Фрикционная точечная и прерывистая сварка

Теоретическая часть

Платина. Сварка/пайка.

Платина – блестящий, ковкий металл. Ее плотность 21,37; температура плавления 1769,5 С; температура кипения 3910 С; На воздухе платина не изменяется даже при самом высоком нагреве.

Детали из платинового ювелирного сплава можно надежно соединить:

1. сваркой плавлением;

2. сваркой давлением или сваркой трением (всухую);

3. точечной сваркой;

4. лазерной сваркой;

5. пайкой;

6. механическими способами, такими, как клепка;

7. сильными клеями.

Поскольку платиновые сплавы не окисляются, то сварка плавлением и пайка являются естественными видами традиционных методов соединения элементов из драгоценных металлов. По этой причине они и преобладают в работе с платиновыми сплавами.

Достаточная прочность в горячем состоянии и стойкость к окислению позволяет деталям из платины выдерживать интенсивное локальное нагревание при сварке или пайке без применения зажимных приспособлений, которые, в противном случае, ограничивали бы доступ к месту работы и рассеивали бы тепло. Однако, можно использовать и другие способы соединения, и единственными противопоказаниями может быть отсутствие достаточного опыта или несоответствие применяемого способа количеству производимых элементов. Детали из платины легко привариваются друг к другу ковкой, трением или высадкой, точечной сваркой и лазерной сваркой, но для полного использования преимуществ таких способов может оказаться необходимой тщательная подборка или дизайнерская разработка соединяемых компонентов. Например, сварка трением потенциально более экономична при выпуске средних по размеру партий изделий, а сварка ковкой является удовлетворительным методом индивидуального изготовления работ свободного дизайна, но не филигранных изделий.

Источники тепла.

Большинство сварочных или паяльных операций на платиновых ювелирных сплавах выполняются при температурах свыше 1500°С, а часто и при температуре около 2000°С, поэтому необходимо использовать кислородно-газовое пламя или электрическую дугу. В то время, как электрическая дуга используется для выработки средними по размеру партиями деталей из платины, применяемых в химической и других аналогичных отраслях промышленности, она является неподходящей для завода-производителя ювелирных изделий или для ювелира-мастера. С другой стороны, неокисляемость платины позволяет сконструировать горелку так, чтобы получить очень точное яркое жаркое пламя с небольшим дополнительным количеством кислорода. По мере приобретения опыта, работу по свариванию или пайке платиновых деталей можно выполнять с очень высокой точностью.

Небольшое пламя требует низкого давления при подаче кислорода и жесткого контроля расхода, иначе пламя "снимется" с мундштука горелки и погаснет. Может потребоваться дополнительный регулятор низкого давления, работающий при давлении от 1 до 2 фунтов, в основном для регулирования объемного расхода.

Как и всегда, для обеспечения точного контроля параметров кислородно-газового пламени необходимо подбирать соответствующий размер наконечника форсунки сообразно применяемому горючему газу и его объемному соотношению с кислородом в рабочей смеси. Платиновые ювелирные изделия особенно хорошо поддаются сварке или пайке в кислородно-водородном пламени. Газы могут подаваться из баллонов, но их можно получать и прямо на месте путем электролиза.

Существуют портативные устройства, в которых используется раствор гидроокиси калия в качестве электролита, разлагающийся (разлагается только вода) на водород и кислород, которые подаются под низким давлением порознь через хорошо сконструированные сопла горелки. Они могут дать первоначально нейтральное пламя такое небольшое (калибр жиклера 22), что в нем можно провести прецизионную сварку узкой платиновой полоски для точной размерной обработки, или крайне большое (калибр 13) - для плавки более 50 г. платинового лома. Скорость горения на сопле определяет давление в резервуаре, которое, в свою очередь, контролирует скорость реакции электролиза. Температура пламени может быть понижена, а свечение увеличено за счет захвата газом небольших количеств летучих органических веществ, таких, как метиловый спирт, метилоэтиловый кетон (МЕК) или ацетон.

