تواجه العديد من الشركات نفس التحدي: فهي تحتاج إلى قطع ألواح الصفائح المعدنية الملحومة ولكنها ليست متأكدة من عملية اللحام التي تختارها. كل طريقة تخدم غرضًا مختلفًا. هذا الدليل يفصلها حتى تتمكن من اتخاذ قرارات أفضل وتجنب مشاكل اللحام الشائعة.
يعمل لحام الصفائح المعدنية على ربط الصفائح المعدنية الرقيقة عن طريق صهرها ودمجها. تشمل الطرق القياسية لحام الصفائح المعدنية TIG وMIG واللحام الموضعي واللحام بالليزر. كل طريقة لها إيجابياتها وتناسب الاحتياجات المختلفة. يعتمد اختيار الطريقة المناسبة على نوع المادة والسُمك واحتياجات المظهر وحجم الإنتاج.
هل تريد لحامات نظيفة ومشاكل أقل وإنتاج أسرع؟ يجدر بك معرفة كيفية عمل كل طريقة وما يميزها.
ما هو لحام الصفائح المعدنية؟
ينطوي لحام الصفائح المعدنية على ربط الصفائح المعدنية الرقيقة، وعادةً ما يكون سمكها أقل من 6 مم. يتم استخدام الحرارة لإذابة الحواف المعدنية. عندما يبرد المعدن، فإنه يشكل وصلة صلبة. قد تستخدم العملية مادة حشو أو معدن أساسي، اعتماداً على الطريقة.
تعمل أنواع اللحام المختلفة بشكل أفضل مع المواد الأخرى. وأكثرها شيوعًا هي الفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم والفولاذ الطري. يتفاعل كل منها بشكل مختلف مع الحرارة ويحتاج إلى نهج مختلف.
ينتج عن اللحام حرارة عالية عند الوصلة مما يؤدي إلى ذوبان الحواف المعدنية. وفي بعض الحالات، يتم إضافة سلك أو قضيب حشو لتقوية الوصلة. ثم يبرد المعدن المنصهر ويصبح صلباً مرة أخرى، مما يخلق رابطة قوية بين الأجزاء.
قد تستخدم العملية الغاز أو الكهرباء أو الليزر لإنتاج الحرارة. يجب التحكم في اللحام بعناية. يمكن أن تؤدي الحرارة الزائدة عن الحد إلى تلف المعدن أو التسبب في فشل الوصلة.
المنطقة المتأثرة بالحرارة (HAZ) هي منطقة المعدن الأساسي التي لم تنصهر ولكنها شهدت تغيرات في خواصها بسبب حرارة اللحام. يمكن أن تؤثر هذه التغيرات على قوة المعدن وصلابته ومقاومته للتآكل.
أنواع تقنيات لحام الصفائح المعدنية
كل طريقة لحام لها ميزاتها. بعضها أفضل للسرعة، والبعض الآخر للدقة. يعتمد اختيار الطريقة المناسبة على المواد وشكل القطعة واحتياجات الإنتاج.
لحام ميغ
لحام MIG (الغاز الخامل المعدني) يستخدم سلكًا يتم تغذيته من خلال مسدس. يذوب السلك ويملأ الوصلة. يحمي غاز التدريع اللحام من الهواء.
لحام MIG سريع وسهل التشغيل الآلي. وهو يعمل بشكل جيد مع المعادن السميكة والرقيقة وغالباً ما يستخدم في صناعة السيارات والتصنيع العام. العيب الرئيسي هو أنه يمكن أن ينتج عنه المزيد من الترشيش وقد يحتاج إلى المزيد من التنظيف.
تيج لحام
لحام TIG (غاز التنغستن الخامل). يستخدم قطب كهربائي من التنجستن لإنتاج القوس. يتحكم المشغل في قضيب حشو منفصل باليد. يحمي غاز التدريع منطقة اللحام.
ينتج TIG لحامات نظيفة ودقيقة. وهو مثالي للمعادن الرقيقة واللحامات المرئية، مثل قطع الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم. على الرغم من أنه أبطأ ويتطلب مهارة أكبر، إلا أنه يوفر تحكمًا ممتازًا.
