مثير للإعجاب

اللحام البارد: ربط المعادن بدون حرارة

اللحام البارد: ربط المعادن بدون حرارة

عندما نفكر في إجراء اللحام ، فإن أول ما يتبادر إلى أذهاننا هو استخدام الحرارة. تسخين المعادن إلى درجة انصهارها ودمجها معًا هو الطريقة التي تعمل بها معظم تقنيات اللحام.

ذات صلة: الاحتكاك التحريك اللحام: المبدأ ، الفوائد ، والتطبيقات

تقنيات مثل اللحام بالقوس ، اللحام بالاحتكاك ، اللحام بالموجات فوق الصوتية ، واللحام بالليزر ، كلها تنطوي على الحرارة بطريقة أو بأخرى. في الواقع ، تعتبر الحرارة مرادفًا للحام وهي جزء لا يتجزأ من الانضمام إلى مادتين.

لكن هذا بعيد كل البعد عن الحقيقة واللحام البارد هو الدليل الواضح. اللحام البارد هو عملية الانضمام إلى معدنين دون استخدام الحرارة.

قد يبدو الأمر مستحيلًا ، لكنه أحد أكثر طرق اللحام شيوعًا.

يتم استخدام عنصر الحرارة في عملية اللحام لجعل الأجزاء بلاستيكية بدرجة كافية بحيث يمكن أن يحدث انتشار الذرات ، إما بين قطعتي العمل أو مع وسط مختلف في المنتصف.

ومع ذلك ، ليس من الضروري استخدام الحرارة لربط المواد. يوضح اللحام في الحالة الباردة ذلك في الوقت الفعلي.

يستخدم اللحام البارد (المعروف أيضًا باسم اللحام بالضغط البارد واللحام التلامسي) الضغط لربط مادتين. علميًا ، تسمى هذه العملية بنشر الحالة الصلبة وتستخدم الضغط لإنشاء اللحامات.

عندما يتم ضغط مادتين معًا ، لا يتم اللحام ببعضهما البعض. هذا يرجع أساسًا إلى وجود طبقة أكسيد أو حاجز رقيق على سطح المواد.

إذا أخذنا حالة المعدن ، فإن طبقة الأكسيد الموجودة على السطح تشبه الحاجز الذي لا يسمح لها بالانتشار مع معدن آخر.

يتغلب اللحام البارد على هذه المشكلة عن طريق تحضير المعادن قبل أن يتم لحامها. تتضمن عملية التحضير تنظيف المعادن أو تنظيفها بالفرشاة إلى الحد الذي يتم فيه إزالة طبقة الأكسيد أو الحاجز العلوي.

يتم تحقيق ذلك عن طريق إزالة الشحوم من المعدن ثم تنظيفه بالفرشاة.

بمجرد الحصول على نظافة السطح المرغوبة ، يتم ضغط كلتا المادتين معًا ميكانيكيًا بالقدر المناسب من القوة. يعتمد مقدار القوة على المادة نفسها ، حيث قد يتم لحام بعض المواد عند ضغوط عالية فقط.

أحد الشروط المطلوبة للحام البارد هو أن تكون واحدة على الأقل من المواد مطيلة ويجب ألا تكون قد خضعت لتصلب شديد.

من الواضح أن هذا يضيق قائمة المواد التي يمكن أن تكون مرشحًا للحام البارد. المعادن اللينة هي أفضل الخيارات للحام البارد.

المفاصل الأكثر شيوعًا الممكنة في اللحام البارد هي:

  • بعقب مشتركة
  • مفصل اللفة

في مفصل بعقب ، لا تكون إزالة الطبقة الحاجزة للمعدن مطلوبة في كثير من الأحيان لأن التشوه البلاستيكي الذي يحدث أثناء عملية الربط يكسر الحاجز تلقائيًا. ومع ذلك ، تتطلب مفاصل اللفة معالجة خاصة لأنه بخلاف ذلك ، لن تلتصق المادة ببعضها البعض.

اللحام البارد له قرون من التاريخ. عثر المنقبون على أدوات لحام باردة تعود إلى العصر البرونزي.

تم إجراء أول تجربة لحام بارد علميًا في عام 1724 بواسطة القس J I Desaguliers.

