دليل للطرق المختلفة لصفائح اللحام: دليل مفصل

أصبح لحام الصفائح المعدنية طريقة شائعة في العديد من الصناعات. على سبيل المثال، فهي شائعة في صناعات السيارات والبناء والصناعات التحويلية. ولكن لحام الصفائح المعدنية ليس مثل لحام المعادن السميكة الأخرى، حيث أن الصفائح المعدنية رقيقة جدًا وحساسة. لذا غالبًا ما يحتار المبتدئون في اختيار طريقة اللحام المناسبة للصفائح المعدنية. وهنا يأتي دور هذا الدليل للطرق المختلفة للحام الصفائح المعدنية.

 

في الواقع، لحام الصفائح المعدنية هو عملية ربط صفيحتين معدنيتين باستخدام الحرارة أو الضغط. ومع ذلك، عادةً ما تكون الصفائح المعدنية رقيقة. ولهذا السبب لا يمكن لكل تقنية لحام التعامل مع هذه الصفائح؛ فقد تحترق أو تنحني أو تتلف. لتجنب هذه المشاكل، يناقش هذا الدليل طرق لحام الصفائح التي يمكنك الاختيار من بينها. لذا دعنا نبدأ.

 

الطرق الشائعة للحام الصفائح المعدنية

 

عند العمل مع الصفائح المعدنية، ستدرك أنها تختلف اختلافًا كبيرًا عن المعادن العادية. فهذه الصفائح رقيقة جدًا وحساسة للحرارة. ولهذا السبب يتم استخدام بعض تقنيات اللحام الخاصة في تصنيع الصفائح المعدنية. قبل أن تبدأ، تعرف على طرق اللحام واختر أكثرها موثوقية.

 

1- لحام MIG (لحام الغاز الخامل المعدني)

 

أسهل طريقة لحام للصفائح المعدنية هي MIG. تربط هذه الطريقة بشكل أساسي بين لوحين معدنيين باستخدام الحرارة وسلك خاص. كيف؟ دعني أشرح لك. في الواقع، في هذه الطريقة، تقوم آلة بدفع سلك معدني رفيع عبر مسدس لحام. عندما تضغط على الزناد، تنشأ شرارة كهربائية (تسمى قوسًا) بين السلك والمعدن.

هذه الحرارة قوية جدًا لدرجة أنها تذيب السلك وحافة القطع المعدنية. يعمل هذا السلك المذاب الآن أيضًا كحشو. وهذا يعني أنه يملأ الفجوة ويربط القطعتين المعدنيتين معاً. وفي الوقت نفسه، يتدفق غاز التدريع أيضًا حول منطقة اللحام. وعادة ما يكون هذا الغاز هو الأرجون الذي يحمي اللحام من الهواء. لماذا؟ لأنه أثناء اللحام، يمكن للهواء أن يضعف اللحام ويسبب عيوبًا.

ما يميز MIG هو طبيعته التلقائية والمستمرة. لست مضطرًا لإضافة مواد الحشو يدويًا؛ حيث يقوم مسدس اللحام بذلك تلقائيًا. تساعدك هذه الأتمتة على لحام الصفائح المعدنية بسرعة وفعالية عندما تحتاج إلى الوفاء بالمواعيد النهائية الضيقة. ولكن تذكر: عند العمل باستخدام MIG، يجب أن تحافظ على التحكم الكامل في الحرارة. فالحرارة العالية قليلاً يمكن أن تحرق الصفيحة. لذلك من الأفضل العمل على دفعات قصيرة باستخدام حرارة منخفضة.

 

2- اللحام بغاز التنغستن الخامل TIG (اللحام بغاز التنغستن الخامل)

لحام TIG هو طريقة أخرى تستخدم في اللحامات النظيفة والدقيقة وعالية الجودة. ما يجعلها مختلفة عن MIG هو التحكم في الحرارة. كيف؟ في لحام TIG، تستخدم الماكينة دواسة قدم. لذلك، يستطيع اللحامون ضبط شدة الحرارة بناءً على سُمك الصفائح المعدنية. في الواقع، في لحام TIG، تستخدم قطب كهربائي من التنغستن غير القابل للاستهلاك الذي يخلق القوس.

ينتج هذا القوس حرارة شديدة تذيب الصفيحة المعدنية عند الوصلة. وعند التبريد، ينتج لحاماً قوياً لا ينكسر بسرعة. ولكن في TIG، لا يوجد نظام إمداد حشو أوتوماتيكي كما هو الحال في MIG. هنا، عليك إضافة الحشو يدويًا. عليك التحكم بعناية في الشعلة بيد واحدة وتغذية الحشو باليد الأخرى. وهذا يجعل من TIG مرنًا وقائمًا على المهارة العالية.

