Systemy do lutowania

O d wielu lat instalatorzy w swojej pracy wykorzystują techniki zaciskowe, które można wykonywać bardzo szybko i niezawodnie.

Jednak wciąż pozostają obszary, w których połączenia lutowane są używane i stanowią jedyne, właściwe rozwiązanie. Są to m.in: przemysł spożywczy, instalacje gazów medycznych i wysokociśnieniowe instalacje chłodnicze. Prawidłowo wykonane połączenie rur przy użyciu złączek lutowanych gwarantuje trwałą i szczelną instalację. W SANHA oferujemy wysokiej jakości złączki lutowane z własnej produkcji. Szeroka gama wymiarów i kompletny typoszereg kształtek zaspokoi wymagania każdego instalatora.

1. Czym właściwie jest lutowanie kapilarne ?

Lutowanie kapilarne wykorzystuje dobrze znany z fizyki efekt kapilarny. W procesie tym wykorzystane jest zjawisko dyfuzji (wzajemne przenikanie cząsteczek łączonych elementów i lutu).

W kapilarze (naczyniu włosowatym), płyny rosną – z powodu sił adhezji (siły przyciągania między różnymi substancjiami), tak długo przeciw grawitacji, aż rozwnie się równowaga sił między:

Wagą kolumny cieczy, a
Siłą kapilarną wynikającą z ciśnienia napełnania kapilara.

Lutowanie kapilarne ma miejsce wówczas gdy odstęp między łączonymi elementami jest mniejszy od 0,5 mm (gdy jest większe od 0,5 mm jest to lutowanie szczelinowe). Lutowanie kapilarne charakteryzuje większa wytrzymałość złącza oraz zapewnia tanie, szybkie, trwałe, wytrzymałe i szczelne połączenie.

Zasada działania przypomina gąbkę umieszczoną w wodzie. To znaczy, im węższa kapilara, tym wyżej unosi się kolumna cieczy.

2. Obszar zastosowania złączek lutowanych.

Złączki do lutowania kapilarnego wykonane są z:

miedzi odtleniona Cu-DHP (CW024A, min. 99,90 % Cu)
mosiądzu (Cu-Zn39Pb2, Cu-Zn40Pb2)
brązu (CC499K, CuSn5ZnPb2-C)
ze stopów miedzi i żelaza CuFe (CuFe2P, CW107C) zastosowania w lutowaniu wysokociśnieniowym, w obszarach transkrytycznych

Złączki do lutowania miękkiego lub twardego, tj. seria 5000 są zgodne z normą PN-EN 1254. Mają szerokie zastosowanie w instalacjach grzewczych, solarnych, sprężonego powietrza oraz wody użytkowej. Wszystkie złączki mają wymiary metryczne. W instalacjach wody pitnej, zgodnie z arkuszem DVGW GW 2, jest dozwolone tylko lutowanie miękkie. W tym obszarze zalecamy również wykorzystanie złączek zaciskowych z materiałów bezołowiowych, takich jak stal nierdzewna lub brąz krzemowy CuSi.

Stosowanie połączeń za pomocą lutu miękkiego jest możliwe do temp. roboczej max. 110°C. W instalacjach gazowych, LPG i liniach olejowych, stosuje się wyłącznie lutowanie twarde. Podobnie w instalacjach solarnych.

3. Złączki lutowane do przemysłu i gazów medycznych.

Ze względu na wysoką jakość materiału, złączki lutowane z miedzi, wykazują odporność na wiele agresywnych substancji i dlatego nadają się nie tylko do instalacji domowych, ale także spełniają wiele wymagań przemysłowych.

Złączki lutowane od SANHA seria 4000 i 5000 mogą być również stosowane do gazów medycznych. Jakość gwarantowana jest przez niezależne testy i certyfikaty. Złączki lutowane nadają się do odtłuszczonych rur miedzianych, zgodnych PN-EN 13348 i PN-EN 1057. Charakteryzują się wysoką odpornością na korozję i niską zawartością węgla.

