Газовые горелки для пайки своими руками

Газовые горелки для пайки своими руками

Газовые горелки для пайки своими руками
СОДЕРЖАНИЕ
0

Применение горелок для твердой пайки и для пайки латунью

Пайка позволяет выполнить неразъемное герметичное соединение двух металлических деталей путем своеобразного «склеивания» их неким расплавленным материалом — припоем. Последний должен проявлять высокую адгезию по отношению к соединяемым металлам, то есть быть весьма «прилипчивым», и обладать достаточной прочностью после застывания.

Температура плавления припоя должна быть выше, чем рабочая температура, при которой эксплуатируется паяное изделие; и в то же время ниже, чем температура плавления основного материала.

https://www.youtube.com/watch?v=ggEMjjg0JXI

Газовая горелка как раз и нужна для того, чтобы нагреть припой и сделать его таким образом достаточно вязким.

Очевидно, что для удобства работы ее факел должен сохранять стабильную форму и температуру.

Преимущество данного инструмента заключается в способности обрабатывать зоны с большой площадью — электропаяльнику такая задача окажется не под силу.

Как собирается газовая горелка

При этом простенькую маломощную горелку можно без особых хлопот изготовить своими руками.

С помощью самодельной горелки можно будет сделать массу полезных дел. Ее возможностей окажется вполне достаточно для пайки медных и латунных сосудов, входящих в состав радиаторов, интеркулеров и теплообменников, а также для пайки с применением твердых припоев.

Кроме того, только с помощью данного инструмента можно осуществить разборку радиатора с целью замены его сердцевины, а также выполнить замену в нем сот.

Пригодится такая горелка и в ходе ремонта кузова, при котором высокая температура не только не нужна, но и весьма нежелательна, так как может вызвать коробление этой части автомобиля.

Выполнить реставрацию небольшого поврежденного участка, запаять латунью прорехи, осуществить «ювелирную» рихтовку — для всех этих работ данный инструмент окажется вполне подходящим.

Незначительный нагрев понадобится и в том случае, если необходимо демонтировать деталь, посаженную с натягом, то есть запрессованную.

Это может быть обойма подшипника или какая-нибудь втулка.

Данный метод особенно эффективен, если входящие в соединение детали выполнены из материалов с разными коэффициентами теплового расширения.

Выбираем газ

Своими руками изготавливается исключительно газовая горелка на пропане, бутане или пропан-бутановой смеси, т.е. на газообразных насыщенных углеводородах, и атмосферном воздухе. При использовании 100% изобутана (см. далее) возможно достижение температуры пламени до 2000 градусов.

Ацетилен позволяет получить температуру пламени до 3000 градусов, но ввиду его опасности, дороговизны карбида кальция и необходимости в чистом кислороде как окислителе практически вышел из употребления и в сварочных работах. Получить чистый водород в домашних условиях возможно; водородное пламя от горелки с наддувом (см.

далее) дает температуру до 2500 градусов. Но сырье для получения водорода дорого и небезопасно (один из компонентов – сильная кислота), но главное – водород не ощутим на запах и вкус, добавлять к нему меркаптановую отдушку нет смысла, т.к. водород на порядок скорее распространяется, а примесь его к воздуху всего в 4% уже дает взрывоопасный гремучий газ, причем воспламенение его может произойти просто на свету.

пайка горелкой

Метан не используется в бытовых газовых горелках по сходным причинам; кроме того, он сильно ядовит. Что касается паров ЛВЖ, пиролизных газов и биогаза, то при сжигании в газовых горелках они дают не весьма чистое пламя с температурой ниже 1100 градусов. ЛВЖ средней и ниже средней летучести (от бензина до мазута) сжигаются в специальных жидкостных горелках, напр., в горелках для дизтоплива; спирты – в маломощных пламенных приборах, а эфиры вообще не жгут – малоэнергичны, но очень опасны.

Пропановая мини газовая горелка

Газовая горелка своими руками на пропане делается довольно просто.

Для изготовления самодельной горелки понадобятся такие материалы:

  • латунные трубки различных диаметров;
  • пластины из какого-нибудь устойчивого к нагреву материала (можно воспользоваться деревянными брусками);
  • уплотнительный материал — силикон или фторопласт (ФУМ-лента).

Также понадобятся кое-какие инструменты:

  • тиски;
  • дрель;
  • патрон для сверл малого диаметра, например, от компании Dremel.