В сварочном аппарате "Williams Oxy-flame Soldering" применяется пероксидводорода и катализатор для получения кислорода и воды. Теплотворный газ сгорает в кислороде, который поступает из небольшого баллона, тем самым обеспечивается полная автономность аппарата (не требуется электричество).

Сварка плавлением

Рассмотрим одну из наиболее применяемых технологий сварки деталей из платины.

Если не принимать во внимание высокие температуры, то сварка платиновых сплавов не представляет трудностей и не требует флюсов. Поскольку присадочный металл, если он требуется, тот же самый, что и сами компоненты, которые надо присоединить друг к другу, то шов можно легко закрыть без видимого изменения цвета. Это решающее преимущество, например, при точной разметочной обработке колец. Все же, зарекомендовавшей себя практикой уменьшения количества требуемой присадки (как при сварке, так и при пайке) является выполнение соединений как можно с меньшим зазором и точно; при работе с платиновыми сплавами не удается легко заполнить большой зазор присадочным металлом (который не имеет вязкую консистенцию ни на какой из стадий).
Если зазор в стыке небольшой, то все, что нужно в отношении присадочного металла - тонкий кусочек (0,1 - 0,5 мм) того же сплава, отрезанного так, чтобы он чуть-чуть выходил за внешние границы стыка (скажем, на 0,5 - 1мм) этих двух деталей (во всяком случае, при сварке шинки кольца эти две детали, скорее всего, будут одного и того же сечения), что позволит избежать усадки всего сварного соединения в целом.

Два компонента, которые предстоит соединить, зажимают с обеих сторон (вертикально ориентированной) присадки, и медленно нагревают все соединение, начиная с более массивных секций с обеих сторон, постепенно продвигая пламя горелки и направляя его на границу присадочного металла. Присадка должна расплавиться и залить собой стык до того, как два компонента расплавятся глубже, чем на поверхности в зоне стыка. Отведите пламя, как только произошло сплавление.

Если стык вытянут в одном направлении, являясь, например, швом, то присадка будет представлять собой небольшую полоску, сориентированную вдоль шва, но по-прежнему горизонтально; сконцентрируйтесь сначала на одном конце, но как только плавление началось, медленно продвигайтесь вдоль стыка. Если шов широкий, то можно использовать присадку из тонкой проволоки, направленную внутрь пламени (навстречу ему). При сварке или пайке пользуйтесь подставками из легковесных огнеупорных материалов, таких, как шамотный камень, и избегайте применения углеродных брусков из, например, древесного угля.

Поскольку платина имеет относительно низкую температуропроводность, тепло не распространяется в стороны от точки приложения пламени - в отличие от золота и серебра, в которых тепло быстро распространяется по сторонам. Это помогает контролировать размер шва и упрощает изготовление множественных шовных соединений на одном и том же ювелирном изделии. Соединение должно быть закончено небольшой выпуклостью того же цвета, которую можно отшлифовать до исходного сечения. Эта техника хорошо подходит для соединения относительно массивных и особенно совпадающих друг с другом деталей, таких, как шинки колец, шинки и закрепки с заплечиками, детали браслетов и детали подвесок и брошей.

С другой стороны, не так просто соединить тонкие детали из платины таким методом, поскольку тепло очень быстро накапливается в подвергаемых его воздействию деталях толщиной 1 мм или меньше, что ведет к преждевременному расплавлению. Это можно преодолеть применением тонкого кислородно-газового пламени для сплавления в крошечные гранулы без дополнительных присадок секций из тонкой проволоки, которые уже стянуты или перевиты вместе. Проволоку толщиной 0,3 мм можно сваривать, если пользоваться достаточно небольшим пламенем.

Поскольку платина имеет очень низкую теплопроводность, можно провести качественный ремонт, не повреждая при этом ни вставленных камней, ни поверхностную полировку всего изделия. Естественно, следует вообще избегать направления пламени на камни и особенно предохранять от него чувствительные камни, такие, например, как опал. Должны по-прежнему применяться традиционные способы защиты камня при помощи теплоотвода, например, тампона влажной ваты.

