Кіріспе
Қалайымен жабу (атау) Қалайы – темір немесе болаттан жасалған жалақтарды қалайымен жұқа жабу процесі, ал нәтижесінде алынған өнім қалайы жалақ деп аталады. Бұл термин сонымен қатар металл бетін дәнекерлеу алдында қалайымен жабудың басқа да процесін білдіреді. Көбінесе ол тотығудың алдын алу үшін қолданылады, сонымен қатар электр тогын өткізгіш ретінде қолданылатын сымдардың ұштарына тотығудың алдын алу мақсатында жағылады (ол электр кедергісін арттырады), және оларды бұраулы қосылыштар, байлаушы тіреулер немесе терминалдық блоктар сияқты әртүрлі сымдарды қосу құралдарында пайдаланғанда тозудан немесе түйілуден сақтайды, себебі шашыраған сымдар қысқа тұйықталуға себеп болуы мүмкін. Бұрын кеңінен қолданылған, бірақ қазіргі кезде қалайы банкалар жасау үшін негізгі материал болып табылады. Алдыңғы уақытта қалайы жалақтан арзан ыдыстар, табалар және басқа да металл бұйымдар жасалатын. Мұндай металл бұйымдар қалайы ыдыстар деп те аталатын, ал оларды жасағандар қалайы жалақ шеберлері деп есептелген. Өндірісте қолданылатын қалайы жабылмаған жалақтар қара жалақтар деп аталады. Олар қазір болаттан жасалады, яғни Бессемер болатынан немесе ашық ошақта жасалған болаттан. Бұрын темір қолданылатын, ол екі сапада болды: кокс темірі және ағаш көмірінен жасалған темір. Соңғысы жақсырақ болғандықтан, қалайының қалың қабатымен жабылатын, және осы себепті қалайы жалақтың сапасын анықтау үшін қолданылатын кокс жалақтары және ағаш көмірі жалақтары деген терминдер пайда болды, тіпті қазір темір қолданылмайды. Қалайы жалақ, консервіленген ет, балық, жеміс-жидектер, печенье, темекі және тағы да басқа көптеген өнімдерді қаптау үшін қолданылатын қалайы банкаларды жасауға, сондай-ақ шеберлер жасаған түрлі тұрмыстық заттарды жасауға үлкен мөлшерде жұмсалды.
the surname
Tinning is the process of thinly coating sheets of wrought iron or steel with tin, and the resulting product is known as tinplate. The term is also widely used for the different process of coating a metal with solder before soldering. It is most often used to prevent rust, but is also commonly applied to the ends of stranded wire used as electrical conductors to prevent oxidation (which increases electrical resistance), and to keep them from fraying or unraveling when used in various wire connectors like twist ons, binding posts, or terminal blocks, where stray strands can cause a short circuit. While once more widely used, the primary use of tinplate now is the manufacture of tin cans. Formerly, tinplate was used for cheap pots, pans, and other holloware. This kind of holloware was also known as tinware and the people who made it were tinplate workers. The untinned sheets employed in the manufacture are known as black plates. They are now made of steel, either Bessemer steel or open hearth. Formerly iron was used, and was of two grades, coke iron and charcoal iron; the latter, being the better, received a heavier coating of tin, and this circumstance is the origin of the terms coke plates and charcoal plates by which the quality of tinplate is still designated, although iron is no longer used. Tinplate was consumed in enormous quantities for the manufacture of the tin cans in which preserved meat, fish, fruit, biscuits, cigarettes, and numerous other products are packed, and also for the household utensils of various kinds made by the tinsmith.