Для подключения горелки к баллону с сжиженным газом понадобятся редуктор и резинотканевый шланг.

Как добиться безопасности

Тут дело в т. наз. числе Рейнольдса Re, показывающем взаимосвязь между скоростью потока, плотностью, вязкостью текущей среды и характерным размером области, в которой она движется, напр. диаметром поперечного сечения трубы. По Re можно судить о наличии турбулентности в потоке и ее характере. Если, к примеру, труба не круглая и оба характерных ее размера больше некоторого критического значения, то появятся вихри 2-го и более высоких порядков.

Далеко не все самодельные газовые горелки точно рассчитываются согласно законов газовой динамики. Но, если произвольно изменить размеры деталей удачной конструкции, то Re топлива или подсасываемого воздуха может скакнуть за пределы, которых оно придерживалось в авторском изделии, и горелка станет в лучшем случае коптящей и прожорливой, а, вполне возможно, и опасной.

Предлагаем ознакомиться:  Как сделать слив с крыши своими руками – особенности монтажа

Диаметр инжектора

Определяющим параметром для качества газовой горелки является диаметр сечения ее топливного инжектора (газового сопла, форсунки, жиклера – синонимы). Для горелок на пропан-бутане на обычную температуру (1000-1300 градусов) его можно ориентировочно принять таким:

  • На тепловую мощность до 100 Вт – 0,15-0,2 мм.
  • На мощность 100-300 Вт – 0,25-0,35 мм.
  • На мощность 300-500 Вт – 0,35-0,45 мм.
  • На мощность 500-1000 Вт – 0,45-0,6 мм.
  • На мощность 1-3 кВт – 0,6-0,7 мм.
  • На мощность 3-7 кВт – 0,7-0,9 мм.
  • На мощность 7-10 кВт – 0,9-1,1 мм.

В высокотемпературных горелках инжекторы делают более узкими, 0,06-0,15 мм. Отличным материалом для инжектора послужит отрезок иглы для медицинского шприца или капельницы; из них можно подобрать сопло на любой из указанных диаметров. Иглы для надувания мячей хуже, они не жаропрочны. Их используют более как воздуховоды в микрогорелках с наддувом, см. далее. В обойму (капсюль) инжектора его запаивают твердым припоем или вклеивают жаропрочным клеем (холодной сваркой).

Мощность

Делать газовую горелку на мощность свыше 10 кВт ни в коем случае не следует. Почему? Допустим, КПД горелки 95%; для любительской конструкции это очень хороший показатель. Если мощность горелки 1 кВт, то на саморазогрев горелки уйдет 50 Вт. О 50 Вт паяльник можно обжечься, но аварией он не грозит. А вот если сделать горелку на 20 кВт, то лишним будет 1 кВт, это уже оставленные без присмотра утюг или электроплитка.

Арматура

Третий фактор, определяющий безопасность горелки – состав ее арматуры и порядок пользования ею. В общем схема такова:

  1. Горелку ни в коем случае нельзя гасить регулировочным вентилем, подачу топлива прекращают вентилем на баллоне;
  2. Для горелок мощностью до 500-700 Вт и высокотемпературных (с узким инжектором, исключающим переход Re газового потока за критическое значение), питаемых пропаном либо изобутаном от баллона до 5 л при наружной температуре до 30 градусов, допустимо совмещать регулировочный и запорный вентили в одном – штатном на баллоне;
  3. В горелках на мощность более чем 3 кВт (с широким инжектором), или запитанных от баллона более чем на 5 л, вероятность «проскока» Re за 2000 весьма велика. Поэтому в таких горелках между запорным и регулировочным вентилями обязательно нужен и редуктор, поддерживающий в подающем газопроводе давление в определенных пределах.

Схема

Самодельная паяльная горелка устроена чрезвычайно просто. Корпус ее представляет собой трубку с форсункой на конце. На другом конце будет установлен кран с патрубком для подсоединения газоподающего шланга.

Для удобства регулировки мощности факела форсунку оснастим рассекателем.

горелка самодельная

Схема газовой горелки

Как сделать газовую горелку своими руками

Газовые горелки малой мощности для быта и мелкого частного производства по эксплуатационным показателям классифицируются след. образом:

  • Высокотемпературные – для точных спаечно-сварочных, ювелирных и стеклодувных работ. КПД не важен, нужно добиться максимальной для данного топлива температуры пламени.
  • Технологические – для слесарных и кузнечных работ. Температура пламени весьма желательна не ниже 1200 градусов, и с соблюдением этого условия горелка доводится до максимальной экономичности.
  • Отопительные и кровельные – добиваются наилучшего КПД. Температура пламени, как правило, до 1100 градусов или ниже.