Złączki lutowane zwykle stosuje się do temperatury 100°C i ciśnienia do 40 bar. Dopuszczalne ciśnienie robocze dla rurociągów miedzianych ze złączkami do lutowania kapilarnego, opisane jest w normie PN-EN 1254-1.

Parametry pracy złączek zależą od temperatury roboczej i średnicy. Ciśnienia są wystarczające do zwykłych zastosowań, takich jak instalacje wody pitnej, instalacje gazowe i instalacje grzewcze. Złączki SANHA, mogą być jednak poddawane znacznie wyższym obciążeniom – do DN 159 mm, i mogą być stosowane w instalacjach chłodu i klimatycznych. Zgodnie z dyrektywą dotyczącą urządzeń ciśnieniowych 97/23/EG, max ciśnienie robocze wynosi 45 bar ( wymagana profesjonalna instalacja, przy użyciu lutów twardych zawierających srebro, w połączeniu z odpowiednim topnikiem, tabela poniżej).

4. Szczególny przypadek instalacji chłodniczych w obszarze transkrytycznym.

Obecnie CO2 (R744), jest coraz częściej wykorzystywanym czynnikiem chłodniczym. Chociaż CO2 to gaz cieplarniany, jest on jednak nawet do 11000 razy mniej szkodliwy, niż konwencjonalne czynniki chłodnicze (np. FCKW). Jego stosowanie wymaga jednak stosowania bardzo wysokich parametrów ciśnieniowych i temperaturowych. W związku z tym zarówno rury, jak i kształtki, muszą wytrzymywać przez długi czas, bardzo wysokie ciśnienia i temperatury robocze. W SANHA oferujemy specjalne złączki wysokociśnieniowe - RefHP, wykonane z CuFe, Złączki SANHA Ref HP , seria 29000 mogą być stosowane przy ciśnieniu roboczym do 130 bar i w temperaturze do 150 °C. Typoszereg tych złączek podawany jest w calach.

5. Złączki lutowane we wszystkich rozmiarach i kształtach

Istnieje duży wybór różnych złączek lutowniczych. Oprócz kolanek 90° i trójników dostępne są odpowiednie, wkręcane płytki ścienne lub elementy wtykowe. Złączki do lutowania kapilarnego są znormalizowane zgodnie z PN-EN 1254-1.

Złączki do lutowania kapilarnego od SANHA z miedzi np. do przejść, do połączeń gwintowych z brązu (seria 4000), spełniają określone wymagania. Jakość produkcji jest stale monitorowana i poddawana na bieżąco, kontroli jakości, przeprowadzanej przez neutralne instytuty badawcze. Stowarzyszenie do spraw jakości rur miedzianych e.V oraz DVGW. Złączki do lutowania kapilarnego muszą mieć znak jakości Stowarzyszenia jakości rur miedzianych eV, jak oraz znak DVGW.

6. Co należy wziąć pod uwagę podczas lutowania.

Luty miękkie są znormalizowane zgodnie z PN-EN 29453. Na podstawie DVGW-GW2, dopuszczone są do instalacji wody pitnej.

S-Sn 97Cu (miękki lut z 97% cyny i 3% miedzi temp. top. 230°C-250°C, katalog nr. 4933)
S-Sn97Ag3 (miękki lut 97% cyna i 3% srebra, temp. top.220°C-230°C, katalog nr.4934)

Topnik do lutowania, zgodny z EW 29454-1 jest wymagany, aby lut mógł zadziałać. Topnik musi być rozpuszczany w zimnej wodzie. Topniki są certyfikowane zgodnie z GW7 i noszą znak DVGW. Topnik należy stosować oszczędnie. Powinien być tylko nakładany na koniec rury, która została wcześniej oczyszczona włókniną, nie zawierającą metalu. W ten sposób topnik nie może dostać się do wnętrza instalacji.

