تصميم القطب الكهربائي والتبريد في آلات لحام التماس

في آلات لحام التماس، يتم استخدام أقطاب الأسطوانة الدائرية بدلاً من أطراف اللحام النقطية القياسية. يتراوح قطر هذه الأسطوانات عادةً من 50 مم إلى 600 مم، والأحجام الأكثر استخدامًا تتراوح بين 180 مم و250 مم. يتراوح سمك الأسطوانة عمومًا بين 10 مم و 20 مم.

يمكن أن يتخذ سطح التلامس للقطب الأسطواني أحد الأشكال التالية:

سطح اسطواني

سطح كروي

سطح مخروطي (يستخدم في حالات خاصة مثل الوصلات ذات الحواف)

غالبًا ما يتم تصنيع الأسطوانات الأسطوانية بحواف مزدوجة أو أحادية الجانب، خاصة للتطبيقات مثل وصلات الحواف. يختلف عرض سطح التلامس (ω) باختلاف سمك قطعة العمل، ويتراوح عادةً من 3 مم إلى 10 مم. تحتوي البكرات الكروية على نصف قطر انحناء (R) يتراوح بين 25 مم و200 مم.

تستخدم الأسطوانات الأسطوانية على نطاق واسع في لحام الفولاذ والسبائك ذات درجة الحرارة العالية.

توفر الأسطوانات الكروية تبديدًا أفضل للحرارة وانتقالات أكثر سلاسة للمسافة البادئة، مما يجعلها مناسبة لحام السبائك الخفيفة، مثل الألومنيوم.

طرق التبريد للأقطاب الكهربائية الدوارة

لمنع ارتفاع درجة الحرارة والحفاظ على أداء القطب، التبريد ضروري أثناء لحام التماس. يتم استخدام نوعين رئيسيين من أنظمة التبريد:

التبريد الخارجي:

بالنسبة إلى لحام المعادن غير الحديدية والفولاذ المقاوم للصدأ، عادةً ما يكون ماء الصنبور النظيف كافيًا.

ولحام الفولاذ العادي، يُستخدم عادة محلول البوراكس بنسبة 5% لمنع الصدأ.

التبريد الداخلي المتداول:

تُستخدم هذه الطريقة بشكل خاص في الآلات المصممة لحام سبائك الألومنيوم، حيث تعمل على توزيع الماء داخل القطب الكهربي.

على الرغم من أن أنظمة التبريد الداخلية أكثر كفاءة، إلا أنها أيضًا معقدة من الناحية الهيكلية وأكثر تكلفة.

التحسين على أساس التطبيق

يعد اختيار التصميم المناسب للأسطوانة وطريقة التبريد أمرًا بالغ الأهمية للحام التماس الفعال:

بالنسبة للمواد الحديدية والسبائك ذات درجة الحرارة العالية، تكون البكرات الأسطوانية ذات التبريد الخارجي كافية عادةً.

بالنسبة للمعادن غير الحديدية أو الحساسة للحرارة مثل سبائك الألومنيوم أو المغنيسيوم، يوصى باستخدام بكرات كروية مقترنة بأنظمة تبريد المياه الداخلية.

يضمن المزيج الصحيح من هندسة الأسطوانة وعرض التلامس واستراتيجية التبريد جودة لحام متسقة، ويطيل عمر القطب، ويساعد على تجنب التشوه الحراري أثناء اللحام.