اللحام البقعي
اللحام البقعي يربط الصفائح المعدنية باستخدام الضغط والتيار الكهربائي. تضغط الأقطاب الكهربائية على الصفائح معًا وترسل دفعة قصيرة من التيار الكهربائي، مما يؤدي إلى صهر المعدن ودمجه في بقعة واحدة.
اللحام النقطي سريع ويستخدم على نطاق واسع في الإنتاج الضخم. ويستخدم في ألواح السيارات والأجهزة المنزلية. يعمل اللحام النقطي بشكل أفضل مع الألواح الرقيقة المتداخلة. وهو غير مناسب للمعادن السميكة أو الوصلات المعقدة.
اللحام بالليزر
اللحام بالليزر يستخدم شعاعًا ضوئيًا مركزًا لصهر المعدن. إنه دقيق وسريع، ويمكن للروبوتات أو ماكينات التحكم الرقمي باستخدام الحاسب الآلي التحكم في الشعاع.
تصنع هذه الطريقة لحامات نظيفة وضيقة مع منطقة صغيرة متأثرة بالحرارة. وتُستخدم في الإلكترونيات والأجزاء الطبية والتطبيقات المتطورة. ومع ذلك، فإنها تتطلب معدات باهظة الثمن وتحكمًا محكمًا في الإعداد.
اللحام بقوس البلازما
اللحام بقوس البلازما مثل تقنية TIG ولكنها تستخدم قوساً أصغر حجماً وأكثر تركيزاً. ينتج لحامات أعمق ويمكن استخدامه على مواد أكثر سمكاً.
إنها دقيقة ومتسقة ولكنها أكثر تكلفة. تُستخدم في صناعة الطيران والتصنيع عالي المواصفات. الإعداد معقد، ويحتاج المشغلون إلى تدريب.
اللحام بالغاز
اللحام بالغاز هو أحد أقدم طرق اللحام. وهو يستخدم شعلة من الغاز المحترق (مثل الأسيتيلين) لصهر المعدن.
تُستخدم بشكل أساسي في الأعمال والإصلاحات البسيطة. إنها محمولة ولا تحتاج إلى كهرباء. ومع ذلك، فهي ليست مثالية لأعمال الصفائح المعدنية الحديثة، حيث أنها توفر تحكماً أقل ويمكن أن تسخن الصفائح الرقيقة بشكل مفرط.
لحام اللحام بالدرز المقاوم
تشبه هذه الطريقة اللحام النقطي ولكنها تشكل لحاماً مستمراً. تتدحرج الأقطاب الكهربائية على طول الحواف المعدنية، وتطبق الضغط والتيار.
إنه مناسب لعمل الوصلات محكمة الغلق في الخزانات أو الأنابيب. إنها سريعة وتعمل بشكل جيد للحامات الطويلة والمستقيمة. وهي غير مناسبة للأشكال المعقدة أو الأجزاء السميكة.
اختيار طريقة اللحام المناسبة
لا تعمل جميع طرق اللحام بنفس الطريقة. يجب أن يتطابق اختيارك مع المعدن وشكل الجزء وهدف الإنتاج. فيما يلي العوامل الرئيسية لمساعدتك في اتخاذ القرار.
نوع المادة وسمكها
تتصرف المعادن المختلفة بشكل مختلف تحت الحرارة. يحتاج الفولاذ المقاوم للصدأ إلى تحكم دقيق. ينقل الألومنيوم الحرارة بسرعة وقد يحتاج إلى غاز تدريع خاص. الفولاذ الطري أسهل في اللحام.
تحتاج المواد السميكة إلى اختراق أعمق. تعمل طرق الحرارة المنخفضة مثل اللحام بالتيغ أو اللحام الموضعي بشكل أفضل للصفائح الرقيقة. قد يؤدي استخدام التقنية الخاطئة إلى تشويه المعدن أو حرقه.