Тарих
Темір бұйымдарды тотығудан қорғау үшін оларды қазғаннан бері қазған. Плинийдің айтуынша, қақталауды галликалық Битуригес тайпасы (қазіргі Бургеге жақын жерде орналасқан) ойлап тапты, олар мыс бұйымдарды күміс сияқты етіп көрсету үшін қалайы ерітіндісінде қайнатты. Бұл процеске қатысты алғашқы егжей-тегжейлі мәліметтерді біздің заманымыздың 300 жылында Рим Египетінде жазылған алхимияға арналған еңбектің бөлігі болып табылатын Зозимус Панополистің 6.62 кітабында кездестіруге болады. 14 ғасырдағы Англияда тіркелгеннен басқа, Лазарь Эркердің "Das Kleine Probierbuch" (1556) кітабында сипатталғанға дейін бұл процесс Еуропада қайтадан расталмаған. 1620 жылдары қалайы тақта Саутгемптон графының диірменінде (немесе оның демеушілігімен) өндірілген көрінеді, бірақ бұл қанша уақытқа созылғаны белгісіз. Ағылшын инженері және ауыл шаруашылығы маманы Эндрю Ярантон мен Амброз Кроули (Сторбридж теміршісі және әйгілі сэр Амброз Кроули III-нің әкесі) Саксонияға барып, қолданылған әдістерді анықтау үшін жіберілді. Олар 1667 жылы Дрезденге сапар шегіп, оның қалай жасалғанын білді. Бұл үшін олар жергілікті теміршілер мен Стур өзенін кеме жүзе алатындай ету жобасына қатысы бар адамдардың қолдауын алды. Саксонияда тақталар соғылған, бірақ Англияға оралғаннан кейін олар темірді домалатуға тырысты. Бұл екі демеуші, темірші Филип Фоли мен Джошуа Ньюбороға 1670 жылы Вулверли төменгі диірменін (немесе балқыту ошағын) салуға себеп болды. Мұнда үш цех болды: біреуі – резеңкелеу, екіншісі – балқыту. 1678 жылы олардың бірі табалар, ал екіншісі басқа жердегі сәнді балқымаларда жасалған гүлдерді шығарды. Бәлкім, пластиналарды домалатып, содан кейін оларды балғамен аяқтау жоспарланған, бірақ Уильям Чемберлейн 1662 жылы өзіне және Дад Дадлиге берілген патентті жаңартып, жоспарды сәтсіздікке ұшыратты. Ярантон патентті «жалған» деп сипаттады. Вулверлидегі резеңкелеуші Томас Кук болды. Басқа Томас Кук, мүмкін оның ұлы, Понтипулге көшіп барып, Джон Ханбериге (1664–1734) жұмыс істеді. Эдвард Льюидтың айтуынша, 1697 жылы Джон Ханберидің Понтипулда «Понтипул пластиналарын» жасау үшін вальтерлі диірмені болды. Бұл қалайы тақта зауыты деп есептелген, бірақ ол тек (қазбаланбаған) қара тақта ғана өндіргені анық. Алайда, цилиндрлер арқылы темір тақталарды домалату әдісі бұрынғы балғамен соғу әдісіне қарағанда біркелкі қара тақталарды жасауға мүмкіндік берді, сондықтан ағылшын қалайы тақтасы неміс қалайы тақтасынан жоғары сапалы деп танылды. Бюропласт алғаш рет 1725 жылы Глостер порт кітаптарында (Глостер арқылы өтетін сауданы, негізінен Бристоль каналындағы порттардан) пайда бола бастады. Бұл металл Монмутширдің Ньюпорт қаласынан жеткізілді. Бұл Реамурдың «Principes de l'art de fer blanc» кітабының француз тілінде алғаш рет жарық көргеннен кейін және Англияда жарияланғаннан бұрын болды. Бірнеше жылдан кейін Англия мен Уэльстегі темір өндіру аймақтарында, кейіннен негізінен Оңтүстік Уэльсте тағы да бірнеше диірмендер пайда болды. 1805 жылы 80 000 қорап жасалып, 50 000 экспортқа шығарылды. Индустрия Англияда, әсіресе Уэльсте тұрақты түрде дами берді, ал 1834 жылдан кейін оның кеңеюі жылдам болды, Ұлыбритания әлемнің негізгі көзіне айналды. Сол жылы оның жалпы өндірісі 180 000 әрқайсысы 108 фунт болатын (шамамен 50 кг, Америкада әр қорап 100 фунт), 1848 жылы 420 000 қорап, 1860 жылы 1 700 000 қорап болды. Бірақ кейіннен ол жылдам өсті, және өндіріс 1891 жылы шамамен 2,236,000 фунтқа жетті. Ең үлкен нарықтардың бірі Америка Құрама Штаттары болды, бірақ бұл нарық 1891 жылы Маккинли тарифтері қабылданған кезде тоқтатылды. Бұл британдық өнеркәсіпте үлкен қысқартуды және тірі қақталған фабрикаларда жұмыс істей алмайтындардың көпшілігінің Америкаға көшіп кетуіне себеп болды. 1891 жылы АҚШ-та 11 000 тонна қалайы өндіріліп, 325 100 тонна импортталды, бірақ 1899 жылы 360 900 тонна өндіріліп, тек 63 500 тонна импортталды (негізінен қайта экспорттауға). Британдық экспортқа Американың Тынық мұхиты жағалауындағы Уэльс тақтасының артықшылығын жойған Дингли тарифтері кедергі келтірді, 1900 жылға қарай 849 миллион фунттан астамға дейін өсті, оның ішінде 141 миллион фунттан астамы терн тақталары болды. Сол жылы импорттың жалпы көлемі 135 264 881 фунт болды. Кейінгі жылдары америкалық өндіріс төмендеді, ал 1907 жылы америкалық қалайы фабрикаларының тек 20% -ы жұмыс істеді, ал британдық өндіріс 14 миллион қорапқа жетті. Осы соққыға қарамастан, өнеркәсіп жалғасты, бірақ аз мөлшерде. Дегенмен, 1937 жылы 518 диірмен жұмыс істеп тұрды, оның ішінде 224-і Ричард Томас және Компанияға тиесілі болды. Алайда дәстүрлі «жинақтау диірмені» жақсартылған «жолақ диірменімен» алмастырылды, ал алғашқысы Ұлыбританияда Ричард Томас және Компаниясымен 1930 жылдардың соңында салынды. Жолақ диірмендері ескі жинақтау диірмендерін ескірді және соңғысы 1960 жылдар шамасында жабылды.
