Исторически, одной из самых первых стеклодувных горелок была несколько видоизмененная стационарная ювелирная паяльная трубка – февка. Суть ее – вдувание тонкой струи воздуха в нижнюю часть спокойного фитильного пламени. Февку использовали ювелиры и часовщики для пайки твердыми припоями, февка применялась для полевых экспресс анализов на содержание металлов в рудах. Дули ртом. Стеклодувная горелка – февка кратко описана у некоторых классиков, например [1]. Паяльной трубкой с самодельной бензиновой фитильной горелкой работали многие энтузиасты на заре возникновения радио (радиолампы) [2]. Не ставя себе сугубо практических целей, работа с такой горелкой была проделана как реконструкция, как дань памяти первопроходцам ламповой эры.
Здесь, изготовлена простая паяльная горелка на базе комнатной керосиновой лампы мощностью в семь линий. Лампа заправлена церковным вазелиновым маслом для лампадок – в отличии от керосина, оно не имеет запаха и даже стоит дешевле.
Что понадобилось для работы.
Керосиновая лампа, топливо, деревянные обрезки, медные трубочки, мелочи. Источник сжатого воздуха, шланг, краник. Набор некрупного слесарного инструмента.
К делу.
Минье [2] для своей горелки применял воздушную трубку с внутренним диаметром 1 мм. В своем медном хламе подобрал трубочку ~1.2 мм – от старого термореле холодильника.
Фото 2. Медная луженая трубка датчика от реле старого холодильника. Еще и в пластик закатана. Рядом кусочек обычной, диаметром 6 мм, для соединения с имеющимся шлангом.
Фото 3. Сопло отрезал ювелирным лобзиком, трубочки зачистил некрупной наждачкой. Для уплотнения сопла применил намотку из нетонкой зачищенной медной проволоки. Перед сборкой нанес пастообразный кислый флюс для огневой пайки.
Фото 4. Нагрел место пайки небольшой инжекционной горелкой, внес припой (ПОС-61). После охлаждения февки, отмыл остатки флюса в УЗ мойке. В водном растворе кальцинированной соды. Промыл чистой водой. Высушил, зачистил наплывы припоя.
Фото 5. Готовая паяльная трубка с воздушным шлангом.
Фото 6. Паяльную трубку пристроил на деревянном кубике, закрепив ее жестяным хомутиком и парой саморезов. Импровизированный «кран Гофмана» собрал из плоской железки – крючка от дверной пружины, попавшегося под руку. Силиконовый шланг подключил к стационарной гребенке со сжатым воздухом и запитал все это хозяйство от некрупного самодельного компрессора.
Фото 7. Заправил лампу и оставил на некоторое время в покое, чтобы пропитался фитиль. Разжег лампу и отрегулировал язычок пламени так, чтобы не было копоти. На фото работающая лампа без табельного стекла.
Фото 8. Повозившись с давлением воздуха (редуктор на компрессоре) и его расходом (кран на шланге), положением трубки внутри пламени, высотой лампы и фитиля в горелке, добился приемлемого игловидного факела.
Фото 9. Попробуем сделать на такой горелке что-то практическое, например, «впай» - герметическое, «вакуумплотное» вплавление металла в стекло – обычная задача при изготовлении электровакуумных приборов. На фото – нетолстая, диам. 5 мм, «штенгельная» трубочка из стекла платиновой группы (серовато-зеленый цвет торца). В такие стекла хорошо впаивается платиновая проволока, отсюда и название. Вместо платины воспользуемся специальным материалом, платинитом – биметаллической проволокой из железо-никелевого сплава с медным покрытием, имеющим такой же КТР – коэффициент температурного расширения, что и платина. Здесь, платинитовая проволока диам. 0,5 мм, с приваренным кусочком титана – остатки экспериментов с контактной сваркой.
Фото 10. Стекло отлично спаивается не с медью, но окисью меди. На фото – подготовка проволочного ввода, прокаливание.