Касательно способа сжигания топлива газовая горелка может быть выполнена по одной из след. схем:

  1. Свободно-атмосферной.
  2. Атмосферно-эжекционной.
  3. С наддувом.

Атмосферные

В свободно-атмосферных горелках газ сгорает в свободном пространстве; приток воздуха обеспечивается свободной конвекцией. Такие горелки неэкономичны, пламя рыжее, коптящее, пляшущее и бьющееся. Интерес, представляют, во-первых, потому, что избыточной подачей газа или недостаточной воздуха любую другую горелку можно перевести в свободно-атмосферный режим.

Эжекционные

В эжекционных горелках не менее 40% необходимого для сгорания топлива воздуха подсасывается газовым потоком от инжектора. Эжекционные горелки конструктивно просты и позволяют получить пламя с температурой до 1500 градусов при КПД свыше 95%, поэтому используются наиболее широко, однако не могут быть выполнены модулируемыми, см. ниже. По использованию воздуха эжекционные горелки делятся на:

  • Одноконтурные – весь нужный воздух засасывается сразу. С должным образом профилированным газовым каналом на мощности более 10 кВт показывают КПД свыше 99%. Своими руками не повторяемы.
  • Двухконтурные – ок. 50% воздуха засасывается инжектором, остальное – в камеру сгорания и/или дожигатель. Позволяют получить либо пламя в 1300-1500 градусов, либо КПЛ свыше 95% и пламя до 1200 градусов. Используются любым образом из указанных выше. Конструктивно достаточно сложны, но своими силами повторяемы.
  • Полутораконтурные, часто называемые также двухконтурными – первичный воздух подсасывается потоком из инжектора, а вторичный свободно поступает в ограниченный объем (напр., топку печи), в котором и догорает топливо. Только однорежимные (см. ниже), но конструктивно просты, поэтому широко используются для временного запуска отопительных печей и котлов на газе.
Предлагаем ознакомиться:  Как самому сделать парогенератор

С наддувом

В горелках с наддувом весь воздух, и первичный, и вторичный, подается в зону сгорания топлива принудительно. Простейшая микрогорелка с наддувом для настольных спаечных, ювелирных и стекольных работ может быть сделана самостоятельно (см. далее), но изготовление отопительной горелки с наддувом требует солидной производственной базы. Зато именно горелки с наддувом позволяют реализовать все возможности управления режимом горения; согласно условиям использования они делятся на:

  1. Однорежимные;
  2. Двухрежимные;
  3. Модулируемые.

За исключением рукоятки, процесс изготовления элементов горелки, предназначенных для пайки, проводится на токарном станке. Причем лучше всего создавать элементы на основе латуни или бронзы. Медь же будет неподходящим для этого вариантом. Выбор в пользу указанных металлов обусловлен тем, что им присущи высокие характеристики теплопроводности, а также неподверженность коррозионным процессам и высокая прочность.

При изготовлении корпуса жиклёра, непосредственно жиклёра и крышки для него желательно использовать сталь. Для создания регулировочной иглы рекомендуется применять стальную вязальную спицу. Для сальника, используемого для уплотнения резьбы, рекомендуется брать фторопласт. Таким образом, при наличии указанных материалов вполне реально изготовить самодельную горелку для пайки изделий, в том числе и труб, своими руками.

Следует отметить, что при наличии чертежа создать газовую горелку не так уж и сложно. Но это работа потребует немало времени, в первую очередь это касается жиклёра. Создать выходное отверстие размером 0,1 мм можно, просверлив сквозное отверстие, диаметр которого должен быть равен 0,4 мм. Далее нужно взять небольшой шарик, и с его помощью, делая все предельно аккуратно, зачеканить созданное отверстие, доведя его до необходимого размера.