The manufacture of tinplate was long a monopoly of Bohemia, but in about the year 1620 the industry spread to Saxony. Tinplate was apparently produced in the 1620s at a mill of (or under the patronage of) the Earl of Southampton, but it is not clear how long this continued. Andrew Yarranton, an English engineer and agriculturist, and Ambrose Crowley (a Stourbridge blacksmith and father of the more famous Sir Ambrose Crowley III) were commissioned to go to Saxony and if possible discover the methods employed. They visited Dresden in 1667 and found out how it was made. In doing so, they were sponsored by various local ironmasters and people connected with the project to make the River Stour navigable. In Saxony, the plates were forged, but when they conducted experiments on their return to England, they tried rolling the iron. This led to two of the sponsors, the ironmasters Philip Foley and Joshua Newborough, erecting a new mill, Wolverley Lower Mill (or forge), in 1670. This contained three shops: one being a slitting mill, which would serve as a rolling mill, the others being forges. In 1678 one of these was making frying pans and the other drawing out blooms made in finery forges elsewhere. It is likely that the intention was to roll the plates and then finish them under a hammer, but the plan was frustrated by one William Chamberlaine renewing a patent granted to him and Dud Dudley in 1662. Yarranton described the patent as "trumped up". The slitter at Wolverley was Thomas Cooke. Another Thomas Cooke, perhaps his son, moved to Pontypool and worked there for John Hanbury (1664–1734). According to Edward Lhuyd, by 1697, John Hanbury had a rolling mill at Pontypool for making "Pontypoole Plates" machine. This has been claimed as a tinplate works, but it was almost certainly only producing (untinned) blackplate. However, this method of rolling iron plates by means of cylinders, enabled more uniform black plates to be produced than was possible with the old plan of hammering, and in consequence the English tinplate became recognised as superior to the German. Tinplate first begins to appear in the Gloucester Port Books (which record trade passing through Gloucester, mostly from ports in the Bristol Channel) in 1725. The tinplate was shipped from Newport, Monmouthshire. This immediately follows the first appearance (in French) of Réaumur's Principes de l'art de fer blanc, and prior to a report of it being published in England. Further mills followed a few years later, initially in many ironmaking regions in England and Wales, but later mainly in south Wales. In 1805, 80,000 boxes were made and 50,000 exported. The industry continued to spread steadily in England and especially Wales, and after 1834 its expansion was rapid, Great Britain becoming the chief source of the world's supply. In that year her total production was 180,000 boxes of 108 lb each (around 50 kg, in America a box is 100 lb), in 1848 it was 420,000 boxes, in 1860 it reached 1,700,000 boxes. But subsequently the advance was rapid, and the production reached about 2,236,000 lb in 1891. One of the greatest markets was the United States of America, but that market was cut off in 1891, when the McKinley tariff was enacted there. This caused a great retrenchment in the British industry and the emigration to America of many of those who could no longer be employed in the surviving tinplate works. In 1891, the United States made 11,000 tons of tinplate and imported 325,100 tons, but in 1899, it made 360,900 tons, importing only 63,500 tons (mostly for re export). British exports were further hindered by the Dingley tariff, which removed the advantage of Welsh plate on America's Pacific coast, had by 1900 increased to more than 849,000,000 lb, of which over 141,000,000 lb were terne plates. The total imports in that year were only 135,264,881 lb. In later years, again, there was a decline in the American production, and in 1907 only 20% of the American tinplate mills were at work, while the British production reached 14 million boxes. Despite this blow, the industry continued, but on a smaller scale. Nevertheless, there were still 518 mills in operation in 1937, including 224 belonging to Richard Thomas & Co. However the traditional 'pack mill' had been overtaken by the improved 'strip mill', of which the first in Great Britain was built by Richard Thomas & Co. in the late 1930s. Strip mills rendered the old pack mills obsolete and the last of them closed in about the 1960s.
