Transparant

Bij oldtimerrestauratie wordt je regelmatig geconfronteerd met aluminium onderdelen die sterk zijn aangetast of zijn gescheurd. Voorbeelden hierin zijn aansluitingen van waterpompen ter plaatse van de slang of in het huis zelf.


<foto in voorbereiding>


Voor de reparatie zijn in essentie vier mogelijkheden aanwezig:

  • Verspanend bewerken en het aanbrengen van een verstevigingsbus.
  • Lassen
  • Hard solderen.
  • Zacht solderen


Verspanend bewerken
Als mogelijk kan het onderdeel op een draaibank of freesbank worden ingespannen om verspanend te worden bewerkt. Het oppervlak kan daarbij zover worden bewerkt dat het weer geheel glad is. Veelal verlies je daarbij zoveel wanddikte dat de reststerkte te gering is. Om dit te corrigeren kan inwendig of uitwendig een verstevigingsbus worden ingebracht. Deze buis moet van aluminium of RVS zijn om galvanische corrosie te voorkomen.

Lassen
Dit is een moeilijk werk en vraagt enige ervaring. De beste lasmethode lijkt hierin het MAG lassen. Een normaal CO2 lasapparaat kan hiervoor geschikt worden gemaakt door het gas te veranderen door volledig Argon (i.p.v Ar/Co2) en over te gaan op aluminium lasdraad. Het aluminium lasraad is erg zacht en je kunt problemen krijgen met het opstroppen van de draad in de aandrijfunit dan wel in het slangenpakket. Enige oefening is noodzakelijk! Bij het lassen van aluminium is uiterst schoon werken een absolute voorwaarde. Aluminium heeft een grote affiniteit mat de gassen zuurstof, waterstof, stikstof enz.. Bij het lassen worden deze gassen opgenomen in het aluminium en vormen poreusiteiten die aanleiding kunnen geven tot lekkage.

Hardsolderen
Aluminium en alle legeringen van aluminium hebben een oxidehuid, waarvan het smeltpunt ver boven dat van het onderliggende aluminium ligt, terwijl het gewicht ervan hoger is. Dit kan dus problemen geven bij hardsolderen van aluminium. Het probleem is dat er weinig ruimte is tussen de smelttemperatuur van zuiver aluminium ( 660°C) en bijvoorbeeld het aluminium hardsoldeer AISi 12 (585°C).

De zilverachtige doffe oxidehuid waarschuwt niet door verkleuring en plotseling kan de oxidehuid inzakken en vloeit het onderliggende aluminium van het werkstuk weg.
Zuiver aluminium is beter te hardsolderen dan legeringen van aluminium. De legeringen van aluminium hebben een lagere smelttemperatuur dan zuiver aluminium. Het temperatuurverschil van de smelttemperaturen wordt daarmee nog kleiner. In het uiterste geval liggen deze op hetzelfde niveau. Hardsolderen wordt daarmee onmogelijk.

Hoe kan je nu vaststellen met welke soort aluminium je te maken hebt? Er zijn enkele eenvoudige testen.

Een hoog silicium (Si) gehalte is aantoonbaar door een druppel natronloog (20%) ong. 5 minuten te laten inwerken op het oppervlak (afspoelen met water).
Als het aluminium blauwgrijs is gekleurd is er in ieder geval meer dan 2% Si aanwezig.
Als het oppervlak zwart is gekleurd dan is er koper, nikkel of zink in de legering aanwezig. Om vast te stellen of daarbij ook nog si aanwezig is breng je een druppel geconcentreerd salpeterzuur aan op de zwarte plek. Blijft de zwartkleuring dan is er een hoog percentage Si aanwezig.

Het soldeermateriaal heeft eveneens een hoog Si-gehalte en heeft daarmee ongeveer hetzelfde smeltpunt als van het onderdeel.

