اللحام عملية أساسية في مختلف الصناعات، من البناء إلى إصلاح السيارات. يتضمن لحام مادتين، عادةً ما تكونان معدنين، باستخدام الحرارة أو الضغط أو كليهما. وتكمن جوهر عملية اللحام في آلة اللحام. ولكن كيف تعمل آلة اللحام فعليًا؟ دعونا نلقي نظرة فاحصة على آلياتها ومكوناتها وأنواعها الشائعة الاستخدام.
المبدأ الأساسي للحام
المفهوم الأساسي وراء اللحام بسيط: تُسخَّن قطعتان معدنيتان، مما يؤدي إلى ذوبانهما واندماجهما. في معظم عمليات اللحام، تُستخدم مادة إضافية تُسمى الحشو لتقوية الرابطة بعد تبريدها. تُولِّد آلة اللحام الحرارة اللازمة لصهر المعادن، وتوفر، حسب نوع عملية اللحام، وسيلةً للتحكم في هذه الحرارة وتوجيهها.
أنواع آلات اللحام
هناك أنواع مختلفة من آلات اللحام، كل منها مصمم لتقنيات لحام محددة. من أكثر الأنواع شيوعًا:
-
آلات اللحام القوسي (اللحام بالقضيب) :
-
كيف تعمل : تستخدم آلات اللحام بالقوس الكهربائي تيارًا كهربائيًا لإنشاء قوس بين قطب كهربائي وقطعة العمل. تُذيب الحرارة الناتجة عن القوس الكهربائي كلاً من القطب الكهربائي والمادة، مُشكلةً بركة منصهرة تدمج المعدنين معًا. بعد أن تبرد، تُشكل المعادن رابطة صلبة.
-
المزايا : اللحام القوسي متعدد الاستخدامات وبأسعار معقولة ويعمل بشكل جيد لمجموعة متنوعة من المواد.
-
الاستخدامات الشائعة : أعمال البناء وبناء السفن والإصلاح.
-
-
آلات اللحام MIG (لحام الغاز الخامل للمعادن) :
-
كيف يعمل : يستخدم لحام MIG بكرة سلك متصلة كقطب كهربائي. يُستخدم غاز واقي، عادةً الأرجون أو ثاني أكسيد الكربون، لحماية حوض اللحام من التلوث. يُغذّى السلك تلقائيًا في وصلة اللحام، ويُذيبه قوس كهربائي مع المادة الأساسية لتشكيل اللحام.
-
المزايا : لحام MIG سريع وسهل التعلم ومثالي للمواد الرقيقة.
-
الاستخدامات الشائعة : السيارات، والتصنيع الخفيف، وإصلاحات المنازل.
-
-
آلات اللحام TIG (لحام غاز التنغستن الخامل) :
-
كيف يعمل : يستخدم لحام TIG قطب تنغستن غير قابل للاستهلاك لإنشاء القوس. يقوم اللحام بإدخال مادة الحشو يدويًا في حوض اللحام حسب الحاجة، بينما يُستخدم غاز خامل مثل الأرجون لحماية منطقة اللحام من الأكسدة.
-
المزايا : تنتج تقنية اللحام TIG لحامات دقيقة وعالية الجودة، خاصة على المواد الرقيقة أو الحساسة.
-
الاستخدامات الشائعة : الفضاء والتصنيع الرفيع المستوى ولحام الفولاذ المقاوم للصدأ.
-
-
آلات اللحام بالقضيب :
-
كيف تعمل : تستخدم آلات اللحام بالقضيب قطبًا كهربائيًا مغلفًا يذوب ويصبح جزءًا من اللحام. يوفر هذا الطلاء غازًا واقيًا يحمي اللحام من الشوائب في الهواء. يُستخدم هذا النوع من اللحام غالبًا في الظروف الخارجية حيث يصعب تطبيق عمليات أخرى.
-
المزايا : لحام العصا محمول، وغير مكلف نسبيًا، وفعال في الظروف القاسية.