Қаптамалы дизельді өңдеу процесі
Қаптамалы диірмен процесі қалайы таяқшасымен басталады, ол әдетте темір немесе болат зауытынан сатып алынатын тартылған жалпақ таяқша болып табылады. Таяқша темірден немесе жұмсақ болаттан жасалуы мүмкін. Таяқшаның көлденең қимасы дәл өлшемде болуы керек, себебі ол соңғы пластиналардың ұзындығы мен қалыңдығын анықтайды. Пластинаның қажетті өлшемдерін алу үшін таяқша дұрыс ұзындықта кесіледі. Мысалы, егер белгілі бір пластина қажет болса, қалайы таяқшасы 14 және 20 санына бөлінетін ұзындық пен енге кесіледі. Содан кейін таяқша бірнеше рет бүгіліп, екі қабатталады, бүгілу саны таяқшаның мөлшеріне және соңғы қалыңдығына байланысты болады. Егер бастапқы қалайы таяқшасы болса, онда ол кемінде төрт қабатта немесе екі рет бүгіліп, ал жұқа пластина қажет болса, сегіз қабатта немесе үш рет бүгіліп жасалуы мүмкін. Содан кейін қалайы таяқшасы қызыл қыздырылып, бес-алты рет дөңгелектер арқылы өткізіледі. Әрбір өту арасында пластина дөңгелектердің үстінен (немесе айналып) өткізіледі және бұранда арқылы дөңгелектер арасындағы саңылау тарытылады. Содан кейін пластина қайта қыздырылып, аяқтау дөңгелектері арқылы өткізіледі. Егер пластина бір қабатта немесе бүгілмеген болса, ол сығу станогында екі қабатталады. Сығу станогы үстел сияқты, оның бір жартысы екінші жартысының үстіне бүгіліп, пресс екі қабатталған пластинаны тегістейді, сонда бүгілген ұшы дөңгелектерге сыйып кетеді. Содан кейін оны тағы бір рет орау үшін қайта қыздырады. Бұл қажетті геометрияға жеткенше қайталанады. Егер пластина бірнеше рет бүгілуі керек болса, оралған ұшы кесіледі. Содан кейін қаптаманы салқындатуға рұқсат етіледі. Салқындағаннан кейін қаптама соңғы өлшемдерінен сәл кіші кесіледі және пластиналар ажыратылады. Осы кезде пластиналар қабыршақтармен жабылады және оларды тазарту керек. Бұл пластиналарды 5 минут бойы күкірт қышқылына батыруды білдіреді. Тазарту кезінде қабыршақтар жасыл-қара лайға айналады, ол оттеу арқылы алынады. Пластиналар шамамен 10 сағат бойы оттетіліп, содан кейін баяу салқындатылады. Осы кезде пластиналар тазартылған және оттетілген қара пластиналар деп аталады. Бұл пластиналар көбінесе штамптау және эмальдау мақсатымен сатылады. Осыдан кейін пластиналар тегіс емес, сондықтан оларды бірнеше рет суық орауға болады. Орау пластиналарды соңғы өлшемдеріне дейін ұзартады. Содан кейін олар кернеуді жою үшін қайтадан оттетіледі. Бұл пластиналар тазартылған, суық оралған және жақын оттетілген қара пластиналар (қара пластина п.с. және ж.о.) деп аталады. Толық тазалыққа қол жеткізу үшін пластиналар әлсіз күкірт қышқылымен қайтадан тазартылады. Соңында олар жуылып, консервілеуге дайын болғанға дейін суға сақталады. Консервілеуге қажетті жабдыққа кемінде бір балқытылған қалайы ыдысы, үстінде мырыш хлориді ерітіндісі және май ыдысы кіреді. Ерітінді пластинаны кептіріп, қалайдың жабысуына дайындалады. Егер екінші қалайы ыдысы қолданылса, онда оның температурасы төмен болады. Мұнан кейін май ыдысы, оның ішінде май және консервілеу машинасы болады. Консервілеу машинасы екі кішкентай дөңгелектен тұрады, олар серіппелі болып орналасқан, сондықтан консервіленген пластина енгізілгенде дөңгелектер артық қалайды сығып шығарады. Консервілеу машинасының серіппелері қалайдың әртүрлі қалыңдығын алу үшін әртүрлі күштерге орнатылуы мүмкін. Соңында май ұсақ қарабидай қабығымен тазартылып, тозаңнан тазаланады. Мұнда 20 ғасырда қолданылған процесс сипатталған. Уақыт өте келе процесс күрделілігі артты, себебі қосымша процедураларды енгізу сапаны жақсартатыны анықталды. Ыстық және суық орау тәжірибесі ерте заманға дейін барып сақадай болады, өйткені Найт отбасының қалайы зауытында (шамамен 1740 жылы құрылғаннан бастап) екі орау фабрикасы болды, біреуі Бринжвудта (Лудлоудан батысқа қарай) қара пластина жасады, ал екіншісі Миттон қаласындағы қалайы зауыты (қазіргі Стурпорттың бөлігі, көрінеді, кейінгі кезеңдер үшін) болды.