متطلبات القوة والمظهر الخارجي
تحتاج بعض الأجزاء إلى تحمل الأحمال الثقيلة، بينما تحتاج أجزاء أخرى إلى أن تبدو نظيفة للاستخدام النهائي. يوفر لحام TIG لحامات نظيفة وأنيقة للأسطح المرئية. ومع الإعداد الصحيح، يمكن أن يعطي لحام MIG واللحام بالليزر نتائج سلسة.
إذا كانت القوة هي الأكثر أهمية، فإن نوع الوصلة واختيار الحشو يلعبان دورًا أيضًا. فبعض الطرق تشكل روابط أعمق، بينما تركز طرق أخرى على الوصلة السطحية.
حجم الإنتاج واعتبارات التكلفة
تستفيد الطرق السريعة مثل اللحام MIG أو اللحام الموضعي أو اللحام بالليزر من الإنتاج بكميات كبيرة. يمكن أتمتة هذه الطرق وتوسيع نطاقها بسهولة. يستغرق لحام TIG وقتًا أطول، لذا فهو أفضل للأجزاء منخفضة الحجم أو عالية الجودة.
تعتمد التكلفة أيضًا على المعدات والعمالة والتنظيف. قد تكلف الإعدادات الأرخص تكلفة أكبر في إعادة العمل أو سرعة أبطأ. اختر بناءً على إجمالي احتياجات العملية الخاصة بك، وليس فقط تكلفة الأداة.
إمكانية الوصول والتكوين المشترك
يسهل الوصول إلى بعض الوصلات بينما تكون بعض الوصلات الأخرى ضيقة أو منحنية أو مخفية. يوفر اللحام بالليزر أو اللحام بالتيغ تحكماً أفضل في المناطق الضيقة. يحتاج اللحام النقطي إلى ملامسة جيدة للسطح، لذا فهو الأفضل للأجزاء المتداخلة المسطحة.
إذا كان الوصول إلى المفصل معقدًا، يجب أن تسمح الطريقة بتحديد الموضع بدقة. يجب أن تتطابق الأداة مع التصميم، وليس العكس.
المواد التي يتم لحامها بشكل شائع
تتفاعل الصفائح المعدنية المختلفة بشكل مختلف مع الحرارة. تساعدك معرفة المادة على اختيار طريقة اللحام والإعدادات الصحيحة. فيما يلي أكثرها شيوعًا المستخدمة في تصنيع الصفائح المعدنية.
الكربون الصلب
من السهل لحام الفولاذ الكربوني. ويتحمل الحرارة بشكل جيد ويتوافق مع معظم طرق اللحام، بما في ذلك MIG وTIG. إنه قوي وبأسعار معقولة ويستخدم على نطاق واسع في الإطارات, اقواس، و المرفقات.
الفولاذ منخفض الكربون أكثر ليونة وأسهل في اللحام. الفولاذ عالي الكربون أكثر صلابة ولكن يمكن أن يتشقق إذا لم يتم لحامه بعناية. يساعد التسخين المسبق ومعدن الحشو المناسب على تقليل هذا الخطر.
الفولاذ المقاوم للصدأ
الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر حساسية للحرارة من الفولاذ الكربوني. فهو يميل إلى الاعوجاج وفقدان مقاومة التآكل إذا ارتفعت درجة حرارته. وغالباً ما يُستخدم لحام الفولاذ المقاوم للصدأ TIG في الفولاذ الرقيق المقاوم للصدأ لأنه يوفر تحكماً أفضل.
تحتاج إلى أسطح نظيفة وغاز تدريع جيد. يعمل MIG أيضًا بشكل جيد مع المقاطع السميكة. تجنب السخونة الزائدة للحفاظ على مظهر المادة وقوتها.
الألومنيوم
يقوم الألومنيوم بتوصيل الحرارة بسرعة كبيرة، مما يجعل من الصعب لحامه دون أن يحترق. كما أنه يشكل طبقة أكسيد يجب تنظيفها قبل اللحام.
