ماكينة لحام كهربائي MMA

ماكينة لحام كهربائي
اللحام هو عملية فنية في الصناعة ولها العديد من التطبيقات. ويتم هذا العمل بأجهزة مختلفة، أحد هذه الأجهزة هو جهاز اللحام الكهربائي. هناك أنواع مختلفة من اللحام، وكلها تتم بأجهزة خاصة. تتوفر آلة اللحام الكهربائي بأنواع مختلفة، وعلى حسب نوع اللحام يتم اختيار الآلة المناسبة.

تستخدم آلات اللحام الكهربائية التيار الكهربائي لتوليد كميات كبيرة من الحرارة لصهر المكونات المعدنية. بناءً على نوع جهاز اللحام الكهربائي المستخدم، يمكن أن تكون عملية اللحام الكهربائي يدوية أو نصف آلية أو أوتوماتيكية وتستخدم مصادر الطاقة الحالية والجهد.

نحاول في هذا المقال تعريفك بأنواع آلات اللحام الكهربائية المختلفة وشرح آلية عملها وكيفية استخدامها.
ما هو اللحام (آلة اللحام)؟
اللحام هو عملية تصنيع يتم من خلالها عادةً ربط المعادن معًا. ويتم اللحام باستخدام حرارة عالية؛ بعد ذوبان الأجزاء وربطها ببعضها البعض، يترك الجزء المطلوب ليبرد. يختلف اللحام عن طرق درجات الحرارة المنخفضة مثل اللحام من حيث أنه لا يذيب المعدن الأساسي.

عادة ما يتم إضافة معدن الحشو إلى المفصل لتكوين مجموعة من المعدن المنصهر الذي يبرد ويشكل المفصل. يمكن استخدام العديد من المصادر للحام، بما في ذلك لهب الغاز، والقوس الكهربائي، والليزر، وشعاع الإلكترون، والاحتكاك، والموجات فوق الصوتية.

لإجراء اللحام، هناك حاجة إلى عدد من أدوات اللحام مثل الكماشة، والمطرقة، والملقط، والقطب الكهربائي، ونظارات اللحام، وآلة اللحام. في صناعة اللحام، واعتماداً على نوع عملية اللحام، يتم استخدام عدة أنواع من أجهزة اللحام الكهربائية.

بعض آلات اللحام يدوية والبعض الآخر يتم التحكم فيه بالكمبيوتر. سيساعدك هذا الدليل في التعرف على أنواع اللحام الكهربائي وأجهزة اللحام واستخدامها.
ما هي آلة اللحام الكهربائي (آلة اللحام الكهربائي)؟
آلة اللحام الكهربائي هي آلة تستخدم لصهر المعادن. يصدر هذا الجهاز قوسًا كهربائيًا من قطب كهربائي يقوم بإذابة المعدن أو توصيل الحشو إلى مفصل بين قطعتين من المعدن. تستهلك آلات اللحام الكهربائية كميات كبيرة من الطاقة لإنتاج درجة الحرارة المطلوبة لصهر المعادن البالغة 3600 درجة مئوية.

تعتبر آلات اللحام الكهربائية أو مسدسات اللحام من أهم الأدوات التي يحتاجها متخصص اللحام. تنتج آلات اللحام حرارة تعمل على إذابة الأجزاء المعدنية وربطها ببعضها البعض. ومع ذلك، لا توجد آلة لحام واحدة مناسبة لجميع مشاريع اللحام، وتوجد أنواع مختلفة من آلات اللحام لكل نوع من أنواع اللحام.
15 نوع من ماكينات اللحام الكهربائية وغير الكهربائية
1- ماكينة لحام MIG
تُستخدم آلات اللحام الكهربائي بالغاز الخامل عادةً في عمليات اللحام واسعة النطاق والهياكل الكبيرة. في هذه الحالة، يجب على عامل اللحام استخدام السلك المستهلك كقطب كهربائي وكمادة حشو. هذه العملية أسرع من لحام TIG، مما يؤدي إلى تقليل وقت الإنتاج والتكلفة.