Фото 11. Стекло чрезвычайно боится термоударов – разогревать заготовку следует постепенно. На фото, трубочку со вставленным на нужную глубину электродом подогреваем в дальней части факела, постепенно и непрерывно вращая.
Фото 12. Собственно, впаивание. Разогретое стекло вносится в горячую часть факела, также непрерывно вращая. Виден рыжий хвостик – т. н. «содовое свечение» - испаряющиеся со стекла ионы натрия окрашивают пламя. С началом его появления стекло переходит в другую фазу и теперь его можно греть смело и с любой скоростью. Короткий конец трубочки, при малейшей остановке вращения, гнется под действие гравитации - правильнее было бы сделать специальную державку для него и вращать заготовку обеими руками. Вращая, греем узкую зону трубочки, до тех пор, пока под действием сил поверхностного натяжения жидкое стекло не заполнит весь канал трубки с выводом.
После огневой обработки, стекло следует охлаждать медленно - термоудар! Его либо некоторое время греют в низкотемпературном мягком коптящем пламени, либо укутывают в огнеупорный теплоизолятор – базальтовая вата, вермикулит, либо сразу, горячим помещают в разогретую печь для отжига.
Фото 13. Впаи выводов в колбу прибора – одно из слабых мест в его герметичности и в ответственных случаях их перед дальнейшим монтажом положено проверять на течь, например, гелием в специальной установке. Сносно определить качество впая можно и по его цвету – проволоки в стекле. Медный впай имеет красивый красновато-розовый цвет. Осмотр удобно делать при хорошем свете и под лупой. Цвет должен быть ровным, без дефектов в виде пузырьков, отслоений, царапин и пр. подобного. На фото – наш впай в контр освещении, на просвет. Для практических целей, его следовало бы еще укоротить на электрорезке, зачистить и залудить проволоку, сформовать ее колечком, заполнить снаружи стеклянную чашечку с выводом термостойким цементом.
Впаи перед дальнейшей работой следует обязательно отжечь – снять напряжения в стекле. Для этого вертикально помещенная в печь заготовка очень медленно разогревается примерно до пятисот градусов, выдерживается для равномерного распределения температуры некоторое, зависящее от крупности и толщины стекла, время и медленно, обычно, вместе с муфельной (теплоемкой) печью охлаждается.
Фото 14. Простейший импровизированный полярископ – пластинка-поляризатор и белый экран ЖК монитора. Помещенная между ними стеклянная заготовка расцвечивается в зависимости от внутренних напряжений. Ясно видно фиолетовое напряжение в зоне неотожженного спая.
Фото 15. Цвет спая в прямом свете.
В заключение, не повредит напомнить о повышенной пожароопасности подобных горелок, отчего, в купе с общим неудобством, их и вытеснили горелки газовые, те же «пушки» - логическое развитие идеи февки. Работать на любой горелке со стеклом следует под вытяжкой и непременно в очках, лучше, специальных дидимовых, защищающих глаза от вредного излучения. Тем не менее, при толике аккуратности, февка вполне может применяться как носимый, компактный и неприхотливый источник небольшого высокотемпературного пламени в сложных условиях или при первых экспериментах. Февка может быть совершенно энергонезависима (меха, поддув ртом), всеядна. Изготовить ее – дело четверти часа и из подножных материалов.
Рис. 16 Пример простейшей компактной февки [2]. Некрупная пайка в полевых условиях, в том числе и твердым припоем? – будьте любезны! Мсье Минье применял ее для отпаивания своих ламп от колоны ртутного вакуумного насоса после откачки самодельных ламп. Дул ртом – операция недлинная.
Литература.
1. Веселовский С. Ф. Стеклодувное дело. Изд. Академии наук СССР, Москва, 1952 г.
2. Минье. Изготовление вакуумного триода.
Babay Mazay, ноябрь, 2022 г.