يعمل TIG وMIG، ولكنهما يحتاجان إلى حشوة خاصة وغاز تدريع. يحتاج الألومنيوم إلى مهارة أعلى وتحكم أفضل من الفولاذ. اللحام بالليزر هو أيضًا خيار لأجزاء الألومنيوم الرقيقة.
الصفائح المعدنية المجلفنة
يتم طلاء الفولاذ المجلفن بالزنك لمنع الصدأ. ويؤدي لحامه إلى إطلاق أبخرة الزنك السامة، لذا فإن التهوية المناسبة أمر ضروري.
يؤثر الطلاء أيضًا على جودة اللحام. قد تحتاج إلى طحن الزنك بالقرب من الوصلة. يمكن أن يعمل لحام MIG أو اللحام الموضعي ولكنك ستحتاج إلى تنظيف السطح وقد تواجه المزيد من الترشيش.
تصميم اللحام وإعداده
العمل التحضيري الجيد يؤدي إلى لحامات أفضل. تساعد الأجزاء النظيفة والرسومات الدقيقة والإعدادات الثابتة على تقليل الأخطاء وتحسين الجودة. هذه الخطوات مهمة حتى قبل أن يبدأ القوس.
أهمية نظافة الحواف والأسطح
الأسطح المتسخة تسبب لحامات سيئة. يمكن أن يؤدي الزيت أو الصدأ أو الطلاء أو الطلاء أو طلاء الزنك إلى وجود بقع ضعيفة أو جيوب غازية أو سوء الاندماج. قم دائمًا بتنظيف منطقة اللحام قبل البدء.
استخدم فرشاة سلكية أو مطحنة أو منظف كيميائي لإزالة الأوساخ. بالنسبة للألومنيوم، قم أيضاً بإزالة طبقة الأكسيد. المعدن النظيف يذوب بشكل أفضل ويجعل الوصلات أقوى.
رموز اللحام والرسومات الفنية
تخبر رموز اللحام عامل اللحام بنوع اللحام المطلوب. هذه الرموز جزء من الرسومات الفنية وتتضمن معلومات مثل نوع اللحام وحجمه وزاويته وموقعه. يؤدي تعلم هذه الرموز إلى توفير الوقت وتجنب الارتباك.
تشمل الرموز الشائعة لحامات الشرائح والأخدود والسدادة. وقد تُظهر أيضًا حجم اللحام أو طوله أو عدد الممرات. قراءة هذه الرموز بشكل صحيح هو المفتاح للقيام بالمهمة بشكل صحيح.
تقنيات التثبيت والتركيب والتثبيت المناسبة
يجب أن تظل الأجزاء ثابتة أثناء اللحام. فحتى الإزاحة الطفيفة يمكن أن تتسبب في سوء التركيب أو اختلال المحاذاة. تساعد التركيبات والمشابك على إبقاء كل شيء في مكانه.
استخدم المشابك التي لا تسد مسار اللحام. توفر التَرْكِيبات المخصصة الوقت للمهام المتكررة. يقلل التركيب الجيد أيضًا من التشوه الحراري عن طريق تثبيت الأجزاء بإحكام أثناء تبريدها.
معلمات اللحام والتحكم فيه
اللحام لا يتعلق فقط بالتقنية. فالإعدادات مهمة بنفس القدر. يساعد التحكم في هذه العوامل على إنتاج لحامات أنظف وأقوى مع تشويه أقل.
التحكم في مدخلات الحرارة
يمكن أن تؤدي الحرارة الزائدة عن الحد إلى اعوجاج الصفيحة أو تلف المناطق المجاورة، بينما يمكن أن تؤدي الحرارة القليلة جدًا إلى ضعف الوصلات. يجب أن تتطابق الحرارة المدخلة مع نوع المادة وسمكها.
استخدم حرارة أقل للصفائح الرقيقة. استخدم قوس نابض أو سرعة أعلى لتقليل الاحتراق. وازن دائمًا بين الاختراق والتحكم.
إدارة سرعة اللحام
اللحام ببطء شديد، فتسخن القطعة أكثر من اللازم. اللحام بسرعة كبيرة، ولن تحصل على اندماج كامل. الهدف هو السرعة الثابتة والمتساوية التي تذيب الوصلة دون حرارة زائدة.