يعمل هذا الجهاز على مرحلة واحدة وثلاث مراحل. باستخدام هذه الأجهزة، يمكن لحام معادن الفولاذ المقاوم للصدأ والألومنيوم بسهولة. تُستخدم هذه الأنواع من آلات اللحام الكهربائية في الشركات الصغيرة والصناعات التحويلية وتصنيع المعادن.
2- ماكينة لحام TIG
تعتبر آلات اللحام بغاز التنغستن الخامل أفضل للمعادن الرقيقة والمشاريع الصغيرة لأنها تنتج لحامات نظيفة ودقيقة. لإجراء هذه العملية، يجب على عامل اللحام استخدام قطب كهربائي غير قابل للاستهلاك.

تنتج هذه الأنواع من الآلات لحامات كبيرة على المعادن مثل الفولاذ الطري أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم. أهم تطبيقات أجهزة اللحام الكهربائي TIG هي في لحام الأنابيب والأنابيب. ومع ذلك، يتم استخدامه في العديد من الصناعات مثل الطيران والفضاء وعمليات الصفائح المعدنية.
3- ماكينة لحام بالقوس الكهربائي ذات قلب متدفق
تُستخدم آلات اللحام ذات قلب التدفق عادةً في لحام المعادن السميكة. في هذا الجهاز يستخدم اللحام الحرارة الناتجة عن القوس الكهربائي لصهر المعدن الأساسي في منطقة الوصلة. آلات FCAW مناسبة للحام في البيئات الداخلية والخارجية.

تتم تغذية القطب المملوء بالتدفق بشكل مستمر، لذلك ليست هناك حاجة للتوقف وإعادة التشغيل. تحتوي هذه الأنواع من أجهزة اللحام الكهربائية على نفايات قطبية أقل وتنتج بعض البخار أثناء التشغيل. يمكن تشغيل بعض آلات لحام FCAW في درجات حرارة عالية جدًا وتقترب من 1000 أمبير.
4- ماكينة لحام البقعة
اللحام البقعي هو لحام مقاوم يستخدم في لحام صفيحتين أو أكثر من الصفائح المعدنية معًا عن طريق الضغط والحرارة على منطقة اللحام بواسطة التيار الكهربائي. تتميز آلة اللحام الكهربائية هذه بمزايا مثل استهلاك الطاقة الفعال، وسرعة التصنيع العالية والأتمتة البسيطة.

تستخدم آلات اللحام البقعي في الغالب في صناعة السيارات. هذه الأجهزة أرخص بكثير من نظيراتها المماثلة. من عيوب استخدام ماكينة اللحام النقطي أنها لا تستطيع لحام الأجزاء السميكة. بالإضافة إلى ذلك، إذا لم يتم تحقيق الضغط المسموح به على قطعة العمل، فسوف ينقطع اللحام أو يختفي.
5- ماكينة لحام تريستو MIG
تم تصنيع هذا النوع من آلات اللحام الكهربائية باستخدام أفضل الأجزاء ذات الجودة والدقة. يفضل معظم عمال اللحام آلة اللحام هذه لإصلاح الأشياء أو تثبيتها على سطح مناسب. هذه الآلات مثالية لحام المواد الصلبة والتدفق.

يمكن أن يتمتع هذا النموذج من آلة اللحام بقوة عالية ومقبول على نطاق واسع من قبل عمال اللحام نظرًا لدقة أبعاده ومتانته. تنتج آلات اللحام الثايرستور MIG كمية صغيرة من الشرارة، مما يجعلها أفضل وأسهل في التحكم. يمكنهم بسهولة لحام المعادن مثل الفولاذ الطري، والفولاذ منخفض الكربون، وسبائك الفولاذ، وما إلى ذلك.
6- ماكينة لحام القوس المعدني الواقية
بشكل عام، تعمل آلات اللحام بالقوس المعدني المغطى على الحرارة الناتجة عن القوس الكهربائي. تُعرف هذه أيضًا باسم اللحام بالعصا، والذي يستخدم تيارًا كهربائيًا يمر عبر الفجوة بين المعدن وعصا اللحام (قضيب الحشو). تعمل آلات SMAW مع كل من التيار المتردد والتيار المستمر.

تستخدم آلة اللحام الكهربائية هذه قضيب حشو للحام وهو مطلي بالتدفق. هذا النموذج من آلة اللحام يمنع الأكسدة والتلوث عن طريق إنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية اللحام. يعتبر اللحام SMAW اقتصاديًا مقارنة بالأجهزة الأخرى ويستخدم في عمليات اللحام في الصناعة والإصلاحات.
7- ماكينة لحام شعاع الطاقة
يستخدم هذا الجهاز تيارًا عالي السرعة من الإلكترونات التي يتم تطبيقها على المواد المراد ربطها باستخدام مجالات مغناطيسية عالية التركيز. تتمتع آلة اللحام الكهربائي بشعاع الطاقة بالقدرة على لحام المعادن السميكة بالمعادن الرقيقة. بالإضافة إلى ذلك، يستطيع اللحام لحام أنواع مختلفة من المعادن بها.