Сборка горелки

Сама процедура сборки предусматривает проведение таких этапов:

  1. Нужно взять жиклёр и завернуть его в корпус, перед выполнением этой операции следует нанести на стыкующиеся поверхности слой эпоксидной смолы.
  2. С обратной стороны корпуса необходимо создать уплотнение на основе фторопласта, а затем затянуть его при помощи резьбовой крышки с иглой регулировки.
  3. Для установки корпуса жиклёра отводится место в основании газового устройства, а затем его фиксируют при помощи зажимной гайки.
  4. На корпус устанавливают эжектор путем его навинчивания, после этого крепится золотниковая часть, включая радиатор и рассекатели.

Таким образом, должна получиться надежная портативная горелка, с помощью которой можно сваривать металлические изделия, в том числе и трубы, из различных металлов.

Приведем порядок действий, которому нужно следовать при изготовлении горелки:

  1. От латунной трубки необходимо отрезать фрагмент определенной длины, которая будет представлять собой корпус горелки. Длину подбираем из соображений удобства работы и с небольшим запасом на установку ручки.
  2. Проще всего использовать ручку от старого, отслужившего свое электропаяльника. За неимением таковой можно вырезать данный элемент из деревянного бруска. Вдоль оси деревянной ручки необходимо высверлить сквозное отверстие, в которое и будет установлена горелка. Для ее фиксации следует воспользоваться эпоксидной смолой.
  3. К торчащему из ручки концу трубки нужно прикрепить кран, снятый, например, со старого автогена. Место соединения следует герметизировать при помощи ФУМ-ленты или силикона.
горелка самодельная на водороде

Водородная горелка своими руками

Далее необходимо трубку-корпус с другой стороны заглушить и проделать здесь же отверстие диаметром 0,1 мм — это и будет форсунка. Выполнить столь малое отверстие не так-то просто, остановимся на этом подробнее.

Примеры конструкций

Разбираясь в конструкциях газовых горелок, пойдем по пути увеличения мощности, это позволит лучше понять материал. И с самого начала познакомимся с таким важным обстоятельством, как наддув.

Мини от баллончика

Устройство мини газовой горелки с питанием от баллончика для заправки зажигалок

Устройство мини газовой горелки с питанием от баллончика для заправки зажигалок

Наддув – от аквариумного компрессора. Поскольку без сопротивления распылителя под водой он дает заметно пульсирующий поток, нужен ресивер из 5 л баклаги. Газировка в таких не выпускается, так что пробку ресивера нужно будет дополнительно загерметизировать сырой резиной, силиконом или просто пластилином.

Камни преткновения при повторении данной конструкции, во-первых, регулировка подачи газа. С воздухом проблем нет – его подачу устанавливают штатным регулятором компрессора. Но регулировка газа перегибанием шланга очень груба, а регулятор от капельницы быстро выходит из строя, он же вместе с ней одноразовый. Во-вторых, сопряжение горелки с баллончиком – чтобы его клапан открылся, нужно надавить на заправочный штуцер

Поможет решить проблемы первое, узел, показанный на поз. Б; делают его из той же пары игл. Сначала нужно подобрать отрезок трубочки для втулки, с небольшим усилием налезающий на штуцер баллончика, а затем, также с небольшим усилием, затолкать его в канюлю иглы; ее, возможно, придется немного рассверлить. Но втулка не должна болтаться ни на штуцере, ни в канюле по отдельности.

Затем делаем обойму для баллончика с регулировочным винтом (поз. В), вставляем баллончик, надеваем на штуцер регулятор по поз. Б, и заворачиваем винт до получения нужной подачи газа. Регулировка очень точная, буквально микроскопическая.

Предлагаем ознакомиться:  Что делать в общественной бане

Паяльные горелки

Проще всего сделать паяльную горелку прим. на 0,5-1 кВт, если у вас есть в наличии любой газовый вентиль: кислородный серии ВК, от старого автогена (ацетиленовый ствол заглушается) и т.п. Один из вариантов конструкции паяльной горелки на основе газового вентиля показан на рис.

Простая газовая горелка для пайки

Простая газовая горелка для пайки

Его особенность – минимальное количество точеных деталей, да и те можно подобрать готовые, и достаточно широкие возможности регулировки пламени перемещением насадки 11. Материал деталей 7-12 – достаточно жаростойкая сталь; в данном случае подойдет относительно недорогая Ст45, т.к. температура пламени из-за полного отсутствия профилировки газового канала и эжекторных окон (которых как таковых и нет) не превысит 800-900 градусов. Также, вследствие того, что эта горелка одноконтурная, она довольно-таки прожорлива.

