تحليل شامل للخصائص التقنية والأداء لمحول اللحام بالمقاومة

تتميز محولات اللحام بالمقاومة بكفاءة لحام عالية، وسرعة عالية، وقوة لحام عالية، وتكاليف لحام منخفضة، وهي مناسبة للحام مجموعة متنوعة من المواد. محولات اللحام بالمقاومة مناسبة للتيار المتردد بتردد مُصنّف يتراوح بين 50 و60 هرتز، وبجهد أقل من 1000 فولت. تُستخدم بشكل رئيسي في آلات اللحام النقطي، وآلات اللحام بالدرز، وآلات اللحام الطرفي.

أولا: الخصائص التقنية

(1) خصائص عملية التيار العالي والجهد المنخفض

يستخدم لحام المقاومة حرارة المقاومة كمصدر للحرارة. الميزة التقنية الأساسية لمحول آلة اللحام هي استخدام تيار عالٍ (2000-40000 أمبير) مع لحام منخفض الجهد. ولأن قيمة مقاومة قطعة العمل عادةً ما تكون أقل من 100 ميكرو أوم، يجب توليد حرارة كافية بواسطة تيار فائق الارتفاع لتحقيق لحام فعال.

(2) نظام التحكم في الطاقة العالية

عادةً ما تتجاوز سعة محول عاكس اللحام الداعم 50 كيلو فولت أمبير، ويُعتمد تصميم لف خاص (هيكل أحادي أو مزدوج اللفة) للتحكم في خرج الطاقة عن طريق تعديل عدد لفات الملف الأساسي. على الرغم من أن هذا التصميم يُبسط هيكل محول عاكس اللحام، إلا أنه يحد أيضًا من مرونة تنظيم الطاقة.

(3) خصائص تشغيل الحمل غير المستمر

تعتمد دائرة اللحام تصميمًا فريدًا للإغلاق المسبق: قبل تشغيل محول لحام إم إف دي سي، تُستكمل عملية تثبيت قطعة العمل وإغلاق الدائرة مسبقًا. يُغني هذا الوضع عن استهلاك الطاقة في حالة عدم التحميل (باستثناء عملية اللحام الوميضي)، وتُستكمل عمليات التحميل والتفريغ، والتثبيت، والضغط المسبق، وغيرها من عمليات دورة اللحام في حالة انقطاع التيار الكهربائي.

2. المزايا التقنية

(1) ضمان الجودة المعدنية

تتم تغطية عملية تشكيل الكتلة المعدنية بالكامل بواسطة حلقة معدنية بلاستيكية، مما يحقق العزل المادي لمنطقة الانصهار والهواء، ويبسط عملية التفاعل المعدني بشكل فعال، ويضمن استقرار جودة اللحام.

(2) التحكم الممتاز في المنطقة المتأثرة بالحرارة

تُتحكم خصائص التسخين المُركّزة (زمن التسخين ≤ 0.1 ثانية) في نطاق منطقة التأثر بالحرارة بين 0.5 و2 مم، مما يُقلّل بشكل كبير من الإجهاد المتبقي وتشوّه اللحام. لا تحتاج معظم قطع العمل إلى تصحيح أو معالجة حرارية بعد اللحام.

(3) الكفاءة الاقتصادية المتميزة

لا يتطلب الأمر استهلاكًا لمواد اللحام (مثل أسلاك اللحام، قضبان اللحام، غازات الحماية، إلخ)، مما يُقلل تكلفة اللحام بنحو 40% مقارنةً بالعمليات التقليدية. تتميز المعدات بأتمتة عالية، ويمكن أن يصل حجم اللحام في كل وردية إلى 800-1200 قطعة.

(4) المزايا البيئية

لا يوجد لهب مكشوف أو انبعاث دخان في العملية بأكملها، ومستوى الضوضاء ≤ 65 ديسيبل (A)، وهو ما يتوافق مع معايير حماية البيئة الصناعية. يُعد محول آلة اللحام مناسبًا بشكل خاص لتكامل خط الإنتاج الآلي، ويمكنه تحقيق تشغيل متزامن متعدد العمليات.

3. القيود التقنية

(1) تحديات فحص الجودة

لم يُنشأ بعد نظامٌ متطورٌ للاختبارات غير الإتلافية. حاليًا، تُضمن الجودة بشكلٍ رئيسي من خلال الاختبارات الإتلافية ومراقبة العمليات، مما يزيد من صعوبة التحكم في العمليات.

(2) قيود الأداء المشترك

تحتوي الوصلات المتداخلة الملحومة بالنقاط على عيوب هيكلية متأصلة: حيث تتسبب الزاوية حول كتلة اللحام في تركيز الإجهاد، مما يتسبب في انخفاض قوة الشد بنحو 15-20٪، وتكون عمر التعب 60-70٪ فقط من عمر اللحامات المستمرة.

(3) تكاليف تشغيل وصيانة المعدات

الاستثمار الأولي للمعدات عالية القدرة (التكوين النموذجي 400 كيلو فولت أمبير) مرتفع، وآلات اللحام بالتيار المتردد أحادية الطور معرضة لمشاكل اختلال توازن الشبكة. يزيد نظام المؤازرة الدقيق من تعقيد الصيانة، وتتجاوز تكلفة استبدال المكونات الرئيسية (مثل وحدات الثايرستور) 25% من إجمالي سعر المعدات.

4. اتجاه تطور التكنولوجيا

يخترق الجيل الجديد من معدات اللحام بالمقاومة القيود الحالية من خلال الابتكارات التكنولوجية التالية:

تطوير نظام مراقبة الجودة في الوقت الحقيقي يعتمد على التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء

إدخال تقنية التيار النبضي لتحسين بنية المفصل

استخدام تقنية التصحيح ثلاثية الطور لتحسين توافق الشبكة

تصميم وحدات الطاقة المعيارية لتقليل تكاليف الصيانة

وقد مكنت هذه التحسينات اللحام بالمقاومة من إظهار آفاق تطبيق أوسع في المجالات الناشئة مثل مجموعات بطاريات المركبات ذات الطاقة الجديدة وتصنيع أجزاء الطيران الدقيقة.