Чайниковедение. Почему чайники текут?
По росту количества подписчиков вижу, что предыдущий пост про чайники нашел отклик в душах пикабушников, так что продолжаю тему чайников)
Скажу сразу, что бы меня снова не обвиняли в комментариях - я не маркетолог, не копирайтер и я не занимаюсь продажами бытовой техники. Я инженер, и бытовая техника это мое хобби. Денег ни один производитель мне не платил и даже не предлагал, на чайниках где возможно, стерты названия брендов - они не важны, я говорю о фундаментальных вещах, актуальных для всех чайников.
Почему же текут почти все чайники? Дело в коэффициенте теплового расширения. Тела при нагреве расширяются (за редким исключением), причем одни - сильнее, другие - меньше. Для удобства конструкторов эту величину расширения на каждый градус определили как коэффициент и занесли в справочники. Например для нержавеющей стали AISI 304 коэффициент теплового расширения 17,3 мкм/м*К. Вроде немного, но достаточно, что бы учитывать его в точных измерениях. Метровая линейка при комнатной температуре в 20°С при температуре кипящей воды будет уже длинной 1,0014 м. Тоесть почти на полтора миллиметра длиннее. Конструкторы вынуждены это учитывать, предусматривая тепловые зазоры - именно они стучат когда вы едете в поезде - тыдык-тыдык, тыдык-тыдык...
У разных материалов - разные коэффициенты теплового расширения. У пластиков он огромный - у полипропилена порядка 100-150 мкм/м*К, больше нержавейки почти на порядок! У стекла наоборот меньше чем у стали, у боросиликатного стекла всего около 3 мкм/м*К. Это значит, что зазор между дном чайника из нержавейки и стенками чайника из пластика будет меняться в весьма широких пределах. Что бы не быть голословным я сделал фоточку, приведя к одному масштабу фото зазора между дном и стенками у чайника в холодном состоянии и в горячем:
Именно из-за этого производители вынуждены предусматривать прокладку, между дном чайника и стенками. Прокладка как правило изготавливается из кремнийорганической резины (силикона), он обладает хорошей термостойкостью и химически инертен. Зазор пластиковых чайников с ростом температуры растет, а вот зазор стеклянных чайников наоборот уменьшается. Так как стекло очень плохо переносит растяжения - то шанс лопнуть у стеклянного чайника в горячем состоянии больше.
Вот иллюстрация - прокладка у чайника с погружным ТЭНом:
А вот стеклянный чайник, здесь производитель вместо прокладки-колечка просто использовал герметик.
К сожалению нет ничего вечного. Во первых со временем любая прокладка теряет эластичность и может начать пропускать жидкость - чайник начинает оставлять под собой лужу. Кроме того, в постоянно меняющийся зазор забивается накипь, что тоже не способствует герметичности. Именно поэтому разборка и промывка прокладки в лимонной кислоте помогает - накипь растворяется и прокладка снова плотно прилегает.
ВСЕ чайники с стенками колбы из пластика, стекла и керамики содержат уплотнительную прокладку. Даже если кажется, что дно просто завальцовано с пластиком - прокладка есть, это видно на этом срезе:
Этого фундаментального недостатка лишены чайники с корпусом из нержавейки. Так как материал дна и стенок одинаковый, то и при нагреве они меняют свои размеры синхронно, и зазора не появляется. Дно у таких чайников или приваривается к стенкам, или завальцовывается со стенками. Это видно на фото в разрезе, у металлического корпуса нет прокладок. Нет прокладок - нет проблем:
Еще более круты чайники с цельнотянутой колбой - у них вообще нет сварного шва и стенки плавно переходят в дно, являясь единой деталью. Принцип изготовления такой же, как и у кастрюли - как часто вы видели протекающую нержавеющую кастрюлю? Такие чайники ломаются всем чем угодно, но протечками не страдают.
Как же испортить чайник из нержавеющей стали? Вставить в него водомерное стекло! Водомерное стекло изготавливается из пластика (чаще всего полипропилен), и вместо текущей прокладки у дна, мы получаем текущую прокладку на стенке. Такие чайники протекают так:
Резюмирую.
1. ВСЕ чайники из пластика, стекла и керамики содержат уплотнительную прокладку, которая рано или поздно потечет. Такой прокладки нет только у чайников из нержавеющей стали.
2. Чайники из нержавеющей стали имеющие водомерное стекло теряют свое преимущество.
3. Если хочется что-то, что точно не протечет - выбирайте чайники с цельнотянутой колбой, у них даже шва между дном и стенкой нет.
Для меня в технике на первом месте - надежность и долговечность. Я готов пожертвовать дизайном, некоторым удобством, если это повысит долговечность. В комментариях к предыдущему посту писали - у меня чайник работает уже 6 лет, а у меня 10, а у меня 15... Господа, чайник должен служить десятилетия, я специально забрал для демонстрации с дачи чайник, который там работает и работает и работает с 1979 года. 40 лет! У него нет вайфая, блютуса, модной подсветки, он просто исправно 40 лет кипятит воду. Хотя и обладает массой недостатков, но о них как-нибудь потом.