Форсунка для газовой горелки

Данную задачу умельцы решают следующим способом:

  1. В трубке-корпусе просверливают отверстие настолько малого диаметра, насколько возможно. Сегодня в продаже имеются сверла диаметром 0,2 – 0,3 мм и специальные патроны для них. В качестве примера можно привести продукцию марки Dremel.
  2. Далее горелку зажимают в тисках с мягкими губками и осторожными ударами молотка для чеканки слегка деформируют ее так, чтобы отверстие сузилось до требуемого размера — 0,1 мм.
форсунка

Регулятор подачи газа и форсунка/жиклер

Остается обработать форсунку мелкозернистой наждачкой, устраняя заусенцы и неровности. Это необходимо сделать для того, чтобы поток газа, а соответственно и факел, были ровными.

При первом запуске горелки необходимо посмотреть, удалось ли этого добиться, и если нет — провести зачистку более основательно.

Изготовление и установка рассекателя

Рассекатель изготавливается из отрезка латунной трубки, слегка превосходящей по диаметру горелку. Он крепится к корпусу параллельно. Теперь во время работы горелки в том месте, где газ выходит из форсунки, образуется разрежение, вследствие чего туда будет засасываться воздух.

Принцип действия данного устройства такой же, как у туристического примуса, только оно имеет меньшие размеры и работает на ином топливе.

Работать эта горелка может как на пропане, так и на смеси пропана с бутаном.

Горелка из двух иголок

Совсем небольшую, можно сказать, микрогорелку, подключаемую к баллончику для зарядки зажигалок, можно изготовить из весьма скромного набора:

  • игла для накачивания мяча;
  • игла от шприца;
  • две системы для капельниц;
  • воздушный компрессор для аквариума.

Кроме того, понадобятся медная проволока, набор инструментов и материалов для пайки, а также клей.

Несмотря на скромные размеры, эта горелка получится вполне функциональной: температура ее факела достигает 1000С.

Вот что нужно сделать:

  1. Примерно посредине иглы для накачивания мяча надфилем необходимо срезать часть стенки, так чтобы получилось небольшое отверстие. Размеры у него должны быть ровно такими, чтобы внутрь входила игла от шприца.
  2. Тем же надфилем необходимо спилить острый кончик на игле от шприца, после чего она косо вводится в отверстие, проделанное в игле для накачивания мяча. «Косо» — это так, чтобы угол между иголками составлял примерно 15 градусов. При этом те их части, которыми иголки подсоединяются к насосу и шприцу, должны смотреть в одну сторону.
  3. Место входа тонкой иголки (от шприца) в толстую необходимо обмотать медной проволокой, а затем запаять. Благодаря этому отверстие будет герметизировано, а тонкая иголка — зафиксирована относительно толстой.
  4. К каждой из иголок нужно плотно присоединить по системе для капельниц, используя клей и обмотку из капроновой нити. На системах имеются регуляторы, своего рода вентили — их нужно перевести в положение «закрыто».
  5. Второй конец системы, подсоединенной к толстой игле (для накачивания мяча), необходимо, опять же при помощи клея, плотно присоединить к соплу баллончика для зарядки зажигалок.
  6. Второй конец системы, подсоединенной к игле от шприца, необходимо плотно закрепить на нагнетательном патрубке аквариумного компрессора.

Все, горелкой можно пользоваться. Поступающий из баллончика газ и нагнетаемый компрессором воздух будут смешиваться в толстой игле, образуя газовоздушную смесь.

Газовые горелки для пайки своими руками

Их количество и соотношение можно менять при помощи регуляторов на системах.

За неимением аквариумного компрессора источник сжатого воздуха можно сделать из пластиковой бутылки:

  1. Снизу в ней проделывается отверстие, в которое изнутри вставляется золотник или ниппель. Клей здесь не понадобится — данный элемент надежно фиксируется при помощи имеющейся на нем гайки.
  2. В крышке бутылки необходимо сделать отверстие, в которое вставляется корпус от шприца (без поршня и иглы). Его выходной патрубок, на который обычно надевается игла, должен смотреть наружу.
  3. Место установки шприца в крышку необходимо как следует проклеить.
  4. Далее крышка навинчивается на горлышко бутылки и к торчащему из нее шприцу при помощи клея плотно подсоединяется система, подключенная к тонкой игле.

Остается закачать в бутылку воздух через золотник — и горелкой можно пользоваться.

Комментировать
0
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector