في حين أن اختيار عملية اللحام أمر حاسم، حتى أكثر التقنيات مهارة لا يمكن أن تعوض عن مصدر الطاقة غير السليم.هذه المقالة تفكيك مصادر الطاقة لحام لمساعدة المهنيين مطابقة المعدات مع عمليات لحام محددة لتحقيق أفضل النتائج.

يعتمد اختيار عملية اللحام بشكل أساسي على خصائص اللحام وأنواع المواد والأشكال والسمك وتصميم المفاصل.كما يجب النظر في متطلبات الإنتاج بما في ذلك سرعة اللحام وجودتهيجب اختيار مصادر الطاقة والمعدات المساعدة فقط بعد إنشاء عملية اللحام. لا تزال عملية اللحام هي العامل الرئيسي في اختيار مصدر الطاقة.

يركز هذا الدليل على اختيار مصدر الطاقة لتقنيات اللحام التي نضجت خلال العقد الماضي.هذه الطرق تظهر الآن في كل قطاع تقريباً من صناعة المعادن- تزايد تصنيع المعادن التي كان من الصعب لحامها سابقا، إلى جانب المزايا الاقتصادية والجودية للعمليات المتقدمة،جعلت هذه التقنيات متاحة حتى لمحلات تصنيع المعادن الصغيرة.

تتطلب هذه العمليات متطلبات طاقة ومراقبة أكثر تعقيدا من لحام القوس المعدني المحمي التقليدي (SMAW).اختيار مصادر الطاقة المناسبة يمكن أن يكون تحديايهدف هذا الفحص لمتطلبات الطاقة لعمليات لحام الإنتاج إلى توضيح هذه الاعتبارات التقنية.

يهيمن نوعان أساسيان من مصادر الطاقة على تطبيقات اللحام: أنظمة التيار الثابت (CC) والجهد الثابت (CV) ، كل منها مناسب لعمليات وتطبيقات محددة.

• مصادر الطاقة ذات التيار المستمر:غالبًا ما تسمى آلات "drooper" بسبب انخفاض الجهد عند زيادة تيار اللحام ، مما يخلق منحنى إنتاج متدني الفولت-امبير المميز.
  • عندما يتم تشغيلها ولكن بدون قوس (بدون تدفق تيار) ، فإنها تحافظ على فولتاج دائرة مفتوحة مرتفع نسبياً ، عادةً ما يكون 70-80 فولت. يحدث التلحيم بشكل عام على الجزء الأكثر شديدة الانحدار من المنحنى ،مما يجعلها مثالية لحام الأقطاب الكهربائية اليدوي.
  • ويعتمد على الجهد القوس الطول الفيزيائي بين الأقطاب الكهربائية وقطعة العمل، من المستحيل الحفاظ على ثابت تماما في لحام يدوي.التيار المستمر يضمن انصهار مستقر.
  • توجد اختلافات استنادًا إلى مدخل الطاقة (المرحلة الواحدة أو الثلاثة) ، والمخرج (AC ، DC ، أو AC / DC) ، ونوع التحكم في المخرج (الميكانيكي أو الكهربائي).
• مصادر الطاقة ذات الجهد الثابت:يمكن أن يتراوح التيار من الصفر إلى مستويات اتصال قصير عالية للغاية في أي إعدادات الجهد. مصممة خصيصًا لحام قوس معدني غازي (GMAW)هذه الآلات عموما ليست مناسبة لحام القوس المعدنية المحمية.
  • لا توفر أية آلة لحام فولتشية ثابتة حقًا. تظهر الوحدات العملية انخفاضًا بقوة 1 فولت على الأقل لكل 100 آمبر من الخروج. يمكن أن تصل تيار الدائرة القصيرة إلى الآلاف من آمبرات.
  • عادة ما تتميز آلات CV بتوتر دائرة مفتوحة أقل (بحد أقصى 50 فولت) مقارنة بأجهزة CC (80 فولت). يحدد المشغلون التوتر الدائرة المفتوحة بدلاً من التيار ،مع نطاقات نموذجية من 10 إلى 48 فولت.
  • التيار الحديدي يضبط نفسه أثناء الدائرة القصيرة للحفاظ على طول القوس عند الجهد المحدد ، مع معدل تغذية الأقطاب الكهربائية يحدد حجم التيار.