استخدم اللحامات الاختبارية لطلب سرعة الحركة الصحيحة. راقب حبة اللحام. عادةً ما تعني الحبة المتناسقة سرعة معقولة.
اختيار غاز التدريع
يحافظ غاز التدريع على الهواء بعيدًا عن حوض اللحام. يؤثر نوع الغاز على استقرار القوس وجودة اللحام.
بالنسبة للحام MIG، استخدم مزيج الأرجون-CO₂ مع الأرجون للصلب. استخدم الأرجون النقي للألومنيوم. لحام TIG غالبًا ما يستخدم الأرجون النقي لمعظم المعادن. يعمل الغاز المناسب على تحسين المظهر وتقليل الترشيش.
نوع القطب وحجمه
يجب أن يتطابق القطب الكهربائي مع المهمة. في لحام MIG، يكون السلك هو القطب الكهربائي؛ وفي لحام TIG، يكون قضيب التنغستن. يؤثر الحجم على التحكم في القوس وعمق اللحام.
استخدم الأقطاب الكهربائية ذات القطر الصغير للمعادن الرقيقة والأخرى الأكبر للأجزاء السميكة. اختر النوع بناءً على المعدن - الفولاذ أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم كل منها يحتاج إلى سلك أو قضبان مختلفة.
العيوب في لحام الصفائح المعدنية
يمكن أن تؤدي عيوب اللحام إلى إضعاف الأجزاء، أو تتطلب إعادة عمل، أو تتسبب في حدوث عطل أثناء الاستخدام. معرفة ما يجب البحث عنه يساعد على منع المشاكل قبل أن تبدأ.
عيوب اللحام الشائعة
تأتي عيوب اللحام بأشكال عديدة. بعضها يؤثر على القوة، والبعض الآخر يؤثر على المظهر أو يسبب التسريبات. فيما يلي الأنواع الأكثر شيوعًا الموجودة في لحام الصفائح المعدنية.
المسامية
تعني المسامية وجود جيوب غازية محصورة في اللحام. وهي تضعف الوصلة ويمكن أن تؤدي إلى حدوث تسربات. يحدث ذلك عادةً عندما يفشل غاز التدريع، أو عندما يكون المعدن متسخًا.
لمنع ذلك، حافظ على نظافة الأسطح واستخدم تدفق الغاز المناسب. تجنب الرطوبة أو الزيوت على المادة.
الشقوق
قد تتكون الشقوق أثناء اللحام أو بعده. تظهر عادةً في المنطقة المتأثرة بالحرارة أو حبة اللحام. تجعل التشققات اللحام غير آمن ويجب إصلاحها.
وغالبًا ما تحدث بسبب الحرارة الزائدة أو سوء تصميم الوصلة أو معدن الحشو الخاطئ. يمكن أن يساعد التسخين المسبق والتبريد المناسب في تقليل المخاطر.
تقويض
تقويض هو أخدود مصهور في المعدن الأساسي على طول اللحام. وهو يضعف الوصلة وقد يتسبب في حدوث عطل تحت الحمل.
وغالباً ما يحدث ذلك بسبب الحرارة العالية أو سرعة السفر السريعة. لتجنب ذلك، استخدم التقنية المناسبة وكمية الحشو المناسبة.
الانصهار غير الكامل
وهذا يعني أن معدن اللحام لم يلتحم بالكامل مع المعدن الأساسي. يمكن أن يحدث ذلك في جذر أو جوانب الوصلة. يقلل من القوة وقد يؤدي إلى فشل مبكر.
يحدث ذلك عندما تكون الحرارة منخفضة جدًا، أو السرعة عالية جدًا، أو الأسطح غير نظيفة. إصلاح العملية عادةً ما يحل المشكلة.