-
الاستخدامات الشائعة : البناء، ولحام خطوط الأنابيب، والإصلاحات الميدانية.
-
المكونات الرئيسية لآلة اللحام
في حين تعتمد المكونات المحددة على نوع آلة اللحام، إلا أن معظمها يشترك في بعض الميزات الأساسية:
-
مصدر الطاقة : يوفر مصدر الطاقة التيار الكهربائي اللازم لعملية اللحام. وحسب نوع آلة اللحام، يمكن أن يكون تيارًا مترددًا (AC) أو تيارًا مستمرًا (DC). يتميز التيار المستمر بثباته العالي وقدرته على إنتاج لحامات أكثر سلاسة، بينما يُستخدم التيار المتردد غالبًا في لحام الألومنيوم.
-
مسدس اللحام أو شعلة اللحام : هو الجهاز المحمول الذي يستخدمه اللحام لتوجيه عملية اللحام. يحتوي على القطب الكهربائي (في عمليات مثل لحام MIG أو TIG)، وفي بعض الحالات، آلية تغذية السلك.
-
القطب الكهربائي : يوصل القطب الكهربائي التيار الكهربائي لتشكيل قوس اللحام. في بعض الحالات، يصبح القطب الكهربائي جزءًا من اللحام، كما في لحام MIG واللحام بالقضيب. أما في لحام TIG، فيبقى القطب الكهربائي سليمًا ولا يذوب.
-
غاز الحماية : في عمليات مثل لحام MIG وTIG، يتم استخدام غاز الحماية لمنع الملوثات مثل الأكسجين من الاختلاط بالمعدن المنصهر وإضعاف اللحام.
-
مادة الحشو : في العديد من عمليات اللحام، تتم إضافة مادة الحشو (مثل سلك اللحام أو قضبانه) لملء المفصل وتعزيز الرابطة.
كيف تولد آلة اللحام الحرارة
يكمن جوهر آلة اللحام في طريقة توليدها للحرارة. تعتمد معظم الآلات على الكهرباء لإنشاء قوس كهربائي. عندما يمر تيار كهربائي عبر القطب ويصطدم بالمادة الأساسية، يُحدث قوسًا حراريًا عالي الحرارة، غالبًا ما يتجاوز 6000 درجة فهرنهايت (3300 درجة مئوية). هذه الحرارة الشديدة كافية لإذابة المعدن عند نقطة الوصل، مما يسمح للقطعتين بالالتحام معًا.
في بعض الحالات، قد تستخدم آلة اللحام مزيجًا من الحرارة والضغط، كما هو الحال في اللحام بالمقاومة، حيث يتم ضغط القطع معًا بينما يمر تيار كهربائي من خلالها لتوليد الحرارة.
دور اللحام
بينما تقوم آلة اللحام بمعظم العمل الشاق، لا يزال اللحام يؤدي دورًا محوريًا في العملية. يتحكم اللحام بسرعة وزاوية وحركة الشعلة أو القطب، مما يضمن لحامًا نظيفًا وقويًا. كما يضبط اللحام إعدادات الآلة، مثل التيار والجهد، لتتناسب مع نوع المادة ومهمة اللحام.
خاتمة
باختصار، تعمل آلة اللحام بتوليد الحرارة اللازمة لصهر المواد ودمجها، سواءً باستخدام قوس كهربائي أو لهب غازي أو غيرهما. تعمل مكونات الآلة معًا للتحكم في الحرارة، وتوجيه عملية اللحام، وحماية اللحام من الملوثات. سواءً كانت آلة لحام قوسي صناعية أو آلة لحام MIG صغيرة للإصلاحات المنزلية، تُعد آلة اللحام أداةً قويةً تُتيح مجموعةً واسعةً من التطبيقات في التصنيع والبناء وغيرها. إن فهم آلية عمل هذه الآلات أساسيٌّ لإتقان فن اللحام وتحقيق لحامات قوية ومتينة.
