شیرآلات چگونه ساخته می شوند؟

برای پول، یک شیر آب پایه آمریکایی ممکن است یکی از بهترین ارزش های مصرف کننده در اطراف باشد. طراحی شده برای تمام عمر، همه به جز ارزان ترین ها تقریباً مطمئناً این کار را خواهند کرد، و اگر این کار را نکردند، سازنده حداقل قطعات معیوب را تعویض می کند.

شیرآلات چگونه ساخته می شوند؟ شیرآلات امروزی به گونه ای طراحی شده اند که در شرایط بسیار سخت، از جمله هزاران چرخه روشن در هر سال و تجمع مواد معدنی آب سخت، دوام بیاورند و همچنان سال به سال خدمات بی عیب و نقصی ارائه می دهند.

اگر خراب شود، یک شیر آب معمولاً به گونه‌ای طراحی می‌شود که صرفاً با تعویض قطعات معیوب – معمولاً با پیچ‌گوشتی – بدون نیاز به برداشتن شیر، سرویس‌دهی شود.

بعید است که روکش های مدرن پوسته پوسته یا کدر شوند. فرآیندهای آبکاری و پوشش شیر آب، از جمله رسوب فیزیکی بخار پرتو الکترونی – فرآیندی که تقریباً علمی تخیلی است – می تواند هر چیزی را تقلید کند: برنج، نیکل، اسپند، حتی نقره و طلا.

پوشش‌های اپوکسی با مراقبت مناسب می‌توانند آن روکش جدید را برای مدت طولانی جدید نگه دارند.

دریچه های شیر آب این روزها به ندرت نشتی دارند. فن‌آوری‌های کارتریج سرامیکی تقریباً به طور کامل قطره، چکه و چکه نیمه‌شب را از بین برده‌اند.

اما، برخی از بهترین شیرآلات هنوز از فناوری‌های قدیمی‌تر، آزمایش‌شده و واقعی استفاده می‌کنند که ثابت شده است که خوب کار می‌کنند. اینها ممکن است نیاز به تعمیر و نگهداری دوره ای داشته باشند، نه یک کار طاقت فرسا یا دشوار.

برای پاکسازان خانه های قدیمی، این فناوری های قدیمی اغلب فناوری های مورد علاقه هستند. اما، برای بقیه ما، تکنولوژی جدیدتر سرامیک تقریباً بدون تعمیر و نگهداری انتخاب بهتری است.

متاسفانه، شیر آب کلاسیک آمریکایی به طور فزاینده ای در آمریکا ساخته نمی شود.

برخی از تولیدکنندگان، تولید داخلی قابل توجهی را حفظ کرده‌اند، اما بسیاری از شیرآلات اینگونه هستند. اکنون در جای دیگری ساخته شده است – از چین به بالکان – و صرفاً توسط شرکت های آمریکایی با مارک های خود توزیع می شود.

مانند هر چیز دیگری، برخی از شیرآلات بهتر از بقیه هستند و قیمت، در حالی که به طور کلی کیفیت را منعکس می کند، تضمین مطلقی نیست. لزوماً با پول بیشتر شیر آب بهتری تهیه نمی کنید.

همه تولید کنندگان عمده شیر آب، کوهلر، موئن و دلتا، شیرآلاتی با قیمت متوسط ​​تولید می کنند که محصولات مادام العمر یا تقریباً مادام العمر هستند.

وقتی بیشتر از قیمت متوسط ​​می پردازید، معمولاً در حال خرید کاسه با سبک بالا (KWC، Graff، Toto، Hansgrohe) یا تزئینات دستی سفارشی (THG، Waterstone، یا هر دو) هستید.

اینها معمولاً شیرهای آب عالی هستند، اما لزوماً یک جهش کوانتومی بهتر از شیرهای آب با قیمت متوسط ​​نیستند.