 

3- اللحام بالعصا (لحام القوس المعدني المحمي)

الطريقة الأكثر تقليدية للحام الصفائح هي اللحام بالعصا منذ قرون. وتستمد اسمها من استخدام قطب كهربائي يشبه العصا لإنشاء اللحام. عندما تقوم بتشغيل آلة اللحام، فإنها تولد تياراً كهربائياً يتدفق عبر القطب أو العصا.

والآن، عندما يلمس هذا القطب الصفيحة المعدنية، فإنه ينتج قوسًا كهربائيًا قويًا. وهذا القوس هو ما يولد الحرارة التي تذيب السطح المعدني وطرف القطب الكهربائي. وعندما يذوبان يشكلان وصلة قوية. وبمجرد أن يبرد هذا القوس الكهربائي، فإنه يخلق لحاماً قوياً على الصفيحة المعدنية. وتتمثل إحدى السمات الفريدة لطريقة اللحام هذه في أن القطب الكهربائي مغطى بمادة خاصة تسمى التدفق.

يقوم التدفق في الواقع بمهمتين. أولاً، يخلق غازًا واقيًا، وثانيًا، يشكل طبقة واقية تسمى الخبث على اللحام. تمنع هذه الطبقة اللحام من الضعف بسبب الهواء حتى يبرد. ومع ذلك، بمجرد أن يصبح اللحام قويًا، يجب عليك تنظيف هذا الخبث للحصول على لحام سلس على الصفيحة المعدنية.

إضاءة سريعة: لا شك أن اللحام بالعصا هو طريقة لحام آمنة وفعالة. ومع ذلك، فهي لا تعتبر اليوم الخيار الأفضل للصفائح المعدنية. والسبب يكمن في إنتاج الحرارة الشديدة. فهو ينتج حرارة عالية جدًا يصعب التحكم فيها. وبما أن الصفيحة المعدنية رقيقة، يمكن لهذه الحرارة غير المنضبطة أن تحرقها. لذلك لا ينصح المحترفون غالبًا بهذه الطريقة للصفائح المعدنية.

 

4- اللحام الموضعي

اللحام النقطي هو طريقة أخرى سريعة وبسيطة للحام الصفائح، خاصة عند العمل في الإنتاج الضخم. في طرق اللحام الأخرى، يمكنك أن ترى أنها تنتج لحامات طويلة ومستمرة. أليس كذلك؟ ومع ذلك، ليس هذا هو الحال مع اللحام النقطي. فهو يربط الصفائح المعدنية في نقاط أو "بقع" محددة، وهذا هو سبب تسميته.

في هذه الطريقة، يتم وضع صفيحتين معدنيتين فوق بعضهما البعض. ثم تضغط آلة ذات طرفين معدنيين (تسمى الأقطاب الكهربائية) على الصفائح معاً بإحكام شديد. والآن يتم تمرير الكهرباء عبر هذين القطبين. تولد هذه الكهرباء حرارة شديدة في نقطة واحدة (البقعة التي تتلامس فيها الصفائح).

هذه الحرارة قوية جدًا لدرجة أنها تصهر مساحة صغيرة من كلتا الصفائح المعدنية عند تلك النقطة. وعند التبريد، يتم إنتاج لحام قوي ومتين يدوم لفترة أطول. كل هذا يجعل اللحام النقطي سريعًا جدًا وموثوقًا للإنتاج بكميات كبيرة. ولكن تذكر أنه يعمل فقط عند تداخل لوحين معدنيين، ولا يمكنه إنشاء وصلات طويلة ومتواصلة.

 

5- اللحام بالقوس المحفور بالتدفق (FCAW)

والآن، هناك تقنية لحام أخرى وهي اللحام بالتدفق المحفور. وهي مشابهة إلى حد ما للحام MIG، ولكن الفرق الوحيد يكمن في السلك المستخدم. كيف؟ في الواقع، في لحام FCAW، يتم استخدام سلك خاص يحتوي على مادة التدفق بداخله بدلاً من السلك الصلب. يلعب هذا التدفق دورًا حاسمًا. أولاً، تقوم ماكينة اللحام بتغذية هذا السلك المملوء بالتدفق من خلال مسدس اللحام.