При ремонте платинового изделия сварка может быть очень подходящим способом для того, чтобы избежать нарушения цветового соответствия, однако будет разумно проверить, не было ли предыдущей пайки возле предполагаемого места ремонта. Если пайка уже проводилась, а сварка выполняется достаточно близко от этого места и тепло может распространиться до него, то есть опасность, что ранее выполненная пайка будет испорчена. Если так, то предпочтительней будет провести ремонт при помощи пайки.

Пайка

Компоненты из платины можно легко паять с большим разнообразием припоев, с некоторыми из которых можно работать при довольно низких температурах, позволяющих применять воздушные горелки, работающие на сжатом газе. Однако для лучшего цветового соответствия рекомендуется выбирать припои, которые также включают в себя платину, но некоторые из них становятся текучими при температурах, которые можно получить только при плавке в кислородно-газовом пламени. В остальном, прочность соединения ювелирных платиновых компонентов просто зависит от хорошего качества пайки.

Следует помнить:

1. Тщательно спланируйте предстоящую работу по пайке;

2. Поместите детали как можно ближе друг к другу;

3. Используйте минимальное количество припоя;

4. Применяйте точно направленное, окисляющее пламя, достаточное, но не избыточное для выполнения работы;

5. Сохраняйте соединение и окружающие его детали в чистом виде;

6. Возможно, во флюсе не будет необходимости;

7. Можно отполировать детали перед соединением.

Ювелирные платиновые сплавы сохраняют свою форму возле точек плавления, поэтому фиксация не вызывает сложностей. Применяйте зажимные детали с низкой теплоемкостью не слишком близко от зоны соединения и ограничьте пламя областью, близкой к соединению, поместив припой на место. Воспользуйтесь многими небольшими кусочками припоя, распределив их равномерно по соединению, а не несколькими большими кусками. Таким образом, припой будет растекаться только там, где это требуется, а нагревание следует прекратить сразу после начала растекания; нет необходимости в экстенсивном предварительном нагревании или повторном нагревании компонентов. Держите зажимное приспособление вне пламени, чтобы избежать загрязнения, к примеру, металлической проволокой для закрепления, грязными стальными зажимами и подложкой из древесного угля.

Следует помнить, что попытки спаять трещины или соединить детали, которые были повреждены в результате загрязнения, обычно только усугубляют проблему, а не решают ее.

Самый тугоплавкий из припоев подходящей серии течет при температуре примерно на 100°С ниже точки плавления соответствующего платинового сплава. Между припоями в данной серии существуют температурные различия примерно в 100°С, и это дает значительную гибкость при выполнении операций многоступенчатой пайки.

Смачиваемость между платиной и припоями отличная, поэтому нет необходимости для применения излишнего количества. Другой причиной для ограничения количества припоя является сведение к минимуму цветового несоответствия в конечном соединении. Некоторые припои, в частности с низким содержанием платины, с низкой точкой плавления, отличаются по цвету от компонентов из платинового сплава, и диффузия платины обратно в соединение низка, поэтому на цвет не влияет платина ювелирного изделия. Общим правилом является то, что припои с более высокой точкой плавления дают самый близкий цвет, соответствующий платине, и меньше вероятность того, что при полировке они выкрошатся из места пайки. В худших случаях цветовое несоответствие можно замаскировать родиевым покрытием, но многие ювелиры просто предпочитают использовать припой, наиболее подходящий по цвету, в минимальных количествах.

Отсутствие флюсов, за исключением припоев с самыми низкими температурами плавления (где флюс предохраняет припой, а не платину), означает, что невозможно воспользоваться обычной вязкостью (клейкостью) флюса для поддержки блесток припоя на месте. На практике для этой цели можно использовать небольшие количества флюса, не содержащего бората, хотя с металлургической точки зрения в этом нет необходимости. Или же можно зафиксировать припой в соединении или использовать подложку из тонкой проволочной заготовки, которую можно выплавить в последний момент.

