Лужение - Tinning

Слой олова на внутренней стороне жестяной банки

Лужение это процесс тонкого покрытия листов кованое железо или же стали с банка, и получившийся продукт известен как жесть. Этот термин также широко используется для обозначения различных процессов нанесения на металл покрытия. припаять перед пайкой.^[1]

Чаще всего используется для предотвращения ржавчина, но также обычно применяется к концам многожильный провод используется как электрические проводники предотвращать окисление (что увеличивает электрическое сопротивление ), и чтобы они не изнашивались и не распадались при использовании в различных соединители проводов подобно завихрения, обязательные сообщения, или же клеммные колодки, где случайные пряди могут вызвать короткое замыкание.

Белая жесть, когда-то широко использовавшаяся ранее, в основном используется для производства консервные банки. Раньше жесть была^{[требуется разъяснение ]} используется для дешевых кастрюль, сковородок и прочего полый. Этот вид дупла также известен как жестяная посуда и люди, которые сделали это, были рабочими по обработке белой жести.

Незакрашенные листы, используемые при производстве, известны как черные пластины. Теперь они сделаны из стали, либо Бессемер стальные или мартеновские. Раньше утюг использовался и был двух классов, кокс железо и древесный уголь; последние, будучи лучшими, получили более плотное покрытие из олова, и это обстоятельство является источником терминов «коксовые пластины» и «угольные пластины», которыми по-прежнему обозначается качество белой жести, хотя железо больше не используется. Белая жесть в огромных количествах потреблялась для изготовления консервные банки в котором сохранились мясо, рыбы, фрукты, печенье, сигареты, и многие другие товары упаковываются, а также для разного рода домашней утвари, изготавливаемой ими. жестянщик.

История

Обработка металлических изделий оловом для защиты от ржавчины - древняя практика. Возможно, это была работа консервант. Это было сделано после изготовления изделия, тогда как белая жесть перед изготовлением была лужена.

Производство белой жести было долгим монополия из Богемия, но примерно в 1620 году промышленность распространилась на Саксония. Белая жесть, по-видимому, производилась в 1620-х годах на мельнице графа Саутгемптона (или под ее патронатом), но неясно, как долго это продолжалось.

Эндрю Яррантон, английский инженер и агроном, и Эмброуз Кроули (кузнец из Стоурбриджа и отец более известного Сэр Амброуз Кроули III ) было поручено отправиться в Саксонию и, если возможно, узнать о применяемых методах. Они посетили Дрезден в 1667 году и узнали, как это делается. При этом их спонсировали различные местные железные мастера и люди, связанные с проектом, чтобы River Stour судоходный. В Саксонии пластины были кованы, но когда по возвращении в Англию провели эксперименты, они попробовали прокатить железо. Это привело к тому, что два спонсора - Ironmasters. Филип Фоли и Джошуа Ньюборо, возводя новую мельницу, Wolverley Нижняя мельница (или кузница), 1670 год. В ней было три магазина: одна из них продольная мельница, который послужит прокатный стан, остальные кузницы. В 1678 году одна из них производила сковородки а другой рисунок цветет сделано в нарядные кузницы в другом месте. Вполне вероятно, что намерение состояло в том, чтобы прокатить пластины, а затем обработать их молотком, но план был сорван неким Уильямом Чемберленом, возобновившим патент предоставлено ему и Дад Дадли в 1662 г. Яррантон описал патент как «сфабрикованный».^[2][3]

Бобинорезка на Wolverley был Томас Кук. Другой Томас Кук, возможно, его сын, переехал в Понтипул и работал там на Джон Хэнбери (1664–1734).^[4] В соответствии с Эдвард Лхойд к 1697 г. у Джона Хэнбери был прокатный стан в Понтипул для изготовления машины "Pontypoole Plates".^[5][6] Это было заявлено как завод из белой жести, но почти наверняка производился только (без покрытия) черная табличка. Однако этот метод прокатки железных листов с помощью цилиндров позволял производить более однородные черные листы, чем это было возможно при старой схеме стучать, и, как следствие, английская жесть была признана превосходящей Немецкий.^{[нужна цитата ]}

Оловянный завод Treforest, Гламорганшир c. 1840

Жесть впервые начинает появляться в Портфельных книгах Глостера (в которых регистрируется торговля, проходящая через Глостер, в основном из портов в Бристольский канал в 1725 году. Белая жесть была доставлена ​​из Ньюпорт, Монмутшир.^[7] Это сразу следует за первым появлением (в Французский из Реомюр с Принципы искусства фер-блан, и до того, как отчет об этом был опубликован в Англии.

