Elektróny ako ich nepoznáte /časť 1.

Každý si pod názvom elektróny predstaví krásne naleštené disky kolies na drahých automobiloch. Kto ale dal disku názov elektrón a čo to má s elektrotechnikou?
Elektrón je elementárna častica v obale atómu s jednotkovým záporným nábojom. Toľko z elektrotechniky a chémie a celkovo fyziky. No stále to nesedí. Nebude to náhodou niečo iné?

Elektrón je aj obchodný názov pre zliatinu. Zliatina je na 90% z horčíka a maximálne na 10% z hliníka, prípadne nejaké prímesi ako zinok a mangán. To má už viacej spoločné s diskami kolies. Takže pokračujeme.
Elektrón sa používal v minulosti v strojárstve ako materiál pre presné tlakové liatie. Japonské cisárske námorníctvo ho počas druhej svetovej vojny používalo ako prímes do zápalných granátov. V granátoch mal však aj niečo z medi a kremíku – nepodstatné, ideme ďalej.

*Pozn.: Zliatiny Mg-Al-Zn obsahujú do 12 % Al, ~ 3 % Zn a ~ 0,5 % Mn. Sú to najpoužívanejšie zlievarenské zliatiny horčíka, použiteľné až do teploty 150 ^oC. Všetky ob­sahujú prísadu mangánu, zlepšujúcu odolnosť proti korózii. Naj­častejšie používaná zlievarenská zliatina, vhodná pre liatie do piesku aj do kokíl má zloženie: 9 % Al; 2 % Zn a 0,2 % Mn. Po vytvrdení dosahuje pevnosť v ťahu 270 MPa, ťažnosť 3 %. Tiež zliatiny s nižším obsahom hliníka (2 až 6 %) s prísadou Ni sa často používajú. V stave po odliatí majú R_m 140 až 200 MPa, ťaž­nosť 5 až 10 %. Vytvrdením sa ich vlastnosti ešte ďalej zlepšujú.

V roku 1908 nemecká firma Griesheim-Elektron z Frankfurtu vyvinula zliatinu s vysokou pevnosťou, schopnou nepodliehať korózii a nízkou hustotou (a teda aj hmotnosťou). Nazvali ju (možno podľa seba) elektron (čítajte s nemeckým prízvukom). Vďaka vlastnostiam bol predurčený do leteckého a automobilového priemyslu. Namáhané zložité súčiastky mali teraz zelenú a tak sa začali odlievať kostry leteckých rádiových prijímačov, časti motorov a aj súčiastky optických prístrojov (v tej dobe to chápte ako štátnu zákazku a výrobky pre vojenské účely).

Nevýhodou elektrónu bola vysoká horľavosť strusky (odpad pri zlievaní, niečo ako zrnká Tureckej kávy). Samotná struska vyvíjala obrovskú teplotu (cca 2200°C). Na určité výrobky sa teda používal a aj viacej používa dural, termit a pod.

Prirodzene technológie a aj samotný materiál postúpili. To čo sa dnes pridáva do elektrónu vám firmy len tak neprezradia a ani za akých teplôt a pod akým tlakom sa s týmto materiálom pracuje.

Netrvalo však dlho (iba približne 80 rokov) a od vzniku materiálu boli z neho odlievané prvé kusy diskov rôznych tvarov do súťažných áut. Súťažné autá boli ľahšie, mali pevnejšie kolesá, lepšie chladenie bŕzd a preto sa smelo s elektrónom pokračovať. V 21. storočí tak vidíme už na takmer všetkých nových autách liate disky z elektrónu a voláme ich ľudovo elektróny.

Hromadne, teda sériovo dostupné elektróny sú vyrábané nie vo veľkom, ale v obrovskom množstve (každé auto potrebuje 4 rovnaké kusy a keďže sme leniví ľudia, tak si na ďalšie 4 elektróny nahodíme zimné pneumatiky). Materiál sa pripravuje vo veľkých zlievarňach v nádobách a potom sa lieva do foriem.
Odliatok má ale mnoho chýb krásy a musí sa ešte opracovať na rôznych strojoch, ktoré odoberajú triesku (napr. sústruh, frézovačka), musí sa ešte zaleštiť, nastriekať a pod.

Nie vždy je ale potrebné, alebo chcené vyrábať elektróny z elektrónu a veľkosériovo. O tom už ale v druhej časti článku Elektróny ako ich nepoznáte.

Autor: Vladislav Baniari; Zdroj: historické spisy, štúdium na Strojníckej fakulte Žilinskej univerzity v Žiline; Odborný dozor a rady: Ing. Juraj Belan, PhD.