تحليل شامل لأنواع اللحام: دليل عميق من المبادئ إلى سيناريوهات التطبيق

 

لحامات هي معدات مهمة لربط أو إصلاح المعادن والمواد المختلفة. تأتي في مجموعة واسعة من الأنواع لتلبية احتياجات السيناريوهات الصناعية المختلفة. وسوف تصنف هذه المقالة بشكل منهجي الميزات الأساسية والمزايا التكنولوجية ومجالات تطبيق اللحامات السائدة لمساعدة الشركات على اختيار المعدات المناسبة بدقة.

 

I. لحام القوس: القوة الرئيسية في التصنيع الصناعي

تولد لحامات القوس درجات حرارة عالية من خلال تفريغ القوس لذوبان قطع العمل ومواد اللحام ، وتشكيل لحام عالية القوة. وتشمل أنواعها المقسمة:

- لحامات MIG: تستخدم الغازات الخاملة (مثل الأرجون) لحماية حمام السباحة المنصهر وهي مناسبة لحام المعادن غير الحديدية مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم. وتستخدم عادة في تصنيع قطع غيار السيارات وبناء السفن.

- لحامات TIG: مجهزة بأقطاب التنغستن غير القابلة للاستهلاك ، والتي تتميز بدقة لحام عالية وحامات جميلة. غالبا ما تستخدم لحام مكونات الدقة في الطيران وخطوط الأنابيب.

- لحامات القوس المعدنية المدرعة (لحامات القوس): تقدم تشغيل مرن وتكلفة منخفضة ، مما يجعلها مناسبة لحام المعدات الثقيلة مثل الهياكل الصلبية والبناء وأوعية الضغط.

بفضل قدرتها على التكيف العالية وتكلفة المعدات المنخفضة ، تمثل لحامات القوس أكثر من 60٪ من سوق اللحام الأساسي في صناعة التصنيع.

 

ثانياً. لحامات محمية بالغاز: حل يجمع بين الكفاءة والجودة

الغاز - اللحامات المدرعة تستخدم الغازات الخاملة أو النشطة لعزل المسبح المنصهر من الهواء ، مما يمنع بشكل فعال مشاكل الأكسدة. وتنقسم أساسا إلى فئتين:

- لحام ماج: يستخدمون ثاني أكسيد الكربون أو الغازات المختلطة ، مع عمق اختراق كبير وكفاءة عالية. تستخدم على نطاق واسع لحام الفولاذ المنخفض - سبيكة في آلات البناء والمركبات الثقيلة.

- لحام الغاز الخامل التنغستن (مشتق من TIG): يستخدمون الأرجون النقي للحماية وهي مناسبة لحام لوحات رقيقة. إنهم يتفوقون في مجالات الآلات الغذائية والأجهزة الطبية.

هذا النوع من المعدات مناسبة بشكل خاص لحام المواد التي تتأكسد بسهولة مثل الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك الألومنيوم ، وقوة اللحامات أعلى بنسبة 15٪ - 20٪ من قوس اللحام العادي.

 

ثالثاً -لحام الليزرالخيار المفضل للسيناريوهات عالية الدقة

يستخدمون أشعة الليزر عالية الطاقة لتحقيق لحام الاندماج بدقة على مستوى الميكرون ولديهم المزايا الأساسية التالية:

- يتم تقليل المنطقة المتأثرة بالحرارة إلى 1/3 من اللحام التقليدي ، مما يقلل بشكل كبير من تشوه المواد.

- تصل سرعة لحام الحد الأقصى إلى 15 مترا في الدقيقة ، والكفاءة هي 3 - 5 أضعاف المعدات التقليدية.

- أنها متوافقة مع مواد مختلفة مثل الصلب وسبائك التيتانيوم والبلاستيك.

وتستخدم بشكل رئيسي في مجالات التصنيع الراقية مثل المفاصل الصغيرة لحام المكونات الإلكترونية ، وتعبئة حزم بطاريات مركبات الطاقة الجديدة ، والأدوات والمقاييس الدقيقة.

 

رابعا - لحامات المقاومة: معيار الكفاءة للإنتاج الضخم

إنهم يكملون اللحام عن طريق توليد حرارة المقاومة من خلال ضغط الأقطاب. التطبيقات النموذجية تشمل:

- لحام بقعة: تستخدم لحام عالية السرعة لألواح جسم السيارات ، ودورة لحام بقعة واحدة أقل من 0.5 ثانية.

- لحامات التماس: تستخدم لمعالجة اللحامات الدائرية مع متطلبات الختم العالية ، مثل خزانات الوقود وأسطوانات الغاز.

يتجاوز معدل استخدام الطاقة لحامات المقاومة 80٪، ويمكن أن تقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 25٪ في خطوط إنتاج السيارات.

 

خامسا - معدات لحام خاصة: تلبية متطلبات خاصة

- لحامات الموجات فوق الصوتية: تستخدم الاهتزاز عالي التردد لربط المواد غير المعدنية مثل البلاستيك والأرقاف النحاسية وهي مناسبة لتغليف المستشعر وحام علامات التبويب البطارية الليثيوم.

- اللحامات المتفجرة: تستخدم الطاقة المتفجرة القابلة للتحكم لتحقيق تصفيف وتجميع المعادن المختلفة ولا يمكن استبدالها في إعداد بطانات المفاعلات النووية والمواد الكيميائية المضادة للتآكل.

 

سادسا - القرار الرئيسي - عوامل صنع اختيار المعدات

1. خصائص المواد: الغاز - لحام محمي هو المفضل لسبائك الألومنيوم / المغنيسيوم ، واللحام بالليزر مناسب للفولاذ المقاوم للصدأ - لوحات رقيقة.

2. حجم الإنتاج: يتم توصية الروبوتات لحام البقعة لخطوط التجميع على نطاق واسع ، وحام القوس المعدني المدرع مناسب للإنتاج المخصص الصغير.

3. متطلبات الدقة: يوصى باللحام بالليزر لمكونات الطيران والفضاء ، ويمكن استخدام لحام القوس العادي للبناء الهياكل الصلبية.

4. ميزانية التكلفة: معدات الليزر لديها استثمار أولي عالي ولكن تكاليف صيانة طويلة الأجل منخفضة. لحام المقاومة يقدم أفضل تكلفة شاملة - الأداء.

 

مع ترقية التصنيع الذكي ، تستمر مستويات الأتمتة والذكاء لمعدات اللحام في التحسن. ووفقا لبيانات ستاتيستا، تجاوز حجم السوق العالمي لروبوتات اللحام 20 مليار دولار أمريكي في عام 2023، ومعدل النمو السنوي المركب المتوقع هو 8.5٪. عند تحديث المعدات ، تحتاج الشركات إلى النظر بشكل شامل في متطلبات العملية واتجاهات التقدم التكنولوجي لإنشاء نظام تكنولوجيا لحام مستدام.