Многие вспомнят электрические плитки с открытыми спиралями – ими часто пользовались в советское время, причем как для приготовления еды, так и для обогрева помещений. Долговечные и эффективные, они были в каждой семье, и ремонтировали их своими руками, при помощи нихром-проволоки, которая продавалась в обычных «хозяйственных» магазинах.

Что такое нихром-проволока

Нихром – это сплав, включающий в себя всего два компонента. Его создают из нихрома и никеля, а добавки составляют всего 1% из общей массы. В качестве примесей для улучшения технических характеристик и свойств проволоки могут быть использованы чистое железо, медь, марганец, кремний, титан, углерод.

Уникальные свойства сплава, полученного путем соединения хрома и никеля, открыл физик-изобретатель из США Альбер Марш в 1905 году. Точнее – открытие было сделано им гораздо раньше, но патент на него ученый получил только в 1905.

В ходе лабораторных испытаний Марш обнаружил, что нихром обладает целым рядом уникальных характеристик и преимуществ перед аналогами. Материал был способен выдерживать максимально высокие температуры нагрева длительное время, обладал достаточным уровнем сопротивления, не окислялся и сохранял заданную ему изначально форму. Это означало, что его можно использовать в качестве элементов для нагревательных приборов любого масштаба и мощности.

Вскоре после оформления патента Альберт Маш получил разрешение на промышленное производство нихром-проволоки, резисторов, узлов сопротивления для нагревательных проборов, в результате чего началась абсолютно новая эпоха в истории электрики в целом. Приборы стали более долговечными, безопасными, а на их стоимости это, практически, не отразилось, так как изготовление сплава не требовало серьезных финансовых затрат от производителя.

Свойства и технические характеристики нихром-проволоки

На сегодняшний день нихром – это уже целая группа сплавов, классифицированная по области применения в соответствие с техническими характеристиками и свойствами. Основные характеристики, являющиеся неоспоримыми преимуществами проволоки из нихрома перед аналогами:

  • показатели удельного электрического сопротивления,
  • высокая температура плавления,
  • повышенная плотность материала,
  • прочность, сохраняемая при нагреве и пребывании в кислотной среде,
  • отличная пластичность и твердость.

Нихром-проволока – самый востребованный продукт в своем сегменте рынка. Благодаря тому, что ключевым элементом сплава для ее изготовления является хром, проволока способна работать максимально долго даже в приборах с максимальным накалом. Сплав всего из двух компонентов имеет минимальные магнитные показатели, что повышает его устойчивость к кислотным агрессорам.

Нихром-проволока жесткая, пластичная, но силовое воздействие переносит плохо. Поэтому рекомендуется работать с ней, особенно в домашних условиях, предельно осторожно. Важно учитывать эти ее свойства при попытке изменить форму элемента после неоднократного нагрева. Изменять сечение спирали из нихром-проволока вообще не рекомендуется. В результате может пострадать не только ее нагревательная способность, но и основные характеристики сплава.

Область применения нихром-проволоки

Проволока из нихрома активно используется в промышленности, при изготовлении бытовых приборов для эксплуатации в домашних условиях. Вряд ли современные хозяйки задумываются о том, что в их фене, утюге или чайнике установлен тэн из нихром-проволоки, и именно поэтому они работают долго даже при активной эксплуатации.

В промышленности проволока или другие элементы из этого сплава применяются для изготовления

  • термопалов печей в металлургических цехах,
  • элементов металлоплавильного оборудования низкой мощности,
  • нагревательных узлов в объемных вентиляционных сушилках,
  • деталей для котлов отопления и теплообменников,
  • резисторов и реостатов в оборудовании для электропроизводственных мощностей,
  • некоторых типов сварочных электродов,
  • электрических проводов с любым количеством «жил».

Для каждой из областей применения нихром-проволоки производится определенная марка сплава с определенными техническими характеристиками. К примеру, от количественного содержания в составе сплава никеля зависит мощность нагрева, которую способен выдержать тот или иной элемент, узел, деталь.

В современном сплаве под названием нихром могут содержаться различные добавки, улучшающие его свойства и технические параметры, что отражается на стоимости изделий. Но даже высокая цена на тот или иной прибор, в котором функционирует элемент из нихрома, оправдана сроком его службы и эффективностью.

Технология работы с нихром-проволокой

Проволока из нихрома высоко ценится любителями мастерить или ремонтировать электроприборы своими руками, в домашних условиях. Тем, кому интересно такое направление хобби, стоит детально изучить технологии работы с проволокой из этого сплава. Нихром-проволоку можно паять, сваривать, соединять без применения агрессивного воздействия.

Для пайки элементов проволоки из нихрома подойдут припои с маркировкой 50, 61 или 40. Флюс можно приготовить из вазелина, порошка хлористого цинка и глицерина в следующих пропорциях – 100*7*5 гр. Смешивать ингредиенты лучше в посуде из керамики. Перед спайкой концы нихром-проволоки тщательно обрабатываются абразивной «шкуркой», вторично зачищаются ватным диском, пропитанным раствором из спирта и хлористой меди.

Оптимальный вариант соединения концов тонкой нихром-проволоки – сварка. В результате воздействия более высокой температуры соединение получается более качественным и долговечным. Технология максимально проста, даже проще, чем пайка:

  • кончики проволоки зачищаются и плотно скручиваются между собой,
  • через место соединения пропускается ток до нагрева узла докрасна,
  • на узел накладывается при помощи пинцета кусочек азотнокислого серебра (ляписа).

Можно соединить концы проволоки из нихрома альтернативным, максимально простым способом – при помощи муфты из алюминия или стали листовой. Для этого концы проволоки зачищаются и накладываются друг на друга, слегка скручиваются, без нажима, но достаточно плотно. На получившийся узел помещается муфта и плотно сжимается обычными пассатижами. Такой способ соединения концов нихром-проволоки менее долговечный, чем спайка или сварка, но не менее эффективный, и вполне может применяться для экстренного ремонта простых приборов в домашних условиях.

Плюсы и минусы нихром-проволоки

Нихром – это достаточно дорогой сплав, если сравнивать его с современными аналогами, и это единственный его недостаток. Гораздо больше у сплава преимуществ, которые перевешивают этот его единственный недостаток:

  • жаропрочность,
  • устойчивость к коррозии,
  • механическая прочность и твердость,
  • высокая эластичность даже без нагрева,
  • достаточный уровень удельного сопротивления,
  • низкий вес,
  • сопротивляемость при контакте с агрессивными кислотами.

Несмотря на то, что нихром-проволока стоит дорого, спрос на нее на рынке только растет. Новые технологии позволяют обогащать сплав дополнительными составляющими, улучшающими его технические характеристики в разы, что положительно отражается и на качестве приборов, в которых есть элементы из нихрома.