آنها در تیراژهای کوچکتر تولید می شوند یا حتی در صورت سفارش یک به یک ساخته می شوند، بنابراین در مقادیر زیاد تولید صرفه جویی نمی کنند. بنابراین قیمت بالاتر. اما، حتی اینها نیز اغلب به شدت تخفیف داده می شوند.

مواد شیر آب

از هر ماده ای که آب را در خود نگه دارد می توان برای ساخت یک شیر آب استفاده کرد.

شیرآلات از چوب، شیشه، بامبو یا سرامیک ساخته شده اند. این مواد رایج نیستند اما در دسترس هستند.

به طور معمول، شیرها از فلزات ساخته می شوند: برنج، برنز، مس، اسپند، فولاد ضد زنگ و آلیاژهای روی. پیوتر و برنز کمیاب هستند و فقط در شیرهای آب سفارشی یافت می شوند.

شیرآلات نیز می توانند از پلاستیک ساخته شوند.

برنج

مواد سنتی برای شیرآلات برنجی است.

برنج برای شیرآلات با ارزش است زیرا :

■در برابر خوردگی مقاومت می کند. مانند آهن یا فولاد زنگ نمی زند.

■نقطه ذوب نسبتا پایینی دارد که ریخته‌گری آن را آسان می‌کند.

■به اندازه کافی نرم است که با تلاش اندک ماشین شود و در عین حال آنقدر مقاوم است که سختی های زندگی را مانند یک شیر آب تحمل کند.

■پوشش هایی مانند روکش کروم را بسیار خوب می گیرد.

■به راحتی بازیافت می شود. حدود 80 درصد از برنجی که در شیرآلات جدید استفاده می شود قبلاً برای ساخت چیز دیگری استفاده می شد.

■ضد میکروبی است.

برنج آلیاژی از مس و روی است.

بیش از شصت ترکیب از برنج وجود دارد. محتوای مس بین 58 تا 90 درصد است. برنج زرد معمولی یا «آلفا» حدود 60 درصد مس و 30 درصد روی است.

مس موجود در برنج ضد میکروبی است – میکروب‌ها را از بین می‌برد، واقعیتی که از زمان ظهور فرعون‌ها شناخته شده است، اما نحوه انجام آن اخیراً کشف شده است.

بیشتر قارچ ها (کپک و کپک) و اکثر باکتری ها در تماس با برنج نمی توانند زنده بمانند. در آزمایش‌هایی که بر روی کلنی‌های باکتری E. Coli توسط EPA انجام شد، 99.9 درصد کلنی پس از دو ساعت قرار گرفتن در معرض برنج کشته شد.

ممکن است مقادیر کمی از مواد دیگر اضافه شود تا خواص خاصی به برنج بدهد.

آنتیموان یا کندکننده قلع نوعی خوردگی است که به نام زینک زدایی شناخته می شود که می تواند برنج را در طول زمان ضعیف کند.

منگنز برنج را سخت تر می کند و نیکل ساختار دانه را اصلاح می کند و استحکام را بهبود می بخشد.

آلومینیوم برنج را قوی تر و مقاوم تر در برابر خوردگی می کند. برنج های دریاسالاری و نیروی دریایی که در محیط های دریایی غنی از نمک استفاده می شوند دارای نسبت نسبتاً بالایی از آلومینیوم هستند.

از سرب برای انعطاف پذیری بیشتر برنج، ترد شدن کمتر و شکل دهی و شکل دهی آسان تر استفاده می شود.

اما در شیرها، سرب برای سلامتی انسان و به ویژه برای کودکان خطرناک است، زیرا می تواند به آب آشامیدنی که از شیر آب می گذرد نفوذ کند.

طبق گفته آژانس حفاظت از محیط زیست (EPA)، سرب می تواند باعث کندی رشد، مشکلات یادگیری، کاهش شنوایی، کم خونی، بیش فعالی و مشکلات رفتاری شود.

