ワイプジョイント

ワイプジョイントは、鉛配管を接合するために使用されるはんだ付けジョイントの一種です。

ワイプ接合の特徴は、はんだ付け工程で接合部を機械的に加工、つまり「ワイプ」することである。^[1]はんだを加熱して接合部に塗布するだけでなく、はんだを手作業で所定の位置に成形し、非金属の工具で拭いて滑らかな表面の外形を形成する。これには、広い共晶範囲を持つ鉛-スズ はんだを使用する。これは、加熱して溶融すると、完全に固体でも完全に液体でもない、固体と液体が同時に平衡状態にある混合物となる広い範囲を持つ合金組成である。結果として生じる「ペースト状」の質感と機械的流動性により、接合部をワイプして成形することができる。

鉛加工に使用されるはんだのグレードは、配管用はんだ（鉛 80% / スズ 20%）です。^[i]これは鉛スズはんだの中では融点が高いと考えられていますが、これらのはんだの固相線は比較的一定であり、液相線は Sn 63% / Pb 37% の共晶点から上昇します。

配管工事では、まず 2 つの部品がぴったり合うように形作られます。鉛は延性のある金属なので、さまざまな木槌や成形された棒を使って手作業で簡単に行うことができます。木製の円錐を使って 1 本のパイプの直径を広げ、同じサイズの別のパイプがその中に収まるようにすることもできます。次に金属の表面を削り取ってきれいにし、獣脂のフラックスで保護します。^[ii]

鉛が付着してはいけない場所には、ランプブラックと接着剤、または小麦粉、塩、砂糖、水を混ぜた配管用土が塗られました。[1] 鉛は付着せず、配管用土は後で洗い流されます。

バーナーで熱を加え、接合部が熱くなったら、はんだ棒の端を接合部に当てて溶かします。

溶けたはんだは共晶の性質により「ペースト状」となり、硬化するまでしばらく作業を続けることができます。成形は「モールスキン」^[iii]、木綿布で作った耐熱パッドに獣脂を塗ったもの^[2]、または同じく獣脂を塗った木の棒で行いました。

ワイピングジョイントは何世紀にもわたって水道配管に使用されており、同様のジョイントはローマの配管にも見られます。^[3]ワイピング技術により、現場でのスタイルや寸法の柔軟性が大幅に向上したため、配管工はパイプ、鉛板、はんだ以外の部品をほとんど必要としませんでした。大きく複雑なジョイントも職人の技術だけで作ることができます。銅製の配管が発達したため、^[iv]工場で製造される配管継手にはさまざまなタイプやサイズが必要となり、原材料から製造するのではなく、現場で組み立てられました。

鉛配管の晩年^{[v]には、特に}軟水地域では、鉛配管の健康への影響が飲料水に問題となることが認識されました。薄い真鍮のジョイントライナーの上にはんだ付けされた、スズ張りの鉛管が使用されました。これらのパイプは、過熱してスズ層が溶けないように、ジョイントを拭くときに注意する必要がありました。^[4]

銅と鉛の接合は、鉛と鉛の接合と同様に、鉛を銅管に塗りつけることで行うことができます。ただし、塗りつけるために使用されるPb ₈₀ Sn _{20はんだは銅に}濡れにくいため、最初に錫を多く含むはんだと活性フラックスを使用して 錫メッキする必要があります。

鉛被覆ケーブルは、鉛の外装が湿った地面に埋もれても耐久性がよいため、電話ケーブルにも使用されました。このようなケーブルの接続には、ワイプ リード接続も必要になる場合があります。このような接続の典型的な例は、ケーブル間のジョイントまたは T 型接続で、内部の銅ペアがはんだ付けと絶縁によって接続され、その後、接続全体が鉛板で包まれてはんだ付けされます。このような接続は、1960 年代にポリエチレン被覆ケーブルが利用可能になるまで続きました。

鉛管が使用されている限り、ワイピングジョイントは作られ続けます。鉛配管は健康上の理由から現在では稀ですが、ジョイントをワイピングすることは、ジョイントを接合する通常の方法です。しかし、一般的にジョイントは、古い鉛を短くし、ジョイントの先に新しい銅またはプラスチックのパイプを取り付けることによって作られます。これらのジョイントは現在、通常、独自の機械式ジョイントを使用して作られ、何らかの機械式圧縮リングによって柔らかい鉛に密閉されます。

プラスチックの時代以前の、自動車の車体充填材として使われていた古い技術は、ボディはんだの使用でした。これは鉛をベースとした拭き取り技術で、同様の拭き取り技術と木製のパドルではんだを塗布して、スチール製の車体の隙間や低い部分を埋めるものでした。使用されたはんだの錫含有量はさらに低く、約 10% でした。

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