Несколько лет спустя последовали другие заводы, сначала во многих регионах производства чугуна в Англии и Уэльсе, но позже в основном в Южном Уэльсе. В 1805 г. было изготовлено 80 000 коробок и 50 000 экспортировано. Промышленность продолжала устойчиво распространяться в Англии, особенно в Уэльс, а после 1834 г. его рост был быстрым, Великобритания становится главным источником мировых поставок. В тот год ее общий объем производства составил 180 000 коробок по 108 фунтов каждая (около 50 кг, в Америке коробка составляет 100 фунтов), в 1848 году - 420 000 коробок, в 1860 году - 1 700 000 коробок. Но впоследствии прогресс был быстрым, и в 1891 году производство достигло 2236000 фунтов. Одним из крупнейших рынков были Соединенные Штаты Америки, но этот рынок был отрезан в 1891 году, когда Тариф McKinley был принят там. Это вызвало резкое сокращение штатов в британской промышленности и эмиграцию в Америку многих из тех, кто больше не мог работать на уцелевших заводах по производству белой жести.

В 1891 году Соединенные Штаты произвели 11000 тонн белой жести и импортировали 325 100 тонн, но в 1899 году они произвели 360 900 тонн, импортировав только 63 500 тонн (в основном для реэкспорта). Британскому экспорту еще больше препятствовал тариф Дингли, который лишил валлийскую платформу преимуществ на тихоокеанском побережье Америки.^[8] к 1900 году увеличился до более чем 849000000 фунтов, из которых более 141000000 фунтов составляли терне-пластины. Общий объем импорта в том году составлял всего 135 264 881 фунт. В последующие годы производство в Америке снова сократилось, и в 1907 году работало только 20% американских заводов по производству белой жести, в то время как производство в Великобритании достигло 14 миллионов ящиков.

Несмотря на этот удар, индустрия продолжала работать, но в меньших масштабах. Тем не менее, в 1937 году в эксплуатации оставалось 518 заводов, в том числе 224 принадлежащих Ричард Томас и Ко. Однако традиционный «упаковочный стан» был вытеснен усовершенствованным «полосовым станом», первый из которых Великобритания был построен Ричардом Томасом и компанией в конце 1930-х годов. Полосовые станы сделали старые упаковочные фабрики устаревшими, а последние из них закрылись примерно в 1960-х годах.

Способы производства пластин

Процесс упаковочной фабрики

Процесс упаковочного стана начинается с оловянный стержень, который представляет собой вытянутый плоский стержень, который обычно покупается в металлургический завод или же металлургический завод. Оловянный стержень мог быть кованое железо или же мягкая сталь. Поперечное сечение стержня должно быть точным по размеру, поскольку это определяет длину и толщину готовых пластин. Пруток был обрезан до нужной длины, чтобы сделать пластину желаемого размера. Например, если требуется пластина 14 дюймов × 20 дюймов (360 мм × 510 мм), то оловянный брусок разрезают на длину и ширину, которые делятся на 14 и 20. Затем стержень прокатывают и складывают вдвое с номером количества раз удваивается в зависимости от размера оловянного бруска и конечной толщины. Если исходный оловянный стержень имеет размер 20 дюймов × 56 дюймов (510 мм × 1420 мм), то он должен быть как минимум закончен на четверки, или удвоить дважды, и если требуется тонкий калибр, его можно закончить на восьмерки, или удвоился три раза. Затем жестяная пластина нагревается до тусклого Красная жара и пять или шесть раз пропущены через черновые валки. Между каждым проходом пластина проходит над валками (или округляет их), а зазор между валками сужается с помощью винта. Затем пластина повторно нагревается и проходит через чистовые валки.^[9]