2.6.Составы припоев

Разработка припоев идет параллельно с разработкой ювелирных сплавов, но более сложно из-за потребности соответствия правилам маркировки, цвету, а также из-за того, что рабочие температуры должны быть ниже точки плавления платины. Обычно группа из трех-пяти припоев дает достаточно широкий выбор рабочих температур для проведения пайки на различных стадиях монтажа.

Большинство припоев представляют собой смеси драгоценных металлов, не всегда включающие платину (но если ее нет, то обычно присутствует палладий), с температурой плавления от сверхнизкой - около 950°С, до сверхвысокой – 1500°С.

На более высокой границе пределов точки плавления можно применить больше платины и поэтому меньше риска того, что припой понизит качество платинового изделия на стадии маркировки.

В Японии имеется рад припоев для ювелирной платины чистотой от 999,9 по общему содержанию платиновых металлов плюс золото и/или серебро до 700° - с содержанием некоторого количества меди и других неблагородных металлов.

В конечном счете, отдельному ювелиру или при мелкомасштабном производстве редко бывает экономически выгодно изготовлять свои собственные припои для платины: несколько изготовителей производят более чем адекватный ассортимент припоев для ювелирных целей. Важно не только контролировать высокие рабочие температуры припоев, но также цвет и относительную жесткость паяного соединения. Это сочетание свойств достигается изменением соотношения платины, палладия, золота и серебра; всех драгоценных металлов, которые могут способствовать обычному правилу, согласно которому припои для платины чистотой 950° должны также иметь чистоту 950° по общему содержанию драгоценных металлов.

Глубокий желтый цвет золота быстро уступает место белому цвету платины или палладия при добавлении относительно небольшого количества любого из них. Например, сплав из 70% золота и 30% платины лишь слегка желтоватый, а увеличение платины до 40% дает платиновый белый цвет. Это относится еще более к палладию, и припой с содержанием 20% или 30% палладия в золоте представляет собой белый металл. В платиновых припоях с низкой точкой плавления может быть медь или цинк, поскольку они легко образуют сплав с платиной. Пока их количество составляет менее 10%, припой не меняет цвет при нагревании, таким образом, сохраняется стойкость к окислению, которая так удобна при работе с платиной. Платиновые припои с более высокой точкой плавления не нуждаются в флюсах.

Применение 2-4 драгоценных металлов и иногда до трех других металлических компонентов означает, что всего комбинаций слишком много, чтобы их классифицировать в виде простой таблицы. Поэтому таблица 1 приводит (маркировочные) типичные пределы из того, что имеется в наличии во всем мире, но есть много других вариаций, особенно там, где правила по маркированию не предусматривают строгого контроля припоев. Припои для платины начинаются при 1700°С и падают с интервалом 100°С вниз до 900°С, но очень немногие, если таковые есть, ювелирные операции требуют такого полного ассортимента. Большинство стандартных изделий из платиновых сплавов можно паять платиносодержащими припоями, в два или три этапа на более высоком конце диапазона температур.

Таблица 1.

Практическая часть

3.1. Правила проведения работы:

1. Ознакомится с теоретической частью, изучить правила и особенности технологий сварки и пайки;

2. Основываясь на полученные знания произвести сварку и пайку платины, строго соблюдая технологические параметры. (Примечание: в связи с высокой стоимостью расходных материалов и основных компонентов допускается произвести процесс в виде ролевой игры);

3. Оформить отчёт.

Теоретическая часть

Платина. Сварка/пайка.

Платина – блестящий, ковкий металл. Ее плотность 21,37; температура плавления 1769,5 С; температура кипения 3910 С; На воздухе платина не изменяется даже при самом высоком нагреве.

