Какие бывают смесители?

На рынке сотни брендов смесителей разной степени представленности и не менее разного уровня качества. Но, качество вещь относительная, а в отношении смесителей вообще не самая очевидная. Вот, например, висит симпатичный блестящий одноручковый «ванник» за 3 тысячи, а рядом с ним, другого бренда, внешне не особо отличающийся, но за 4 тысячи. И как здесь понять, переплачиваете Вы за бренд или за товарно-технические характеристики? Для этого надо абстрагироваться от брендов и оцифровать эти самые товарно-технические характеристики до существенных критериев. Научившись делать это, Вы уже с позиции специалиста самостоятельно сможете определять качественные преимущества или недостатки изделия перед конкурентами, и даже его примерную рыночную стоимость.

Некоторые детали нарочно опущены или упрощены из целесообразности. Представленная далее информация не несет в себе цели объять в себя все существующие нюансы в производстве смесителей, так как в зависимости от завода на котором они изготавливаются и ценового сегмента, в рамках которого существует отдельный бренд, могут быть отличия. Но, автор гарантирует, что данные сведения могут быть применены к подавляющему большинству смесителей на территории РФ. Итак, поехали!

1. Сплавы. Из каких материалов делают корпуса смесителей?

   Теоретически их может быть великое множество, но принципиально можно выделить 2 сплава: латунный и цинковый. Делают смесители также, например, из нержавейки, но количественное производство латунных и цинковых настолько превосходит остальные сплавы, что ими можно пренебречь.

   Латунь - классический материал для производства смесителя. Сплав обладает хорошими литейными свойствами и химически нейтрален к воде.

   В России марки латуни для смесителей регламентируются ГОСТ 17711-93.

   На чем нужно особо акцентировать внимание в этом сплаве? Массовая доля свинца в латуни марки ЛЦ40С допускает содержание 0,8 - 2,0 %. Некоторые беззаботные производители злоупотребляют этим балансом, так как использование большего количества свинца удешевляет и утяжеляет сплав (плотность Pb на порядок выше, чем у Cu и Zn). В голове обывателя живет прямая связь «тяжелый смеситель – качественный смеситель». Такая корреляция действительно есть, но, с нюансами. Превышение допустимого порога Pb ухудшает механические свойства латуней (велика склонность к появлению т.н. горячих трещин). Также избыток этой доли чреват излишком к допустимой норме концентрации свинца в воде, что может вызвать проблемы со здоровьем (Pb способен накапливаться в костях и негативно воздействовать на ЦНС человека). С другой стороны, свинец необходим в латунном сплаве для улучшения обработки резанием и повышения антифрикционных свойств.

   Преимущества латунного сплава:

   • Долгий эксплуатационный период, при условии качественного сырья и соблюдения технологий производства
   • Химически нейтральный к воде сплав (безопасность для здоровья)
   • Коррозийная стойкость

   Недостатки латунного сплава:

   • Относительно высокая стоимость в условиях рыночной экономики
   • Большие производственные издержки, попадающие в конечный ценник (например, t° плавления Lt – 885°C, что более чем в 2 раза превышает t° плавления Zn)
   • Риск высокой концентрации свинца

   Выбирая латунный смеситель, помните о том, что он не может стоить слишком дешево. Выбор надо делать только из проверенных брендов, которые дорожат своей репутацией, используя в производстве сырье от надежных поставщиков, и располагают серьезными средствами производства.

   Вторым по счету, но не по значимости, в производстве корпусных тел идет цинковый сплав ZnAl4 (мир. аббревиатура – ZAMAK, в странах бывшего СССР – ЦАМ). Главная область применения сплава – литье под давлением. Он имеет низкую температуру плавления и превосходные литейные свойства, при этом достаточно прочен, что позволяет получать весьма жесткие детали с очень сложной формой. Список изделий, изготовляемых из сплавов этого семейства, весьма широк, и включает в себя: застежки-молнии, корпуса карбюраторов, корпуса замков, затворы огнестрельного и травматического оружия, сантехнические изделия и многое другое.