يمكن لهذه الأنواع من آلات اللحام لحام نقاط محددة على المعادن. هناك القليل أو لا يوجد تزييف في المناطق الملحومة. يجب أن يقوم اللحام بإجراء هذا اللحام في فراغ لأن شعاع الإلكترون يمتص بالهواء، وهذا الجهاز غير مناسب للاستخدام المنزلي.
8- آلة لحام الهيدروجين الذري
تستخدم آلة AHW القوس المتولد بين قطبين من التنغستن وغاز الهيدروجين الناتج عن أسطوانة غاز الهيدروجين لإجراء اللحام. يُعرف هذا النوع من اللحام بلحام الهيدروجين الذري لأن القوس يفصل الهيدروجين إلى شكل ذري.

تحتاج هذه الأنواع من آلات اللحام إلى مشغل ذي خبرة للعمل. لا يتم استخدام هذه العملية على نطاق واسع مثل GMAW. تُستخدم أجهزة AHW على المواد الرقيقة والسميكة وهي مناسبة عند الحاجة إلى اللحام السريع.
9- ماكينة لحام تحت الماء
تتضمن هذه الآلات عادةً إنشاء قوس كهربائي بين قطب كهربائي يتم تغذيته بشكل مستمر وقطعة العمل المراد لحامها. هذا يعني أنه لا يوجد درع غاز، بل تدفق مسحوق. تنتج آلات اللحام بالقوس المغمور لحامات ذات جودة أفضل من الأنواع الأخرى من الآلات.

في هذا النوع، يمكن إعادة استخدام التدفق، مما يقلل من توليد النفايات. نظرًا لأنه نظام أوتوماتيكي أو شبه أوتوماتيكي، فإن المشغل لا يحتاج إلى خبرة كبيرة لاستخدام هذه الآلة. العيب الرئيسي لهذا الجهاز هو أنه غير محمول. تستخدم هذه الآلات عادة في أعمال الأنابيب وخزانات الضغط.
10- ماكينة لحام اوكسي استيلين
تستخدم آلة لحام الأوكسي أسيتيلين غاز الوقود مع الأكسجين كمواد تسخين. في هذا النوع من آلات اللحام، يعتبر اللهب هو العنصر الرئيسي في نهاية الشعلة. يقوم هذا اللهب بإذابة المعدن الأساسي ومعدن الحشو المحتمل لتشكيل لحام مستمر.

هذه الآلة هي الأفضل للمعادن الرقيقة ولا تعمل بشكل جيد على المواد السميكة. يمكن للمشغل التحكم بشكل فعال في درجة الحرارة وخرزات اللحام باستخدام هذا الجهاز. تُستخدم آلات اللحام هذه بشكل أساسي في جميع أنحاء العالم لأنها رخيصة الثمن ومحمولة نسبيًا.
11- آلة لحام المحولات
إنه محول تنحي يعمل على تحويل تيار دخل التيار المتردد عالي الجهد ومنخفض الأمبير إلى تيار لحام تيار متردد منخفض الجهد وعالي الأمبير. يمكن لآلة لحام المحولات أن تعمل بالكهرباء أحادية الطور.
يتم توليد معظم طاقة التيار المتردد وفي كل مرة تتغير القطبية، يتجاوز الجهد الصفر ويتم إنشاء حالة قوسية غير مستقرة. ومع ذلك، يمكن حل هذه المشكلة من خلال تصميم خصائص ضغط أفضل في ماكينة اللحام وأقطاب تيار متردد أفضل.
12- آلة لحام المعدل
في جهاز اللحام هذا، يقوم المقوم بتحويل تيار AC المدخل إلى مخرج DC بحيث يمكن أن يكون له قطبية سلبية وإيجابية. آلة لحام المقوم أحادي الطور هي نوع من آلات لحام المحولات التي يتصل بها المقوم للحصول على خرج التيار المستمر. يتم تصنيع آلات اللحام الكهربائية هذه باستخدام تقنية المعدل للحام MIG. يتم استخدامها لتنظيم التيار والجهد والقطبية للحصول على أداء لحام جيد.
13- آلة لحام المحول (المقوم)
تعمل آلة اللحام المقوم على مصدر طاقة AC ويمكن أن توفر تردد AC عالي وتيار لحام DC. في هذا الجهاز، يتم تغذية التيار المتردد ثلاثي الطور إلى وحدات المقوم ويقوم بتوصيل التيار المستمر إلى دائرة خرج واحدة.