Если пластина не закончена одиночные игры, или без перегиба пластины, она складывается вдвое в соковыжималка. Соковыжималка была похожа на стол, где одна половина поверхности загибается поверх другой, а пресс выравнивает сдвоенную пластину так, чтобы свернутый конец вошел в ролики. Затем его повторно нагревают для следующего цикла прокатки. Это повторяется до тех пор, пока не будет достигнута желаемая геометрия. Обратите внимание на то, что если пластину необходимо сгибать вдвое более одного раза, прокатанный конец отрезается. Затем пакету дают остыть. В остывшем состоянии пакет срезается, чтобы уменьшить его конечный размер, и пластины разделяются на открывашки.^[10]

На этом этапе пластины покрыты шкала и должно быть маринованный. Для этого нужно окунуть тарелки в серную кислоту на пять минут. Травление превращает чешуйки в зеленовато-черную слизь, которую удаляют отжигом. Пластины отжигают примерно 10 часов, а затем дают медленно остыть. На данный момент пластины известны как маринованные и отожженные черные пластины. Эти пластины обычно продавались за штамповка и эмаль целей.^[11]

После этого пластины становятся шероховатыми, а не прямыми, поэтому они холоднокатаные несколько раз. Прокатка удлиняет листы до их окончательного размера. Затем их снова отжигают, чтобы удалить все деформационное упрочнение. Эти тарелки называются черный лист, протравленный, холоднокатаный и отожженный (черная пластина стр. кр. и ок.). Для достижения идеальной чистоты тарелки снова маринуют в слабом серная кислота. Наконец, их ополаскивают и хранят в воде до тех пор, пока они не будут консервированы.^[12]

Комплект для лужения состоит как минимум из одной емкости с расплавленным оловом с хлорид цинка сверху флюс и емкость для смазки. Флюс сушит пластину и подготавливает ее к приклеиванию олова. Если используется вторая оловянная банка, называемая умывальник, он содержит олово при более низкой температуре. Затем следует емкость со смазкой, в которой находится масло и лужение машины. Машина для лужения имеет два небольших ролика, которые подпружинены вместе, поэтому при установке луженой пластины ролики отжимают излишки олова. Пружины на машине для лужения можно настроить на различную силу, чтобы получить разную толщину олова. Наконец, масло смывается мелкой отруби и вытерли пыль.^[13][14]

Здесь описывается процесс, использовавшийся в течение 20 века. Со временем этот процесс несколько усложнился, поскольку было обнаружено, что включение дополнительных процедур улучшает качество. Практика горячая прокатка а потом холодная прокатка очевидно, восходит к ранним временам, поскольку завод по производству белой жести семьи Найт имел (с момента основания примерно в 1740 году) два прокатных стана, один в Брингвуде (к западу от Ладлоу), который производил черная табличка, а другой - оловянный завод в Миттоне (ныне часть Stourport, очевидно, для более поздних стадий.^[15]

Полосовой стан

Эта секция нуждается в расширении. Вы можете помочь добавляя к этому. (Сентябрь 2009 г.)

Рано горячая прокатка Ленточные станы не производили полосу, пригодную для лужения, но в 1929 г. холодная прокатка стали использоваться для дальнейшего уменьшения толщины, что сделало возможным лужение. Затем пластина была покрыта лужением, используя описанный выше процесс.^{[нужна цитата ]}

Процессы лужения

Есть два процесса лужения черных пластин: горячее погружение и гальваника.

Горячее погружение

Жесть изготовлена ​​через лужение горячим способом сделано холодная прокатка сталь или железо, травление удалить любые шкала, отжиг удалить любые деформационное упрочнение, а затем покрыть его тонким слоем банка. Первоначально это было сделано путем производства отдельных или небольших пакетов тарелок, которые стали известны как процесс упаковочной мельницы. В конце 1920-х гг. полосовые станы начали заменять упаковочные мельницы, поскольку они могли производить необработанный лист в больших количествах и более экономично.