قبل از سال 2014، برنج موجود در یک شیر آب می‌توانست تا 8 درصد سرب داشته باشد و همچنان خود را بدون سرب می‌نامد. در حال حاضر حداکثر محتوای سرب در یک شیر آب 0.25٪ (1/4 از 1٪) است، که اساسا فقط یک ردی از سرب است.

برای اطمینان از عدم وجود سرب در برنجی داخل شیر آب که در تماس با آب عبوری از شیر آب است، شیر آب باید در آزمایشگاه آزمایش شود و گواهی بدون سرب داشته باشد. در صورت عدم تایید، نمی توان آن را به صورت قانونی در سیستم آب آشامیدنی نصب کرد.

برای رعایت محدودیت‌های جدید در مورد سرب، شیرهای برنجی امروزی از مواد افزودنی دیگری برای اطمینان از چکش‌خواری استفاده می‌کنند. رایج ترین مواد جایگزین بیسموت و سیلیکون هستند.

بیسموت شبیه سرب است – درست در کنار سرب در جدول تناوبی عناصر – اما برای انسان مضر نیست. با این حال، بیسموت گران است. 300 برابر کمیاب تر از سرب، حتی از نقره نیز کمیاب تر است، به همین دلیل آلیاژهای بیسموت-برنج به طور قابل توجهی گران تر از برنج سرب دار هستند.

بیسموت چندین مشکل دیگر نیز دارد. برخلاف سرب، فلزی شکننده است و برای حفظ شکل‌پذیری برنج به فرآیند ریخته‌گری دقیق‌تری نیاز دارد. نتیجه ریخته‌گری نادرست با فراخوانی در سال 2012 توسط کمیسیون ایمنی محصولات مصرفی 63000 شیر توپی برنجی آزیموت ساخته شده در چین برای استفاده در خطوط لوله گاز طبیعی نشان داده شده است. آنها بسیار شکننده بودند که منجر به ترک و خرابی خطرناک دریچه می شد.

بیسموت نیز یک موضوع زیست محیطی است. برنج آلیاژ شده با بیسموت را نمی توان به راحتی با برنج غیر بیسموت بازیافت کرد و باید جدا نگهداری شود تا از آلودگی متقابل مواد جلوگیری شود.

سیلیکون تا حدودی مشکلات بازیافت مشابهی دارد، اما نه به این شدت. برخی از آلیاژها را می توان با برنج معمولی بازیافت کرد. مزیت اصلی آن این است که فراوان است. با این حال، ارزان تر نیست.

سیلیکون برنج برنجی با مقاومت بالا در نظر گرفته می شود. سیلیکون مقاومت در برابر سایش و خوردگی را افزایش می دهد. معایب آن این است که به دمای ریخته گری بالاتری نسبت به برنج معمولی نیاز دارد و سختی آن ماشین کاری را بسیار دشوارتر می کند.

لوله کش ها به آن اهمیت نمی دهند زیرا برای لحیم کاری به مشعل داغ تر و تکنیک های خاصی نیاز دارد که بدون آن اتصالات لحیم سرد ممکن است نشتی داشته باشند.

با این وجود، محبوبیت فزاینده ای در بین تولید کنندگان شیر آب دارد. یک آلیاژ، Eco-brass™ (C69300)، مخصوصاً برای وسایل لوله کشی فرموله شده است.

فولاد ضد زنگ

دیگر مواد فلزی رایج برای شیرآلات، فولاد ضد زنگ است.

فولاد سخت تر از برنج است و نقطه ذوب بالاتری دارد که ریخته گری و ماشینکاری آن را دشوارتر از برنج می کند.

اما، فاقد سرب است، که در محیط نظارتی امروزی یک مزیت بزرگ است. و چون محکم‌تر است، ریخته‌گری‌ها می‌توانند نازک‌تر باشند و در مصرف مواد صرفه‌جویی کنند.