Детали из платинового ювелирного сплава можно надежно соединить:

1. сваркой плавлением;

2. сваркой давлением или сваркой трением (всухую);

3. точечной сваркой;

4. лазерной сваркой;

5. пайкой;

6. механическими способами, такими, как клепка;

7. сильными клеями.

Поскольку платиновые сплавы не окисляются, то сварка плавлением и пайка являются естественными видами традиционных методов соединения элементов из драгоценных металлов. По этой причине они и преобладают в работе с платиновыми сплавами.

Достаточная прочность в горячем состоянии и стойкость к окислению позволяет деталям из платины выдерживать интенсивное локальное нагревание при сварке или пайке без применения зажимных приспособлений, которые, в противном случае, ограничивали бы доступ к месту работы и рассеивали бы тепло. Однако, можно использовать и другие способы соединения, и единственными противопоказаниями может быть отсутствие достаточного опыта или несоответствие применяемого способа количеству производимых элементов. Детали из платины легко привариваются друг к другу ковкой, трением или высадкой, точечной сваркой и лазерной сваркой, но для полного использования преимуществ таких способов может оказаться необходимой тщательная подборка или дизайнерская разработка соединяемых компонентов. Например, сварка трением потенциально более экономична при выпуске средних по размеру партий изделий, а сварка ковкой является удовлетворительным методом индивидуального изготовления работ свободного дизайна, но не филигранных изделий.

Источники тепла.

Большинство сварочных или паяльных операций на платиновых ювелирных сплавах выполняются при температурах свыше 1500°С, а часто и при температуре около 2000°С, поэтому необходимо использовать кислородно-газовое пламя или электрическую дугу. В то время, как электрическая дуга используется для выработки средними по размеру партиями деталей из платины, применяемых в химической и других аналогичных отраслях промышленности, она является неподходящей для завода-производителя ювелирных изделий или для ювелира-мастера. С другой стороны, неокисляемость платины позволяет сконструировать горелку так, чтобы получить очень точное яркое жаркое пламя с небольшим дополнительным количеством кислорода. По мере приобретения опыта, работу по свариванию или пайке платиновых деталей можно выполнять с очень высокой точностью.

Небольшое пламя требует низкого давления при подаче кислорода и жесткого контроля расхода, иначе пламя "снимется" с мундштука горелки и погаснет. Может потребоваться дополнительный регулятор низкого давления, работающий при давлении от 1 до 2 фунтов, в основном для регулирования объемного расхода.

Как и всегда, для обеспечения точного контроля параметров кислородно-газового пламени необходимо подбирать соответствующий размер наконечника форсунки сообразно применяемому горючему газу и его объемному соотношению с кислородом в рабочей смеси. Платиновые ювелирные изделия особенно хорошо поддаются сварке или пайке в кислородно-водородном пламени. Газы могут подаваться из баллонов, но их можно получать и прямо на месте путем электролиза.

Существуют портативные устройства, в которых используется раствор гидроокиси калия в качестве электролита, разлагающийся (разлагается только вода) на водород и кислород, которые подаются под низким давлением порознь через хорошо сконструированные сопла горелки. Они могут дать первоначально нейтральное пламя такое небольшое (калибр жиклера 22), что в нем можно провести прецизионную сварку узкой платиновой полоски для точной размерной обработки, или крайне большое (калибр 13) - для плавки более 50 г. платинового лома. Скорость горения на сопле определяет давление в резервуаре, которое, в свою очередь, контролирует скорость реакции электролиза. Температура пламени может быть понижена, а свечение увеличено за счет захвата газом небольших количеств летучих органических веществ, таких, как метиловый спирт, метилоэтиловый кетон (МЕК) или ацетон.

В сварочном аппарате "Williams Oxy-flame Soldering" применяется пероксидводорода и катализатор для получения кислорода и воды. Теплотворный газ сгорает в кислороде, который поступает из небольшого баллона, тем самым обеспечивается полная автономность аппарата (не требуется электричество).