Гальваника

При гальванике покрываемый предмет помещают в контейнер, содержащий раствор одной или нескольких солей олова. Товар подключен к электрическая цепь, формируя катод (отрицательный) цепи, в то время как электрод, как правило, из того же металла, который должен быть покрыт, образует анод (положительный). Когда электрический ток пропускается по цепи, металл ионы в растворе привлекаются к предмету. Чтобы получить гладкую, блестящую поверхность, гальванический лист затем ненадолго нагревают до температуры выше точки плавления олова. На большую часть производимой сегодня луженой стали затем наносится гальваническое покрытие очень тонким слоем хром для предотвращения потускнения поверхности от окисления олова.

Альтернативы

• Терне-плита похож на жесть, но ванна не из жести, а из жести и вести смешанный, последний металл составляет от 7,59% от всего. Название происходит от слова terne, что означает тупой или тускнеть. Терне-плиты начали производить в Англия примерно в середине 19 века и широко используются в Соединенные Штаты для кровельных целей. Другие приложения включали топливные баки и газовые счетчики. Последний листопрокатный завод Terne в Брокмуре, Уэст-Мидлендс, Великобритания, был закрыт в 2006 году.
• Для многих целей белая жесть была заменена на оцинкованный (цинк с покрытием), но не для приготовления пищи, поскольку цинк токсичен, где нержавеющая сталь часто используется. Цинк защищает железо электролитически, то есть цинк окисляется и превращается в белый порошок, чтобы сохранить железо, тогда как олово будет защищать железо только в том случае, если оловянная поверхность остается неповрежденной, поскольку оно электролитически каннибализирует незащищенное железо, чтобы сохранить себя.

Смотрите также

• Blackplate
• Покрытие для других процессов металлизации металлов
• Шерардизинг
• Жестянщик
• Столовая посуда

Калаи - искусство покрытия сосудов оловом в Индии

Вступление

Искусство Калаи (Kalhai или Qalai) - это процесс покрытия поверхности сплава, то есть меди или латуни, путем осаждения на нее металлического олова.^[16] Слово «Калаи» происходит от арабского языка, что означает «белое белье или олово».^[17] Культурная работа Келади Басавы по санкирту под названием «Шивататтва Ратнакара» (1699) упоминает «Калая-лепа» в главе о кулинарии или «Супашаштра», что означает нанесение калаи на посуду.^[17] Людей, практикующих искусство Калаи, называют Калайвала или Калайгар.^[18] В основном Калайгары или Калайвала - местные мастера.^[19]

Искусство Калаи

История

Сосуды с калаи, как внутри, так и снаружи, были найдены при раскопках Брамхапури в Колхапуре, штат Махараштра, что дополняет археологические свидетельства искусства калаи.^[17] На основании этих свидетельств П. К. Годе, изучавший оловянные покрытия на металлических сосудах в Индии, заявил, что история оловянных покрытий восходит к 1300 году нашей эры.^[17] История Калаи также записана в "Парсибхашанушасане" Викарамасимхи (до 1600 г. до н.э., то есть в 1544 г. н.э.), а также в знаменитом Айн-И-Акбари (1590 г.) Абула Фазала.^[17] Искусство калаи впервые практиковалось мусульманами и актуально по сей день.^[17]

Духовный подход к Калаи

Медные сосуды с калаи раньше использовались для хранения воды и приготовления пищи из-за духовной веры в то, что медь привлекает и передает божественное сознание, также называемое «Чайтанья».^[20] Духовный подход к использованию медных сосудов для хранения воды заключается в том, что Медь и Олово содержат компонент Саттва-Раджа (основной компонент творения / вселенной), который переносится в воду.^[20]

Научный подход к Калаи

Калаи необходимо проводить на судах примерно каждые два месяца.^[21] Ранее использовались сосуды из меди и латуни из-за их высокой проводимости.^[21] Высокая проводимость медных сосудов снижает стоимость топлива. Олово также проводит тепло почти так же быстро, как медь, поэтому нет никаких сомнений в том, что медь теряет свою проводимость из-за калаи. Сосуды приходилось часто покрывать оловом, чтобы сохранить вкус пищи, так как через некоторое время еда стала горькой, что приводило даже к пищевым отравлениям.^[21] Медь в следовых количествах растворяется в воде, когда вода хранится в медном сосуде в течение длительного периода времени. Этот научный процесс получил название «Олигодинамический эффект».^[21] Медь вступает в реакцию с некоторыми продуктами и может вызывать желудочно-кишечные симптомы.^[22][23] При выполнении Калаи осаждение слоя олова работает как безопасное вещество между медью и пищей.^[23] Олово тает, если температура превышает 425 градусов по Фаренгейту (218,333 градуса по Цельсию).^[23] Олово от медного сосуда со временем изнашивается, поэтому следует использовать металлическую посуду, деревянные или силиконовые шпатели. Следует избегать приготовления кислых продуктов. Химическая реакция между медью и кислородом, называемая окислением, делает медные сосуды черными.^[23] Если не делать калаи на медных сосудах, медь вступит в реакцию с влагой воздуха и образует карбонат меди зеленого цвета. Это может серьезно ухудшить состояние человека.^[23]