فولاد ضد زنگ مورد استفاده در شیرآلات 304 یا 316 ضد زنگ حاوی 18 درصد کروم و 8 تا 10 درصد نیکل است.

نیکل ساختار کریستالی خاصی به فولاد می دهد که استحکام و چکش خواری آن را افزایش می دهد. کروم (یا کروم) به فولاد کمک می کند تا در برابر خوردگی مقاومت کند. مقدار کمی مولیبدن (2-3٪) به فولاد 316 اضافه می شود تا در برابر اسیدها مقاومت بهتری داشته باشد.

هر دو آلیاژ فولادهای آستنیتی هستند، به این معنی که کم یا غیر مغناطیسی هستند.

Stainless 304 که به عنوان ضد زنگ “گرید مواد غذایی” شناخته می شود، به مراتب رایج ترین آلیاژ مورد استفاده برای ساخت شیرآلات است. با این حال، ضد زنگ 316، که به عنوان “دریایی درجه” شناخته می شود، مقاومت بالایی در برابر سوراخ شدن، خوردگی و لکه دار شدن، به ویژه در محیط های اسیدی یا نمکی دارد.

برای شیرهای آشپزخانه، 316 ماده بهتری در نظر گرفته می شود، اما گران تر است. فقط تعداد کمی از تولید کنندگان از آن در شیرهای آب خود استفاده می کنند.

Waterstone در سال 2019 از 304 به 316 ضد زنگ تبدیل شد. Concinnity شیرهای آشپزخانه ضد زنگ ساخت ایتالیا توسط Super Inox S.R.L را می فروشد. این شیرها نیز 316 ضد زنگ هستند.

برای اینکه همه چیز کمی گیج‌کننده‌تر شود، در واقع دو درجه معمولی از ضد زنگ 304 وجود دارد. گسترده تر 18/8 است که نشان دهنده نسبت کروم و نیکل در آلیاژ است: 18٪ کروم و 8٪ نیکل.

شیرآلات استنلس استیل معمولاً از ضد زنگ 18/8 ساخته می‌شوند، اما برخی از آنها از ضد زنگ 18/10 ساخته می‌شوند که درجه کمی بهتر است که حاوی 10٪ نیکل است. معمولاً برای ساخت چاقو، ظروف پخت و پز خوب، ظروف تخت و سینک با کیفیت رستوران استفاده می شود. نیکل اضافه شده آلیاژ را کمی سخت‌تر می‌کند، می‌تواند جلا بیشتری داشته باشد و برای چاقوها، لبه تیزتری دارد.

برخی از شیرهای آب که عمدتاً در آسیا ساخته شده‌اند، حاوی ضد زنگ با کیفیت پایین‌تری هستند. به عنوان یک خریدار، همیشه باید به دنبال گواهی باشید که فولاد استفاده شده در شیر آب 304 (18/8 یا 18/10) یا فولاد 316 است. فقط کلمه “ضد زنگ” کافی نیست.

روی و آلیاژهای روی

شیرآلات را می توان از آلیاژ روی ساخت. شناخته شده ترین آلیاژی به نام ZAMAC (به دلیل محتوای فلز آن: روی، آلومینیوم، منیزیم و مس) یا ZAMAK است که توسط شرکت روی نیوجرسی در سال 1929 ساخته شد.

استفاده اولیه از این “فلز قابلمه” جایگزینی برنج گرانتر در کاربردهایی بود که به استحکام برنج نیازی نداشت اما خواص مقاوم در برابر خوردگی آن نیاز بود.

معمولاً در ساخت اشیاء دایکاست مانند اسباب‌بازی‌های کودکان، قطارهای مدل، قفل‌ها، دستگیره‌ها و دستگیره‌های کابینت، زیپ‌ها، وسایل لوله‌کشی از جمله شیرآلات و همانطور که از نام مستعار آن پیداست، قابلمه‌های پخت و پز استفاده می‌شود. این فلزی متمایز، کدر و خاکستری است، اما می‌توان آن را با کروم یا فلز دیگر روکش کرد تا از شیر آب برنجی قابل تشخیص نباشد.