   Преимущества цинкового сплава:

   • Отличные литейные свойства. Хорошая подверженность обработке и высокая прочность деталей при высокой точности литья
   • Коррозийная стойкость
   • Способность хорошо удерживать покрытия (например хром)
   • Относительная дешевизна, если сравнивать с латунью
   • Меньший расход производственных ресурсов при работе со сплавом (как следствие, более доступное ценовое предложение для потребителя)

   Недостатки цинкового сплава:

   • Склонность сплава к разрушению в агрессивной водной среде. Коагулянты (реагенты на водоочистке), содержащиеся в водопроводной воде, со временем могут «размыть» цинковый сплав, тем паче, если само по себе изделие имеет легкий удельный вес и отлито НЕ под давлением. То есть, проблема заключается даже не в сплаве, как таковом, а в выборе неподходящей технологии его литья. О технологиях литья поговорим в следующей части, но сначала…

   Силуминовая лихорадка

   Нельзя не упомянуть один из самых популярных мифов на нашем рынке – это силуминовые смесители. Ими часто ошибочно называют смесители из цинка. Откуда взялись эти убеждения сказать уже затруднительно, но суть в том, что для большинства людей это ассоциация плохая. Однако убеждение это ложное. Разбираемся: силумин – сплав алюминия с кремнием. Его недостатки заключаются в высокой пористости и грубой крупнозернистости отливок, что отражается на прочностных свойствах получаемых деталей и затрудненной механической обработке (много газовых пор в отливках, которые вскроются при шлифовке и полировке). Также возникнут трудности нанесения гальванических покрытий на изделие, связанные с наличием на их поверхности естественной оксидной пленки, препятствующей прочному сцеплению между основой и покрытиями. Как следствие – тусклый цвет покрытия. Силумин применяется для литья деталей в авто и авиастроении, скульптурной технике. Всё, что связывает силумин в мире сантехники – это секционные радиаторы. Для производства смесителей он попросту неудобен.

2. Технологии литья корпусных тел

   В прошлом параграфе мы выяснили из каких сплавов создают корпус изделия. Теперь необходимо выяснить по какой технологии этот самый сплав превращают в изделие в первозданном его виде. В сфере производства смесителей принципиально можно выделить два способа литья: литье в песчаную форму и литьё под давлением. Разберем по порядку.

   Литье в песчаную форму

   Песчаная форма – одноразовая форма созданная, например, при помощи песка и смолы. Создаваться может по-разному, как вручную, так и машинным методом, в зависимости от продвинутости производства. Принцип технологии прост: между двух штампов помещается некая песчаная форма, крепящаяся на специальных пазах (штампы отвечают за внешнюю геометрию будущего изделия, а песчаная форма за внутреннюю). Штампы закрываются и через литниковое отверстие заливается жидкий сплав. В течение 40 секунд он затвердевает, после чего штамп снова открывают и заготовку отправляют на первичную обработку. Обработка состоит из нескольких этапов:

   • Удаление литниковой системы от заготовки
   • «Вытряхивание» песчаной формы из заготовки на специальных центрифугах
   • Выдувание остатков песка при помощи сжатого воздуха (бывает, что небольшое количество песка всё равно остается в корпусе и в самом начале эксплуатации смесителя забивает проходные каналы для воды)

   Преимущества литья в песчаную форму:

   • Разнообразие форм. Данное литье практически универсально и подходит для отливок самой разной конфигурации и массы.
   • Технологическая доступность организации процесса. Теоретически, организовать литье в песчаную форму можно у себя на кухне. Кстати, этой же логикой руководствуется некоторые производители, мастера кустарного производства.

   Литье в песчаную форму приемлемо для производства смесителей из латуни. Большинство латунных «ванников» сделаны по данной технологии. Но для производства смесителей из цинка это не самая подходящая технология. Во многом, потому что, многие производители делают цинковые смесители при помощи этой технологии, цинк и получает свою порцию критики. Посему рассмотрим конкретные недостатки этой технологии именно в разрезе цинкового сплава.