Процесс Калаи

Шаги Калаи^[21] являются следующими:

• Первый шаг - очистить посуду водой. Есть два способа дальнейшей очистки посуды от любых загрязнений, например, пыли. Первый - очистить его каустической содой. Другой - промыть его разбавленным раствором кислоты, который содержит очищающее золото соединение, известное как «суфа». Если используется последний, посуду следует очистить сразу же после нанесения разбавленного кислотного раствора, поскольку на нем могут остаться следы, если не сделать это немедленно.
• После очистки сосуд нагревают на угле около 2–3 минут. Калайвала, Калайгар или Калаикар затем выкапывают в земле небольшую яму, чтобы сжечь уголь. Он / она готовит временную доменную печь для калаи и продувает воздух через сильфон.
• После того, как сосуд станет розовато-горячим, на горячий сосуд наносят олово девственного качества (на хинди «ранга») в виде полосок. Калайгары называют этот шаг «кастингом».
• Хлорид аммония порошок (также называемый 'нашатырь 'в минеральной форме, или' Nausadar 'на хинди) посыпается на сосуд как поток. Олово быстро плавится, после чего его равномерно натирают о посуду с помощью хлопчатобумажной ткани или ватного тампона. Процесс растирания известен на хинди как «маджай». При растирании порошка «Наусадар» о посуду образуется беловатый дым с характерным запахом аммиака. На сосуде появляется серебристая накладка с блеском.
• Последний шаг калаи - окунуть посуду в холодную воду.^[18][24][25]

Настоящий сценарий

Раньше для изготовления калаи использовалось серебро вместо олова, но теперь для калайгаров было бы дорого использовать серебро.^[26] С появлением посуды из нержавеющей стали и алюминия использование посуды из меди и латуни сократилось, что привело к потерям калайгаров.^[18] В наши дни только некоторые отели и очень немногие люди используют сосуды с калаи.^[27] В результате осталось очень мало Калайгаров. Искусство Калаи исчезает.

Рекомендации

Библиография

• Браун, П. Дж. (1988), «Эндрю Яррантон и британская жестяная промышленность», Историческая металлургия, 22 (1), стр. 42–8
• Кинг, П. У. (1988), «Нижняя мельница Вулверли и начало индустрии белой жести», Историческая металлургия, 22 (2), стр. 104–113.
• Минчинтон, В. В. (1957), Британская жестяная промышленность: история, Clarendon Press, Оксфорд
• Трегонинг, У. Х. (1901), «Труды - Институт инженеров-механиков, части 3-5», Институт инженеров-механиков (Великобритания) (ред.), Изготовление белой жести, Institution by Mechanical Engineering Publications Ltd., стр. 1273–1282.
• В эту статью включен текст из публикации, которая сейчас находится в всеобщее достояние: Чисхолм, Хью, изд. (1911). "Жесть и Терне-тарелка ". Британская энциклопедия. 26 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета.

дальнейшее чтение

• Ф. У. Гиббс, «Подъем индустрии белой жести» Анналы науки 6 (1950), 390 и далее; 7 (1) (1951), 25 и далее; 43ff; 113ff.
• П. Дженкинс,Двадцать на четырнадцать ': история белой жести в Южном Уэльсе 1700-1961 гг. (Гомер, Лландисул, Дайфед, 1995).
• Д.А. Ирвин: «Способствовали ли тарифы в США в конце XIX века зарождающимся отраслям? Свидетельства производства белой жести »(рабочий документ NBER 6835 1998 г.)