مسوار (پیوتر) خالص ترین و قدیمی ترین آلیاژ مفرغ

پیوتر یک آلیاژ فلزی چکش‌خوار و جزء آلیاژهای مفرغ است که قلع مهمترین و اصلی‌ترین عنصر در ترکیب آن است. معادل فارسی آن مسوار است. مسوار شامل عناصر قلع (92-96%)، آنتیموان (تقریباً 10-5%)، بیسموت، مس و گاه نقره است. در صورت استفاده از سرب در ساخت آلیاژ، رنگ آن به سمت آبی میل می‌کند. پس از پلاتین، طلا و نقره، پیوتر یکی از با ارزش‌ترین فلزات رایج در نظر گرفته می‌شود. پیوتر را می‌توان تا رنگ نقره‌ای درخشان جلا داد. برای بازسازی ظاهر آنتیک آن در صورت تمایل می‌توان از مواد شیمیایی برای تحریک زنگار و از بین بردن کدر شدگی استفاده کرد.

میزان عنصر قلع مورد استفاده در ساخت پیوتر، از 29 درصد تا 96 درصد متغیر است. به عنوان مثال:

• آلیاژ پیوتر ریخته‌گری شده معمولی اروپایی حاوی 94 درصد قلع، 1 درصد مس و 5 درصد آنتیموان است.
• یک ورق مسوار اروپایی حاوی 92 درصد قلع، 2 درصد مس و 6 درصد آنتیموان است.
• پیوترهایی که در برخی از کشورهای آسیایی مثل مالزی، سنگاپور و تایلند تولید می‌شود، حاوی درصد بیشتری قلع (معمولاً 97.5 درصد قلع) 1 درصد مس و 1.5 درصد آنتیموان است. چنین ترکیبی باعث می‌شود آلیاژ کمی نرم‌تر شود.

در زمان های اولیه ساخت پیوتر، از برخی از عناصر مانند سرب استفاده می‌شد که اکنون دیگر استفاده نمی‌شود. به عنوان مثال، در قدیم، آلیاژ مسوار را به صورت ترکیبی از عنصر قلع با سرب و گاه مس می‌ساختند. پیوترهای قدیمی محتوای سرب بیشتری داشتند که باعث می‌شد وسایلی که از آن ساخته می‌شود سنگین‌تر گردد. سرب همچنین باعث می‌شد تا اکسید خاکستری نقره‌ای تیره رنگی در سطح آلیاژ ایجاد شود و وسایل با گذر زمان کدر شوند.

به دلیل سمی بودن سرب، دیگر از این عنصر برای ساخت وسایلی که با بدن انسان در مرتبط هستند (مانند فنجان، بشقاب یا جواهرات) استفاده نمی‌شود. پیوترهای امروزی کاملاً عاری از سرب هستند، اگرچه گاه انواع حاوی سرب برای مقاصد و کاربردهای خاص تولید می‌شود.

• آلیاژی نرم است و نقطۀ ذوب پایینی دارد.
• این قابلیت را دارد که بتوان تزئینات با جزئیات ظریف را خیلی خوب بر روی آن پیاده کرد.
• در دمای اتاق نرم است.
• سرد کردن آن در نیتروژن مایع، آن را سخت می‌کند.
• به دلیل انعطاف پذیری و نرمی، می‌توان آن را به روش‌های مختلفی مانند ریخته‌گری، چکش کاری، تراشکاری و حکاکی به اشکال مورد نظر درآورد.

مسوارهایی که امروزه ساخته می شود، دارای ویژگی‌ها و مشخصات زیر است:

• ترکیب آن شامل حدود 91 درصد قلع، 7.5 درصد آنتیموان و 1.5 درصد مس است. عدم استفاده از سرب و نبود آن در ترکیب این آلیاژ، باعث می‌شود تا بتوان از آن برای ساخت ظروف غذا و نوشیدنی، بدون نگرانی استفاده کرد.
• رنگ آن سفید مایل به آبی است.
• ظاهری شفاف، روشن و براق داشته و جلایی نرم و ساتن مانند دارد.
• در برابر کدر شدن مقاومت خوبی دارد.
• با گذر زمان زنگ نمی زند.

چکش خواری، تراشکاری، ماشین کاری برای ایجاد سطح براق و همچنین لحیم کاری در مورد مقاطع و وسایل ساخته شده از آلیاژ مسوار امکان‌پذیر است. بیشتر آلیاژهای مفرغ کاملاً انعطاف پذیر هستند و کار با آن‌ها آسان است. عملیات سرد (Cold-working) مثل کشش سرد، باعث نمی‌شود فلز به اندازه‌ای سخت شود که نیاز به بازپخت داشته باشد.

پیوتر برای اولین بار در اوایل عصر برنز در خاور نزدیک مورد استفاده قرار گرفت. گفته می‌شود اولین قطعه مفرغی شناخته شده در یک مقبره مصری (1450 قبل از میلاد) وجود داشته است. اما بعید است که این اولین استفاده از آلیاژ پیوتر بوده باشد. پیوتر در دوران باستان توسط مصریان و بعداً رومیان برای وسایل تزئینی فلزی و ظروف غذاخوری مورد استفاده قرار می‌گرفت.