الأسباب والوقاية
تأتي معظم عيوب اللحام من سوء الإعداد، أو المعلمات الخاطئة، أو المواد المتسخة. لمنعها:
- تنظيف جميع الأسطح قبل اللحام
- استخدم الحشو والغاز والطريقة المناسبة
- تحقق من إعدادات الحرارة وسرعة السفر
- تدريب المشغلين واستخدام اللحامات الاختبارية عند الحاجة
تساعد الفحوصات الموضعية والفحص البصري في اكتشاف المشكلات مبكرًا قبل أن تؤثر على الدفعة بأكملها.
عمليات ما بعد اللحام
اللحام هو خطوة واحدة فقط. بعد اللحام، غالبًا ما يحتاج الجزء بعد اللحام إلى مزيد من العمل لتلبية الشكل النهائي أو المظهر أو الوظيفة. تعمل هذه الخطوات على تحسين كل من الجودة والمظهر.
الطحن والتنعيم
غالبًا ما تترك اللحامات حواف خشنة أو حبات بارزة. يزيل الطحن المعدن الزائد وينعم السطح. وهذا يساعد في الطلاء أو الطلاء أو تركيب الأجزاء الأخرى.
استخدم أقراص الرفرف أو عجلات الطحن للمناطق الكبيرة. استخدم الأدوات اليدوية أو المطاحن الصغيرة للأماكن الضيقة. تأكد دائماً من عدم الطحن أكثر من اللازم، مما قد يضعف الوصلة.
معالجة السطح والتشطيب
بعد الطحن، قد يحتاج السطح بعد الطحن إلى معالجة إضافية. يمكن أن يشمل ذلك تلميع, السفع الرمليأو وضع طلاءات واقية. والهدف من ذلك هو تحسين المظهر ومنع الصدأ أو التآكل.
يزيل التخميل الصبغة الحرارية ويحسن مقاومة التآكل في الفولاذ المقاوم للصدأ. يضيف الطلاء بأكسيد الألومنيوم طبقة صلبة ومتينة من الألومنيوم. مسحوق الطلاء أو الطلاء يحمي السطح في الفولاذ الكربوني.
تخفيف إجهاد اللحام
يتسبب اللحام في حدوث إجهاد حراري، والذي يمكن أن يؤدي إلى التواء أو تشققات بمرور الوقت. يقلل تخفيف الإجهاد من هذه المخاطر.
تحتاج بعض الأجزاء إلى معالجة حرارية بعد اللحام. ويتضمن ذلك تسخين الجزء ببطء وتركه يبرد. الطرق الميكانيكية مثل الاهتزاز أو التقشير تُستخدم أيضًا في أوقات أخرى.
يعتبر تخفيف الضغط أكثر شيوعاً في الأجزاء السميكة أو عالية الضغط. فهو يساعد على بقاء الأجزاء مستقرة وأداء أفضل بمرور الوقت.
خاتمة
يربط لحام الصفائح المعدنية الأجزاء المعدنية الرقيقة باستخدام الحرارة أو الضغط. كل طريقة - اللحام بالحرارة أو الضغط، واللحام بالتيغ والليزر والليزر الموضعي وغيرها - لها أفضل استخدام. يعتمد الاختيار على نوع المادة والسُمك وتصميم الوصلة واحتياجات الإنتاج.
هل تحتاج إلى مساعدة في مشروع لحام الصفائح المعدنية التالي؟ نحن نوفر خدمات لحام موثوقة وعالية الجودة مصممة خصيصًا لتلبية احتياجات التصميم والإنتاج الخاصة بك. اتصل بنا اليوم للحصول على عرض أسعار أو دعم فني.
مهلا، أنا كيفن لي
على مدى السنوات العشر الماضية، كنت منغمسًا في أشكال مختلفة من تصنيع الصفائح المعدنية، وشاركت رؤى رائعة هنا من تجاربي عبر ورش العمل المتنوعة.
ابقى على تواصل
كيفن لي
لدي أكثر من عشر سنوات من الخبرة المهنية في تصنيع الصفائح المعدنية، وتخصصت في القطع بالليزر، والثني، واللحام، وتقنيات معالجة الأسطح. كمدير فني في شنغن، أنا ملتزم بحل تحديات التصنيع المعقدة ودفع الابتكار والجودة في كل مشروع.