Сварка плавлением

Рассмотрим одну из наиболее применяемых технологий сварки деталей из платины.

Если не принимать во внимание высокие температуры, то сварка платиновых сплавов не представляет трудностей и не требует флюсов. Поскольку присадочный металл, если он требуется, тот же самый, что и сами компоненты, которые надо присоединить друг к другу, то шов можно легко закрыть без видимого изменения цвета. Это решающее преимущество, например, при точной разметочной обработке колец. Все же, зарекомендовавшей себя практикой уменьшения количества требуемой присадки (как при сварке, так и при пайке) является выполнение соединений как можно с меньшим зазором и точно; при работе с платиновыми сплавами не удается легко заполнить большой зазор присадочным металлом (который не имеет вязкую консистенцию ни на какой из стадий).
Если зазор в стыке небольшой, то все, что нужно в отношении присадочного металла - тонкий кусочек (0,1 - 0,5 мм) того же сплава, отрезанного так, чтобы он чуть-чуть выходил за внешние границы стыка (скажем, на 0,5 - 1мм) этих двух деталей (во всяком случае, при сварке шинки кольца эти две детали, скорее всего, будут одного и того же сечения), что позволит избежать усадки всего сварного соединения в целом.

Два компонента, которые предстоит соединить, зажимают с обеих сторон (вертикально ориентированной) присадки, и медленно нагревают все соединение, начиная с более массивных секций с обеих сторон, постепенно продвигая пламя горелки и направляя его на границу присадочного металла. Присадка должна расплавиться и залить собой стык до того, как два компонента расплавятся глубже, чем на поверхности в зоне стыка. Отведите пламя, как только произошло сплавление.

Если стык вытянут в одном направлении, являясь, например, швом, то присадка будет представлять собой небольшую полоску, сориентированную вдоль шва, но по-прежнему горизонтально; сконцентрируйтесь сначала на одном конце, но как только плавление началось, медленно продвигайтесь вдоль стыка. Если шов широкий, то можно использовать присадку из тонкой проволоки, направленную внутрь пламени (навстречу ему). При сварке или пайке пользуйтесь подставками из легковесных огнеупорных материалов, таких, как шамотный камень, и избегайте применения углеродных брусков из, например, древесного угля.

Поскольку платина имеет относительно низкую температуропроводность, тепло не распространяется в стороны от точки приложения пламени - в отличие от золота и серебра, в которых тепло быстро распространяется по сторонам. Это помогает контролировать размер шва и упрощает изготовление множественных шовных соединений на одном и том же ювелирном изделии. Соединение должно быть закончено небольшой выпуклостью того же цвета, которую можно отшлифовать до исходного сечения. Эта техника хорошо подходит для соединения относительно массивных и особенно совпадающих друг с другом деталей, таких, как шинки колец, шинки и закрепки с заплечиками, детали браслетов и детали подвесок и брошей.

С другой стороны, не так просто соединить тонкие детали из платины таким методом, поскольку тепло очень быстро накапливается в подвергаемых его воздействию деталях толщиной 1 мм или меньше, что ведет к преждевременному расплавлению. Это можно преодолеть применением тонкого кислородно-газового пламени для сплавления в крошечные гранулы без дополнительных присадок секций из тонкой проволоки, которые уже стянуты или перевиты вместе. Проволоку толщиной 0,3 мм можно сваривать, если пользоваться достаточно небольшим пламенем.

Поскольку платина имеет очень низкую теплопроводность, можно провести качественный ремонт, не повреждая при этом ни вставленных камней, ни поверхностную полировку всего изделия. Естественно, следует вообще избегать направления пламени на камни и особенно предохранять от него чувствительные камни, такие, например, как опал. Должны по-прежнему применяться традиционные способы защиты камня при помощи теплоотвода, например, тампона влажной ваты.