Zachtsolderen
Zachtsoldeer heeft wat meer mogelijkheden. De temperatuur is lager, zodat er meer ruimte is tussen het smeltpunt van het aluminium en het smeltpunt van het zachtsoldeer. De grote warmtegeleiding van aluminium veroorzaakt warmteverlies op de soldeerplaats, zodat zachtsolderen minder risico geeft voor het plotseling weglopen van het aluminium door oververhitting dan hardsolderen. Bij het zachtsolderen is men niet zo afhankelijk van de aluminiumsoort, en is een proefje vooraf overbodig. Aluminiumlegeringen met veel legeringbestanddelen zijn zeer moeilijk zacht te solderen.
De zachtsolderen voor aluminium zijn op te delen in twee soorten:

  1. Soldeer met gebruik van een flux
  2. Solderen zonder flux.


Ad 1.
Voor het aanbrengen van de flux moet het oppervlak grondig worden gereinigd en geschuurd voor het verwijderen van een overmatige oxidelaag.
Fluxen zijn in het algemeen bijzonder agressief en moeten na het solderen zorgvuldig worden verwijderd.

De beste soldeerlegering voor het werken met een flux is een zink-cadmium legering.
Een andere mogelijkheid is een tin-zink legering.

Beide soldeerlegeringen hebben in corrosieve milieus last van galvanische corrosie.

Bij het zachtsolderen van aluminium zijn geen duurzame resultaten te behalen met tin/lood legeringen. Door elektrochemische corrosie zou een dergelijke verbinding snel kapot gaan. Ook de tin/zink legeringen worden in corrosieve milieus aangetast. Tin/zinklegeringen worden wel als z.g. universeel soldeer gepresenteerd, maar voor andere verbindingen dan aluminium zijn er met tin /lood en tin/ zilver betere en goedkopere resultaten te behalen.
Metalen, die bij het zachtsolderen een redelijke legering kunnen vormen op het oppervlak aan het aluminium onderdeel zijn o.a. zink en cadmium. Uit deze metalen zijn legeringen samengesteld, die zeer goede capillaire eigenschappen hebben voor het aluminium zachtsoldeer methode. De legering moet met een vloeimiddel worden gesoldeerd, dat sterk etsend werkt. Het bijzondere van deze legering is niet alleen dat er verbindingen kunnen worden gemaakt van aluminium aan aluminium, maar van alle metalen onderling. Men zou hier dus kunnen spreken van een universeel soldeer, echter het cadmium in de legering is giftig en verhindert de toepassing op gebruiksvoorwerpen voor levensmiddelen. Dit is voor een auto-onderdeel dus geen bezwaar. Het relatief hoge smeltpunt van 265ºC (smeltpunt tinsoldeer 183 ºC) veroorzaakt, dat de soldeertemperatuur vrij hoog, op ongeveer 300 ºC ligt. Daardoor is de kans groot, dat het vloeimiddel kan verbranden als de temperatuur wat te hoog wordt aangehouden en het soldeerproces te lang duurt. Om dit zoveel mogelijk te voorkomen moet er bij het verwarmen van de soldeerplaats met een brander op worden gelet, dat het vloeimiddel niet in de vlam van de brander komt. Indirect verwarmen, zoals bijvoorbeeld aan de achterzijde van een T- of hoekverbinding geeft de beste resultaten. In ieder geval moet worden voorkomen, dat de vlam direct op de soldeernaad wordt gericht. Ook is solderen met de soldeerbout zeer goed mogelijk. Alleen op aluminium is er door de sterke warmtegeleiding veel warmteverlies, waardoor het op temperatuur brengen van de soldeerplaats extra moeilijk wordt.

Ad 2.
Indien de spleetbreedte van de verbinding niet te diep is, kan men met penetratie- of wrijfsoldeer (een aluminium-zinklegering) de oxidehuid van het aluminium, door wrijven of krassen met de soldeerstaaf doorboren. Dit kan effectiever plaats vinden met een RVS staafje. Indien de staaf bij 365°C afsmelt op het aluminium, kruipt de legering onder de oxidelaag. Vooral voor reparatie van scheuren of gaten in aluminium heeft deze legering interessante eigenschappen, terwijl een vloeimiddel niet nodig is.
Op deze wijze voer ik regelmatig reparaties uit aan onderdelen die sterk zijn aangetast. Door het opvullen van de gaten en het daarnaa weer in contour brengen van het oppervlak is het onderdeel goed gerepareerd. Ook bij deze methode is een grondige reiniging vooraf noodzakelijk. Het gebruik van een RVS staalborstel is aan te bevelen.

Dit tweede type wordt vaak op beurzen aangeboden. Het soldeer is bijzonder duur (onterecht vind ik) maar werkt wel.

Laatst kwam ik dit materiaal ook bij Praxis tegen. Het spul werkt prima en is factoren goedkoper.

Transparant