Szczególnie popularne jest stosowanie past do lutowania miękkiego. (Topnik –lutownicza mieszanka). Składają sie one (jeśli mają znak DVGW), z min. 60% proszku lutowniczego oraz 40% topnika do lutowania. Po osiągnięciu temp. roboczej, w której lut może być używany i wiązany, pasta topi się. Można to łatwo rozpoznać, po błyszczącym, srebrnym wyglądzie, wtedy trzeba zastosować dodatkowy lut, aby wypełnić lukę. Eliminuje to ryzyko spalenia (topnik byłby nieskuteczny).

W przypadku instalacji wody pitnej, pasty do lutowania ( nr. katalogowy nr. 4943), powinny być opatrzone znakiem DVGW.

Pasta do lutowania miękkiego powinna być stosowana jako topnik. Powinna być nakładana tylko cienką warstwą na oczyszczoną powierzchnię zewnętrzną. Podczas lutowania miękkiego, cały obszar lutowania, musi zostać podgrzany do temperatury około 30 - 50 C powyżej temperatury topnienia lutu. Następnie należy umieścić lut na końcu szczeliny lutowniczej i stopić bez bezpośredniego kontaktu z płomieniem. Lutowanie miękkie, wymaga (dla wymiarów powyżej DN42 ) dużego doświadczenia w tym zakresie. Dlatego do tych wymiarów poleca się lutowanie twarde.

Stopy lutownicze są znormalizowane zgodnie z PN-EN 1044. Według DVGW, w instalacjach wody pitnej, można zastosować poniższe luty :

CP 203 lut twardy - 94% miedzi i 6% fosforu, temp. topnienia 710°C- 890°C (nr. katalogowy 4939)
CP 105 lut twardy - 92% miedzi, 2% srebra i 6% fosforu, temp. topnienia 645°C-825°C ( nr. katalogowy 4936).

Luty twarde zawierające fosfor, należy przy łączeniu miedzi z miedzią, stosować bez topnika. Funkcję tę spełnia fosfor zawarty w stopie lutowniczym. Jeśli jeden z dwóch elementów, jest wykonany ze stopu miedzi ( mosiądz lub brąz), należy zastosować topnik do lutowania:

AG104, lut - 27% miedzi, 45% srebra i 3% cyny, temp. topnienia - 640°C – 650°C, (nr katalogowy 4937)
AG 106, lut - 36% miedzi 34% srebra, 3% cyny , temp. topnienia - 630°C – 730°C
AG203, lut - 30% miedzi, 44% srebra, temp. top. 675°C- 735°C.

Luty twarde o dużej zawartości srebra zawsze muszą być używane z topnikiem. W przypadku instalacji z rur miedzianych, w pomieszczeniach zawierających amoniak lub siarkowodór, aby uniknąć uszkodzeń korozyjnych, należy używać lutu o dużej zawawatości srebra (np. AG104, nr katalogowy 4937).

7. Prawidłowe przygotowanie spoiny lutowniczej.

Powierzchnie łączone poprzez lutowanie muszą być wyczyszczone do czystego metalu, zarówno do lutowamia miękkiego jak i twardego. Do tego idealnie nadaje się włóknina (nr. katalogowy 0961) nie zawierająca cząstek metalu. Do czyszczenia powierzchni wewnętrznych należy używać dopasowanej szczoteczki do czyszczenia (nr katalogowy 4974). Jeśli wymagany jest topnik, powinien być on nałożony na zewnętrzną powierzchnię lutowaną cienką warstwą (zobacz jak wyżej). Miękkie rury miedziane (rury pierścieniowe) nie mają okrągłego przekroju. Aby można było je połączyć z okrągłą tuleją montażową, muszą zostać skalibrowane. Trzpień kalibracyjny oraz pierścień kalibracyjny, powiny być nanoszone na rurę kolejno (nie jednocześnie).

Masz pytania do tego rozdziału? Prosimy o kontakt z naszym doradcą technicznym, tel. +48 76 857 20 00 lub techniczne@sanha.com . Chętnie Ci pomożemy.

7 faktów na temat złączek lutowanych.