والآن، عندما يلامس سلك التدفق المعدن ويخلق قوسًا كهربائيًا، فإنه ينتج حرارة عالية. تعمل هذه الحرارة على إذابة كل من السلك والمعدن الأساسي، مما يسمح لهما بالالتحام معًا. ولكن في الوقت نفسه، يبدأ التدفق الموجود داخل السلك في أداء دوره. أثناء احتراقه، يخلق التدفق غازًا واقيًا وطبقة من الخبث. وكلاهما يمنعان اللحام من التلف الناتج عن الهواء أثناء التبريد.

وهذا يعني أنه يمكنك استخدام طريقة اللحام هذه للصفائح المعدنية في كل من الظروف الداخلية والخارجية (الرياح). سيحمي سلك التدفق اللحام في الظروف الخارجية. ومع ذلك، فإن التحكم المناسب في الحرارة أمر بالغ الأهمية في طريقة اللحام. يمكن للحرارة العالية أن تتلف الصفيحة المعدنية بسرعة، مما قد يتسبب في احتراقها.

 

6- اللحام بالليزر

الطريقة الأكثر تقدماً ودقة وحداثة في لحام الصفائح المعدنية هي اللحام بالليزر. وعلى عكس اللحام التقليدي، فإنه لا يستخدم أي قوس كهربائي. وعوضاً عن ذلك، تستخدم هذه الطريقة شعاع ليزر شديد التركيز ومكثف للغاية. عندما يضرب شعاع الليزر هذا مساحة صغيرة جداً من الصفيحة المعدنية، فإنه يذيب المعدن بسرعة عند الوصلة.

بمجرد ذوبان المعدن، تندمج القطعتان. والآن، عندما تبرد تلك المنطقة، فإنها تشكل وصلة قوية وسلسة. لا يحتاج اللحام بالليزر حتى إلى مادة حشو، حيث أن الليزر نفسه قوي جدًا لدرجة أنه يكفي لربط المعدن مباشرة. وعلاوة على ذلك، فإن طريقة اللحام هذه دقيقة للغاية ولها منطقة صغيرة جداً متأثرة بالحرارة (HAZ). هذه هي المنطقة المحيطة باللحام التي تتأثر أثناء اللحام.

يحتوي اللحام بالليزر على منطقة HAZ صغيرة، مما يعني أنه يتم تسخين منطقة صغيرة فقط حول اللحام. وتبقى المنطقة المحيطة بالصفائح المعدنية غير متأثرة. وعلاوة على ذلك، غالبًا ما يتم التحكم في ماكينات اللحام بالليزر باستخدام الحاسب الآلي (CNC)، على غرار القطع بالليزر. تضمن هذه الماكينات الدقة وإنشاء لحامات متطابقة. ولهذا السبب أصبحت تحظى بشعبية كبيرة بين صناعات التصنيع الحديثة.

 

7- اللحام بقوس البلازما

وأخيرًا، يشبه اللحام بقوس البلازما للصفائح المعدنية لحام القوس البلازمي للصفائح المعدنية TIG. ومع ذلك، هنا تكون الحرارة الناتجة لصهر الصفيحة المعدنية أقوى وأكثر تركيزًا. لماذا؟ هذا بسبب البلازما. دعونا نفهم هذه الطريقة من البداية. 

بادئ ذي بدء، تقوم آلة اللحام بإحداث شرارة كهربائية داخل شعلة خاصة. وفي الوقت نفسه، يتم دفع غاز (عادةً الأرجون) من خلال فتحة صغيرة جداً داخل الشعلة. وعندما يمر الغاز عبر هذه الفتحة الصغيرة ويواجه مجالاً كهربائياً، يتحول إلى بلازما. والبلازما هي في الأساس تيار قوي فائق السخونة من الطاقة.

تخرج هذه البلازما على شكل نفاثة ضيقة للغاية ويتم توجيهها بالضبط إلى النقطة التي تلتقي فيها قطعتان معدنيتان. تكون الحرارة شديدة لدرجة أنها تصهر فقط المنطقة الصغيرة التي تلتقي فيها الصفائح المعدنية. والآن، عندما تكون الحرارة مركزة للغاية (غير منتشرة)، يتم تسخين منطقة صغيرة فقط. وهذا يقلل من الأضرار التي تلحق بالمعدن القريب ويخلق لحامًا قويًا.

