σ, συγκόλλησης

Συσκευή συγκόλλησης που αποτελείται από μεταλλικό σωλήνα, ο οποίος καταλήγει σε ράμφος, που συνδέεται με δύο εύκαμπτους αγωγούς, οι οποίοι διατρέχονται ένας από οξυγόνο και ο άλλος από το καύσιμο που τροφοδοτεί τη φλόγα. Ανάλογα με το καύσιμο που χρησιμοποιείται έχουμε σ. συγκόλλησης υδρογόνου, υγραέριου ή ασετυλίνης. Οι πρώτες προσπάθειες κατασκευής σ. συγκόλλησης ανάγονται στις αρχές του περασμένου αιώνα. Μετά την ανακάλυψη και το διαχωρισμό του οξυγόνου και του υδρογόνου πολλοί χημικοί σκέφτηκαν να εκμεταλλευτούν την πολύ θερμολόγο φλόγα που προέρχεται από την καύση του μείγματος των δύο αερίων. Η μέθοδος ήταν πολύ επικίνδυνη και πολύ εύκολες οι εκρήξεις που οφείλονταν στην επιστροφή της φλόγας. Ο σ. συγκόλλησης υδρογόνου τελειοποιήθηκε από τον Σαιν-Κλαιρ-Ντεβίλ, που χρησιμοποίησε χωριστά δοχεία για το πεπιεσμένο οξυγόνο και υδρογόνο. Το μείγμα σχηματίζεται στο σωλήνα και περιορίζονται έτσι οι κίνδυνοι έκρηξης. Αργότερα, όταν το υδρογόνο αντικαταστάθηκε από το φωταέριο, κατασκευάσθηκε ο σ. συγκόλλησης υγραερίου. Το 1895 ο Γάλλος χημικός Ανρύ Λε Σατελιέ απέδειξε τα πλεονεκτήματα της καύσης της ασετυλίνης στο οξυγόνο: η θερμοκρασία είναι υψηλότερη (ως 3000° C έναντι 2000°C του σ. συγκόλλησης υδρογόνου) και, με την ίδια ογκομετρική κατανάλωση αέριου, η θερμότητα που παράγεται είναι τέσσερις περίπου φορές μεγαλύτερη εκείνης που πετυχαίνουμε με την καύση του υδρογόνου. Εξάλλου, κατά την καύση δεν παράγεται νερό, γεγονός που αποτελεί ένα από τα σοβαρότερα μειονεκτήματα του σ. συγκόλλησης υδρογόνου. Η φλόγα που παράγεται με το σ. ασετυλίνης είναι πολύ περιορισμένη και γι’ αυτό δεν προκαλεί οξείδωση των επιφανειών στα συγκολλούμενα μέταλλα. Η τελειοποίηση του σ. συγκόλλησης ασετυλίνης απαίτησε μακροχρόνιες προσπάθειες. Μόνο τα πρώτα χρόνια μετά το 1900 δοκιμάστηκε ένας σ. συγκόλλησης πρακτικής χρήσης. Ο σ. συγκόλλησης ασετυλίνης χρησιμοποιείται πολύ, τόσο για την υψηλή θερμοκρασία που πετυχαίνουμε με αυτόν (ως 3000°C), όσο και για το γεγονός ότι η ασετυλίνη παράγεται εύκολα σε μικρά γκαζοζέν ανθρακασβέστιου που τροφοδοτούν κάτω από χαμηλή πίεση, ή μεταφέρεται σε φιάλες, πεπιεσμένη και διαλυμένη σε στερεοποιημένη ακετόνη σε πορώδες υλικό, για να χρησιμοποιηθεί στην τροφοδοσία φλόγας κάτω από υψηλή πίεση. Η θερμοκρασία που πετυχαίνουμε με το σ. συγκόλλησης ασετυλίνης επιτρέπει την αυτογενή συγκόλληση όλων των μετάλλων. Οι σ. συγκόλλησης που χρησιμοποιούνται, διακρίνονται ανάλογα με την ποσότητα ασετυλίνης που καταναλώνουν. Μία παραλλαγή του σ. συγκόλλησης ασετυλίνης είναι ο σ. κοπής που έχει ένα δεύτερο ράμφος από το οποίο βγαίνει οξυγόνο που προκαλεί ενεργό καύση του πυρακτωμένου από τη φλόγα μετάλλου. Με τον τρόπο αυτόν, με αργή μετακίνηση της φλόγας, πετυχαίνουμε κοπή βάθους ως 5 εκ. Η κοπή με το σ. συγκόλλησης ασετυλίνης εφαρμόζεται μόνο στο σίδηρο και στο χάλυβα ενώ, με ειδική μέθοδο, επεκτείνεται και στο χυτοσίδηρο. Η μέθοδος αυτή δεν εφαρμόζεται σε άλλα μέταλλα γιατί τα οξείδια που παράγονται κατά την καύση του μετάλλου το καλύπτουν με ένα συμπαγές στρώμα, μόνο δε το οξείδιο του σίδηρου αποσπάται εύκολα σε μικρά τεμάχια και αφήνει συνεχώς ακάλυπτη την ενεργό επιφάνεια του μετάλλου.