در دورۀ رومی‌ها، ترکیب پیوتر شامل حدود 70 درصد قلع و 30 درصد سرب بود. چنین پیوتری با این ترکیب، فلز سیاه نیز نامیده می‌شود. زیرا با گذر زمان بسیار تیره شده و سرب موجود در آن، در تماس با غذاهای اسیدی از بین می‌رود. هر قدر میزان سرب در ترکیب آلیاژ کمتر باشد و یا بدون سرب باشد، کیفیتش بهتر است. کاهش میزان سرب همراه با استفاده از آنتیموان و بیسموت در ترکیب مسوار، آلیاژ و محصولی بادوام‌تر و براق‌تر به دست می‌دهد.

تا زمان ساخت ظروف چینی، پیوتر ماده اصلی برای تولید بشقاب‌ها، فنجان‌ها و کاسه‌ها بود. همچنین برای ساخت اقلام تزئینی یا تخصصی مورد استفاده قرار داشت. از این فلز در سراسر آسیای شرقی نیز استفاده می‌شد و برخی از اقلام مربوط به این منطقه هنوز وجود دارد. وسایل بجا مانده از پیوتر مربوط به روم باستان، نادر است.

استفاده از مسوار از قرن 14 به بعد

تولید ظروف پیوتر در کشورهای مختلف اروپایی از قرن 14 توسعه یافت. از این آلیاژ به طور گسترده‌ای برای ساخت ظروف، اکسسوری‌های کلیساها و وسایل تزئینی استفاده می‌شد. آلیاژ مسوار در درجه اول سودمند بود. استفادۀ تزئینی از آن فقط درجه دوم اهمیت بود و در جاهایی که استفاده از فلزات گرانبها مقرون به صرفه نبود، استفاده می‌شد. گاه برخی از مفرغ‌کاران تلاش می‌کردند که مسوار را به عنوان نقره یا چیزی شبیه به آن بفروشند. محصولاتی که از مسوار ساخته می‌شد، اغلب بدون تزئین بود؛ اما برخی از اقلام را رنگ آمیزی و طلا کاری می‌کردند.

از قرون وسطی تا پیشرفت در زمینه‌های مختلف مثل سفالگری، شیشه سازی و استفاده از استین گلس در قرن 18 و 19 استفاده از پیوتر در اروپا رایج بود. پارچ و لیوان آشناترین مصنوعات و ظروف قلعی اواخر قرن هفدهم و قرن هجدهم هستند. در اوایل قرن نوزدهم، تغییرات در مد باعث کاهش استفاده از ظروف پیوتر شد. در اواخر قرن نوزدهم، آلیاژهای پیوتر اغلب به عنوان فلز پایه برای اجسام با روکش نقره استفاده می‌شد. در اواخر قرن نوزدهم، با احیای اشیاء قرون وسطایی، مسوار مجدداً روی کار آمد، مُد شد و برای تزئین مورد استفاده قرار گرفت.

امروزه از پیوتر در اشیاء تزئینی، عمدتاً مجسمه‌ها و مجسمه‌های کلکسیونی، ساخت مدل هواپیما، سکه‌ها، آویزها، جواهرات آبکاری شده و غیره استفاده می‌شود. در برخی از مسابقات ورزشی، مانند مسابقات قهرمانی اسکیت نمایشی ایالات متحده، به نفر چهارم مسابقه، مدال هایی که از آلیاژ پیوتر است اهدا می‌شود.

به فرایند پردازش مواد در حالت مایع، ریخته گری گفته می‌شود. این ماده می‌تواند شیشه، پلاستیک و یا فلز باشد. پیوتر قابلیت ریخته گری بسیار خوبی دارد. روش‌های ریخته گری آن عبارتند از:

1. ریخته گری گرانشی: یک روش سنتی است و از قالب‌های دائمی برای این کار استفاده می شود.
2. ریخته‌گری گریز از مرکز: در این روش از قالب‌های پلاستیکی استفاده می‌کنند. این روش بسیار رایج است و برای ساخت وسایلی مانند مجسمه، جواهرات و سَگک کمربند کاربرد دارد.
3. ریخته گری تحت فشار: این روش از ریخته‌گری پیوتر، برای تولیدات انبوه کاربرد داشته و مفید است. به عنوان مثال، ساخت برای قندان و فنجان.

در کنار روش‌های ریخته گری، تکنیک های دیگری مانند کشش عمیق برای تولید ظروف پیوتر قابل استفاده است. قابلیت شکل‌پذیری بسیار خوب پیوتر امکان استفاده از روش کشش عمیق برای شکل دهی آن را فراهم کرده است. در تولید ظروف تزئینی مثل جام، قوری و وسایل مسطح مثل سینی و بشقاب این روش‌ها کاربردی هستند. قابلیت لحیم کاری، از دیگر مزیت‌های آلیاژ پیوتر است. امروزه در ترکیب این آلیاژ سرب وجود ندارد؛ از این رو، سطح آن تیره نمی‌شود و در صورت مراقبت درست، می‌تواند سال‌ها درخشندگی خود را حفظ کند.