 

العوامل التي يجب التفكير فيها قبل اختيار طريقة صفائح اللحام

 

يمكنك أن ترى أن جميع طرق لحام الصفائح المعدنية المذكورة أعلاه تختلف من حيث سهولة الاستخدام والتشغيل. ولهذا السبب من المهم اختيار الطريقة المناسبة التي تتناسب مع الصفائح المعدنية ونوع مشروعك. تذكر أن اختيار طريقة اللحام الخاطئة لا يتسبب في تلف الصفيحة فحسب، بل يضيع الوقت أيضًا. قبل اختيار طريقة اللحام، ضع في اعتبارك هذه العوامل.

 

• سُمك الصفيحة المعدنية

تختلف سماكة الصفائح المعدنية. أليس كذلك؟ أولاً، حدد سُمك اللوح المعدني الخاص بك، ثم اختر طريقة اللحام. لنفترض أن صفائحك المعدنية رقيقة جدًا. في هذه الحالة، يجب عليك اختيار طريقة لحام تنتج حرارة أقل، مثل MIG. بالنسبة للصفائح السميكة إلى حد ما، يمكنك اختيار طريقة اللحام بالعصا أو TIG. 

 

• نوع المعدن

يمكن صنع الصفائح المعدنية من أنواع مختلفة من المعادن. لذا، في النقطة الثانية، تحتاج إلى معرفة نوع المعدن الذي تستخدمه، حيث يتصرف كل منها بشكل مختلف عند تسخينه. على سبيل المثال، إذا كانت صفائحك المعدنية مصنوعة من الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ، فعليك أن تكون حذرًا للغاية. بالنسبة لهذه المعادن، يجب عليك استخدام طرق لحام منخفضة الحرارة ودقيقة مثل اللحام بالليزر.

 

• التحكم بالحرارة

التحكم في الحرارة هو العامل الأكثر أهمية في لحام الصفائح المعدنيةخاصة للمبتدئين. كما تعلم، الصفائح المعدنية رقيقة جدًا. لذا فإن الحرارة المرتفعة قليلاً يمكن أن تحترق وتتسبب في التواء. لذلك، يجب عليك اختيار طريقة لحام توفر تحكمًا كاملاً في الحرارة. لهذا، أقترح اختيار لحام TIG واللحام بالليزر.

 

• مستوى مهارتك

بعد ذلك، مهاراتك وخبرتك في اللحام مهمة أيضاً. إذا كنت حديث العهد باللحام، يجب أن تختار تقنيات ملائمة للمبتدئين مثل MIG. والسبب هو أن طرق اللحام هذه أسهل في الاستخدام بشكل عام. ومع ذلك، تتطلب تقنية TIG وغيرها من التقنيات الأخرى الخبرة والتركيز. بمجرد اكتساب الخبرة، يمكنك بعد ذلك استخدام عمليات اللحام المعقدة.

 

• ميزانية المشروع

وأخيرًا، عند اختيار طريقة ألواح اللحام، ضع في اعتبارك أيضًا ميزانيتك. تختلف جميع الطرق المذكورة أعلاه في التكلفة بسبب إعداد الماكينة الخاصة بها. إذا كانت ميزانيتك محدودة، فاختر اللحام بالـ MIG أو اللحام بالعصا بأسعار معقولة. ومع ذلك، يمكن أن تكون الطرق المتقدمة مثل اللحام بالتيغ أو اللحام بالليزر أو اللحام بالبلازما باهظة الثمن. وعادةً ما تكون مفيدة على المستوى الصناعي.

 

الخاتمة 

 

تعد الصفائح المعدنية جزءًا مهمًا من جميع الصناعات تقريبًا. ومع ذلك، عندما يتعلق الأمر بلحام هذه الصفائح، يشعر الكثيرون بالحيرة. لهذا السبب ناقشت في هذا الدليل بعضًا من أشهر طرق لحام الصفائح المعدنية التي يمكنك الاختيار من بينها. بعض هذه الطرق تقليدية وتتطلب التحكم الكامل. ومع ذلك، بعضها متقدم ويأتي مع الأتمتة.

 

لهذا السبب عليك اختيار تقنية اللحام المناسبة التي تتناسب مع طبيعة الصفيحة المعدنية. لهذا الاختيار، يجب عليك مراعاة سماكة الصفيحة المعدنية ونوع المعدن والتحكم في الحرارة والميزانية. تذكر، إذا اخترت طريقة لحام خاطئة عن طريق الخطأ، فسوف ينتهي بك الأمر إلى لا شيء. وبدلاً من ذلك، سيؤدي ذلك إلى أضرار معدنية ومالية.