كانت تجربته مدفوعة بملاحظة أنه عندما ضغط ولف كرتين من الرصاص من نفس القطر معًا ، فإنهما يلتصقان ببعضهما البعض. أظهر المزيد من الاختبارات أنه في بعض الأحيان ، تكون قوة الرابطة مشابهة تقريبًا للمعدن الأم.

كانت هناك العديد من النظريات التي حاولت تفسير هذه الظاهرة بما في ذلك فرضية إعادة التبلور والطاقة. ومع ذلك ، فقد تم دحضها جميعًا.

التفسير المقبول حاليًا هو إنشاء رابطة معدنية تأتي نتيجة التفاعل بين الأيونات الحرة والإلكترونات عند ضغط معدنين معًا.

عندما يتم إجراء اللحام البارد بالإجراء الصحيح ومعالجة المواد ، غالبًا ما تكون النتائج قوية مثل المعدن الأصلي.

من الصعب جدًا تحقيق اللحام البارد المثالي. هذا يرجع إلى عدة أسباب مثل طبقات الأكسيد التي تتشكل فوق المعدن في الظروف الجوية ، وعدم انتظام السطح ، وتلوث السطح ، وأكثر من ذلك.

تحدث اللحامات الباردة المثلى فقط عندما يكون السطحان اللذان يتم ضغطهما معًا نظيفين وخاليين من أي شكل من أشكال الملوثات. أيضًا ، السطح الأكثر استواءًا وانتظامًا ، سيكون اللحام أسهل وتوحيدًا.

أيضًا ، هناك قيود على أنواع المعادن التي يمكن أن ينضم إليها اللحام البارد. المعادن اللينة غير الحديدية هي المرشح الوحيد المناسب للحام البارد.

النحاس والألومنيوم هما أكثر المعادن الملحومة على البارد شيوعًا. المعادن التي تحتوي على الكربون لا يمكن لحامها على البارد.

الميزة الأكثر جدارة بالملاحظة للحام البارد هي أن اللحامات الناتجة لها نفس قوة الرابطة الموجودة في المادة الأم. من الصعب جدًا إعادة إنشاء هذا العمل الفذ في صناعة المعادن.

يمكن للعمل على البارد أيضًا لحام سلسلة الألومنيوم 2xxx و 7xxx والتي غالبًا ما تكون غير ممكنة مع أشكال اللحام الأخرى.

في الصناعات ، يُعرف اللحام البارد بقدرته على لحام الألومنيوم والنحاس معًا والتي يصعب لحامها غالبًا بأشكال أخرى من تقنيات اللحام. ومع ذلك ، فإن الرابطة التي تنشأ بين المادتين عن طريق اللحام البارد قوية جدًا.

يوفر اللحام البارد لحامات نظيفة وقوية دون تكوين مركبات معدنية هشة.

يتم تطبيق اللحام البارد في الغالب في أسلاك اللحام. نظرًا لعدم وجود حرارة ويمكن إجراء العملية بسرعة ، يمكن أن يضمن اللحام البارد أسلاكًا ملحومة تمامًا ، بشكل أساسي من الألومنيوم والنحاس وسبائك النحاس 70/30 والزنك والفضة والفضة والنيكل والذهب.

حتى أن هناك أدوات محمولة يمكنك استخدامها لأسلاك اللحام الباردة ، مما يجعلها محمولة للغاية وسهلة الاستخدام.

يستخدم اللحام البارد أيضًا في الحالات التي يجب فيها ربط المعادن غير المتشابهة ، مثل تلك الموجودة بين النحاس والألمنيوم التي ناقشناها بالفعل.

ذات صلة: اللحام بالليزر: الأنواع والمزايا والتطبيقات

يوفر اللحام البارد أحد أكثر اللحامات صلابة لإنشاء روابط معدنية مثل الروابط. لا يتطلب طاقة حرارية ولا أدوات خاصة. من بين تقنيات اللحام الأكثر شيوعًا ، يُظهر اللحام البارد أن الحرارة ليست ضرورية إذا كنت تنضم إلى أنواع معينة من المواد.


شاهد الفيديو: اللحام بقوة الإحتكاك الطاقة الميكانيكية : (ديسمبر 2021).