يكون خرج المقوم دائمًا تيارًا مستمرًا، والذي يمكن أن يكون ثابتًا أو متغيرًا. يستخدم الصمام الثنائي أو الثايرستور أو الترانزستور لتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر للإخراج. هناك العديد من الأنواع المختلفة المتاحة من أدوات فرد اللحام، إلا أنها جميعها متشابهة في الوظيفة والتشغيل.
14- ماكينة لحام بلاستيك
تستخدم آلات لحام البلاستيك لربط الأجزاء البلاستيكية وإصلاح الشقوق. عند لحام المواد البلاستيكية، يتم توصيل المواد أولاً ثم يتم وضعها تحت الضغط. توفر آلات اللحام هذه قوة أفضل. باستخدام العديد من تقنيات اللحام الأساسية، هذه الآلات قادرة على لحام العديد من المواد البلاستيكية مثل البولي بروبيلين، والبولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)، والـ PVC، وCPVC، وABS، وحتى الليكسان أو البولي كربونات.
15- ماكينة لحام متعددة الأغراض
وبصرف النظر عن كل هذه أجهزة اللحام الكهربائية وغير الكهربائية، فإن بعض أنواعها تستخدم لعدة أغراض. وهذا يعني أن بعض الآلات قد تقدم عمليات لحام مختلفة. إذا كنت لا تريد أن تكون محدودًا في خيارات اللحام، فابحث عن ماكينة لحام يمكنها التعامل مع أكثر من عملية.

هناك بعض آلات اللحام MIG التي يمكنها العمل كـ FCAW. يمكن لآلات TIG أيضًا أن تعمل كآلات لحام للخشب. لكن المشغل يحتاج إلى شراء ملحقات إضافية أو تغيير إعدادات ماكينة اللحام.
العوامل المؤثرة في اختيار ماكينة اللحام الكهربائي
على الرغم من إدراكهم للأنواع المختلفة لعمليات اللحام، يجب على عمال اللحام اختيار الماكينة المناسبة لاحتياجاتهم. لذلك يجب على اللحام أن يضع النقاط التالية في الاعتبار.
1- اختيار آلة اللحام التقليدية أو المعقدة
يعتمد اختيار ماكينة اللحام الكهربائي على مستوى مهارة اللحام المبتدئ أو المدرب. يمكن للمبتدئين اختيار آلة لحام أساسية مثل ماكينة لحام MIG. وبعد اكتساب ما يكفي من الخبرة والمهارة، يستطيع اللحام العمل مع ماكينة اللحام TIG وغيرها من الأجهزة.
2- جودة اللحام
إذا كنت تبحث عن لحام عالي الجودة، فإن لحام TIG يعد خيارًا جيدًا. أيضًا، إذا كنت تقوم بلحام معادن صدئة أو متسخة وتريد لحامًا أقوى، فاستخدم ماكينة لحام العصا أو ماكينة لحام التدفق.
3- سمك المعدن
عادةً، يجب عليك استخدام عصا اللحام للمعادن السميكة. بينما بالنسبة للمعادن الرقيقة، يلزم استخدام ماكينة لحام MIG أو TIG.
4- النظر في ظروف اللحام
يجب على عامل اللحام أن ينتبه دائمًا إلى البيئة التي يتم فيها اللحام ومن ثم يعتمد عليها، توفير آلة اللحام الكهربائية وغيرها من المعدات اللازمة. بشكل عام، تعتبر ماكينة اللحام بالعصا أو التدفق مناسبة للظروف الخارجية القاسية مثل الرياح وما شابه.
5- اختيار مصدر الطاقة المناسب
يعتبر إخراج التيار المستمر بشكل عام خيارًا جيدًا لحام الفولاذ والمعادن المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. تتطلب المعادن مثل الألومنيوم والمغنيسيوم مخرجًا للتيار المتردد وهي خيارات جيدة. إذا كان عامل اللحام يحتاج إلى لحام مواد مختلفة، فإن آلة اللحام المركبة AC/DC هي الخيار الأفضل.
6- جميع أنواع المعادن واللحام
تُستخدم آلات اللحام MIG بشكل شائع في لحام الفولاذ المقاوم للصدأ والصلب وسبائك الألومنيوم. تعمل آلات لحام الخشب بشكل جيد مع الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ والحديد الزهر. تعتبر آلات اللحام TIG خيارًا أفضل لجميع المعادن أو السبائك باستثناء الحديد الزهر.
7- اختيار آلة لحام محمولة
إذا كان مصدر الطاقة متحركًا، فقد تحتاج إلى آلة لحام محمولة يتم تشغيلها بواسطة محرك أو يتم تشغيلها بواسطة عاكس.
خاتمة
وفي النهاية توصلت إلى استنتاج مفاده أن اللحام هو عملية ربط معدنين معًا. وللقيام بذلك يجب على اللحام استخدام آلة لحام كهربائية أو غير كهربائية. لذلك، إذا كنت لحامًا، فيجب عليك التعرف على آلات اللحام هذه حتى تتمكن من اختيار المعدات المناسبة لك.