При ремонте платинового изделия сварка может быть очень подходящим способом для того, чтобы избежать нарушения цветового соответствия, однако будет разумно проверить, не было ли предыдущей пайки возле предполагаемого места ремонта. Если пайка уже проводилась, а сварка выполняется достаточно близко от этого места и тепло может распространиться до него, то есть опасность, что ранее выполненная пайка будет испорчена. Если так, то предпочтительней будет провести ремонт при помощи пайки.

Фрикционная точечная и прерывистая сварка

Отсутствие окисления при высоких температурах, тенденция к размазыванию при волочении у поверхности платины и потребность в очень небольшой дополнительной деформации превращает платину в идеальный материал для сварки трением. В этом процессе инструмент в виде стержня вращается под легким давлением относительно плоской поверхности, при этом возникает трение и вырабатывается теплота. При подходящей температуре (которая в случае с платиной является теоретически температурой холодной плавкой) вращение прекращается, и прилагается давление для сварки двух поверхностей вместе.

Точечная сварка обычно достигается нагреванием, возникающим за счет электрического сопротивления на границе соприкосновения поверхностей, а ток подается через электроды, которые достаточно прочны для того, чтобы передать давление для завершения сварки. Прерывистая сварка, в сущности, представляет собой серию точечной сварки внахлест, и в обоих случаях синхронизация целого процесса контролируется электронным методом. Эти процессы более пригодны для серийного выполнения простых ювелирных операций, таких как присоединение штырей, к передней части сережек и выпуклостей к брошам, а не для изготовления штучных ювелирных изделий.

Пайка

Компоненты из платины можно легко паять с большим разнообразием припоев, с некоторыми из которых можно работать при довольно низких температурах, позволяющих применять воздушные горелки, работающие на сжатом газе. Однако для лучшего цветового соответствия рекомендуется выбирать припои, которые также включают в себя платину, но некоторые из них становятся текучими при температурах, которые можно получить только при плавке в кислородно-газовом пламени. В остальном, прочность соединения ювелирных платиновых компонентов просто зависит от хорошего качества пайки.

Следует помнить:

1. Тщательно спланируйте предстоящую работу по пайке;

2. Поместите детали как можно ближе друг к другу;

3. Используйте минимальное количество припоя;

4. Применяйте точно направленное, окисляющее пламя, достаточное, но не избыточное для выполнения работы;

5. Сохраняйте соединение и окружающие его детали в чистом виде;

6. Возможно, во флюсе не будет необходимости;

7. Можно отполировать детали перед соединением.

Ювелирные платиновые сплавы сохраняют свою форму возле точек плавления, поэтому фиксация не вызывает сложностей. Применяйте зажимные детали с низкой теплоемкостью не слишком близко от зоны соединения и ограничьте пламя областью, близкой к соединению, поместив припой на место. Воспользуйтесь многими небольшими кусочками припоя, распределив их равномерно по соединению, а не несколькими большими кусками. Таким образом, припой будет растекаться только там, где это требуется, а нагревание следует прекратить сразу после начала растекания; нет необходимости в экстенсивном предварительном нагревании или повторном нагревании компонентов. Держите зажимное приспособление вне пламени, чтобы избежать загрязнения, к примеру, металлической проволокой для закрепления, грязными стальными зажимами и подложкой из древесного угля.

Следует помнить, что попытки спаять трещины или соединить детали, которые были повреждены в результате загрязнения, обычно только усугубляют проблему, а не решают ее.

Самый тугоплавкий из припоев подходящей серии течет при температуре примерно на 100°С ниже точки плавления соответствующего платинового сплава. Между припоями в данной серии существуют температурные различия примерно в 100°С, и это дает значительную гибкость при выполнении операций многоступенчатой пайки.