در گذشته، کاربرد اصلی این ماده، ساخت شیرآلات اقتصادی بود، اما با ظهور محدودیت‌های شدید سرب در برنج و افزایش هزینه برنج بدون سرب، استفاده از آن گسترش یافت.

اکثر شیرآلاتی که از روی ساخته شده اند، گاهی اوقات به طور غیرمستقیم این را روی جعبه می گویند.

عبارت تمام فلزی روی جعبه به شما می گوید که قسمت هایی از شیر آب حاوی حداقل مقداری روی است. اگر تمام آن برنجی باشد، روی جعبه نوشته شده است “همه برنج”.

با این حال، برخی از شرکت ها می توانند با اصطلاحات خود حیله گر باشند. مثلا :

■”بدنه تمام برنجی” معمولاً به این معنی است که دستگیره ها و سایر قطعات جانبی روی یا حتی پلاستیکی هستند.

■”ساخت و ساز برنجی” تقریباً همیشه به این معنی است که برخی از قطعات روی هستند، در مقابل “ساختار تمام برنجی”.

■«شیر آب تمام برنجی» یک عبارت دیگر است. گاهی اوقات به این معنی است که شیر آب تماما برنجی است اما ممکن است به این معنی باشد که بدنه و دهانه شیر برنجی است اما سایر قسمت ها اینطور نیستند.

ما متوجه شده ایم که بهترین راه برای بررسی وجود روی این است که به داخل شیر آب نگاه کنید. این ممکن است نیاز داشته باشد که یک مرد یک پیچ گوشتی را به دست بگیرد و دیگری برای پرت کردن حواس منشی فروشگاه.

برداشتن دسته برای نگاه سریع به داخل قالب، جایی که به ساقه می‌پیوندد، اغلب داستان را بیان می‌کند. اگر فلز خاکستری است، ریخته گری روی است، اگر “مس” باشد، برنج است.

نگاهی به دهانه نیز ممکن است به آشکار شدن ترکیبات شیر ​​کمک کند و نیازی به جداسازی ندارد. یک خودکار در اینجا مفید است. یک فواره خاکستری کسل کننده روی است. اگر قهوه ای، سبز یا “برنجی” است، پس برنجی است.

روی و آلیاژهای آن همگی بد نیستند.

در بدنه یک شیر آب یا دهانه آن – هر قسمتی که سال به سال تحت فشار آب باشد، روی و آلیاژهای روی بسیار مشکوک هستند.

اما، قطعات جانبی مانند دستگیره ها، صفحات پایه و دیوار، روکش ها و سایر قطعات تزئینی می توانند از آلیاژ روی ساخته شوند بدون اینکه کیفیت شیر ​​آب به خطر بیفتد. این قطعات به استحکام برنج نیازی ندارند و می توان از روی برای صرفه جویی در هزینه برنج گران تر استفاده کرد و چند دلار از قیمت خرده فروشی شیر کم کرد.

به همین ترتیب، در ساخت و ساز شیرهای هسته ای و پوسته ای (در مورد این شکل جدید از ساختمان شیر آب بیشتر ببینید)، چیزی که زمانی بدنه و دهانه شیر آب بود، فقط یک پوسته تزئینی غیر ساختاری است که تحت فشار نیست. روی به طور فزاینده ای در تولید پوسته استفاده می شود. به همان اندازه برنجی و گاهی بهتر است، و به گفته طرفداران آن، می توان با دقت بیشتری ریخته گری و آهنگری کرد.

شرکت هایی مانند دلتا که از فناوری هسته و پوسته استفاده می کنند، اکنون بیشتر پوسته های خود را به آلیاژ روی تبدیل کرده اند.