოდის სხვადასხვა ნარევებში, არა მხოლოდ ყველაზე ძლიერი. ამის შეცვლა ოპერატორს შეუძლია, რადგან გასაგები მიზეზების გამო ჟანგბადი და აცეტილენი ინახება განსხვავებული ტანკები. ე.წ. ნეიტრალური პარამეტრი, ყველაზე გავრცელებული შედუღებისთვის, ნარევი არის თანაბარი ნაწილის ჟანგბადი და აცეტილენი. ე.წ. ჟანგვის პარამეტრი, რომელიც გამოიყენება ჭრისთვის, O– ს გამოყოფა2 გაზში ნარევი გაიზარდა და ნახშირწყლები გარემოში, აცეტილენის ნაკადი იზრდება.
მიუხედავად ამ ორი აირის ერთმანეთთან ახლოს და დამოუკიდებელ საშიშროებასთან, რომელიც დაკავშირებულია აცეტილენის შენახვასთან ( რის საფრთხეები ადრე იყო აღწერილი) და ჟანგბადი (ასაფეთქებელი ალის ზემოქმედებისას), ოქსი აცეტილენის შედუღების მოწყობილობის შენახვა და ტრანსპორტირება ადვილია. აცეტილენი ხომ მცირე და მსუბუქი ნაერთია და მისი საფრთხეები კარგად არის დოკუმენტირებული და შესაბამისად კონტროლდება ნებისმიერ პროფესიულ, ზედამხედველობით გარემოში.
თავად აღჭურვილობას აქვს ორი ფოლადის ცილინდრი, თითო გაზისთვის და ორივე ზეწოლის ქვეშ. ეს აღჭურვილია შლანგებით და საკონტროლო სარქველებით, ხოლო მილსადენი საბოლოოდ მივყავართ იმ მოწყობილობის იმ ნაწილამდე, რომელზეც ყველაზე მეტად ფიქრობთ, როდესაც ფიქრობთ შედუღებაზე - დარტყმა მილზე. უსაფრთხოების რამდენიმე მოწყობილობა ხელს უშლის ოპერატორის მიმართულებით დარტყმას.