   Недостатки литья в песчаную форму:

   • Шероховатость поверхности. Из первого параграфа мы выяснили, что цинковый сплав
   • подвержен разрушению в агрессивной водной среде и данная технология этому лишний раз не препятствует. В пористых каналах изделия хорошие условия для скопления коагулянтов с водоочистки и появления различного рода наростов
   • Относительно низкая плотность изделия (сплав в штампах застывает без внешнего давления)
   • Газовые включения в стенках корпуса. Некоторым, внутренняя фактура изделия напоминает порошок. К счастью, никакого «прессованного порошка» здесь не применяется. Это следы газообразования при заливке сплава в форму
   • Возможные дефекты литья (грубость изделия из-за простоты оснастки, несимметричность, риск попадания неметаллических включений)
   • Риск неравномерной толщины стенок по периметру корпуса (потенциальный свищ)
   • Бóльшие человеческие трудозатраты на производственный цикл: отливку, первичную обработку, шлифовку, полировку
   • При этой технологии в сплав могут добавлять специальную смолу для заполнения уязвимых мест в корпусе изделия. В процессе эксплуатации она может отслаиваться от стенок корпуса и забить проходной канал воды

   Смеситель для умывальника сделанный при помощи песчаной формы.

   Литье под давлением (ЛПД)

   Принцип ЛПД основан на принудительном заполнении полости металлической пресс-формы расплавом под действием давления пресс-поршня, перемещающегося в камере прессования, заполненной расплавом. В этом процессе пресс-форма отвечает за внешнюю форму изделия, а выдвижные стержни за внутреннюю.

   Преимущества литья под давлением:

   • Высокая плотность и прочность изделия. Относительно тяжелый вес получаемой заготовки и устойчивость к гидроударам. Предел прочности у цинкового смесителя, сделанного ЛПД, на порядок выше, чем у латунного, сделанного в песчаной форме! Для тех, кто распиливал для образцов, вышеописанные модели, это секретом не является.
   • Равномерная толщина стенок по периметру корпуса. Высокая точность отливки всех полостей корпуса исключает образование свищей, скрытых полостей, облоев, рытвин и т.п.
   • Высокая производительность. Автоматизация процесса и практически нулевая потребность в механообрабатывающих этапах (уменьшение затрат производства за счет первичной обработки, шлифовки и полировки). Для дистрибутора и конечного потребителя – это доступная цена продукта при высоких товарных характеристиках.
   • Отсутствие шероховатости заготовки. Горячекамерное литье защищает получаемые отливки от газовых включений. Это в свою очередь дает ряд преимуществ:
     • Идеальную внешнюю и внутреннюю геометрию изделия.
     • Меньшую склонность к скапливанию внутри корпуса различных наростов и коагулянтов.
     • Практически отпадающую надобность в шлифовке и полировке изделия.

   Недостатки литья под давлением:

   • Сложность производства. Далеко не каждый завод имеет возможность для изготовления смесителей по данной технологии, в силу сложности используемого оборудования и высокой стоимости пресс-форм для него. Экономически целесообразен в массовом и крупносерийном производстве (что говорит не в пользу малоизвестных брендов, периодически появляющихся на рынке, но не готовых к долгосрочному обеспечиванию соответствующих объемов).
   • Сложные по форме смесители (в основном для ванн) не сделать монолитными. Они делаются сборными. Причиной рекламации при соблюдении стандартов это не становится, но в сравнении с простотой технологии песчаной формы, это минус.

3. Шлифовка и полировка изделий

   После того, как мы отлили корпус смесителя, провели его первичную обработку и нарезали на нем резьбу, изделие необходимо подготовить к хромированию. Как это не покажется странным, данный этап требует достаточно высокой квалификации. Полировка зачастую происходит вручную. Как мы уже выяснили, корпуса, отлитые по технологии ЛПД, в механической обработке практически не нуждаются. Как правило, после обрубки литниковой системы, у заготовки необходимо только зашлифовать небольшой облой, образовавшийся в месте стыковки штампов пресс-формы (в эконом – линейках допускается пропуск и этого этапа).

   Корпус же, изготовленный при помощи песчаной формы, нуждается в значительно большем обслуживании. На специальных гриндерах (ленточно-шлифовальнах станках), с помощью лент разной зернистости устраняют дефекты литья (заливы, пригары, разностенности и пр.), делают первичную шлифовку, а затем полируют до финального покрытия. На серьезном производстве, после – должен происходить контроль качества изделия. У смесителя должны проверить геометрию корпуса, толщину стенок и гладкость поверхности – она обязана быть идеальной.