هناك أنواع مختلفة من آلات اللحام الكهربائية وغير الكهربائية للقيام بمهام اللحام المختلفة والتي ذكرناها أعلاه. ويتم اختيار نوع اللحام حسب نوع المعدن والمكان الذي يتم فيه تنفيذه. لإجراء اللحام، يجب عليك استخدام معدات السلامة المناسبة لمنع وقوع إصابات محتملة. تشتمل معدات اللحام على ملابس اللحام الخاصة وقناع اللحام ونظارات اللحام وقبعة قناع اللحام وقفازات اللحام.

ولإجراء اللحام الخفيف في المنزل يجب استخدام الأدوات والمعدات المناسبة ومراعاة نقاط السلامة. وبطبيعة الحال، فمن الأفضل الحصول على مساعدة من خبير للقيام بأعمال اللحام.
أسئلة مكررة
1- ما هو الغاز المستخدم في اللحام؟
الأسيتيلين هو غاز الوقود الوحيد المناسب للحام الغاز بسبب خصائصه المفضلة للهب عند درجات الحرارة المرتفعة ومعدلات الانبعاث العالية. لا تنتج غازات الوقود الأخرى، مثل البروبان أو البروبيلين أو الغاز الطبيعي، مدخلات حرارية كافية للحام، ولكنها تستخدم في القطع واللحام بالشعلة والنحاس.
2- أي اللحام أقوى؟
غالبًا ما يعتبر لحام TIG أقوى اللحام لأنه ينتج حرارة شديدة وينتج عن معدل التبريد البطيء قوة شد عالية وليونة. يعد MIG أيضًا مرشحًا ممتازًا لأقوى أنواع اللحام لأنه يمكن أن يخلق وصلة قوية.

3- ما هي المكونات الرئيسية للمعدات اللازمة للحام؟

مصدر طاقة
حامل القطب والكابل
حماية اللحام
استخراج الدخان

4- ما هي أنواع آلات اللحام الكهربائية؟
لحام MIG ولحام TIG ولحام الخشب هي ثلاثة أنواع من اللحام الكهربائي.
5- ما هو نوع اللحام المستخدم للصلب؟
يستخدم لحام TIG في الغالب لحام أجزاء رقيقة من سبائك الفولاذ والفولاذ المقاوم للصدأ والمعادن غير الحديدية مثل سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم والنحاس. تمنح هذه العملية المشغل مزيدًا من التحكم في اللحام وتسمح بلحامات قوية وعالية الجودة.
6- ما هي أفضل ماكينة لحام كهربائي؟
1. ماكينة لحام تحت الماء ESAB CPRA 1200S-415V.

2. آلة لحام Great Yuva -400 A.

3. Rally Wolf ARC 200 (R76/R65)-41A، عاكس لحام 8.2 كجم (IGBT)

4. ماكينة لحام عاكس MMA DC Micro ARC 400B – 400 أمبير.

5. نظام اللحام العاكس Power X TIG/ARC 400IJ -22 إلى 400 A

المصادر الموثوقة التي استخدمناها في كتابة هذا المقال: theengineerspost.com