Mosaz nebo železo

Protože se nám množily dotazy na materiály cejchů, shrnuli jsme toto téma v následujícím textu.

Není potřeba vynalézat vymyšlené, poučme se jaký materiál se nejčastěji používá pro značkování v USA a v Austrálii, jakožto velmocích ve vypalování cejchů. Je to mosaz! Vysvětleme si proč.

Vše to je o přírodě – fyzice a chemii, tedy konkrétně o vlastnostech materiálů.

Pro nás tou nejdůležitější vlastností je tepelná vodivost. Technicky zdatný čtenář zde již zbystří, protože ví, že např. na chladiče v elektronice se nejčastěji požívají měď a hliník (právě proto, že nejlépe vedou teplo).

Měď a hliník jsou ale pro naše účely příliš měkké materiály, které při vyšší teplotě kapalní. Tvrdé materiály (např. nerez) se hůře obrábějí a především mají špatnou tepelnou vodivost. Je tedy potřeba kompromis. Tím je mosaz, prože obsahuje cca 60% mědi. Ve zbytku směsi mosazi je převážně zinek a ve velmi malé míře jiné kovy např. olovo.

V tabulce lze porovnat u některých materiálů tepelnou vodivost (více znamená lépe) a další zajímavé parametry:

Vlastnosti \ Materiály Nerez Železo Měď Zinek Mosaz
Tepelná vodivost
[W/(m×K)]
12 až 45 80 401 116 287
Teplota tání [°C]   1538 1085 450 850 až 920
Teplota varu [°C]   2861 2562 907  

Z hodnot je patrné, že mosaz má tepelnou vodivost více jak 3,5× lepší než železo. Díky tomu, není potřeba nahřívat matrici cejchu do závratných teplot a také dochází snadnějšímu předávání tepla mezi zdrojem tepla (vypalovačkou) a vypalovaným materiálem.

Ohřev mosazi jiným zdrojem tepla, např. plamenem hořáku, či v ohni nedoporučujeme, protože může dojít k poškození vnitřní struktury mosazi (s ohledem na rozpustnost zinku) a následně celé matrice. S elektrickou vypalovačkou se o toto není potřeba starat, protože s ní teplota matrice nikdy nedosáhne hraniční teploty tání zinku.

Železné cejchy nejsou vhodné pro ohřev elektrickou vypalovačkou, pro mnohem delší a méně účinné prohřátí. Železo je potřeba nahřívat v ohni, či plynovým hořákem. Nevýhodou je pokaždé jiná teplota prohřátí matrice a tedy těžko odhadnutelný čas vypalování, zvláště pak s ohledem na postupné chládnutí. Výsledkem jsou někdy přepálené a jindy slabě vypálené značky.

Nerezové kovy jsou z pohledu přijímání a předávání tepla jedny z nejhorších materiálů, proto jsou vhodné jen pro speciální účely.