   На этой стадии наш смеситель, как средневековый рыцарь: прост, груб и пуст. Но уже скоро мы придадим ему убедительности, заковав в блестящие доспехи…

4. Гальванизация

   Это метод покрытия одного металла каким-либо другим путем электролиза. Данный этап необходим по нескольким причинам:

   • Укрепление металлической поверхности изделия
   • Защита от воздействия внешней среды и коррозии
   • Гигиеническая необходимость
   • Эстетическая составляющая конечного продукта

   Процесс проходит в 6 этапов:

   1. Обезжиривание корпуса
   2. Меднение. На специальных вешалках, корпус опускают в гальванические ванны для нанесения слоя меди. Является предварительным процессом при подготовке к покрытию другими металлами.
   3. Никелирование. Основной этап, определяющий качество будущего покрытия. Чем толще слой никеля, тем более прочная и устойчивая будет поверхность.
   4. Хромирование. Этой слой выполняет защитную и эстетическую функцию, как лак на паркетной доске.
   5. Промывка корпуса
   6. Сушка. Возможно, читатель на своем веку встречал некие черные точки на хромированных деталях. Обычно, они возникают из-за того, что после всех экцекуций, изделие недостаточно просушили.

   Гальванизация относится к деятельности, связанной с обращением с опасными отходами и подлежит лицензированию, именно поэтому, зачастую, этот процесс передан на аутсорсинг заводам-партнерам. Как впрочем, и следующий этап.

5. Комплектующие и аксессуары

   Заводов полного цикла практически не существует. Поэтому зачастую производством картриджей, кран-букс, диверторов, аэраторов, леек и шлангов занимаются специализированные заводы.

   По данному параграфу можно было бы написать отдельную статью. Постараемся сделать это в последующих выпусках. А пока, по традиции, разберемся с функционалом, хотя бы, 2 самых популярных видов.

   Картридж: предназначен для смешивания воды до нужной температуры и регулировки напора в одноручковых смесителях. Регулировка внутри картриджа происходит при помощи подвижных керамических пластин. Самые распространенные диаметры картриджей в России – 40, 35. Основные отличия картриджей заключаются в диаметре, материала штока и стенок, наличии ножек и шумогасителя (сеточка, в выходном отверстии, разбивающая пузырьки воздуха. 95% людей думают что это «фильтр»).

   Кран-букса: предназначена для регулировки подачи воды в двуручковых смесителях. Конструктивно выделяются 2 вида кран-букс: керамические и резиновые. В керамических, регулировка воды реализуется поворотом верхней керамической пластины относительно нижней, неподвижно закреплённой в корпусе кран-буксы. Резиновая же, работает по вентильному принципу: вращаемый рукояткой шток, перемещает поршень с резиновой уплотнительной прокладкой открывая/перекрывая подачу воды. Хорошая кран-букса должна быть из латуни. Как правило, чем она тяжелее, тем надежнее. Практика показывает, что оптимальное качество обнаруживается примерно при 40 граммах. Основные критерии различий кран-букс:

   

   • Материал
   • Тип (керамика или резина)
   • Размер посадочной резьбы (1/2, 3/8)
   • Длина штока
   • Количество шлицов (20, 24 для импортных смесителей)

6. Сборка и упаковка

   Мы подошли к финальному этапу производства. На завод вернулись красивые, хромированные корпуса смесителей, и поступили всевозможные комплектующие и аксессуары. Сборка на современном оборудовании предполагает фиксированное усилие при закручивании всех узлов. Оно чуть выше человеческого усилия, и в тоже время рассчитано, чтобы не сорвать резьбовое соединение. Как ни странно, встречаются и такие рекламации…

   После сборки корпуса с комплектующими, изделие должно пройти контроль качества на герметичность и прочность. Существуют 2 способа:

   1. При помощи воздуха под давлением.
   2. При помощи подачи воды.

   Второй способ более архаичный, но тоже эффективный. Вот почему, иногда, в новых смесителях можно обнаружить влагу.

Подведем итоги. Большими мазками мы прошлись по огромной теме. Стала видна общая картина, а степень ее детальности будет уже зависеть от конкретного индивидуума. Настоящие знания мы получаем, когда ищем ответ на вопрос, а не когда узнаем сам ответ. И чем больше различных вопросов Вы будете тщательно прорабатывать в теме, тем разнообразней будет Ваш опыт.