جميع آلات اللحام تحمل معايير دورة العمل، وهي مواصفات غير مفهومة في كثير من الأحيان ولكنها حاسمة.معدل دورة العمل 100٪ يعني أن مصدر الطاقة يمكن أن يعمل باستمرار عند أو أقل من التيار الاسميدورة عمل بنسبة 60٪ لا تشير إلى تشغيل غير محدد بنسبة 60٪ من القدرة ، ولكن بدلاً من ذلك ست دقائق من التشغيل عند التيار القياسي والجهد في كل دورة عشر دقائق ،تتطلب أربع دقائق من وقت التبريد العاطليمكن للآلات ذات دورات العمل أقل من 100٪ أن تعمل باستمرار عن طريق تقليل الناتج الحالي.

وتشمل عمليات اللحام المتقدمة الرئيسية ومتطلبات الطاقة الخاصة بها:

• صيانة المواد المعدنية:على الرغم من أنها ليست جديدة، فإن لحام TIG يستحق إدراجها بسبب فعاليتها مع المواد الصعبة بما في ذلك الفولاذ المقاوم للصدأ، والألومنيوم، والمغنيسيوم، والنحاس، والنحاس البريليوم، هاستيلو، إنكونل، إنفار،وكوفار ‬خاصة في المقاطع العرضية الرقيقة.
  • تتطلب TIG مصادر طاقة مماثلة لـ SMAW ‬أولئك الذين لديهم منحنيات فولت-امبير متدنية. ومع ذلك، فإن الاعتبارات الخاصة بالعملية تجعل الآلات المخصصة مفضلة.
  • مصادر الطاقة المتغيرة القياسية غير المصممة لـ TIG تتطلب تخفيض التصنيف لخدمة AC TIG بسبب التصحيح الجزئي الذي يقدم مكونات DC التي يمكن أن تتجمد المحولات.التحديات الإضافية المحددة لـ TIG تشمل إطلاق القوس، الاستقرار، والتحكم الدقيق المتغير للعمل الحساس.
• صيانة المواد المعدنية (GMAW/MIG):لقد حلت إمدادات الأسلاك المستمرة من GMAW محل غاز التلفستين الخامل (TIG) و SMAW في العديد من التطبيقات وذلك أساسًا بسبب السرعة التي غالباً ما تكون أسرع عدة مرات من العمليات البديلة.
  • المزايا الإضافية تشمل لحام أكثر نظافة (تقليل تكوين الأوكسيد من غاز الحماية) ، وتقليل نفايات الأقطاب الكهربائية، والخصائص المعدنية المتفوقة،والبساطة التشغيلية تحسين اتساق الجودة مع الحد من المتغيرات البشرية.
• لحام نقطة القوس:اكتساب شعبية لقدرة لحام بقعة من جانب واحد والإنتاج السريع والمتكرر لحام بقعة متعددة.
  • يتم تنفيذها عن طريق عمليات TIG أو GMAW. تستخدم لحام نقطة TIG مصادر طاقة TIG القياسية ولكن تتطلب أسلحة وحولات لحام نقطة متخصصة ،عادةً ما يتم صهر المواد الأساسية بدون سلك ملء ‬شائعة للصلب المطاط البارد والصلب المقاوم للصدأ.
  • يستخدم لحام المواقع GMAW تيارات عالية (500-750 آمبر) مع أسلاك ذات قطر أصغر ، مما يتطلب آلات ذات فولتاج أعلى وأجهزة تغذية الأسلاك المتخصصة ووحدات التحكم.
• لحام القوس البلازما:امتداد لتكنولوجيا قطع البلازما ، وتتشارك أوجه التشابه مع TIG ولكنها تقدم مزايا على شعاع الإلكترون والليزر واللحام بالموجات فوق الصوتية فيما يتعلق بالقيود والتكلفة الأولية.
  • مثل TIG ، يدمج لحام البلازما عادة المواد (على الرغم من أنه يمكن استخدام سلك ملء بارد).الباردة بالماء الكهربائيات التورية التنغستين مقاومة درجات حرارة شديدة من اللهب البلازما المركزة قادرة على عميق، اختراق ضيق.