Смачиваемость между платиной и припоями отличная, поэтому нет необходимости для применения излишнего количества. Другой причиной для ограничения количества припоя является сведение к минимуму цветового несоответствия в конечном соединении. Некоторые припои, в частности с низким содержанием платины, с низкой точкой плавления, отличаются по цвету от компонентов из платинового сплава, и диффузия платины обратно в соединение низка, поэтому на цвет не влияет платина ювелирного изделия. Общим правилом является то, что припои с более высокой точкой плавления дают самый близкий цвет, соответствующий платине, и меньше вероятность того, что при полировке они выкрошатся из места пайки. В худших случаях цветовое несоответствие можно замаскировать родиевым покрытием, но многие ювелиры просто предпочитают использовать припой, наиболее подходящий по цвету, в минимальных количествах.

Отсутствие флюсов, за исключением припоев с самыми низкими температурами плавления (где флюс предохраняет припой, а не платину), означает, что невозможно воспользоваться обычной вязкостью (клейкостью) флюса для поддержки блесток припоя на месте. На практике для этой цели можно использовать небольшие количества флюса, не содержащего бората, хотя с металлургической точки зрения в этом нет необходимости. Или же можно зафиксировать припой в соединении или использовать подложку из тонкой проволочной заготовки, которую можно выплавить в последний момент.

2.6.Составы припоев

Разработка припоев идет параллельно с разработкой ювелирных сплавов, но более сложно из-за потребности соответствия правилам маркировки, цвету, а также из-за того, что рабочие температуры должны быть ниже точки плавления платины. Обычно группа из трех-пяти припоев дает достаточно широкий выбор рабочих температур для проведения пайки на различных стадиях монтажа.

Большинство припоев представляют собой смеси драгоценных металлов, не всегда включающие платину (но если ее нет, то обычно присутствует палладий), с температурой плавления от сверхнизкой - около 950°С, до сверхвысокой – 1500°С.

На более высокой границе пределов точки плавления можно применить больше платины и поэтому меньше риска того, что припой понизит качество платинового изделия на стадии маркировки.

В Японии имеется рад припоев для ювелирной платины чистотой от 999,9 по общему содержанию платиновых металлов плюс золото и/или серебро до 700° - с содержанием некоторого количества меди и других неблагородных металлов.

В конечном счете, отдельному ювелиру или при мелкомасштабном производстве редко бывает экономически выгодно изготовлять свои собственные припои для платины: несколько изготовителей производят более чем адекватный ассортимент припоев для ювелирных целей. Важно не только контролировать высокие рабочие температуры припоев, но также цвет и относительную жесткость паяного соединения. Это сочетание свойств достигается изменением соотношения платины, палладия, золота и серебра; всех драгоценных металлов, которые могут способствовать обычному правилу, согласно которому припои для платины чистотой 950° должны также иметь чистоту 950° по общему содержанию драгоценных металлов.

Глубокий желтый цвет золота быстро уступает место белому цвету платины или палладия при добавлении относительно небольшого количества любого из них. Например, сплав из 70% золота и 30% платины лишь слегка желтоватый, а увеличение платины до 40% дает платиновый белый цвет. Это относится еще более к палладию, и припой с содержанием 20% или 30% палладия в золоте представляет собой белый металл. В платиновых припоях с низкой точкой плавления может быть медь или цинк, поскольку они легко образуют сплав с платиной. Пока их количество составляет менее 10%, припой не меняет цвет при нагревании, таким образом, сохраняется стойкость к окислению, которая так удобна при работе с платиной. Платиновые припои с более высокой точкой плавления не нуждаются в флюсах.

Применение 2-4 драгоценных металлов и иногда до трех других металлических компонентов означает, что всего комбинаций слишком много, чтобы их классифицировать в виде простой таблицы. Поэтому таблица 1 приводит (маркировочные) типичные пределы из того, что имеется в наличии во всем мире, но есть много других вариаций, особенно там, где правила по маркированию не предусматривают строгого контроля припоев. Припои для платины начинаются при 1700°С и падают с интервалом 100°С вниз до 900°С, но очень немногие, если таковые есть, ювелирные операции требуют такого полного ассортимента. Большинство стандартных изделий из платиновых сплавов можно паять платиносодержащими припоями, в два или три этапа на более высоком конце диапазона температур.

Таблица 1.