Шеттеу фабрикасы
Алғашқы қызып оралған таспа өндіріс орындалары қалайылауға жарамды таспа шығармады, бірақ 1929 жылы қалыңдығын одан да азайту үшін суық орау қолданыла бастады, бұл қалайылауға мүмкіндік берді. Содан кейін табақ жоғарыда сипатталған технологиямен қалайыланды.
Қалқандау процестері
Қара пластиналарды қалайтын екі процесс бар: ыстыққа батыру және электролық қаптау.
Ыстық суға батыру
Ыстық қалайына батыру – бұл бөлікті 450 °F немесе 232 °C-тан жоғары температурадағы таза балқытылған қалайы ваннасына ендіру процесі. Ыстық қалайымен қапталған қалайы, болат немесе темірді суық прокаттау, бетіндегі тотықтарды кетіру үшін тазарту, кернеуді жою үшін қыздыру және содан кейін оны қалайының жұқа қабатымен жабу арқылы жасалады. Алғашқыда бұл жеке немесе шағын тізбектерді жасау арқылы істелді, бұл тізбектерді өңдеу процесі деп аталды. 1920 жылдардың соңында таспалы ауналар тізбектерді өңдеу ауналарын ығыстыра бастады, себебі олар шикі тізбектерді үлкен көлемде және тиімдірек өндіре алды.
Электропластика
Электрожақтау кезінде жақталатын зат бір немесе бірнеше қалайы тұздарының ерітіндісі бар ыдысқа салынады. Зат электр тізбегіне қосылады, тізбектің катодын (теріс) құрайды, ал әдетте жақталатын металлдан жасалған электрод анодты (оң) құрайды. Тізбек арқылы электр тогы өткенде, ерітіндідегі металл иондары затқа тартылады. Тегіс, жылтыр бет алу үшін, электрожақталған парақ қалайының балқу температурасынан жоғары қысқа уақытқа қыздырылады. Бүгінгі күні жасалатын қалайы жақталған болаттың көп бөлігі қалайының тотығуынан бетінің матоқтығын сақтау үшін өте жұқа хром қабатымен электрожақталады.
Баламалар
Терн пластинасы қалайы пластинасына ұқсас өнім, бірақ оның жабыны қалайыдан емес, қалайы мен қорғасын қоспасынан жасалған, сонда қорғасын жалпы массаның 7,59% құрайды. Бұл атау "терне" сөзінен туындаған, ол "томырлы" немесе "қараңғыланған" деген мағынаны білдіреді. Терн пластиналарын Англияда 19 ғасырдың ортасында шығара бастады және олар АҚШ-та шатыр жабуға кеңінен қолданылды. Басқа қолданыс орындарына жанармай бактары мен газ есептегіштері кірді. Ұлыбританиядағы Вест-Мидлендс аймағындағы Брокмур қаласындағы соңғы терн пластина зауыты 2006 жылы жабылды. Көптеген жағдайларда қалайы пластиналар цинкпен қапталған ыдыстарға алмастырылды, бірақ пісіруге қолдануға болмайды, себебі цинк улы болуы мүмкін. Цинк темірді электролиттік түрде қорғайды, яғни цинк тотығып, ақ ұнтаққа айналып, темірді сақтайды, ал қалайы темірді тек қалайы жабыны бұзылмаған жағдайда ғана қорғайды, себебі ол өзін сақтау үшін қорғалмаған темірді электролиттік жолмен тоздырады.